CN103890835B - 背光装置和背光控制方法 - Google Patents

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Abstract

背光装置设置有:发光单元,其具有不同发光颜色的多个光源;检测单元,其检测多个光源的发光状态;温度传感器,其测量在多个光源附近的温度;亮度转换单元,其将示出由检测单元检测的发光状态的值转换为发光颜色分量的每个的检测值;以及,计算单元,当基于检测值来确定光源的驱动值时,所述计算单元通过使用指示在由用于每个发光颜色的温度传感器测量的温度和校正值之间的关系的信息来校正由亮度转换单元转换的检测值的温度。

Description

背光装置和背光控制方法
技术领域
本发明涉及背光装置和背光控制方法。
背景技术
传统技术的液晶显示装置包括RGB滤色器基板、液晶层和背光装置。提出在这种类型的液晶显示装置的背光装置中将红(R)、绿(G)和蓝(B)颜色混合以发射白色光,以改善在液晶显示装置中的显示颜色再现范围。
在传统技术的背光装置中,所发射的光的亮度被具有滤色器的颜色传感器检测,该滤色器符合与RGB LED(发光二极管)的每个颜色对应的光谱特性。因此,背光装置的计算组件控制向每个颜色的背光的输出,使得混合的白色光的亮度和色度取预定值。在开始发光后,在发光二极管内部的连接单元的温度因为由发光二极管本身产生的热量而上升,使得每个发光二极管的亮度改变。结果,存在将当前的发光量控制为预先限定的标准发光量的装置(例如,参见专利文件1)。
[现有技术文件]
[专利文件]
[专利文件1]日本未审查专利申请第一公布No.2008-262032
发明内容
本发明要解决的问题
然而,在专利文件1中公开的技术中,对于被液晶显示装置的操作单元设定为白色的一些色温,色温需要时间来收敛。
本发明考虑到上面的问题,并且其示例性目的是提供一种背光装置和背光控制方法,它们能够减少收敛到设定的色温所需的时间长度,而与设定的白色的色温无关。
用于解决问题的手段
为了实现上面的目的,根据本发明的一种背光装置包括:不同发光颜色的多个光源的发光单元;检测单元,该检测单元检测该多个光源的发光状态;温度传感器,该温度传感器测量在该多个光源附近的温度;亮度转换单元,该亮度转换单元将指示由该检测单元检测的该发光状态的值转换为该发光颜色的每个分量的检测值;以及,计算单元,当基于该检测值确定该光源的驱动值时,该计算单元通过使用信息,来对于该发光颜色的每一个,对由该亮度转换单元转换的该检测值执行温度校正,该信息指示在由该温度传感器测量的温度和校正值之间的关系。
为了实现上面的目的,本发明提供了一种用于背光装置的背光控制方法,该背光装置控制不同发光颜色的多个光源的发光单元的发光量,该方法包括:检测步骤,由检测单元检测该多个光源的发光状态;温度测量步骤,由温度传感器测量在该多个光源附近的温度;亮度转换步骤,由亮度转换单元将指示在该检测步骤中检测的该发光状态的值转换为该发光颜色的每个分量的检测值;以及,计算步骤,当基于该检测值确定该光源的驱动值时,由计算单元通过使用信息来对于该发光颜色的每个的、在该亮度转换步骤中转换的该检测值执行温度校正,该信息指示在由该温度测量步骤中测量的温度和校正值之间的关系。
本发明的效果
本发明的背光装置使得转换单元将由检测单元检测的发光状态转换为每个光源的检测值。当基于检测值确定光源的驱动值时,计算单元使用每个发光颜色的预先限定温度校正系数来对于由转换单元转换的检测值执行温度校正。结果,可以减少收敛到设定的色温所需的时间长度,而与设定的白色的色温无关。
附图说明
图1是根据第一示例性实施例的背光装置的示意配置的方框图。
图2是示出RGB滤色器的光透射特性的示例的图。
图3是用于描述根据第一示例性实施例的红色传感器中的温度漂移的图。
图4是用于描述根据第一示例性实施例的对于红色传感器中的红色发光颜色进行的温度校正的图。
图5是用于描述在关于颜色传感器的温度漂移特性进行温度校正的情况下的色温改变的示例的图。
图6是用于描述根据第一示例性实施例的、在对于背光的每个颜色进行温度校正的情况下的色温改变的示例的图。
图7是根据第二示例性实施例的背光装置的示意配置的方框图。具体实施方式
首先,描述本发明的总览。
在诸如液晶显示装置中使用的背光装置中,使用包括滤色器的颜色传感器来检测背光的光量。因为滤色器的光谱特性,除了需要检测的颜色的光量之外,颜色传感器也检测背光的光量。在本示例性实施例中,转换单元使用转换方程将由颜色传感器检测的检测值转换为由背光发射的每个颜色的光量。然后,温度校正单元对于由转换单元转换的每个颜色的检测值执行温度校正。
由此,相对于温度改变的背光的亮度被精确地控制以抑制温度漂移对于白色点设定的影响。
[第一示例性实施例]
以下,参考附图来详细描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本示例性实施例的背光装置1的示意配置的方框图。如图2中所示,背光装置1包括背光驱动单元10、发光单元20、检测单元30、背光目标颜色设定单元40、温度传感器55和计算单元50。
