(57)【要約】【課題】色再現範囲を拡大するためにＣＣＦＬおよびＬＥＤを組み合わせたにもかかわらず、簡単な制御により、ホワイトバランスを早く収束できる照明装置を実現する。【解決手段】本発明に係る照明装置は、当該照明装置の起動時に、まず、ＣＣＦＬを点灯し（Ｓ１）、次に、ＣＣＦＬに加えてＬＥＤを点灯し（Ｓ２、およびＳ３からＳ１０までの１回目の処理）、その後、ＣＣＦＬとＬＥＤとによる合成光の輝度および色度に応じ、ＬＥＤの輝度を増減する（Ｓ３からＳ１０までの２回目以降の処理）ことにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御することを特徴とする。従って、ＣＣＦＬとＬＥＤという特性の異なる光源を合わせた合成光のホワイトバランスも、簡単に制御することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色を発光する、第１の光源と第２の光源とを有する照明装置において、
当該照明装置の起動時に、
まず、前記第１の光源を点灯し、
次に、前記第１の光源に加えて前記第２の光源を点灯し、
その後、前記第１の光源と前記第２の光源とによる合成光の輝度および色度に応じ、前記第２の光源の輝度を増減することにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御する制御手段を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の光源の輝度が所定の値以上になった後、前記第２の光源を点灯させることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２の光源の点灯前に、
まず、前記第１の光源による光の色度を測定し、
次に、前記測定された色度に応じて、前記第２の光源の点灯時の輝度を決定し、
その後、前記決定された輝度で前記第２の光源を点灯することを特徴とする、請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１の光源が、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第２の光源が、発光ダイオードであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の照明装置と、
該照明装置による照明光を用いて映像を表示する液晶表示パネルと
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の光源を点灯させた後、前記第１の光源の輝度が所定の値に満たない間は、前記液晶表示パネルを全遮光状態とすることを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
異なる色を発光する、第１の光源と第２の光源とを有する照明装置の制御方法において、
当該照明装置の起動時に、
まず、前記第１の光源を点灯し、
次に、前記第１の光源に加えて前記第２の光源を点灯し、
その後、前記第１の光源と前記第２の光源とによる合成光の輝度および色度に応じ、前記第２の光源の輝度を増減することにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御することを特徴とする照明装置の制御方法。
【請求項９】
前記第１の光源の輝度が所定の値以上になった後、前記第２の光源を点灯させることを特徴とする、請求項８に記載の照明装置の制御方法。
【請求項１０】
前記第２の光源の点灯前に、
まず、前記第１の光源による光の色度を測定し、
次に、前記測定された色度に応じて、前記第２の光源の点灯時の輝度を決定し、
その後、前記決定された輝度で前記第２の光源を点灯することを特徴とする、請求項８または９に記載の照明装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項１から７のうちいずれか一項に記載の照明装置の制御手段として、コンピュータを機能させるための照明装置制御プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の照明装置制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の光源を持つ照明装置における光源の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノートパソコン、コンピュータモニタ、およびテレビジョン受像機などに用いられる透過型の液晶表示装置では、従来、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）が、液晶パネルの背面に設置する照明装置、いわゆるバックライトとして用いられてきた。しかし、近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）における発光効率等が改善し、コストも低減してきたことにより、ＬＥＤが液晶表示装置のバックライトとして用いられるようになりつつある。
【０００３】
ＬＥＤをバックライトに用いる場合、必要な白色光を作るために、赤色（以下、Ｒとも略す）発光ダイオード（以下、Ｒ−ＬＥＤとも略す）、緑色（以下、Ｇとも略す）発光ダイオード（以下、Ｇ−ＬＥＤとも略す）、および青色（以下、Ｂとも略す）発光ダイオード（以下、Ｂ−ＬＥＤとも略す）の３種類の発光ダイオードを組み合わせて用いるのが一般的である。ＣＣＦＬとＬＥＤとを光源に用いるバックライトにおいては、特性の異なる複数種類の光源による合成光を作り出すことから、その合成光のホワイトバランスをいかにコストパフォーマンスよく制御するかが重要である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、液晶パネルを照明するバックライトを複数の冷陰極蛍光ランプと、この冷陰極蛍光ランプに隣接して配置した複数の発光ダイオードのアレイとで構成し、画面輝度に応じて冷陰極蛍光ランプと発光ダイオードとを組み合わせて駆動する液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置では、冷陰極蛍光ランプの温度が低いことによる輝度低下を白色またはＲ、Ｇ、Ｂの発光ダイオードの輝度を上げることにより補償し、冷陰極蛍光ランプの温度が高い場合は、冷陰極蛍光ランプに与える電流を低減させて温度が高いことによる効率低下を防止する。そして、冷陰極蛍光ランプの輝度が下がった分の輝度を発光ダイオードの輝度向上で補償する。
【０００５】
また、特許文献２には、光源として赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、白色ＬＥＤの３種類を用いており、白色ＬＥＤはＹＡＧ系白色ＬＥＤを使用している照明装置が開示されている。ＹＡＧ系白色ＬＥＤとは、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（通称ＹＡＧ）及びその化合物からなる材料を含む蛍光体であり、すなわちＬＥＤチップの光電変換直接光をイットリウム・アルミニウム・ガーネット及びその化合物を含む材料系で波長変換し、その結果白色光を出射することのできる発光ダイオード（ＬＥＤ）のことを言う。
【０００６】
また、特許文献３には、ＬＥＤの発光特性にばらつきがある場合でも、容易にホワイトバランス調整を行うことができる表示装置の調整方法が開示されている。この調整方法では、赤、緑、青の各色ＬＥＤを単位発光期間内で独立にＰＷＭ制御しながら発光させ、そのときの色度を輝度・色度計により測定し、その測定値の目標とするホワイトバランス値からのずれを算出し、ずれに応じて各色ＬＥＤについてのデューティー比を修正して再び各色ＬＥＤを発光させ、ずれが所定の許容範囲に収まったときの各色ＬＥＤのデューティー比をデューティー比格納レジスタに記憶しておくようにする。
