專利名稱：白照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及白照明，具體涉及到顯示器的白照明。
人眼能感覺光的三種主要成分蘭，紅和綠。視力根據(jù)各主要成分的強(qiáng)度比例產(chǎn)生被觀者感知到的視覺。由于視力是基于強(qiáng)度的比例，要將被顯示物體反射的光的主要顏色成分的比例與環(huán)境光的顏色相比較。
在顯示器上顯示的影像顏色看上去應(yīng)該是自然的，即主要成分的比例應(yīng)該符合該物體在自然光下顯示時所反射的比例。這就需要在對物體成像時將主要成分之間的平衡即白色平衡調(diào)節(jié)到自然。因此，在需要重放影像時，顯示器應(yīng)該能自然產(chǎn)生正確的顯示影像，即主要成分的強(qiáng)度比例應(yīng)該是正確的。
在需要顯示影像時，可以使光射向觀眾產(chǎn)生影像。以電視為例，它是用三個色彩投影儀形成彩色圖像。另一種方法是在表面上形成圖像，用環(huán)境光或掃過表面的光將表面的各部位上的圖像顯現(xiàn)給觀眾。一個例子就是液晶顯示器即LCD。這些顯示器的缺點是在暗淡光下難以辨別顯示的影像(或文本)。正是為此才往往要為液晶顯示器提供背景或正面照明，使白光從液晶顯示器上形成影像的部位反射或是通過而照亮顯示器。然而，照明不應(yīng)該歪曲圖像的顏色造成其看上去不自然，這正是必須采用白光照明的原因。
產(chǎn)生白光的途徑有多種多樣，但是，以移動臺為例，通常是采用比較小的低功耗部件為顯示器提供適當(dāng)?shù)恼彰?，美國專利US5,998,925公開了一種用白LED(發(fā)光二極管)部件為顯示器照明的例子。所述的白LED是為寬帶的藍(lán)LED涂敷黃磷使LED發(fā)射白光而制成的。磷涂層會吸收藍(lán)LED產(chǎn)生的一定強(qiáng)度，并且校正光的色彩使其變白，然而同時也會將一些光功率轉(zhuǎn)換成熱量。事實上，如US5,731,794中所述，用主要成分為色彩的LED配合產(chǎn)生白光能夠獲得較好的效能。然而，用不同色彩的LED難以產(chǎn)生白光，因為LED的老化和溫度會改變其亮度。
除上述問題之外，白色顯示器不僅因規(guī)定的顯示器照度還會因環(huán)境光的影響而改變。在室內(nèi)的白熾燈光下，現(xiàn)有技術(shù)中采用背景或正面照明的臺式計算機(jī)的LCD顯示器看上去稍帶藍(lán)色，而在室外看起來則稍微發(fā)紅或發(fā)黃。這種現(xiàn)象是因環(huán)境光光譜分布的改變而造成的。
本發(fā)明所提供的方法和裝置能夠避免上述問題或是減少其影響。
按照本發(fā)明的一方面，提供了一種產(chǎn)生為物體照明的白光的方法，按照該方法，產(chǎn)生具有第一光功率的第一色光和具有第二光功率的第二色光為物體照明，該方法的特征在于包括以下步驟測量第一光功率；測量第二光功率；并且至少根據(jù)至少是第一和第二色光的光功率來調(diào)節(jié)至少是第一或第二光功率，從而調(diào)節(jié)物體照明的白色平衡。
本文中所述的光功率是指光源每單位時間發(fā)出的光能。測量光功率是指對落在一個特定面積上的光功率或強(qiáng)度的測量，在與光源相距特定距離處進(jìn)行測量，并且與發(fā)光效率有關(guān)。
本方法的優(yōu)點是提供了一種具有白色平衡的照明，能夠根據(jù)例如是光源或溫度變化給照明帶來的變化進(jìn)行校正。另外，該方法允許用多種不同色彩的光為物體照明，同時還能為照明維持良好的白色平衡。照明的效率比采用單色光源并且用色彩濾光器吸收某些光譜的情況要好。
最好是產(chǎn)生至少三種不同色彩的光為物體照明。優(yōu)選的色彩包括藍(lán)，紅和綠。這樣能夠提供接近自然光的照明。
該方法還包括測量物體環(huán)境光的白色平衡，并配合著其他發(fā)光效率中的至少一個去調(diào)節(jié)所要產(chǎn)生的由至少一種色彩構(gòu)成的光的光功率，使得光功率較好地符合對環(huán)境光測得的白色平衡。這樣就能補(bǔ)償環(huán)境光變化對物體色彩的影響。
