CN100514427C - 用于矩阵显示器的扫描背光 - Google Patents

用于矩阵显示器的扫描背光 Download PDF

Info

Publication number
CN100514427C
CN100514427C CNB2005800154225A CN200580015422A CN100514427C CN 100514427 C CN100514427 C CN 100514427C CN B2005800154225 A CNB2005800154225 A CN B2005800154225A CN 200580015422 A CN200580015422 A CN 200580015422A CN 100514427 C CN100514427 C CN 100514427C
Authority
CN
China
Prior art keywords
light source
light
unit
scanning backlight
ses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005800154225A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1954354A (zh
Inventor
N·菲塞科维克
J·H·C·J·斯特森
F·J·斯托默尔斯
C·德佩
U·博克
P·卢尔坎斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1954354A publication Critical patent/CN1954354A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100514427C publication Critical patent/CN100514427C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/024—Scrolling of light from the illumination source over the display in combination with the scanning of the display screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0285—Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Abstract

用于矩阵显示器的扫描背光单元(BU)包括多个光源(L1，…，Ln)。驱动器(2)提供驱动信号(D1，…，Dn)至光源(L1，…，Ln)。控制器(3)控制驱动器(2)以分别激活光源(L1，…，Ln)以获得激活的发光区域(5)。光敏感元件(4)与光源(L1，…，Ln)中至少两个所成的组相关联，以提供表示该组的亮度(LU)的检测信号(SES)。控制器(3)可在不同的时刻(ts1，…，tsn)读取检测信号(SES)，其中在这些时刻该组光源(L1，…，Ln)的相互不同的子集被激活，以控制驱动器(2)来提供功率电平至该组光源(L1，…，Ln)，从而根据检测信号(SES)得到该组光源(L1，…，Ln)中的每一个的亮度(LU1，…，LUn)。

