(57)【要約】【課題】光量検出を行う前にセンサ部の受光素子が飽和状態となることを防止し、光量検出時の検出精度を向上させることができるようにする。【解決手段】光量検出時（検出用点灯期間）には受光素子である照明光センサ１３をセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）に接続すると共に、非検出時（通常点灯期間）には光量検出時に発生する照明光センサ１３の両端の電位差とは逆方向の電位差が発生する状態となるように照明光センサ１３の接続経路を切り替える。これにより、例えば通常点灯状態において検出領域付近のすべての部分点灯部４が点灯した後、検出用点灯状態となった場合であっても、光量検出を行う前に照明光センサ１３が飽和状態になることが防止される。通常点灯状態の後、すぐに検出対象となる部分点灯部４のみを点灯させて検出動作を行ったとしても、精度が高く、かつ応答速度の速い検出動作が可能となる。【選択図】図６
2008286854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに独立して発光制御が可能な複数の部分点灯部を有する光源部と、
２以上の部分点灯部を含むように設定された複数の検出領域のそれぞれに対して設けられ、前記検出領域内の一部の部分点灯部が点灯したときの光量を検出するセンサ部と、
入力信号に応じて前記複数の部分点灯部を点灯させる通常点灯期間と、前記センサ部による光量検出の対象となる部分点灯部のみを点灯させる検出用点灯期間とが時間軸に沿って混在するように前記光源部を駆動し、前記通常点灯期間を挟んで前記検出用点灯期間に前記各検出領域内の部分点灯部を順次点灯させる光源駆動手段と、
前記センサ部の検出結果に基づいて前記部分点灯部の発光量の調整を行う光源制御手段と
を備え、
前記センサ部は、
前記検出領域内の光量検出の対象となる部分点灯部からの光の量に応じた電流を発生する受光素子と、
前記受光素子で発生した電流に応じたセンサ出力信号を発生するセンサ回路と、
前記検出用点灯期間には前記受光素子を前記センサ回路に接続すると共に、前記通常点灯期間には光量検出時に発生する前記受光素子の両端の電位差とは逆方向の電位差が発生する状態となるように前記受光素子の接続経路を切り替える経路切替部と
を有する
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記受光素子は、フォトダイオードであり、
前記経路切替部は、前記フォトダイオードのアノードの電圧に対してカソードの電圧が高くなる電位差が発生する状態となるように経路を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記経路切替部は、前記通常点灯期間に前記フォトダイオードのアノードが接地されるように経路を切り替える
ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
入射光を映像信号に基づいて変調する液晶表示パネルに適用される光源装置であって、
前記各部分点灯部からの光をそれぞれ前記入射光として前記液晶表示パネルへ発する液晶用照明装置として構成され、
前記光源駆動手段は、前記通常点灯期間において前記映像信号に応じて前記複数の部分点灯部を点灯させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
光を発する光源装置と前記光源装置から発せられた光を映像信号に基づいて変調する液晶表示パネルとを備えた液晶表示装置であって、
前記光源装置は、
互いに独立して発光制御が可能な複数の部分点灯部を有する光源部と、
２以上の部分点灯部を含むように設定された複数の検出領域のそれぞれに対して設けられ、前記検出領域内の一部の部分点灯部が点灯したときの光量を検出するセンサ部と、
入力された映像信号に応じて前記複数の部分点灯部を点灯させる通常点灯期間と、前記センサ部による光量検出の対象となる部分点灯部のみを点灯させる検出用点灯期間とが時間軸に沿って混在するように前記光源部を駆動し、前記通常点灯期間を挟んで前記検出用点灯期間に前記各検出領域内の部分点灯部を順次点灯させる光源駆動手段と、
前記センサ部の検出結果に基づいて前記部分点灯部の発光量の調整を行う光源制御手段と
を備え、
前記センサ部は、
前記検出領域内の光量検出の対象となる部分点灯部からの光の量に応じた電流を発生する受光素子と、
前記受光素子で発生した電流に応じたセンサ出力信号を発生するセンサ回路と、
前記検出用点灯期間には前記受光素子を前記センサ回路に接続すると共に、前記通常点灯期間には光量検出時に発生する前記受光素子の両端の電位差とは逆方向の電位差が発生する状態となるように前記受光素子の接続経路を切り替える経路切替部と
を有する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに独立して制御可能な複数の部分点灯部を有する光源装置、およびそのような光源装置を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ＴＶ（テレビジョン）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）に代表されるようにディスプレイの薄型化が流れとしてあり、なかでもモバイル用ディスプレイの多くは液晶系であり、忠実な色の再現性が望まれている。また、液晶表示パネルのバックライトは蛍光管を使ったＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）タイプが主流であるが、環境的に水銀レスが要求されてきており、ＣＣＦＬに変わる光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等が有望視されている。
【０００３】
このようなＬＥＤを用いたバックライト装置としては、例えば特許文献１，２に示したようなものが提案されている。ここで、特許文献１に示されたＬＥＤバックライト装置は、外光を検出することにより、周囲の環境の明るさに応じてバックライト装置全体の輝度レベルを変化させるようにしたものである。一方、特許文献２には、液晶表示パネルの動画応答性を高めるため、光源部を複数の部分点灯部（個別発光部）に分割し、これら複数の部分点灯部を順次点灯動作させるようにしたＬＥＤバックライト装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１４５８８６号公報
【特許文献２】特開２００６−２４３２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなＬＥＤバックライト装置では、照明光を検出すると共にこの検出値に基づいてＬＥＤの発光量をフィードバック制御することにより、照明光の輝度変動を抑えることができるようになっている。なお、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤ等の複数種類のＬＥＤを用い、複数の色光を混合して特定の色光を得る加法混色方式のバックライト装置の場合には、照明光の輝度に加え、照明光の色度についても、同様のフィードバックシステムによって変動が抑えられるようになっている。
【０００５】
