(57)【要約】  バックライトパネル上に配置され、バックライトパネルに実質的に垂直な方向に光を放出する複数の個々に制御可能な光源（３ａ〜ｄ）を有する適応制御型バックライトシステム（１）。バックライトシステム（１）は、バックライトパネル（２）に隣接して配置され、光源（３ａ〜ｄ）によって放出された光の一部を捕捉し、この光の一部を、外部取出プレート（５）の少なくとも１つの外部取出面（８ａ〜ｂ）を介して外部取出しするように構成されている外部取出プレート（５）と、外部取出しされた光を受け取るよう配置された少なくとも１つの光ガイド（９，１０）とを更に有し、光ガイド（９，１０）は、外部取出光を光ガイド（９，１０）の少なくとも１つの外部取出面（１４ａ〜ｂ，１５ａ〜ｂ）に向けて案内するように構成されている。さらに、少なくとも１つのセンサ（１６〜１９）が、案内された外部取出光を受け取るよう配置され、外部取出光の少なくとも１つの性質を表す信号を提供するように構成され、それによりバックライトシステム（１）の適応制御が可能になる。
2010507816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適応制御型バックライトシステムであって、
バックライトパネル上に配置され、前記バックライトパネルに実質的に垂直な方向に光を放出する複数の個々に制御可能な光源を有し、
前記バックライトパネルに隣接して配置された外部取出プレートを有し、前記外部取出プレートは、前記光源によって放出された光の一部を捕捉し、前記光の一部を、前記外部取出プレートの少なくとも１つの外部取出面を介して外部取出しするように構成され、
前記外部取出しされた光を受け取るよう配置された少なくとも１つの光ガイドを有し、前記光ガイドは、前記外部取出光を前記光ガイドの少なくとも１つの外部取出面に向けて案内するように構成され、
前記案内された外部取出光を受け取るよう配置され、前記外部取出光の少なくとも１つの性質を表す信号を提供するように構成された少なくとも１つのセンサを有し、それにより前記バックライトシステムの適応制御が可能になる、バックライトシステム。
【請求項２】
前記バックライトパネルから遠ざかる方向に向いた前記外部取出プレートの表面上に構造が形成され、前記構造の平均幅は、前記放出された光の適度に僅かな部分だけが捕捉されるようにするために前記構造の相互間の平均距離よりも実質的に小さい、請求項１記載のバックライトシステム。
【請求項３】
前記構造相互間の前記平均距離は、前記光源の位置に対応した前記外部取出プレートの第１の表面部分上の方が、前記光源相互間の空間に対応した前記外部取出プレートの第２の表面部分上よりも小さい、請求項２記載のバックライトシステム。
【請求項４】
前記構造相互間の前記平均距離は、前記第１の表面部分の全てについて等しい、請求項３記載のバックライトシステム。
【請求項５】
前記構造は、周期的に設けられ、前記幅と周期ピッチとの比は、１／６よりも小さい、請求項２記載のバックライトシステム。
【請求項６】
前記外部取出プレートは、２つの反対側の外部取出面を通って光を外部取出しするように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項７】
前記光ガイドの各々は、前記外部取出面の各々に対応関係をなしてそれぞれ隣接して位置決めされている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項８】
前記光ガイド外部取出面の各々を通って放出されて案内された光を受け取るよう少なくとも１つのセンサが設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項９】
対応関係にある光ガイド外部取出面を通って放出された光を前記少なくとも１つのセンサに差し向けるよう配置された少なくとも１つの鏡を更に有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサによって提供された前記信号を受け取り、前記受け取った信号に基づいて前記光源を制御するように構成された制御回路を更に有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１１】
前記光源によって放出された光を拡散させる光拡散プレートを更に有し、それにより前記バックライトシステムにより放出された光の均一性が増大する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１２】
前記光拡散プレートは、前記外部取出プレートによって形成されている、請求項１１記載のバックライトシステム。
【請求項１３】
光変性部材を更に有し、前記光変性部材は、前記光変性部材と相互作用する外部取出光の少なくとも１つの性質を変更するように構成されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１４】
