專利名稱：背光、顯示設(shè)備和光源控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及典型地適用于液晶顯示設(shè)備的背光、包括背光的顯示設(shè)備、和用于控制背光照明的光源控制方法。
背景技術(shù)：
在液晶顯示設(shè)備中，被布置在顯示板上的像素本身不發(fā)光。所以，要把背光布置在顯示板的背面，使得顯示板的背面被背光照射從而顯示圖像之類。隨著液晶顯示設(shè)備的屏幕尺寸增加，顯示板的顯示面積趨于增加，背光本身的尺寸也顯著增加。
圖8A和8B顯示過去被布置在液晶顯示設(shè)備的顯示板的背面的背光的例子。更特定地，圖8A顯示從前面看見的背光，以及圖8B顯示從側(cè)面看見的背光。參照?qǐng)D8A和8B，在所顯示的背光中，冷陰極熒光燈(CCFL)被用作為發(fā)光元件。背光包括燈箱1和以垂直列被布置在燈箱1中并水平地延伸的多個(gè)冷陰極熒光燈2。反射片6被布置在冷陰極熒光燈2的背面。漫射板4被布置在燈箱1的前面，燈箱中則布置著冷陰極熒光燈2。應(yīng)當(dāng)指出，相對(duì)于背光而布置著顯示板的面被稱為前面，而另一個(gè)面被稱為背面或后面。這同樣適用于這里以下的說明。具體地，在圖8B上，左側(cè)是前面。漫射板4例如由具有基本上等于顯示板的顯示面積的尺寸和預(yù)定厚度的丙烯酸片或板形成，這樣，它可以漫射光。另外，多個(gè)漫射片被布置在漫射板4的前面。漫射片3可以由具有這樣的特性的樹脂材料的薄膜形成以使得例如它提供具有某個(gè)方向特性。
圖9A和9B顯示背光的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子，其中在一些相鄰的光源之間提供隔板。特別地，圖9A顯示從前面觀看的背光，以及圖9B顯示從側(cè)面觀看的背光。參照?qǐng)D9A和9B，除了以上提到的隔板以外，所顯示的背光具有與圖8A和8B的背光的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。特別地，隔板7被布置在多個(gè)冷陰極熒光燈2中的一些相鄰冷陰極熒光燈之間，這些冷陰極熒光燈是布置在燈箱1中的，以使得來自冷陰極熒光燈2的光通量可被引入到漫射板4，而不互相混合。
在利用圖9A和9B所示的結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合下，可以與顯示圖像同步地實(shí)現(xiàn)某些光源的閃爍，即關(guān)斷。具體地，在圖像被顯示在使用了背光的液晶顯示設(shè)備的場(chǎng)合下，被稱為閃爍的背光的發(fā)光控制有時(shí)被用來保證活動(dòng)圖像如高響應(yīng)性。更特定地，液晶顯示板臨時(shí)進(jìn)入一種狀態(tài)，其中它的顯示狀態(tài)在顯示信號(hào)被寫入布置在板上的像素的時(shí)間段內(nèi)是不固定的。這個(gè)狀態(tài)很可能會(huì)被用戶感知并惡化顯示圖像的圖像質(zhì)量，特別是活動(dòng)圖像的響應(yīng)性。所以，在顯示信號(hào)被寫入到板中的時(shí)間段內(nèi)，在相關(guān)的水平光的背面上背光的光源被關(guān)斷，以使得不會(huì)從光源反射光，從而增強(qiáng)活動(dòng)圖像的響應(yīng)性。在隔板7被設(shè)置成如在圖9A和9B上看到的場(chǎng)合下，來自相鄰的光源--即冷陰極熒光燈2--的光通量不會(huì)互相混合。所以，可以合適地實(shí)現(xiàn)閃爍過程。此后，結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述其中牽涉到閃爍過程的發(fā)光控制的具體的例子。
日本專利公布號(hào)No.2003-50569公開了一種液晶圖像顯示設(shè)備，其中背光的發(fā)光(接通/關(guān)斷)控制與圖像的重寫同步地執(zhí)行，以便保證高的活動(dòng)圖像的可視性。
發(fā)明概要順便提到，當(dāng)來自光源的光通量被如在圖9A和9B的背光中的隔板分隔開時(shí)，如果光源的照明不均勻，則顯示圖像受到亮度的非均勻性的損害，導(dǎo)致圖像質(zhì)量的惡化。特別地，如果來自冷陰極熒光燈2的光通量在亮度上或在色度上具有某些非均勻性，則這會(huì)引起如從前面一側(cè)看到的亮度的非均勻性和提供顯示圖像的亮度的非均勻性。這導(dǎo)致顯示圖像的圖像質(zhì)量的惡化。發(fā)射光在亮度或色度上的這種非均勻性是由光源-(在所描述的例子中，冷陰極熒光燈)-原先具有的亮度上的分散性造成的。亮度或色度上的非均勻性有時(shí)也由于長(zhǎng)期變化引起的惡化發(fā)展程度造成的上述的問題的一個(gè)可能的解決方案是把光傳感器固定到被布置在背光中的每個(gè)光源附近，以使得來自光源的光的亮度根據(jù)由光傳感器檢測(cè)的亮度或色度被分別單獨(dú)地校正。然而，如果提供了等于光源數(shù)目的那樣多的光傳感器，則為了一個(gè)背光需要很大量的光傳感器。這造成背光在結(jié)構(gòu)上大大地復(fù)雜化的問題。