ここで、複数の部分点灯部を用いて点灯動作を行うバックライト装置において、発光量のフィードバック制御を行う方法としては、以下のような方法が考えられる。ここではバックライト装置を透過型の液晶表示装置に適用し、映像信号に応じて部分的な点灯動作が可能なものについて考える。このようなバックライト装置の場合、理想的には、複数の部分点灯部のそれぞれの光量を個別に検出し、それぞれの部分点灯部の発光量をフィードバック制御することが好ましい。しかしながら、すべての部分点灯部に受光素子を設けることは困難であるから、所定数（例えば４つ）の部分点灯部が含まれるように複数の検出領域を設定し、各検出領域ごとに受光素子を設け、各検出領域ごとに一部の部分点灯部の光量を検出しその発光量をフィードバック制御することが考えられる。この場合、各部分点灯部の正確な光量を検出するためには、他の部分点灯部からの光が入らないよう、検出対象となる部分点灯部のみを点灯させ、それ以外は消灯しておくことが好ましい。
【０００６】
このようなフィードバック制御のための光量検出は、以下のような手法により、通常の映像表示を行っている状態でも実行可能である。例えば、１フレームの表示期間のうちの先頭の期間に、ある１つの検出領域について光量検出を行うための短い点灯期間（検出用点灯期間）を設け、この期間は検出対象となる部分点灯部のみを点灯させる。１フレームの表示期間のうち検出用点灯期間以外は、映像信号に基づいて通常の映像表示を行う期間（通常点灯期間）となる。通常点灯期間では、表示しようとする映像に応じて任意の部分点灯部が点灯し、例えば映像表示として白表示を行う場合には複数の部分点灯部がすべて点灯する。このような検出用点灯状態と通常点灯状態とを繰り返し、通常点灯期間を挟んで検出用点灯期間に各検出領域内の部分点灯部を順次点灯させて行くことで、すべての検出領域について光量検出を行うことができる。すなわち、通常の映像表示を行いつつ、すべての検出領域について光量検出を行うことが可能である。なお、このような点灯を行ったとしても、検出用点灯期間を非常に短い期間に設定すれば、映像鑑賞に与える影響は皆無である。
【０００７】
図１７は、このような光量検出を行うためのセンサ部の構成例を示している。このセンサ部は、光の量に応じた電流を発生する受光素子としてのフォトダイオード２１３と、フォトダイオード２１３で発生した電流に応じたセンサ出力信号を生成するセンサ回路２１４とで構成されている。センサ回路２１４は負帰還型の回路となっており、出力端子８０と、帰還容量８１と、帰還抵抗８２と、オペアンプ８３とを有している。帰還容量８１と帰還抵抗８２は、オペアンプ８３の反転入力端子と出力端子とに並列的に接続されている。フォトダイオード２１３のアノードＡは、帰還容量８１および帰還抵抗８２の一端とオペアンプ８３の反転入力端子（−）に接続されている。フォトダイオード２１３のカソードＫはオペアンプ８３の非反転入力端子（＋）に接続されている。オペアンプ８３の非反転入力端子には、オフセット電圧Ｖ１が印加されている。
【０００８】
フォトダイオード２１３は、ＰＮ接合された半導体デバイスであり、Ｐ層側にはアノード電極が設けられ、Ｎ層側にはカソード電極が設けられている。フォトダイオード２１３に光が照射されるとその光エネルギーによってＰＮ接合部において電子−正孔対が発生し、外部回路（センサ回路２１４）を接続した状態では光量に応じた逆電流がカソードからアノードに向かって流れる。また、センサ回路２１４は、Ｉ／Ｖ変換回路としての機能を有し、センサ出力信号として光量に応じた出力電圧Ｖoutを出力する。図１８は、このセンサ回路２１４による出力電圧Ｖoutの特性例を示している。センサ回路２１４において、帰還抵抗８２の抵抗値をＲｆとし、また、フォトダイオード２１３で発生し帰還抵抗８２に流れる電流の値をＩｓとすれば、オフセット電圧Ｖ１を基準にして「−（Ｉｓ×Ｒｆ）」となる出力電圧Ｖoutが得られる。
【０００９】
ここで、上述のように検出用点灯状態と通常点灯状態とを交互に繰り返して光量検出を行う手法の場合、検出用点灯状態では検出対象となる部分点灯部のみを点灯させ、その部分点灯部からの光のみを検出するためにフォトダイオード２１３の受光面積を大きくして感度を高くしておく必要がある。その一方で、例えば通常点灯状態において検出領域付近のすべての部分点灯部が点灯した後、検出用点灯状態となった場合には、光量検出を行う前に、フォトダイオード２１３に光量検出時に比べて大きな光量の光が入射することとなる。このため、ＰＮ接合型の半導体デバイスの特性上、光量検出を行う前にフォトダイオード２１３が飽和状態になってしまい、その後すぐに検出対象となる部分点灯部のみを点灯させて検出動作を行ったとしても、フォトダイオード２１３が飽和状態から復帰するのにしばらく時間がかかるため、検出用点灯期間において十分な感度が得られず検出動作不良になり、検出精度が低下してしまう。特に、上述したように特定の部分点灯部からの光のみを検出するために受光面積を大きくして感度を上げた場合には、この傾向は顕著である。
【００１０】
なお、これを解決するために、例えば図１９に示したような回路構成として、通常点灯時と光量検出時とでセンサ回路２１４のゲイン切り替えを行うことが考えられる。図１９の回路は、図１７の回路構成に対して帰還抵抗８２を、互いに抵抗値の異なる第１の帰還抵抗８２Ａ（抵抗値Ｒｆ１）と第２の帰還抵抗８２Ｂ（抵抗値Ｒｆ２）とで構成し、センサ回路２１４内の経路を切替部ＳＷ１０で切り替えることでゲイン切り替えを行うようにしたものである。しかしながら、このようなゲイン切り替えで対応しようと思っても、そもそも光量検出を行う前にフォトダイオード２１３自体が飽和しているため、検出動作不良の問題を解決することはできない。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光量検出を行う前にセンサ部の受光素子が飽和状態となることを防止し、光量検出時の検出精度を向上させることができるようにした光源装置および液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光源装置は、互いに独立して発光制御が可能な複数の部分点灯部を有する光源部と、２以上の部分点灯部を含むように設定された複数の検出領域のそれぞれに対して設けられ、検出領域内の一部の部分点灯部が点灯したときの光量を検出するセンサ部と、入力信号に応じて複数の部分点灯部を点灯させる通常点灯期間と、センサ部による光量検出の対象となる部分点灯部のみを点灯させる検出用点灯期間とが時間軸に沿って混在するように光源部を駆動し、通常点灯期間を挟んで検出用点灯期間に各検出領域内の部分点灯部を順次点灯させる光源駆動手段と、センサ部の検出結果に基づいて部分点灯部の発光量の調整を行う光源制御手段とを備えている。特に、センサ部が、検出領域内の光量検出の対象となる部分点灯部からの光の量に応じた電流を発生する受光素子と、受光素子で発生した電流に応じたセンサ出力信号を発生するセンサ回路と、検出用点灯期間には受光素子をセンサ回路に接続すると共に、通常点灯期間には光量検出時に発生する受光素子の両端の電位差とは逆方向の電位差が発生する状態となるように受光素子の接続経路を切り替える経路切替部とを有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、光を発する光源装置と光源装置から発せられた光を映像信号に基づいて変調する液晶表示パネルとを備えた液晶表示装置であって、光源装置が、上記本発明の光源装置によって構成されているものどある。
【００１４】
