(57)【要約】【課題】ＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列ユニットを複数並列に接続した場合に、コストが高くなることなく、各ＬＥＤ直列ユニットに流れる平均電流値を一定に制御することが可能なＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ１１を直列に接続したＬＥＤ直列ユニット（ユニット１１ａ〜１１ｎで例示）を、複数並列に接続したＬＥＤブロックを１又は複数備える。１つのＬＥＤブロックとしては、ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎの他に、電源回路２０から、並列接続された各ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎに電圧を供給する定電圧回路２１と、ＬＥＤブロック内のＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎに流れる総電流を検出する電流検出回路２２と、電流検出回路２２で検出した総電流又はＬＥＤ直列ユニット単位の平均電流が一定となるように、定電圧回路２１で供給する電圧を制御する電圧制御回路２３とが具備される。【選択図】図２
2007134430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列ユニットを、複数並列に接続したＬＥＤブロックを備えたＬＥＤ照明装置であって、前記ＬＥＤブロックは、電源から並列接続された各ＬＥＤ直列ユニットに電圧を供給する定電圧回路と、前記ＬＥＤブロック内のＬＥＤ直列ユニットに流れる総電流を検出する電流検出回路と、該電流検出回路で検出した総電流又は前記ＬＥＤ直列ユニット単位の平均電流が一定となるように、前記定電圧回路で供給する電圧を制御する電圧制御回路とを備えることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置において、前記電流検出回路は、各ＬＥＤ直列ユニットのそれぞれに直列に接続された定電流供給用抵抗と、各ＬＥＤ直列ユニットそれぞれを流れてきた電流を電圧として検出するための電流検出用抵抗とを有し、前記電圧制御回路は、各電圧検出用抵抗により検出された電圧を加算し、加算された値を基準電圧と比較し、前記総電流又は平均電流が一定になるように制御するための信号を出力する信号出力回路とを有することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤ直列ユニットは、複数のＬＥＤを並列接続したセットを複数直列に接続したものであることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤ直列ユニットに含まれる複数のＬＥＤは、それぞれ複数のＬＥＤチップを並列接続してなることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置において、前記ＬＥＤブロックを複数配列したことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＬＥＤ照明装置において、各ＬＥＤブロック毎に備えられた前記電圧制御回路のそれぞれに対し、個別に前記総電流又は平均電流の前記一定の値を変更する制御回路を備えることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置を備え、該ＬＥＤ照明装置から発光された光により被照明体を背面から照明する直下型のＬＥＤバックライト装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置と、該ＬＥＤ照明装置から発光された光を、端面から入射させ、出射した光により被照明体を背後から照明するための導光板とを備えたエッジライト型のＬＥＤバックライト装置。
【請求項９】
