CN101903699B - 用于选择透射显示器的光发射器的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于提供屏幕前方的均匀性的设备和方法。方法包括估计与相对应显示器的滤光函数以及作为如经由滤光函数确定的与相对应从显示器透射的光的特性的函数而选择多个光发射器。设备被提供为包括：多个光发射器，包括与相对应多个光发射器的第一色度差和与相对应多个光发射器和滤光函数的第二色度差，其中第二色度差小于第一色度差。

Description

用于选择透射显示器的光发射器的装置和方法

技术领域

本发明涉及发光，并且更具体地，涉及选择设备中使用的发光部件。

背景技术

面板发光设备用于许多发光应用。发光面板可以被用作例如，LCD显示器的背光单元(BLU)。背光单元通常取决于诸如荧光管和/或发光二极管(LED)的多个光发射器的布置。多个光发射器的重要属性可以包括所显示的输出中的色彩和/或照度的均匀性。目前，可以根据光发射器的各自的输出和/或性能对它们进行测试和分组和/或分箱(bin)以改进多个光发射器之间的相对均匀性。可以使用例如，色度值(诸如International Commission on Illumination在1931年创建的CIE 1931色彩空间中使用的x，y值)来执行分组。通过该方式，每个光发射器的特征可以由x，y坐标来描述。具有相似的x，y值的发射器可以被分组或分箱以一起使用。然而，具有相似的x，y坐标和/或发光度的发射器可能包括显著不同的光谱功率分布，这可能不利地影响与设备中的其他部件结合使用时的均匀性。

发明内容

本发明的一些实施例包括用于控制包括显示器和被配置为通过显示器传送光的多个光发射器的显示板中的光发射特性的方法。在一些实施例中，控制光发射特性可以包括改进从显示器传送的光的均匀性。在一些实施例中，可以经由此处描述的方法、设备、系统和/或计算机程序产品来影响所显示的光的其他特性。例如，一些实施例可以提供光发射器的选择，以提供特定的色度性能。这些方法的一些实施例可以包括作为对应于从显示板传送的光的特性的函数而选择光发射器。一些实施例包括估计对应于显示板的滤光函数，其中对应于从显示板传送的光的特性的函数部分地对应于滤光函数。

在一些实施例中，选择光发射器包括生成关于每个光发射器的发射器光谱功率分布数据以及作为发射器光谱功率分布数据和滤光函数的函数而生成对应于每个光发射器的经滤光的色度数据。在一些实施例中，生成经滤光的色度数据包括作为发射器光谱功率分布数据和滤光函数的函数而生成关于每个光发射器的经滤光的光谱功率分布数据，估计对应于经滤光的光谱功率分布数据的三刺激值，以及根据三刺激值计算经滤光的色度数据。

在一些实施例中，选择光发射器进一步包括建立经滤光的色度数据的范围以及在经滤光的色度数据的范围内选择光发射器。

在一些实施例中，选择多个光发射器包括生成对应于每个光发射器的经滤光的色度数据，建立经滤光的色度数据的范围，以及在经滤光的色度数据的范围内选择光发射器。在一些实施例中，选择光发射器包括将标准化的滤光器应用于分光镜系统，用于生成经滤光的色度数据。

在一些实施例中，光发射器包括固态光发射器。在一些实施例中，固态光发射器中的至少两个被配置为发射具有基本上不同的主波长的光。在一些实施例中，固态光发射器中的至少一个包括蓝色发光LED和被配置为改变从蓝色发光LED发射的光的波长的荧光化合物。在一些实施例中，荧光化合物包括磷光体。

本发明的一些实施例包括被配置为作为对应于从显示板传送的光的特性的函数而选择光发射器的装置。一些实施例包括计算机程序产品，包括计算机可读存储介质，其具有在其中实现的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码被配置为作为对应于从显示板传送的光的特性的函数而选择光发射器。

本发明的一些实施例包括如下设备，该设备包括多个光发射器，包括光发射器之间的第一色度差和对应于光发射器和滤光函数的第二色度差，其中第二色度差小于第一色度差。在一些实施例中，光发射器包括白色发光LED和/或冷阴极荧光灯。

一些实施例包括对应于滤光函数的光学元件，其中光学元件被配置为从光发射器接收光以及传送对应于光学元件和光发射器的色度性质的经滤光的光。一些实施例包括灯具壳体，被配置为在灯具中支撑光发射器，其中光学元件包括灯具漫射器。

在一些实施例中，第一色度差对应于光发射器的原始光度特性，以及其中，第二色度差对应于从光学元件发射的光发射器的光度特性。

一些实施例包括背光单元壳体，被配置为按提供背光的配置来支撑光发射器。一些实施例包括显示器，被配置为从光发射器接收光并且选择性地传送对应于显示图像的接收到的光，其中滤光函数对应于显示器。

本发明的一些实施例包括增加背光显示板中的显示均匀性的方法。这些方法可以包括估计透射显示部件的滤光函数，通过所述透射显示部件透射背光发射，以及估计关于多个光发射器的对应于滤光函数的经滤光的色度数据。该方法可以包括根据经滤光的色度数据的多个范围对光发射器进行分组，以及根据用于背光显示板中的背光单元中的经滤光的色度数据的范围中的一个范围来选择一部分光发射器。