背光驱动单元10包括红色背光驱动电路101、绿色背光驱动电路102和蓝色背光驱动电路103。红色背光驱动电路101基于从计算单元50的红色背光驱动值计算单元541输出的驱动信号来驱动发光单元20的红色背光201。绿色背光驱动电路102基于从绿色背光驱动值计算单元542输出的驱动信号来驱动绿色背光202。蓝色背光驱动电路103基于从蓝色背光驱动值计算单元543输出的驱动信号来驱动蓝色背光203。
发光单元20包括红色背光201、绿色背光202和蓝色背光203。
红色背光201是基于从红色背光驱动电路101输出的驱动信号而发射红色光的光源。红色光的中心波长是例如大约660[nm]。绿色背光202是基于从绿色背光驱动电路102输出的驱动信号而发射绿色光的光源。绿色光的中心波长是例如大约540[nm]。蓝色背光203是基于从蓝色背光驱动电路103输出的驱动信号而发射蓝色光的光源。蓝色光源的中心波长是例如大约460[nm]。
红色背光201、绿色背光202和蓝色背光203例如是半导体激光器或发光二极管(LED)。
检测单元30包括红色传感器301、绿色传感器302和蓝色传感器303。
红色传感器301具有与红色背光201的发光颜色对应的光谱灵敏度特性的滤色器。红色传感器301的滤色器的光谱灵敏度特性使得例如与在图1中的曲线g103一样,具有透射率20[%]或更高的带是大约590[nm]至720[nm]。红色传感器301接收从发光单元20发射的光,并且检测该发光单元的发光状态。红色传感器301然后将所接收的光量转换为电信号,并且将所转换的电信号作为检测值Rs输出到计算单元50。由检测单元30检测的发光状态是诸如亮度或色度的检测值。在下面的说明中,检测值被描述为亮度。
绿色传感器302具有与绿色背光202的发光颜色对应的光谱灵敏度特性的滤色器。绿色传感器302的滤色器的光谱灵敏度特性使得例如与在图1中的曲线g102一样,具有透射率20[%]或更高的带像曲线g102那样是大约480[nm]至600[nm]。绿色传感器302接收从发光单元20发射的光,然后将所接收的光量转换为电信号,并且将所转换的电信号作为检测值Gs输出到计算单元50。
蓝色传感器303具有与蓝色背光203的发光颜色对应的光谱灵敏度特性的滤色器。蓝色传感器303的滤色器的光谱灵敏度特性使得例如与在图1中的曲线g101一样,具有透射率20[%]或更高的带是大约400[nm]至540[nm]。蓝色传感器303接收从发光单元20发射的光,然后将所接收的光量转换为电信号,并且将所转换的电信号作为检测值Bs输出到计算单元50。
而且,红色传感器301、绿色传感器302和蓝色传感器303例如是光传感器。
背光目标颜色设定单元40存储红色背光201、绿色背光202和蓝色背光203当发射白色光时的设定值,该设定值已经例如被背光装置1的用户预先设定。背光目标颜色设定单元40向计算单元50的红色传感器目标值计算单元531、绿色传感器目标值计算单元532和蓝色传感器目标值计算单元533输出所设定的设定值。
该设定值例如是由用户在观看显示单元(在图中未示出)的显示的同时调整使得该用户将红色背光201、绿色背光202和蓝色背光203的亮度感觉为白色光发射的值,并且在操作单元(在图中未示出)上设定这些值。
在发光单元20附近附接温度传感器55。温度传感器55检测温度,并且向温度校正单元510输出用于指示所检测的温度的信息。
计算单元50包括传感器值/BL亮度转换单元500(转换单元)、温度校正单元510、BL亮度/传感器值转换单元520、传感器目标值计算单元530和驱动值计算单元540。
传感器值/BL亮度转换单元500包括红色检测值温度校正单元511、绿色检测值温度校正单元512和蓝色检测值温度校正单元513。传感器值/BL亮度转换单元500存储转换方程,该转换方程已经通过实际测量和模拟被预先计算。
[方程1]
在方程(1)中,Rs表示红色传感器301的检测值,Gs表示绿色传感器302的检测值,并且Bs表示蓝色传感器303的检测值。而且,在方程(1)中,R表示红色传感器301的分量的检测值,G表示绿色传感器302的分量的检测值,并且B表示蓝色传感器303的分量的检测值。以下,将红色传感器301、绿色传感器302和蓝色传感器303通称为颜色传感器300。
传感器值/BL亮度第一转换单元501使用方程(1)将由红色传感器301检测的检测值Rs、由绿色传感器302检测的检测值Gs和由蓝色传感器303检测的检测值Bs转换为红色背光分量的检测值R。传感器值/BL亮度第一转换单元501向红色检测值温度校正单元511输出红色背光201的分量的转换的检测值R。
类似地,传感器值/BL亮度第二转换单元502使用方程(1)将检测单元30的检测值转换为绿色背光分量的检测值R。传感器值/BL亮度第二转换单元502向绿色检测值温度校正单元512输出转换的检测值G。传感器值/BL亮度第三转换单元503使用方程(1)将检测单元30的检测值转换为蓝色背光分量的检测值B。传感器值/BL亮度第三转换单元503向蓝色检测值温度校正单元513输出转换的检测值B。