請求項７又は８のいずれか１項に記載のＬＥＤバックライト装置と、該ＬＥＤバックライト装置により照明される液晶パネルとを備えた画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明装置、ＬＥＤバックライト装置、及び画像表示装置に関し、より具体的には、液晶パネル等の光変調素子を照明する素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）を使用したＬＥＤ照明装置、そのＬＥＤ照明装置を用いたＬＥＤバックライト装置、及び、そのＬＥＤバックライト装置を備え画像表示を行う画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルなどの光変調素子を背面から照明するバックライトとして、ＬＥＤバックライトが注目されている。ＬＥＤバックライトには、白色ＬＥＤを配列して白色光の照明光を発光する構成のものや、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色のＬＥＤを配列し、これらの３色の光を混色して白色光とする構成のもの等がある。ここで、白色ＬＥＤには、短波長ＬＥＤチップにＲＧＢ蛍光体を組み合わせて白色を得る方式や、青色ＬＥＤチップに黄色の蛍光体を組み合わせて白色を得る方式、或いはＲＧＢの３色のＬＥＤチップの混光として白色を得る方式、補色となる２色のＬＥＤチップの混光として白色を得る方式等が採用できる。
【０００３】
このような、ＬＥＤを利用したバックライトは、従来一般的な冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の蛍光管を利用したバックライトに比較して、いくつかの特徴的な利点が得られている。例えば、従来バックライトとして使用されていた蛍光管は、点灯するときに高い電圧を必要とし、また、蛍光管の点灯・消灯を煩雑に繰り返すとその寿命が短くなる、という課題を有していた。また、蛍光管は、通常ガラス材によって形成されているため、バックライト光源として形状の自由度に制限がある、という課題もあった。
【０００４】
これに対して、ＬＥＤを使用したバックライトは、蛍光管に比して低電圧で駆動することができ、また、消費電力が少なく、寿命が長い等の優位な性能を備えている。また、３色でなるＬＥＤを使用したバックライトでは、光の３原色に近い波長から白色光を得るため、従来の冷陰極管に比べて色の自由度が高まるという特徴がある。特に色再現性を大幅に拡大することが可能で、ＮＴＳＣ規格比で１００％を超える色再現性を実現したり、白色点（白の色味）を自由に調整したりすることができるようになる。
【０００５】
ＬＥＤバックライトには、例えば、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、その導光板の端部に複数のＬＥＤをアレイ状に配列した導光板方式（エッジライト型）のものがある。この場合、ＬＥＤアレイから発光した照明光は、導光板を介して液晶パネルを照明する。また、導光板と液晶パネルとの間には、照明光に配光特性や輝度分特性を与えるために、拡散板やプリズムシート等の光学シート類が適宜配設される。
【０００６】
上述のような導光板方式に対して、液晶パネルの背面側の直下にＬＥＤを配列する直下型のＬＥＤバックライトも提供されている。直下型のＬＥＤバックライトにおいても、ＬＥＤと液晶パネルの間には上述のような光学シート類が適宜配設される。直下型のＬＥＤバックライトは、導光板方式に比して光利用効率が高く、また軽量化が可能であるなどの長所がある。光利用効率に関し、導光板方式のＬＥＤバックライトでは、その光利用効率は例えば約５０％程度であるのに対して、直下型のＬＥＤバックライトでは、光利用効率は例えば約７５％と高くなる。
【０００７】
一般に、液晶パネルを用いた表示装置では高レベルの画面輝度が求められる。例えば、液晶テレビジョン装置では、画面の輝度レベルは少なくとも４５０ｃｄ／ｍ2が要求される。このような要求を満足するためには、基本的には光利用効率の高い直下型のＬＥＤバックライトが有利であるものといえる。
【０００８】
エッジライト型、直下型に限らず、ＬＥＤバックライト装置やこのバックライト装置に用いられるＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤを直列接続したものを並列接続した形態が採用できる。このような形態においては、ＬＥＤを直列接続してなるＬＥＤ直列ユニット毎の輝度を一定化し、輝度の均等に保つような工夫がなされている。
