JP5615226B2 - 光量制御装置及びその制御方法、及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ素子の光量を制御する光量制御装置、その制御方法、及び表示装置に関する。

近年、液晶モニタ等の表示装置の中には、消費電力の低下やコントラスト比の向上のために、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を使用しているものがある。表示装置のＬＥＤ素子は、例えばパルス電流により光量が可変であり、通常の使用時は設定された一定の光量に収束するようにパルス電流のフィードバック制御により駆動される。このため、ＬＥＤ素子を光源とする表示装置においては、電源投入時から所定の光量に収束した状態となるまでに、フィードバック制御にかかる時間を要する。

ＬＥＤ素子は、素子自体の発熱による温度変化に応じて素子にかかる電圧が変動する特性を有するため、温度に比例して光量の変動が生じる。即ち、ＬＥＤ素子の周囲温度によって目標光量を得るために必要な電流が異なるため、電源投入時に素子に与えるパルス電流が固定である場合、電源投入時から所望の光量に収束するまでに要する時間が温度に依存して長くなることがある。例えば特許文献１には、電源投入時にＬＥＤ素子に対して与える、予め設定されたパルス電流（初期パルス電流）を温度に依存して補正することにより、電源投入時から所望の光量に収束した状態となるまでに要する時間を短縮する技術が開示されている。

またＬＥＤ素子は、経年変化により封止樹脂が劣化することに起因して光量が低減することが知られている。即ち、温度変化と同様、経年変化により電流値と光量との対応が変化するため、電源投入時に素子に与えるパルス電流が固定である場合、電源投入時から所定の光量に収束するまでに要する時間が長くなる。例えば特許文献２には、初期パルス電流の電流値に対する、実際に所望の光量に収束した際の電流値の比を記憶し、当該比を初期パルス電流に乗じることにより、所定の色度の光量となるまでに要する時間を短縮する技術が開示されている。

特開２００６−１７１６９３号公報 特開２００６−１７１６９５号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び２はそれぞれ、ＬＥＤ素子の光量制御における、周囲温度による影響、及び経年変化による影響を別々に解決するものであり、両方を同時に解決するものはこれまで開示されていなかった。

また、特許文献２は、ＬＥＤ素子の光量制御における経年変化による影響を補正するための電流値の比（経年補正係数）を記憶する際の周囲温度による影響を考慮していなかった。即ち、特許文献２で記憶される経年補正係数は、当該係数を記憶する際のＬＥＤ素子の周囲温度による影響を内包した係数である。従って、電源投入時の周囲温度と経年補正係数を記憶する際の周囲温度とが異なると、初期パルス電流に経年補正係数を乗じても、所望の光量を得るために適したパルス電流は得ることができない。

またさらに、特許文献１のような初期パルス電流が設定された際のＬＥＤ素子の周囲温度（標準温度）を基準とした温度補正係数を用いるパルス電流の補正を追加的に実行すると、やはり適切なパルス電流は得ることができない。また、場合によっては得られるパルス電流は適切な値から更に離れてしまうことがある。

例えば、特許文献２に従って経年補正係数を記憶する際の周囲温度が標準温度よりも高い場合を考えると、得られる経年補正係数は周囲温度の影響を内包するため、標準温度において算出した場合の経年補正係数よりも大きい値となる。この場合、次に電源投入時の周囲温度が標準温度であるものとすると、初期パルス電流に経年補正係数を乗じると、得られるパルス電流の値は必要以上に高くなる。しかしながら特許文献１の温度補正係数は、標準温度においては１であるため、当該温度補正係数を乗じたとしても、パルス電流を適切な値に補正することはできない。或いは、電源投入時の周囲温度が経年補正係数を記憶する際と同じである（標準温度よりも高い）ものとすると、デフォルトのパルス電流に経年補正係数を乗じると、この時点で適切なパルス電流が得られる。しかし、続いて特許文献１に従う補正が行われるため、最終的に得られるパルス電流の値は適切な値よりも大きくなってしまう（周囲温度が標準温度よりも高い場合、温度補正係数は１より大きくなるため）。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、発光素子の周囲温度による影響を考慮して、発光素子の光量の経年変化による影響の補正する係数を取得することを目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明の光量制御装置は、以下の構成を備える。
発光素子の光量を制御する光量制御装置であって、設定された駆動値で発光素子を駆動する駆動制御手段と、発光素子の光量を検出する光量検出手段と、発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、所定の基準周囲温度において発光素子の光量が目標光量値となるように予め設定された第１の駆動値と、基準周囲温度とは異なる周囲温度における発光素子の光量の変化を補正するための温度補正係数とが記憶された記憶手段と、所定の条件において発光素子の光量が目標光量値となるように決定される、第１の駆動値に関する駆動補正係数と、当該所定の条件における発光素子の周囲温度に対応する温度補正係数とから、基準周囲温度における発光素子の経年変化による光量の変化を補正するための経年補正係数を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。