前記光源は、半導体光源、例えばＬＥＤである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１５】
ディスプレイ装置であって、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のバックライトシステムと、
前記バックライトシステムからの光を選択的に通過させて見る人に到達させることができるよう配置された選択的透過性の画像形成パネルとを有する、ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応制御型バックライトシステム及びこのようなバックライトシステムを有するディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、種々の形式のフラットパネルディスプレイが、携帯電話ディスプレイから大形スクリーン、テレビジョン受信機まで広範な用途に用いられている。フラットパネルディスプレイの幾つかの種類、例えばいわゆるプラズマディスプレイは、光放出画素のアレイで構成されているが、フラットパネルディスプレイの大部分は、状態を切り換えることができるが、独立して光を放出することはできない画素のアレイを有している。このようなフラットパネルディスプレイとしては、どこにでも見受けられるＬＣＤディスプレイが挙げられる。このようなフラットパネルディスプレイが画像（映像又は像という場合がある）をユーザに表示することができるようにするためには、画素アレイは、透過型画素アレイの場合、いわゆるバックライトによるか、反射型画素アレイの場合、周囲光又はいわゆるフロントライト（front light）によるかのいずれかによって照明されなければならない。
【０００３】
従来型バックライトは、平板状光ガイドを備え、光は、光源からこの光ガイド中に入射される。平板状光ガイドの一方の面は、この面を通る光の外部放出を可能にするために典型的には構造化又は改変処理、例えば粗面処理されている。外部取出光は、透過状態にある画素アレイ中の画素を通過し、対応の画像が、見る人に見えるようになる。
【０００４】
しかしながら、多くの場合そうであるように、画素のうちほんの僅かの割合の画素だけが明るい（透過状態にある）場合、バックライトにより放出された光のこれに対応した大部分は、見る人に到達するのが阻止され、貴重なエネルギが無駄になる。
【０００５】
他方、バックライトを複数の個々に、制御可能な光源を備えたバックライトパネルとして提供することにより、バックライトを局所的に調光することができ、その結果、像コントラストが高められると共に電力消費量が減少する。
【０００６】
しかしながら、バックライト中に設けられた光源は、同一の動作条件においてこれらの光度の相当な広がり又は幅を呈する場合がある。さらに、光源の経年変化の結果として、バックライトの性能が次第に劣化し、その結果バックライトを有するディスプレイ装置の性能が次第に劣化する場合がある。
【０００７】
米国特許第２００３／００４３１０７号明細書は、多くの典型的なＬＥＤを光検出器と共にバックライトパネルの裏側に設けることによりバックライト輝度検出が実現されるＬＥＤバックライトシステムを備えた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システムを開示している。
【０００８】
米国特許第２００３／００４３１０７号明細書に記載された検出システムでは、放出される背面照射光に実際に寄与するＬＥＤではなく、代表的な「サンプル採取」ＬＥＤがモニタされる。その結果、発光しているＬＥＤ相互間の個々のばらつきをモニタすることができる。したがって、このようなばらつきを補償することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第２００３／００４３１０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
放出される背面照射光に寄与する光源のモニタ及び較正を可能にする改良型バックライトシステムが要望されている。
【００１１】