在一些实施例中，估计经滤光的色度数据包括将滤光函数应用于对应于光发射器的原始光谱数据。在一些实施例中，估计经滤光的色度数据包括经由对应于滤光函数的滤光器生成光谱数据。在一些实施例中，部分光发射器包括对应于未滤光的色度数据的第一色度范围和对应于经滤光的色度数据的第二色度范围，以及其中第一色度范围大于第二色度范围。

本发明的一些实施例包括计算机程序产品，包括计算机可读存储介质，其具有在其中实现的计算机可读程序代码，计算机可读程序代码被配置为执行此处描述的方法。

本发明的一些实施例包括一种用于基于预期用途来选择多个光发射器的装置。该装置的一些实施例包括滤光应用模块，被配置为将滤光函数应用于对应于每个光发射器的原始光谱数据以及生成对应于每个光发射器的经滤光的光谱数据。一些实施例可以包括色度模块，被配置为使用经滤光的光谱数据来估计对应于每个光发射器的至少一个色度值。

一些实施例可以包括：功率模块，被配置为向每个光发射器提供功率；光谱测定模块，被配置为估计对应于每个光发射器的原始光谱数据；以及分类模块，被配置为将光发射器分类为对应于至少一个色度值的多个箱中。

本发明的一些实施例包括用于控制通过透射板发射的光的特性的方法。这些方法的一些实施例可以包括作为透射板的透射性质的函数和光发射器的原始光谱性质的函数而选择多个光发射器。在一些实施例中，通过透射板发射的光的特性可以包括特定色度特性。一些实施例可以提供，特定色度特性包括对应于特定波长的预先限定的均匀性变化。一些实施例可以提供，特定色度特性包括改进的均匀性。在一些实施例中，通过透射板发射的光的特性可以包括特定发光度特性。

附图说明

所包括的附图用于提供本发明的进一步的理解，并且附图被并入本申请并构成本申请的一部分，示出了本发明的某个(些)实施例。

图1是示出根据本发明的一些实施例的被配置为向一个或更多个透射部件发射光的多个光发射器的侧视示意图。

图2A和2B是示出根据本发明的一些实施例的如图1中示出的透射部件所导致的色度变化的色彩空间色度图。

图3是示出根据本发明的一些实施例的具有相同的色度坐标和不同的光谱内容的发射器的色彩空间色度图。

图4A和4C是根据本发明的一些实施例的在应用如图4B中示出的滤光函数之前和之后的图3中示出的点的光谱功率分布曲线图。

图5A和5B是示出根据本发明的一些实施例的用于将滤光函数应用到光发射器色度数据的系统和/或操作的框图。

图6是示出根据本发明的一些实施例的用于控制显示板中的光发射特性的操作的框图。

图7是示出根据本发明的一些实施例的用于选择多个光发射器的操作的框图。

图8是示出根据本发明的一些实施例的用于生成经滤光的色度数据的操作的框图。

图9是示出根据本发明的一些实施例的用于增加显示均匀性的操作的框图。

图10是根据本发明的一些实施例的设备的侧视示意图。

图11是根据本发明的其他实施例的设备的侧视示意图。

图12是根据本发明的其他实施例的设备的侧视示意图。

图13是示出根据本发明的一些实施例的用于基于预期用途来选择光发射器的装置的框图。

具体实施方式

现在，下面将参照其中示出了本发明的实施例的附图更全面地描述本发明的实施例。然而，本发明可以具体化为许多不同的形式并且不应被解释为限于此处阐述的实施例。相反地，这些实施例被提供为本公开内容将是详尽的和完整的，并且将向本领域的技术人员全面传达本发明的范围。通篇中相同的附图标记表示相同的元件。

将理解，尽管术语第一、第二等在此处可用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于使一个元件区别于另一元件。例如，在不偏离本发明的范围的前提下，第一元件可以被称为第二元件，并且相似地，第二元件可以被称为第一元件。如此处使用的，术语“和/或”包括一个或更多个关联的列出项的任何和所有组合。

将理解，当诸如层、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或者延伸到另一元件“上”时，其可以直接位于该另一元件上或者直接延伸到该另一元件上，或者也可以存在中间的元件。相反地，当元件被称为“直接”位于另一元件“上”或者“直接”延伸到另一元件“上”时，不存在中间的元件。还将理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件或者可以存在中间的元件。相反地，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间的元件。

诸如“下方”或“上方”或者“上面”或“下面”或者“水平”或“垂直”的关系性术语在此处可用于描述如图中所示的一个元件、层或区域与另一元件、层或区域的关系。将理解，这些术语意在涵盖除了图中示出的取向之外的设备的不同取向。

此处使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非意在限制本发明。除非上下文另外清楚地指示，否则如此处使用的单数形式“一个”、“一种”、“所述”意在也包括复数形式。将进一步理解，此处使用的术语“包括”和/或“含有”指明了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并未排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在。