本発明の光源装置または液晶表示装置では、入力信号に応じて少なくとも１つの部分点灯部を点灯させる通常点灯期間と、センサ部による光量検出の対象となる部分点灯部のみを点灯させる検出用点灯期間とが時間軸に沿って混在するように光源部が駆動され、通常点灯期間を挟んで検出用点灯期間に各検出領域内の部分点灯部が順次点灯する。センサ部では、経路切替部によって、光量検出時（検出用点灯期間）には受光素子がセンサ回路に接続されると共に、非検出時（通常点灯期間）には光量検出時に発生する受光素子の両端の電位差とは逆方向の電位差が発生する状態となるように受光素子の接続経路が切り替えられる。これにより、例えば通常点灯状態において検出領域付近のすべての部分点灯部が点灯した後、検出用点灯状態となった場合であっても、光量検出を行う前に受光素子が飽和状態になることが防止される。通常点灯状態の後、すぐに検出対象となる部分点灯部のみを点灯させて検出動作を行ったとしても、精度が高く、かつ応答速度の速い検出動作が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光源装置または液晶表示装置によれば、光量検出時（検出用点灯期間）には受光素子をセンサ回路に接続すると共に、非検出時（通常点灯期間）には光量検出時に発生する受光素子の両端の電位差とは逆方向の電位差が発生する状態となるように受光素子の接続経路を切り替えるようにしたので、光量検出を行う前にセンサ部の受光素子が飽和状態となることを防止し、光量検出時の検出精度を向上させることができる。また、本発明は、センサ部以外の部分に、受光素子の飽和対策用の複雑な制御回路を設けたり複雑な制御アルゴリズムを用意する必要はなく、容易に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の全体構成を表すものである。この液晶表示装置３は、透過光を表示光Ｄoutとして出射するいわゆる透過型の液晶表示装置であり、本発明の第１の実施の形態に係る光源装置としてのバックライト装置１と、透過型の液晶表示パネル２とを含んで構成されている。
【００１８】
液晶表示パネル２は、透過型の液晶層２０と、この液晶層２０を挟む一対の基板、すなわちバックライト装置１側の基板であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板２１１およびこれに対向する基板である対向電極基板２２１と、これらＴＦＴ基板２１１および対向電極基板２２１における液晶層２０と反対側にそれぞれ積層された偏光板２１０，２２０とを含んで構成されている。ＴＦＴ基板２１１にはマトリクス状の画素が構成され、各画素にはＴＦＴなどの駆動素子を含む画素電極２１２が形成されている。
【００１９】
バックライト装置１は、複数の色光（この場合、赤色光、緑色光および青色光）を混合して特定の色光（この場合、白色光）である照明光Ｌoutを得る加法混色方式のものであり、複数の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂを含む光源部（後述する光源部１０）を有している。
【００２０】
図２（Ａ），（Ｂ）および図３は、バックライト装置１における各色ＬＥＤの配置構成の一例を表したものである。図２（Ａ）に示したように、このバックライト装置１では、２組の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂによって発光部の単位セル４１，４２がそれぞれ形成され、これら２つの単位セル４１，４２によって発光部の単位ユニットである部分点灯部４が形成されるようになっている。また、各単位セル内および単位セル４１，４２間では、各色ＬＥＤがそれぞれ直列に接続されている。具体的には、図２（Ｂ）に示したようにして、各色ＬＥＤのアノードとカソードが接続されるようになっている。
【００２１】
このようにして構成された各部分点灯部４は、例えば図３に示したように、光源部１０においてマトリクス状に配置され、後述するように互いに独立して制御可能であり、その発光輝度（発光量）は、パルス信号を用いてＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）制御されるようになっている。また、この光源部１０上には、４つの部分点灯部４（例えば、部分点灯部４Ａ〜４Ｄ）に対して１つの照明光センサ１３が配置されている。この照明光センサ１３は、部分点灯部４からの光（後述する照明光Ｌout）を受光するものであり、４つの部分点灯部４の配置領域に対応する領域（検出領域４０）からの光を受光できるようになっている。
【００２２】
照明光センサ１３は後述するセンサ部７（図４〜図７参照）の一部を構成している。検出領域４０は複数設けられ、各検出領域４０ごとに照明光センサ１３を含む１つのセンサ部７が設けられている。なお、１つの検出領域４０内に配置する部分点灯部４の数は４つに限らず、これよりも少ない数（例えば２つ）または多い数（例えば６つ）に設定するようにしても良い。なお、照明光センサ１３の詳細については後述する。
【００２３】
なお、本実施の形態における光量検出は、通常の映像表示を行っている状態でも実行可能なものである。より具体的な制御タイミングは後述するが、例えば、１フレームの表示期間のうちの先頭の期間に、ある１つの検出領域４０について光量検出を行うための短い点灯期間（検出用点灯期間）を設けこの期間は検出対象となる部分点灯部４のみを点灯させるような制御を行う。また、１フレームの表示期間のうち検出用点灯期間以外は、映像信号に基づいて通常の映像表示を行う期間（通常点灯期間）とする。このような検出用点灯状態と通常点灯状態とを繰り返し、通常点灯期間を挟んで検出用点灯期間に各検出領域４０内の部分点灯部４を順次点灯させて行くことで、すべての検出領域４０について光量検出を行うことができる。すなわち、通常の映像表示を行いつつ、すべての検出領域４０について光量検出を行うことが可能である。
【００２４】
次に、図４を参照して、上述した液晶表示パネル２および光源部１０の駆動および制御部分の構成について詳細に説明する。図４は、液晶表示装置３のブロック構成を表したものである。なお、図４（および後述する図５）において照明光センサ１３は、便宜上、光源部１０の近辺に１つだけ配置されているものとして表している。
【００２５】
図４に示したように、液晶表示パネル２を駆動して映像を表示するための駆動回路は、液晶表示パネル２内の各画素電極２１２へ映像信号に基づく駆動電圧を供給するＸドライバ（データドライバ）５１と、液用表示パネル２内の各画素電極２１２を図示しない走査線に沿って線順次駆動するＹドライバ（ゲートドライバ）５２と、これらＸドライバ５１およびＹドライバ５２を制御するタイミング制御部（タイミング・ジェネレータ）６１と、外部からの映像信号を処理してＲＧＢ信号を生成するＲＧＢプロセス処理部６０（シグナル・ジェネレータ）と、このＲＧＢプロセス処理部６０からのＲＧＢ信号を記憶するフレームメモリである映像メモリ６２とを含んで構成されている。
【００２６】
一方、バックライト装置１の光源部１０が点灯動作を行うための駆動および制御を行う部分は、バックライト駆動部１１と、バックライト制御部１２と、照明光センサ１３と、経路切替部ＳＷと、Ｉ／Ｖ変換部１４と、Ａ／Ｄ変換部１５とを含んで構成されている。
【００２７】
照明光センサ１３は、光源部１０（具体的には、上記のように各検出領域４０内の部分点灯部４）からの照明光Ｌoutを受光して受光信号を得るものであり、複数の色光（この場合、赤色光、緑色光および青色光）を混合してなる混色光（この場合、白色光）の中から赤色光を抽出して選択的に受光する赤色光センサ１３Ｒと、緑色光を抽出して選択的に受光する緑色光センサ１３Ｇと、青色光を抽出して選択的に受光する青色光センサ１３Ｂとから構成されている。
【００２８】
Ｉ／Ｖ変換部１４は、照明光センサ１３で得られた各色ごとの受光信号に対してＩ／Ｖ（電流／電圧）変換を施し、アナログの電圧信号である受光データを各色ごとに出力するものである。
【００２９】