先行技術の上述の欠点及び他の欠点を考慮して、本発明の一般的な目的は、改良型バックライトシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、これら目的及び他の目的は、適応制御型バックライトシステムであって、バックライトパネル上に配置され、バックライトパネルに実質的に垂直な方向に光を放出する複数の個々に制御可能な光源を有し、バックライトパネルに隣接して配置され、光源によって放出された光の一部を捕捉し、光の一部を、外部取出プレートの少なくとも１つの外部取出面を介して外部取出しするように構成された外部取出プレートと、外部取出しされた光を受け取るよう配置された少なくとも１つの光ガイドとを有し、光ガイドは、外部取出光を光ガイドの少なくとも１つの外部取出面に向けて案内するように構成され、バックライトシステムは、案内された外部取出光を受け取るよう配置され、外部取出光の少なくとも１つの性質を表す信号を提供するように構成された少なくとも１つのセンサを更に有し、それによりバックライトシステムの適応制御が可能になることを特徴とするバックライトシステムによって達成される。
【００１３】
個々に制御可能な光源は、バックライトシステムに用いられるのに適した任意種類の光源であって良く、このような光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び半導体レーザを含む半導体利用型光源、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）又は蛍光灯光源が挙げられる。
【００１４】
本願に関連して「バックライトパネル」は、複数個の光源を備えるようになったパネルである。バックライトパネルは、剛性であっても良く可撓性であっても良く、電力を光源に供給する配線を備えていても、備えていなくても良い。バックライトパネルは有利には、回路板として形成される場合があり、このような回路板は、剛性（いわゆるＰＣＢ）であっても良く可撓性（いわゆるＦＰＣ）であっても良い。
【００１５】
「外部取出プレート」は、光源によって放出された可視光の実質的全てを透過させ、外部取出プレートの１つ又は幾つかの外部取出面を通って放出光のごく一部を外部取出しするように構成されたプレートである。外部取出プレートは、平板状光導波路の形態で提供されるのが良く、このような平板状光導波路は、例えば、単一の誘電体又は種々の誘電体の組み合わせから成るスラブで作られる場合がある。適当な誘電体としては、種々の透明な材料、例えば種々の形式のガラス、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等が挙げられる。このような平板状導波路は、平らであっても良く、湾曲した概観を備えていても良い。スラブ型平板状導波路は、代表的には、導波路中に結合された光を封じ込めるために全反射（ＴＩＲ）を利用する。
【００１６】
外部取出プレートは、更に、剛性であっても良く可撓性であっても良い。好ましくは、剛性外部取出プレートは、剛性バックライトパネルと関連して用いられ、又、可撓性外部取出プレートは、可撓性バックライトパネルと関連して用いられる。
【００１７】
センサは、可視又は不可視光線の特性又はこのような特性の組み合わせを検出することができるのが良い。検出可能な特性としては、例えば、波長分布、光度、偏光、色座標、彩度及び飽和度が挙げられる。
【００１８】
本発明のバックライトシステムにより、個々に制御可能な光源のどれによっても放出された光の特性を検出することができ、したがってバックライトシステムを制御することができる。それにより、製造段階において初期ばらつきを補償することができ、次第に発生するばらつき及びドリフトを本発明のバックライトが組み込まれる製品の寿命中に取り扱うことができる。
【００１９】
さらに、外部取出光が光ガイドによって集められてセンサに向かって案内されるので、個々に制御可能な光源のどれによっても放出される光をサンプル採取するのに必要なセンサは、１つ又は数個しか必要ではない。
【００２０】
この関係で、国際公開第２００４／０２３４４３号パンフレットは、ＯＬＥＤディスプレイであって、このディスプレイ中の個々の画素の較正及び補正を可能にする光学フィードバックシステムを備えたＯＬＥＤディスプレイを開示している。この光学フィードバックシステムでは、シート状導波路が、ディスプレイ中のＯＬＥＤによって放出された光をシート状導波路に結合されている光センサに結合するために用いられている。当業者をして国際公開第２００４／０２３４４３号パンフレットに開示されたＯＬＥＤディスプレイをバックライトとして機能するよう改造してみる気にさせる理由は無さそうである。さらに、シート状導波路により外部取出しされた光を案内する光ガイドは、開示されていない。しかしながら、シート状導波路は、各々が光をこれに接続されたセンサまで案内する行又は列の状態にセグメント化できることが示唆されている。
【００２１】
本発明のバックライトシステムでは、バックライトパネルから遠ざかる方向に向いた外部取出プレートの表面上に構造が形成され、このような構造の平均幅は、放出された光の適度に僅かな部分だけが外部取出プレートによって捕捉されるようにするために構造の相互間の平均距離よりも実質的に小さい。
【００２２】
例えば、構造の平均幅と構造相互間の平均距離の比は、１／６未満であるのが良い。
【００２３】