應(yīng)當(dāng)指出，雖然以上描述其中背光主要被配置用于閃爍的問題，但在如圖8A和8B所示的未提供隔板的這種結(jié)構(gòu)中也牽涉到從光源發(fā)射的光亮度的非均勻性問題。

發(fā)明內(nèi)容
所以，要求提供一種背光、一種顯示設(shè)備、和一種光源控制方法，通過它們可以簡(jiǎn)單地執(zhí)行沒有顯示非均勻性的光發(fā)射控制。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于照射顯示部分的背光，包括多個(gè)光源、漫射部件、單個(gè)光傳感器、光導(dǎo)引部件、和算術(shù)運(yùn)算處理部分。多個(gè)光源相應(yīng)于顯示部分的顯示區(qū)域而被布置。漫射板被配置成把來自光源的光發(fā)送到顯示部分。光導(dǎo)引部件被配置成把來自光源的光引導(dǎo)到光傳感器。算術(shù)運(yùn)算處理部分被配置成根據(jù)光傳感器從由光導(dǎo)引部件所導(dǎo)引的光中檢測(cè)到的亮度或色度來計(jì)算每個(gè)光源的亮度或色度。
對(duì)于背光，由多個(gè)光源發(fā)射的光的亮度或色度可以通過使用有限數(shù)目的光傳感器被檢測(cè)。因此，每個(gè)所準(zhǔn)備的光源的亮度或色度可以通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)被檢測(cè)。而且，使得對(duì)光源的光發(fā)射狀態(tài)均勻化的控制可以通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)而實(shí)施。


圖1是顯示應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的配置的框圖；圖2A到2F是顯示液晶顯示設(shè)備的背光的掃描閃爍的示意圖；圖3A到3F是顯示背光的光發(fā)射狀態(tài)的例子的示意圖；圖4A到4D是顯示液晶顯示設(shè)備的光傳感器輸出的波形圖；圖5到7是顯示應(yīng)用本發(fā)明的不同的液晶顯示設(shè)備的配置的框圖；
圖8A和8B是顯示過去的背光的例子的配置的示意圖；圖9A和9B是顯示過去的背光的另一個(gè)例子的配置的示意圖；以及圖10是顯示對(duì)于圖9A和9B的背光出現(xiàn)的顯示非均勻性的示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先參照?qǐng)D1到4D描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，本發(fā)明被應(yīng)用于液晶顯示設(shè)備。首先，參照?qǐng)D1描述液晶顯示設(shè)備的總的配置的例子。應(yīng)當(dāng)指出，在圖1上，為了便于了解，以互相交叉重疊的關(guān)系顯示液晶顯示設(shè)備的平面圖和垂直截面圖。輸入到液晶顯示設(shè)備的視頻信號(hào)或圖像信號(hào)被提供到液晶顯示器圖像顯示控制電路11，它產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示板12的信號(hào)以便根據(jù)視頻信號(hào)執(zhí)行顯示動(dòng)作。這樣產(chǎn)生的顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)被提供到液晶顯示板12，在其上一個(gè)顯示信號(hào)被寫入到被布置在液晶顯示板12上的每個(gè)像素。顯示信號(hào)的寫入例如是在一個(gè)幀的時(shí)間段內(nèi)與提供給它的視頻信號(hào)的幀周期同步地執(zhí)行的。
背光20被布置在液晶顯示板12的背面。在本實(shí)施例中，背光20包括冷陰極熒光燈21，22，23，24，25和26以作為光源，這些光源并置在垂直列中以及其每個(gè)在水平方向延伸。
背光被配置成使得它的冷陰極熒光燈21到26以垂直列的形式被布置在燈箱29中，這形成背光20。反射片28被布置在冷陰極熒光燈21到26的背面。漫射板14被布置在其中安裝著冷陰極熒光燈21到26的燈箱29的前面。漫射板14具有基本上等于液晶顯示板12的顯示面積的尺寸，以及例如由丙烯酸片或板形成，以使得它漫射光。而且，隔板31到35被布置在燈箱29中的冷陰極熒光燈21到26中的一些相鄰的熒光燈之間，以使得來自冷陰極熒光燈21到26的光通量可被引入到漫射板14而不與來自其它的相鄰的燈的光通量混合。
冷陰極熒光燈21到26的點(diǎn)亮或接通/關(guān)斷由從光發(fā)射控制電路15分別單獨(dú)地加到冷陰極熒光燈21到26的光發(fā)射控制信號(hào)控制。視頻信號(hào)的垂直同步信號(hào)VS和水平同步信號(hào)HS從液晶顯示器圖像顯示控制電路15被提供給光發(fā)射控制電路15，這樣，光發(fā)射控制電路15對(duì)冷陰極熒光燈21到26接連地執(zhí)行臨時(shí)關(guān)斷過程。冷陰極熒光燈21到26之一被關(guān)斷而不再發(fā)射光的一個(gè)位置與在其上執(zhí)行對(duì)被布置在被關(guān)斷的冷陰極熒光燈21到26之一的前面的液晶顯示板12的像素的寫入的一個(gè)的水平線的位置互相一致。因此，以上在本發(fā)明的背景說明中描述的閃爍過程得以實(shí)現(xiàn)。