【特許文献１】特開２００３−１４０１１０（２００３年５月１４日公開）
【特許文献２】特開２００４―２５３３０９（２００４年９月９日公開）
【特許文献３】特開２００４−３０９５０９（２００４年１１月４日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に開示されている液晶表示装置では、ＣＣＦＬとＬＥＤを組み合わせており、ＬＥＤには、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ＬＥＤを用いている。ホワイトバランスの制御に関しては記述されていないが、ＣＣＦＬの輝度が制御される記述はあるので、ホワイトバランスの制御には、ＣＣＦＬに、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、およびＢ−ＬＥＤを加えた４種類の光源について輝度を制御する必要があり、制御が複雑になるという課題がある。
【０００８】
また、前記特許文献２に開示されている照明装置は、光源として、蛍光ランプよりも単位輝度あたりの単価が高価であり、発光効率の低いＬＥＤのみを用いているため、コストパフォーマンスが悪いという課題がある。
【０００９】
また、前記特許文献３に開示されている調整方法では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色ＬＥＤの発光輝度を調整し、目標とするホワイトバランス値にホワイトバランスを持っていくため、調整が煩雑となる課題がある。
【００１０】
また、ＣＣＦＬおよびＲ−ＬＥＤを用いて、白色点など１点をターゲットとしてホワイトバランスを収束させる制御を行うことも考えられるが、この場合、以下の課題がある。
【００１１】
例えば、ＣＣＦＬおよびＲ−ＬＥＤを用いる光源では、ホワイトバランスを制御するために動かせるパラメータは、ＣＣＦＬの輝度および／またはＲ−ＬＥＤの輝度となる。ＣＣＦＬは、Ｂ＋Ｇの発光またはＲ＋Ｇ＋Ｂの発光を行うが、各色の発光量を個別に制御することはできないため、ＣＣＦＬの製造時にＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体の混合比のバラツキが発生することにより、ＣＣＦＬ個体ごとの色度のバラツキが生じてしまう。
【００１２】
また、ＣＣＦＬは、経年変化により蛍光体の発光効率が低下する。その低下割合は、ＲおよびＧの蛍光体に比べＢの蛍光体の効率低下が大きい傾向がある。そのため、ＣＣＦＬの光の色度は、経年変化により黄色方向へシフトする。また、温度による輝度の変化は、ＣＣＦＬでは、点灯後、暖まるに従い輝度が増す傾向を持つが、ＬＥＤは反対に輝度が減少する傾向を持つ。経年変化による輝度の低下は、ＬＥＤでは、一定割合で低下する傾向を持つが、ＣＣＦＬは、最初に輝度の低下が大きく、その後低下は小さくなる傾向を持つ。
【００１３】
以上のような特性を持つＣＣＦＬと、Ｒ−ＬＥＤとを用いて合成光を作る場合、そのホワイトバランスを、目標とする１点に常に収束させることは不可能であり、無彩色光源を得ることはできないという課題がある。
【００１４】
図６において、ＢおよびＧを発光するＣＣＦＬおよびＲ−ＬＥＤを用いた光源を用い、Ｒ−ＬＥＤの輝度を調整してターゲットである白色点に光源のホワイトバランスを合わせる制御の様子を示す。図６は、ＸＹＺ表色系の色度座標上に、以下の色度点をプロットしたものである。すなわち、ホワイトバランスを収束させるターゲット（白色点）、Ｒ−ＬＥＤの色度点、初期のＣＣＦＬの色度点（ａ０）、初期のＣＣＦＬの光にＲ−ＬＥＤの光を加える制御を１回行いターゲットに近づけた色度点（ａ１）、一回目の制御結果をフィードバックし２回目の、初期のＣＣＦＬの光にＲ−ＬＥＤの光を加える制御を行った色度点（ａ２）、１０万時間経過後のＣＣＦＬの色度点（ｂ０）、１０万時間経過後のＣＣＦＬの光にＲ−ＬＥＤの光を加える制御を１回行いターゲットに近づけた色度点（ｂ１）、一回目の制御結果をフィードバックし２回目の、１０万時間経過後のＣＣＦＬの光にＲ−ＬＥＤの光を加える制御を行った色度点（ｂ２）である。
【００１５】
Ｒ−ＬＥＤの輝度のみを制御するため、Ｒ−ＬＥＤの輝度変化に伴い、ＣＣＦＬおよびＲ−ＬＥＤの合成光の色度点は、初期のＣＣＦＬの状態においては、初期のＣＣＦＬの色度点（ａ０）とＲ−ＬＥＤの色度点とを結んだ直線上を、Ｒ−ＬＥＤの輝度を増すに従い、色度点（ａ０）から色度点（ａ１）へ、そして色度点（ａ２）へと、制御をかけるごとに移動し、次第にターゲットに接近し、収束する。
【００１６】
しかし、１０万時間経過後のＣＣＦＬでは、その色度点（ｂ０）は、上述したＢの劣化に伴いＧ側に移動する。Ｒ−ＬＥＤによりホワイトバランスの制御を行う場合、ＣＣＦＬとＲ−ＬＥＤの合成光の色度点は、Ｒ−ＬＥＤの輝度を増すに従い、色度点（ｂ０）から色度点（ｂ１）へ、そして色度点（ｂ２）へと、色度点（ｂ０）とＲ−ＬＥＤの色度点とを結んだ直線上を移動する。この直線上にはターゲットである白色点は乗っていないので、ターゲットへホワイトバランスが収束するように制御を行うと、ターゲットに収束することができないため、ターゲットに最も近い色度点（ｂ２）の近傍で収束するかハンチングを起こす結果となる。
【００１７】
また、ターゲットである白色点に最も近い色度点へホワイトバランスを制御する上述のアルゴリズムでは、色味に関する考慮はなされていないので、ＣＣＦＬの経年変化と共に、ターゲットに最も近い色度点（ｂ２）が、緑色の領域に来てしまい、ユーザに違和感を与える結果となる。
【００１８】
最も注目すべき課題としては、前記特許文献１の液晶表示装置の課題とも関係するが、ＣＣＦＬおよびＬＥＤを用いる照明装置における、ＣＣＦＬおよびＬＥＤを同時に点灯する際の、ホワイトバランス制御の複雑さおよびホワイトバランスの収束までの時間の長さが挙げられる。
【００１９】
ＣＣＦＬおよびＬＥＤを同時に点灯してホワイトバランスを制御する場合、ＣＣＦＬおよびＬＥＤの温度による輝度の立ち上がり特性を考慮する必要がある。そのため、ホワイトバランスを制御するためには、実験により求めたＣＣＦＬおよびＬＥＤそれぞれの各温度における輝度の立ち上がり特性データを、テーブルとして制御マイコンのメモリに格納し、照明装置の起動時には、温度センサからの温度データおよびＣＣＦＬの駆動量（デューティ）データを制御マイコンに入力し、メモリ上のテーブルデータから適正なＬＥＤ駆動量（デューティ）を求め、ＬＥＤを駆動する。
【００２０】
前述のとおり、ＣＣＦＬおよびＬＥＤを同時に点灯する場合、ホワイトバランス制御が複雑になり、その複雑さゆえに、ホワイトバランスを目標点に収束させるまでの時間が長くなるという課題がある。
【００２１】
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、合成光の色再現範囲の拡大のためにＣＣＦＬおよびＬＥＤを組み合わせたにもかかわらず、簡単な制御により、ホワイトバランスを早く収束できる照明装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
（１）第１の光源の点灯後に第２の光源を点灯
本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、異なる色を発光する、第１の光源と第２の光源とを有する照明装置において、当該照明装置の起動時に、まず、前記第１の光源を点灯し、次に、前記第１の光源に加えて前記第２の光源を点灯し、その後、前記第１の光源と前記第２の光源とによる合成光の輝度および色度に応じ、前記第２の光源の輝度を増減することにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御することを特徴とする。
【００２３】