このような構成により本発明によれば、発光素子の周囲温度による影響を考慮して、発光素子の光量の経年変化による影響の補正する係数を取得することが可能となる。

本発明の実施形態に係る液晶モニタの機能構成を示したブロック図 本発明の実施形態に係る光源制御部の構成を示したブロック図 本発明の実施形態に係る経年補正係数算出処理のフローチャート 本発明の実施形態に係るＬＥＤ素子の周囲温度と温度補正係数の関係を示した図 本発明の実施形態に係る光量制御処理のフローチャート

以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、光源制御装置の一例としての、ＬＥＤ素子に与える電流を制御可能な液晶モニタに、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、ＬＥＤ素子に与える電流を制御することが可能な任意の機器に適用可能である。

（液晶モニタ１００の構造）
図１は、本発明の実施形態に係る液晶モニタ１００の機能構成を示すブロック図である。

制御部１７０は、例えばマイクロプロセッサであり、液晶モニタ１００が備える各ブロックの動作を制御する。具体的には制御部１７０は、記憶部１４０に記憶されている後述する光量制御処理のプログラムを読み出し、不図示のＲＡＭに展開して実行することにより、液晶モニタ１００が備える各ブロックの動作を制御する。

記憶部１４０は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリであり、光量制御処理のプログラムに加え、各ブロックの動作において必要となるパラメータ等を記憶している。また本実施形態では、記憶部１４０には、後述する光源制御部１８０が備えるＬＥＤ素子について工場出荷前に設定された、電源投入時に与えるパルス電流の初期デューティ比、各色のＬＥＤ素子を収束させる光量値である目標光量値が記憶されているものとする。

なお、初期デューティ比は、工場出荷前にＬＥＤ光源の目標光量値として設定された所定の輝度及び色度を有する光を、所定の基準周囲温度において光源が放射するように、各色のＬＥＤ素子について予め設定されたパルス電流の周波数とパルス幅の比を示している。各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流の周波数が固定である場合、当該デューティ比により電源投入時に与えるパルス電流はパルス幅によって規定することができる。また液晶モニタ１００がユーザにより輝度や色度を調整可能に設計されている場合は、それぞれの輝度及び色度の設定について、異なる複数の初期デューティ比が予め設定されていればよい。本実施形態では、ＬＥＤ光源が１つの色度の光量を呈するように予め工場出荷前に設定された、各色のＬＥＤ素子の目標光量値についてのパルス電流のデューティ比を、初期デューティ比として以下に説明するものとする。

また本実施形態では、記憶部１４０には光源制御部１８０が備えるＬＥＤ素子の光量についての経年変化による影響を補正するために、ＬＥＤ光源の各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流を補正するための経年補正係数が記憶される。経年補正係数とは、基準周囲温度についての、ＬＥＤ光源が目標光量値に収束した状態において各色ＬＥＤ素子に対して与えられているパルス電流と、工場出荷前に予め設定されていた上述の初期デューティ比に規定されるパルス電流との比率を示している。即ち、初期デューティ比に対して当該経年補正係数を乗ずることにより、経年変化後のＬＥＤ素子が基準周囲温度において目標光量値に収束する際の、ＬＥＤ素子に対して与えるパルス電流のデューティ比を得ることができる。