経路切替部ＳＷは、光量検出時（センサ部７による光量検出の対象となる部分点灯部４のみを点灯させる検出用点灯期間）と非検出時（映像信号に応じて複数の部分点灯部４を点灯させる通常点灯期間）とで、Ｉ／Ｖ変換部１４と照明光センサ１３との経路を切り替えるものである。なお、図４および図５では簡略化して図示しているが、実際には、Ｉ／Ｖ変換部１４および経路切替部ＳＷは、各色光センサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂごとに設けられている。各色光ごとに、照明光センサ１３とＩ／Ｖ変換部１４と経路切替部ＳＷとが全体として１つのセンサ部７を構成している。なお、経路切替部ＳＷによる経路切り替えの具体例およびセンサ部７の具体的な構成は、図６を用いて後述する。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部１５は、Ｉ／Ｖ変換部１４から出力される各色ごとの受光データを、タイミング制御部６１から供給されるサンプリングゲート信号ＳＧに従って所定のタイミングでサンプリングすると共にＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換を施し、ディジタルの電圧信号である受光データＤ１を各色ごとにバックライト制御部１２へ出力するものである。
【００３１】
バックライト制御部１２は、Ａ／Ｄ変換部１５から供給される各色ごとの受光データＤ１、およびタイミング制御部６１から供給される制御信号Ｄ０に基づいて後述する制御信号Ｄ３，Ｄ４を生成・出力し、バックライト駆動部１１の駆動動作を制御するものである。なお、このバックライト制御部１２の詳細な構成については、後述（図５）する。
【００３２】
次に、図５を参照して、上述したバックライト駆動部１１およびバックライト制御部１２の詳細構成について説明する。図５は、バックライト駆動部１１およびバックライト制御部１２の詳細構成、ならびに光源部１０、照明光センサ１３、Ｉ／Ｖ変換部１４およびＡ／Ｄ変換部１５の構成についてブロック図で表したものである。なお、受光データＤ１は、赤色受光データＤ１Ｒと、緑色受光データＤ１Ｇと、青色受光データＤ１Ｂとから構成され、制御信号Ｄ３は、赤色用制御信号Ｄ３Ｒと、緑色用制御信号Ｄ３Ｇと、青色用制御信号Ｄ３Ｂとから構成されているものとする。また、ここでは便宜上、光源部１０内において赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂが、全て互いに直列接続されたものとして表している。
【００３３】
バックライト駆動部１１は、電源部１１０と、バックライト制御部１２から供給される制御信号Ｄ３（赤色用制御信号Ｄ３Ｒ、緑色用制御信号Ｄ３Ｇおよび青色用制御信号Ｄ３Ｂ）に従って電源部１１０からの電源供給により光源部１０内の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂのアノード側へそれぞれ電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢを供給する定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂの各々のカソードと接地との間にそれぞれ接続されたスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂと、バックライト制御部１２から供給される制御信号Ｄ４およびタイミング制御部６１から供給される制御信号Ｄ０に基づいてスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに対する制御信号Ｄ５（パルス信号）を生成・出力し、これらスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２ＢをそれぞれＰＷＭ制御するＰＷＭドライバ１１３とを有している。
【００３４】
バックライト制御部１２は、光量バランス制御部１２１と、光量制御部１２２とを有している。光量バランス制御部１２１は、Ａ／Ｄ変換部１５から供給される受光データＤ１（赤色受光データＤ１Ｒ、緑色受光データＤ１Ｇおよび青色受光データＤ１Ｂ）に基づいて定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに対する制御信号Ｄ３（赤色用制御信号Ｄ３Ｒ、緑色用制御信号Ｄ３Ｇおよび青色用制御信号Ｄ３Ｂ）をそれぞれ生成・出力することにより、光源部１０からの照明光Ｌoutの色バランス（白色光のホワイトバランス）が一定に保たれつつ照明光Ｌoutの発光量が変化するように制御するものである。また、光量制御部１２２は、Ａ／Ｄ変換部１５から供給される受光データＤ１のうちの緑色受光データＤ１Ｇ、およびタイミング制御部から供給される制御信号Ｄ０に基づいて、ＰＷＭドライバ１１３に対する制御信号Ｄ４を生成・出力することにより、光源部１０からの照明光Ｌoutの発光量が変化するように調整、制御するものである。
【００３５】
ここで、主としてバックライト駆動部１１が本発明における「光源駆動手段」の一具体例に対応し、主としてバックライト制御部１２が本発明における「光源制御手段」の一具体例に対応する。また、センサ部７が本発明における「センサ部」の一具体例に対応し、照明光センサ１３が本発明における「受光素子」の一具体例に対応し、Ｉ／Ｖ変換部１４が本発明における「センサ回路」の一具体例に対応し、経路切替部ＳＷが本発明における「経路切替部」の一具体例に対応する。
【００３６】
図６は、センサ部７の一構成例を示している。センサ部７は、本実施の形態のバックライト装置１において最も特徴的な部分となっている。なお、上述したようにセンサ部７は、各検出領域４０ごとに設けられている。また、センサ部７は、各色ごとに設けられているが、各検出領域４０および各色について実質的な構成は同じであるから、ここではまとめて説明する。
【００３７】
センサ部７は、照明光センサ１３と、Ｉ／Ｖ変換部１４と、経路切替部ＳＷとで構成されている。照明光センサ１３およびＩ／Ｖ変換部１４自体の構成は、従来のセンサ部の構成（図１７）と実質的に同じである。すなわち、照明光センサ１３は、例えばＰＮ接合構造を有するフォトダイオードで構成されている。Ｉ／Ｖ変換部１４は、照明光センサ１３で発生した電流に応じたセンサ出力信号（出力電圧Ｖout）を発生する負帰還型のセンサ回路を構成しており、出力端子８０と、帰還容量８１と、帰還抵抗８２と、オペアンプ８３とを有している。帰還容量８１と帰還抵抗８２は、オペアンプ８３の反転入力端子（−）と出力端子とに並列的に接続されている。照明光センサ１３のカソードＫはオペアンプ８３の非反転入力端子（＋）に接続されている。オペアンプ８３の非反転入力端子には、オフセット電圧Ｖ１が印加されている。照明光センサ１３のアノードＡは、経路切替部ＳＷによって光量検出時（検出用点灯期間）と非検出時（通常点灯期間）とで接続先が切り替えられるようになっている。
【００３８】
経路切替部ＳＷは、切替端子７１Ａ，７１Ｂと共通端子７１Ｃとを有する切り替えスイッチで構成されている。経路切替部ＳＷの切り替えタイミングの制御は、例えばタイミング制御部６１（図４，図５）から供給される制御信号Ｄ０に基づいて行われるようになっている。経路切替部ＳＷの共通端子７１Ｃは、照明光センサ１３のアノードＡに接続されている。経路切替部ＳＷの一方の切替端子７１Ａは、接地されている。経路切替部ＳＷの他方の切替端子７１Ｂは、Ｉ／Ｖ変換部１４に接続されている。より具体的には、他方の切替端子７１Ｂは、帰還容量８１および帰還抵抗８２の一端とオペアンプ８３の反転入力端子（−）とに接続されている。
【００３９】