另外，在本實(shí)施例中，兩個(gè)光導(dǎo)引部件41和42被布置在燈箱29的右端，以使得從冷陰極熒光燈21到26的位置進(jìn)入光導(dǎo)引部件41和42的光通量分別被引入到固定在光導(dǎo)引部件41和42上的光傳感器43和46。光導(dǎo)引部件41和42由諸如，例如，丙烯酸樹脂材料那樣的透明材料制成。
下面更具體地描述光導(dǎo)引部件41和42。從上面按次序布置的處在第一行的熒光燈21、處在第二行的熒光燈22、和處在第三行的熒光燈23的位置是這樣選擇的，使得來自熒光燈21，22和23的光通量被引入到在燈箱29的右端的第一光導(dǎo)引部件41，然后被引入到被設(shè)置在背光20的上端的板44上的光傳感器43。第一光導(dǎo)引部件41具有這樣的形狀，使得它以互相不同的角度反射來自熒光燈21，22和23的光通量，以便把光通量引入到單個(gè)光傳感器43。在本例中光路徑由圖1的各箭頭標(biāo)記獨(dú)立表示。
另一方面，處在第四行的熒光燈24、處在第五行的熒光燈25、和處在第六行的熒光燈26是這樣選擇的，使得來自熒光燈24，25和26的光通量被引入到在燈箱29的右端的第二光導(dǎo)引部件42，然后被引入到被設(shè)置在背光20的下端的板47上的光傳感器46。第二光導(dǎo)引部件42有這樣的形狀，使得它以互相不同的角度反射來自熒光燈24，25和26的光通量，以便把光通量引入到單個(gè)光傳感器46。在本例中光路徑由圖1的各箭頭標(biāo)記獨(dú)立表示。
光傳感器43和46被如此配置以輸出相應(yīng)于入射在其上的光的水平的電壓信號(hào)以及其每個(gè)輸出與從相應(yīng)的三個(gè)熒光燈到達(dá)的光的總亮度相對(duì)應(yīng)的電平的電壓信號(hào)。所輸出的電壓信號(hào)由分別被安裝在板44和47的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器45和48轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后被發(fā)送到光發(fā)射控制電路15。光發(fā)射控制電路15發(fā)送數(shù)字轉(zhuǎn)換觸發(fā)脈沖到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器45和48，以及按由觸發(fā)脈沖表示的時(shí)序而采樣的數(shù)據(jù)被發(fā)送到光發(fā)射控制電路15。用于采樣的時(shí)序的例子在后面描述。
算術(shù)運(yùn)算電路16被連接到光發(fā)射控制電路15，這樣，被加到光發(fā)射控制電路15的光傳感器43和46的檢測(cè)電平數(shù)據(jù)被提供給算術(shù)運(yùn)算電路16。因此，算術(shù)運(yùn)算電路16通過使用事先設(shè)置的運(yùn)算公式的算術(shù)運(yùn)算來執(zhí)行計(jì)算從六個(gè)冷陰極熒光燈21到26發(fā)射的光的亮度的算術(shù)運(yùn)算操作。這些運(yùn)算公式在后面描述。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D2A到2F描述在圖像寫入到被布置在本實(shí)施例的顯示設(shè)備的液晶顯示板上的像素的寫狀態(tài)與背光的發(fā)光狀態(tài)之間的相應(yīng)的關(guān)系的例子。在如圖2A到2F所示的例子中，圖像寫入液晶顯示板是在水平線的一個(gè)單元上執(zhí)行的，圖2A到2F顯示圖像的不同的寫入位置，它們相繼改變次序。在圖2A到2F的每個(gè)圖上，右半部分顯示圖像寫入液晶顯示板的寫狀態(tài)，以及左半部分顯示背光的發(fā)光和不發(fā)光的位置。在圖2A到2F上老圖像表示上一幀的圖像，以及新圖像表示當(dāng)前幀的圖像。如在圖2A到2F上看到的，在圖像信號(hào)被寫入當(dāng)前幀的像素的位置附近(也就是在老的圖像與新的圖像之間的邊界位置)附近的兩個(gè)熒光燈是被關(guān)斷而不發(fā)光的，而其余四個(gè)熒光燈則被接通而發(fā)光。
對(duì)圖2A到2F更具體地進(jìn)行研究。在圖2A上，圖像被寫入的位置位于屏幕的下部，以及在六個(gè)熒光燈中間的二個(gè)最下面的熒光燈25和26被關(guān)斷而不發(fā)光，而其余四個(gè)熒光燈則接通而發(fā)光。如果寫位置從這個(gè)位置進(jìn)一步向下移動(dòng)，則最下面的熒光燈26和最上面的熒光燈21被關(guān)斷而不發(fā)光，如圖2B所示。然后，如果寫位置來到屏幕的頂部，則最上面兩個(gè)熒光燈21和22被關(guān)斷而不發(fā)光，如圖2C所示。如果寫位置在此后從這個(gè)位置接連地向下移動(dòng)，則兩個(gè)熒光燈的關(guān)斷位置接連地向下移動(dòng)，如圖2D，2E和2F所示。圖2A到2F所示的轉(zhuǎn)變對(duì)每一個(gè)幀重復(fù)進(jìn)行。