温度校正单元510包括红色检测值温度校正单元511、绿色检测值温度校正单元512和蓝色检测值温度校正单元513。温度校正单元510接收指示由温度传感器55检测的温度的信息的输入。
红色检测值温度校正单元511存储彼此相关联的、对于红色背光201的分量的检测值的温度校正系数(校正值)和温度。通过实际测量或模拟来预先计算这个温度校正系数。红色检测值温度校正单元511使用指示由温度传感器55检测的温度的信息和红色背光201的分量的温度校正方程或温度校正系数来校正从传感器值/BL亮度第一转换单元501输出的检测值R。红色检测值温度校正单元511向BL亮度/传感器值转换单元520输出校正的检测值R’。
绿色检测值温度校正单元512存储彼此相关联的、对于绿色背光202的分量的检测值的温度校正系数和温度。绿色检测值温度校正单元512使用指示由温度传感器55检测的温度的信息和绿色背光202的分量的温度校正方程或温度校正系数来校正从传感器值/BL亮度第二转换单元502输出的检测值G。绿色检测值温度校正单元512向BL亮度/传感器值转换单元520输出校正的检测值G’。
蓝色检测值温度校正单元513存储彼此相关联的、对于蓝色背光203的分量的检测值的温度校正系数和温度。蓝色检测值温度校正单元513使用指示由温度传感器55检测的温度的信息和蓝色背光203的分量的温度校正方程或温度校正系数来校正从传感器值/BL亮度第三转换单元503输出的检测值B。蓝色检测值温度校正单元513向BL亮度/传感器值转换单元520输出校正的检测值B’。
BL亮度/传感器值转换单元520包括BL亮度/传感器值第一转换单元521、BL亮度/传感器值第二转换单元522和BL亮度/传感器值第三转换单元523。BL亮度/传感器值转换单元520存储已经通过实际测量或模拟预先计算的转换方程。
[方程2]
BL亮度/传感器值第一转换单元521使用方程(2)将从温度校正单元510输出的温度校正的检测值(R’、G’和B’)转换为红色传感器的检测值Rs’。BL亮度/传感器值第一转换单元521向红色背光驱动值计算单元541输出转换的检测值Rs’。
类似地,BL亮度/传感器值第二转换单元522使用方程(2)将从温度校正单元510输出的温度校正的检测值(R’、G’和B’)转换为绿色传感器的检测值Gs’。BL亮度/传感器值第二转换单元522向绿色背光驱动值计算单元542输出转换的检测值Gs’。BL亮度/传感器值第三转换单元523使用方程(2)将从温度校正单元510输出的温度校正的检测值(R’、G’和B’)转换为蓝色传感器的检测值Bs’。BL亮度/传感器值第三转换单元523向蓝色背光驱动值计算单元543输出转换的检测值Bs’。
传感器目标值计算单元530(目标值计算单元)包括红色传感器目标值计算单元531、绿色传感器目标值计算单元532和蓝色传感器目标值计算单元533。红色传感器目标值计算单元531基于从背光目标颜色设定单元40输出的、在白颜色光发射时的红色背光201的设定值来计算红色传感器301的检测值的目标值。红色传感器目标值计算单元531向红色背光驱动值计算单元541输出红色传感器301的检测值的所计算的目标值。绿色传感器目标值计算单元532基于从背光目标颜色设定单元40输出的、在白颜色光发射时的绿色背光202的设定值来计算绿色传感器302的检测值的目标值。绿色传感器目标值计算单元532向绿色背光驱动值计算单元542输出绿色传感器302的检测值的所计算的目标值。蓝色传感器目标值计算单元533基于从背光目标颜色设定单元40输出的、在白颜色光发射时的蓝色背光203的设定值来计算蓝色传感器303的检测值的目标值。蓝色传感器目标值计算单元533向蓝色背光驱动值计算单元543输出蓝色传感器303的检测值的所计算的目标值。
驱动值计算单元540包括红色背光驱动值计算单元541、绿色背光驱动值计算单元542和蓝色背光驱动值计算单元543。
红色背光驱动值计算单元541将从红色传感器目标值计算单元531输出的、红色传感器301的检测值的目标值与从BL亮度/传感器值第一转换单元521输出的检测值Rs’相比较。红色背光驱动值计算单元541基于比较结果来产生红色背光201的驱动信号。红色背光驱动值计算单元541例如产生使得在红色传感器301的检测值和检测值Rs’之间的差为0的红色背光201的驱动信号。具体地说,如果检测值Rs’高于红色传感器301的检测值,则红色背光驱动值计算单元541计算小于当前驱动红色背光201的信号的值的驱动信号,以便降低亮度值。如果检测值Rs’低于红色传感器301的检测值,则红色背光驱动值计算单元541计算大于当前驱动红色背光201的信号的值的驱动信号,以便增大亮度值。红色背光驱动值计算单元541向背光驱动单元10的红色背光驱动电路101输出所产生的驱动信号。