Description

用于矩阵显示器的扫描背光
技术领域
本发明涉及用于矩阵显示器的扫描背光单元，包括这种扫描背光单元的装置，以及照亮矩阵显示器的方法。
背景技术
US2003/0016205-A1公开了一种用作液晶显示器背光的照明单元。该背光仅在帧周期的一部分局部地打开，以减少活动图像的拖尾效果。通常称这样的背光为扫描背光。照明单元包括多个光源和相关的发光区域，这些区域设置在液晶显示器的垂直扫描方向。这样，在该方向上，可将用于选择显示像素的行的多路栅线顺序地驱动。与发光区域相关的光发射源顺序地打开或关闭，与像素的行扫描同步。光敏感元件与光发射源中的每一个相关。光敏感元件反馈相关的光发射源的亮度至控制电路，该电路改变提供给光发射源的驱动信号，以减少各个发光区域之间的亮度差别。
这样，扫描背光取代用于恒定照亮全部矩阵显示器的常光平面，而产生仅出现在相对短的时间周期中的光区域。该相对短的周期比帧周期更短。其优点在于人的眼睛跟踪活动目标的集中度减小，因而拖尾变得不那么清楚。而且，当没有光冲突时，可选择并出现切换周期，其中矩阵显示器的像素改变它们的光性能。通常，在扫描背光中，特定的一个光源的光必须集中在相关的一个发光区域中；不应在矩阵显示器的全部区域上分开这些光。因此，光源的亮度差别将变得很明显。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于矩阵显示器的扫描背光单元，其中需要较少的光敏感元件。
本发明的第一方面如权利要求1所述，提供用于矩阵显示器的扫描背光单元。本发明的第二方面如权利要求21所述，提供包括扫描背光单元的装置。本发明的第三方面如权利要求22所述，提供照亮矩阵显示器的方法。优选的实施例在从属权利要求中限定。
在扫描背光单元中，光源设置于不同的发光区域。光源是分开激活的，例如连续地激活，以得到与相关的光源对应的激活的发光区域。通常，光源与矩阵显示器的帧扫描同步而激活。例如，光源在帧周期中全部激活一次。矩阵显示器的帧扫描通过选择像素的行得以执行，通常一行接着一行。在一个帧周期后，已将像素的所有行选择过一次，并刷新显示的图像。可替换地，光源可在要显示的图像的帧周期中激活多次，甚至非同步地激活。如果相关，将用于激活所有的光源(L1，...Ln)的重复顺序所需要的时间周期称为扫描周期。因而该扫描周期可维持多倍于帧周期的持续时间，或甚至与帧周期不相关。为方便说明，在下文中，扫描周期和帧周期将视为一致。
光源和它们的发光区域可覆盖像素的单行或像素的一组连续的行。这意味着由一个特定的光源发射的光集中在相关的发光区域。但是，部分的光也将出现在发光区域之外。例如，如果特定的光源在相关的发光区域中间的亮度是100％，则在邻近的发光区域的中部，该特定光源的亮度则为50％。通常，光源逐个激活，且每个仅在帧周期的一部分发光。或换言之，虽然可以好几个光源连续激活，但在预定的时刻可以全部发光。在扫描背光单元中，每一光源必须在帧周期中的至少一部分中关闭。因此，总能设定不同的时刻，不同的光源在此时发光。因而，每一光源对亮度的贡献可分别在单个光敏感元件的位置处被确定。因此，例如，可为每一光源校正相对每一预期亮度值的偏差。该偏差可根据检测信号通过改变提供给光源的功率而得以校正。该偏差可能由于老化，负载不同，温度改变和光源的容差而产生。
应注意，光源可包括单个发光元件或多个发光元件。至于发光区域，是指与单个发光元件相对应的区域或与光源的多个发光元件相对应的区域，该区域中光源的光是集中的。发光区域不是光源的光接收区域。通常，光接收区域大于发光区域。因而，当与该区域相关的光源发光时，发光区域激活。光源可有各种种类。例如，发光区域可与单个灯相关，或与一组灯相关，或与LED(发光二极管)的行或矩阵相关，或与其它小的发光元件相关。
如权利要求2所述的根据本发明的一个实施例中，控制器使用由光敏感元件检测的亮度级来控制功率电平，以获得每一个光源的期望亮度。这是可能实现的，因为可知在得到检测信号的每一时刻哪些光源正在发光，且已知这些激活光源中的每一个在敏感元件位置处的贡献因数。该贡献因数依赖于激活光源和敏感元件之间的距离，且通常是由所采用的反射器的结构预定的。
如权利要求3所述的根据本发明的一个实施例中，比较器在不同的检测时刻比较检测信号(或来自检测信号的信号)和预存值。该控制器控制功率电平以在不同检测时刻获得如预存值表示的期望亮度。这样，如果在该时刻所有激活的光源产生相同的亮度，在每一时刻可存储在敏感元件位置处应达到哪一亮度。如果检测到偏差，可断定哪一光源导致该偏差，且可改变提供的功率电平以补偿该偏差。
如权利要求4所述的根据本发明的一个实施例中，可求解用于定义在不同时刻对检测亮度的贡献的等式，且可调节提供的功率电平以获得在这些检测时刻的预期亮度。在每一不同时刻，检测亮度等于函数的加权和。在该和中的加权因数由不同光源和该敏感元件之间的距离确定，并因而是上文提到的贡献因数。
每一函数代表光源中相关一个的亮度，作为提供给该光源的功率电平的函数。这些函数可为线性函数，或更复杂的函数。这些函数包括系数和提供给光源的功率项的乘积。功率项可以是功率的幂，以获得多项式，或可以是更复杂的项如对数项。通常，对特定类型的光源，该函数的结构是已知的，但系数会随时间发生改变，例如，由于老化或温度影响。因为在每一检测时刻，哪一函数贡献于检测亮度，函数是什么，检测亮度是多少，以及加权因数为多少都是已知的，因此可获得等式系统并从其中确定系数。通过有规律地重复该检测周期，即使这些系数随时间发生变化，确定正确的系数是可能的。如果已确定正确的系数，施加给光源的功率电平将是合适的，从而可得到每一光源的预期亮度。优选地，预期亮度对每一光源是相同的，并随时间保持一致。很复杂的函数会使得从等式系统确定系数非常困难。因此，这些复杂函数优选为近似于具有尽可能少的项数的多项式。
如权利要求5所述的根据本发明的一个实施例中，该预定的加权因数和函数存储在存储器中。可凭经验确定用于不同光源的加权因数的值和函数。通常，如果光源相同，则所用的函数结构相同，区别仅在于它们的系数。取代全部函数，存储每一函数的系数和代表单个函数结构的单个算法就足够了。
如权利要求6所述的根据本发明的一个实施例中，在每一检测时刻，控制器控制驱动器为所有的激活光源提供预定的功率电平。如果函数和函数的系数已知，则可以从等式系统确定加权因数。如果函数事实上基本相同，这将尤其简单，例如在系统使用之初。简单测试检测状态足以准确确定加权因数。预定的功率电平对所有光源可以是相同的。
如权利要求7所述的根据本发明的一个实施例中，控制器控制驱动器对光源逐个施加预定的功率电平。这样，在该测试周期中，光源逐个激活。则可使用一个简单的算法。在每一检测时刻，由敏感元件检测的光是仅由单个光源发出的。因此，仅与其相关的加权因数相乘的相关函数贡献于检测亮度。如果函数仅包括一个系数，则可以以单个提供给光源的已知功率直接确定该系数。并不需要求解一个等式系统。如果函数更复杂，并包括几个系数，则在时间周期内，需要不同功率电平下的多个检测操作，且仅该光源发光。现在必须解该等式系统。如果更多光源在相同检测时刻激活，则可得到一个非常复杂的等式系统。