さらに本実施形態では、記憶部１４０には光源制御部１８０が備えるＬＥＤ素子について後述する温度検出部１６０により検出された、各色のＬＥＤ素子の周囲温度による光量への影響を補正するための温度補正係数を算出するためのテーブルが記憶される。温度補正係数とは、ＬＥＤ素子の周囲温度により変動する光量を、目標光量値となるように制御するために必要となる電流値の補正係数であり、基準周囲温度において各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流に対する比として表される。本実施形態では、初期デューティ比が規定された際のＬＥＤ素子の周囲温度Ｔｂ（基準周囲温度）を基準とし、所定の温度において目標光量値に収束するパルス電流と、初期デューティ比により規定されるパルス電流との比率として、温度補正係数は示される。具体的には周囲温度と温度補正係数との関係は図４に示されるようになっており、制御部１７０は、当該関係を示したテーブルを用いて、現在のＬＥＤ素子の周囲温度についての温度補正係数を決定する。図４に示すように、ＬＥＤ素子の周囲温度が基準周囲温度よりも高くなると、素子から放射される光量は小さくなるため、電流値は当該光量の減少分を補うような制御により高くなる。

本実施形態では、上述の経年補正係数及び温度補正係数を初期デューティ比に乗じることにより規定されたパルス電流を、電源投入時に各色のＬＥＤ素子に対して初期電流量として与える。即ち、このようにすることにより、ＬＥＤ素子が目標光量値への収束に要する時間を、初期デューティ比により規定されるパルス電流を初期電流として与える場合よりも短縮することができる。

なお、本実施形態ではハードウェアとして液晶モニタ１００が備える各ブロックにおいて処理が実現されるものとして説明するが、本発明の実施はこれに限らず、各ブロックの処理は当該各ブロックと同様の処理を行うプログラムで実現されてもよい。

画像入力部１１０は、例えば、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface：登録商標）規格、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格、DisplayPort（登録商標）規格等に準拠した入力端子を備えるインタフェースである。画像入力部１１０は、当該画像入力部１１０が備える画像入力端子を介して接続されたＰＣやビデオプレーヤ等から入力された画像信号を画像処理部１２０に伝送する。

画像処理部１２０は、入力された画像信号に対して、輝度補正、ガンマ補正等の、表示部１３０の表示特性等に応じて予め定められた補正処理を適用し、得られた補正後の画像信号を表示部１３０に出力する。表示部１３０は、例えば液晶パネルであり、入力された画像信号に応じて各画素に対応する液晶の偏向を制御することにより、当該画像信号に対応した画像をパネル上に形成する。このようにパネル上に形成された画像は、後述する光源制御部１８０により制御されたＬＥＤ光源から放出された光を背面に受けることで、ユーザが視認可能な状態で画像を提示することができる。

光量検出部１５０は、光源制御部１８０が有するＬＥＤ光源の光量を検出するセンサである。光量検出部１５０は、例えばカラーセンサ及びＡ／Ｄコンバータを備え、赤色成分、緑色成分、及び青色成分の光の光量をそれぞれ検出し、得られた検出値をデジタル値に変換して制御部１７０に出力する。

温度検出部１６０は、光源制御部１８０が有するＬＥＤ素子の周囲温度を検出するセンサである。具体的には温度検出部１６０は、例えば温度センサ及びＡ／Ｄコンバータを備え、ＬＥＤ素子の周囲温度を計測して得られた検出信号をデジタル値に変換して制御部１７０に出力する。

光源制御部１８０は、赤色、緑色、及び青色のＬＥＤ素子により構成されるＬＥＤ光源を備えるブロックであり、制御部１７０による制御の元、当該ＬＥＤ光源の光量制御を行う。ここで光源制御部１８０の詳細な構成について以下で詳細に説明する。

（光源制御部１８０の内部構成）
図２は、光源制御部１８０の内部構成を示したブロック図である。光源制御部１８０には、記憶部１４０より読み出された各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流の初期デューティ比が入力される。また、光源制御部１８０には、ＬＥＤ素子の電流制御の状態に応じて、以下のパラメータが入力される。
・ＬＥＤ素子の周囲温度に対する補正を行うための温度補正係数
・ＬＥＤ素子の経年変化に対する補正を行う経年補正係数
・制御部１７０が実行する目標光量値に収束するためのフィードバック制御により算出されたパルス電流の制御値