在該方法中最好是交替測量不同色彩的上述光功率，采用至少是部分地共用處理裝置。采用共用處理裝置使得本發(fā)明的方法價格低廉并且較容易在今后的數(shù)字設(shè)備中實施。
在照明期間最好是按照周期性復(fù)發(fā)的間隔或是連續(xù)地調(diào)節(jié)物體照明的白色平衡。
最好是按照規(guī)定的延遲來控制物體照明的白色平衡，以實現(xiàn)穩(wěn)定控制。應(yīng)該按小步幅執(zhí)行控制。
采用第一測量單元測量相對于有關(guān)的光有效規(guī)格化的照明中第一色彩光的光功率，確定至少一個個別測量單元的特性，并且用來校正以后的測量。這樣就能減少按環(huán)境光和照明測量中的差別調(diào)節(jié)白色平衡所帶來的誤差。
用該方法照明的物體例如是顯示器，該方法還包括在顯示器上顯示可視信息。
所述的強(qiáng)度最好是用布置在顯示器附近的測量裝置來測量。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種用白光為物體照明的裝置，該裝置包括第一照明裝置，用來產(chǎn)生具有第一光功率的第一色光；第二照明裝置，用來產(chǎn)生具有第二光功率的第二色光；該裝置的特征在于進(jìn)一步包括測量第一光功率的裝置；測量第二光功率的裝置；以及至少根據(jù)至少是第一和第二光功率來調(diào)節(jié)至少是第一或第二光功率，從而調(diào)節(jié)物體照明的白色平衡的裝置。
該裝置最好是包括更多照明裝置來產(chǎn)生至少一種不同色彩的光。最好是用至少三種不同色彩的光為物體照明，包括蘭，紅和綠光。這樣能提供接近自然光的照明。
該裝置還可以包括用來測量物體環(huán)境光白色平衡的裝置，并且用來調(diào)節(jié)與測得的環(huán)境光白色平衡有關(guān)的至少一個光功率。這樣就能補(bǔ)償環(huán)境光變化對物體色彩的影響。
該裝置還包括至少是部分的共用處理裝置，用來交替測量不同的光功率。還采用至少是部分的共用處理裝置去調(diào)節(jié)至少一個光功率。這至少是部分的共用處理裝置使得本發(fā)明的裝置價格低廉并且較容易實施。
該裝置在照明期間最好是按照周期性復(fù)發(fā)的間隔或是連續(xù)地調(diào)節(jié)物體照明的白色平衡。
該裝置最好是按照預(yù)定的延遲來控制物體照明的白色平衡，以實現(xiàn)穩(wěn)定控制，并且應(yīng)該按小步幅執(zhí)行控制。
該裝置最好是采用第一測量單元測量相對于有關(guān)的光有效規(guī)格化的照明中第一色彩光的光功率，確定至少一個個別測量單元的特性，并且用來校正以后的測量。
該裝置包括一個用來顯示可視信息的顯示器，顯示器是被照明物體。
用來測量第一光功率的裝置和測量第二光功率的裝置應(yīng)該布置在顯示器的附近。
該裝置還包括布置在顯示器附近用來將光引向顯示器的一個光導(dǎo)。用來測量第一光功率的裝置和測量第二光功率的裝置最好是布置在光導(dǎo)的附近，測量通過光導(dǎo)傳導(dǎo)的不同色彩光所提供的照明強(qiáng)度。
按照本發(fā)明的一個變更實施例，至少是偶爾將一部分顯示器用作測量至少一個光功率的裝置。
最好是安排至少一組照明裝置按照PWM-信號(脈寬調(diào)制)使光閃爍。通過改變PWM-信號的周期率調(diào)節(jié)這些照明裝置的光功率來調(diào)節(jié)微光以產(chǎn)生理想的光功率。
本發(fā)明適合用于不同物體，例如是移動臺，電子圖書，數(shù)字照相機(jī)，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，便攜計算機(jī)，具有背景照明和具有正面照明的顯示器。
以下要參照附圖舉例描述本發(fā)明，在附圖中