【０００９】
図６及び図７は、従来の直下型のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す概略図である。図６で例示したＬＥＤバックライト装置１００は、複数のＬＥＤ（ここでは３個のＬＥＤ）を直列に接続したＬＥＤ直列ユニット１０１ａ〜１０１ｄが、電源１０３に並列に接続されてなる。そして、各ＬＥＤ直列ユニット１０１ａ〜１０１ｄに、それぞれ、定電流を付加する電流制御部１０２ａ〜１０２ｄを直列接続することで、ユニット毎の電流値を一定化している。図７で例示したＬＥＤバックライト装置１１０は、複数のＬＥＤ（ここでは３個のＬＥＤ）を直列に接続したＬＥＤ直列ユニット１１１ａ〜１１１ｄが、電源１１３に並列に接続されてなる。そして、各ＬＥＤ直列ユニット１１１ａ〜１１１ｄに、それぞれ、抵抗Ｒａ〜Ｒｄを直列に接続することで、簡易的に電流値を一定化している。
【００１０】
また、特許文献１には、光源としてＬＥＤを用い、フォトダイオード等の受光素子による受光量に基づきＬＥＤの供給電流を調整し発光量を一定に制御することにより、ＬＥＤの発光量を補正して常に安定した照度を得る技術が記載されている。
【特許文献１】特開平３−９５９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のごとき、ＬＥＤ直列ユニットを並列接続してなる従来のＬＥＤ照明装置及びそれを用いたＬＥＤバックライト装置においては、ＬＥＤ直列ユニット毎の輝度を一定化しているが、次のような課題が残っている。
【００１２】
すなわち、図６の例では、それぞれのＬＥＤ直列ユニット毎に電流値を一定化しており、電気的には理想的であるが、コストが嵩む。一方、図７の例では、それぞれのＬＥＤ直列ユニット毎に抵抗を直列に追加して簡易的に電流値を一定化しているが、電流値を検出してフォードバック制御がかかる訳ではないので、ＬＥＤの劣化、個別特性、故障、不具合等に伴って生ずる電流値の変化を一定に保つことはできない。また、特許文献１に記載の技術は、反射面からの光を受光素子で受光し、受光量に応じてＬＥＤ駆動電流を制御するものであり、受光素子が必要となりコストが嵩むだけでなく、広範囲に多数のＬＥＤを設置する必要がある照明装置において個別のＬＥＤの故障や劣化等を補償する訳ではない。
【００１３】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列ユニットを複数並列に接続した場合に、コストが高くなることなく、各ＬＥＤ直列ユニットに流れる平均電流値を一定に制御することが可能なＬＥＤ照明装置、そのＬＥＤ照明装置を用いたＬＥＤバックライト装置、及びそのＬＥＤバックライト装置を備えた画像表示装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列ユニットを、複数並列に接続したＬＥＤブロックを備えたＬＥＤ照明装置であって、前記ＬＥＤブロックは、電源から並列接続された各ＬＥＤ直列ユニットに電圧を供給する定電圧回路と、前記ＬＥＤブロック内のＬＥＤ直列ユニットに流れる総電流を検出する電流検出回路と、該電流検出回路で検出した総電流又は前記ＬＥＤ直列ユニット単位の平均電流が一定となるように、前記定電圧回路で供給する電圧を制御する電圧制御回路とを備えることを特徴としたものである。
【００１５】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記電流検出回路は、各ＬＥＤ直列ユニットのそれぞれに直列に接続された定電流供給用抵抗と、各ＬＥＤ直列ユニットそれぞれを流れてきた電流を電圧として検出するための電流検出用抵抗とを有し、前記電圧制御回路は、各電圧検出用抵抗により検出された電圧を加算し、加算された値を基準電圧と比較し、前記総電流又は平均電流が一定になるように制御するための信号を出力する信号出力回路とを有することを特徴としたものである。
【００１６】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記ＬＥＤ直列ユニットは、複数のＬＥＤを並列接続したセットを複数直列に接続したものであることを特徴としたものである。
【００１７】