当該構成において、本発明に係る照明装置が、異なる色を発光する、第１の光源と第２の光源とを有する理由は、製造コストおよび性能の異なる２種の光源を組み合わせることにより、照明装置の製造コストおよび合成光の性能の最適化を図るためである。
【００２４】
しかし、従来技術における課題で述べたとおり、第１の光源と第２の光源とを同時に点灯する場合、特性の異なる２種の光源による合成光のホワイトバランス制御は複雑となり、合成光のホワイトバランスを目標とする値に速やかに収束させることは困難である。
【００２５】
そこで、第１の光源と第２の光源とを同時に点灯するのではなく、最初に第１の光源を点灯し、次に第２の光源を点灯することで、両方の光源を点灯する際に、所定の時間差が生まれる。この所定の時間差は、第１の光源の点灯が安定するまでの時間を採用してもよいし、実験により合成光のホワイトバランスを最も制御しやすい値を採用するのでもよい。
【００２６】
第２の光源を点灯後、第１の光源と第２の光源とによる合成光の輝度および色度を計測し、計測された輝度および色度に基づいて、第２の光源の駆動量（デューティ）を調整、すなわち第２の光源の輝度を増減することにより、合成光の色度を所定の色度に制御する。
【００２７】
このように、輝度および色度を計測し、駆動量を変えるという単純なアルゴリズムで、合成光の色度をフィードバック制御する。
【００２８】
上記の構成によれば、合成光の色度の制御が、簡単な制御で済むので、合成光の色度を、所定の色度に早く収束させることができるという効果を奏する。
【００２９】
（２）第１の光源が一定の輝度以上で第２の光源を点灯
本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、前記第１の光源の輝度が所定の値以上になった後、前記第２の光源を点灯させることを特徴とする。
【００３０】
当該構成において、第２の光源を点灯し合成光のホワイトバランス制御を開始するタイミングの判断基準として、第１の光源の輝度を用いる。ホワイトバランスを制御するためには、合成光の光量を測定するＲＧＢセンサを用いたり第２の光源の駆動量を変化させたりする必要がある。しかし、通常、低輝度においては、ＲＧＢセンサの感度が悪かったり光源の駆動量の調整が困難だったりする。そこで、ホワイトバランスの制御から、これら低感度による問題および調整の困難性を排除するために、その直接の原因である輝度を指標として制御開始の判断を行うことが望ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、第１の光源の輝度が、所定の値、すなわちＲＧＢセンサの感度が正常となり光源の駆動量の調整が正常に行える輝度以上になってから、合成光の制御を開始するので、制御系の不安定さにより合成光のホワイトバランスが乱れることを防ぐとともに、正確なホワイトバランス制御が行えるという効果を奏する。
【００３２】
（３）第１の光源の色度による第２の光源の点灯
本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、前記第２の光源の点灯前に、まず、前記第１の光源による光の色度を測定し、次に、前記測定された色度に応じて、前記第２の光源の点灯時の輝度を決定し、その後、前記決定された輝度で前記第２の光源を点灯することを特徴とする。
【００３３】
当該構成において、第２の光源を点灯する際に、既定の一定の輝度で点灯させるのではなく、第１の光源の色度を測定し、その測定値に応じて第２の光源を点灯させる際の輝度を決めている。その理由は、前述のとおり、光源は経年変化によりその色度が変化するので、現在の色度と目標とする色度とのホワイトバランスのずれが、光源の使用開始初期と、例えば１０万時間経過後とでは、大きく異なるので、目標とする色度に早く収束させるためには、最初に第２の光源によりかけるフィードバックから、目標とする色度に正確に現在の色度を持っていくよう制御するのが望ましいからである。
【００３４】
上記の構成によれば、第１の光源の色度変化に起因したホワイトバランスのずれを補償するように、第２の光源を点灯する際からホワイトバランス制御のフィードバックをかけ、第２の光源の輝度を決定するので、合成光の色度を、所定の色度により早く収束させることができるという効果を奏する。
【００３５】
（４）第１の光源が冷陰極蛍光ランプである
本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、前記第１の光源が、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする。
【００３６】
当該構成において、本発明に係る照明装置は、第１の光源として、冷陰極蛍光ランプを用いる。
【００３７】
上記の構成によれば、他の光源に比べ発光効率のよい冷陰極蛍光ランプを光源として用いるので、照明装置で要求される輝度を少ない消費電力で実現できるという効果を奏する。
【００３８】
（５）第２の光源が発光ダイオードである
本発明に係る照明装置は、上記の課題を解決するために、前記第２の光源が、発光ダイオードであることを特徴とする。
【００３９】
当該構成において、本発明に係る照明装置は、第２の光源として、発光ダイオードを用いる。
【００４０】
上記の構成によれば、第２の光源として、電流の増減またはＬＥＤ  ｄｕｔｙの増減により、輝度をＣＣＦＬに比べ細かく調整でき、かつＲ，Ｇ、またはＢの単色での強いスペクトルを持つ発光ダイオードを用いるので、ホワイトバランスの細かな制御が行えるという効果を奏すると共に、色度座標上での合成光の色再現範囲を拡大できるという効果を奏する。
【００４１】
（６）液晶表示装置
本発明に係る液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、前記照明装置と、該照明装置による照明光を用いて映像を表示する液晶表示パネルとを備えたことを特徴とする。
【００４２】
当該構成において、液晶表示パネル上に形成された電子画像は、照明装置の合成光により、ユーザに提示される。
【００４３】
上記の構成によれば、照明光のホワイトバランスが早く目標値に収束するので、液晶表示装置の起動後すぐに、液晶表示パネル上に形成された電子画像を、目標とする色度に収束した照明光を用いてユーザに提示できるという効果を奏する。
【００４４】
（７）最初液晶表示パネルを全遮光状態とする
本発明に係る液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、前記第１の光源を点灯させた後、前記第１の光源の輝度が所定の値に満たない間は、前記液晶表示パネルを全遮光状態とすることを特徴とする。
【００４５】
当該構成において、第１の光源の点灯後、まだ第１の光源の輝度が所定値に満たない間は、前述のとおり、ホワイトバランスの乱れが生じる可能性が高いので、液晶表示パネルを全遮光状態とし、照明装置の照明光がユーザに提示されることを防ぐ。
【００４６】
上記の構成によれば、第１の光源の点灯後にホワイトバランスが乱れても、ホワイトバランスが乱れた状態の光はユーザに到達しないので、液晶表示装置を見ているユーザに対して違和感を与えないという効果を奏する。
【００４７】
（８）照明装置の制御方法
一方、本発明に係る照明装置の制御方法は、上記課題を解決するために、異なる色を発光する、第１の光源と第２の光源とを有する照明装置の制御方法において、当該照明装置の起動時に、まず、前記第１の光源を点灯し、次に、前記第１の光源に加えて前記第２の光源を点灯し、その後、前記第１の光源と前記第２の光源とによる合成光の輝度および色度に応じ、前記第２の光源の輝度を増減することにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御することを特徴とする。
【００４８】
