(57)【要約】【課題】カラーセンサーを用いることなく、光源の光量の変動をその光の色ごとに補償できる光源駆動方法を提供する。【解決手段】光源を以下の段階で駆動する。まず、異なる色光を出射する複数のカラー光源に、基本周波数の異なる駆動信号を所定のデューティ比で提供して、複数のカラー光源の光量を駆動信号のデューティ比に応じた値に調節する。次に、複数のカラー光源から出射された異なる色光が混合された光を検出して検出信号を出力する。続いて、その検出信号から、基本周波数の属する周波数帯域の成分をフィルタで抽出して複数のカラー信号として出力する。更に、それら複数のカラー信号を利用して光量制御信号を出力する。ここで、光量制御信号は複数のカラー光源の光量の目標値を色別に示す。その後、その光量制御信号に基づいて駆動信号のデューティ比を調節する。【選択図】図３
2008268959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色光を出射する複数のカラー光源に、基本周波数の異なる駆動信号を所定のデューティ比で提供して、前記複数のカラー光源の光量を前記駆動信号のデューティ比に応じた値に調節する段階、
前記複数のカラー光源から出射された異なる色光が混合された光を検出して、検出された光量を示す検出信号を出力する段階、
前記検出信号から、前記基本周波数の属する周波数帯域の成分をフィルタで抽出して複数のカラー信号として出力する段階、
前記複数のカラー信号を利用して、前記複数のカラー光源の光量の目標値を色別に示す光量制御信号を出力する段階、及び、
前記光量制御信号に基づいて前記駆動信号のデューティ比を調節する段階、
を含む光源駆動方法。
【請求項２】
前記複数のカラー光源は、第１カラー光源、第２カラー光源、及び第３カラー光源を含み、前記第１カラー光源は赤色発光ダイオードを含み、前記第２カラー光源は緑色発光ダイオードを含み、前記第３カラー光源は青色発光ダイオードを含む、請求項１に記載の光源駆動方法。
【請求項３】
前記第１カラー光源には第１基本周波数の第１駆動信号を提供し、前記第２カラー光源には第２基本周波数の第２駆動信号を提供し、前記第３カラー光源には第３基本周波数の第３駆動信号を提供し、
前記第１基本周波数、前記第２基本周波数、及び前記第３基本周波数を互いに異なる値に設定する、
請求項２に記載の光源駆動方法。
【請求項４】
前記複数のカラー信号は、
前記検出信号から抽出された前記第１基本周波数の属する周波数帯域の成分に基づいて生成される第１カラー信号、
前記検出信号から抽出された前記第２基本周波数の属する周波数帯域の成分に基づいて生成される第２カラー信号、及び、
前記検出信号から抽出された前記第３基本周波数の属する周波数帯域の成分に基づいて生成される第３カラー信号、
を含む、請求項３に記載の光源駆動方法。
【請求項５】
前記光量制御信号は、
前記第１カラー信号を利用して生成され、前記第１カラー光源の光量の目標値を示す第１光量制御信号、
前記第２カラー信号を利用して生成され、前記第２カラー光源の光量の目標値を示す第２光量制御信号、及び、
前記第３カラー信号を利用して生成され、前記第３カラー光源の光量の目標値を示す第３光量制御信号、
を含む、請求項４に記載の光源駆動方法。
【請求項６】
前記第１光量制御信号に基づいて前記第１駆動信号のデューティ比を調節し、
前記第２光量制御信号に基づいて前記第２駆動信号のデューティ比を調節し、
前記第３光量制御信号に基づいて前記第３駆動信号のデューティ比を調節する、
請求項５に記載の光源駆動方法。
【請求項７】
異なる色光を出射する複数のカラー光源に周波数の異なる駆動信号を提供し、前記複数のカラー光源の光量の目標値を色別に示す光量制御信号に応じて、前記駆動信号の示す前記複数のカラー光源の光量を調節する駆動制御部、
前記複数のカラー光源から出射された異なる色光が混合された光を検出して、検出された光量を示す検出信号を出力する光検出部、
前記検出信号から、前記駆動信号の周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して複数のカラー信号として出力するフィルタ部、及び、
前記複数のカラー信号を利用して前記光量制御信号を生成して前記駆動制御部に提供する比較補償部、
を含む光源駆動回路。
【請求項８】
前記駆動制御部は、前記光量制御信号に基づいて前記駆動信号のデューティ比を調節して、前記複数のカラー光源の光量を前記駆動信号のデューティ比に応じた値に調節する、請求項７に記載の光源駆動回路。
【請求項９】
前記複数のカラー光源は、第１カラー光源、第２カラー光源、及び第３カラー光源を含み、前記第１カラー光源は赤色発光ダイオードを含み、前記第２カラー光源は緑色発光ダイオードを含み、前記第３カラー光源は青色発光ダイオードを含む、請求項７に記載の光源駆動回路。
【請求項１０】
前記駆動制御部は、前記第１カラー光源には第１基本周波数の第１駆動信号を提供し、前記第２カラー光源には第２基本周波数の第２駆動信号を提供し、前記第３カラー光源には第３基本周波数の第３駆動信号を提供し、前記第１基本周波数、前記第２基本周波数、及び前記第３基本周波数を互いに異なる値に設定する、請求項９に記載の光源駆動回路。
【請求項１１】
前記フィルタ部は、