第４の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記ＬＥＤ直列ユニットに含まれる複数のＬＥＤは、それぞれ複数のＬＥＤチップを並列接続してなることを特徴としたものである。
【００１８】
第５の技術手段は、第１乃至第４のいずれかの技術手段において、前記ＬＥＤブロックを複数配列したことを特徴としたものである。
【００１９】
第６の技術手段は、第５の技術手段において、各ＬＥＤブロック毎に備えられた前記電圧制御回路のそれぞれに対し、個別に前記総電流又は平均電流の前記一定の値を変更する制御回路を備えることを特徴としたものである。
【００２０】
第７の技術手段は、第１乃至第６のいずれかの技術手段におけるＬＥＤ照明装置を備え、該ＬＥＤ照明装置から発光された光により被照明体を背面から照明する直下型のＬＥＤバックライト装置である。
【００２１】
第８の技術手段は、第１乃至第６のいずれかの技術手段におけるＬＥＤ照明装置と、該ＬＥＤ照明装置から発光された光を、端面から入射させ、出射した光により被照明体を背後から照明するための導光板とを備えたエッジライト型のＬＥＤバックライト装置である。
【００２２】
第９の技術手段は、第７又は第８の技術手段におけるＬＥＤバックライト装置と、該ＬＥＤバックライト装置により照明される液晶パネルとを備えた画像表示装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列ユニットを複数並列に接続した場合に、コストが高くなることなく、各ＬＥＤ直列ユニットに流れる平均電流値を一定に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明に係る直下型のＬＥＤバックライト装置の構成例を説明するための図で、図１（Ａ）は断面図、図１（Ｂ）は平面図である。また、図２は、図１のＬＥＤバックライト装置に適用可能なＬＥＤ照明装置の回路構成例を示すブロック図である。図１及び図２において、１０はＬＥＤバックライト装置、１１はＬＥＤ、１１ａ〜１１ｎはＬＥＤ直列ユニット、１２は拡散板、１３は他の光学シート、１４は反射板、１５はＬＥＤバックライト装置の筐体、１６は液晶パネル、２０は電源回路、２１は定電圧回路、２２は電流検出回路、２３は電圧制御回路である。
【００２５】
図１で例示するＬＥＤバックライト装置１０は、ＬＥＤから発光された光により被照明体を背面から照明するようにした装置であり、図１では液晶パネル１６も併せて図示している。そして、本発明に係るＬＥＤバックライト装置やその装置内に具備されたＬＥＤ照明装置は、複数のＬＥＤ１１の接続及び駆動方法に主たる特徴があり、この特徴については、最終的な好ましい配置に関する例と共に後述する。
【００２６】
ＬＥＤバックライト装置１０の筐体１５の底面側には、好ましくは反射板１４が配置され、その上面側に複数のＬＥＤ１１が配設されている。ＬＥＤ１１が設置されたＬＥＤ基板は、反射板１４の下面側に配設されることとなる。反射板１４は、貫通孔を開けて、その貫通孔に個々のＬＥＤ１１を貫通させて配設するようにしてもよい。また、ＬＥＤ１１を配設する基板表面に印刷等の手法により反射面を形成し、ＬＥＤ基板に反射板１４の機能を付与するようにしてもよい。
【００２７】
複数のＬＥＤ１１は最終的に任意の位置に配置すればよいが、例えば、所定の横方向間隔Ｘ及び所定の縦方向間隔Ｙをもつ格子の格子点上に配列させるなどすればよい。ここで、横方向間隔Ｘと縦方向間隔Ｙとは同じであってもよい。ＬＥＤ１１の最終的な配列として、例えば、縦列と横列のＬＥＤ１１が交互にずれて並ぶいわゆる千鳥状の配列で構成されてもよい。また、本発明では、ＬＥＤ１１の構成や数については基本的に何ら限定されるものではなく、本発明に係るＬＥＤバックライト装置では複数のＬＥＤ１１が液晶パネル１６等の被照明体の背面側に配置された構成を備えていればよい。
【００２８】
また、本発明に係るＬＥＤを用いた照明装置やバックライト装置は、ＬＥＤ１１として、上述したようなシングルチップ方式やマルチチップ方式の白色ＬＥＤを使用した照明方式であってもよく、また、ＲＧＢの３色のＬＥＤを配設した照明方式であってもよく、特に使用するＬＥＤを限定するものではない。３色のＬＥＤを搭載する場合には、本明細書中で説明するＬＥＤ１１の配置の位置に、３色のＬＥＤの位置の中心がくるように配置するなどすればよい。