なお、本実施形態では、次のタイミングで各色のＬＥＤ素子に与えるべきパルス電流を示すために、制御値は各色のＬＥＤ素子の初期デューティ比により規定されるパルス電流に対する比率を示すものとして以下に説明するが、本発明の実施はこれに限らない。即ち、光量についてのフィードバック制御において、目標光量値に収束するために各色のＬＥＤ素子に与える電流値について出力される制御値は、電源投入時の電流値に対する比に限らず、直前に与えられた電流値に対する比や増分等の情報であってもよい。

信号発生部２００は、後述する赤色ＬＥＤ２２０、緑色ＬＥＤ２３０、及び青色ＬＥＤ２４０に与えるパルス電流を生成するためのパルス信号を発生するブロックである。信号発生部２００は、入力された各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流の初期デューティ比に対して、状況に応じて上述した温度補正係数、経年補正係数、及び制御値の少なくともいずれかを乗算する。このようにすることで、各色のＬＥＤ素子に与える適切なパルス電流のデューティ比を算出し、当該算出されたデューティ比に基づいて、駆動制御部２１０から各色のＬＥＤ素子にパルス電流を出力させるためのパルス信号を発生する。

駆動制御部２１０は、信号発生部２００より入力された各色のＬＥＤ素子についてのパルス信号に基づいて発生させたパルス電流を通電させることにより、各色のＬＥＤ素子の発光を制御するブロックである。なお、本実施形態では、パルス電流のデューティ比としてパルス幅を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動を用いることにより各色のＬＥＤ素子の発光を制御するものとして以下に説明するが、本発明の実施はこれに限らない。即ち、本発明の実施はＰＷＭ駆動に限らず、パルス電流の振幅を制御するＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）駆動を用いることにより、各色のＬＥＤ素子に与える電流値を制御するものであってもよい。

（経年補正係数算出処理）
このような構成をもつ本実施形態の液晶モニタ１００の経年補正係数算出処理について、図３のフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。当該フローチャートに対応する処理は、制御部１７０が、例えば記憶部１４０に記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、不図示のＲＡＭに展開して実行することにより実現することができる。なお、本経年補正係数算出処理は、例えば光源制御部１８０が備えるＬＥＤ素子が目標光量値に収束した状態となった際に開始され、繰り返し実行されるものとして以下に説明する。

Ｓ３０１で、制御部１７０は、光源制御部１８０が有するＬＥＤ素子の累積点灯時間が、経年補正係数を更新するために設定された更新設定時間を超えたか否かを判断する。具体的には制御部１７０は、記憶部１４０よりＬＥＤ素子の累積点灯時間の情報、及び経年補正係数を更新するために設定された更新設定時間の情報を読み出し、累積点灯時間が更新設定時間を超えたか否かを判断する。制御部１７０は、累積点灯時間が更新設定時間を超えていると判断した場合は処理をＳ３０２に移し、超えていないと判断した場合は本経年補正係数算出処理を完了する。

なお、累積点灯時間は、液晶モニタ１００の起動中、不図示の内蔵タイマによりカウントされて更新される値である。また更新設定時間は、ＬＥＤ素子の経年劣化特性に基づいて設定される情報であり、例えば当該情報の更新ごとに次の更新設定時間を設定するものであってよい。例えば更新設定時間は、一定の時間間隔を有するように周期的に設定されるものであってもよい。また更新設定時間は、例えば累積点灯時間が短いと設定された期間は経年変化による光量の低下量が大きいため間隔が小さく、累積点灯時間が長いと設定された期間では光量の低下量が小さいため間隔が大きくなるように決定されてもよい。

Ｓ３０２で、制御部１７０は、温度検出部１６０より入力されたＬＥＤ素子の周囲温度の現在値について、周囲温度が光量に与える影響を補正するための、初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度に対する各色のＬＥＤ素子の温度補正係数を取得する。各色のＬＥＤ素子の温度補正係数は、上述したように記憶部１４０に記憶された、周囲温度と温度補正係数との関係を示したテーブルから取得する。Ｓ３０１において、累積点灯時間が更新設定時間を超えていると判断した際に、液晶モニタの電源投入された直後や、液晶モニタが置かれている環境の温度変化や、ユーザによる液晶モニタの設定値の変更等により、ＬＥＤ素子の周囲温度が安定していない場合は、ＬＥＤ素子の周囲温度が安定した後に、Ｓ３０２の処理に移行するようにしてもよい。