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D3A到3F和4A到4D描述在一個(gè)幀中的發(fā)光狀態(tài)(不發(fā)光狀態(tài))與兩個(gè)光傳感器43和46的檢測(cè)時(shí)序之間的關(guān)系。在如圖3A，3B，3C，3D，3E，和3F所示的當(dāng)分別規(guī)定了六個(gè)熒光燈中的兩個(gè)熒光燈的組合被關(guān)斷的第一到第六發(fā)光狀態(tài)的場(chǎng)合下，在每個(gè)發(fā)光狀態(tài)下由每個(gè)光傳感器43和光傳感器46執(zhí)行一次檢測(cè)。特別地，在發(fā)光狀態(tài)是如圖3A到3F所示而規(guī)定的場(chǎng)合下，如果兩個(gè)光傳感器輸出在第一到第六發(fā)光狀態(tài)內(nèi)被接連地檢測(cè)，則得到如圖4A所示的那樣的狀態(tài)。在圖4A，上部光傳感器表示光傳感器43的輸出，而下部光傳感器表示光傳感器46的輸出。圖4B顯示顯示圖像的垂直同步脈沖。如圖4B所示，脈沖緊靠在第一發(fā)光狀態(tài)之前出現(xiàn)。
如圖4A所示，兩個(gè)光傳感器43和46的輸出根據(jù)被關(guān)斷的熒光燈所處的位置的變化而重復(fù)變化。圖4C表示要被用于對(duì)光傳感器43的輸出進(jìn)行采樣的觸發(fā)脈沖，而圖4D顯示要用于對(duì)光傳感器46的輸出進(jìn)行采樣的觸發(fā)脈沖。如圖4A到4D所示，光傳感器43的輸出是在第一到第三狀態(tài)下被獲取的，以及光傳感器46的輸出是在第四到第六狀態(tài)下被獲取的。在圖4A上，在第一到第六發(fā)光狀態(tài)下獲取的傳感器輸出分別被表示為信號(hào)S1到S6。
在其中在第一發(fā)光狀態(tài)下的上部光傳感器43的檢測(cè)數(shù)據(jù)S1、在第二發(fā)光狀態(tài)下的上部光傳感器43的檢測(cè)數(shù)據(jù)S2、在第三發(fā)光狀態(tài)下的上部光傳感器43的檢測(cè)數(shù)據(jù)S3、在第四發(fā)光狀態(tài)下的下部光傳感器46的檢測(cè)數(shù)據(jù)S4、在第五發(fā)光狀態(tài)下的下部光傳感器46的檢測(cè)數(shù)據(jù)S5、以及在第六發(fā)光狀態(tài)下的下部光傳感器46的檢測(cè)數(shù)據(jù)S6以這種方式被規(guī)定的場(chǎng)合下，如果21，22，23，24，25和26的發(fā)光量按次序分別被定義為L(zhǎng)1，L2，L3，L4，L5和L6，則在光傳感器輸出與熒光燈的發(fā)光量之間的關(guān)系式被給出為如下[公式1]S1＝L1+L2+L3S2＝L2+L3S3＝L3S1S2S3=111011001L1L2L3]]>
S4＝L4+L5+L6S5＝L5+L6S6＝L6S4S5S6=111011001L4L5L6]]>通過使用該關(guān)系式來求解以下的矩陣，六個(gè)冷陰極熒光燈21，22，23，24，25，和26的發(fā)光量L1，L2，L3，L4，L5和L6被確定為[公式2]L1L2L3=1-1001-1001S1S2S3]]>L4L5L61-1001-1001S4S5S6]]>這個(gè)算術(shù)運(yùn)算過程由圖1所示的算術(shù)運(yùn)算電路16執(zhí)行。由算術(shù)運(yùn)算電路16得到的六個(gè)熒光燈21到26的的各個(gè)發(fā)光亮度的數(shù)據(jù)被發(fā)送到光發(fā)射控制電路15。光發(fā)射控制電路15根據(jù)發(fā)光亮度的數(shù)據(jù)對(duì)熒光燈21到26的發(fā)光亮度進(jìn)行校正的過程。對(duì)于每個(gè)發(fā)光亮度的校正例如通過控制加到相應(yīng)的熒光燈的電壓而實(shí)現(xiàn)。通過這種方式根據(jù)由兩個(gè)光傳感器43和46檢測(cè)的數(shù)據(jù)執(zhí)行校正發(fā)光亮度校正，六個(gè)熒光燈21到26的發(fā)光亮度總是可被校正到均勻的水平。例如，即使出現(xiàn)使用環(huán)境的某些變化或長(zhǎng)期變化，仍舊總可以保證均勻的發(fā)光條件，并可防止通過背光照射顯示的圖像的亮度出現(xiàn)非均勻性。
在這種情形下，由于本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備只包括兩個(gè)光導(dǎo)引部件41和42與兩個(gè)光傳感器43和46，它比起要對(duì)六個(gè)光源的每個(gè)光源提供一個(gè)光傳感器的替換情形具有更加簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。因此，可以減小對(duì)于產(chǎn)生背光所要求的成本。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5描述按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備。