圖1表示本發(fā)明第一實施例的背景照明系統(tǒng)；圖2表示本發(fā)明第二實施例的背景照明系統(tǒng)；圖3表示本發(fā)明第三實施例的正面照明系統(tǒng)；圖4表示本發(fā)明第四實施例的正面照明系統(tǒng)；圖5的方框圖表示本發(fā)明第五實施例的一個移動臺；圖6的流程圖表示一種用來調(diào)節(jié)圖5中移動臺的顯示器照明系統(tǒng)的方法；以及圖7的流程圖表示一種用來調(diào)節(jié)圖6的照明系統(tǒng)的方法。
圖1表示本發(fā)明第一實施例的背景照明系統(tǒng)10。背景照明系統(tǒng)10包括一個透明的色彩液晶顯示面板11，液晶顯示器后面的一個光導(dǎo)12，連接到光導(dǎo)用于背景照明的一個色彩平衡傳感器13，以及用于環(huán)境光的色彩平衡傳感器14。兩個色彩平衡傳感器均與第一差分放大器15，第二差分放大器17和一個發(fā)光體18串聯(lián)連接。背景照明系統(tǒng)10還包括用來操作發(fā)光體18的可調(diào)節(jié)電源19。兩個色彩平衡傳感器13和14均包括用來測量主要成分即紅，綠，藍(lán)光的R(紅)，G(綠)，B(藍(lán))單元。在標(biāo)號后面為各單元標(biāo)注有相應(yīng)的字母。第一和第二差分放大器各自包括用于各主要成分的相應(yīng)的三個差分單元。發(fā)光體18還包括相應(yīng)的三個不同單元，用來形成不同的主要成分。以下要詳細(xì)解釋該系統(tǒng)的操作。
在系統(tǒng)操作時，光導(dǎo)12引導(dǎo)液晶顯示器后面的背景光，背景光包括三種主要成分即紅，綠，藍(lán)。第一色彩平衡傳感器13被布置成與光導(dǎo)12光學(xué)連接(在此情況下是在光導(dǎo)之后)，用各個測量單元13R，13G和13B測量光導(dǎo)的主要成分的強(qiáng)度。同樣，第二色彩平衡傳感器14用測量單元14R，14G和14B測量環(huán)境光主要成分的強(qiáng)度。用兩個色彩平衡傳感器的測量單元產(chǎn)生具有相同符號的輸出信號。對應(yīng)著第一和第二色彩平衡傳感器的各個主要成分的各單元的輸出被提供給第一差分放大器15中對應(yīng)的放大器單元15R，15G和15B。例如，對應(yīng)著紅色主要成分的輸出信號被提供給第一差分放大器的放大器單元15R，該放大器單元產(chǎn)生的放大的差分信號16R與測量單元13R和14R輸出信號的差成正比。相應(yīng)地產(chǎn)生放大的差分信號16G和16B。放大的差分信號16R，16G和16B被提供給第二差分放大器17。第二差分放大器17包括用于各主要成分的放大器單元17R，17G和17B。除了放大的差分信號之外，由可調(diào)節(jié)電源19向第二差分放大器提供具有負(fù)符號的電源信號。各個放大器單元放大由放大器單元輸入的電源信號和一個放大的差分信號，然后產(chǎn)生一個與信號差值成正比的輸出去操作對應(yīng)著一個主要成分的發(fā)光體的照明單元。由此產(chǎn)生一個反饋去調(diào)節(jié)發(fā)光體主要成分的強(qiáng)度，并且在理想的情況下控制背景光的彩色平衡與環(huán)境光一致。
按照本發(fā)明的一個變更實施例，用電阻和/或放大器為彩色平衡傳感器定標(biāo)，將照明的亮度設(shè)置在所需的電平。
圖2表示本發(fā)明第二實施例的背景照明系統(tǒng)，系統(tǒng)中的第一彩色平衡傳感器13被布置在光導(dǎo)下面，因而不需要在用于第一彩色平衡傳感器的光導(dǎo)旁邊保留空間。
圖3表示本發(fā)明第三實施例的正面照明系統(tǒng)。在圖3的正面照明系統(tǒng)中，光導(dǎo)12被置于顯示器的正面，由正面為顯示器照明。