除非另外限定，否则此处使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解，此处使用的术语应被解释为具有与其在本说明书的上下文和相关领域中的其含义一致的含义，并且除非此处如此限定，否则不应在理想化或过度形式化的意义上进行解释。

下面根据本发明的实施例，参照方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明。将理解，流程图和/或框图的一些框，以及流程图和/或框图中的一些框的组合，可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被存储或实现在微控制器、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、可编程逻辑控制器(PLC)或者其他处理电路、通用计算机、专用计算机或者诸如用以产生机器的其他可编程数据处理装置中，从而使经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的框中指明的功能/动作的构件。

这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，其可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定的方式发挥功能，从而使计算机可读存储器中存储的指令产生包括实现流程图和/或框图的框或多个框中指明的功能/动作的指令装置的制造物品。

计算机程序指令也可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的处理，从而使在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的框或多个框中指明的功能/动作的步骤。将理解，框中标出的功能/动作可以不按操作示图中标出的顺序出现。例如，取决于所牵涉的功能/动作，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行或者有时可以按相反的顺序执行这些框。尽管一些示图包括通信路径上的箭头以示出通信的主要方向，但是将理解，通信可以按与所示箭头相反的方向出现。

现在参照图1，图1是示出根据本发明的一些实施例的被配置为向一个或更多个透射部件发射光和/或通过一个或更多个透射部件透射光的多个光发射器的侧视图。多个光发射器100被配置为向一个或更多个透射部件120发射未滤光的光102。将理解，此处描述的透射部件包括可以部分地和/或完全地透射的部件。从透射部件发射经滤光的光122，并且经滤光的光122包括未滤光的光102的通过一个或更多个透射部件120的滤光作用而改变的光谱特性。在一些实施例中，到达一个或更多个透射部件120的一些未滤光的光102可以被部分地反射和/或散射回到腔体125中。反射光可以被进一步反射回到透射部件120作为再次循环的未滤光的光(未示出)，并且可以从透射部件120产生另外的经滤光的光122。

例如，根据一些实施例的光发射器100可以包括冷阴极荧光灯和/或固态光发射器(诸如，除其他之外，白色发光LED)。在一些实施例中，光发射器100可以包括白色LED灯，其包括涂覆有如下荧光化合物的蓝色发光LED，所述荧光化合物可以改变从蓝色发光LED发射的光的波长。在一些实施例中，荧光化合物可以包括波长转换磷光体，其将LED发射的一些蓝色光转换为黄色光。得到的光是蓝色光和黄色光的组合，对于观察者可呈现白色。

在一些实施例中，光发射器100可以包括固态灯的阵列，从而使固态灯中的至少两个被配置为发射具有基本上不同的主波长的光。在一些实施例中，固态发射器阵列可以包括四元附加互补发射器组合。例如，在一些实施例中，固态灯的阵列可以包括红色、绿色和蓝色光发射器件。当红色、绿色和蓝色光发射器件被同时上电时，取决于红色、绿色和蓝色源的相对强度，得到的组合光可以呈现白色，或者接近白色。在一些实施例中，固态发射器的阵列可以包括二元互补发射器，诸如例如，青色和橙色光发射器。

透射部件120可以包括一个或更多个有源和/或无源光学透射材料层和/或部件。例如，有源透射部件120可以包括LCD显示器。LCD显示器可以包括典型地在LCD电视机、监视器、膝上型计算机和/或其他电子设备(除其他之外，包括蜂窝电话、PDA、个人媒体播放器和/或游戏终端)中找到的LCD显示器。在一些实施例中，透射部件120可以包括无源光学元件，其包括但不限于，除其他之外，漫射和/或折射器件。

尽管在LCD设备的背景下进行讨论，但是此处讨论的透射部件120不受此限制。例如，透射部件120通常可以包括与背光系统一同使用的光闸阵列，其使光打在显示屏幕上。如本领域的技术人员公知的，LCD显示器通常包括用作光闸阵列的LCD器件阵列。透射LCD显示器使用背光，该背光使用例如，除其他之外，位于LCD器件阵列上方、侧面以及有时背后的荧光冷阴极管。LCD器件背后的漫射板可用于使光均匀地重定向和散射以提供更均匀的显示。在一些实施例中，透射部件120可以包括诸如照片、插图和/或其他透射静态图形图像(诸如除其他之外，可以在招牌、广告和/或交通工具仪表盘的背景下使用的那些图像)的彩色图像。

在一些实施例中，LCD显示器可以包括用于电子生成可以被组织为图像的图案的像素组。一个像素可以包括一组多个子像素，每个子像素承载滤光器和可寻址LCD元件，该可寻址LCD元件用作取决于现场的可变密度滤光器。对应于每个子像素的滤光器在白色光进入LCD元件之前通过缩小光的光谱带宽来改变白色光。通过该方式，来自主体区域源的白色光可以被呈现为离散可寻址的、可变灰阶的彩色子像素。