本実施形態では、工場出荷前に初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度における経年補正係数を得るために、現在の周囲温度において目標光量値となるように変化している電流値から当該周囲温度の影響を排除した電流値を取得する必要がある。即ち、当該周囲温度の影響を排除した電流値の情報を用いることで、ＬＥＤ素子が目標光量値となるように経年変化によってのみ生じている電流値の変化分を、制御部１７０は把握することができる。なお、本実施形態ではテーブルを用いて温度補正係数を決定するものとして説明するが、温度補正係数は図４に示すような関係を示す関数により算出する構成であってもよい。

Ｓ３０３で、制御部１７０は、ＬＥＤ素子の光量が目標光量値となるように、現在設定されている、ＬＥＤ素子の現在の周囲温度及び経年変化による光量への影響を補正するための補正係数（総合補正係数）と、Ｓ３０２で決定された温度補正係数とを用いて、各色のＬＥＤ素子についての経年補正係数を算出する。具体的には、まず制御部１７０は、現在設定されている総合補正係数を、Ｓ３０２で決定された温度補正係数で除することで、経年補正係数を算出できる。このようにして得られた経年補正係数を用いると、工場出荷前に初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度について、現在の経年変化状態において目標光量値となるように各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流のデューティ比が算出できる。

なお、本実施形態では総合補正係数を温度補正係数で除することにより、各色のＬＥＤ素子についての経年補正係数を算出するものとして説明するが、本ステップの処理は例えば以下のようにしてもよい。具体的には、まず制御部１７０は、光源制御部１８０より現在各色のＬＥＤ素子に与えているパルス電流のデューティ比の情報を取得し、当該情報から温度による影響を排除するため、当該デューティ比を温度補正係数で除する。このようにして得られたデューティ比の情報は、工場出荷前に初期デューティ比が設定された所定の温度について、経年変化後に目標光量値となるように各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流のデューティ比となる。そして制御部１７０は、経年変化後に各色のＬＥＤ素子に与えるパルス電流のデューティ比の、記憶部１４０に記憶されている各色のＬＥＤ素子についての初期デューティ比に対する比を算出することで経年補正係数を得ることができる。

Ｓ３０４で、制御部１７０は、Ｓ３０３で算出された経年補正係数を記憶部１４０に記憶させるとともに、次に経年補正係数を更新するために設定された更新設定時間を決定して記憶部１４０に記憶させ、経年補正係数算出処理を完了する。なお、記憶部１４０に経年補正係数が既に存在する場合は、当該経年補正係数を新たに算出された経年補正係数を用いて更新すればよい。

このように本経年補正係数算出処理によれば、ＬＥＤ素子の周囲温度による影響を包含しない経年補正係数であり、様々な周囲温度に容易に対応可能な経年補正係数を得ることができる。

（光量制御処理）
このように算出された経年補正係数を用いた、本実施形態の液晶モニタ１００の光量制御処理について、図５のフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。当該フローチャートに対応する処理は、制御部１７０が、例えば記憶部１４０に記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、不図示のＲＡＭに展開して実行することにより実現することができる。なお、本光量制御処理は、例えば液晶モニタ１００の電源が投入された際に開始され、電源投入中は繰り返し実行されるものとして以下に説明する。

Ｓ５０１で、制御部１７０は、電源投入後に初めてパルス電流を各色のＬＥＤ素子に与えるタイミングであるか否かを判断する。具体的には制御部１７０は、既に光源制御部１８０において各色のＬＥＤ素子に対してパルス電流を与えているか否かを判断する。制御部１７０は、電源投入後に初めてパルス電流を各色のＬＥＤ素子に与えるタイミングであると判断した場合は処理をＳ５０２に移し、それ以外の場合は処理をＳ５０５に移す。

Ｓ５０２で、制御部１７０は、温度検出部１６０により入力されたＬＥＤ素子の周囲温度の現在値に基づいて、温度補正係数を各色のＬＥＤ素子について取得あるいは算出する。具体的には制御部１７０は、記憶部１４０に記憶されているＬＥＤ素子の周囲温度と温度補正係数との関係を示したテーブルより、温度検出部１６０により検出された現在のＬＥＤ素子の周囲温度に対応する温度補正係数を取得あるいは算出する。