圖4表示本發(fā)明第四實施例的正面照明系統(tǒng)，第一彩色平衡傳感器43被集成在液晶顯示面板11內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中知道可以用LED測量光的強(qiáng)度。還知道不同色彩的LED對不同的主要成分具有不同的靈敏度。還知道LED不需要能夠發(fā)送和接收相同的主要成分。然而，可以用液晶顯示面板11的一部分作為第一實施例中的第一彩色平衡傳感器13，在這種情況下不需要單獨的傳感器。在這種情況下，若使用顯示器來測量色彩平衡，在液晶顯示器被用做彩色平衡傳感器的那一部分上不顯示可視信息。
圖5的方框圖表示本發(fā)明第五實施例的一個移動臺50。移動臺包括中央處理器單元CPU，用做CPU的工作存儲器的存儲器RAM，非易失性存儲器ROM，它包括處理器的操作指令。移動臺還包括一個顯示器DSPL，為顯示器照明的顯示器照明53，以及顯示器照明測量框52和背景光測量框51。處理器根據(jù)背景光測量框51和顯示器照明測量框52提供的信息控制顯示器照明。
圖6是圖5所示移動臺的照明系統(tǒng)的一個方框圖。該系統(tǒng)包括用來為顯示器照明的光導(dǎo)61，用照明彩色平衡傳感器13測量被光導(dǎo)傳導(dǎo)的光。該系統(tǒng)還包括用來測量環(huán)境光的彩色平衡的環(huán)境光彩色平衡傳感器14。這些傳感器與上述傳感器一一對應(yīng)。系統(tǒng)還包括每次將一個測量單元連接到AD轉(zhuǎn)換器62的第一復(fù)用器，用來將測量信號轉(zhuǎn)換成代表由指定測量單元測得的光成分強(qiáng)度的數(shù)字信息。AD轉(zhuǎn)換器被連接到中央處理器單元CPU。CPU接收照明和環(huán)境光的不同光成分的強(qiáng)度，并且用這些強(qiáng)度為顯示器照明計算出新的發(fā)光效率。計算的發(fā)光效率由CPU通過第二復(fù)用器MUX2發(fā)送給相應(yīng)的控制單元63R，63G，63B。由控制單元控制光源也就是LED18R，18G和18B，用來通過單元64提供的操作連接產(chǎn)生其各自的光成分。該操作單元包括用于各個光源的開關(guān)64R，64G和64B，開關(guān)按照控制單元的指令切斷提供給光源的電源。
中央處理器單元CPU指示第一復(fù)用器改變目前連接到AD轉(zhuǎn)換器的那一測量單元(13R-13B，14R-14B)，將各個測量單元反復(fù)連接到AD轉(zhuǎn)換器。CPU這樣就能用AD轉(zhuǎn)換器確定有關(guān)照明和環(huán)境光的各個光成分的強(qiáng)度。CPU按照預(yù)定的間隔反復(fù)計算新的控制參數(shù)，用來控制照明，并通過第二復(fù)用器MUX2將它們發(fā)送給對應(yīng)的控制單元63R-63B。這樣就能用CPU在彼此獨立的時間點上控制第一和第二復(fù)用器。以下要參照圖7具體描述CPU的操作。
圖7的流程圖表示用來調(diào)節(jié)圖6的照明系統(tǒng)的一種方法。這一流程圖包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本構(gòu)造和與其正常操作有關(guān)的相位，對它的描述有助于理解本發(fā)明。
圖6的照明系統(tǒng)是基于一種漸進(jìn)迭代程序，相對于環(huán)境光的光成分強(qiáng)度比值測量照明的光成分比值中的差別，并且調(diào)節(jié)照明使照明的白色度能夠盡量與環(huán)境光相稱。在本實施例中，照明的亮度也就是光成分強(qiáng)度之和是同時調(diào)節(jié)的。還可以集中調(diào)節(jié)亮度，在環(huán)境光弱時增加亮度，而在良好照明環(huán)境下減弱或完全關(guān)閉。按照本發(fā)明的一個變更實施例，這是通過試圖將照明亮度和環(huán)境光亮度的乘積標(biāo)準(zhǔn)化來執(zhí)行的，照明亮度與環(huán)境光亮度成反比。
應(yīng)該注意到以下給出的數(shù)值是隨意選擇的，實際中主要是根據(jù)測量裝置的靈敏度來形成常數(shù)。