在其中需要不止一个光发射器100来按均匀分布的方式实现足够的光通量的应用中，可以根据性能性质来特征化光发射器100并且将其物理地分类为预定的组和/或箱。例如，可以根据色度和/或发光度值来对光发射器100进行分类，以便于实现光发射器100之间的可接受的差异。尽管此处描述的数个实施例是在色度值的背景下给出的，但是出于与色度值相同的原因，发光度值也是相关的，虽然是在更小的程度上。然而，如果单独基于未滤光的光102来对光发射器100进行分类，则作为透射部件120对未滤光的光102的光谱的卷积滤光作用的结果，经滤光的光122的色度和/或发光度值的差可能大于未滤光的光102的色度和/或发光度值的差。因此，根据此处的实施例，可以根据经滤光的光122的色度和/或发光度来对光发射器100进行分类、分组和/或分箱。就此而言，通过在选择和/或分组光发射器100时考虑到透射部件120的影响，可以改进显示的均匀性。

具体地，如此处应用于色度和/或发光度的，术语“差”可以包括可用于描述数据值之间的变化的多种技术，其包括，除其他之外，算术差、统计方差、标准差、最大和/或最小范围。在一些实施例中，差可被估计为多个发射器的每个色度和/或发光度坐标与所有多个发射器的平均色度和/或发光度坐标之间的最大的差。

现在参照图2A和2B，其示出了根据本发明的一些实施例的色彩空间色度图，该图示出了如图1中示出的透射部件所导致的色度变化。人眼包括对应于三种色彩，即红色、绿色和蓝色的感受器。一种用于使三个数值(三刺激值)与每种色彩关联的方法被称为色彩空间。被称为CIE 1931色彩空间的数学定义的色彩空间在色度方面定义了色彩。照度可以由Y表示，其与亮度近似相关。色度可以依据x，y参数表达，可以使用三个三刺激值来计算x，y参数。三刺激值X、Y和Z可以粗略地对应于红色、绿色和蓝色。

参照图2A，色度图130包括作为光谱轨迹的外部边界。可以依据x，y坐标对来描述所发射的光(诸如图1的未滤光的光102)的色度。例如，点P可以表示未滤光的光102的色度。

参照图2B，由于透射部件120的滤光作用，图1的经滤光的光

122的色度可不同于未滤光的光102的色度。可以依据被示为点P′的不同的坐标对x′，y′来描述经滤光的光122的色度值的特征。就此而言，经滤光的光122的色度取决于未滤光的光102的光谱内容和透射部件122的滤光性质。在多个光发射器的背景下，在不同的各光发射器之间，对应于滤光作用的色度变化未必是均匀的，或者甚至未必是相似的。

色度变化中的均匀性的缺乏可以归结为色度x，y值的有限信息内容。例如，色度x，y值并没有提供不同发射器之间的光谱功率分布之间的区别。

现在参照图3，图3是示出根据本发明的一些实施例的具有相同的色度坐标和不同的光谱内容的发射器的色彩空间色度图。色度图130示出了具有对应于点P的色度x，y值的两个光发射器A和B的简单表示。如所示出的，光发射器A可以包括与色度(色彩)值A1和A2相关的光谱功率分布带，当组合时，该色度值A1和A2产生对应于P的色度x，y值。光发射器B包括对应于色度值B1和B2的光谱分布带，当组合时，该色度值B1和B2产生同样对应于P的色度x，y值。应当注意，发射器A和B具有截然不同的光谱内容并且其特征由点P处的相同的色度x，y值描述。因此，尽管当直接观察时，光发射器A和B被感知为相同的，但是它们包括显著不同的光谱内容。

图3中示出的现象可以被称为源同色异谱。同色异谱描述了如下的情形，其中当并排观察时，具有不同光谱功率分布的两个色彩源呈现出相同的色彩。同色异谱出现的原因在于，三种类型的人眼感受器中的每种感受器响应于来自宽的波长范围的累积能量。就此而言，跨越所有波长的光的许多不同的组合可以产生等同的感受器响应和相同的三刺激值。因此，两个光谱不同的色彩样本在视觉上可以匹配并且其特征可由相同的色度值描述。

现在参照图4A和4C，图4A和4C是根据本发明的一些实施例的在应用如图4B中示出的滤光函数之前和之后的图3中示出的点的光谱功率分布曲线图。参照图4A，如上文关于图3讨论的，光发射器A可以包括出现在基本上不同的波长处的光谱发射A1和A2。相似地，光发射器B可以包括出现在彼此基本上不同且不同于光谱发射A1和A2的波长处的光谱发射B1和B2。就此而言，尽管光发射器A和B的特征可以由P处的相同的色度x，y值描述，但是它们具有截然不同的光谱功率分布。

参照图4B，诸如例如LCD显示器的透射部件可以有效地应用滤光操作，该滤光操作被简单地示出为透射率图线150，其包括对应于一些光波长的高透射部分152和对应于其他光波长的低透射部分154。在一些实施例中，LCD显示器可以包括，除其他之外，LCD单元、彩色滤光器阵列、一个或更多个偏光器、和/或其他透射部件。就此而言，如图4C中所示，当从光发射器A发射的光透射通过透射部件时，由于光谱发射A1和A2的峰与透射率图线150的高透射部分152一致，因此得到的光在光谱内容上有效地与所发射的光相同。