本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備是對(duì)于以上參照?qǐng)D1到4D描述的第一實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的修改方案以及它具有總的類似于第一實(shí)施例的配置。所以，在以下的說明中，只描述本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備與第一實(shí)施例的差別。本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備總的被配置成使得它包括單個(gè)光傳感器，這樣，所有的光源的亮度由單個(gè)光傳感器進(jìn)行檢測(cè)，以及光源的亮度根據(jù)單個(gè)光傳感器在不同時(shí)序的檢測(cè)輸出而確定。
具體地，參照?qǐng)D5，用于把來自六個(gè)冷陰極熒光燈21到26的光導(dǎo)引到單個(gè)光傳感器53的光導(dǎo)引部件51位于布置著冷陰極熒光燈21到26的背光20的右端，這樣，光傳感器53檢測(cè)冷陰極熒光燈21到26的全部輸出。光導(dǎo)引部件51例如由丙烯酸樹脂材料制成。液晶顯示設(shè)備還包括反射鏡52，它被布置成用于反射由光導(dǎo)引部件51引導(dǎo)到中心的光，以便被輸入到光傳感器53。光傳感器53安裝在板54上，以及從安裝在板54上的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器55獲取信號(hào)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被發(fā)送到光發(fā)射控制電路15。
從光傳感器53發(fā)送的發(fā)光量數(shù)據(jù)被發(fā)送到算術(shù)運(yùn)算電路16’，以及通過算術(shù)運(yùn)算電路16’的算術(shù)運(yùn)算根據(jù)接收的發(fā)光量數(shù)據(jù)計(jì)算冷陰極熒光燈21到26的發(fā)光量。應(yīng)當(dāng)指出，由于圖5所示的液晶顯示設(shè)備包括單個(gè)光傳感器，所以必須從圖1到4D所示的液晶顯示設(shè)備的那些中改變光發(fā)射模式和燈的運(yùn)算公式。在采用圖5所示的配置的場(chǎng)合下，光傳感器的數(shù)目減小到1，因此，可以達(dá)到更簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6描述按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備。本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備是對(duì)于以上參照?qǐng)D5描述的第二實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的修改方案以及它具有總的類似于第二實(shí)施例的配置。所以，在以下的說明中，只描述本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備與第二實(shí)施例的差別。參照?qǐng)D6，所顯示的按照第三實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備總體上是配置成使得光導(dǎo)引部件具有更簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)。具體地，如圖1和4所示的第一和第二實(shí)施例中的光導(dǎo)引部件是配置成使得它由丙烯酸樹脂材料等制成以及用于導(dǎo)引光。相反，在本實(shí)施例中的光導(dǎo)引部件被配置成使得它具有被布置在燈箱中的反射片的形式，它是背光的一個(gè)部件并把光輸入到一個(gè)或兩個(gè)光傳感器。
具體地，光導(dǎo)引空心部件61被布置在燈箱29的右端，以及在光導(dǎo)引空心部件61內(nèi)壁布置著反射部件。另外，反射鏡62被布置在反射部件的中心部分，以使得由反射鏡62反射的光被引入到光傳感器63。光傳感器63固定在板64上，以及光傳感器63的輸出由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器65轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并提給到光發(fā)射控制電路15側(cè)。