以下要參照表1具體描述圖7的流程圖。根據(jù)一種按展開程序執(zhí)行的模擬計算，表中表示了7流程圖表示的操作方法。
流程圖的起點是方框“開始”。在下一方框中為各個光成分測量單元(總共有3+3＝6)確定校正系數(shù)，用來校正光成分測量單元靈敏度的個別變化。為了簡要，在本實施例中忽略了等級校正系數(shù)的作用，盡管還有一種實施例是不僅用校正系數(shù)還要用等級校正系數(shù)來校正測量單元的輸出后者是在靈敏度校正之前對測量的累加。
除了校正系數(shù)之外，在調(diào)節(jié)和確定中還要用到濾波常數(shù)，該常數(shù)會影響到速度也就是調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性(低振蕩趨勢)。另外要結(jié)合初始配置來確定初始控制系數(shù)。在本實施例中，該控制系數(shù)是在下一輪調(diào)節(jié)中用來控制各個照明光源強(qiáng)度的系數(shù)。
在通常是在制造廠中執(zhí)行的上述測量之后，將裝置投入使用并且開始實際調(diào)節(jié)程序。首先測量照明光成分和環(huán)境光成分的強(qiáng)度(R，G，B)，并且乘以校正系數(shù)產(chǎn)生校正的強(qiáng)度。
接著計算校正的強(qiáng)度而獲得亮度。然后計算代表亮度的各個光成分校正后的強(qiáng)度的比例，這樣就能獲得光成分的相互比值。例如，表1首先確定亮度中紅色成分R的比例它相對于環(huán)境光是0.215，而相對于照明是0.170。其比值是0.215/0.170＝1.263。表1還包括由比例的比值計算而得的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并且表示照明與環(huán)境光之間在白色度上計算出的差別。這一標(biāo)準(zhǔn)偏差越大，所確定的差別就越大。
然后計算相對于目標(biāo)的照明亮度比例，此后用來瞄準(zhǔn)該目標(biāo)調(diào)節(jié)亮度。在表1的例子中，亮度的目標(biāo)值是100(按表中所用的單位)，而亮度比例的第一測量(亮度比值)是目標(biāo)的70.47％。
接著要計算新的控制系數(shù)。這一計算是分兩段執(zhí)行的。首先計算按照比例的比值之差校正的新科學(xué)化系數(shù)然后對控制系數(shù)執(zhí)行等級校正將亮度調(diào)節(jié)到理想的等級。
對應(yīng)著光成分根據(jù)環(huán)境光和照明的比例比值由先前的控制系數(shù)計算(用于R，G和B成分的)各個新的比值校正控制系數(shù)。新的比值校正控制系數(shù)是先前控制系數(shù)×(1-比值校正系數(shù)+比值校正系數(shù)×比值)表I表示由此計算出的新控制系數(shù)RGB1.1321.0720.862換句話說，比值校正有助于增加由成分R和G提供的照明并減少由成分B提供的照明。通過為濾光調(diào)節(jié)提供比值校正系數(shù)就能緩慢完成這種調(diào)節(jié)，由此提供改進(jìn)的調(diào)節(jié)穩(wěn)定性。
在比值校正之后為下一輪控制計算用來控制照明的等級校正控制系數(shù)。與比值校正類似，等級校正也采用濾光來穩(wěn)定調(diào)節(jié)，也就是降低振蕩趨勢。例如可以用以下公式來計算R的等級校正控制系數(shù)比值校正控制系數(shù)×(1-等級校正系數(shù)+等級校正系數(shù)×(1/照明的亮度比值))。
計算完等級校正控制系數(shù)，就用它們代替前面的控制系數(shù)來計算照明光成分的強(qiáng)度。假設(shè)是采用電子部件來照明，例如是線性操作的LED，強(qiáng)度按照與控制系數(shù)相同的比例改變。
在下一輪調(diào)節(jié)的開頭，再次相對于環(huán)境光和照明測量光成分的強(qiáng)度。在本例中，相對于環(huán)境光成分的各個先前測量值的比例改變是隨機(jī)確定的，由以下公式提供一個新“測量值”(1+(RAND()-0.5)×隨機(jī)系數(shù)_1)×先前測量值。