应注意到目前为止的函数在检测周期内是时间不变的。亮度作为提供给光源的功率的函数而确定，且假设当检测到几个亮度值时，该函数不变。也可确定该函数在检测周期内的时间性质，如在权利要求11中说明的一样。
如权利要求8所述的根据本发明的一个实施例中，如果对特定光源的亮度采样一次，则可确定函数的单项的单个系数。如果该函数大部分已知，则这是相应的。例如，如果该函数为仅具有线性或高次项的单系数的多项式。
如权利要求9所述的根据本发明的一个实施例中，如果光源的性能更复杂，该多项式函数可能包括不止一个带有相关系数的项。相同光源的亮度应在不同功率电平下检测，以确定限定该函数的多个系数。
如权利要求10所述的根据本发明的一个实施例中，计算器通过在不同扫描周期(例如帧)中相应的时刻利用检测信号来确定该函数，在不同扫描周期中不同功率电平提供给光源中激活的那些。因而，可知亮度是不同功率电平时函数的相同的和，因此，可确定一个更复杂的函数的更多系数。
如权利要求11所述的根据本发明的一个实施例中，对激活的光源的相同组，亮度在不同时刻采样，以确定亮度的时间特性，以及相关的函数。
如权利要求12所述的根据本发明的一个实施例中，在不同的扫描周期中，驱动相同的光源以驱动信号的不同占空比提供不同的亮度，以使积分为常数，从而该亮度的变化不可见。例如，当减小电流时，可增大占空比，以使占空比和电流的乘积基本保持不变。其优势在于，可定义更复杂的函数，因为可用具有不同亮度值的检测信号来确定系数。
如权利要求13所述的根据本发明的一个实施例中，对全部背光单元仅需要单个光敏感元件。这样，只需最少数量的光敏感元件，这可与现有技术US2003/0016205A1对比，其中每一光源都需要光敏感元件。需要对根据本发明的单个光敏感元件定位以使其接收每一光源的光。
可替换地，也可使用多个光敏感元件，每一个用于一组至少两个光源。其优势在于，光敏感元件的位置和相关的光源之间的距离差变得更小。可检测的亮度差更小，且不需要配置接收来自每一光源的光的敏感元件。可替换地，如果每一敏感元件接收每一发光区域的光，则可在敏感元件的所有位置知道每一发光区域的贡献。其优势在于，可使光源系统的偏差最小化。这样的偏差可由于反射器中的容差或光源相对反射器的位置产生，或由于反射器和光源的局部污染而产生。与每一光源需要一个敏感元件的现有技术相比，仍只需要更少的敏感元件。
如权利要求14所述的根据本发明的一个实施例，在彩色显示器中，光源包括不同的发光元件，其产生不同颜色的光。例如，在全彩显示器中，每一光源可包括红、绿和蓝色发光元件，其随时间顺序激活。全彩显示器中每一像素可包括多于三个的子像素，例如，一个像素可包括红、绿。蓝和白色子像素。对所有不同颜色都敏感的单个敏感元件对每一顺序驱动的不同有色光源能提供检测的亮度。因而，对每一不同的色光源，可采用如前所述的相同的方法。
如权利要求15所述的根据本发明的一个实施例中，不同的敏感元件可用于不同颜色的光。其优势在于，可使用更多的敏感元件。
如权利要求16所述的根据本发明的一个实施例中，不同颜色的检测值用于随时间保持不同色度常数的亮度值比。因而，不受光源老化或温度的影响，也能产生色彩重现。
本发明的这些方面以及其它方面将在后面的实施例中清楚体现并得到说明。
附图说明
图中：
图1表示用于矩阵显示器的具有单个光敏感元件的扫描背光单元，
图2表示扫描背光单元的控制器的实施例，
图3表示扫描背光单元的控制器的另一实施例，
图4A至4E表示光源的不同组，其具有随时间固定的亮度值，但在不同的时间和相关的检测时刻出现，该时刻的亮度由敏感元件检测，
图5A至5F表示光源的不同组，其具有随时间变化的亮度值，并在不同的时间和相关的检测时刻出现，该时刻的亮度由敏感元件检测，
图6表示用于全色矩阵显示器的扫描背光单元，其中使用了三个光敏感元件，且
图7表示包括扫描背光单元的矩阵显示器。
具体实施方式
图1表示用于如图7所示的矩阵显示器1的扫描背光单元(BU)。扫描背光单元(BU)仅包括单个光敏感元件(4)。该扫描背光单元BU进一步包括多个光源L1至Ln，例如，其可表现为单个拉长的灯。光源L1至Ln也可集中地用Li表示。发光区域5是与单光源Li相关的区域。多于一个的光源Li与每一发光区域5相关。例如，单个发光区域5可包括几个灯，其中每一个灯可发射不同颜色的光。可替换地，单个发光区域5可包括一行或几行发光元件，例如发光二极管。
发光区域5优选覆盖矩阵显示器的至少一行像素。在普通矩阵显示器中，其中该行在水平方向延伸，发光区域5也在水平方向延伸。在转置显示中，其中该行在垂直方向延伸，发光区域5也应在垂直方向延伸。虽然光源Li的光集中在发光区域5中，但部分光将出现在发光区域5之外。在扫描背光单元(BU)中，通常，光源的光量随着远离与该光源相关的发光区域5而迅速减少。术语发光区域5尤其用于解释单光源Li对应于与其相关的发光区域5，以及光源Li可包括多个发光元件，其也对应于相同的相关发光区域5。
驱动器2分别将驱动信号D1至Dn提供给光源L1至Ln。驱动信号D1至Dn可集中地用Di表示。光源L1至Ln与矩阵显示器1的像素10的行扫描同步地激活(见图7)。光敏感元件4设置在可以接收所有光源Li的光的位置。光敏感元件4的输出信号是检测信号SES。将该检测信号SES被提供至控制器3，该控制器3提供控制信号CS至驱动器2。第二光源L2和敏感元件4之间的距离由LSE表示。敏感元件4和光源Li之间的距离表示为LSi。检测信号SES依赖于敏感元件4和光源Li之间的距离LSi，提供给光源Li的功率，在检测时刻tsi激活的光源Li的数量，以及光源Li的属性。这些属性会随着时间而改变，例如，由于温度影响或老化。
控制器3完全可能控制驱动器2以获得光源Li的预期亮度。例如，可逐个激活光源Li，以产生时间周期，且在其中仅有单个光源Li发光。因为单个激活光源Li和敏感元件4之间的距离LSi是已知的，可通过使用对于距离LSi的加权因数来校正检测信号SES。可调整提供给单个激活光源Li的功率Pi以获得预期的亮度。该调整可能采用试错法。如果检查到光源Li的亮度LUi太低，将较大幅度增加功率Pi，并再次检测亮度LUi，调整功率Pi直到足够精确地达到预期的亮度LUi。虽然，这样使光源Li逐个激活的方法在正常工作下不可行，但在系统的工作启动时可能很有用。
可替换地，可使用函数F(见图3)表示光源Li的亮度LUi作为提供给该光源Li的功率Pi的函数。如果已知函数F和加权因数WF(见图3)，则可直接计算用于补偿检测亮度LUi和预期亮度之差的功率Pi。而且，如果函数F已知而加权因数WF未知，则可通过逐个提供相同的功率Pi至每一光源Li来确定加权因数WF。加权因数WF可随时间变化。如果加权因数WF已知，以相同的方式可确定函数F。这些函数F对不同的光源Li可以是不同的，且随时间变换。可结合已知的功率Pi通过规律地执行检测周期来跟踪加权因数WF或函数F随时间的变化。需要在不同功率Pi检测的检测信号SES的数量依赖于函数F的复杂度。如果光源Li的特性可通过具有单项的线性函数足够精确的近似，那么单次测量就足够了。在特定的测试时期可执行不同的测量，例如，可在每一次系统接通后执行该测量。可替换地，可在系统的正常工作中执行不同的测量。应该注意的是尽可能地使不同的功率Pi少出现。例如，可通过驱动信号Di的不同占空比来补偿不同的功率Pi。例如，如果使功率Pi减半，则占空比从0.5变化至1。也可在发送至矩阵显示器1的数据信号C1至Cm中执行一些补偿。