前記検出信号から、前記第１基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第１カラー信号として前記比較補償部に出力する第１帯域通過フィルタ、
前記検出信号から、前記第２基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第２カラー信号として前記比較補償部に出力する第２帯域通過フィルタ、及び、
前記検出信号から、前記第３基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第３カラー信号として前記比較補償部に出力する第３帯域通過フィルタ、
を含む、請求項１０に記載の光源駆動回路。
【請求項１２】
前記比較補償部は、
前記第１カラー信号を利用して、前記第１カラー光源の光量の目標値を示す第１光量制御信号を生成し、
前記第２カラー信号を利用して、前記第２カラー光源の光量の目標値を示す第２光量制御信号を生成し、
前記第３カラー信号を利用して、前記第３カラー光源の光量の目標値を示す第３光量制御信号を生成する、
請求項１１に記載の光源駆動回路。
【請求項１３】
前記駆動制御部は、
前記第１光量制御信号に基づいて前記第１駆動信号のデューティ比を調節して、前記第１カラー光源の光量を前記第１駆動信号のデューティ比に応じた値に調節し、
前記第２光量制御信号に基づいて前記第２駆動信号のデューティ比を調節して、前記第２カラー光源の光量を前記第２駆動信号のデューティ比に応じた値に調節し、
前記第３光量制御信号に基づいて前記第３駆動信号のデューティ比を調節して、前記第３カラー光源の光量を前記第３駆動信号のデューティ比に応じた値に調節する、
請求項１２に記載の光源駆動回路。
【請求項１４】
異なる色光を出射する複数のカラー光源を含む光源部と、前記光源部を駆動する光源駆動回路とを含む光源アセンブリであり、
前記光源駆動回路は、
前記複数のカラー光源に周波数の異なる駆動信号を提供し、前記複数のカラー光源の光量の目標値を色別に示す光量制御信号に応じて、前記駆動信号の示す前記複数のカラー光源の光量を調節する駆動制御部、
前記複数のカラー光源から出射された異なる色光が混合された光を検出して、検出された光量を示す検出信号を出力する光検出部、
前記検出信号から、前記駆動信号の周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して複数のカラー信号として出力するフィルタ部、及び、
前記複数のカラー信号を利用して前記光量制御信号を生成して前記駆動制御部に提供する比較補償部、
を含む光源アセンブリ。
【請求項１５】
前記複数のカラー光源は、第１カラー光源、第２カラー光源、及び第３カラー光源を含み、
前記駆動制御部は、前記第１カラー光源には第１基本周波数の第１駆動信号を提供し、前記第２カラー光源には第２基本周波数の第２駆動信号を提供し、前記第３カラー光源には第３基本周波数の第３駆動信号を提供し、前記第１基本周波数、前記第２基本周波数、及び前記第３基本周波数を互いに異なる値に設定する、
請求項１４に記載の光源アセンブリ。
【請求項１６】
前記フィルタ部は、
前記検出信号から、前記第１基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第１カラー信号として前記比較補償部に出力する第１帯域通過フィルタ、
前記検出信号から、前記第２基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第２カラー信号として前記比較補償部に出力する第２帯域通過フィルタ、及び、
前記検出信号から、前記第３基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第３カラー信号として前記比較補償部に出力する第３帯域通過フィルタ、
を含む、請求項１５に記載の光源アセンブリ。
【請求項１７】
前記比較補償部は、
前記第１カラー信号を利用して、前記第１カラー光源の光量の目標値を示す第１光量制御信号を生成し、
前記第２カラー信号を利用して、前記第２カラー光源の光量の目標値を示す第２光量制御信号を生成し、
前記第３カラー信号を利用して、前記第３カラー光源の光量の目標値を示す第３光量制御信号を生成する、
請求項１６に記載の光源アセンブリ。
【請求項１８】
画像を表示する表示パネル、
異なる色光を出射する複数のカラー光源を含み、前記複数のカラー光源から出射された異なる色光を混合して前記表示パネルに照射する光源部、及び、
前記光源部を駆動する光源駆動回路、
を有する表示装置であり、
前記光源駆動回路は、
前記複数のカラー光源に周波数の異なる駆動信号を提供し、前記複数のカラー光源の光量の目標値を色別に示す光量制御信号に応じて、前記駆動信号の示す前記複数のカラー光源の光量を調節する駆動制御部、
前記複数のカラー光源から出射された異なる色光が混合された光を検出して、検出された光量を示す検出信号を出力する光検出部、
前記検出信号から、前記駆動信号の周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して複数のカラー信号として出力するフィルタ部、及び、
前記カラー信号を利用して前記光量制御信号を生成して前記駆動制御部に提供する比較補償部、
を含む表示装置。
【請求項１９】
前記複数のカラー光源は、第１カラー光源、第２カラー光源、及び第３カラー光源を含み、