同樣要測量照明成分的新強(qiáng)度。這一新強(qiáng)度在比例上不同于先前的強(qiáng)度，用來改變控制系數(shù)。為了表示在調(diào)節(jié)和測量中有可能出現(xiàn)的誤差，要為新計算的照明測量值賦予一些隨機(jī)性來干擾調(diào)節(jié)。照明中R成分的新測得的(未經(jīng)校正)測量值是按以下公式計算的(1+(RAND()-0.5)×隨機(jī)系數(shù)_2)×先前測量值等級校正控制系數(shù)/先前控制系數(shù)。
在新測量值的基礎(chǔ)上再次計算校正的測量結(jié)果，然后用該結(jié)果產(chǎn)生新的等級校正控制系數(shù)，依此類推。
參照圖7，以下的表1表示了這種調(diào)節(jié)方法在操作中的模擬實例。
表1.調(diào)節(jié)方法在操作中的模擬實例。
常數(shù)校正常數(shù)成分R GB環(huán)境光2.1251.8001.600照明 1.2000.8340.920比值校正系數(shù) 0.500等級校正系數(shù) 0.300隨機(jī)系數(shù)_10.100隨機(jī)系數(shù)_20.050照明目標(biāo)和 100 總和照明控制 1.0001.0001.000 3開始的系數(shù)測量值1環(huán)境光 4.000 11.000 7.000照明 10.000 37.000 30.000被校正系數(shù)校正后的測量值1 總和環(huán)境光8.49919.800 11.2000 9.4988照明 12.00030.865 27.600 70.4654是目標(biāo)的70.47％用校正系數(shù)將測量值1的比值校正到各成分之和環(huán)境光 0.215 0.5010.284照明 0.170 0.4380.392標(biāo)準(zhǔn)偏差比值 1.263 1.1440.724 0.2835新控制系數(shù)總和比值校正 1.132 1.0720.862等級校正 1.274 1.2070.970 3.4514對先前的比值是115.0％第一輪調(diào)節(jié)，新測量值環(huán)境光 4.07811.283 6.920照明 12.81743.88329.220
用校正系數(shù)校正的測量值2總和環(huán)境光 8.664 20.30911.07240.0450照明 15.381 36.60726.88278.8698是目標(biāo)的78.87％用校正系數(shù)校正到各成分總和的測量值2的比值環(huán)境光0.216 0.507 0.276照明 0.195 0.464 0.341 標(biāo)準(zhǔn)偏差比值 1.109 1.093 0.811 0.1675新控制系數(shù) 總和比值校正1.344 1.263 0.879等級校正1.4 521.364 0.949 3.7656對先前的比值是109.1％第二輪調(diào)節(jié)，新測量值環(huán)境光 3.98111.5766.732照明 11.36941.63128.731用校正系數(shù)校正的測量值3 總和環(huán)境光 8.45820.83710.771 40.0664照明 13.64334.72826.432 74.8031是目標(biāo)的74.80％用校正系數(shù)校正到各成分總和的測量值3的比值環(huán)境光0.211 0.520 0.269照明 0.182 0.464 0.353標(biāo)準(zhǔn)偏差比值 1.158 1.120 0.761 0.2191新控制系數(shù) 總和比值校正1.566 1.446 0.836等級校正1.724 1.593 0.920 4.2373對先前的比值是112.5％在表II中，在若干輪調(diào)節(jié)過程中遵循表I的模擬。表II表示如何通過調(diào)節(jié)來減少亮度相對于目標(biāo)的差別(等級差別％)和光成分比值的偏差(標(biāo)準(zhǔn)偏差)。在每一輪調(diào)節(jié)中，對應(yīng)著各個光成分為光源計算新的控制系數(shù)，然后用這些系數(shù)去操作光源。