当該構成において、第１の光源と第２の光源とを同時に点灯する場合、特性の異なる２種の光源による合成光のホワイトバランス制御は複雑となり、合成光のホワイトバランスを目標とする値に速やかに収束させることは困難である。
【００４９】
そこで、第１の光源と第２の光源とを同時に点灯するのではなく、最初に第１の光源を点灯し、次に第２の光源を点灯することで、両方の光源を点灯する際に、所定の時間差が生まれる。この所定の時間差は、第１の光源の点灯が安定するまでの時間を採用してもよいし、実験により合成光のホワイトバランスを最も制御しやすい値を採用するのでもよい。
【００５０】
第２の光源を点灯後、第１の光源と第２の光源とによる合成光の輝度および色度を計測し、計測された輝度および色度に基づいて、第２の光源の駆動量（デューティ）を調整、すなわち第２の光源の輝度を増減することにより、合成光の色度を所定の色度に制御する。
【００５１】
このように、輝度および色度を計測し、駆動量を変えるという単純なアルゴリズムで、合成光の色度をフィードバック制御する。
【００５２】
上記の構成によれば、合成光の色度の制御が、簡単な制御で済むので、合成光の色度を、所定の色度に早く収束させることができるという効果を奏する。
【００５３】
（９）照明装置の制御方法
本発明に係る照明装置の制御方法は、上記課題を解決するために、前記第１の光源の輝度が所定の値以上になった後、前記第２の光源を点灯させることを特徴とする。
【００５４】
当該構成において、第２の光源を点灯し合成光のホワイトバランス制御を開始するタイミングの判断基準として、第１の光源の輝度を用いる。ホワイトバランスを制御するためには、合成光の光量を測定するＲＧＢセンサを用いたり第２の光源の駆動量を変化させたりする必要がある。しかし、通常、低輝度においては、ＲＧＢセンサの感度が悪かったり光源の駆動量の調整が困難だったりする。そこで、ホワイトバランスの制御から、これら低感度による問題および調整の困難性を排除するために、その直接の原因である輝度を指標として制御開始の判断を行うことが望ましい。
【００５５】
上記の構成によれば、第１の光源の輝度が所定の値以上になってから、合成光の制御を開始するので、制御系の不安定さにより合成光のホワイトバランスが乱れることを防ぐとともに、正確なホワイトバランス制御が行えるという効果を奏する。
【００５６】
（１０）照明装置の制御方法
本発明に係る照明装置の制御方法は、上記課題を解決するために、前記第２の光源の点灯前に、まず、前記第１の光源による光の色度を測定し、次に、前記測定された色度に応じて、前記第２の光源の点灯時の輝度を決定し、その後、前記決定された輝度で前記第２の光源を点灯することを特徴とする。
【００５７】
当該構成において、第２の光源を点灯する際に、既定の一定の輝度で点灯させるのではなく、第１の光源の色度を測定し、その測定値に応じて第２の光源を点灯させる際の輝度を決めている。その理由は、前述のとおり、光源は経年変化によりその色度が変化するので、現在の色度と目標とする色度とのホワイトバランスのずれが、光源の使用開始初期と、例えば１０万時間経過後とでは、大きく異なるので、目標とする色度に早く収束させるためには、最初に第２の光源によりかけるフィードバックから、目標とする色度に正確に現在の色度を持っていくよう制御するのが望ましいからである。
【００５８】
上記の構成によれば、第２の光源を点灯する際からホワイトバランス制御のフィードバックをかけるので、合成光の色度を、所定の色度により早く収束させることができるという効果を奏する。
【００５９】
（１１）ところで、前記照明装置は、ハードウェアで実現してもよいし、プログラムをコンピュータに実行させることによって実現してもよい。具体的には、本発明に係るプログラムは、少なくとも上述した制御手段としてコンピュータを動作させる照明装置制御プログラムであり、本発明に係る記録媒体には、当該照明装置制御プログラムが記録されている。
【００６０】
この照明装置制御プログラムがコンピュータによって実行されると、当該コンピュータは、前記照明装置として動作する。従って、前記照明装置と同様に、合成光の色度を制御するために、簡単な制御で済むので、合成光の色度を、所定の色度に早く収束させることができるという効果を奏することができる。
【００６１】
なお、本発明に係る照明装置は、異なる色を発光する、第１の光源と第２の光源とを有する照明装置において、前記第１の光源と前記第２の光源とによる合成光の光量を色別に測定し電圧に変換する光量測定手段（ＲＧＢセンサ）と、前記電圧を前記合成光の輝度および色度に変換する電圧色度変換手段（電圧色度変換処理部）と、前記第１の光源および前記第２の光源の駆動を制御すると共に、前記合成光の輝度および色度に応じて、前記第２の光源の輝度を増減することにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御する制御手段（ＣＣＦＬ駆動回路、ＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量テーブル記憶部、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部）とを備え、前記制御手段は、当該照明装置の起動時に、まず、前記第１の光源を点灯し、次に、前記第１の光源に加えて前記第２の光源を点灯し、その後、前記合成光の色度を所定の色度に制御することを特徴とする構成でもよい。
【発明の効果】
【００６２】
本発明に係る照明装置は、以上のように、当該照明装置の起動時に、まず、前記第１の光源を点灯し、次に、前記第１の光源に加えて前記第２の光源を点灯し、その後、前記第１の光源と前記第２の光源とによる合成光の輝度および色度に応じ、前記第２の光源の輝度を増減することにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御することを特徴とする。
【００６３】
それゆえ、合成光の色度の制御が、簡単な制御で済むので、合成光の色度を、所定の色度に早く収束させることができるという効果を奏する。
【００６４】
一方、本発明に係る照明装置の制御方法は、以上のように、当該照明装置の起動時に、まず、前記第１の光源を点灯し、次に、前記第１の光源に加えて前記第２の光源を点灯し、その後、前記第１の光源と前記第２の光源とによる合成光の輝度および色度に応じ、前記第２の光源の輝度を増減することにより、前記合成光の色度を所定の色度に制御することを特徴とする。
【００６５】
それゆえ、合成光の色度の制御が、簡単な制御で済むので、合成光の色度を、所定の色度に早く収束させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
本発明の照明装置の一実施形態として、以下では液晶テレビジョン受像機のバックライトとして利用する実施の形態について説明を行う。なお、本実施の形態の照明装置では、４波長のＣＣＦＬとＲ−ＬＥＤとを組み合わせた例を挙げて説明しているが、これに限らず、第１の光源として、３波長または２波長のＣＣＦＬを用いてもよいし、第２の光源として、Ｇ−ＬＥＤまたはＢ−ＬＥＤを用いてもよい。
【００６７】
本実施の形態のＣＣＦＬは、赤色成分を含んだ光を発光するが、その赤色成分の波長のピークは６１０ｎｍ近辺にある。ＣＣＦＬでは、長波長側の光を出しにくいので、６４０ｎｍ近辺にピークを持つＲ−ＬＥＤによりＣＣＦＬをアシストする形を取ることにより、赤色成分の発光をＲ−ＬＥＤのみに分担させる場合に比べ、使用するＲ−ＬＥＤの数を削減しコストを抑えると共に、再現できる色空間を赤色方向に拡張することができる。
【００６８】
本実施の形態の液晶テレビジョン受像機について、図１から図５までに基づいて説明すると以下の通りである。
【００６９】