绿色背光驱动值计算单元542将从绿色传感器目标值计算单元532输出的、绿色传感器302的检测值的目标值与从BL亮度/传感器值第二转换单元522输出的检测值Gs’相比较。绿色背光驱动值计算单元542基于比较结果来产生绿色背光202的驱动信号,并且向绿色背光驱动电路102输出所产生的驱动信号。
蓝色背光驱动值计算单元543将从蓝色传感器目标值计算单元533输出的、蓝色传感器303的检测值的目标值与从BL亮度/传感器值第三转换单元523输出的检测值Bs’相比较。蓝色背光驱动值计算单元543基于比较结果来产生蓝色背光203的驱动信号,并且向蓝色背光驱动电路103输出所产生的驱动信号。
接着,参考图2描述在颜色传感器300中设置的滤色器的光谱特性。图2是示出RGB滤色器的光透射特性的示例的图。
在图2中,水平轴表示波长,垂直轴表示光透射率,曲线g101表示相对于蓝色滤色器的波长的光透射率,曲线g102表示相对于绿色滤色器的波长的光透射率,并且曲线g103表示相对于红色滤色器的波长的光透射率。如图2中所示,从曲线g101看,蓝色滤色器透射率是20[%]或更高的带大约是400[nm]至540[nm]。从曲线g102看,蓝色滤色器透射率是20[%]或更高的带大约是480[nm]至600[nm]。从曲线g103看,蓝色滤色器透射率是20[%]或更高的带大约是590[nm]至720[nm]。相应的滤色器具有在图2中所示的光谱特性,并且因此,绿色传感器也检测例如具有约波长450[nm]至540[nm]的光量。而且,红色传感器也检测具有蓝带的约波长380[nm]至540[nm]的光量的少量[%]。而且,红色传感器也检测具有绿带的约波长570[nm]至600[nm]的光量的少量[%]至20[%]。
因此,在本示例性实施例中,传感器值/BL亮度转换单元500使用方程(1)将由检测单元30检测的检测值分离为背光的相应的颜色分量。
接着,参考图3来描述在颜色传感器300中的检测值的温度漂移。图3是用于描述根据本示例性实施例的在红色传感器中的温度漂移的图。
在图3中,水平轴表示在背光装置1内的温度,并且垂直轴表示红色传感器的检测值的量值。而且,在图3中,虚线g201表示作为在预定环境温度下向背光供应恒定驱动值时的检测值的基准值。曲线g211表示在仅驱动红色背光201时由红色传感器301检测的检测值的温度漂移特性。曲线g212表示在仅驱动绿色背光202时由红色传感器301检测的检测值的温度漂移特性。曲线g213表示在仅驱动蓝色背光203时由红色传感器301检测的检测值的温度漂移特性。
如图3中所示,检测的温度漂移特性对于由红色传感器301接收的光的每个颜色不同。类似地,检测值的温度漂移特性对于由绿色传感器302接收的光的每个颜色不同,并且检测值的温度漂移特性对于由蓝色传感器303接收的光的每个颜色不同。
接着,描述方程(1)的计算方法的示例。
当在仅使得红色背光201发光的同时测量相应的颜色传感器的检测值Rs1、Gs1和Bs1时,将红色背光201的亮度分量R1表达为下面的方程(3)。红色背光201的亮度值是通过将驱动值乘以预先限定的常数(例如,驱动电路的放大倍数)而找到的值。因此,通过将驱动值乘以该常数而计算红色背光201的亮度分量R1。该驱动值例如是已知值,诸如驱动电流值或驱动电压值。
R1=a11×Rs1+a12×Gs1+a13×Bs1 (3)
在方程(3)中,a11、a12和a13是常数。
接着,当在仅使得绿色背光202发光的同时测量相应的颜色传感器的检测值Rs2、Gs2和Bs2时,将绿色背光202的亮度分量G1表达为下面的方程(4)。类似地,通过将驱动值乘以常数来计算绿色背光202的亮度分量G1
G1=a21×Rs2+a22×Gs2+a23×Bs2 (4)
在方程(4)中,a21、a22和a23是常数。
接着,当在仅使得蓝色背光203发光的同时测量相应的颜色传感器的检测值Rs3、Gs3和Bs3时,将蓝色背光203的亮度分量B1表达为下面的方程(5)。类似地,通过将驱动值乘以常数来计算蓝色背光203的亮度分量B3
B3=a31×Rs3+a32×Gs3+a33×Bs3 (5)
在方程(5)中,a31、a32和a33是常数。
使用在仅使得每个背光在三种类型的亮度的每个处发光的同时获得的每个颜色传感器的检测值,并且使用红色背光201、绿色背光202或蓝色背光203的亮度分量来计算联立方程方程(3)至方程(5)中的每个常数。以该方式执行计算的结果是如在方程(1)中所示的a11=1.007、a12=0.016、a13=0.005、a21=-0.155、a22=1.225、a23=-0.017、a31=-0.046、a32=0.014和a33=1.093。方程(1)的每个元素的值是示例,并且它可以取决于红色传感器301、绿色传感器302和蓝色传感器303的每个滤色器的特性、光接收灵敏度和光接收带而不同。
接着,参考图4来描述由温度校正单元510执行的温度校正。