前記駆動制御部は、前記第１カラー光源には第１基本周波数の第１駆動信号を提供し、前記第２カラー光源には第２基本周波数の第２駆動信号を提供し、前記第３カラー光源には第３基本周波数の第３駆動信号を提供し、前記第１基本周波数、前記第２基本周波数、及び前記第３基本周波数を互いに異なる値に設定する、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記フィルタ部は、
前記検出信号から、前記第１基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第１カラー信号として前記比較補償部に出力する第１帯域通過フィルタ、
前記検出信号から、前記第２基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第２カラー信号として前記比較補償部に出力する第２帯域通過フィルタ、及び、
前記検出信号から、前記第３基本周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して第３カラー信号として前記比較補償部に出力する第３帯域通過フィルタ、
を含む、請求項１９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、より詳細には、それに搭載される光源アセンブリの駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に液晶表示装置は液晶表示パネルと光源とを含む。光源は液晶表示パネルの背後に配置され、その背面を照らす。液晶表示パネルは液晶の電気光学効果を利用して光源からの光を画素ごとに異なる光透過率で透過させることで、画面に画像を表示する。
【０００３】
近年の液晶表示装置は、光源として複数のカラー発光ダイオードを使用し、液晶表示パネルのカラー特性を向上させている。発光ダイオードは一般に、使用時間が長いほど、又は温度が高いほど、輝度が低下する。発光ダイオードのこの特性に起因する発光ダイオードの光量の減少を補償するための従来の技術としては次のものが知られている。まず、液晶表示装置にカラーセンサーを搭載し、それを用いて、赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードの光量を個別に検出する。次に、各色の検出された光量と所望の光量との間の差に応じて、各色の発光ダイオードに対して印加される駆動電源のデューティ比を個別に制御し、検出された光量の減少を補償する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術では、赤、緑、及び青等、発光ダイオードの光の色ごとにカラーセンサーが必要である。しかし、カラーセンサーは一般に、カラーフィルタ特性や製造工程等の違いによって製造元ごとに分光感度が異なる。従って、カラーセンサーの感度の標準化が難しい。又、液晶表示装置１台当たりに複数のカラーセンサーを搭載しなければならないので、液晶表示装置の製造コストの更なる削減が難しい。
【０００５】
本発明の目的は、カラーセンサーを用いることなく、光源の光量の変動をその光の色ごとに補償できる光源駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による光源駆動方法は以下の段階を含む。まず、異なる色光を出射する複数のカラー光源に、基本周波数の異なる駆動信号を所定のデューティ比で提供して、複数のカラー光源の光量を駆動信号のデューティ比に応じた値に調節する。次に、複数のカラー光源から出射された異なる色光が混合された光を検出して検出信号を出力する。ここで、検出信号は、検出された光量を示す。続いて、その検出信号から、基本周波数の属する周波数帯域の成分をフィルタで抽出して複数のカラー信号として出力する。更に、それら複数のカラー信号を利用して光量制御信号を出力する。ここで、光量制御信号は複数のカラー光源の光量の目標値を色別に示す。その後、その光量制御信号に基づいて駆動信号のデューティ比を調節する。
【０００７】
本発明による光源駆動回路は、駆動制御部、光検出部、フィルタ部、及び比較補償部を含む。駆動制御部は、異なる色光を出射する複数のカラー光源に周波数の異なる駆動信号を提供し、光量制御信号に応じて、駆動信号の示す複数のカラー光源の光量を調節する。ここで、光量制御信号は複数のカラー光源の光量の目標値を色別に示す。光検出部は、複数のカラー光源から出射された異なる色光が混合された光を検出して検出信号を出力する。ここで、検出信号は、検出された光量を示す。フィルタ部は、検出信号から、駆動信号の周波数の属する周波数帯域の成分を抽出して複数のカラー信号として出力する。比較補償部は、複数のカラー信号を利用して光量制御信号を生成して駆動制御部に提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による光源駆動方法では、カラー光源の駆動信号の周波数を色別に異なる値に設定している。従って、カラーフィルタを含まない光センサーを使用して、複数のカラー光源からの光が混合された光を検出した場合であっても、その検出信号から、駆動信号の周波数の属する周波数帯域の成分を抽出することにより、各色の発光ダイオードの光量を個別に検出できる。このように、カラーセンサーを不要にできるので、光源駆動回路の製造コストを更に節減できる。また、カラーセンサーに比べて、製品間での感度のバラツキが小さい光センサーを利用できるので、カラー補償の信頼性を更に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施例による表示装置の分解斜視図である。図１を参照すると、表示装置500は、表示パネルアセンブリ100、光源アセンブリ200、及びコントローラユニット300を含む。