【００２９】
上述のごとき構成により、複数のＬＥＤ１１から発せられた光は、拡散板１２により拡散され、さらに他の光学シート類１３で所定の作用を受けて液晶パネル１６を背面側から照明する。他の光学シート類１３としては、例えば、プリズムシート等の光学シートが適宜用いられる。液晶パネル１６は、入力する映像信号に応じて各画素の液晶の配向が制御され、ＬＥＤ１１から発光した照明光を変調する。これにより液晶パネル１６上に映像信号に応じた映像が表示される。
【００３０】
そして、本発明に係るＬＥＤ照明装置やそれを備えたＬＥＤバックライト装置は、複数のＬＥＤ１１を直列に接続したＬＥＤ直列ユニット（以下、１４個のユニット１１ａ〜１１ｎで例示する）を、複数並列に接続したＬＥＤブロックを備えるものとする。１つのＬＥＤブロックとしては、所定数（ここでは１４個）だけ並列接続したＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎの他に、ドライブ（駆動回路）として、定電圧回路２１、電流検出回路２２、及び電圧制御回路２３が具備されるものとする。
【００３１】
定電圧回路２１は、電源回路２０から、並列接続された各ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎに電圧を供給する回路である。ここで供給される電圧は、基本的に一定電圧であるが、本発明においてこの電圧は後述のごとく制御される。電流検出回路２２は、ＬＥＤブロック内のＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎに流れる総電流を検出する回路である。電圧制御回路２３は、電流検出回路２２で検出した総電流又はＬＥＤ直列ユニット単位の平均電流が一定となるように、定電圧回路２１で供給する電圧を制御する。例えば、総電流値又は平均電流を所定値と比較し、その差に基づき、定電圧回路２１の上述の一定電圧を制御する出力電圧制御用の信号を生成して定電圧回路２１へ出力し、その信号を受け取った定電圧回路２１はその信号に基づいて一定電圧を変更する。
【００３２】
このように、本発明によれば、ＬＥＤ直列ユニットを複数並列に接続した場合に、コストが高くなることなく、ＬＥＤの特性のばらつきや劣化等が生じても、各ＬＥＤ直列ユニットに流れる平均電流値を一定に制御することが可能となる。
【００３３】
なお、図２で図示した電源回路２０、定電圧回路２１、電流検出回路２２、及び電圧制御回路２３をはじめとする、ＬＥＤ１１を点灯制御するためのＬＥＤ点灯回路や調光制御部等からなる図１で図示しない各種電気回路部品は、通常、ＬＥＤバックライト装置１０の背面にまとめて配置されるが、特にその詳細な位置関係については限定されない。
【００３４】
また、本発明では、ＬＥＤの故障が生じＬＥＤに電流が流れなくなった場合に、そのＬＥＤを含むＬＥＤ直列ユニット全てが消灯してしまうことを防ぐことが好ましい。このようにＬＥＤが１個或いは数個が故障しても他のＬＥＤでの補間を可能とするために、（１）ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎは、複数のＬＥＤ１１を並列接続したセットを複数直列に接続したものとしてもよいし、（２）ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｎに含まれる複数のＬＥＤ１１を、それぞれ複数のＬＥＤチップを並列接続してなるようにしてもよい。例えば、上下２段構造（或いは平面的に左右に２つのＬＥＤチップを並列接続）のＬＥＤ１１を用いて、一方のＬＥＤ（或いはＬＥＤチップ）が故障した場合は他方のＬＥＤ（或いはＬＥＤチップ）で補間する。また、これら（１），（２）の組み合わせとしての接続方法を採用してもよい。
【００３５】
このように、（１）全てのＬＥＤ１１に対となるＬＥＤを並列接続したり、（２）複数のＬＥＤチップが並列接続されてなるＬＥＤを採用することで、或るＬＥＤ直列ユニットの一部が故障したとしても、全部のラインが不点灯となってしまうことなく、ユニット毎（ライン毎）の平均電流値を常に一定にすることができるようになる。特に、（２）の形態は、ＬＥＤ１１の駆動方式として、容易にマトリックス駆動を採用することもできる。