在液晶顯示設(shè)備以如上所述的方式被配置的場(chǎng)合下，消除了對(duì)于丙烯酸樹脂材料等的光導(dǎo)引部件的需要，并可達(dá)到更簡(jiǎn)單的光導(dǎo)引結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7描述按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備。本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備是對(duì)于以上參照?qǐng)D1到4D描述的第一實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的修改方案以及它具有總體上類似于第一實(shí)施例的配置。所以，在以下的說明中，只描述本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備與第一實(shí)施例的差別。具體地，本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備使用發(fā)光二極管作為光源。具體地，被布置在液晶顯示板12的背面的背光70包括在各個(gè)行中按次序布置的紅色發(fā)光二極管71R到76R、綠色發(fā)光二極管71G到76G、和藍(lán)色發(fā)光二極管71B到76B。燈箱79被配置成使得反射片78的內(nèi)部由隔板31到35在垂直方向上將其劃分成六個(gè)分割部分，類似于圖1所示的燈箱29。在每個(gè)分割部分(如圖7所示，它們是行)，按次序布置著紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管、和藍(lán)色發(fā)光二極管。
在圖7所示的裝置中，所要求的數(shù)量的紅色發(fā)光二極管71R、綠色發(fā)光二極管71G和藍(lán)色發(fā)光二極管71B在燈箱79的頂部部分沿水平方向被布置成一行，即第一行。在作為下一個(gè)分割部分的第二行，所要求的數(shù)目的紅色發(fā)光二極管72R、綠色發(fā)光二極管72G和藍(lán)色發(fā)光二極管72B被布置成一行。在第三行，所要求的數(shù)目的紅色發(fā)光二極管73R、綠色發(fā)光二極管73G和藍(lán)色發(fā)光二極管73B被布置成一行。在第四行，所要求的數(shù)目的紅色發(fā)光二極管74R、綠色發(fā)光二極管74G和藍(lán)色發(fā)光二極管74B被布置成一行。在第五行，所要求的數(shù)目的紅色發(fā)光二極管75R、綠色發(fā)光二極管75G和藍(lán)色發(fā)光二極管75B被布置成一行。在第六行，所要求的數(shù)目的紅色發(fā)光二極管76R、綠色發(fā)光二極管76G和藍(lán)色發(fā)光二極管76B被布置成一行。
兩個(gè)光導(dǎo)引部件41和42被布置在燈箱79的右端，以使得從發(fā)光二極管的位置被引入到光導(dǎo)引部件41和42的光被引入到分別固定在光導(dǎo)引部件41和42的光傳感器43和46。光導(dǎo)引部件41和42由像例如丙烯酸樹脂材料那樣的透明材料制成。
下面更具體地描述光導(dǎo)引部件41和42。把處在第一行的發(fā)光二極管71R，71G和71B、處在第二行的發(fā)光二極管72R，72G和72B、和處在第三行的發(fā)光二極管73R，73G和73B從上面按次序放置，以使得來自它們的光被引入到在燈箱79的右端的第一光導(dǎo)引部件41，從而使得光被引入到固定在背光70的上端的板44上的光傳感器43。第一光導(dǎo)引部件41有這樣的形狀為了把來自第一、第二和第三行的發(fā)光二極管的光通量引入到單個(gè)光傳感器43，它以互相不同的角度反射光通量。
同時(shí)，處在第四行的發(fā)光二極管74R，74G和74B、處在第五行的發(fā)光二極管75R，75G和75B，和處在第六行的發(fā)光二極管76R，76G和76B是這樣放置的，使得來自它們的光被引入到在燈箱79的右端的第二光導(dǎo)引部件42，從而使得光被引入到固定在背光70的下端的板47上的光傳感器46。第二光導(dǎo)引部件42也有這樣的形狀為了把來自第四、第五和第六行的發(fā)光二極管的光通量引入到單個(gè)光傳感器46，它以互相不同的角度反射光通量。
光傳感器43和46被配置成輸出相應(yīng)于入射到其上的光的水平的電壓信號(hào)。具體地，每個(gè)光傳感器43和46輸出與從相應(yīng)的三行發(fā)光二極管到來的光通量的總亮度相應(yīng)的電平的電壓信號(hào)。從光傳感器43或46輸出的電壓信號(hào)由固定在44或47上的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器45或48轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后被發(fā)送到光發(fā)射控制電路15’。光發(fā)射控制電路15’發(fā)送數(shù)字轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號(hào)到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器45或48。因此，以觸發(fā)脈沖表示的時(shí)序進(jìn)行采樣的數(shù)據(jù)被發(fā)送到光發(fā)射控制電路15’。
算術(shù)運(yùn)算電路16”被連接到光發(fā)射控制電路15’，這樣，被提供到光發(fā)射控制電路15’的光傳感器43和46的檢測(cè)電平數(shù)據(jù)就被提供到算術(shù)運(yùn)算電路16”。算術(shù)運(yùn)算電路16”因此通過其中事先使用了運(yùn)算表達(dá)式組的算術(shù)運(yùn)算而執(zhí)行用于計(jì)算在六行中的發(fā)光二極管的發(fā)射光亮度的算術(shù)運(yùn)算過程。對(duì)于運(yùn)算表達(dá)式，可以應(yīng)用以上在第一實(shí)施例的說明中給出的那些公式。