【００１１】
図１を参照すると、表示パネルアセンブリ100は、表示パネル110、ソース印刷回路基板130、ソース駆動回路150、及びゲート駆動回路170を含む。
【００１２】
表示パネル110は表示領域DAと周辺領域PAとを含む。
【００１３】
表示領域DAは好ましくは矩形状である。表示領域DAは、複数のゲート配線GL、複数のソース配線DL、及び複数の画素部Pを含む。好ましくは、ゲート配線GLは表示領域DAの長辺方向に延び、ソース配線DLは短辺方向に延びている。各画素部Pは好ましくは、ゲート配線GLとソース配線DLとで区切られた領域に配置されている。各画素部Pは、スイッチング素子TR、液晶キャパシタCLC、及びストレージキャパシタCSTを含む。スイッチング素子TRの入力端子はいずれかのソース配線DLに連結され、制御端子はいずれかのゲート配線GLに連結され、出力端子は同じ画素部Pの液晶キャパシタCLCとストレージキャパシタCSTとに連結されている。
【００１４】
周辺領域PAは好ましくは、表示領域DAの長辺の一つと短辺の一つとのそれぞれの外側に沿って拡がっている。周辺領域PAは、図１に示されている例の他にも多様に変形可能である。表示領域DAの長辺側の周辺領域PAには複数のソース駆動回路150が接着され、各ソース配線DLの一端に連結されている。表示領域DAの短辺側の周辺領域PAには複数のゲート駆動回路170が接着され、各ゲート配線GLの一端に連結されている。周辺領域PAには更に信号線（図示せず）が形成され、ソース駆動回路150とゲート駆動回路170との間、及び異なるゲート駆動回路170の間を連結している。
【００１５】
ソース印刷回路基板130は複数のソース駆動回路150によって、表示パネル110の長辺に沿った周辺領域PAに連結されている。ソース印刷回路基板130はコントローラユニット300から制御信号及び画像信号を受け、それらの信号を各ソース駆動回路150に伝達する。それらの信号の一部は周辺領域PA上の信号線を通して、ゲート駆動回路170にも伝達される。
【００１６】
ソース駆動回路150はテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）方式又はチップオンフィルム（ＣＯＦ）方式で表示パネル110の周辺領域PAに実装され、多様に変形可能である。ソース駆動回路150は第１フレキシブル印刷回路基板151及びソース駆動チップ153を含む。第１フレキシブル印刷回路基板151の一端はソース印刷回路基板130に連結され、他端は表示パネル110のソース配線に連結されている。ソース駆動チップ153は第１フレキシブル印刷回路基板151の上に実装され、第１フレキシブル印刷回路基板151を通してソース印刷回路基板130から、制御信号、画像信号、アナログ電源電圧、及びデジタル電源電圧を受ける。ソース駆動チップ153は更に第１フレキシブル印刷回路基板151を通してソース配線DLに連結され、アナログ電源電圧とデジタル電源電圧とを利用して画像信号をソース信号に変換し、制御信号の示すタイミングでソース配線DLに出力する。
【００１７】
ゲート駆動回路170はＴＣＰ方式又はＣＯＦ方式で表示パネル110の周辺領域PAに実装され、多様に変形可能である。ゲート駆動回路170は第２フレキシブル印刷回路基板171及びゲート駆動チップ173を含む。第２フレキシブル印刷回路基板171は表示パネル110のゲート配線GLに連結され、更に、周辺領域PA上の信号線を通してソース駆動回路150や他のゲート駆動回路170に連結されている。ゲート駆動チップ173は第２フレキシブル印刷回路基板171の上に実装され、第２フレキシブル印刷回路基板171、周辺領域PA上の信号線、及びソース駆動回路150を通してソース駆動回路150から制御信号とゲート駆動電圧とを受ける。ゲート駆動チップ173は更に、ゲート駆動電圧を利用してゲート信号を生成し、制御信号の示すタイミングで、第２フレキシブル印刷回路基板171を通してゲート配線GLにゲート信号を出力する。ゲート駆動回路170はその他に、表示パネル110の周辺領域PAに直に集積化されたシフトレジスタであっても良い。
【００１８】
図１を参照すると、光源アセンブリ200は、駆動基板210、光源部230、及び光センサー251を含む。
【００１９】
駆動基板210は矩形状であり、好ましくは表示パネル110の表示領域DAと形状及びサイズが等しい。駆動基板210は表示領域DAの背後に配置される。図１には示されていないが、駆動基板210は制御配線と電源配線とを含む。制御配線は光源部230に光量制御信号を伝送する。電源配線は光源部230に駆動信号を伝送する。
【００２０】