【００３６】
図３は、図２のＬＥＤ照明装置の具体的な回路構成例を示すブロック図で、図中、２３ａは基準電圧供給部、２３ｂはオペアンプ、Ｒａ〜Ｒｄ，Ｒｆ，ＲＡ〜ＲＤは抵抗である。図３では簡略化のため、４つのＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｄをもったＬＥＤ照明装置を例に挙げて説明する。
【００３７】
電流検出回路２２は、各ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｄのそれぞれに直列に接続された定電流供給用抵抗Ｒａ〜Ｒｄと、各ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｄそれぞれを流れてきた電流を電圧として検出するための電流検出用抵抗ＲＡ〜ＲＤとを有する。電流検出用抵抗ＲＡ〜ＲＤは、各ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｄの下流で、且つ各定電流用抵抗Ｒａ〜Ｒｄの上流で分岐して設置される。
【００３８】
そして、電圧制御回路２３は、各電圧検出用抵抗ＲＡ〜ＲＤにより検出された電圧（各抵抗ＲＡ〜ＲＤを流れた電流に相当）を加算し、加算された値を基準電圧供給部２３ａから供給された基準電圧と比較し、総電流又は平均電流が一定になるように制御するための信号（比較結果の信号でよい）を出力する信号出力回路とを有する。この信号出力回路としては、例えば、オペアンプ２３ｂ、及びオペアンプ２３ｂの負入力と出力とに接続された負帰還用の抵抗Ｒｆを用いればよい。
【００３９】
このように図３で例示するＬＥＤ駆動方式では、定電流用抵抗Ｒａ〜Ｒｄの両端電圧を検出する。そして、オペアンプ２３ｂの正入力には基準電圧を印加しておき、その両端電圧をそれぞれ抵抗ＲＡ〜ＲＤを介して並列入力でオペアンプ２３ｂの負入力に印加する。
【００４０】
このような構成により、オペアンプ２３ｂの出力を出力電圧制御用信号として、定電圧回路２１にフィードバックする。出力電圧制御用信号は、基準電圧と各ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｄの下流での電圧と抵抗Ｒａ〜Ｒｄ，ＲＡ〜ＲＤとによって変動することとなり、それに基づき定電圧回路２１は各ＬＥＤ直列ユニット１１ａ〜１１ｄの下流での電圧が平均値として一定になるように電圧値を決定する。例えば、Ｒａ＝Ｒｂ＝Ｒｃ＝Ｒｄ、ＲＡ＝ＲＢ＝ＲＣ＝ＲＤとすると、全てのＬＥＤ１１には同一値の電流が流れ、且つ、各ＬＥＤ直列ユニット（各ＬＥＤ直列ライン）１１ａ〜１１ｄの電流値が変動した場合でも、その平均値を一定に保つことができる。
【００４１】
ここで、図３を参照し、好ましい形態として上述した（１），（２）について補足する。本発明に係るＬＥＤ照明装置及びＬＥＤバックライト装置においては、各ＬＥＤ１１は少なくとも１つのＬＥＤチップをもち、好ましくは図３のＬＥＤ１１として並列接続の複数のＬＥＤチップを持つか、或いは図３で図示した各ＬＥＤ１１の位置に、１つのＬＥＤが配設されるか或いは複数のＬＥＤが並列接続されているものとする。
【００４２】
図４は、図２又は図３のＬＥＤバックライト装置におけるＬＥＤブロックの配置例を説明するための図である。図２及び図３では、ＬＥＤバックライト装置（及びＬＥＤ照明装置）として、１つのＬＥＤブロックを備えたものを例示したが、本発明では装置内に複数組のＬＥＤブロックを配列するようにしてもよい。ＬＥＤブロックは、定電圧回路等の駆動回路の設置単位、すなわちＬＥＤ直列ユニットを複数並列接続してなる単位とする。
【００４３】
図４（Ａ）で例示する配列では、ＬＥＤ直列ユニット１１ａ，１１ｂからなるＬＥＤブロックが３つ配置し、ＬＥＤブロック毎に平均輝度を補償している。なお、他の回路については図示していない。
【００４４】
図４（Ｂ）で例示する配列では、ＬＥＤ直列ユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃからなるＬＥＤブロックが２つ配置されており、個々のＬＥＤブロックが入れ子状に配列されている。なお、他の回路については図示していない。
【００４５】