これら構造は、平行であっても良く平行でなくても良い直線構造及び（又は）点構造、例えば球形又は多角形の凹み又は突出部として設けられるのが良い。直線構造及び（又は）点構造は、有利には、外部取出プレートの輪郭に対し、例えば外部取出面に平行に差し向けられるのが良い。
【００２４】
一般に、構造の深さは、好ましくは、構造の幅と同一のオーダのものである。
【００２５】
さらに、構造は、例えば外部取出プレートの頂面上に彫刻可能なプリズム状溝であっても良い。このようなプリズム状溝は、有利には、溝の半分である深さを有するのが良い。
【００２６】
これら構造を設けることにより、放出された光のごく僅かな部分だけが外部取出プレートによって捕捉され、その結果、画像形成パネル、例えばＬＣＤパネルの背面照射に寄与するのが阻止されるようになる。
【００２７】
本発明のバックライトシステムの一実施形態によれば、構造相互間の平均距離は、光源の位置に対応した外部取出プレートの第１の表面部分上の方が、光源相互間の空間に対応した外部取出プレートの第２の表面部分上よりも小さい。
【００２８】
外部取出のための構造は、これらの外部取出効率が最も高いところ、即ち、バックライトパネル上の光源の位置に対応した表面部分上に高密度に提供されるのが良い。光源相互間のバックパネルの領域に対応した表面部分上では、外部取出構造は、かなり低密度に設けられるのが良く又はそれどころか完全に省かれる。
【００２９】
このように、各光源により放出された光の十分に多くの部分を捕捉して外部取出プレートの少なくとも１つの外部取出面に向かって外部取出しすることができ、他方バックライトシステムを通常の作動は、外部取出プレート上に設けられた構造により妨害される度合いができるだけ小さいようにする。
【００３０】
さらに、本発明の構造の形態により、外部取出プレートを通って透過する光の広がり又は拡散が可能であり、それにより、バックライトシステムにより放出された光の均一性又は一様性が向上する。これは、光源相互間の距離が大きい（センチメートルオーダー）具体化例について特に望ましい。外部取出プレートを通って送られる光の効率的な広がり又は拡散を達成すると同時に放出された光の適度に少ない部分を捕捉すると共に外部取出しするため、バックライトパネル上の光源の位置に対応した表面部分上の構造の密度は、非常に高く、例えば９０％以上であるのが良い。さらに、高密度状態に設けられた構造により捕捉される光の何割かがバックライトパネルから遠ざかる方向に向いた外部取出プレートの表面を通って逃げることができるようにする拡散構造を光源相互間のバックライトパネルの領域に対応した表面部分に設けるのが良い。これら拡散構造は、有利には、センサによって確実に検出可能なほどの一部を除き、光の全てがバックライトパネルから遠ざかる方向に向いた外部取出プレートの表面を通って外部取出プレートから逃げることができるよう設計されているのが良い。この目的のため、拡散構造は、高密度に設けられた構造と類似していても良く又はこれとは異なっていても良い。
【００３１】
有利には、構造相互間の平均距離は、第１の表面部分の全てについて等しい。
【００３２】
それにより、光源の各々からの光の本質的に同一の部分が外部取出プレートによって捕捉されて外部取出されるようになる。それと同時に、通常の作動中におけるバックライトシステムの効率が損なわれる度合いは、できるだけ少ない。
【００３３】
本発明の別の実施形態によれば、構造は、周期的に設けられ、１／６未満のサイズと周期ピッチの比を有するのが良い。
【００３４】
具体的に言えば、微細構造のサイズは、例えば、１０〜５００ミクロン、好ましくは１０〜５０ミクロンであるのが良く、ピッチは、例えば、０．３〜５ｍｍであるのが良い。構造のサイズが小さければ小さく、ピッチが大きければ大きいほど、捕捉され／外部取出される光の部分はそれだけ一層少なくなる。
【００３５】
外部取出プレートは、２つの反対側の外部取出面を通って光を外部取出しするように構成されているのが良い。
【００３６】
それにより、バックライトシステム中の全ての光源からの光は、互いに反対側の外部取出面を通って外部取出しされた光を追加することにより光源マトリクス中の位置に関して平均化できる。
【００３７】
さらに、光ガイドの各々は、外部取出面の各々に対応関係をなしてそれぞれ隣接して位置決めされるのが良い。
【００３８】
このように、外部取出プレートの外部取出面を通って外部取出しされた光の全ては、光ガイドによって捕捉され、センサに向かって差し向けられる。それにより、外部取出しされた光の事実上全ては、センサに達し、バックライトシステム中に設けられた光源の較正に使用できる。
【００３９】
光ガイド外部取出面の各々を通って放出されて案内された光を受け取るよう少なくとも１つのセンサが設けられるのが良い。
【００４０】