光源部230は駆動基板210の上にマトリクス状に配置されている。各光源部230は複数の異なるカラー光源を含む。それらのカラー光源は好ましくは、赤、緑、及び青の三原色の発光ダイオードを含む。光源部230は、内蔵のカラー光源の色光を混合して白色光として表示パネル110の背面に照射する。カラー光源としてはその他にも多様な光源が利用可能である。各光源部230では各カラー光源が制御配線と電源配線とに連結されている。カラー光源は電源配線からの駆動信号によって発光し、制御配線からの制御信号に従って個別に輝度を変化させる。
【００２１】
光センサー251は、駆動基板210のエッジに少なくとも１つ、好ましくは図１に示されているように駆動基板210の各辺の中央付近に１つずつ設置されている。光センサー251はカラーフィルタを含んでいないので、光源部230から出射された後、表示パネル110の背面で反射された白色光を、三原色の各色成分に分けることなく、そのまま検出する。
【００２２】
コントローラユニット300は、メイン駆動回路400、第１コネクター301、第２コネクター303、及び第３コネクター305を含む。メイン駆動回路400は、第１コネクター301を通じて外部システム（図示せず）に連結され、第２コネクター303を通じて表示パネルアセンブリ100、好ましくはソース印刷回路基板130に連結され、第３コネクター305を通じて光源アセンブリ200、好ましくは駆動基板210のエッジに連結されている。
【００２３】
図２は、図１に示されている表示装置500のブロック図である。図２を参照すると、メイン駆動回路400は、タイミング制御部410、駆動電圧発生部430、及び光源駆動部450を含む。
【００２４】
タイミング制御部410は外部システムから、図１に示されている第１コネクター301を通して制御信号及び画像信号を受信する。タイミング制御部410は、表示パネル110の特性に合わせてその画像信号を変換し、図１に示されている第２コネクター303を通して変換後の画像信号DATをソース駆動回路150に出力する。一方、タイミング制御部410は外部システムからの制御信号に基づいて表示装置500の各部の駆動タイミングを制御する。具体的には、タイミング制御部410は、第２コネクター303を通してソース制御信号CONT1をソース駆動回路150に与えて、ソース配線DLに対するソース信号の印加タイミングを制御する。タイミング制御部410は、第２コネクター303を通してゲート制御信号CONT2をゲート駆動回路170に与えて、ゲート配線GLに対するゲート信号の印加タイミングを制御する。タイミング制御部410は更に、駆動電圧発生部430には駆動電圧制御信号CONT3を与え、光源駆動部450には光源制御信号CONT4を与える。
【００２５】
駆動電圧発生部430は、駆動電圧制御信号CONT3の示すタイミングで、表示装置500の各部に必要な駆動電圧を与える。駆動電圧発生部430は好ましくは、ソース駆動回路150にはアナログ電源電圧AVDDとデジタル電源電圧DVDDとを与え、ゲート駆動回路170にはゲート駆動電圧VON、VOFFを与える。駆動電圧発生部430は更に、光源駆動部450に電源電圧VDDを与える。
【００２６】
光源駆動部450は光検出部250と共に光源駆動回路LDCを構成している。光源駆動部450は、電源電圧VDDを利用して、光源制御信号CONT4の示すタイミングで光源部230及び光検出部250を駆動させる。光検出部250は光センサー251の駆動回路であり、好ましくは光センサー251と共に、駆動基板210のエッジに実装されている。光検出部250は光センサー251の出力に応じて検出信号250aを光源駆動部450に出力する。光源駆動部450はその検出信号250aに基づいて光源部230の光量を調節し、使用時間の経過や温度変動に伴う光量の変動を補償する。
【００２７】
図３は、図１に示されている光源駆動回路LDC及び光源部230のブロック図である。図３を参照すると、光源駆動回路LDCでは光源駆動部450が、駆動制御部451、フィルタ部453、及び比較補償部455を含む。
【００２８】
駆動制御部451は比較補償部455から３種類の光量制御信号Dr、Dg、Dbを受ける。第１光量制御信号Drは赤色発光ダイオードLEDrの光量の目標値を表し、第２光量制御信号Dgは緑色発光ダイオードLEDgの光量の目標値を表し、第３光量制御信号Dbは青色発光ダイオードLEDbの光量の目標値を表す。
【００２９】
駆動制御部451は電源電圧VDDをパルス幅変調（Pulse  With  Modulation；ＰＷＭ）で３種類の駆動信号PWMr、PWMg、PWMbに変換し、図１に示されている第３コネクター305を通して光源部230に提供する。駆動制御部451は特に、各光量制御信号Dr、Dg、Dbに基づいて各駆動信号PWMr、PWMg、PWMbのデューティ比を調節する。それらの駆動信号PWMr、PWMg、PWMbの間ではまた、ＰＷＭの基本周波数が異なる。第１駆動信号PWMrの基本周波数は第１基本周波数frであり、第２駆動信号PWMgの基本周波数は第２基本周波数fgであり、第３駆動信号PWMbの基本周波数は第３基本周波数fbである。光源部230は、赤色発光ダイオードLEDrには第１駆動信号PWMrを与え、緑色発光ダイオードLEDgには第２駆動信号PWMgを与え、青色発光ダイオードLEDbには第３駆動信号PWMbを与える。各発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbでは各駆動信号PWMr、PWMg、PWMbのデューティ比に応じて電流量が変化するので、光量が変化する。その結果、各発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの光量が、対応する光量制御信号Dr、Dg、Dbの示す目標値に調節される。