そして、各ＬＥＤブロック毎に備えられた電圧制御回路のそれぞれに対し、個別に総電流又は平均電流の一定の値を変更するマイクロコンピュータ等の制御回路を備えておく。このような制御回路は、各ＬＥＤブロックのうち少なくとも１つのＬＥＤブロックが他のＬＥＤブロックとＬＥＤ直列ユニット（やそのユニット内のＬＥＤの個数）の総数が異なるときに、平均電流での制御が特に有効である。例えば、消灯（或いは減灯）したいＬＥＤブロックのオペアンプ出力を１箇所制御する（例えばオペアンプの＋側端子電圧をマイコン出力で可変する）だけで複数のＬＥＤの点灯を一括して制御可能となる。図４（Ｂ）のごとき配置とこのような包括的な制御を行う制御回路とにより、ＬＥＤブロック毎だけでなく、例えば２つのＬＥＤ直列ユニット１１ａだけを見ても平均輝度を補償することができる。すなわち、ＬＥＤブロック毎の平均輝度電流をＬＥＤ照明装置における配置位置に応じて適宜調整できる。
【００４６】
以上、直下型のＬＥＤバックライト装置を例に挙げて説明したが、本発明に係るＬＥＤ照明装置は、エッジライト型のＬＥＤバックライト装置にも適用可能である。このエッジライト型ＬＥＤバックライト装置は、図示しないが、上述のごときＬＥＤ照明装置と、ＬＥＤ照明装置から発光された光を、端面から入射させ、出射した光により被照明体を背後から照明するための導光板とを備えたものである。また、エッジライト型では、直下型に比してＬＥＤの配列が一列又は数列となるだけであり、そのような配列のＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板をもつＬＥＤ照明装置を具備すればよい。
【００４７】
図５は、本発明の画像表示装置として構成された液晶テレビジョン装置の構成例を示すブロック図で、図中、３は液晶テレビジョン装置である。本例では、液晶テレビジョン装置が備える液晶パネル（ＬＣＤ）の照明用として、上述のごときＬＥＤバックライト装置を適用したものとする。
【００４８】
液晶テレビジョン装置３において、チューナ３５は、アンテナ３４によって受信されたテレビジョン放送信号からチャンネルを選局する。また、ビデオ入力端子３６は、液晶テレビジョン装置３に内蔵若しくは外部接続されたＡＶ機器からのビデオ信号を入力する。そして切換部３７において、チューナ３５で選局されたテレビジョン放送信号とビデオ入力端子３６を介して入力したビデオ信号とを切換出力する。
【００４９】
切換部３７から出力された映像信号は映像処理部４０で映像処理され、ＬＣＤ制御部４１に出力される。映像処理部４０は、液晶テレビジョン装置３に入力した映像信号、或いは液晶テレビジョン装置３が内蔵する記録再生装置の記録媒体から読み出された映像信号を処理し、必要に応じて各種の画質調整処理を行って液晶パネル１６の駆動に適したＲＧＢ等の画像表示信号を生成して出力する。このように、映像処理部４０は、入力したビデオ信号から映像信号の生成処理や各種の画質調整処理等を行う。映像処理部４０は、コンポジット信号のＹＣ分離処理、ＹＣ信号からＲＧＢ信号を生成するＲＧＢ信号デコード処理、ＡＤ変換処理、色空間変換処理、ＩＰ変換処理、スケーリング処理、ＦＲＣ処理、色補正処理、同期検出処理、γ補整処理、ＯＳＤ表示処理等の映像信号処理を適宜実行する。
【００５０】
ＬＣＤ制御部４１は、映像処理部４０から出力されたＲＧＢの画像表示信号に従って液晶パネル（ＬＣＤ）１６のソースドライバに出力する階調データ及び信号線制御信号を生成するとともに、ゲートドライバに出力する走査線制御信号を生成し、液晶パネル１６における画像表示制御を行う。また、ＬＣＤ制御部４１は、光源駆動部４２へ出力するバックライト制御信号を生成し、ＬＥＤバックライト４３の発光駆動制御を行う。
【００５１】
光源駆動部４２は、ＬＣＤ制御部４１から得たバックライト制御信号に基づき、上述のマイコン等の制御回路に対して制御信号を送る。制御回路は、ＬＥＤバックライト４３を駆動し、ＬＥＤバックライト４３のＬＥＤを発光させる。
【００５２】