图4是用于描述根据本示例性实施例的、对于在红色传感器中的红光发射颜色进行的温度校正的图。在图4中,水平轴表示在背光装置1内的温度,并且垂直轴表示在红色传感器中红光发射颜色为红色的情况下的检测值的量值和校正值的量值。而且,在图4中,虚线g201与图3一样表示基准值,并且曲线g211与图3一样表示红色传感器301的红色光发射颜色的检测值的温度漂移特性。曲线221表示在红色检测值温度校正单元511中存储的温度和温度校正系数之间的关系。
如图4中所示,在红色检测值温度校正单元511中存储的温度校正系数是对于由温度传感器55测量的每个温度,将红色光发射颜色的检测值(红色背光201的分量的检测值)校正为基准值a的值。例如,当在由温度传感器55测量的装置内的温度是c1时,红色光发射颜色的检测值因为温度漂移的影响而取检测值b。在这种情况下的温度校正系数的值是c。红色检测值温度校正单元511可以通过将检测值b乘以校正系数c来对于检测值b执行温度校正。而且,当在装置内的温度是c2时,温度校正系数值是1,因为检测值a与基准值a匹配。
在红色检测值温度校正单元511中存储的温度校正系数可以是表达在温度和要相乘的校正系数之间的关系的温度校正方程。在这种情况下,红色检测值温度校正单元511使用所存储的温度校正方程,基于由温度传感器55测量的温度来计算温度校正系数。红色检测值温度校正单元511然后将检测值乘以所计算的温度校正系数以由此执行检测值的温度校正。
替代地,红色检测值温度校正单元511可以向检测值加上所存储的温度校正系数以执行温度校正。在这种情况下,当在装置内的温度是c1时,要加上的温度校正系数是c’(在附图中未示出)。红色检测值温度校正单元511然后将温度校正系数c’与检测值b相加,以由此执行温度校正。而且,当在装置内的温度是c2时,要加上的温度校正系数是0,因为检测值a匹配基准值a。红色检测值温度校正单元511可以存储温度和用于通过以这种方式被与检测值相加来校正温度的温度校正系数,同时将它们彼此相关联。也在这种情况下,在红色检测值温度校正单元511中存储的温度校正系数可以是表达在温度和要加上的校正系数之间的关系的温度校正方程。
类似地,在绿色检测值温度校正单元512的情况下,绿色传感器302的红色背光201的检测值的温度漂移特性、绿色背光202的检测值的温度漂移特性和蓝色背光203的温度漂移特性也不同。绿色检测值温度校正单元512使用绿色背光202的分量的温度校正方程或温度校正系数来对于绿色背光202的分量的检测值Gs执行温度校正。
类似地,在蓝色检测值温度校正单元513的情况下,绿色传感器302的红色背光201的检测值的温度漂移特性、绿色背光202的检测值的温度漂移特性和蓝色背光203的温度漂移特性不同。蓝色检测值温度校正单元513使用蓝色背光203的分量的温度校正方程或温度校正系数来对于蓝色背光203的分量的检测值Gs执行温度校正。
接着,描述本示例性实施例的背光装置1的温度校正方法。首先,描述红色背光201的亮度的温度校正的步骤。
检测单元30接收从发光单元20发射的光,并且然后向计算单元50输出已经从所接收的光量转换为电信号的检测值。
随后,计算单元50的传感器值/BL亮度第一转换单元501使用方程(1)将从检测单元30输出的检测值转换为红色背光201的分量的检测值Rs。传感器值/BL亮度第一转换单元501然后向红色检测值温度校正单元511输出红色背光201的分量的转换的检测值Rs。
然后,红色检测值温度校正单元511使用指示由温度传感器55检测的温度的信息和预先存储的温度校正方程或温度校正系数来对于红色背光201的检测值Rs执行温度校正,并且向BL亮度/传感器值第一转换单元521输出校正的检测值Rs’。
接着,BL亮度/传感器值第一转换单元521使用方程(2)将从温度校正单元510输出的温度校正的检测值Rs’转换为检测值Rs’,检测值Rs’是红色传感器301的检测值。BL亮度/传感器值第一转换单元521向红色背光驱动值计算单元541输出所转换的检测值Rs’。
然后,红色背光驱动值计算单元541将从红色传感器目标值计算单元531输出的、红色传感器301的检测值的目标值与从BL亮度/传感器值第一转换单元521输出的检测值Rs’相比较,并且基于比较结果来产生红色背光201的驱动信号。
使用上面的过程,背光装置1可以对于红色传感器301的温度漂移执行温度校正。
类似地,传感器值/BL亮度第二转换单元502将从检测单元30输出的检测值转换为绿色背光202的分量的检测值G。传感器值/BL亮度第三转换单元503将从检测单元30输出的检测值转换为蓝色背光203的分量的检测值B。接着,绿色检测值温度校正单元512和蓝色检测值温度校正单元513使用指示由温度传感器55检测的温度的信息和预先存储的温度校正方程或温度校正系数来对于已经以上面的方式被转换的每个背光分量的每个检测值执行温度校正。以这种方式,背光装置1与红色背光201的亮度一样使用校正的检测值Gs’和Bs’来对于绿色和蓝色背光的亮度执行温度校正。
接着,参考图5和图6来描述因为温度漂移导致在背光装置1中的色温改变的示例。