【００３０】
駆動制御部451のＰＷＭ制御により、各発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの光量は実際には基本周波数程度で微細に変動している。ここで、３つの基本周波数fr、fg、fbはいずれも十分に高いので、それらの周波数での光量の変動そのものは人間の目では感知できない。しかし、光センサー251では検出可能である。３色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの間では基本周波数fr、fg、fbが異なるので、光センサー251の出力、更に光検出部250からの検出信号250aは、各基本周波数fr、fg、fbの属する周波数帯域の成分を含む。
【００３１】
フィルタ部453は検出信号250aから、各基本周波数fr、fg、fbの属する周波数帯域の成分を抽出して比較補償部455に個別に出力する。フィルタ部453は好ましくは３つの帯域通過フィルタ453r、453g、453bを含む。第１帯域通過フィルタ453rは検出信号250aから、第１基本周波数frの属する周波数帯域の成分を第１カラー信号Srとして抽出する。第２帯域通過フィルタ453gは検出信号250aから、第２基本周波数fgの属する周波数帯域の成分を第２カラー信号Sgとして抽出する。第３帯域通過フィルタ453bは検出信号250aから、第３基本周波数fbの属する周波数帯域の成分を第３カラー信号Sbとして抽出する。第１カラー信号Srは、光センサー251によって検出された白色光の光量のうち、赤色発光ダイオードLEDrの光量部分を示す。同様に、第２カラー信号Sgは緑色発光ダイオードLEDgの光量部分を示し、第３カラー信号Sbは青色発光ダイオードLEDbの光量部分を示す。
【００３２】
比較補償部455は、フィルタ部453から３種類のカラー信号Sr、Sg、Sbを受信し、それらを利用して、各色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの光量の目標値を更新し、その新たな目標値を示す光量制御信号Dr、Dg、Dbを生成して駆動制御部451に出力する。具体的には、比較補償部455はまず、３種類のカラー信号Sr、Sg、Sbを利用して、光源部230から出射された白色光の色座標値を求める。比較補償部455は次に、その検出された色座標値を基準色座標値と比較して色座標上での補償値を求める。ここで、基準色座標値は所望の白色光の色座標値であり、予め設定されている。比較補償部455は更にその補償値に基づいて各色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの光量の目標値を更新し、各目標値を示す光量制御信号Dr、Dg、Dbを生成する。
【００３３】
図４は第１駆動信号PWMrの波形図である。図４に示されているように、第１駆動信号PWMrは矩形パルス波列であり、その周期T1が第１基本周波数frの逆数に等しい。駆動制御部451は第１光量制御信号Drに基づいて第１駆動信号PWMrのパルス幅W1を調節して第１駆動信号PWMrのデューティ比、すなわち１周期T1に対するパルス幅W1の割合W1／T1を調節する。赤色発光ダイオードLEDrは第１駆動信号PWMrの各周期T1でパルス幅W1に相当する時間ずつ発光する。それにより、赤色発光ダイオードLEDrの光量が第１カラー信号Srの示す目標値に調節される。
【００３４】
図５は第２駆動信号PWMgの波形図である。図５に示されているように、第２駆動信号PWMgは矩形パルス波列であり、その周期T2が第２基本周波数fgの逆数に等しい。駆動制御部451は第２光量制御信号Dgに基づいて第２駆動信号PWMgのパルス幅W2を調節して第２駆動信号PWMgのデューティ比、すなわち１周期T2に対するパルス幅W2の割合W2／T2を調節する。緑色発光ダイオードLEDgは第２駆動信号PWMgの各周期T2でパルス幅W2に相当する時間ずつ発光する。それにより、緑色発光ダイオードLEDgの光量が第２カラー信号Sgの示す目標値に調節される。
【００３５】
図６は第３駆動信号PWMbの波形図である。図６に示されているように、第３駆動信号PWMbは矩形パルス波列であり、その周期T3が第３基本周波数fbの逆数に等しい。駆動制御部451は第３光量制御信号Dbに基づいて第３駆動信号PWMbのパルス幅W3を調節して第３駆動信号PWMbのデューティ比、すなわち１周期T3に対するパルス幅W3の割合W3／T3を調節する。青色発光ダイオードLEDbは第３駆動信号PWMbの各周期T3でパルス幅W3に相当する時間ずつ発光する。それにより、青色発光ダイオードLEDbの光量が第３カラー信号Sbの示す目標値に調節される。
【００３６】