由于本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備被以如上所述的方式所配置，在使用發(fā)光二極管作為光源的場(chǎng)合下，也可以對(duì)光源施加類似的發(fā)射光的亮度控制，以及可以預(yù)期類似的良好圖像顯示。應(yīng)當(dāng)指出，雖然在圖7的裝置中紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管、和藍(lán)色發(fā)光二極管的數(shù)目是互相相等的，但根據(jù)發(fā)光二極管的光發(fā)射亮度特性可以布置不同數(shù)目的紅色、綠色、和藍(lán)色發(fā)光二極管，以便可以得到白色背光。
應(yīng)當(dāng)指出，在圖7的液晶顯示設(shè)備，每個(gè)光傳感器43和46是作為為用于檢測(cè)亮度的傳感器而形成的，并且根據(jù)傳感器的輸出來執(zhí)行校正光源的發(fā)射光亮度的處理。然而，每個(gè)光傳感器43和46另外可以檢測(cè)色度。在由光傳感器43和46以這樣方式檢測(cè)色度的場(chǎng)合下，彩色的發(fā)光二極管的光發(fā)射量根據(jù)色度的檢測(cè)值進(jìn)行控制，以執(zhí)行色度的校正，也就是，校正對(duì)白色的偏差。在以這樣方式執(zhí)行彩色校正的場(chǎng)合下，可得到更好的背光的光。應(yīng)當(dāng)指出，發(fā)光二極管的光發(fā)射量的控制例如可以是控制提供給發(fā)光二極管的電流量，或是控制該電流提供給發(fā)光二極管的時(shí)間段。
另外在以上描述的第一到第三實(shí)施例中使用陰極射線熒光燈的場(chǎng)合下，熒光燈的色度可這樣來決定以使得光源的發(fā)光顏色可根據(jù)判決而獨(dú)立校正。
另外，雖然，以上描述的實(shí)施例中，使用了陰極射線熒光燈或發(fā)光二極管作為光源，但某些其它光源像熱陰極熒光燈也可使用，以便光源的亮度和色度被校正。同時(shí)，在使用發(fā)光二極管時(shí)，例如，也可使用發(fā)白光的發(fā)光二極管。另外，本發(fā)明也可用于多種不同類型的光源，例如使用冷陰極熒光燈和發(fā)光二極管的組合。
另外，在上述的實(shí)施例中，光源在垂直方向上被劃分成六個(gè)光源。然而，光源也可以在水平方向上被劃分成多個(gè)光源，因此成為矩陣。在這種情形下，光源的亮度通過使用有限數(shù)目的光傳感器而被檢測(cè)和被校正。
另外，在上述的實(shí)施例中，本發(fā)明被應(yīng)用于這樣配置的背光，使得有一個(gè)分隔部件或隔板被布置在相鄰的光源之間。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于另外的背光設(shè)備，它不包括分隔部件和允許來自相鄰的光源的光通量互相混合。然而，在這種情形下，必須決定每個(gè)光源的亮度等等，還要考慮來自相鄰的光源的光的影響。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)看到，在屬于所附權(quán)利要求或它們的等同物的范圍內(nèi)的情形下，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其它因素作出各種修改方案、組合、子組合和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)顯示部分進(jìn)行照明的背光，包括多個(gè)光源，被布置成與所述顯示部分的顯示區(qū)域相對(duì)應(yīng)；漫射板，被配置成把來自所述光源的光發(fā)送到所述顯示部分；單個(gè)光傳感器；光導(dǎo)引部件，被配置成把來自所述光源的光引導(dǎo)到所述光傳感器；以及算術(shù)運(yùn)算處理部分，被配置成根據(jù)所述光傳感器從由所述光導(dǎo)引部件導(dǎo)引的光中檢測(cè)到的亮度或色度來計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度。
2.按照權(quán)利要求1的背光，其中所述光源被分組為第一和第二組，而所述光導(dǎo)引部件包括一對(duì)光導(dǎo)引部件單元以及所述光傳感器包括一對(duì)光傳感器單元，來自第一和第二組中的所述光源的光各個(gè)獨(dú)立地通過所述光導(dǎo)引部件單元被引入到該光傳感器單元，以及所述算術(shù)運(yùn)算處理部分根據(jù)所述光傳感器從由所述光導(dǎo)引部件導(dǎo)引的光中所檢測(cè)到的亮度或色度來計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度。