表II.在若干輪控制期間對照明的調(diào)節(jié)操作輪標(biāo)準(zhǔn)偏差等級差別％R G B0 0.28346 29.5％ 1 1 11 0.16753 21.1％ 1.274 1.207 0.9702 0.21909 25.2％ 1.452 1.364 0.9493 0.05642 4.9％1.724 1.593 0.9204 0.05745 3.4％1.694 1.620 0.9575 0.01882 2.5％1.657 1.638 0.9916 0.02412 0.5％1.653 1.649 1.0077 0.04765 -0.6％ 1.682 1.647 1.0028 1.735 1.626 0.996表II還表示不同色彩成分的標(biāo)準(zhǔn)偏差比等級差下降得要快。其原因是在濾波中采用了較高的系數(shù)。最好能頻繁執(zhí)行各輪調(diào)節(jié)并采用濾波將亮度的改變控制在盡量小，在調(diào)節(jié)操作中使照明不會出現(xiàn)閃爍，并且快捷地執(zhí)行改變。
按照本發(fā)明的一個變更實施例，按照照明方向的改變提供不同值的濾波系數(shù)，照明亮度的增加比減少要快。這對于將本發(fā)明用于移動臺是有益的，它可能突然移動到陰影中而難以查閱顯示器。另一方面，照明過于明亮的顯示器不會對觀看顯示器帶來任何重要問題，僅僅是電池消耗更快而已。因此，選擇正確的濾波系數(shù)對器件的人機(jī)工程學(xué)和能耗都有影響。
上述的控制系數(shù)能夠采用PWM控制(脈寬調(diào)制)來調(diào)節(jié)照明?？刂聘鱾€光源用足夠高頻率(例如是2570或5000Hz)的脈沖光為光導(dǎo)照明，使其看上去沒有閃爍。采用PWM信號實現(xiàn)照明，作為各序列中具體的控制系數(shù)相關(guān)部分X?？梢杂靡韵鹿将@得XX＝控制系數(shù)/控制系數(shù)max，其中的控制系數(shù)max通常是預(yù)定的常數(shù)，它超過控制系數(shù)的正常最大值?？刂葡禂?shù)max可以是所有控制系數(shù)的共同系數(shù)，或是為各個先成分單獨設(shè)置。
按照本發(fā)明的一個變更實施例，該系統(tǒng)包括用來存儲先前的色彩平衡測量值的存儲器。存儲器使系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)照明的色彩平衡，即使是在環(huán)境光強(qiáng)度對任何測量都太低的狀態(tài)下。
還可以用存儲器實現(xiàn)本發(fā)明的另一種變更實施例，相對于人眼的感覺用一種＞20Hz的高頻脈沖光為液晶顯示面板照明。在照明的間歇中也采用色彩平衡計測量環(huán)境光的色彩平衡，并在照明過程中測量照明的色彩平衡。這樣就能在需要評估照明和環(huán)境光的光成分的強(qiáng)度時完全避免因測量單元之間的差別造成的測量誤差。這樣就能省去上述的初步校準(zhǔn)而不會有損于器件的白色平衡。盡管這樣會稍稍改變亮度調(diào)節(jié)，因為個別測量單元的偏差，可以為用戶提供人工亮度調(diào)節(jié)手段，也能使用戶獲得理想的亮度目標(biāo)等級。