相反地，当从光发射器B发射的光透射通过透射部件时，光谱发射B1的峰与低透射部分154一致，并且光谱发射B2的峰与高透射部分152一致。B1部分未被显著透射，因此得到的光包括不同的光谱内容并且因此色度值变化。换言之，由于B1和B2的光谱发射的峰对应于低和高透射部分154和150，因此得到的光在光谱内容上不同于从光发射器B发射的光。因此，在该简单示例中，来自A和B的未滤光的光的色度值的差基本上是0，并且来自A和B的经滤光的光的色度值的差不是0，并且可能显著影响例如显示器的应用中的均匀性。就此而言，实现了根据通过透射部件改变之后定义的色度值来对光发射器进行分组的优点。

现在参照图5A和5B，图5A和5B是示出根据本发明的一些实施例的用于将滤光函数应用到光发射器色度数据的操作的框图。可以通过分光镜系统170来测试光发射器100以确定光谱功率分布。光谱功率分布可以用于估计三刺激值，其随后可以被用于估计色度数据。

分光镜系统170可以包括被配置为驱动光发射器100的驱动器172。响应于驱动器172，光发射器100发射未滤光的光102，未滤光的光102可由接收器174接收。接收器174可以生成对应于光发射器100的光谱功率分布的数据174a。在一些实施例中，接收器174可以被配置为在通常定义可见光谱的380nm和780nm之间的波长的多个间隔处测量光谱能量。在一些实施例中，接收器174可以提供与来自光发射器100的光的光谱功率分布相对应的源值174a。尽管接收器174通常被呈现为单一部件，但是在一些实施例中，接收器74可以包括用于接收、处理、存储和/或传送处于原始、中间和/或最终状态的光谱功率分布数据174a的部件。

滤光函数176被应用于接收器174生成的光谱功率分布数据174a。在一些实施例中，滤光函数176可以是数值和/或数学表达式，其可用于定义和/或描述透射设备的滤光作用的特征。例如，滤光函数176可以包括与LCD单元、诸如BEF和/或DBEF的膜、光导板(LGP)、彩色滤光器阵列(CFA)、偏光器、漫射器和/或可以透射和/或改变所发射的光的其他透射部件相对应的滤光作用。在一些实施例中，滤光函数176可以被表达为作为波长的离散函数的光谱透射率，并且可以包括对应于例如从380nm到780nm的波长范围的多个值。

与包括红色、绿色和蓝色子像素的LCD单元相对应的滤光函数176可以被配置为补偿子像素面积和/或填充因数的相对差异。例如，像素可以将50％的像素面积专用于绿色子像素，并且将25％的像素面积分别专用于红色和蓝色子像素。在一些实施例中，可以通过在包括许多像素的LCD单元的宽的表面上测量主体光透射率，由此来考虑子像素的加权。通过该方式，可以在包括可见光谱的波长范围上，确定等于或大于单个像素面积的LCD单元的面积的平均光谱透射率。

滤光函数176的应用可以通过使接收器174确定的源值与滤光函数176进行乘法和/或卷积来完成，从而确定经滤光的光谱功率分布176a。在一些实施例中，经滤光的光谱功率分布可以对应于屏幕前方的如在对应于滤光函数176的设备中使用的发射器的光谱功率分布。根据未滤光的光谱功率分布数据174a计算的并且形成滤光函数176的经滤光的光谱功率分布176a可以被表达为：

$\mathrm{Fos}\left[\underset{380}{\overset{780}{\mathrm{\λ}}}\right]=S\left[\underset{380}{\overset{780}{\mathrm{\λ}}}\right]\×F\left[\underset{380}{\overset{780}{\mathrm{\λ}}}\right]$

其中Fos是经滤光的光谱功率分布176a，其对应于例如屏幕前方的经滤光的光，并且包括从380nm到780nm的波长的多个间隔处的数据。S是由接收器接收的源光谱功率分布174a，并且F是应用到源光谱功率分布的滤光函数176。

在透射部件的背景下，色度值生成器178可以使用经滤光的光谱功率分布176a来确定对应于光发射器100的经滤光的色度数据。可以通过将关于源光谱功率分布(S)174a的经滤光的光谱功率分布数据(Fos)176a代入到三刺激等式中，由此计算经滤光的三刺激值X′、Y′和Z′，进而估计色度数据。随后可以根据经滤光的三刺激值来计算经滤光的色度值x′，y′。通过该方式，色度坐标x′，y′可以被确定为屏幕前方和/或所显示的光的特性的函数。随后可以使用色度坐标x′，y′根据经滤光的光谱功率数据来对光发射器100进行选择、分组和/或分箱。