在另一例中，一些邻近的光源Li在同一周期激活。检测信号SES代表所有这些位于敏感元件的位置的激活光源Li的亮度LUi的和。敏感元件4的位置上的亮度是函数F(Pi)的加权和∑WFi*Fi(Pi)，每一激活光源Li对应一个加权因数WFi和函数Fi(Pi)。加权和的加权因数WFi依赖于光源Li和敏感元件4的位置之间的距离LSi，也表示为加权因数WF。函数Fi(Pi)提供光源的亮度作为施加的功率Pi的函数，也可表示为F。该结构中控制器3的工作可参照图4和5来说明。
图2表示该扫描背光单元(BU)的控制器3的实施例。该控制器3包括一个存储器32和比较器30。该存储器包括预存储的值PSV，其表示检测时刻tsi检测信号SES的值应该是什么值。比较器30接收检测信号SES和预存储的值PSV，以提供控制信号CS至驱动器。通过控制信号CS指示驱动器2以修改施加到光源Li上的功率Pi，比较器30在每一检测时刻tsi可校正检测信号SES和相关的预存储(预期的)值PSV之间的偏差。通常，这是迭代的方法。尤其是如果光源Li的组在相同周期中激活的情况下，且如果这些光源Li的不同组的时间周期重叠，则需要花费一些时间来寻找每一光源Li的最优功率Pi。
图3表示该扫描背光单元(BU)的控制器3的另一实施例。该控制器3包括一个存储器33和计算单元31。存储器33存储加权因数WF和函数F，两者确定光源Li的亮度LUi，其为功率Pi的函数。取代实际存储函数F，如果计算单元31明确函数F的结构，则存储函数F的系数CO就足够了。计算单元31容易从函数F的已知结构、它的系数CO和加权因数WF中计算亮度。
例如，如果光源Li逐个激活，则总是仅有单个光源Li有助于检测信号SES。计算单元31利用提供给光源Li的实际功率Pi，相关的加权因数WF和相关的函数F来确定计算出的亮度。通过光源Li和敏感元件4的位置之间的距离LSi预定加权因数WF。根据所用光源Li的种类和型号来预定函数F。计算出的亮度与由检测信号SES确定的检测亮度作比较。如果计算出的亮度偏离检测亮度，功率Pi通过控制信号CS而改变，该过程也可以是迭代的过程。
例如，如果光源Li逐个激活，但具有这些光源都激活的重叠的时间周期(例如参见图4)，再次出现可从中确定系数CO的等式系统。一旦已知系数CO，可调节提供给光源Li的功率Pi，以获得预期的亮度。
图4表示光源Li的不同组，其亮度LUi是时间t的函数，该时间固定在帧周期Tf内，但该时间出现在帧周期Tf的不同时段中。图4进一步表示相关的检测时刻tsi(ts1至tsn)，其中的亮度通过敏感元件4检测。图4A表示从t0持续到t3的时间，其中光源L1发出亮度为LU1的光。图4B表示从t1持续到t4的时间，其中光源L2发出亮度为LU2的光。图4C表示从t2持续到t5的时间，其中光源L3发出亮度为LU3的光。图4D表示从t6持续到t7的时间，其中光源Ln发出亮度为LUn的光。图4E表示可能的检测时刻t1，t2，t3，...，tn的例子。在该例中，检测时刻tsi分别在检测时刻t0，t1，t2，t3，...，t7中被选择出来。因而，在从时刻t2至t3的时间段中，三个光源L1，L2，L3有助于由敏感元件4在检测时刻ts3所检测的亮度。通过使每一检测时刻ts1，ts2，ts3，...tsn的检测亮度等于计算出的亮度，可得到等式系统，系数CO可从中获解。
这可通过一个简单的例子来说明，其中背光单元BU仅包括四个光源L1至L4，其为在水平方向延伸的拉长灯。该例没有表示于图4中，且在该例中的检测时刻ts1至ts4与表示在图4中的检测时刻ts1至ts4不相同。亮度函数Fi定义灯Li的亮度LUi为功率Pi的函数，每一函数由单个系数COi和功率Pi的乘积组成：LUi＝Fi(Pi)＝COi*Pi，i＝1，2，3或4。敏感元件4相对灯L2具有零垂直距离LSi(参见图5A)。灯Li的亮度在两个相邻灯Li之间的垂直距离上二等分。因而，灯L1和L3的加权因数WF为0.5。灯L2的加权因数为1，且灯L4的加权因数为0.25。每一灯Li的开通时间为半个帧周期Tf。在第一检测时刻ts1，灯L1和灯L2激活，并产生亮度L(ts1)。在第二检测时刻ts2，灯L2和L3激活并产生亮度L(ts2)。在第三检测时刻ts3，灯L3和L4激活并产生亮度L(ts3)。且在第四检测时刻ts4，灯L4和L1激活并产生亮度L(ts4)。因此，以下四个等式成立：
L(ts1)＝0.5*C01*P1+C02*P2
L(ts2)＝C02*P2+0.5*C03*P3
L(ts3)＝0.5*C03*P3+0.25*C04*P4
L(ts4)＝0.5*C01*P1+0.25*C04*P4
显然，系数C01至C04可从这四个等式中确定。一旦确定系数C01至C04，就可以修改功率P1至P4以使亮度L(ts1)至L(ts4)达到预期的亮度。因此，亮度LU1至LU4也将达到预期的水平。
但是，敏感元件4不可以被校正，因而在不同检测时刻ts1至ts4从检测信号SCS取得的亮度L(ts1)至L(ts4)的准确值不可知。通常，敏感元件4，例如可以是光敏二极管，具有线性特性，且不需要知道绝对显示亮度。因而，原则上不需要校正。然而，一种可能的方法是为最小的系数COi设定标准为1，其表示具有最低亮度LUi的灯Li由标称功率Pi激活。其它的灯Li将由以相同的因数减少的功率Pi驱动。
为提高检测的准确度，并防止干扰和越限，例如，在很多帧周期中，可通过使已确定的系数COi平均化来逐渐修改功率Pi。
可在敏感元件4的位置处自动地确定光源Li的加权因数WFi。这在由于机械容差而使加权因数WFi不能足够准确获知的情况下尤其重要。如果光源Li在任何时候完全相等，则该过程十分简单。可设置控制器3以检测具有系数COi的亮度，且系数COi都具有相同预定值，优选为一。则可以从等式系统确定加权因数WF。随后，将经确定的加权因数WF存储在存储器33中以作进一步使用。
图5表示光源Li的不同组，光源Li具有时间变化的亮度LUi，且在不同的周期内激活。图5进一步表示相关的检测时刻tsi，此时可通过敏感元件4检测亮度LUi。图5A表示，例如简单的背光单元BU的结构。背光单元BU仅包括四个光源L1至L4，其为在水平方向延伸的拉长灯。敏感元件4相对灯L2具有零垂直距离。图5B至5E分别表示，例如，在帧周期Tf内灯L1至L4的随时间变化的亮度LU1至LU4。图5F表示检测时刻ts11至ts18，在这些时刻可测得检测信号SES。
第一灯L1在检测时刻t0激活，第二灯L2在检测时刻t10激活，第三灯L3在检测时刻t11激活，且第四灯L4在检测时刻t12激活。L1至L4中各灯的亮度LUi从各自的激活时刻ti开始的半个帧周期Tf后回复至零。