このような制御回路では、上述のごとく電流量を制御できることから調光も可能となる。電圧（電流）調光方式を適用する場合は、電源回路からの入力電圧または入力電流を、出力電圧制御用信号に基づきＤＣ−ＤＣコンバータ等で変化させて、その駆動電圧（電流）の大きさで直接ＬＥＤの電流を変化させて調光することができる。また、このＬＥＤの調光制御手段としては、定電圧回路に対する電圧（電流）調光方式だけでなく、明るさが時分割されるデューティー調光方式などを併用してもよい。デューティー調光方式を適用する場合、輝度調整回路では、ＬＥＤを駆動するための調光パルス（ＰＷＭ信号）を生成し、そのＰＷＭ比設定データに応じたデューティー比となるようにパルス幅を可変することで、ＬＥＤの明るさを調光することができる。
【００５３】
ＬＥＤ１１を２つのＬＥＤチップをもつものとした場合に好適なマトリクス駆動方式を採用した場合、この制御回路は、水平駆動回路及び垂直駆動回路となる。ここで、水平駆動回路は、水平方向（Ｘ方向）の１行分のＬＥＤを直列に接続するデータ線をＬＥＤの行数分備えている。同様に、垂直駆動回路は、垂直方向（Ｙ方向）の一列分のＬＥＤを直列に接続するデータ線をＬＥＤの列数分備えている。そして、光源駆動部４２からの制御信号により、水平駆動回路の点灯制御信号が印加されたデータ線と、垂直駆動回路の点灯制御信号が印加されたデータ線の交点にあるＬＥＤ１１が発光点灯される。例えば、ＬＣＤ制御部４１で点灯すべきＬＥＤのＸＹアドレスデータを生成し、光源駆動部４２でそのアドレスデータに従って、ＬＥＤの発光制御を行うようにすることができる。
【００５４】
また、液晶テレビジョン装置３において、切換部３７から出力された音声信号は、音声処理部３８で処理されてスピーカ３９から音声出力される。また、リモコン受光部３１は、リモコン装置３０から送信された赤外線によるリモコン操作信号を受光し、制御部３２へ送る。制御部３２は、リモコン受光部３１で受光したリモコン操作信号を検出・解析し、チューナ３５、切換部３７、映像処理部４０、ＬＣＤ制御部４１、音声処理部３８等に対してそれらの動作を制御する制御信号を出力する。制御部３２では、メモリ３３に記憶されたプログラムやデータが使用される。また、液晶テレビジョン装置３に対するユーザによる操作入力は、リモコン装置３０だけでなく、液晶テレビジョン装置３の本体操作部に設けられた操作キーやスイッチを用いて実行することができる。
【００５５】
なお、本発明に係わる画像表示装置としては、上述した液晶テレビジョン装置に限定されることはなく、液晶パネル等の表示パネルを背面から照明して、表示画像を生成する構成を有する種々の画像表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る直下型のＬＥＤバックライト装置の構成例を説明するための図である。
【図２】図１のＬＥＤバックライト装置に適用可能なＬＥＤ照明装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図３】図２のＬＥＤ照明装置の具体的な回路構成例を示すブロック図である。
【図４】図２又は図３のＬＥＤバックライト装置におけるＬＥＤブロックの配置例を説明するための図である。
【図５】本発明の画像表示装置として構成された液晶テレビジョン装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】従来の直下型のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す概略図である。
【図７】従来の直下型のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
３…液晶テレビジョン装置、１０…ＬＥＤバックライト装置、１１…ＬＥＤ、１１ａ〜１１ｎ…ＬＥＤ直列ユニット、１２…拡散板、１３…光学シート類、１４…反射板、１５…筐体、１６…液晶パネル（ＬＣＤ）、２０…電源回路、２１…定電圧回路、２２…電流検出回路、２３…電圧制御回路、２３ａ…基準電圧供給部、２３ｂ…オペアンプ、３０…リモコン装置、３１…リモコン受光部、３２…制御部、３３…メモリ、３４…アンテナ、３５…チューナ、３６…ビデオ入力端子、３７…切換部、３８…音声処理部、３９…スピーカ、４０…映像処理部、４１…ＬＣＤ制御部、４２…光源駆動部、４３…ＬＥＤバックライト、Ｒａ〜Ｒｄ，Ｒｆ，ＲＡ〜ＲＤ…抵抗。
【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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