Ｓ５０３で、制御部１７０は、記憶部１４０に記憶されている各色のＬＥＤ素子の経年補正係数を読み出し、Ｓ５０２で得られた温度補正係数を乗じることにより、ＬＥＤ素子の現在の周囲温度及び経年変化による光量への影響を補正する総合補正係数を算出する。即ち、上述した経年補正係数算出処理により記憶部１４０に記憶された経年補正係数は、初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度Ｔｂにおける経年変化による光量への影響を補正するための係数であるため、現在の周囲温度に適していない。つまり本ステップにおいて、記憶部１４０に記憶されている経年補正係数を、ＬＥＤ素子の現在の周囲温度における温度補正を含めることで、ＬＥＤ素子の現在の状態に最適な総合補正係数が得られる。

Ｓ５０４で、制御部１７０は、Ｓ５０３で得られた各色のＬＥＤ素子についての総合補正係数と、記憶部１４０より読み出した初期デューティ比とを光源制御部１８０に伝送する。光源制御部１８０では、当該入力された総合補正係数と初期デューティ比との積により得られたデューティ比に基づいて信号発生部２００がパルス信号を発生させる。そして駆動制御部２１０が、当該パルス信号に従って各色のＬＥＤ素子についてのパルス電流を生成する。このとき、各色のＬＥＤ素子に与えられるパルス電流は、現在のＬＥＤ素子の周囲温度及びＬＥＤ素子の経年変化を考慮した、初期デューティ比とは異なったデューティ比を有するパルス電流となっている。例えば周囲温度が高く、かつ使用年数が長い場合は、目標光量値に収束すると思われる初期デューティ比より大きいデューティ比により規定されるパルス電流を初期電流とすることで、目標光量値への収束に要する時間を短縮することができる。

制御部１７０は、このように各色のＬＥＤ素子について周囲温度及び経年変化を補正して得られた総合補正係数を用いて制御した初期電流を光源制御部１８０において各色のＬＥＤ素子に与えた後、本光量制御処理を完了する。

Ｓ５０１で既に各色のＬＥＤ素子にパルス電流が与えられていると判断した場合は、Ｓ５０５で制御部１７０は、光量検出部１５０により検出された各色のＬＥＤ素子から出力される光の光量と、記憶部１４０に記憶されている目標光量値との差を算出する。即ち、本ステップにおいて制御部１７０は、各色のＬＥＤ素子の制御値の算出を行うために、当該制御値の基準となる各色のＬＥＤ素子の現在の光量と目標光量値との差を取得する。

Ｓ５０６で、制御部１７０は、各色のＬＥＤ素子について、現在の光量が目標光量値に収束したか否かを判断する。具体的には制御部１７０は各色のＬＥＤ素子について、Ｓ５０５で取得された現在の光量と目標光量値との差の絶対値が、目標光量値に収束したと判断する光量の範囲を示す、予め定められた閾値以下であるか否かを判断する。

なお、目標光量値に収束したと判断する光量の差分の閾値は、各色のＬＥＤ素子についての光量の検出誤差に基づいて定められた値であり、ノイズによる光量の変動を無視するように光量の変動幅より大きい値に設定されるものとする。

制御部１７０は、全ての色のＬＥＤ素子について現在の光量が目標光量値に収束したと判断した場合は、現在各色のＬＥＤ素子に与えているパルス電流のデューティ比を変更しないように制御し、本光量制御処理を完了する。また制御部１７０は、いずれかの色のＬＥＤ素子が目標光量値に収束していないと判断した場合は、当該収束していない色のＬＥＤ素子について、以下のＳ５０７以降の処理を実行する。

Ｓ５０７で、制御部１７０は、光量が目標光量値に収束していない色のＬＥＤ素子について、次のタイミングで与えるパルス電流の総合補正係数（制御値）を算出する。本実施形態では、ＰＷＭ制御を行うため、ＬＥＤ素子に与えるパルス電流の制御は初期デューティ比に対する比率を示す当該総合補正係数を決定することにより、駆動制御部２１０において生成されるパルス電流を制御する。しかしながら、本発明の実施はこれに限らず、例えば直前のタイミングでＬＥＤ素子に与えられたパルス電流のデューティ比に対する比であってもよい。