为便于说明，灯L1至L4的接通和切断特性是一致的。灯L1至L4的特性可以是不同的。每一检测周期，即在灯L1至L4中相邻的两个连续的接通时刻ti之间的时间，执行两次检测操作。例如，在从时刻t10至t11持续的检测周期内，两个亮度LUi在时刻t13和t14被检测。因为在该检测周期内亮度LU1具有固定值，则亮度的变化完全取决于灯L2的亮度。从这两个检测值可确定在灯L2的亮度变化中涉及的时间常数。如果需要对更复杂的时间特性建模，则可在同一个检测周期内执行更多的检测操作。控制器3能重现具有变化的时间常数的灯L1至L4的时间变化特性。
通过将检测时刻tsi的检测亮度值构造成函数Fi的加权和，可得到等式系统，函数Fi提供每一灯Li的亮度LUi，该亮度取决于供给灯Li的功率Pi。系数COi和时间常数可从等式系统确定。从而可以计算为获得预定亮度LUi所需要的接通时间，如果执行亮度LUi的动态控制，这将是很重要的。使用亮度LUi的动态控制对提高暗景的灰度级分辨率有利。在暗景中，背光的亮度将减少，以使更多的灰度级可用到数据中，达到预期的亮度。在扫描背光单元BU中，可通过缩短光源Li的接通时间使背光变暗。对于背光单元BU的所有光源Li，接通时间能以相同的因数缩短，或每一光源也可不同。
例如，当接通时间常数不同于断开时间常数时，在每一检测周期可有多于两个的检测时刻tsi。光源Li的时间特性是已知的。可为提供给光源Li的功率Pi提供前馈补偿，以获得更快的脉冲响应。
如果光源Li在亮度LUi和提供给它的功率Pi之间具有非线性特性，也必须多次检测亮度LUi用以确定涉及到的多重系数C0i。如果需要使光源Li在较大亮度范围内变暗，这将尤其相关。如果这些检测操作必须在正常运行中进行，则应当出现时间周期，其中出现不同的变暗程度，从而有不同的功率/亮度值可用。否则，控制器3应产生测试信号，以在连续帧中为同一光源Li提供不同的功率Pi，并校正占空比以使变化的功率Pi基本不可见。
这样，如果在正常运行中功率Pi经常变化，可利用不同周期的检测信号SES以获得较高级的(多于一个系数COi)等式系统，不同周期中功率Pi不相同。例如，如果具有全功率Pi的周期和具有半功率Pi的周期对同一光源Li是可利用的，则可计算光源Li的亮度LUi的下一线性方程的系数C01和C02和提供给该光源Li的功率Pi
LUi＝C01+C02*Pi
可替换地，如果在正常运行中功率Pi不变或变化很小，则控制器3提供测试信号。例如，控制器3既可使光源Li变暗和又能增加接通时间以相应地补偿较低的亮度LUi。如果控制器3知道光源Li的接通特性，则可以在没有任何可见干扰的情况下产生这些测试信号。
由于光源Li的不同温度负荷，发射的光中不同的紫外线成分以及灰尘，不同光源Li在敏感元件4的位置处的亮度贡献会在光源Li的使用期限中变化。如果使用两个或更多定位于不同位置的敏感元件4，40，41(见图6)，这些影响将可测。可用特定的等式系统确定这些影响。通常，在背光单元BU的接通时刻，所有光源具有相同的特性(例如，灯Li都有相同的温度)。位置和灰尘影响可通过在背光单元UI接通后直接执行参考扫描来确定。只要没有图像显示，通过逐个激活光源Li，该操作将非常容易，且在光源Li的接通时间中没有重叠。
如果背光单元BU的特性变化缓慢，将必须以足够高的速率重复检测以跟踪这些变化。尤其是，如果使用动态背光，这些影响将变得相关。每一灯Li的温度可分别根据每一灯Li在几秒的时窗中的平均功率来变化。反射器内的环境温度根据所有灯Li在以分钟计的时窗中的总平均功率来变化，其也对灯Li的温度产生影响。
在实施例中，优选地，很多影响在同一时间得到补偿。这样，具有与功率Pi一样功能的描述光源Li的亮度的模型和相关的时间影响应该准确反映所使用的光源Li。应选择数量足够多的检测时刻tsi以反映时间相关性和/或光源Li的非线性特性。如果需要，可产生测试信号用于检测亮度值LUi，用于获得足够的等式从而确定系数CO。虽然这样的优化解法看起来很复杂，但控制器3可以是小而简单的电路，这是因为变化率很低，因而可有充足的时间执行需要的计算。
图6表示全彩色矩阵显示器的扫描背光单元BU，其中使用了三个光敏感元件4，40，41。光源Li包括可发射不同颜色光的发光元件Lij的不同组5。例如，图6表示每一组5包括三个发光元件Lij。仅指出了两组，一组在背光单元BU的顶部，包括发光元件L11，L12，L13，另一组在背光单元BU的底部，包括发光元件Ln1，Ln2，Ln3。发光元件L11至Ln1发出具有第一颜色的光，例如红色。发光元件L12至Ln2发出具有第二颜色的光，例如绿色。发光元件L13至Ln3发出具有第三颜色的光，例如蓝色。
虽然可使用对三种颜色都敏感的单个敏感元件4，但图6表示的实施例中使用了三个敏感元件4，40，41，分别仅对第一，第二和第三颜色敏感，且不对其它颜色敏感。敏感元件4提供检测信号SES，敏感元件40提供检测信号SES1，且敏感元件41提供检测信号SES2。控制器3接收检测信号SES，SES1，SES2并可执行此前所述的任何任务，但目前单独针对每一颜色。而且，控制器3可跟踪检测的亮度值的比率，以保持不同颜色的贡献率与预期比率相等，在预期比率下，可获得预期的白光点。可以存在多于三个的不同颜色发光元件。
图7表示矩阵显示器。矩阵显示器1包括像素10的排列，该像素与选择电极R1至Rn和数据电极C1至Cm的交叉点有关。特定的选择电极由Ri表示，其表示的意义结合上下文是明确的。特定的数据电极由Cj表示，同样，其意义从上下文看是明确的。在示出的例中，选择电极Ri是行电极且数据电极Cj是列电极。可替换地，选择电极Ri可在列方向延伸而数据电极Cj可在行方向上延伸。
选择驱动器SD提供选择电压至选择电极Ri。数据驱动器DD提供数据电压至数据电极Cj。控制器CT接收要显示到矩阵显示器1上的输入信号IS，提供控制信号CT02至选择驱动器SD，且提供控制信号CT01至数据驱动器DD。控制器CT控制选择驱动器SD和数据驱动器DD以使包含在输入信号IS中的图像信息显示在矩阵显示器1上。通常选择驱动器SD逐个选择像素10的行，而数据驱动器DD提供数据信号至平行于像素10的被选择的行的数据电极Cj。光源Li被激活的时间与像素10的行的选择是同步的。该矩阵显示器1可以是单色显示器和彩色显示器。该矩阵显示器可以为液晶显示器。
应当注意上述的实施例说明并不限制本发明，且所属技术领域的技术人员能在不脱离附加的权利要求保护范围的情况下设计很多可替换的实施例。
在权利要求中，任何置于圆括号之间的附图标记不应作为对权利要求的限制。使用动词“包括”和它的变化形式并不排除未在权利要求中出现的部件或步骤的存在。在部件前的冠词“一个”不排斥存在多个这样的部件。本发明可通过包括多个直观部件的硬件和经合适地编程的计算机来实现。在产品权利要求中列举了很多装置，这些装置都可通过一个和相同的硬件来实现。在相互不同的权利要求中陈述的某些方法，并不表示它们的结合不能良好地使用。