光ガイドの外部取出面の各々を通って放出された光の対応の特性を検出するように構成されたセンサによって提供される信号を追加することにより、光源位置に関する平均化が達成される。換言すると、光源により放出された光の同一の部分をバックライトパネル上の光源の位置とは無関係にセンサにより受け取ることができる。それにより、バックライトのより正確且つ確実な制御が可能になる。
【００４１】
或る用途では、光源の種々の位置を完全に補償するには別途較正が必要な場合がある。例えば工場で行われることがあるこのような較正では、各光源を順次オンに切り換え、信号をセンサの各々によって提供し、バックライトからの光の分布を測定するのが良い。これらの測定に基づいて、システムは、光源位置とは無関係に正確な出力を提供するよう較正されるのが良い。
【００４２】
さらに別の実施形態によれば、バックライトシステムは、対応関係にある光ガイド外部取出面を通って放出された光を前記少なくとも１つのセンサに差し向けるよう配置された少なくとも１つの鏡を更に有するのが良い。
【００４３】
１つ又は数個の適当に配置された光をこのように設けることにより、外部取出しされた光の事実上全てを単一のセンサの方へ差し向けることができる。それにより、製造費を減少させることができると共に個々のセンサ相互間の差に起因する測定誤差を無くすことができる。
【００４４】
本発明のバックライトシステムは、有利には、少なくとも１つのセンサによって提供された信号を受け取り、受け取った信号に基づいて光源を制御するように構成された制御回路を更に有するのが良い。
【００４５】
さらに、本発明のバックライトシステムは、光源によって放出された光を拡散させる光拡散プレートを更に有するのが良く、それによりバックライトシステムにより放出された光の均一性が増大する。
【００４６】
パネル型バックライトシステムを実現するのに必要な光源の数は、主として、バックライトシステム中に設けられる光源の出力で決まる。光源の出力が高ければ高いほど、必要な量の光を生じさせるのに必要な光源の数がそれだけ一層少なくなる。明らかなこととして、設ける高出力光源の数を少なくすると、バックライトパネルのサイズが所与の場合に光源相互間の距離が大きくなり、それによりバックライトパネルにより放出される光の均一性が減少する。
【００４７】
この均一性は、本発明のバックライトシステム中に光拡散プレートを設けることにより改善できる。
さらに、この光拡散プレートは、外部取出プレートによって形成されるのが良い。
例えば、外部取出プレート上に適当な形態の構造を設けることにより、外部取出プレートを通って送られる光の均一性を増大させることができ、それと同時に、光源により放出された光の適度に少ない部分を捕捉し、少なくとも１つの外部取出面を通ってこのような適度に少ない部分を外部取出しすることができる。
【００４８】
このような適当な形態の表面の一例は、構造をバックライトパネル上の光源の位置に対応した外部取出プレートの部分上に非常に高密度に、例えば表面積の９０％以上を占めるよう設けると共に高密度に設けた構造により捕捉される光の何割かがバックライトパネルから遠ざかる方向に向いた外部取出プレートの表面を通って逃げることができるようにする拡散構造を光源相互間のバックライトパネルの領域に対応した外部取出プレートの部分上に設けることである。これら拡散構造体は、有利には、センサによって確実に検出可能なほどの一部を除き、光の全てがバックライトパネルから遠ざかる方向に向いた外部取出プレートの表面を通って外部取出プレートから逃げることができるよう設計されているのが良い。この目的のため、拡散構造は、高密度に設けられた構造と類似していても良く又はこれとは異なっていても良い。
【００４９】
さらに、本発明のバックライトシステムは、光変性部材を更に有するのが良く、光変性部材は、光変性部材と相互作用する外部取出光の少なくとも１つの性質を変更するように構成されている。
【００５０】
光変性部材は、例えば波長範囲、スペクトル分離、偏光状態及び向きを含む光の特性を変更することができる任意の要素であって良い。このような光変性部材の例としては、例えば、プリズム、回折格子、フィルタ、偏光子、レンズ及び鏡が挙げられる。
【００５１】
このような光変性部材の追加により、使用可能なセンサの数が増える。例えば、バックライトパネル上の光源が各々多くの互いに異なる色のモノカラー光源で構成されている複合光源である場合、これらモノカラー光源により放出される光は、複合光源により放出された混合光をモノカラー光源に対応した互いに異なる色のモノカラー成分に分離することにより互いに別々に同時に検出可能である。次に、互いに異なる色のモノカラー成分の各々を直接又は鏡若しくは他の追加の光変性部材を介して対応のセンサに送るのが良い。
【００５２】