具体的には制御部１７０は、光量が目標光量値に収束していない色のＬＥＤ素子についてＳ５０５で算出された目標光量値との差の正負に応じて、次のタイミングで与えるパルス電流の強弱を判断し、総合補正係数を算出する。即ち、ＬＥＤ素子の光量が目標光量値より小さい場合は、総合補正係数は１より大きく、目標光量値より大きい場合は、総合補正係数は１より小さい値となる。

なお、本ステップにおいて制御部１７０が総合補正係数を算出するために行うフィードバック制御は、例えば予め設定された比例係数を用いた比例制御であってよい。即ち、光量値の差分に応じて増加分を決定して、当該増加分のパルス電流を与えるデューティ比と初期デューティ比との比率を算出することにより補正係数を得ることができる。

Ｓ５０８で、制御部１７０は、Ｓ５０７で得られた光量が目標光量値に収束していない色のＬＥＤ素子についての総合補正係数と、記憶部１４０より読み出した初期デューティ比とを光源制御部１８０に伝送する。光源制御部１８０では、当該入力された総合補正係数と初期デューティ比との積により得られたデューティ比に基づいて信号発生部２００がパルス信号を発生させる。そして駆動制御部２１０が、当該パルス信号に従って各色のＬＥＤ素子についてのパルス電流を生成する。なお、光量が目標光量値に収束していると判断された色のＬＥＤ素子については、上述したように当該ＬＥＤ素子について現在与えているパルス電流のデューティ比を変更しないように制御すればよい。

なお、Ｓ５０７において算出される総合補正係数は、ＬＥＤ素子の周囲温度及び経年変化についての補正分を含んだ補正係数として算出されるものとして説明したが、周囲温度及び経年変化についての補正分を含まないものであってもよい。この場合、光源制御部１８０には当該補正係数に加えて、現在のＬＥＤ素子の周囲温度についての温度補正係数及び経年変化係数が入力され、全ての係数の積により得られた係数を用いて、次のタイミングでＬＥＤ素子に与えるパルス電流のデューティ比を決定する。

このように、上述した経年補正係数算出処理により得られた、ＬＥＤ素子の周囲温度についての光量への影響を含まない、経年変化による影響のみを補正する経年補正係数を用いることで、電源投入時にＬＥＤ素子に与える初期電流を適切に設定することができる。

なお、本実施形態では、赤色、緑色、及び青色の３色のＬＥＤ素子を有する光源を、光量検出部１５０においてカラーフィルタを用いてそれぞれの色成分について光量を検出するものとして説明したが、本発明の実施はこれに限らない。例えば光源制御部１８０が有するＬＥＤ光源が白色ＬＥＤ素子で構成される場合、光量検出部１５０はカラーフィルタを有するセンサである必要はないため、フォトダイオードを用いて白色ＬＥＤ素子が発する光の光量を検出するような構成であってもよい。この場合、記憶部１４０には１種類のＬＥＤ素子についての経年補正係数、温度補正係数、初期デューティ比等が記憶されていればよい。

以上説明したように、本実施形態の光量制御装置は、ＬＥＤ素子の周囲温度による影響を考慮して、ＬＥＤ素子の光量の経年変化による影響の補正する係数を取得する。具体的には光量制御装置は、所定の基準周囲温度においてＬＥＤ素子の光量が目標光量値となるように予め設定された第１の電流量と、基準周囲温度とは異なる温度において素子の光量が目標光量値となるように第１の電流量を補正する温度補正係数とを記憶する。さらにＬＥＤ素子の光量が目標光量値となった場合に、ＬＥＤ素子に与えられていた第２の電流量と、ＬＥＤ素子の周囲温度に対応する温度補正係数とから、基準周囲温度における経年変化を補正するために第１の電流量を補正する経年補正係数を算出して記憶する。

このようにすることで、電源投入時にＬＥＤ素子に与える初期電流を適切に設定することができるため、ＬＥＤ素子の周囲温度及び経年変化に依らず、目標光量値への収束に要する時間を短縮することができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (13)