Claims (22)

1.一种用于矩阵显示器(1)的扫描背光单元(BU)，该扫描背光单元(BU)包括：
多个光源(L1，...，Ln)，
驱动器(2)，用于提供驱动信号(D1，...，Dn)至光源(L1，...，Ln)，
控制器(3)，用于控制驱动器(2)以分别激活光源(L1，...，Ln)，从而获得激活的发光区域(5)，和
光敏感元件(4)，与光源(L1，...，Ln)中至少两个所成的组相关联，以将表示该组的亮度(LU)的检测信号(SES)提供至控制器(3)，
控制器(3)被设置为在不同的时刻(ts1，...，tsn)读取检测信号(SES)，在这些时刻该组光源(L1，...，Ln)的相互不同子集被激活，以控制驱动器(2)来提供功率电平至该组光源(L1，...，Ln)，从而根据检测信号(SES)得到该组光源(L1，...，Ln)中的每一个光源的亮度(LU1，...，LUn)。
2.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)被设置为用于控制驱动器(2)以提供功率电平，从而得到光源(L1，...，Ln)中每一个光源的相等的亮度(LU1，...，LUn)。
3.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)包括用于存储预存值(PSV)的存储器(32)，和比较器(30)，用于将检测信号(SES)或在不同时刻(ts1，...，tsn)从检测信号(SES)得到的信号与预存值(PSV)进行比较以控制提供给光源(L1，...，Ln)的功率电平，从而使在检测信号(SES)或从检测信号(SES)得到的信号和预存值(PSV)之间的差距最小。
4.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)进一步包括用于求解等式系统的计算器(31)，通过将每一不同时刻(ts1，...，tsn)的检测信号(SES)构造成与函数(F)的相关加权和(WS)相等而得到该等式系统，函数(F)作为提供的功率电平(Pi)的函数，表示不同光源(L1，...，Ln)的亮度(LU1，...，LUn)，加权和(WS)的加权因数(WF)取决于光敏感元件(4)的位置和各光源(L1，...，Ln)之间的距离(di)。
5.如权利要求4所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)进一步包括存储器(33)，用于存储所述的加权因数(WF)和/或所述的函数(F)。
6.如权利要求4所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)被设置为用于控制驱动器(2)以将预定的功率电平提供至多个光源(L1，...，Ln)中被激活的那些，且计算器(31)被设置为用于从等式系统中确定所述的加权因数(WF)。
7.如权利要求4所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)用于控制驱动器(2)以将预定的功率逐个提供给所述的光源(L1，...，Ln)，且计算器(31)用于为不同的光源(L1，...，Ln)确定所述的函数(F)。
8.如权利要求7所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)用于控制驱动器(2)以将相同的预定功率电平提供给所述的光源(L1，...，Ln)，且计算器(31)用于在不同的检测时刻(ts1，...，tsn)从检测信号(SES)确定所述的函数，该函数为具有功率电平(Pi)的单项的多项式。
9.如权利要求7所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)用于控制驱动器(2)以将多个预定的功率电平提供给所述的光源(L1，...，Ln)中的每一个，且计算器(31)用于从相关的检测信号(SES)中确定所述的函数(F)。
10.如权利要求4所述的扫描背光单元(BU)，其中计算器(31)用于利用不同扫描周期(Tf)中的相应时刻的检测信号(SES)来确定函数(F)，在不同的扫描周期中提供不同的功率电平(Pi)至光源(L1，...，Ln)中被激活的那些，不同的扫描周期(Tf)中的每一个是对于激活所有光源(L1，...，Ln)的重复顺序所需要的时间周期。
11.如权利要求4所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)用于在相应的多个时刻(ts11，...，ts18)重新得到多个检测信号(SES)，在这些时刻处激活该组光源(L1，...，Ln)中相同的一个以得到多个等式系统，用于确定所述光源(L1，...，Ln)的亮度(LU1，...，LUn)的时间特性。
12.如权利要求4所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)用于控制驱动器(2)以便通过在不同扫描周期(Tf)中的相应时刻将具有不同占空比的驱动信号(D1，...，Dn)提供至相关联的光源(L1，...，Ln)，从而将预定的功率电平提供至所述的光源(L1，...，Ln)，其中计算器(31)用于根据在不同扫描周期(Tf)中的所述相应时刻处的检测信号(SES)来确定所述的函数(F)，不同的扫描周期(Tf)中的每一个是对于激活所有光源(L1，...，Ln)的重复顺序所需要的时间周期。
13.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，包括单个光敏感元件(4)，其被定位成接收光源(L1，...，Ln)中的每一个的光。
14.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，其中光源(L1，...，Ln)包括发射具有第一颜色(R)的光的第一光源(L11，...，Ln1)，和发射具有不同于第一颜色(R)的第二颜色(G)的光的第二光源(L12，...，Ln2)，控制器(3)以时间顺序激活所述的第一光源(L11，...，Ln1)和所述的第二光源(L12，...，Ln2)，其中单个光敏感元件(4)对具有第一颜色(R)的光和具有第二颜色(G)的光敏感。
15.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，其中光源(L1，...，Ln)包括发射具有第一颜色(R)的光的第一光源(L11，...，Ln1)，和发射具有不同于第一颜色(R)的第二颜色(G)的光的第二光源(L12，...，Ln2)，其中扫描背光单元(BU)包括另一光敏感元件(40)，其对具有第二颜色(G)的光敏感，第一上述的光敏感元件(4)对具有第一颜色(R)的光敏感，其中控制器(3)用于控制驱动器(2)以时间顺序激活所述的第一光源(L11，...，Ln1)和所述的第二光源(L12，...，Ln2)。
16.如权利要求15所述的扫描背光单元(BU)，其中控制器(3)用于分别根据第一上述的光敏感元件(4)的检测信号(SES)和另一光敏感元件(40)的另一检测信号(SES1)，控制提供给第一光源(L11，...，Ln1)的功率电平和提供给第二光源(L12，...，Ln2)的功率电平之间的比率，从而得到第一光源(L11，...，Ln1)和第二光源(L12，...，Ln2)的亮度之间的恒定比率。
17.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，其中光源(L1，...，Ln)是灯。
18.如权利要求17所述的扫描背光单元(BU)，其中灯(L1，...，Ln)具有拉长的形状，且单个灯和单个发光区域(5)相关联。
19.如权利要求1所述的扫描背光单元(BU)，其中光源(L1，...，Ln)中的每一个包括多个发光元件。
20.如权利要求19所述的扫描背光单元(BU)，其中发光元件是发光二极管。
21.一种装置，其包括矩阵显示器(1)和如权利要求1所述的用于照亮矩阵显示器(1)的扫描背光单元(BU)。
22.一种照亮具有扫描背光单元(BU)的矩阵显示器(1)的方法，该扫描背光单元(BU)包括光源(L1，...，Ln)和光敏感元件(4)，该光敏感元件(4)与光源(L1，...，Ln)中的至少两个构成的组相关联，用以提供表示在所述光敏感元件(4)的位置处的亮度的检测信号(SES)，该方法包括：
提供驱动信号至光源(L1，...，Ln)以分别激活光源(L1，...，Ln)，从而得到激活的发光区域(5)，
在不同时刻(ts1，...，tsn)读取检测信号(SES)，其中所述组光源(L1，...，Ln)的不同子集在这些不同时刻是激活的，和
根据检测信号(SES)，控制将功率电平提供至所述组光源(L1，，...，Ln)的提供，从而获得该组光源(L1，...，Ln)中的每一个的亮度(LU1，...，LUn)。
CNB2005800154225A 2004-05-14 2005-05-09 用于矩阵显示器的扫描背光 Expired - Fee Related CN100514427C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04102132.0 2004-05-14
EP04102132 2004-05-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1954354A CN1954354A (zh) 2007-04-25
CN100514427C true CN100514427C (zh) 2009-07-15