さらに、本発明のバックライトシステムは、有利には、バックライトシステムからの光を選択的に通過させて見る人に到達させることができるよう配置された選択的透過性の画像形成パネルを更に有するディスプレイ装置に設けられるのが良い。
【００５３】
このような透過性画像形成パネルは、例えば、透過型又は半透過型液晶パネルであるのが良い。
【００５４】
次に、本発明の現時点において好ましい実施形態を示す添付の図面を参照して本発明のこれらの態様及び他の態様について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のバックライトシステムの第１の実施形態を概略的に示す分解組み立て斜視図である。
【図２】図１のバックライトシステム中の外部取出プレートの概略断面図である。
【図３】本発明のバックライトシステムの第２の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明のバックライトシステムのための例示の制御システムを概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下の説明において、本発明のバックライトシステムを、プリズム状凹み及び２つの互いに反対側の外部取出面を備えた外部取出シートを有するバックライトシステムに関して説明する。さらに、本明細書において説明するバックライトシステムは、複数個の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えたバックライトパネルを有する。本発明は、本明細書において説明する好ましい実施形態にはなんら限定されない。例えば、外部取出シートは、バックライトパネル上に設けられた光源によって放出される光の適度に少ない部分の外部取出を可能にする構造であればどのような構造を有しても良い。さらに、光源は、必ずしも、ＬＥＤである必要はなく、当業者に想到可能な任意他の適当な光源であって良い。このような光源としては、例えば、蛍光灯（蛍光ランプ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、プラズマセル及び半導体レーザが挙げられる。
【００５７】
図１には、本発明のバックライトシステムの第１の実施形態の分解組み立て斜視図が概略的に示されている。
【００５８】
図１を参照すると、バックライトシステム１は、バックライトパネル２を有し、このバックライトパネルは、この場合各々が赤色、緑色及び青色ＬＥＤ４ａ〜ｃの各々の少なくとも１つを含むＲＧＢクラスタ３ａ〜ｄの形態をした複数の個々に制御可能な光源を支持している。図面を分かりやすくするために、図示のＲＧＢクラスタ及びＲＧＢ−ＬＥＤの幾つかしか参照符号で示されていない。バックライトパネル２は、好ましくは個々に制御可能な光源３ａ〜ｄの個々の制御を可能にする制御回路（図示せず）を介して光源３ａ〜ｄを電源（図示せず）に接続する導電性トレースを有するプリント回路板（ＰＣＢ）等の形態で提供されることが好ましい。図１には示されていないが、ＲＧＢクラスタ３ａ〜ｄは、群として制御可能な多数のＲＧＢサブクラスタから成るのが良い。ＬＥＤ４ａ〜ｃは、好ましくは、バックライトパネルＰＣＢ２にはんだ付けされているが、適当な導電性接着剤、異方性導電性フィルム等を用いて取り付けられても良い。
【００５９】
バックライトパネル２の頂部上には、外部取出プレート５が薄い、例えば１〜３ｍｍのＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）又はＰＣ（ポリカーボネート）プレートの形態で配置されており、このプレートは、例えば外部取出プレート５の頂面７（バックライトパネル２から遠ざかる方向に向いた表面）上に彫刻されたプリズム状凹みの形態をした周期的外部取出構造６ａ〜ｉを備えている。以下、図２を参照して外部取出プレート５の頂面７上の構造６ａ〜ｉについて詳細に説明する。外部取出プレート５は、２つの互いに反対側の外部取出面８ａ〜ｂを有し、光ガイド９，１０が、それぞれ対応関係にある外部取出面８ａ〜ｂを通って放出された光を受け取るようこれら外部取出面８ａ〜ｂの各々にそれぞれ隣接して配置されている。
【００６０】
光ガイド９，１０の各々は、プリズム状凹み１１を備え、これらプリズム状凹み１１の１つだけが参照符号で示されている。これらプリズム状凹み１１は、外部取出プレート５の外部取出面８ａ〜ｂから遠ざかる方向に向いた各光ガイド９，１０の側に設けられている。光ガイドによりこれらのそれぞれの外部取出面１２，１３のところで受け取られた光を外部取出面１４ａ〜ｂ，１５ａ〜ｂに向かって高い効率で案内できるようにするために、プリズム状凹みは、好ましくは、例えば０．１〜０．３ｍｍの短いピッチを備えている。
【００６１】