図７は、フィルタ部453によるカラー信号Sr、Sg、Sbの抽出処理を模式的に示した図である。図７を参照すると、光検出部250からの検出信号250aは３つの周波数帯域の成分を含む。各周波数帯域には、駆動制御部451のＰＷＭ制御における３種類の基本周波数fr、fg、fbのそれぞれが属する。検出信号250aはフィルタ部453に入力される。第１帯域通過フィルタ453rは検出信号250aのうち、第１基本周波数frの周波数成分のみを通過させて第１カラー信号Srとして出力する。第２帯域通過フィルタ453gは第２基本周波数fgの周波数成分のみを通過させて第２カラー信号Sgとして出力する。第３帯域通過フィルタ453bは第３基本周波数fbの周波数成分のみを通過させて第３カラー信号Sbとして出力する。
【００３７】
図８は、フィルタ部453に含まれている各帯域通過フィルタ453r、453g、453bの等価回路図の例である。図８を参照すると、帯域通過フィルタBPFは、低域通過フィルタLPF、高域通過フィルタHPF、及び演算増幅器OPを含む。低域通過フィルタLPFは第１抵抗器R1と第１キャパシタC1との直列接続を含み、一端が演算増幅器OPの非反転入力端子に連結され、他端がフィルタ部453の入力端子に連結されている。高域通過フィルタHPFは、第２抵抗器R2と第２キャパシタC2との並列接続を含み、演算増幅器OPの非反転入力端子と出力端子との間に連結されている。演算増幅器OPの反転入力端子は接地され、出力端子はフィルタ部453の出力端子の１つに連結されている。
【００３８】
帯域通過フィルタBPFに入力された信号Vinはまず、高域通過フィルタHPFに入力される。それにより、その信号Vinのうち、第１遮断周波数fc1以上の周波数帯域の信号成分のみが高域通過フィルタHPFから出力される。ここで、第１抵抗器R1の抵抗値R1と第１キャパシタC1の容量C1とで第１遮断周波数fc1は1／（2πR1×C1）と表される。高域通過フィルタHPFを通過した信号成分は更に低域通過フィルタLPFに入力される。それにより、その信号成分のうち、第２遮断周波数fc2以下の周波数帯域の信号成分Voutのみが低域通過フィルタLPFを通過して出力される。ここで、第２抵抗器R2の抵抗値R2と第２キャパシタC2の容量C2とで第２遮断周波数fc2は1／（2πR2×C2）と表される。こうして、入力信号Vinのうち、第１遮断周波数fc1以上第２遮断周波数fc2以下の周波数帯域の信号成分Voutのみが帯域通過フィルタBPFを通過する。
【００３９】
各帯域通過フィルタ453r、453g、453bについて、第１遮断周波数fc1以上第２遮断周波数fc2以下の周波数帯域に各基本周波数fr、fg、fbが属するように、抵抗器R1、R2の抵抗値とキャパシタC1、C2の容量とが設定される。それにより、フィルタ部453は検出信号250aから３つのカラー信号Sr、Sg、Sbを抽出できる。
【００４０】
図９は、光源駆動回路LDCによる光源部230の駆動方法のフローチャートである。以下、図９を参照しながら、その駆動方法について説明する。
【００４１】
ステップS110：駆動制御部451は光源部430の各発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbに駆動信号PWMr、PWMg、PWMbを出力する。それにより、各発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbは駆動信号PWMr、PWMg、PWMbの１周期当たり、デューティ比W1／T1、W2／T2、W3／T3の割合で発光を持続させる。
【００４２】
ステップS120：光検出部250は、光源部230から出射された白色光を、赤、緑、青の各色成分に分けることなく検出し、検出された光量を示す検出信号250aを出力する。
【００４３】
ステップS130：フィルタ部453は、検出信号250aから、各基本周波数fr、fg、fbの属する周波数帯域の成分を抽出して各カラー信号Sr、Sg、Sbとして個別に出力する。具体的には、第１帯域通過フィルタ453rからは、第１基本周波数frの属する周波数帯域の成分である第１カラー信号Srが出力され、第２帯域通過フィルタ453gからは、第２基本周波数fgの属する周波数帯域の成分である第２カラー信号Sgが出力され、第３帯域通過フィルタ453bからは、第３基本周波数fbの属する周波数帯域の成分である第３カラー信号Sbが出力される。
【００４４】
ステップS140：比較補償部455はカラー信号Sr、Sg、Sbを利用して各光量制御信号Dr、Dg、Dbを生成して出力する。
【００４５】
図１０は、ステップS140、すなわち、比較補償部455による光量制御信号Dr、Dg、Dbの生成処理のフローチャートである。以下、図１０を参照しながら、その生成処理の詳細について説明する。
【００４６】
ステップS141：比較補償部455はカラー信号Sr、Sg、Sbを利用して、光検出部250によって検出された光源部230の光の色座標値（Xs、Ys）を求める。以下、その色座標値（Xs、Ys）を検出色座標値という。
【００４７】
ステップS143：比較補償部455は検出色座標値（Xs、Ys）を基準色座標値（Xref、Yref）と比較する。ここで、基準色座標値（Xref、Yref）は所望の白色光の色座標値として予め設定されている。検出色座標値（Xs、Ys）が基準色座標値（Xref、Yref）に等しい場合は処理がステップS110に戻る。それにより、比較補償部455は以前の光量制御信号Dr、Dg、Dbをそのまま維持するので、駆動制御部451は以前の駆動信号PWMr、PWMg、PWMbをそのまま、各色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbに出力する。一方、検出色座標値（Xs、Yb）が基準色座標値（Xref、Yref）とは異なっている場合、処理はステップS145に進む。