Family

ID=34966682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800154225A Expired - Fee Related CN100514427C (zh) 2004-05-14 2005-05-09 用于矩阵显示器的扫描背光

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7737937B2 (zh)
EP (1) EP1751735A1 (zh)
JP (1) JP2007537477A (zh)
KR (1) KR101183695B1 (zh)
CN (1) CN100514427C (zh)
WO (1) WO2005111976A1 (zh)

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2443206A1 (en) 2003-09-23 2005-03-23 Ignis Innovation Inc. Amoled display backplanes - pixel driver circuits, array architecture, and external compensation
WO2006063448A1 (en) 2004-12-15 2006-06-22 Ignis Innovation Inc. Method and system for programming, calibrating and driving a light emitting device display
US10012678B2 (en) 2004-12-15 2018-07-03 Ignis Innovation Inc. Method and system for programming, calibrating and/or compensating, and driving an LED display
US9799246B2 (en) 2011-05-20 2017-10-24 Ignis Innovation Inc. System and methods for extraction of threshold and mobility parameters in AMOLED displays
US8576217B2 (en) 2011-05-20 2013-11-05 Ignis Innovation Inc. System and methods for extraction of threshold and mobility parameters in AMOLED displays
US10013907B2 (en) 2004-12-15 2018-07-03 Ignis Innovation Inc. Method and system for programming, calibrating and/or compensating, and driving an LED display
JP4904783B2 (ja) * 2005-03-24 2012-03-28 ソニー株式会社 表示装置及び表示方法
CN102663977B (zh) 2005-06-08 2015-11-18 伊格尼斯创新有限公司 用于驱动发光器件显示器的方法和系统
CA2518276A1 (en) 2005-09-13 2007-03-13 Ignis Innovation Inc. Compensation technique for luminance degradation in electro-luminance devices
KR20070099942A (ko) * 2006-04-06 2007-10-10 삼성전자주식회사 액정표시장치
JP2007287422A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Nec Lcd Technologies Ltd バックライトシステム及び液晶表示装置並びにバックライトの調整方法
TW200746022A (en) 2006-04-19 2007-12-16 Ignis Innovation Inc Stable driving scheme for active matrix displays
US7859526B2 (en) * 2006-05-01 2010-12-28 Konicek Jeffrey C Active matrix emissive display and optical scanner system, methods and applications
JP2009540354A (ja) * 2006-06-06 2009-11-19 エヌエックスピー ビー ヴィ 表示デバイス及びその照明方法
DE102006027403B4 (de) * 2006-06-13 2015-07-30 Eizo Gmbh Verfahren und Anordnung zum Ermitteln eines Leuchtdichte-Istwertes
US7759882B2 (en) 2006-07-31 2010-07-20 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. Color control for scanning backlight
CA2556961A1 (en) 2006-08-15 2008-02-15 Ignis Innovation Inc. Oled compensation technique based on oled capacitance
JP4607846B2 (ja) 2006-10-19 2011-01-05 ソニー株式会社 光源装置、光源駆動装置、発光量制御装置および液晶表示装置
TW200844932A (en) * 2006-12-13 2008-11-16 Koninkl Philips Electronics Nv Method for light emitting diode control and corresponding light sensor array, backlight and liquid crystal display
JP5037176B2 (ja) * 2007-03-05 2012-09-26 パナソニック株式会社 液晶表示装置
US7548030B2 (en) 2007-03-29 2009-06-16 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. Color control for dynamic scanning backlight
JP5075452B2 (ja) 2007-04-09 2012-11-21 三洋電機株式会社 投写型映像表示装置
JP2008268642A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Sony Corp バックライト装置、バックライト制御方法、および液晶表示装置
JP4720782B2 (ja) * 2007-05-09 2011-07-13 ソニー株式会社 画像表示装置
TWI375198B (en) * 2007-05-17 2012-10-21 Tpo Displays Corp A system for displaying images
US8659641B2 (en) * 2007-05-18 2014-02-25 3M Innovative Properties Company Stereoscopic 3D liquid crystal display apparatus with black data insertion
KR101264720B1 (ko) * 2007-06-15 2013-05-15 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
US7622697B2 (en) 2007-06-26 2009-11-24 Microsemi Corp. - Analog Mixed Signal Group Ltd. Brightness control for dynamic scanning backlight
US8044899B2 (en) * 2007-06-27 2011-10-25 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Methods and apparatus for backlight calibration
JP5110355B2 (ja) 2007-07-09 2012-12-26 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 液晶表示装置のバックライト駆動方法及びその装置並びに液晶表示装置
US8432584B2 (en) * 2007-12-26 2013-04-30 Lexmark International, Inc. Scanner and system employing composite illumination
US8736541B2 (en) * 2008-02-26 2014-05-27 Sony Corporation Reducing scrolling effect for LCD lamps
WO2009113055A2 (en) 2008-03-13 2009-09-17 Microsemi Corp. - Analog Mixed Signal Group, Ltd. A color controller for a luminaire
EP2109093A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-14 Barco N.V. Scanning backlight colour control
TW201004477A (en) 2008-06-10 2010-01-16 Microsemi Corp Analog Mixed Si Color manager for backlight systems operative at multiple current levels
KR101493493B1 (ko) 2008-08-06 2015-03-06 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 장치 및 그것을 포함하는 액정 표시 장치
TW201023154A (en) * 2008-12-09 2010-06-16 Au Optronics Corp Backlight module and method of controlling the luminance of the backlight module
JP5067583B2 (ja) * 2009-01-26 2012-11-07 ソニー株式会社 光源装置、光源駆動装置、発光量制御装置および液晶表示装置
US8324830B2 (en) 2009-02-19 2012-12-04 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. Color management for field-sequential LCD display
TWI412299B (zh) * 2009-06-12 2013-10-11 Qisda Corp 提供動態開路保護之背光模組和相關驅動方法
US9384698B2 (en) 2009-11-30 2016-07-05 Ignis Innovation Inc. System and methods for aging compensation in AMOLED displays
CA2688870A1 (en) 2009-11-30 2011-05-30 Ignis Innovation Inc. Methode and techniques for improving display uniformity
CA2669367A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-16 Ignis Innovation Inc Compensation technique for color shift in displays
US10319307B2 (en) 2009-06-16 2019-06-11 Ignis Innovation Inc. Display system with compensation techniques and/or shared level resources
US9311859B2 (en) 2009-11-30 2016-04-12 Ignis Innovation Inc. Resetting cycle for aging compensation in AMOLED displays
US10996258B2 (en) 2009-11-30 2021-05-04 Ignis Innovation Inc. Defect detection and correction of pixel circuits for AMOLED displays
US8803417B2 (en) 2009-12-01 2014-08-12 Ignis Innovation Inc. High resolution pixel architecture
KR101635215B1 (ko) * 2009-12-24 2016-07-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US9881532B2 (en) 2010-02-04 2018-01-30 Ignis Innovation Inc. System and method for extracting correlation curves for an organic light emitting device
CA2692097A1 (en) 2010-02-04 2011-08-04 Ignis Innovation Inc. Extracting correlation curves for light emitting device
US10089921B2 (en) 2010-02-04 2018-10-02 Ignis Innovation Inc. System and methods for extracting correlation curves for an organic light emitting device
US10163401B2 (en) 2010-02-04 2018-12-25 Ignis Innovation Inc. System and methods for extracting correlation curves for an organic light emitting device
US10176736B2 (en) 2010-02-04 2019-01-08 Ignis Innovation Inc. System and methods for extracting correlation curves for an organic light emitting device
US20140313111A1 (en) 2010-02-04 2014-10-23 Ignis Innovation Inc. System and methods for extracting correlation curves for an organic light emitting device
CA2696778A1 (en) 2010-03-17 2011-09-17 Ignis Innovation Inc. Lifetime, uniformity, parameter extraction methods
US8907991B2 (en) 2010-12-02 2014-12-09 Ignis Innovation Inc. System and methods for thermal compensation in AMOLED displays
US9530349B2 (en) 2011-05-20 2016-12-27 Ignis Innovations Inc. Charged-based compensation and parameter extraction in AMOLED displays
US9466240B2 (en) 2011-05-26 2016-10-11 Ignis Innovation Inc. Adaptive feedback system for compensating for aging pixel areas with enhanced estimation speed
WO2012164475A2 (en) 2011-05-27 2012-12-06 Ignis Innovation Inc. Systems and methods for aging compensation in amoled displays
JP5152375B2 (ja) * 2011-07-22 2013-02-27 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 バックライトシステム及び液晶表示装置並びにバックライトの調整方法
US9324268B2 (en) 2013-03-15 2016-04-26 Ignis Innovation Inc. Amoled displays with multiple readout circuits
US10089924B2 (en) 2011-11-29 2018-10-02 Ignis Innovation Inc. Structural and low-frequency non-uniformity compensation
US8937632B2 (en) 2012-02-03 2015-01-20 Ignis Innovation Inc. Driving system for active-matrix displays
US8922544B2 (en) 2012-05-23 2014-12-30 Ignis Innovation Inc. Display systems with compensation for line propagation delay
JP5943707B2 (ja) * 2012-05-25 2016-07-05 三菱電機株式会社 画像表示装置
US9336717B2 (en) 2012-12-11 2016-05-10 Ignis Innovation Inc. Pixel circuits for AMOLED displays
US9786223B2 (en) 2012-12-11 2017-10-10 Ignis Innovation Inc. Pixel circuits for AMOLED displays
WO2014097447A1 (ja) * 2012-12-20 2014-06-26 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 表示装置及び表示装置における輝度ムラ補正方法
EP3043338A1 (en) 2013-03-14 2016-07-13 Ignis Innovation Inc. Re-interpolation with edge detection for extracting an aging pattern for amoled displays
CN107452314B (zh) 2013-08-12 2021-08-24 伊格尼斯创新公司 用于要被显示器显示的图像的补偿图像数据的方法和装置
US9741282B2 (en) 2013-12-06 2017-08-22 Ignis Innovation Inc. OLED display system and method
US9761170B2 (en) 2013-12-06 2017-09-12 Ignis Innovation Inc. Correction for localized phenomena in an image array
US9502653B2 (en) 2013-12-25 2016-11-22 Ignis Innovation Inc. Electrode contacts
US10192479B2 (en) 2014-04-08 2019-01-29 Ignis Innovation Inc. Display system using system level resources to calculate compensation parameters for a display module in a portable device
US9508125B2 (en) * 2014-05-06 2016-11-29 Astral Images Corporation Restoration of photographic film having a color matrix using digital photographic film processing techniques
CA2879462A1 (en) 2015-01-23 2016-07-23 Ignis Innovation Inc. Compensation for color variation in emissive devices
CA2889870A1 (en) 2015-05-04 2016-11-04 Ignis Innovation Inc. Optical feedback system
CA2892714A1 (en) 2015-05-27 2016-11-27 Ignis Innovation Inc Memory bandwidth reduction in compensation system
CA2900170A1 (en) 2015-08-07 2017-02-07 Gholamreza Chaji Calibration of pixel based on improved reference values
US10032418B2 (en) * 2016-05-09 2018-07-24 Japan Display Inc. Display apparatus
DE102018130240A1 (de) * 2018-11-29 2020-06-04 Universität des Saarlandes Verfahren zur Ansteuerung einer Matrixanzeige sowie Matrixanzeige