センサ１６〜１９が、光ガイド９，１０の外部取出面１４ａ〜ｂ，１５ａ〜ｂの各々に隣接して、それぞれ配置され、光ガイド９，１０の外部取出面１４ａ〜ｂ，１５ａ〜ｂを通って外部取出しされた光を受け取るように構成されている。これらセンサ１６〜１９は、外部取出しされた光の少なくとも１つの特性を表す信号を提供するように構成されている。この信号は、コントローラ（図示せず）に送られ、このコントローラは、バックライトシステム１の所望の特性を達成するためにバックライトパネル２中の個々に制御可能な光源３ａ〜ｄを制御する。
【００６２】
次に、図１のバックライトシステム中に構成された外部取出プレート５を示す図２を参照すると、外部取出プレート５は、厚さＤを有し、この厚さは、好ましくは１〜３ｍｍであるが、システムの性能に悪影響を及ぼさなければ、かなり厚いものであって良い。外部取出プレート５の頂面７２は、構造６ａ〜ｃが周期的に設けられており、これら構造は、幅ｗ及びピッチｄを有している。バックライトパネル２の光源３ａ〜ｄによって放出された光のできるだけ多くの部分を、外部取出プレート５を通って選択的に透過性の画像形成パネル（図示せず）に向かって送る一方で、放出された光の外部取出部分が信頼性のある読みを与えるのに十分センサ１６〜１９にとって多いようにするためには、構造６ａ〜ｄのサイズｗは、好ましくは１０〜１００ミクロンであり、ピッチｄは、好ましくは０．３〜３ｍｍである。サイズｗが小さく、ピッチｄが大きいと、生じる外部取出部分は、少なくなる。
【００６３】
本発明のバックライトシステムの第２の実施形態の一部分の断面図である図３では、２つの隣り合う光源３ａ〜ｂが、バックライトパネル２上に設けられている。外部取出プレート５の頂面７２は、外部取出構造３００ａ〜ｂ，３０１ａ〜ｂが設けられている（図面を分かりやすくするために、外部取出構造の各群中の構造の２つしか参照符号で示されていない）。外部取出構造３００ａ〜ｂ，３０１ａ〜ｂは、群３０２，３０３をなして設けられており、これら群の中心は、それぞれ、光源３ａ，３ｂの各々の上に位置している。２つの群３０２，３０３相互間では、外部取出構造は、設けられていない。図３に記載した形態の外部取出プレートにより、バックライトシステムの通常の作動が妨害される度合いは可能な限り小さくなり、他方、光源３ａ〜ｂの各々の個々の出力を測定することができるのに十分大きな放出光部分が依然として捕捉されると共に外部取出される。図３の高密度に配置された構造３００ａ〜ｂ，３０１ａ〜ｂの２つの群３０２，３０３相互間には外部取出構造が示されていないが、当然のことながら、群３０２，３０３相互間に外部取出構造が設けられるのが良い。本発明のこの実施形態によれば、この場合、これら中間構造は、群３０２，３０３の構造３００ａ〜ｂ，３０１ａ〜ｂがバックライトパネル２上の光源３ａ〜ｂの位置に相当する表面部分上に設けられるよう低密度状態で配置される。
【００６４】
次に、図１、図３及び図４を参照して代表的な較正シーケンスについて説明する。較正では、ここではマイクロコントローラ１００の形態をした制御回路が、個々に制御可能な光源３ａ〜ｄの１つだけが光を１度に放出するようシーケンスをなして光を放出するために個々の制御可能な光源３ａ〜ｄの各々を制御する。図４に示す例によれば、光源３ｄは、図４に矢印で示されているように光（白色光）を放出する。選択された光源３ｄによって放出された光は、外部取出プレート１５及び光ガイド９，１０により構成される光学系１０１によってセンサ１６〜１９の方に送られる。図４に大きさの異なる矢印で概略的に示されているように、センサ１６〜１９は、特定の光源３ｄの配置状態に起因して、光源３ｄにより放出される光の互いに異なる量の外部取出部分を受け取る。
【００６５】
信号は互いに加えられて複合信号になり、この複合信号は、マイクロコントローラ１００によって評価される。次に、マイクロコントローラ１００は、光源３ｄに関する較正パラメータの更新された組を不揮発性メモリ１０２に記憶させる。記憶された較正パラメータの組（各光源について１つずつ）に基づいて、マイクロコントローラは、光源３ａ〜ｄを制御して例えば均一性及び（又は）カラーバランスに関して所望の特性を備えた光を放出させることができる。上述の較正シーケンスを工場で又はバックライトシステムを有する装置をエンドカスタマーに送り届けた後に実施することができる。後者の場合、較正は、好ましくは、較正が十分迅速に行われるので、装置をオンに切り換えた状態で、或る特定の較正間隔で且つ（或いは）作動中に実施できる。当業者であれば認識されるように、本発明は、好ましい実施形態にはなんら限定されない。例えば、白色光ＲＧＢクラスタではなく、三原色ＬＥＤを較正することができる。さらに、外部取出プレートは、他の多くの仕方で構造化されても良く、例えば、周期的ではなく且つ（或いは）外部取出面に平行に延びていない山部又は谷部を備えても良い。
【図１】
2010507816.tif 000003
【図２】
2010507816.tif 000004