なお、本実施の形態の説明における主旨は、ハイブリッド・バックライトにおいて、主光源であるＣＣＦＬをまず発光させ、ＣＣＦＬの輝度が安定してからその光の色度を測定し、測定した色度に応じたホワイトバランスの目標色度点を設定し、その目標色度点に向かってＲ−ＬＥＤの輝度を制御することで、合成光のホワイトバランスの目標色度点への収束を早める、というものである。
【００７０】
＜本実施形態のブロック図について＞
図２において、本実施の形態における液晶テレビジョン受像機のブロック図およびＬＥＤ制御マイコン内の機能ブロック図を示す。
【００７１】
液晶テレビジョン受像機は、主要部として、アンテナ１、チューナ２、映像信号処理回路３、ＬＣＤコントローラ４、液晶パネル５、ＣＣＦＬ駆動回路６、ＣＣＦＬ７、ＬＥＤ制御マイコン８、ＬＥＤ駆動回路９、Ｒ−ＬＥＤ１０、およびＲＧＢセンサ１１を備えた構成となっている。
【００７２】
チューナ２は、アンテナ１を介してテレビジョン放送を受信し、選局したテレビジョン放送のコンテンツを、映像信号処理回路３に送る。映像信号処理回路３は、放送コンテンツの映像を液晶パネルに表示できる形に変換し、ＬＣＤコントローラ４に送る。ＬＣＤコントローラ４は、受け取った放送コンテンツの映像を映像信号として、液晶パネル５に送る。液晶パネル５は、受け取った映像信号に基づき、放送コンテンツの映像を電子画像として表示する。ＣＣＦＬ駆動回路６は、ＬＣＤコントローラ４からクロック信号を受け取り、クロック信号に基づき、ＣＣＦＬ７を駆動する。
【００７３】
ＬＥＤ制御マイコン８は、ＲＧＢセンサ１１を用いて、ＣＣＦＬ７およびＲ−ＬＥＤ１０による合成光の光量を測定する。測定結果およびＬＥＤ駆動回路９からの現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙに基づき、適正なホワイトバランスになるようＬＥＤ駆動回路９に、新しいＬＥＤ  ｄｕｔｙによる指示を出す。なお、ＬＥＤ  ｄｕｔｙについては、後述する。
ＬＥＤ駆動回路９は、新しいＬＥＤ  ｄｕｔｙに基づき、Ｒ−ＬＥＤ１０を駆動する。Ｒ−ＬＥＤ１０のＬＥＤ  ｄｕｔｙが変更され、輝度が変化すると、ホワイトバランスが変化する。そこで、再度、ＬＥＤ制御マイコン８は、ＲＧＢセンサ１１を用いて、現在の、ＣＣＦＬ７およびＲ−ＬＥＤ１０による合成光の光量を測定する。ＲＧＢセンサ１１による光量測定から、Ｒ−ＬＥＤ１０の駆動までがループとなり、合成光のホワイトバランスが繰り返し制御される。
【００７４】
＜ＬＥＤ  ｄｕｔｙ（ＬＥＤデューティ）について＞
本実施の形態では、Ｒ−ＬＥＤ１０の輝度調整は、ＬＥＤ  ｄｕｔｙの変更により行っている。ＬＥＤ  ｄｕｔｙは、１周期に占めるＬＥＤに駆動電流を流す（ＯＮにする）時間の割合で示す。例えば、１周期が５０μｓであり、ＯＮにする時間が２５μｓである場合、ＬＥＤ  ｄｕｔｙは５０％となる。
【００７５】
本発明におけるＬＥＤの輝度調整の方法は、ＬＥＤ  ｄｕｔｙの変更によるものに限るものではなく、ＬＥＤを駆動する電流を変化させることにより輝度調整を行ってもよい。
【００７６】
＜本実施形態の機能ブロック図について＞
次に、ＬＥＤ制御マイコン８内部での各機能ブロックについて、その概略を説明する。処理の詳細については、後述する。ＬＥＤ制御マイコン８は、図示しないメモリに格納された照明装置制御プログラムを実行して、必要に応じて、上記各部材、すなわちＬＥＤ駆動回路９およびＲＧＢセンサ１１を制御する。これにより、本実施形態の照明装置は、種々の機能ブロックを実現することができ、上記各部材を、照明装置として動作させることができる。
【００７７】
まず、電圧色度変換処理部８１が、ＲＧＢセンサ１１により検出されたＲ、Ｇ、Ｂ各色の光量に対応した検出電圧を受け取る。電圧色度変換処理部８１は、予め定められた所定の計算式により、受け取った検出電圧から、現在の合成光の輝度およびＸＹＺ表色系の色度座標値（ｘ，ｙ）を求め、求めた色度座標値（ｘ，ｙ）を目標色度点ｘ座標決定処理部８２およびＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４に渡す。目標色度点ｘ座標決定処理部８２は、受け取った色度座標値（ｘ，ｙ）のｙ値に基づき、目標とする色度点のｘ座標値であるｘ０を黒体輻射軌跡座標記憶部８３から取得し、取得した目標色度点のｘ座標値（ｘ０）を、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４に渡す。
【００７８】
ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４は、電圧色度変換処理部８１から受け取った現在の合成光の色度座標値（ｘ，ｙ）、および目標色度点ｘ座標決定処理部８２から受け取った目標色度点のｘ座標値（ｘ０）から、現在の色度点のｘ座標値（ｘ）と目標色度点のｘ座標値（ｘ０）の差分（Δｘ）を求める。ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４は、次に、求めた差分（Δｘ）と、ＬＥＤ駆動回路９から取得した現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙとから、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量を求める。ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量を求める際、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４は、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量テーブル記憶部８５に格納されているＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量テーブルを参照し、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量を決定する。ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４は、次に、決定したＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量を、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部８６に渡す。ＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部８６は、ＬＥＤ駆動回路９から取得した現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙとＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４から受け取ったＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量とを加算し、新しいＬＥＤ  ｄｕｔｙを求め、その新しいＬＥＤ  ｄｕｔｙにより、ＬＥＤ駆動回路９を動作させる。
【００７９】
＜ホワイトバランス制御の手順について＞
図１（ａ）および（ｂ）において、本実施の形態におけるホワイトバランスの制御方法を説明するグラフを示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）の主要部を拡大した図である。また、図３において、ＣＣＦＬ７およびＲ−ＬＥＤ１０からなるハイブリッド・バックライトの合成光のホワイトバランスを制御する手順のフローチャートを示す。
【００８０】
最初に、図３のフローチャートを用いて、制御手順を説明した後、図１（ａ）および（ｂ）を用いて、さらに具体的に説明を行う。
【００８１】
まず、ＣＣＦＬ駆動回路６が、ＣＣＦＬ７の駆動を開始する（Ｓ１）。本実施の形態では、ＣＣＦＬ駆動回路６は、ＣＣＦＬ７の駆動を開始した後、特にＣＣＦＬの輝度調整などは行わないが、ＣＣＦＬ７の温度により輝度調整などを行ってもよい。