経路切替部ＳＷは、光量検出時には照明光センサ１３のアノードＡの接続先をセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）側に切り替えると共に、非検出時には接地側に切り替えるようになっている。ここで、図７（Ａ），（Ｂ）を参照して、照明光センサ１３としてのフォトダイオードに発生する電位差について説明する。フォトダイオードに光が照射されると、その光エネルギーによってＰＮ接合部において電子−正孔対が発生し、外部回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）を接続した状態では光量に応じた逆電流がカソードＫからアノードＡに向かって流れる。図７（Ａ）のように両端が開放された状態を考えたとき、照射された光に応じて、相対的にフォトダイオードのカソードＫに対してアノードＡの電圧が高くなるような電位差Ｖｏが発生する。一方、図７（Ｂ）のようにアノードＡを接地した場合には、図７（Ａ）とは逆に、照射された光に応じて、相対的にアノードＡに対してカソードＫの電圧が高くなるような電位差Ｖｏ’が発生する。
【００４０】
すなわち、図６の回路において、経路切替部ＳＷは、非検出時（通常点灯期間）には、光量検出時に発生する照明光センサ１３の両端の電位差Ｖｏとは逆方向の電位差Ｖｏ’が発生する状態となるように、照明光センサ１３の接続経路を切り替えるようになっている。照明光センサ１３としてのフォトダイオードを飽和状態からすみやかに復帰させるためには、照明光センサ１３を低容量化した状態にして、すみやかに電荷が照明光センサ１３から抜けるようにする必要がある。図６の回路では、経路切替部ＳＷによって、光量検出前の期間では照明光センサ１３に検出時とは逆方向の電位差Ｖｏ’を生じさせて低容量化を行い、かつアノード側を接地状態にして、すみやかに電荷を接地側にに逃がしている。これにより、例えば通常点灯状態において検出領域４０付近のすべての部分点灯部４が点灯した後すぐに検出用点灯状態に移行し、特定の部分点灯部４のみを点灯させて光量検出を行うような場合であっても、光量検出前に照明光センサ１３が飽和するような事態が防止される。なお、接地側に切り替えた状態では、照明光センサ１３からの電流はＩ／Ｖ変換部１４に流れないので、そのときのＩ／Ｖ変換部１４からの出力電圧Ｖoutは、オフセット電圧Ｖ１となる。また、Ｉ／Ｖ変換部１４側に接続経路が切り替えられた光量検出時には、図６の回路は通常のセンサ回路（図１７）と同様の動作をする。すなわち、光量検出時には、Ｉ／Ｖ変換部１４において、帰還抵抗８２の抵抗値をＲｆとし、また、照明光センサ１３で発生し帰還抵抗８２に流れる電流の値をＩｓとすれば、図１８に示したように、オフセット電圧Ｖ１を基準にして「−（Ｉｓ×Ｒｆ）」となる出力電圧Ｖoutが得られる。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態のバックライト装置１および液晶表示装置３の動作について、詳細に説明する。
【００４２】
まず、バックライト装置１および液晶表示装置３の基本動作について説明する。図８（Ａ）〜（Ｃ）および図９（Ａ）〜（Ｃ）は、バックライト装置１の光源部１０における点灯動作をタイミング波形図で表したものであり、図８（Ａ），図９（Ａ）は赤色ＬＥＤ１Ｒに流れる電流ＩＲを、図８（Ｂ），図９（Ｂ）は緑色ＬＥＤ１Ｇに流れる電流ＩＧを、図８（Ｃ），図９（Ｃ）は青色ＬＥＤ１Ｂに流れる電流ＩＢを、それぞれ表している。また、図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、液晶表示装置３全体の動作の概略をタイミング波形図で表したものであり、図１０（Ａ）はＸドライバ５１から液晶表示パネル２内のある画素電極２１２へ印加される電圧（画素印加電圧、駆動電圧）を、図１０（Ｂ）は液晶分子の応答性（画素電極２１２における実際の電位状態）を、図１０（Ｃ）はＹドライバ５２から液晶表示パネル２内のＴＦＴ素子のゲートへ印加される電圧（画素ゲートパルス）を、それぞれ表している。また、図１０（Ｄ）は、バックライト装置１の点灯状態を表している。
【００４３】
このバックライト装置１では、バックライト駆動部１１においてスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂがそれぞれオン状態となると、定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂからそれぞれ電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢが光源部１０内の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂへ流れ、これによりそれぞれ赤色発光、緑色発光および青色発光がなされ、混色光である照明光Ｌoutが発せられる。
【００４４】
この際、タイミング制御部６１からバックライト駆動部１１へ制御信号Ｄ０が供給され、バックライト駆動部１１内のＰＷＭドライバ１１３からスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂへはこの制御信号Ｄ０に基づく制御信号Ｄ５がそれぞれ供給されるため、これによりスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂは、この制御信号Ｄ０に従ったタイミングでオン状態となり、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂの点灯期間もこれに同期したものとなる。言い換えると、パルス信号である制御信号Ｄ５を用いた時分割駆動により、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１ＢがＰＷＭ駆動される。
【００４５】
また、このとき照明光センサ１３は、光源部１０からの照射光Ｌoutを受光する。具体的には、照明光センサ１３内の赤色光センサ１３Ｒ、緑色光センサ１３Ｇおよび青色光センサ１３Ｂにおいて、各色用のフォトダイオードによって、光源部１０からの照射光Ｌoutのうちの各色光がそれぞれ抽出されて各色光の光量に応じた電流が発生し、これにより電流値の受光データがＩ／Ｖ変換部１４へ供給される。また、各色ごとの電流値の受光データは、それぞれＩ／Ｖ変換部１４によってアナログ電圧値の受光データに変換される。そしてこれら各色ごとのアナログ電圧値の受光データは、Ａ／Ｄ変換部１５において、タイミング制御部６１から供給されるサンプリングゲート信号ＳＧに従った所定のタイミングでサンプリングされると共に、ディジタル電圧値の受光データＤ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１Ｂに変換される。
【００４６】
ここでバックライト制御部１２では、Ａ／Ｄ変換部１５から供給された各色ごとの受光データＤ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１Ｂに基づいて、光量バランス制御部１２１から定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂへ制御信号Ｄ３Ｒ，Ｄ３Ｇ，Ｄ３Ｂがそれぞれ供給され、これにより照射光Ｌoutの輝度および色度（色バランス）が一定に保たれるように、電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢの大きさΔＩＲ，ΔＩＧ，ΔＩＢ、すなわちＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光輝度が調整される（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）。また、光量制御部１２２では、Ａ／Ｄ変換部１５から供給された各色ごとの受光データＤ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１Ｂのうちの受光データＤ１Ｇに基づいて制御信号Ｄ４が生成されると共にＰＷＭドライバ１１３へ供給され、これによりスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂのオン期間、すなわち各色ＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの点灯期間ΔＴが調整される（図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）。このようにして光源部１０からの照明光Ｌoutに基づいて、電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢの大きさΔＩＲ，ΔＩＧ，ΔＩＢ（ＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光輝度）および点灯期間が制御され、これにより照明光Ｌoutの発光量が部分点灯部４単位で調整、制御される。