【図３】
2010507816.tif 000005
【図４】
2010507816.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月30日(2009.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適応制御型バックライトシステムであって、
バックライトパネル上に配置され、前記バックライトパネルに実質的に垂直な方向に光を放出する複数の個々に制御可能な光源を有し、
前記バックライトパネルに隣接して配置された外部取出プレートを有し、前記外部取出プレートは、前記光源によって放出された光の一部を捕捉し、前記光の一部を、前記外部取出プレートの少なくとも１つの外部取出面を介して外部取出しするように構成され、
前記外部取出しされた光を受け取るよう配置された少なくとも１つの光ガイドを有し、前記光ガイドは、前記外部取出光を前記光ガイドの少なくとも１つの外部取出面に向けて案内するように構成され、
前記案内された外部取出光を受け取るよう配置され、前記外部取出光の少なくとも１つの性質を表す信号を提供するように構成された少なくとも１つのセンサを有し、それにより前記バックライトシステムの適応制御が可能になり、
前記外部取出プレートの表面上には、前記光の前記一部を捕捉する構造が形成され、前記構造相互間の前記平均距離は、前記光源の位置に対応した前記外部取出プレートの第１の表面部分上の方が、前記光源相互間の空間に対応した前記外部取出プレートの第２の表面部分上よりも小さい、バックライトシステム。
【請求項２】
前記構造の平均幅は、前記放出された光の適度に僅かな部分だけが捕捉されるようにするために前記構造の相互間の平均距離よりも実質的に小さい、請求項１記載のバックライトシステム。
【請求項３】
前記構造相互間の前記平均距離は、前記第１の表面部分の全てについて等しい、請求項１又は２記載のバックライトシステム。
【請求項４】
前記構造は、周期的に設けられ、前記幅と周期ピッチとの比は、１／６よりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項５】
前記外部取出プレートは、２つの反対側の外部取出面を通って光を外部取出しするように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項６】
前記光ガイドの各々は、前記外部取出面の各々に対応関係をなしてそれぞれ隣接して位置決めされている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項７】
前記光ガイド外部取出面の各々を通って放出されて案内された光を受け取るよう少なくとも１つのセンサが設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項８】
対応関係にある光ガイド外部取出面を通って放出された光を前記少なくとも１つのセンサに差し向けるよう配置された少なくとも１つの鏡を更に有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのセンサによって提供された前記信号を受け取り、前記受け取った信号に基づいて前記光源を制御するように構成された制御回路を更に有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１０】
前記光源によって放出された光を拡散させる光拡散プレートを更に有し、それにより前記バックライトシステムにより放出された光の均一性が増大する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１１】
前記光拡散プレートは、前記外部取出プレートによって形成されている、請求項１０記載のバックライトシステム。
【請求項１２】
光変性部材を更に有し、前記光変性部材は、前記光変性部材と相互作用する外部取出光の少なくとも１つの性質を変更するように構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１３】
前記光源は、半導体光源、例えばＬＥＤである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のバックライトシステム。
【請求項１４】
ディスプレイ装置であって、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のバックライトシステムと、
前記バックライトシステムからの光を選択的に通過させて見る人に到達させることができるよう配置された選択的透過性の画像形成パネルとを有する、ディスプレイ装置。
【国際調査報告】
2010507816.tif 000007
2010507816.tif 000008