3.按照權(quán)利要求1的背光，其中每個(gè)所述光源的亮度或色度根據(jù)由所述算術(shù)運(yùn)算處理部分進(jìn)行的算術(shù)運(yùn)算處理的結(jié)果而算出的所述光源各個(gè)單獨(dú)的光源亮度或色度而被校正。
4.按照權(quán)利要求1的背光，其中所述算術(shù)運(yùn)算處理部分執(zhí)行控制以使得所述光源各個(gè)單獨(dú)地與要被顯示在所述顯示部分上的圖像信號(hào)的幀周期同步地閃爍，并且決定通過該閃爍控制所述光源的哪個(gè)光源中的光被輸入到所述光傳感器以便計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度。
5.按照權(quán)利要求1的背光，其中每個(gè)所述光源是熒光燈。
6.按照權(quán)利要求1的背光，其中每個(gè)所述光源是發(fā)光二極管。
7.一種顯示設(shè)備，包括顯示部分，被配置成顯示相應(yīng)于輸入圖像信號(hào)的圖像；以及背光，用于對(duì)所述顯示部分的背面進(jìn)行照明；所述背光包括多個(gè)光源，被布置成相應(yīng)于與所述顯示部分的顯示區(qū)域相對(duì)應(yīng)；漫射板，被配置成把來自所述光源的光發(fā)送到所述顯示部分；單個(gè)光傳感器；光導(dǎo)引部件，被配置成把來自所述光源的光引導(dǎo)到所述光傳感器；以及算術(shù)運(yùn)算處理部分，被配置成根據(jù)由所述光傳感器從由所述光導(dǎo)引部件導(dǎo)引的光中檢測(cè)到的亮度或色度來計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度。
8.按照權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中所述光源被分組為第一和第二組，所述光導(dǎo)引部件包括一對(duì)光導(dǎo)引部件單元以及所述光傳感器包括一對(duì)光傳感器單元，來自第一和第二組中的所述光源的光各個(gè)單獨(dú)地通過所述光導(dǎo)引部件單元被引入到該光傳感器單元，以及所述算術(shù)運(yùn)算處理部分根據(jù)由所述光傳感器從由所述光導(dǎo)引部件導(dǎo)引的光中所檢測(cè)到的亮度或色度來計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度。
9.按照權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中所述算術(shù)運(yùn)算處理部分執(zhí)行使得所述光源各個(gè)單獨(dú)地與要被顯示在所述顯示部分上的圖像信號(hào)的幀周期同步地閃爍的控制，并且決定通過該閃爍控制所述光源中的哪個(gè)光源的光被輸入到所述光傳感器以便計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度。
10.按照權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中每個(gè)所述光源的亮度或色度根據(jù)由所述算術(shù)運(yùn)算處理部分進(jìn)行的算術(shù)運(yùn)算處理的結(jié)果而計(jì)算出的所述光源中的各個(gè)單獨(dú)的光源的亮度或色度而被校正。
11.按照權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中每個(gè)所述光源是熒光燈。
12.按照權(quán)利要求7的顯示設(shè)備，其中每個(gè)所述光源是發(fā)光二極管。
13.一種用于對(duì)顯示部分的背光進(jìn)行照明的光源的亮度和色度進(jìn)行控制的光源控制方法，包括以下步驟通過使用其數(shù)量少于光源數(shù)量的光傳感器檢測(cè)來自與所述顯示部分的表面區(qū)域相對(duì)應(yīng)而布置的多個(gè)光源的亮度或色度；根據(jù)由所述光傳感器檢測(cè)到的亮度或色度來計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度；以及根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)所述光源的亮度或色度分別單獨(dú)地控制所述光源。
全文摘要
用于照射顯示部分的背光包括多個(gè)光源，被布置成與所述顯示部分的顯示區(qū)域相對(duì)應(yīng)；漫射板，被配置成把來自所述光源的光發(fā)送到所述顯示部分；單個(gè)光傳感器；光導(dǎo)引部件，被配置成把來自所述光源的光引導(dǎo)到所述光傳感器；以及算術(shù)運(yùn)算處理部分，被配置成根據(jù)由所述光傳感器從由所述光導(dǎo)引部件導(dǎo)引的光中檢測(cè)到的亮度或色度來計(jì)算每個(gè)所述光源的亮度或色度。
文檔編號(hào)G09G3/34GK1952757SQ20061013562
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月18日
發(fā)明者御園生丈裕, 大山裕一 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社