参照图5B，分光镜系统171可以包括被配置为驱动光发射器100的驱动器172。响应于驱动器172，光发射器100发射未滤光的光102，该未滤光的光102由滤光元件180接收。与使用应用于原始数据的数学和/或数值滤光函数相反，一些实施例使用对未滤光的光102进行滤光的物理滤光元件180。滤光元件180可以包括对应于例如LCD显示器的标准化物理样本和/或标准。就此而言，滤光元件180可以是额定参考单元，其在光谱性质上基本上与光发射器100预期用于的LCD单元相同。滤光元件180和与滤光元件180近似的LCD之间的差异包括，除其他之外，封装和尺寸。例如，在一些实施例中，滤光元件180可以处于25mm～75mm见方的范围内或者在圆形滤光元件180的情况下具有相似尺寸的直径。

在应用中，滤光元件180可以被激励到最大透明状态以实现LCD显示器的物理滤光作用。通过该方式，表示滤光函数与源光谱数据的卷积的经滤光的光182可以作为经滤光的光182被传送到接收器174。

接收器174可以生成与经滤光的光182的光谱功率分布相对应的数据。在一些实施例中，接收器174可以被配置为在通常定义可见光谱的380nm和780nm之间的波长的多个间隔处测量光谱能量。在一些实施例中，接收器174被配置为提供与经滤光的光182的光谱功率分布相对应的值。尽管接收器174通常被描述为单一部件，但是在一些实施例中，接收器174可以包括用于接收、处理、存储和/或传送处于原始、中间和/或最终状态的光谱功率分布数据的独立和/或集成部件。

色度值生成器178可以使用经滤光的光谱功率分布来确定与经滤光的光发射器182相对应的经滤光的色度数据。可以通过将关于源光谱功率分布(S)的经滤光的光谱功率分布数据(Fos)代入到已知的三刺激等式中来计算经滤光的三刺激值X′、Y′和Z′，并且随后根据经滤光的三刺激值来计算经滤光的色度值x′，y′，由此估计色度数据。通过该方式，色度坐标x′，y′可以被确定为屏幕前方和/或所显示的光的特性的函数。尽管在CIE 1931标准的背景下进行讨论，但是也可以依据其他色彩空间来表达色度数据，诸如例如，除其他之外，CIE 1976L^＊，a^＊，b^＊色彩空间和/或CIE 1976u′v′色彩空间。随后可以根据经滤光的色度值x′，y′来对光发射器100进行选择、分组和/或分箱。

现在参考图6，图6是示出根据本发明的一些实施例的用于控制显示板中的光发射特性的操作的框图。在一些实施例中，控制光发射特性可以包括改进从显示器传送的光的均匀性。在一些实施例中，控制光发射特性可以包括提供所显示的光的特定色度方差和/或非均匀的其他特性，其可以被此处描述的方法、装置、系统和/或计算机程序产品所影响。一些实施例包括作为透射板的透射性质的函数和作为光发射器的原始光谱性质的函数来选择多个光发射器。一些实施例可以可选地提供对与显示器相对应的滤光函数进行估计(框210)。在一些实施例中，估计滤光函数可以包括在预期使用时间之前测量显示板。滤光函数可以包括如下的数据，所述数据与随着光透射通过显示器和/或其中的任何透射部件时如何改变接收到的光的光谱功率分布相对应。例如，滤光函数可以包括诸如(除其他之外)与可见光谱中的波长的多个间隔相对应的光谱透射率的数据。显示板可以包括多种透射和/或选择性透射部件的任何组合。例如，显示板可以包括，除其他之外，LCD单元、彩色滤光器阵列、BEF和/或DBEF膜、光导板(LGP)、一个或更多个偏光器和/或其他透射部件。在一些实施例中，显示器可以包括液晶模块(LCM)和/或背光单元(BLU)。

作为从显示板发射的光的函数来选择光发射器(框212)。在一些实施例中，可以基于与显示板相对应的滤光函数来选择光发射器。在这些实施例中，在选择光发射器时也可以使用对应于未滤光的发射器的光谱数据。在一些实施例中，选择光发射器可以包括生成与每个光发射器相对应的经滤光的色度数据。在一些实施例中，可以通过将标准化的滤光器应用于用于生成经滤光的色度数据的分光镜系统，来生成经滤光的色度数据。在一些实施例中，标准化的滤光器对应于滤光函数。选择光发射器还可以包括建立经滤光的色度数据的范围以及在经滤光的色度数据的范围内选择发射器。

在一些实施例中，光发射器可以包括固态光发射器。固态光发射器可以包括白色光发射器，诸如例如，具有波长转换磷光体涂层的蓝色发光LED和/或如下LED组，所述LED组被配置为发射具有与红色、绿色、黄色、青色、橙色和/或蓝色相对应的主波长的光。在一些实施例中，光发射器可以是冷阴极荧光灯。通过作为从显示器发射的光的函数来选择光发射器，可以增加屏幕前方的均匀性。

现在参照图7，图7是示出了根据本发明的一些实施例的如上文关于图6讨论的用于选择多个光发射器的操作的框图。选择光发射器(框212)可以包括生成与每个光发射器相对应的原始光谱功率分布数据(框220)。可以使用被配置为驱动光发射器和接收所发射的光的分光镜设备来生成原始色度数据。可以依据例如跨越可见光谱的光谱功率分布来描述所发射的光的特征。