图5是用于描述在对颜色传感器的温度漂移特性进行温度校正的情况下的色温改变的示例的图。图6是用于描述根据本示例性实施例的在对背光的每个颜色进行温度校正的情况下的色温改变的示例的图。
在图5和图6中,水平轴表示预热时间,并且垂直轴表示色温水平。预热时间指的是在接通背光装置1的电源后过去的时间长度。
在图5中,虚线g301表示色温被设定为3,000[K(开尔文)]的设定值,并且虚线g302表示色温被设定为6,500[K]的设定值。而且,曲线g311表示在色温被设定为3,000[K]的情形下在显示单元(在图中未示出)中的色温特性上的改变。曲线g312表示在色温被设定为6,500[K]的情形下在显示单元中的色温特性上的改变。
在图6中,虚线g401表示色温被设定为3,000[K(开尔文)]的设定值,并且虚线g402表示色温被设定为6,500[K]的设定值。而且,曲线g411表示在色温被设定为3,000[K]的情形下,在显示单元中的色温特性上的改变。曲线g412表示在在色温被设定为6,500[K]的情形下,在显示单元中的色温特性上的改变。
图5示出在背光装置中设置的温度校正单元对于每个颜色传感器的检测值的温度漂移特性执行温度校正的假定情况下,相对于预热时间,在显示单元中的色温中的改变。在这种情况下,例如,基于在红色传感器接收白色光时的检测值的温度漂移特性,来对红色传感器的检测值执行温度校正。类似地,基于在绿色传感器接收白色光时的检测值的温度漂移特性,来对绿色传感器的检测值执行温度校正。而且,基于在蓝色传感器接收白色光时的检测值的温度漂移特性,来对蓝色传感器的检测值执行温度校正。
当用户在具有以这种方式执行温度校正的背光装置的图像显示装置中设定白色点色度时,如果色温被设定为6,500[K],则显示单元的色温在时间t1收敛为设定值,如以曲线g312所示。然而,如果色温被设定为3,000[K]内,则显示单元的色温甚至在时间t2也仍然不取设定值,如以曲线g311所示。以这种方式,用于预热时间的色温收敛时间对于每个设定的白色点设定不同。
另一方面,如图6中所示,在每个颜色传感器的检测值被收敛为背光的分量的检测值,并且它被温度校正为在本示例性实施例中实施的背光分量的转换的检测值的情况下,如果色温被设定为6,500[K],则显示单元的色温在时间t1取设定值,如以曲线g413所示。如果色温被设定为3,000[K],则显示单元的色温在时间t3取设定值,如使用曲线g403所示,时间t3比时间t2过去更短的时间。以这种方式,根据本示例性实施例,有可能减少显示单元的色温收敛所需的时间长度,并且匹配每个白色点设定的收敛时间。
如上所述,本示例性实施例的背光装置1将由颜色传感器检测的检测值转换为每个背光的分量的检测值。本示例性实施例的背光装置1使用对于每个颜色分量预先设定的温度校正方程或温度校正系数,来对背光分量的转换的检测值执行温度校正。驱动值计算单元540将从传感器目标值计算单元530输出的每个目标值与从BL亮度/传感器值转换单元520输出的每个校正的检测值相比较。驱动值计算单元540基于比较结果来产生发光单元20的每个驱动信号,并且使用每个产生的驱动信号来驱动发光单元20的每个背光。
结果,本示例性实施例的背光装置1可以抑制每个背光的亮度相对于温度的温度漂移,并且因此,可以减小收敛时间以获得设定的白色点。
[第二示例性实施例]
图7是根据本示例性实施例的背光装置1a的示意配置的方框图。如图7中所示,背光装置1a包括背光驱动单元10、发光单元20、检测单元30、背光目标颜色设定单元40和计算单元50a。而且,计算单元50a包括传感器值/BL亮度转换单元500(转换单元)、温度校正单元510a、驱动值计算单元540a和背光目标值计算单元550。
在具有在第一示例性实施例中描述的背光装置1中的相同功能的功能单元给出相同的附图标记,并且省略其描述。
温度校正单元510a包括红色检测值温度校正单元511a、绿色检测值温度校正单元512a和蓝色检测值温度校正单元513a。
与第一示例性实施例相同,红色检测值温度校正单元511a使用红色背光分量的温度校正方程或温度校正系数来校正从传感器值/BL亮度第一转换单元501输出的检测值Rs,并且向红色背光驱动值计算单元541a输出校正的检测值R’。与第一示例性实施例相同,绿色检测值温度校正单元512a使用绿色背光分量的温度校正方程或温度校正系数来校正从传感器值/BL亮度第二转换单元502输出的检测值Gs,并且向绿色背光驱动值计算单元542a输出校正的检测值G’。与第一示例性实施例相同,蓝色检测值温度校正单元513a使用用于蓝色背光分量的温度校正方程或温度校正系数来校正从传感器值/BL亮度第三转换单元503输出的检测值B,并且向蓝色背光驱动值计算单元543a输出校正的检测值B’。
即,在本示例性实施例中,计算单元50a向驱动值计算单元540a输出由温度校正单元510a校正的检测值(R’、G’和B’),而不使用方程(2)将它们转换为传感器的检测值,如在第一示例性实施例中所述。