【００８２】
ここで、Ｒ−ＬＥＤ１０よりも先にＣＣＦＬ７を点灯させることにより、後述するように、「色度を測定しつつＲ−ＬＥＤ１０のＬＥＤ  ｄｕｔｙを変更する」という単純なアルゴリズムで、ホワイトバランスのフィードバック制御が可能となる。
【００８３】
次に、ＬＥＤ制御マイコン８が、ＬＥＤ駆動回路９に対し、ＬＥＤ  ｄｕｔｙの初期設定を行う。本実施の形態では、予め設定された初期設定としてＬＥＤ  ｄｕｔｙを０％としている（Ｓ２）。
【００８４】
次に、電圧色度変換処理部８１が、ＲＧＢセンサ１１を用いて、ハイブリッド・バックライトの光のＲ、Ｇ、Ｂ各色の光量に応じて出力される電圧値を計測する（Ｓ３）。
【００８５】
次に、電圧色度変換処理部８１は、計測された電圧値から、所定の計算式（後述）を用いて、現在のハイブリッド・バックライトの光の輝度を算出する（Ｓ４）。
【００８６】
次に、電圧色度変換処理部８１は、Ｓ４で算出した輝度が、所定の設定輝度以上であるかどうかを判断する（Ｓ５）。算出した輝度が、所定の設定輝度未満である場合は、Ｓ３に戻り、再度ＲＧＢセンサ１１による光量測定の処理から繰り返す。算出した輝度が、所定の設定輝度以上である場合は、Ｓ６の検出電圧から色度座標への変換処理に進む。
【００８７】
なお、ここで、算出した輝度が、所定の設定輝度未満である場合にＳ３からの繰り返し処理を行い、次のＳ６以降の処理に進まない理由は、駆動開始直後でＣＣＦＬ７の輝度が充分ではない場合には、ＲＧＢセンサ１１の検出感度が低いので、次のＳ６以降の処理が適切に行えない可能性があるため、およびＣＣＦＬ７に合わせてＲ−ＬＥＤ１０を低輝度で発光させると、複数あるＲ−ＬＥＤの個体ごとに発光量にバラツキが生じる可能性があるためである。
【００８８】
次に、電圧色度変換処理部８１は、計測された電圧値から、所定の計算式（後述）を用いて、現在のハイブリッド・バックライトの光の色度を算出する（Ｓ６）。色度は、ＸＹＺ表色系の色度座標（ｘ，ｙ）を用いて表す。
【００８９】
次に、目標色度点ｘ座標決定処理部８２が、Ｓ６で算出された現在のハイブリッド・バックライトの光の色度座標（ｘ，ｙ）に応じて、ホワイトバランス制御のターゲットとなる目標色度点の座標（ｘ０，ｙ０）を求める（Ｓ７）。
【００９０】
本実施の形態では、現在の光の色度座標（ｘ，ｙ）に対して、目標色度点の座標（ｘ０，ｙ０）を求めるために、黒体輻射軌跡から偏差が±０．０２の範囲で、黒体輻射軌跡に沿うように、複数の色度点（ｘ，ｙ）の座標データをテーブルとして作成しておき、黒体輻射軌跡座標記憶部８３に格納する構成をとっている。目標色度点ｘ座標決定処理部８２は、現在の光の色度座標（ｘ，ｙ）のｙ座標値に最も近いｙ座標値（ｙ０）を持つ色度点を、前記テーブルから求め、その色度点を、目標色度点とする。
【００９１】
次に、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４が、前記Ｓ６で求めた現在の光の色度点のｘ座標値（ｘ）と前記Ｓ７で求めた目標色度点のｘ座標値（ｘ０）との差分（Δｘ）を求め、その差分（Δｘ）の絶対値が所定値より小さいかを判断する（Ｓ８）。
【００９２】
差分（Δｘ）の絶対値が所定値より小さい場合は、現在のホワイトバランスが、既に目標値に充分収束しているので、ＬＥＤ  ｄｕｔｙの修正は行わず、Ｓ３に戻り、次のフィードバック制御ループを開始する。差分（Δｘ）の絶対値が所定値以上である場合は、現在のホワイトバランスを目標値に近づけるために、Ｓ９のＬＥＤ発光量決定処理に進む。
【００９３】
Ｓ８において、差分（Δｘ）の絶対値が所定値以上であると判断された場合、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４は、差分（Δｘ）と、ＬＥＤ駆動部から取得した現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙとを用いて、図４に示すＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量テーブルに基づき、ＬＥＤ  ｄｕｔｙの修正量を決定する（Ｓ９）。
【００９４】
図４に示すＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量テーブルは、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量テーブル記憶部８５に格納されており、差分（Δｘ）がどの程度であり、現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙがどの程度であるときに、ＬＥＤ  ｄｕｔｙを何パーセント修正すればよいかの情報がテーブルとして保持されている。このテーブルでは、ハンチングの発生を防ぐために、ＬＥＤ  ｄｕｔｙが高い、すなわち輝度が高いほど、そして差分（Δｘ）が大きいほどＬＥＤ  ｄｕｔｙの修正量が大きくなるように設定されている。
【００９５】
例えば、差分（Δｘ）がマイナス０．０３であり、現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙが７０％である場合は、ＬＥＤ  ｄｕｔｙの修正量は１０％となる。差分は、計算式Δｘ＝ｘ−ｘ０により求める。現在のｘ座標値は、目標のｘ座標値よりも０．０３小さいので、Ｒ−ＬＥＤ１０の輝度を高めるように、すなわち現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙを、修正量である１０％を加算するように、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４は、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部８６に指示を出す。
【００９６】
次に、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部８６が、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４により支持された修正量を現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙに加算して、新しいＬＥＤ  ｄｕｔｙとし、その新しいＬＥＤ  ｄｕｔｙによりＲ−ＬＥＤ１０を駆動するように、ＬＥＤ駆動回路９に指示を出す（Ｓ１０）。その後、ＬＥＤ制御マイコン８は、Ｓ３に処理を戻し、フィードバック制御ループでの処理を繰り返す。
【００９７】
以上が、図３に示すフローチャートを用いた、ホワイトバランスを制御する手順の説明である。この説明では、フィードバック制御ループにおけるループ１回分の手順につき説明を行った。次に、図１のグラフを用いて、フィードバック制御ループ２回分の制御により、ハイブリッド・バックライトのホワイトバランスの色度点が、どのように色度座標上で目標色度に近づくように制御されるかを説明する。
【００９８】
図１（ａ）において、色度座標で表す際の、ハイブリッド・バックライト光源の色再現範囲、黒体輻射軌跡、およびＲ−ＬＥＤ１０単体の色度点の相対的な位置関係を示す。ある時点でのハイブリッド・バックライト光源の色度座標が、色度座標（ａ０）にあるとする。本実施の形態では、Ｒ−ＬＥＤ１０の輝度のみを制御しホワイトバランスの調整を行うので、この光源の色度は、色度座標（ａ０）の点とＲ−ＬＥＤ１０の色度点とを結んだ、破線で示す直線上を、色度座標点（ａ１）、色度座標点（ａ２）へと移動することになる。図１（ｂ）に示す図１（ａ）の主要部の拡大図を用いて制御方法を説明すると、以下のとおりである。なお、目標色度点は、黒体輻射軌跡から偏差が±０．０２の範囲にあればよいが、以下の説明では、便宜上、黒体輻射軌跡の上にあるとする。