【００４７】
なお、ここでは光量制御部１２２は、制御信号Ｄ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１ＢのうちのＤ１Ｇのみを入力しているが、これは人間の視感度が緑色光に対して最も高いためであり、他の制御信号Ｄ１Ｒ，Ｄ１Ｂを入力するようにしてもよい。また、図８（Ａ）〜（Ｃ）では、１フレーム期間当りに１つのパルス信号（点灯期間：ΔＴ）のみが存在するようになっているが、実際には図９（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、１つのフレーム期間（単位表示駆動期間）当りに複数のパルス信号（点灯期間：ΔＴ０、例えば、タイミングｔ１１〜ｔ１２間のパルス信号、タイミングｔ１３〜ｔ１４間のパルス信号、…）が存在するようになっている。
【００４８】
一方、本実施の形態の液晶表示装置３全体では、映像信号に基づいてＸドライバ５１およびＹドライバ５２から出力される画素電極２１２への駆動電圧（画素印加電圧）によって、バックライト装置１の光源部１０からの照明光Ｌoutが液晶層２０で変調され、表示光Ｄoutとして液晶表示パネル２から出力される。このようにしてバックライト装置１が液晶表示装置３のバックライト（液晶用照明装置）として機能し、これにより表示光Ｄoutによる映像表示がなされる。
【００４９】
具体的には、例えば図１０（Ｃ）に示したように、Ｙドライバ５２から液晶表示パネル２内の１水平ライン分のＴＦＴ素子のゲートへ画素ゲートパルスが印加され、それと共に図１０（Ａ）に示したように、Ｘドライバ５１からその１水平ライン分の画素電極２１２へ、映像信号に基づく画素印加電圧が印加される。このとき、図１０（Ｂ）に示したように、画素印加電圧に対して画素電極２１２の実際の電位の応答（液晶の応答）は遅れるため（画素印加電圧がタイミングｔ２１で立ち上がったのに対し、実際の電位はタイミングｔ１２で立ち上がっている）、バックライト装置１では、実際の電位が画素印加電圧と等しくなっているタイミングｔ２２〜ｔ２３の期間内に点灯状態となり、これにより液晶表示装置３において映像信号に基づく映像表示がなされる。なお、図１０（Ａ）〜（Ｄ）においてタイミングｔ２１〜ｔ２３の期間が１水平期間（１フレーム期間）に対応し、その後のタイミングｔ２３〜ｔ２５の１水平期間においても、液晶の焼き付き防止等のために画素印加電圧が共通（コモン）電位Ｖcomに対して反転しているのを除き、タイミングｔ２１〜ｔ２３の１水平期間と同様の動作となる。
【００５０】
また、この液晶表示装置３では、ＲＧＢプロセス処理部６０から供給される信号（映像信号に基づく信号）を利用して、タイミング制御部６１からバックライト駆動部１１内のＰＷＭドライバ１１３へ制御信号Ｄ０が供給されるため、例えば図１１に示したように、光源部１０では、液晶表示パネル２における映像表示領域のうちの所定の輝度以上の映像表示領域（表示映像Ｐａが表示されている領域）に対応する領域の部分点灯部４のみが点灯して部分点灯領域Ｐｂが形成されるような動作が可能となっている。
【００５１】
次に、図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照してバックライト装置１の点灯動作をより詳しく説明する。図１２（Ａ）は、サンプリングゲート信号ＳＧのタイミング波形を示している。図１２（Ｂ）〜（Ｄ）はそれぞれ、図９（Ａ）〜（Ｃ）と同様、赤色ＬＥＤ１Ｒに流れる電流ＩＲ、緑色ＬＥＤ１Ｇに流れる電流ＩＧ、および青色ＬＥＤ１Ｂに流れる電流ＩＢを表している。ただし、図１２（Ｂ）〜（Ｄ）では、光量検出対象となる任意の部分点灯部４についてのタイミング波形を示している。検出対象以外の部分点灯部４については検出用点灯期間Δｔ１では消灯している（電流値ΔＩＲ０，ΔＩＧ０，ΔＩＢ０がゼロ）。
【００５２】
図１２に示したように、このバックライト装置１では、例えば１フレームの表示期間のうちの先頭の期間（図１２に示したタイミングｔ３１〜ｔ３２およびタイミングｔ３３〜ｔ３４の期間）に、ある１つの検出領域４０について光量検出を行うための短い点灯期間（検出用点灯期間Δｔ１）が設けられ、この期間は検出対象となる部分点灯部４のみを点灯させる。１フレームの表示期間のうち検出用点灯期間Δｔ１以外（図１２に示したタイミングｔ３１までの期間、タイミングｔ３２〜ｔ３３の期間およびタイミングｔ３４以降の期間）は、映像信号に基づいて通常の映像表示を行う期間（通常点灯期間Δｔ４）となる。通常点灯期間Δｔ４では、表示しようとする映像に応じて任意の部分点灯部４が点灯し、例えば映像表示として白表示を行う場合には複数の部分点灯部４がすべて点灯する。このようにして、このバックライト装置１では、通常点灯期間Δｔ４と検出用点灯期間Δｔ１とが時間軸に沿って混在するように光源部１０がパルス信号により時分割で駆動される。
【００５３】
図６に示したセンサ部７の回路では、上記のような検出用点灯期間Δｔ１では、経路切替部ＳＷによって、照明光センサ１３のアノードＡの接続先がセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）側に切り替えられる。また、上記のような通常点灯期間Δｔ４では、接地側に切り替えられる。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態のバックライト装置１によれば、光量検出時（検出用点灯期間）には受光素子である照明光センサ１３をセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）に接続すると共に、非検出時（通常点灯期間）には光量検出時に発生する照明光センサ１３の両端の電位差とは逆方向の電位差が発生する状態となるように照明光センサ１３の接続経路を切り替えるようにしたので、例えば通常点灯状態において検出領域付近のすべての部分点灯部４が点灯した後、検出用点灯状態となった場合であっても、光量検出を行う前に照明光センサ１３が飽和状態になることが防止される。通常点灯状態の後、すぐに検出対象となる部分点灯部４のみを点灯させて検出動作を行ったとしても、精度が高く、かつ応答速度の速い検出動作が可能となる。また、センサ部７以外の部分に、照明光センサ１３の飽和対策用の複雑な制御回路を設けたり複雑な制御アルゴリズムを用意する必要はなく、容易に実施できる。
【００５５】
さらに、このようなバックライト装置１を液晶表示装置３のバックライト（液晶用照明装置）として用いるようにしたので、輝度や色度の変動を抑えることができ、表示映像の画質を向上させることが可能となる。
［第２の実施の形態］