背光目标值计算单元550(目标值计算单元)包括红色背光目标值计算单元551、绿色背光目标值计算单元552和蓝色背光目标值计算单元553。
红色背光目标值计算单元551基于从背光目标颜色设定单元40输出的、在白色光发射时的红色背光201的设定值来计算红色背光201的亮度的目标值。红色传感器目标值计算单元531向红色背光驱动值计算单元541a输出红色背光201的亮度的所计算的目标值。绿色背光目标值计算单元552基于从背光目标颜色设定单元40输出的、在白色光发射时的绿色背光202的设定值来计算绿色背光202的亮度的目标值。绿色传感器目标值计算单元532向绿色背光驱动值计算单元542a输出绿色背光202的亮度的所计算的目标值。蓝色背光目标值计算单元553基于从背光目标颜色设定单元40输出的、在白色光发射时的蓝色背光203的设定值来计算蓝色背光203的亮度的目标值。蓝色传感器目标值计算单元533向蓝色背光驱动值计算单元543a输出蓝色背光203的亮度的所计算的目标值。
驱动值计算单元540a包括红色背光驱动值计算单元541a、绿色背光驱动值计算单元542a和蓝色背光驱动值计算单元543a。
红色背光驱动值计算单元541a将从红色背光目标值计算单元551输出的红色背光201的亮度的目标值与从红色检测值温度校正单元511a输出的检测值R’相比较。红色背光驱动值计算单元541a基于比较结果来产生红色背光201的驱动信号,并且向红色背光驱动电路101输出所产生的驱动信号。绿色背光驱动值计算单元542a将从绿色背光目标值计算单元552输出的绿色背光202的亮度的目标值与从绿色检测值温度校正单元512a输出的检测值G’相比较。绿色背光驱动值计算单元542a基于比较结果来产生绿色背光202的驱动信号,并且向绿色背光驱动电路102输出所产生的驱动信号。蓝色背光驱动值计算单元543a将从蓝色背光目标值计算单元553输出的蓝色背光203的亮度的目标值与从蓝色检测值温度校正单元513a输出的检测值B’相比较。蓝色背光驱动值计算单元543a基于比较结果来产生蓝色背光203的驱动信号,并且向蓝色背光驱动电路103输出所产生的驱动信号。
即,本示例性实施例的驱动值计算单元540a将背光的每个温度校正的颜色分量的检测值(R’、G’和B’)与从背光目标值计算单元550输出的目标值相比较,以控制每个背光的驱动信号。
接着,描述本示例性实施例的背光装置1a的温度校正方法。首先,描述红色背光201的亮度的温度校正的步骤。
检测单元30接收从发光单元20发射的光,并且向计算单元50输出已经被从接收的光量转换为电信号的检测值。
随后,计算单元50的传感器值/BL亮度第一转换单元501使用方程(1)来将从检测单元30输出的检测值转换为红色背光201的分量的检测值R。传感器值/BL亮度第一转换单元501向红色检测值温度校正单元511a输出红色背光201的转换的亮度值R。
然后,红色检测值温度校正单元511a使用由指示温度传感器55检测的温度的信息和预先存储的温度校正方程或温度校正系数来对于红色背光201的分量的检测值R执行温度校正,并且向红色背光驱动值计算单元541a输出校正的检测值R’。
然后,红色背光驱动值计算单元541a将从红色背光目标值计算单元551输出的红色传感器301的检测值的目标值与从红色检测值温度校正单元511a输出的温度校正的检测值R’相比较,并且基于比较结果来产生红色背光201的驱动信号。
使用上面的过程,背光装置1a可以执行红色传感器301的温度漂移的温度校正。
类似地,传感器值/BL亮度第二转换单元502将从检测单元30输出的检测值转换为绿色背光202的亮度值G。传感器值/BL亮度第三转换单元503将从检测单元30输出的检测值转换为蓝色背光203的亮度值B。接着,绿色检测值温度校正单元512a和蓝色检测值温度校正单元513a使用指示由温度传感器55检测的温度的信息和预先存储的温度校正方程或温度校正系数,对于已经以上面的方式被转换的每个背光分量的亮度值执行温度校正,使得每个背光的亮度值取基准值。以这种方式,与红色背光201的亮度一样,背光装置1使用校正的亮度值G’和B’来对于绿色和蓝色背光的亮度执行温度校正。
如上所述,本示例性实施例的背光装置1a将背光的每个颜色分量的温度校正的检测值(R’、G’和B’)与从背光目标值计算单元550输出的目标值相比较,以控制每个背光的驱动信号。
结果,除了第一示例性实施例的效果之外,本示例性实施例的背光装置1a可以去除用于将温度校正的检测值转换为每个颜色传感器的检测值的BL亮度/传感器值转换单元520。
当在图像显示装置中使用第一或第二示例性实施例的背光装置1或背光装置1a时,有可能改善颜色再现能力,并且因此,存在下述效果:实现例如用于图形设计和广播目的的高图像质量图像确认显示器和用于医疗目的的显示器。
而且,传感器值/BL亮度转换单元500作为信号滤波器,如使用方程(1)所示。因此,这个传感器值/BL亮度转换单元500可以利用模拟电路、数字电路或DSP(数字信号处理器)或ASIC(专用集成电路)来配置。