【００９９】
まず、Ｓ６の処理により、電圧色度変換処理部８１が、現在の光源の色度を求める。現在の色度は、色度点（ａ０）にあるとする。
【０１００】
次に、Ｓ７の処理により、目標色度点ｘ座標決定処理部８２が、現在の光源の色度点（ａ０）に対応した目標色度点（ｗ０）を求める。目標色度点（ｗ０）は、色度点（ａ０）のｙ座標値に最も近いｙ座標値を持つ、黒体輻射軌跡に沿うように作成したテーブル上の点である。
【０１０１】
次に、Ｓ８の判定処理により、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４が、色度点（ａ０）のｘ座標値（ｘ）と目標色度点（ｗ０）のｘ座標値（ｘ０）との差分（Δｘ）が所定値より大きいという判断を行う。
【０１０２】
次に、Ｓ９およびＳ１０の処理により、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４およびＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部８６が、Ｒ−ＬＥＤ１０のＬＥＤ  ｄｕｔｙを修正することで、現在の色度は、色度点（ａ１）となる。
【０１０３】
次に、Ｓ６の処理により、電圧色度変換処理部８１が、現在の光源の色度を求める。現在の色度は、色度点（ａ１）である。ＬＥＤ  ｄｕｔｙの修正により、現在の光源の色度は、色度座標上で色度点（ａ０）とＲ−ＬＥＤ１０単体の色度点を結んだ直線上を、色度点（ａ０）から色度点（ａ１）に移動するからである。この例では、Ｒ−ＬＥＤ１０の輝度を増す方向に移動するので、色度点（ａ１）においては、合成光中のＲが増す形となる。
【０１０４】
次に、Ｓ７の処理により、目標色度点ｘ座標決定処理部８２が、現在の光源の色度点（ａ１）に対応した目標色度点（ｗ１）を求める。目標色度点（ｗ１）は、色度点（ａ１）のｙ座標値に最も近いｙ座標値を持つ、黒体輻射軌跡上の点である。
【０１０５】
次に、Ｓ８の判定処理により、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４が、色度点（ａ１）のｘ座標値（ｘ）と目標色度点（ｗ１）のｘ座標値（ｘ１）との差分（Δｘ）が所定値より大きいという判断を行う。
【０１０６】
次に、Ｓ９およびＳ１０の処理により、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４およびＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部８６が、Ｒ−ＬＥＤ１０のＬＥＤ  ｄｕｔｙを修正することで、現在の色度は、色度点（ａ２）となる。
【０１０７】
次に、Ｓ６の処理により、電圧色度変換処理部８１が、現在の光源の色度を求める。現在の色度は、色度点（ａ２）である。
【０１０８】
次に、Ｓ７の処理により、目標色度点ｘ座標決定処理部８２が、現在の光源の色度点（ａ２）に対応した目標色度点（ｗ２）を求める。
【０１０９】
次に、Ｓ８の判定処理により、ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部８４が、色度点（ａ２）のｘ座標値（ｘ）と目標色度点（ｗ２）のｘ座標値（ｘ２）との差分（Δｘ）が所定値より小さいという判断を行う。
【０１１０】
以上説明したように、現在の色度点が、黒体輻射軌跡上に乗るように、また、何らかの要因で現在の色度点が黒体輻射軌跡上からずれても黒体輻射軌跡上に戻るように、常にフィードバック制御ループが働いている。
【０１１１】
なお、このフィードバック制御ループでは、１回のループが高速でなければならない。より早く目標色度点に収束させるためである。１回のループに要する時間は、具体的には、例えば５ｍｓ程度とし、画像１フレームを表示する期間（１６ｍｓ）内に３回フィードバック制御がかけられる程度のスピードであることが好ましい。
【０１１２】
また、照明装置の起動初期は照明光の光がＣＣＦＬ７の波長成分だけで構成されることとなり、照明光の色度が青緑色（シアン）になるという問題が発生する。このように、ＣＣＦＬ７の点灯後、まだ所定の輝度に満たない間は、ホワイトバランスの乱れが生じる可能性が高いので、液晶表示パネルを全遮光状態とし、照明装置の照明光が出力されないようにする。これにより、ＣＣＦＬ７の点灯後にホワイトバランスが乱れても、ホワイトバランスが乱れた状態の光はユーザに到達しないので、液晶表示装置を見ているユーザに対して違和感を与えることがない。
【０１１３】
＜検出電圧から輝度および色度座標を求める計算式について＞
現在の合成光の光量を、ＲＧＢセンサ１１により電圧として検出した値から、輝度および色度座標を求めるためには、以下の３つの手順を行う。なお、手順１および手順２は、本実施の形態のテレビジョン受像機出荷前に行う手順であり、手順３は、当該テレビジョン受像機の使用時に、実際のホワイトバランス制御時に、前記Ｓ４およびＳ６の処理において、電圧色度変換処理部８１が行うものである。
【０１１４】
（手順１）
まず、単色のＲ、Ｇ、Ｂの三刺激値（ＸＲ，ＹＲ，ＺＲ，．．．，ＺＢ）を計測し、式１の行列および式２の逆行列を作成する。
【０１１５】
【数１】
2007141738.tif 000003
【０１１６】
【数２】
2007141738.tif 000004
【０１１７】
この行列および逆行列は、出荷する各テレビジョン受像機に共通するデータとして、ＬＥＤ制御マイコン８に記憶させる。
【０１１８】
（手順２）
ＲＧＢセンサ１１による検出量である電圧値を、ＲＧＢ三刺激値に変換するために、変換係数（ａ，ｂ，ｃ）を用いる。この変換係数を求めるためには、初期値として、例えば白色などの、ある色（Ｆ０）に対するＲＧＢセンサでの検出量（ＶＲ０，ＶＧ０，ＶＢ０）と、ＸＹＺ三刺激値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）と、式１の行列と、式２の逆行列とが必要となる。ある色（Ｆ０）のＲＧＢ三刺激値（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）は、変換係数を用いて、
【０１１９】
【数３】
2007141738.tif 000005
【０１２０】
と書くことができる。
【０１２１】
また、ＲＧＢ表色系からＸＹＺ表色系への変換は、ＲＧＢ表色系およびＸＹＺ表色系での三刺激値をそれぞれ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）および（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とすると、式１の行列を用いて、
【０１２２】
【数４】
2007141738.tif 000006
【０１２３】
で与えられるので、式３および式４より、
【０１２４】
【数５】
2007141738.tif 000007
【０１２５】
【数６】
2007141738.tif 000008
【０１２６】
となり、式６を解くことにより、変換係数（ａ，ｂ，ｃ）が求められる。
【０１２７】
（手順３）
ＲＧＢセンサ１１の検出量を輝度および色度に変換するには、変換したいある色（Ｆ）に対するＲＧＢセンサ１１の検出量が（ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ）である場合、式６で求めた変換係数と式４から、ＸＹＺ表色系の三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、
【０１２８】
【数７】
2007141738.tif 000009
【０１２９】
と書くことができる。ここでのＹが、輝度を表す。
【０１３０】
三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から色度（ｘ，ｙ）への変換は以下の式で行われる。