【００５６】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５７】
図１３は、本発明の第２の実施の形態におけるセンサ部７Ａの構成例を示している。
本実施の形態は、上記第１の実施の形態におけるセンサ部７（図６）に代えて図１３のセンサ部７Ａを備えたものであり、その他の構成は上記第１の実施の形態と同様である。  
【００５８】
本実施の形態におけるセンサ部７Ａは、図６のセンサ部７の回路構成に対して、照明光センサ１３の接続関係を逆にしたものである。すなわち、図６のセンサ部７では、光量検出時に、照明光センサ１３のカソードＫ側をオペアンプ８３の非反転入力端子（＋）に接続し、アノードＡ側を反転入力端子（−）に接続するようにしたが、本実施の形態におけるセンサ部７Ａでは、光量検出時に、カソードＫ側をオペアンプ８３の反転入力端子（−）に接続し、アノードＡ側を非反転入力端子（＋）に接続するようにしたものである。また、図６のセンサ部７では、１つの経路切替部ＳＷのみを備え、照明光センサ１３のアノードＡの接続経路のみを切り替えるようにしたが、本実施の形態におけるセンサ部７Ａでは、２つの経路切替部ＳＷ１，ＳＷ２を備え、照明光センサ１３の両端の接続経路を切り替えるようになっている。
本実施の形態において、第１の経路切替部ＳＷ１および第２の経路切替部ＳＷ２が本発明における「経路切替部」の一具体例に対応する。
【００５９】
第１の経路切替部ＳＷ１は、図６の経路切替部ＳＷと同様、切替端子７１Ａ，７１Ｂと共通端子７１Ｃとを有する切り替えスイッチで構成されている。第１の経路切替部ＳＷ１の共通端子７１Ｃは、照明光センサ１３のアノードＡに接続されている。第１の経路切替部ＳＷ１の一方の切替端子７１Ａは、接地されている。第１の経路切替部ＳＷ１の他方の切替端子７１Ｂは、Ｉ／Ｖ変換部１４に接続されている。より具体的には、他方の切替端子７１Ｂは、オペアンプ８３の非反転入力端子（＋）に接続されている。
【００６０】
第２の経路切替部ＳＷ２も同様に、切替端子７２Ａ，７２Ｂと共通端子７２Ｃとを有する切り替えスイッチで構成されている。第２の経路切替部ＳＷ２の共通端子７２Ｃは、照明光センサ１３のカソードＫに接続されている。第２の経路切替部ＳＷ２の一方の切替端子７２Ａは、開放端となっている。第２の経路切替部ＳＷ２の他方の切替端子７２Ｂは、Ｉ／Ｖ変換部１４に接続されている。より具体的には、他方の切替端子７２Ｂは、帰還容量８１および帰還抵抗８２の一端とオペアンプ８３の反転入力端子（−）とに接続されている。
【００６１】
第１の経路切替部ＳＷ１は、光量検出時には照明光センサ１３のアノードＡの接続先をセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）側に切り替えると共に、非検出時には接地側に切り替えるようになっている。また、第２の経路切替部ＳＷ２は、光量検出時には照明光センサ１３のカソードＫの接続先をセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）側に切り替えると共に、非検出時にはセンサ回路から切り離し、開放端側に切り替えるようになっている。なお、経路切替部ＳＷ１，ＳＷ２による切り替えのタイミングは、図６の経路切替部ＳＷの場合と同様である。これにより、図６のセンサ部７と同様の原理で、光量検出前に照明光センサ１３が飽和するような事態が防止される。また、Ｉ／Ｖ変換部１４側に接続経路が切り替えられた光量検出時には、図６のセンサ部７による出力特性（図１８）とは、極性が反転するような出力が得られる。図１４は、図１３の回路においてＩ／Ｖ変換部１４の出力端子８０から出力される出力電圧Ｖoutの特性例を示している。図１３の回路において、帰還抵抗８２の抵抗値をＲｆとし、また、照明光センサ１３（フォトダイオード）で発生し帰還抵抗８２に流れる電流の値をＩｓとすれば、オフセット電圧Ｖ１を基準にして「Ｉｓ×Ｒｆ」となる出力電圧Ｖoutが得られる。なお、アノードＡを接地側に切り替えた状態では、照明光センサ１３からの電流はＩ／Ｖ変換部１４に流れないので、そのときのＩ／Ｖ変換部１４からの出力電圧Ｖoutは、オフセット電圧Ｖ１となる。
［第３の実施の形態］
【００６２】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６３】
図１５は、本発明の第３の実施の形態におけるセンサ部７Ｂの構成例を示している。
本実施の形態は、上記第１の実施の形態におけるセンサ部７（図６）に代えて図１５のセンサ部７Ｂを備えたものであり、その他の構成は上記第１の実施の形態と同様である。  
【００６４】
本実施の形態におけるセンサ部７Ｂは、図６のセンサ部７の回路構成に対して、Ｉ／Ｖ変換部１４の構成が異なっている。図６のセンサ部７では、Ｉ／Ｖ変換部１４をオペアンプ８３を用いた回路で構成したが、本実施の形態では、Ｉ／Ｖ変換部１４を負荷抵抗８４で構成している。また、負荷抵抗８４の一端に出力端子８０が接続されている。また、図６のセンサ部７では、１つの経路切替部ＳＷのみを備え、照明光センサ１３のアノードＡの接続経路のみを切り替えるようにしたが、本実施の形態におけるセンサ部７Ｂでは、２つの経路切替部ＳＷ１，ＳＷ２を備え、照明光センサ１３の両端の接続経路を切り替えるようになっている。
本実施の形態において、第１の経路切替部ＳＷ１および第２の経路切替部ＳＷ２が本発明における「経路切替部」の一具体例に対応する。
【００６５】
第１の経路切替部ＳＷ１は、図６の経路切替部ＳＷと同様、切替端子７１Ａ，７１Ｂと共通端子７１Ｃとを有する切り替えスイッチで構成されている。第１の経路切替部ＳＷ１の共通端子７１Ｃは、照明光センサ１３のアノードＡに接続されている。第１の経路切替部ＳＷ１の一方の切替端子７１Ａは、接地されている。第１の経路切替部ＳＷ１の他方の切替端子７１Ｂは、Ｉ／Ｖ変換部１４に接続されている。より具体的には、他方の切替端子７１Ｂは、負荷抵抗８４の一端に接続されている。
【００６６】
第２の経路切替部ＳＷ２も同様に、切替端子７２Ａ，７２Ｂと共通端子７２Ｃとを有する切り替えスイッチで構成されている。第２の経路切替部ＳＷ２の共通端子７２Ｃは、照明光センサ１３のカソードＫに接続されている。第２の経路切替部ＳＷ２の一方の切替端子７２Ａは、開放端となっている。第２の経路切替部ＳＷ２の他方の切替端子７２Ｂは、Ｉ／Ｖ変換部１４に接続されている。より具体的には、他方の切替端子７２Ｂは、負荷抵抗８４の他端に接続されている。
【００６７】
第１の経路切替部ＳＷ１は、光量検出時には照明光センサ１３のアノードＡの接続先をセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）側に切り替えると共に、非検出時には接地側に切り替えるようになっている。また、第２の経路切替部ＳＷ２は、光量検出時には照明光センサ１３のカソードＫの接続先をセンサ回路（Ｉ／Ｖ変換部１４）側に切り替えると共に、非検出時にはセンサ回路から切り離し、開放端側に切り替えるようになっている。なお、経路切替部ＳＷ１，ＳＷ２による切り替えのタイミングは、図６の経路切替部ＳＷの場合と同様である。これにより、図６のセンサ部７と同様の原理で、光量検出前に照明光センサ１３が飽和するような事態が防止される。また、Ｉ／Ｖ変換部１４側に接続経路が切り替えられた光量検出時には、出力端子８０から、図１６に示したような特性の出力電圧Ｖoutが得られる。図１５の回路において、負荷抵抗８４の抵抗値をＲLとし、また、照明光センサ１３（フォトダイオード）で発生し負荷抵抗８４に流れる電流の値をＩｏとすれば、「Ｉｏ×ＲL」となる出力電圧Ｖoutが得られる。なお、アノードＡを接地側に切り替えた状態では、照明光センサ１３からの電流はＩ／Ｖ変換部１４に流れないので、そのときのＩ／Ｖ変換部１４からの出力電圧Ｖoutはゼロとなる。