在本示例性实施例中,已经描述了一个示例,其中,发光单元20包括红色背光201、绿色背光202和蓝色背光203。然而,发光单元20可以包括诸如CMYG(青色、品红色、黄色和绿色)颜色的、除了RGB颜色之外的颜色的背光。在这种情况下,检测单元30可以包括与在发光单元20中设置的背光的波长带匹配的颜色传感器,并且,计算单元50(或50a)可以包括与在发光单元20中设置的背光的波长带匹配的传感器值/BL亮度转换单元500、温度校正单元510(或510a)、传感器目标值计算单元530、背光目标值计算单元550和驱动值计算单元540(或540a)。
在本示例性实施例中,传感器检测值被温度校正,并且然后将其与目标值相比较。然而,相反,可以将目标值温度校正,并且然后可以将其与传感器检测值相比较。
在本示例性实施例中,已经描述了提供传感器值/BL亮度转换单元500和单个温度校正单元510的示例。然而,例如,可以对于颜色传感器的每个颜色提供传感器值/BL亮度转换单元500和温度校正单元510。
本示例性实施例的背光装置1(或1a)可以被应用到液晶显示装置、移动信息终端、导航系统、广告显示灯或电子标志牌(数字标牌)等。
当在液晶显示装置中使用本示例性实施例的背光装置1时,可以将红色背光201、绿色背光202和蓝色背光203划分为多个块,并且,可以对于多个划分的块的每个单独地执行照明控制。
可以在计算机可读记录介质上记录用于实现示例性实施例的图1的计算单元50或图7的计算单元50a的功能的程序,并且,可以在计算机系统上读取和执行在这个记录介质上记录的程序,以由此执行每个单元的处理。“计算机系统”包括OS和诸如外围装置的硬件。
而且,“计算机系统”在使用WWW系统的情况下包括主页提供环境(或显示环境)。
而且,“计算机可读记录介质”指的是:可移动介质,诸如软盘、磁光盘、ROM(只读存储器)和CD-ROM;通过USB(通用串行总线)I/F(接口)连接的USB存储器;以及,存储器装置,诸如在计算机系统内置的硬盘驱动器。而且,“计算机可读记录介质”包括将程序保存特定时间长度的介质,诸如在作为服务器或客户机的计算机系统内的易失性存储器。上面的程序可以实现如上所述的功能的一部分,而且,该程序可以与已经在计算机系统上记录的程序相结合地实现如上所述的功能。
附图标记
1、1a背光装置
10背光驱动单元
20发光单元
30检测单元
301红色传感器
302绿色传感器
303蓝色传感器
40背光目标颜色设定单元
50、50a计算单元
55温度传感器
101红色背光驱动电路
102绿色背光驱动电路
103蓝色背光驱动电路
201蓝色背光
202绿色背光
203红色背光
301红色传感器
302绿色传感器
303蓝色传感器
501传感器值/BL亮度第一转换单元
500传感器值/BL亮度转换单元
510温度校正单元
520BL亮度/传感器值转换单元
530传感器目标值计算单元
540、540a驱动值计算单元
550背光目标值计算单元

Claims (5)

1.一种背光装置,包括:
发光单元,所述发光单元包括具有彼此不同的发光颜色的多个光源;
检测单元,所述检测单元包括多个颜色传感器,所述颜色传感器接收从所述发光单元发出的光并且检测所述发光单元的发光状态;
温度传感器,所述温度传感器测量在所述多个光源附近的温度;
亮度转换单元,所述亮度转换单元将由所述检测单元检测到的检测值分离为颜色分量,以获得所述发光颜色的每个颜色的检测值;以及
计算单元,所述计算单元通过使用指示在所测量的温度和校正值之间的关系的信息,来对于所述发光颜色的每一个,校正所获得的检测值,所述计算单元将所校正的检测值转换成所述颜色传感器的每一个的检测值,所述计算单元基于所述颜色传感器的每一个的检测值确定所述光源的驱动值。
2.根据权利要求1所述的背光装置,其中,所检测的发光状态是根据与所述发光单元的每一个发光颜色对应的光谱灵敏度而从所述光源发射的光提取的光的亮度值。
3.根据权利要求1所述的背光装置,其中,所述亮度转换单元通过使用指示在所检测的发光状态和基于所述光源的每一个的亮度值的值之间的关系的关系方程,来分离由所述检测单元检测到的所述检测值。
4.根据权利要求1所述的背光装置,其中,所述校正值是用于将所获得的检测值校正为在预先限定温度下的检测值的值。
5.一种用于背光装置的背光控制方法,所述背光装置包括发光单元,所述发光单元包括具有彼此不同的发光颜色的多个光源,所述方法包括:
接收从所述发光单元发出的光;
由包括多个颜色传感器的检测单元来检测所述发光单元的发光状态;
测量在所述多个光源附近的温度;
将由所述检测单元检测到的检测值分离为颜色分量,以获得所述发光颜色的每一个颜色的检测值;
通过使用指示在所测量的温度和校正值之间的关系的信息,来对于所述发光颜色的每一个,校正所获得的检测值,
将所校正的检测值转换成所述颜色传感器的每一个的检测值;并且
基于所述颜色传感器的每一个的检测值确定所述光源的驱动值。
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