【００４８】
ステップS145：比較補償部455はまず、検出色座標値（Xs、Ys）と基準色座標値（Xref、Yref）との間の差（ΔX、ΔY）を求める。比較補償部455は次に、所定のカラー補償アルゴリズムに従って、色座標値の差（ΔX、ΔY）に対応する各色の補償値を求める。
【００４９】
ステップS147：比較補償部455は、各色の補償値に対応する光量制御信号Dr、Dg、Dbを生成して駆動制御部451に出力する。その後、処理はステップS150に進む。
【００５０】
ステップS150：図９を参照すると、駆動制御部451は、各光量制御信号Dr、Dg、Dbに応じて各駆動信号PWMr、PWMg、PWMbのデューティ比を調節する。その後、処理はステップS110に戻る。すなわち、駆動制御部451は新たなデューティ比で各駆動信号PWMr、PWMg、PWMbを各色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbに出力する。
【００５１】
表示装置500では上記のとおり、光源駆動回路LDCが、各光源部230の含む赤色発光ダイオードLEDr、緑色発光ダイオードLEDg、及び青色発光ダイオードLEDbを、異なる基本周波数fr、fg、fbの駆動信号PWMr、PWMg、PWMbで駆動する。一方、光源駆動回路LDCは、それらの駆動信号PWMr、PWMg、PWMbに応じて生じる各光源部230の白色光を光センサー251で検出する。光センサー251はカラーフィルタを含まないので、各色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの光量そのものは検出できない。しかし、３色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの間では駆動信号PWMr、PWMg、PWMbの基本周波数fr、fg、fbが異なるので、光センサー251の出力、更に検出信号250aは、各基本周波数fr、fg、fbの属する周波数帯域の成分を含む。各成分が各色の発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの光量を表す。光源駆動回路LDCは検出信号250aを帯域通過フィルタ453r、453g、453bに通してそれらの成分を別々に抽出し、更に各成分から各色の発光ダイオードの光量を検出する。こうして検出された各色の発光ダイオードの光量から光源駆動回路LDCは補償値を決定し、更にその補償値に応じて各駆動信号PWMr、PWMg、PWMbのデューティ比を制御する。その結果、発光ダイオードLEDr、LEDg、LEDbの光量の変動が色別に補償される。
【００５２】
以上のとおり、本発明の実施例による表示装置500は、光センサー251がカラーフィルタを含まなくても、光源部230の白色光の変動を補償できる。従って、従来の装置とは異なり、カラーセンサーが不要であるので、製造コストが更に節減可能である。また、カラーセンサーと比べて光センサー251は、異なる製品間での感度のバラツキが小さいので、表示装置500は従来の装置より、カラー補償に対する信頼性が高い。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明した。しかし、本発明の実施形態は上記の実施例には限定されない。当業者であれば、本発明の思想と精神とを離れることなく、本発明の上記の実施例を修正し、または変更できるであろう。従って、それらの修正や変更も本発明の技術的範囲に含まれると解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例による表示装置の分解斜視図
【図２】図１に示されている表示装置のブロック図
【図３】図１に示されている光源駆動回路のブロック図
【図４】図３に示されている駆動制御部の生成する第１駆動信号の波形図
【図５】図３に示されている駆動制御部の生成する第２駆動信号の波形図
【図６】図３に示されている駆動制御部の生成する第３駆動信号の波形図
【図７】図３に示されているフィルタ部によるカラー信号の抽出処理を模式的に示す図
【図８】図３に示されているフィルタ部の含む帯域通過フィルタの等価回路図
【図９】図３に示されている光源駆動回路による光源部の駆動方法のフローチャート
【図１０】図９に示されているステップS140、すなわち、図３に示されている比較補償部による光量制御信号の生成処理のフローチャート
【符号の説明】
【００５５】
100    表示パネルアセンブリ
110    表示パネル
150    ソース駆動回路
170    ゲート駆動回路
200    光源アセンブリ
230    光源部
251    光センサー
250    光検出部
450    光源駆動部
451    駆動制御部
453    フィルタ部
455    比較補償部
500    表示装置
LDC    光源駆動回路
【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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