【０１３１】
【数８】
2007141738.tif 000010
【０１３２】
式７および式８の計算を行うことにより、ＲＧＢセンサ１１による検出量から輝度Ｙおよび色度（ｘ，ｙ）への変換が行われる。
【０１３３】
＜ホワイトバランスを黒体輻射軌跡上へ制御する理由について＞
従来技術の課題で述べたとおり、ＣＣＦＬ７およびＲ−ＬＥＤ１０で構成されるハイブリッド・バックライトの光源のホワイトバランスを、常に色度座標上の１点に収束させることは不可能である。
【０１３４】
そこで、本発明では、ハイブリッド・バックライトの光源の合成光のホワイトバランスを制御するにあたり、色度座標上のある一点を目標点として制御するのではなく、色味が変化しないように、すなわち、同様の色味を持つ複数の任意の座標点のうち、簡単な制御で収束させやすい座標点のいずれかに収束させる事を基本的な考え方としている。
【０１３５】
本実施の形態では、前記複数の任意の座標点を取る範囲として、黒体輻射軌跡から偏差が±０．０２の範囲を採用している。また、黒体輻射軌跡は全ての色温度の範囲を利用する必要は無く、例えば、３０００Ｋから３００００Ｋなどの、色相が白色、ほぼ白色である領域の黒体輻射軌跡を用いればよい。色相が黄赤色の領域も含めるのであれば、さらに低温の色温度の黒体輻射軌跡を用いてもよい。また、色相が白色に近い青色の領域も含めるのであれば、さらに高温の色温度の黒体輻射軌跡を用いてもよい。
【０１３６】
図５において、ＸＹＺ表色系の色度座標上に、本実施の形態のハイブリッド・バックライトの光源の色再現範囲、黒体輻射軌跡、黒体輻射軌跡からの偏差が±０．０２の範囲をプロットしたグラフを示す。なお、黒体輻射軌跡は一部のみを示す。
【０１３７】
黒体輻射軌跡を用いる理由は、黒体輻射軌跡が色度座標上で、最も白色の範囲にあり、その黒体輻射軌跡上にホワイトバランスを収束させれば、黒体輻射軌跡上の異なる座標点であっても、合成光の色味が変わらないからである。また、偏差が±０．０２の範囲としている理由は、完全に黒体輻射軌跡上に目標点が乗っていなくとも、この範囲であれば、実用上問題がなく、制御が容易になるからである。
【０１３８】
ここで前記任意の座標点を設定するにあたり注意すべきことは、例えば本実施の形態の場合、現在の色度点のｙ座標値（ｙ）に等しいまたは複数ある目標色度点のｙ座標値（ｙ０）のうち最も近似する目標色度点のｙ座標値（ｙ０）を求め、その目標色度点のｙ座標値（ｙ０）と組になっている、目標色度点のｘ座標値（ｘ０）を求める構成になっているので、現在の色度点と目標色度点が一対一対応するように、前記任意の座標点を設定する必要があるということである。例えば、現在の色度点（ｘ，ｙ）に対し、対応する複数の目標色度点、すなわち目標色度点１（ｘ０，ｙ０）および目標色度点２（ｘ１，ｙ０）（ｘ０とｘ１とは異なる値）が存在しないように、任意の座標点を設定する。
【０１３９】
なお、本実施の形態では、現在の色度点のｙ座標値（ｙ）を用いて目標色度点を求める構成をとったが、この構成に限るものではなく、現在の色度点のｘ座標値（ｘ）を用いて等しいまたは複数ある目標色度点のｘ座標値（ｘ０）のうち最も近似する目標色度点のｘ座標値（ｘ０）を求め、その目標色度点のｘ座標値（ｘ０）と組になっている、目標色度点のｙ座標値（ｙ０）を求める構成でもよい。
【０１４０】
また、ホワイトバランスを収束させる、色度座標上の線としては、黒体輻射軌跡が好ましいが、これに限るものではない。つまり、現在の色度点と目標色度点が一対一対応し、かつ色味が変わらない範囲であれば任意の線や任意の座標点の集合であればよい。
【０１４１】
＜目標色度点の求め方の別構成について＞
本実施の形態では、ＲＧＢセンサ１１により計測されたＲ、Ｇ、Ｂ各色の光量より求めた現在の合成光の色度に対する目標色度点、すなわち黒体輻射軌跡およびそこからの偏差が±０．０２の範囲にある任意の色度点の色度座標を求めるにあたり、黒体輻射軌跡座標記憶部８３に保持している、前記任意の色度点を表す座標値（ｘ，ｙ）の組み合わせのテーブルを用いている。しかし、本発明はこの構成に限るものではない。目標色度点ｘ座標決定処理部８２は、例えば黒体軌跡などの、任意の線を表す近似式を用いて目標色度点を求める計算を行い、ＬＥＤ制御マイコン８は、ホワイトバランスをその任意の線上に収束させるようＬＥＤの輝度を調整してもよい。
＜補足事項＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４２】
最後に、液晶表示装置の各ブロック、特にＬＥＤ制御マイコン８は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１４３】
すなわち、液晶表示装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるＬＥＤ制御マイコン８の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記液晶表示装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１４４】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１４５】
また、液晶表示装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明によれば、簡単な制御で、ホワイトバランスを制御できる照明装置を実現できるので、照明装置を組み込む液晶テレビジョン受像機、携帯電話機、および携帯電子機器をはじめとする種々のシステムに広く好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の実施の形態において、ホワイトバランスを黒体輻射軌跡上に収束させるよう制御する様子を示すグラフであり、（ａ）は、ＸＹＺ表色系の色度座標上での全体の位置関係を示すグラフであり、（ｂ）は、その主要部を拡大した拡大図である。
【図２】本発明の実施の形態における、液晶表示装置の要部のブロック図・機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ホワイトバランスを制御する手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態において、現在の色度と目標とする色度の差分（Δｘ）と、現在のＬＥＤ  ｄｕｔｙとから、ＬＥＤ  ｄｕｔｙの修正量を求める際に使用するテーブルである。
【図５】本発明の実施の形態における、照明装置の光源の色再現範囲と、黒体輻射軌跡のうちホワイトバランスの制御に用いる部分の軌跡と、黒体輻射軌跡からの偏差が±０．０２の範囲を示す線とを、ＸＹＺ表色系の色度座標上に示したグラフである。
【図６】従来のホワイトバランス制御の様子を、ＸＹＺ表色系の色度座標上で、製造初期のＣＣＦＬの場合と１０万時間経過後のＣＣＦＬの場合とで示したグラフである。
【符号の説明】
【０１４８】
１    アンテナ
２    チューナ
３    映像信号処理回路
４    ＬＣＤコントローラ
５    液晶パネル
６    ＣＣＦＬ駆動回路
７    ＣＣＦＬ
８    ＬＥＤ制御マイコン
９    ＬＥＤ駆動回路
１０  Ｒ−ＬＥＤ
１１  ＲＧＢセンサ
８１  電圧色度変換処理部
８２  目標色度点ｘ座標決定処理部
８３  黒体輻射軌跡座標記憶部
８４  ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量決定処理部
８５  ＬＥＤ  ｄｕｔｙ修正量テーブル記憶部
８６  ＬＥＤ  ｄｕｔｙ加算処理部
【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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