在生成原始光谱数据之后，可以生成经滤光的色度数据(框222)。现在参照图8，图8是示出根据本发明的一些实施例的如上文关于图7讨论的用于生成经滤光的色度数据的操作(框222)的框图。生成关于光发射器的经滤光的光谱功率分布数据(框230)。在一些实施例中，可以通过使原始光谱功率分布数据与滤光函数进行卷积和/或乘法，从而数值地估计与透射通过滤光器、显示器和/或透射部件的光相对应的光谱功率分布数据，从而生成经滤光的光谱功率分布数据。经滤光的光谱功率分布数据可以用于估计经滤光的光的三刺激值X′、Y′和Z′(框232)。经滤光的三刺激值X′、Y′和Z′可以用于计算与透射通过滤光器、显示器和/或透射部件的光的色度相对应的经滤光的色度数据(框234)。例如，可以使用经滤光的三刺激值X′、Y′和Z′来计算色度x′，y′值。通过该方式，可以根据发射器的性质和将使用它们的设备的滤光特性来对光发射器进行分组和/或分箱。

现在参照图9，图9是示出根据本发明的一些实施例的用于增加显示均匀性的操作的框图。估计至少一个透射显示部件的滤光函数(框240)。在一些实施例中，例如，可以依据跨越可见光谱的波长的多个间隔来估计滤光函数。例如，滤光函数可以被表达为与380nm和780nm之间的范围内的波长的各间隔相对应的阵列。阵列元素的数量可以变化，从而按照需要提供光谱数据的更大或更小的粒度。例如，在一些实施例中，该阵列可以包括从380nm到780nm每隔0.5nm步长一个的元素。在一些实施例中，该阵列可以包括从380nm到780nm每隔1.0nm步长一个的元素。

为多个光发射器中的每一个估计经滤光的色度数据(框242)。在一些实施例中，经滤光的色度数据可以包括经由与滤光函数相对应的滤光器来生成光谱数据。在一些实施例中，经滤光的色度数据可以包括将滤光函数数值地和/或数学地应用于与光发射器相对应的原始光谱数据。

可以根据经滤光的色度数据来对光发射器进行分组(框244)。例如，包括限定范围和/或箱中的经滤光的色度数据的光发射器可以被分组在一起，以改进透射通过显示部件的光的均匀性。与组和/或箱相对应的一部分光发射器被选择用于在背光显示板中的背光单元中使用(框246)。尽管在背光单元的背景下呈现，但是此处公开的方法可应用于边缘光显示器和其中使用的边缘光单元。

回来参照图1，此处公开的设备可以包括多个光发射器100，光发射器100包括与从多个光发射器发射的未滤光的光102的色度的差相对应的第一色度差。多个光发射器还可以包括与经滤光的光122的色度的差相对应的第二色度差，从而使第二色度差小于第一色度差。在一些实施例中，设备可以包括与滤光函数相对应并且接收未滤光的光102的光学元件120。光学元件120还可以被配置为传送与光学元件以及未滤光的光102的色度和/或光谱性质相对应的经滤光的光122。

现在参照图10，图10是根据本发明的一些实施例的设备的侧视示意图。多个光发射器100可以由背光单元壳体124和/或其部件支撑。在一些实施例中，背光单元壳体124可以包括另外的光学和非光学部件。例如，背光单元壳体124可以包括一个或更多个漫射器和/或反射器和/或用于安装这些部件的结构特征。

现在参照图11，图11是根据本发明的其他实施例的设备的侧视示意图。一些实施例可以包括灯具壳体128和/或其部件，其被配置为在灯具中支撑多个光发射器100。在一些实施例中，光学元件包括发光漫射器126。

现在参照图12，图12是根据本发明的其他实施例的设备的示意图。一些实施例包括支撑/保持结构129，其被配置为在运输、存储和/或分配期间支撑多个光发射器100。例如，支撑/保持结构129可以包括被配置为容纳、支撑、存储和/或分配多个光发射器100的带和/或盘。就此而言，可以在商业有益的封装中提供根据经滤光的色度而进行选择、分组和/或分箱的多个光发射器。在一些实施例中，支撑/保持结构129可以包括刚性和/或柔性印刷电路板(PCB)条，多个光发射器100在使用之前被安装在该PCB条上。

现在参照图13，图13是示出根据本发明的一些实施例的用于基于预期用途来选择光发射器的装置的框图。选择装置260包括滤光应用模块262，其被配置为将滤光函数应用于与多个光发射器中的每一个相对应的原始光谱数据。滤光函数可以对应于所发射的光可以通过其透射的一个或更多个透射部件。一个或更多个透射部件可以对应于光发射器的预期用途。通过该方式，滤光应用模块262可以被配置为生成与每个光发射器相对应的经滤光的光谱数据。

选择装置260可以包括色度模块264，其被配置为估计与每个光发射器相对应的色度值。可以使用由滤光应用模块生成的经滤光的光谱数据来确定色度值。

选择装置260的一些实施例可以可选地包括功率模块266，其被配置为向每个光发射器提供功率。在一些实施例中，功率模块可以被配置为提供跨越功率电平范围的功率。

选择装置260可以可选地包括光谱测定模块268，其被配置为估计与每个光发射器相对应的原始光谱数据。滤光应用模块262可以使用该原始光谱数据来估计经滤光的光谱数据。选择装置260可以可选地包括分类模块270，其被配置为将光发射器分类为与可以在色度模块264中生成的色度值相对应的多个箱和/或组。