以上的說明書參照實例解釋了本發(fā)明的具體實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能看出本發(fā)明不僅限于所述實施例的細(xì)節(jié)，無需偏離本發(fā)明的特征還能用其他變更的方案實現(xiàn)本發(fā)明。具體的實施例應(yīng)該被理解為示意性的而并非限制。本發(fā)明的變更方案及其用途僅僅受附帶的權(quán)利要求書的限制，在權(quán)利要求書中限定的各種實施例，還有等效的實施例都應(yīng)被包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生為物體照明的白光的方法，按照該方法，產(chǎn)生具有第一光功率的第一色光和具有第二光功率的第二色光為物體照明，該方法的特征在于包括以下步驟測量第一光功率；測量第二光功率；并且至少根據(jù)至少是第一和第二色光的光功率來調(diào)節(jié)至少是第一或第二光功率，從而調(diào)節(jié)物體照明的白色平衡。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是產(chǎn)生至少三種不同色彩的光為物體照明。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征是還要測量物體環(huán)境光的白色平衡，并與其他光功率中的至少一個相關(guān)地去調(diào)節(jié)所要產(chǎn)生的至少一種色彩的光的光功率，使得光功率較好地符合對環(huán)境光測得的白色平衡。
4.一種用白光為物體照明的裝置(10)，該裝置包括第一照明裝置(18R)，用來產(chǎn)生具有第一光功率的第一色光；第二照明裝置(18G)，用來產(chǎn)生具有第二光功率的第二色光；其特征在于進(jìn)一步包括測量第一光功率的裝置(13R)；測量第二光功率的裝置(13G)；以及至少根據(jù)至少是第一和第二光功率來調(diào)節(jié)至少是第一或第二光功率，從而調(diào)節(jié)物體照明的白色平衡的裝置。
5.按照權(quán)利要求4的裝置，其特征是該裝置還包括用來測量物體環(huán)境光白色平衡的裝置(14R，14G，14B)，以及用來調(diào)節(jié)與測得的環(huán)境光白色平衡有關(guān)的至少一個光功率的裝置(15R，17R)。
6.按照權(quán)利要求4或5的裝置，其特征是該裝置還包括至少是部分的共用處理裝置(62，CPU)，用來交替測量不同的光功率。
7.按照權(quán)利要求4-6之一的裝置，其特征是在照明過程中用該裝置反復(fù)調(diào)節(jié)物體照明的白色平衡。
8.按照權(quán)利要求4-7之一的裝置，其特征是該裝置采用第一測量單元測量相對于有關(guān)的光有效規(guī)格化的照明中第一色彩光的光功率，確定至少一個個別測量單元的特性，并且用來校正以后的測量。
9.按照權(quán)利要求4-8之一的裝置，其特征在于物體是一個用來顯示可視信息的顯示器(11)。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于用來測量第一光功率的裝置和測量第二光功率的裝置被布置在顯示器的附近。
11.按照權(quán)利要求9或10的裝置，其特征在于將一部分顯示器(43)用作測量至少一個光功率的裝置。
12.按照權(quán)利要求4到11之一的裝置，其特征在于安排至少一組照明裝置按照PWM(脈寬調(diào)制)-信號使光閃爍。
13.按照權(quán)利要求4到12之一的裝置，其特征在于該裝置是從以下一組設(shè)備中選出的一種移動臺，電子照相機(jī)，電子攝像機(jī)，電子圖書，便攜計算機(jī)，具有背景照明的顯示器，具有正面照明的顯示器，以及藝術(shù)作品的照明設(shè)備。
全文摘要
一種用白光為物體照明的方法和裝置，按照該方法是用至少兩種不同色彩的光為物體照明。測量光的強(qiáng)度，然后根據(jù)至少由兩種不同色彩提供的測量的照明強(qiáng)度來調(diào)節(jié)單色光所提供的照明的強(qiáng)度，從而改善物體照明的白色平衡。
文檔編號H04N17/02GK1568496SQ01818479
公開日2005年1月19日 申請日期2001年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月6日
發(fā)明者M·安蒂拉 申請人:諾基亞有限公司