【００６８】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各実施の形態では、サンプリングされた検出用点灯期間Δｔ１での受光信号を基に検出領域４０内の各部分点灯部４０の発光量が一定に保たれるように制御する場合について説明したが、サンプリングされた検出用点灯期間Δｔ１での受光信号を基に、その検出用点灯期間Δｔ１に点灯している部分点灯部のみの発光量が一定に保たれるように制御すると共に、そのように検出用点灯期間Δｔ１に点灯している部分点灯部が例えば検出領域４０内で循環するようにしてもよい。このように構成した場合も、サンプリングするタイミングによらず値がほぼ一定に保たれた検出用点灯期間Δｔ１での受光信号に基づいて検出用点灯期間Δｔ１に点灯している部分点灯部の発光量がそれぞれ制御されるため、発光量を一定に保つ精度を向上させることができる。また、このように発光量の制御対象である部分点灯部が検出領域４０内等で循環するため、全ての部分点灯部４が自己の照明光に基づき発光量の制御がなされることとなり、各部分点灯部４に対するきめ細やかな発光量制御が可能となり、光源部１０全体として発光量を一定に保つ精度をより向上させることが可能となる。
【００６９】
また、上記各実施の形態では、１フレーム期間内に１回だけ検出用点灯期間Δｔ１が設けられている場合について説明したが、１フレーム期間内に複数回の検出用点灯期間Δｔ１が設けられているようにしてもよく、逆に複数フレーム期間内に１回の検出用点灯期間Δｔ１が設けられているようにしてもよい。また、１フレーム期間内における検出用点灯期間Δｔ１の位置についても、１フレーム期間内の先頭には限られない。
【００７０】
また、上記各実施の形態では、光源部１０が赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂから構成されている場合で説明したが、これらに加えて（またはこれらに代えて）、他の色光を発するＬＥＤを含んで構成するようにしてもよい。４色以上の色光によって構成した場合、色再現範囲を拡大し、より多彩な色を表現することが可能となる。
【００７１】
また、上記各実施の形態では、光源部１０が複数の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂを含むようにし、複数の色光（赤色光、緑色光および青色光）を混合して特定の色光（白色光）である照明光Ｌoutを得る加法混色方式のバックライト装置１について説明したが、１種類のＬＥＤによって光源部を構成し、単色の照明光を発するバックライト装置としてもよい。このように構成した場合でも、照明光の輝度の変動について、簡易な構成でより低減することが可能である。
【００７２】
また、上記各実施の形態では、液晶表示装置３がバックライト装置１を含む透過型の液晶表示装置である場合について説明したが、本発明の光源装置によってフロントライト装置を構成し、反射型の液晶表示装置としてもよい。
【００７３】
さらに、本発明の光源装置は液晶表示装置用の照明装置だけでなく、例えば照明機器等、他の光源装置にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の全体構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示したバックライト装置内の光源部の単位ユニット（部分点灯部）の構成例を表す平面模式図である。
【図３】図２における光源部内の部分点灯部と照明光センサとの配置構成例を表す平面模式図である。
【図４】図１に示した液晶表示装置の全体構成を表すブロック図である。
【図５】図４に示した光源部の駆動および制御部分の構成を詳細に表したブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるセンサ部の一構成例を示す回路図である。
【図７】フォトダイオードの両端の電位差についての説明図である。
【図８】光源部の駆動パルス信号について説明するためのタイミング波形図である。
【図９】図８に示した駆動パルス信号の詳細構成を表すタイミング波形図である。
【図１０】図１に示した液晶表示パネルおよびバックライト装置の駆動方法の一例について説明するためのタイミング波形図である。
【図１１】映像表示領域と部分点灯領域との配置関係の一例について説明するための斜視図である。
【図１２】光源部の点灯動作および照明光センサの受光動作の一例について説明するためのタイミング波形図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるセンサ部の一構成例を示す回路図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるセンサ部の出力特性の一例を示す特性図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるセンサ部の一構成例を示す回路図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態におけるセンサ部の出力特性の一例を示す特性図である。
【図１７】従来のセンサ部の一構成例を示す回路図である。
【図１８】図１７に示したセンサ部の出力特性の一例を示す特性図である。
【図１９】ゲイン切り替え機能を有するセンサ部の一構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…バックライト装置、１Ｒ…赤色ＬＥＤ、１Ｇ…緑色ＬＥＤ、１Ｂ…青色ＬＥＤ、２…液晶表示パネル、３…液晶表示装置、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ…単位ユニット（部分点灯部）、７，７Ａ，７Ｂ…センサ部、１０…光源部、１１…バックライト駆動部、１２…バックライト制御部、１３…照明光センサ、１３Ｒ…赤色光センサ、１３Ｇ…緑色光センサ、１３Ｂ…青色光センサ、１４…Ｉ／Ｖ変換部、１５…Ａ／Ｄ変換部、２０…液晶層、４０…検出領域、４１，４２…単位セル、５１…Ｘドライバ、５２…Ｙドライバ、６０…ＲＧＢプロセス処理部、６１…タイミング制御部、６２…映像メモリ、８１…帰還容量、８２…帰還抵抗、８３…オペアンプ，８４…負荷抵抗、１１０…電源部、１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ…定電流ドライバ、１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ…スイッチング素子、１１３…ＰＷＭドライバ、１２１…光量制御部、１２２…光量バランス制御部、２１０，２２０…偏光板、２１１…ＴＦＴ基板、２１２…画素電極、２２１…対向電極基板、ＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ…カラーフィルタ、Ｄ０，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５…制御データ、Ｄ１…受光データ、Ｄout…表示光、ＩＲ，ＩＧ，ＩＢ…電流、Ｌout…照明光、Ｐａ…表示映像、Ｐｂ…部分点灯領域、ＳＧ…サンプリングゲート信号、ＳＷ，ＳＷ１，ＳＷ２，…経路切替部、ΔＴ，ΔＴ０…パルス幅、Δｔ１…検出用点灯期間、Δｔ４…通常点灯期間、ΔＩＲ，ΔＩＲ０，ΔＩＧ，ΔＩＧ０，ΔＩＢ，ΔＩＢ０…電流値（パルスの高さ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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