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6081073A (en) 1995-12-19 2000-06-27 Unisplay S.A. Matrix display with matched solid-state pixels
US6094185A (en) * 1995-07-05 2000-07-25 Sun Microsystems, Inc. Apparatus and method for automatically adjusting computer display parameters in response to ambient light and user preferences
JP4050802B2 (ja) * 1996-08-02 2008-02-20 シチズン電子株式会社 カラー表示装置
JP3371200B2 (ja) * 1997-10-14 2003-01-27 富士通株式会社 液晶表示装置の表示制御方法及び液晶表示装置
US6157143A (en) 1999-03-02 2000-12-05 General Electric Company Fluroescent lamps at full front surface luminance for backlighting flat panel displays
JP3971892B2 (ja) * 2000-09-08 2007-09-05 株式会社日立製作所 液晶表示装置
US6888529B2 (en) 2000-12-12 2005-05-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Control and drive circuit arrangement for illumination performance enhancement with LED light sources
US6611000B2 (en) 2001-03-14 2003-08-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lighting device
GB0113331D0 (en) 2001-06-01 2001-07-25 Printable Field Emitters Ltd Drive electronics for display devices
JP3850241B2 (ja) 2001-07-19 2006-11-29 シャープ株式会社 照明装置およびそれを用いた液晶表示装置
JP4032696B2 (ja) * 2001-10-23 2008-01-16 日本電気株式会社 液晶表示装置
WO2003077013A2 (en) 2002-03-13 2003-09-18 The University Of British Columbia High dynamic range display devices
JP3942169B2 (ja) * 2002-08-29 2007-07-11 東北パイオニア株式会社 発光表示パネルの駆動装置および駆動方法
US7256763B2 (en) * 2003-06-10 2007-08-14 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device and driving method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20080259020A1 (en) 2008-10-23
JP2007537477A (ja) 2007-12-20
US7737937B2 (en) 2010-06-15
KR101183695B1 (ko) 2012-09-14
EP1751735A1 (en) 2007-02-14
KR20070017203A (ko) 2007-02-08
CN1954354A (zh) 2007-04-25
WO2005111976A1 (en) 2005-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100514427C (zh) 用于矩阵显示器的扫描背光
CN106935188B (zh) 感测数据校正器、oled装置和补偿oled装置的图像质量的方法
CN100403380C (zh) 能量感应式发光二极管显示器系统及其操作方法
CN101251984B (zh) 有机发光二极管显示器及其驱动方法
US7609240B2 (en) Light generating device, display apparatus having the same and method of driving the same
KR101442680B1 (ko) 유기 발광 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법
CN109599060A (zh) 像素补偿方法、像素补偿系统及显示装置
CN100399395C (zh) 有源矩阵型显示单元及其驱动方法
US7936324B2 (en) Liquid crystal display device and driving method thereof
CN101604972A (zh) 模数转换器
CN101483031B (zh) 有机el显示装置
CN110444166A (zh) 驱动电压设置装置、驱动电压设置方法和显示装置
CN101315750A (zh) 显示装置和显示方法
JP2015172757A (ja) 合成色を用いたフィールド・シーケンシャル・カラー・ディスプレイ
CN102947874A (zh) 反射和透射反射操作模式
CN109817160A (zh) 一种显示屏亮度的控制方法及装置
KR20080035969A (ko) 광원 장치, 광원 구동 장치, 발광량 제어 장치 및 액정표시 장치
CN101727248A (zh) 用于执行闪光模式的触摸屏显示装置和操作该装置的方法
CN103077687A (zh) 液晶显示装置
CN100507998C (zh) 照明装置和采用该装置的显示装置
CN101661706A (zh) 显示驱动电路和使用该显示驱动电路的显示设备
CN101609648A (zh) 一种用于显示装置的发光器件及其驱动方法
KR101423112B1 (ko) 광 발생장치, 이를 갖는 표시장치 및 그 구동방법
CN101312009A (zh) 显示装置
WO2010014991A1 (en) Circuits for control of light sources in displays

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090715

Termination date: 20140509