1. 発光素子の光量を制御する光量制御装置であって、
   設定された駆動値で前記発光素子を駆動する駆動制御手段と、
   前記発光素子の光量を検出する光量検出手段と、
   前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、
   所定の基準周囲温度において前記発光素子の光量が目標光量値となるように予め設定された第１の駆動値と、前記基準周囲温度とは異なる周囲温度における前記発光素子の光量の変化を補正するための温度補正係数とが記憶された記憶手段と、
   所定の条件において前記発光素子の光量が前記目標光量値となるように決定される、前記第１の駆動値に関する駆動補正係数と、当該所定の条件における前記発光素子の周囲温度に対応する前記温度補正係数とから、前記基準周囲温度における前記発光素子の経年変化による光量の変化を補正するための経年補正係数を決定する決定手段と、
   を備える光量制御装置。
2. 前記決定手段は、前記所定の条件において前記光量検出手段により検出される前記発光素子の光量と、前記目標光量値とに応じて、前記駆動補正係数を決定することを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。
3. 前記温度補正係数は、前記基準周囲温度とは異なる周囲温度において当該発光素子の光量が前記目標光量値となるように前記駆動制御手段に設定される第２の駆動値と、前記第１の駆動値とに応じて決定される係数であることを特徴とする請求項１または２に記載の光量制御装置。
4. 前記発光素子を駆動する駆動値を前記駆動制御手段に設定する設定手段をさらに備え、
   前記設定手段は、前記経年補正係数と、前記温度検出手段により前記光量制御装置の電源投入時に対応するタイミングに検出された周囲温度における前記温度補正係数と、前記第１の駆動値とに基づき決定された初期駆動値を、電源投入時に前記駆動制御手段に設定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の光量制御装置。
5. 前記駆動値は、前記駆動制御手段により前記発光素子に与えられるパルス電流のデューティ比であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の光量制御装置。
6. 前記所定の条件は、前記光量制御装置の電源投入後における所定のタイミングであることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の光量制御装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光量制御装置と、画像を表示する表示パネルと、を備えることを特徴とする表示装置。
8. 発光素子の光量を制御する光量制御装置であって、設定された駆動値で前記発光素子を駆動する駆動制御手段と、所定の基準周囲温度において前記発光素子の光量が目標光量値となるように予め設定された第１の駆動値と、前記基準周囲温度とは異なる周囲温度における前記発光素子の光量の変化を補正するための温度補正係数とが記憶された記憶手段と、を備える光量制御装置の制御方法であって、
   光量検出手段が、前記発光素子の光量を検出する光量検出工程と、
   温度検出手段が、前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出工程と、
   決定手段が、所定の条件において前記発光素子の光量が前記目標光量値となるように決定される、前記第１の駆動値に関する駆動補正係数と、当該所定の条件における前記発光素子の周囲温度に対応する前記温度補正係数とから、前記基準周囲温度における前記発光素子の経年変化による光量の変化を補正するための経年補正係数を決定する決定工程と、
   を備える光量制御装置の制御方法。
9. 前記決定手段は前記決定工程において、前記所定の条件において前記光量検出工程において検出される前記発光素子の光量と、前記目標光量値とに応じて、前記駆動補正係数を決定することを特徴とする請求項８に記載の光量制御装置の制御方法。
10. 前記温度補正係数は、前記基準周囲温度とは異なる周囲温度において当該発光素子の光量が前記目標光量値となるように前記駆動制御手段に設定される第２の駆動値と、前記第１の駆動値とに応じて決定される係数であることを特徴とする請求項８または９に記載の光量制御装置の制御方法。
11. 設定手段が、前記発光素子を駆動する駆動値を前記駆動制御手段に設定する設定工程をさらに備え、
    前記設定手段は前記設定工程において、前記経年補正係数と、前記温度検出工程において前記光量制御装置の電源投入時に対応するタイミングに検出された周囲温度における前記温度補正係数と、前記第１の駆動値とに基づき決定された初期駆動値を、電源投入時に前記駆動制御手段に設定することを特徴とする請求項８から１０までのいずれか１項に記載の光量制御装置の制御方法。
12. 前記駆動値は、前記駆動制御手段により前記発光素子に与えられるパルス電流のデューティ比であることを特徴とする請求項８から１１までのいずれか１項に記載の光量制御装置の制御方法。
13. 前記所定の条件は、前記光量制御装置の電源投入後における所定のタイミングであることを特徴とする請求項８から１２までのいずれか１項に記載の光量制御装置の制御方法。

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