在附图和说明书中，已公开了本发明的典型的实施例，并且尽管使用了特定的术语，但是它们仅是在一般的和描述性的意义上使用的而并非用于限制的目的，在所附权利要求中阐述了本发明的范围。

Claims (21)

1.一种用于控制显示器中的光发射特性的方法，所述显示器包括显示板和被配置为通过所述显示板传送光的多个光发射器，所述方法包括：

作为与从所述显示板传送的光相对应的特性的函数来选择所述多个光发射器；以及

估计与所述显示板相对应的滤光函数，其中，与从所述显示板传送的光相对应的特性的所述函数部分地对应于所述滤光函数。

2.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述多个光发射器包括：

为所述多个光发射器中的每一个生成发射器光谱功率分布数据；以及

作为所述发射器光谱功率分布数据和所述滤光函数的函数而生成与所述多个光发射器中的每一个相对应的经滤光的色度数据。

3.如权利要求2所述的方法，其中，生成经滤光的色度数据包括：

作为所述发射器光谱功率分布数据和所述滤光函数的函数而生成关于所述多个光发射器中的每一个的经滤光的光谱功率分布数据；

估计与所述经滤光的光谱功率分布数据相对应的多个三刺激值；以及

根据所述多个三刺激值计算所述经滤光的色度数据。

4.如权利要求3所述的方法，其中，对所述多个光发射器进行选择进一步包括：

建立经滤光的色度数据的范围；以及

在所述经滤光的色度数据的范围内对所述多个光发射器进行选择。

5.如权利要求1所述的方法，其中，对所述多个光发射器进行选择包括：

生成与所述多个光发射器中的每一个相对应的经滤光的色度数据；

建立经滤光的色度数据的范围；以及

在所述经滤光的色度数据的范围内选择所述多个光发射器。

6.如权利要求2所述的方法，其中，对所述多个光发射器进行选择包括将标准化的滤光器应用于分光镜系统，用于生成所述经滤光的色度数据。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个光发射器包括多个固态光发射器。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述多个固态光发射器中的至少两个被配置为发射具有基本上不同的主波长的光。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述多个固态光发射器中的至少一个包括：

蓝色发光LED；以及

荧光化合物，被配置为改变从所述蓝色发光LED发射的光的波长。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述荧光化合物包括磷光体。

11.一种发光设备，包括：

多个光发射器，包括所述多个光发射器之间的第一色度差和对应于所述多个光发射器和滤光函数的第二色度差，其中所述第二色度差小于所述第一色度差；以及

对应于所述滤光函数的光学元件，其中，所述光学元件被配置为从所述多个光发射器接收光以及传送与所述光学元件和所述多个光发射器的色度性质相对应的经滤光的光。

12.如权利要求11所述的设备，其中，所述多个光发射器包括白色发光LED和/或冷阴极荧光灯。

13.如权利要求11所述的设备，进一步包括：灯具壳体，被配置为在灯具中支撑所述多个光发射器，其中，所述光学元件包括灯具漫射器。

14.如权利要求11所述的设备，其中，所述第一色度差对应于所述多个光发射器的原始光度特性，以及其中，所述第二色度差对应于所述多个光发射器的通过所述光学元件发射的光度特性。

15.如权利要求11所述的设备，进一步包括：背光单元壳体，被配置为按提供背光的配置来支撑所述多个光发射器。

16.如权利要求15所述的设备，进一步包括：显示器，被配置为从所述多个光发射器接收光并且选择性地传送与显示图像相对应的接收到的光，其中，所述滤光函数对应于所述显示器。

17.一种增加背光显示板中的显示均匀性的方法，所述方法包括：

估计透射显示部件的滤光函数，通过所述透射显示部件透射背光发射；

估计关于多个光发射器的对应于所述滤光函数的经滤光的色度数据；

根据经滤光的色度数据的多个范围对所述多个光发射器进行分组；以及

根据在所述背光显示板中的背光单元中使用的所述经滤光的色度数据的多个范围中的各范围来选择一部分光发射器。

18.如权利要求17所述的方法，其中，估计经滤光的色度数据包括将所述滤光函数应用于与所述多个光发射器相对应的原始光谱数据。

19.如权利要求17所述的方法，其中，估计经滤光的色度数据包括经由对应于所述滤光函数的滤光器生成光谱数据。

20.如权利要求17所述的方法，其中，所述部分光发射器包括与未滤光的色度数据相对应的第一色度范围和与经滤光的色度数据相对应的第二色度范围，以及其中，所述第一色度范围大于所述第二色度范围。

21.一种用于控制通过透射板发射的光的特性的方法，所述方法包括：

作为所述透射板的透射性质的函数和多个光发射器中的每一个的原始光谱性质的函数而对多个光发射器进行选择。

Images