DE10337238B4

DE10337238B4 - Verfahren zum Einstellen der Leuchtdichte eines Backlights für ein Panel

Info

Publication number: DE10337238B4
Application number: DE2003137238
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Eckhardt; Andreas KÄRCHER; Hartmut Schulz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Eizo GmbH
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2023-08-14
Also published as: DE10337238A1

Abstract

Verfahren zum Einstellen der Leuchtdichte eines Backlights (1) für ein Panel eines Flachbildschirms, welches durch das Licht des Backlights (1) hinterleuchtbar ist, wobei die Leuchtdichte des Backlights (1) durch einen Sensor (2) erfasst wird und wobei eine Backlight-Regelung einen eine Leuchtdichte repräsentierenden Istwert auf einen vorgebbaren Sollwert einregelt, dadurch gekennzeichnet , dass
– während einer Abgleichsphase Verläufe von Leuchtdichten aufgezeichnet werden, welche die Abhängigkeit der Leuchtdichte des Backlights von der Temperatur anzeigen, wobei für unterschiedliche Temperaturen (Temp1, Temp2) und unterschiedliche Sollwerte (Sw) die Leuchtdichten (Lw) des Backlights erfasst und hinterlegt werden,
– während eines Normalbetriebs der Istwert (Iw1, Iw2) ermittelt wird aus einer erfassten Leuchtdichte (Lwx), einer erfassten Temperatur und einem dieser Temperatur zugeordneten Leuchtdichtenverlauf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Leuchtdichte eines Backlights für ein Panel eines Flachbildschirms, welches durch das Licht des Backlights hinterleuchtbar ist, wobei die Leuchtdichte des Backlights durch einen Sensor erfasst wird und wobei eine Backlight-Regelung einen eine Leuchtdichte repräsentierenden Istwert auf einen vorgebbaren Sollwert einregelt.
Gewöhnlich ist zur Regelung der Leuchtdichte eines Backlights für ein so genanntes LCD-Panel (LCD-Anzeigemodul eines Flachbildschirms) eine Backlight-Regelung vorgesehen. Diese Backlight-Regelung stellt die von einem Sensor erfasste Leuchtdichte des Backlights, dessen Licht das Panel hinterleuchtet, im Wesentlichen auf einen konstanten Sollwert ein. Nachteilig ist, dass durch eine derartige Regelung nur die Leuchtdichte des Backlights erfasst und eingeregelt wird, störende Temperatureinflüsse auf die Leuchtdichte eines auf dem Panel darstellbaren Bildes werden nicht erfasst und können daher nicht ausgeregelt werden.

In der deutschen Patentanmeldung DE 103 23 221 A1 wird vorgeschlagen, zwischen einem Sensor und einem Backlight lichtdurchlässige Teile anzuordnen, deren Alterungs- und/oder Temperatureigenschaften im Wesentlichen denen der lichtdurchlässigen Teile des Panels entsprechen. Der Sensor erfasst die Leuchtdichte dieser lichtdurchlässigen Teile, welche eine Backlight-Regelung auf einen vorgebbaren Sollwert einstellt, wodurch störende Einflüsse auf die Leuchtdichte eines auf einem Panel eines Flachbildschirms darstellbaren Bildes aufgrund von Alterungs- und/oder Temperatureffekten des Panels weitgehend vermieden werden. Nachteilig ist, dass z. B. die Temperatureinflüsse innerhalb und außerhalb des Flachbildschirms unterschiedlich sind, wodurch die Leuchtdichte nur ungenau erfasst werden kann.

US 2001/0008395 A1 offenbart eine Sichtgeräteanordnung, wobei geeignete Maßnahmen zur Einstellung der Helligkeit oder des Farborts vorgesehen sind.

Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 2002/0070914 A1 bekannt. Einflüsse der Temperatur auf die Leuchtdichte des Backlights werden dort nicht kompensiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch welches die Einstellung der Leuchtdichte verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhaft ist, dass störende Temperatureinflüsse auf die Leuchtdichte eines Bildes weitgehend vermieden werden. Durch die Erfindung können insbesondere die Anforderungen im medizinischen Bereich im Hinblick auf eine regelmäßige Kalibrierung der Leuchtdichte des Panels erfüllt werden, insbesondere wird weitgehend gewährleistet, dass verschiedene Panels, welche bei unterschiedlichen Referenztemperaturen abgeglichen wurden, unabhängig von der Umgebungstemperatur die gleiche Helligkeit bei gleichem Sollwert aufweisen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den Istwert gemäß einer einfachen Geradengleichung zu ermitteln.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, werden im Folgenden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.

Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines Backlight-Regelkreises für ein Panel eines Flachbildschirms und
2 Ein- und Ausgangsgrößen einer Umform- und Kompensationseinrichtung eines Backlight-Regelkreises.
In 1 ist mit 1 ein Backlight bezeichnet, dessen Licht ein hier nicht dargestelltes Panel eines Flachbildschirms hinterleuchtet, wobei die Lichtintensität dieses Lichts eine entsprechende Leuchtdichte auf dem Panel bewirkt. Die Leuchtdichte des Backlights 1 erfasst eine Backlight-Sensoreinrichtung 2, welche einen dieser Leuchtdichte entsprechenden Leuchtdichtewert Lw einer Umform- und Kompensationseinrichtung 3 übermittelt. Eine Temperatur-Erfassungseinrichtung 4, welche im Innern des Flachbildschirms, z. B. in der Nähe des Backlights 1, oder außerhalb des Flachbildschirms im Bereich des Panels angeordnet sein kann, erfasst eine Temperatur, welche die Temperatur-Erfassungseinrichtung 4 in Form eines Temperaturwertes Tw der Umform- und Kompensationseinrichtung 3 zuführt. Dieser Temperaturwert Tw ist, wie im Folgenden noch gezeigt wird, zur Ermittlung eines temperaturabhängigen Istwertes Iw des Backlight-Regelkreises vorgesehen.
Während einer Abgleichsphase in einer Werkseinstellung werden Verläufe von Leuchtdichten aufgezeichnet, welche die Abhängigkeit der Leuchtdichten von der Temperatur anzeigen, wobei während dieser Abgleichsphase die Umform- und Kompensationseinrichtung 3 im Hinblick auf eine Temperaturkompensation nicht aktiviert ist. Dabei werden für unterschiedliche Temperaturen und unterschiedliche Sollwerte Sw sowohl die Leuchtdichten eines auf dem Panel darstellbaren Testbildes als auch die Leuchtdichten des Backlights 1 erfasst, wobei die Backlight-Sensoreinrichtung 2 die Leuchtdichten des Backlights 1 und eine im Bereich des Panels positionierte Messeinrichtung die Leuchtdichten des Panels erfassen. Die erfasste Leuchtdichte des Panels ist gewöhnlich aufgrund der temperaturabhängigen Transmission der Flüssigkeitskristalle des Panels von der erfassten Leuchtdichte des Backlights 1 verschieden. Dadurch, dass sowohl die Leuchtdichten des Backlights 1 als auch des Panels bei unterschiedlichen Sollwerten Sw erfasst werden, ist für jeden Sollwert Sw eine Zuordnung einer Backlight-Leuchtdichte Lw zu einer Panel-Leuchtdichte für eine bestimmte Temperatur Tw möglich. Die Leuchtdichten Lw des Backlights 1 werden zusammen mit den dazugehörigen Temperaturen in der Umform- und Kompensationseinrichtung 3 hinterlegt.
Aufgrund dieser in der Umform- und Kompensationseinrichtung 3 hinterlegten temperaturabhängigen Verläufe der erfassten Leuchtdichten kann während eines Normalbetriebs, z. B. während eines Einsatzes im medizinischen Bereich, bei unterschiedlichen Temperaturen der temperaturabhängige Istwert Iw ermittelt werden, welchen die Umform- und Kompensationseinrichtung 3 einer Vergleichseinrichtung 5 zuführt. Diese bildet eine Regeldifferenz Rd, welche ein Regel-Algorithmus 6 derart verarbeitet, dass der Sollwert Sw eingeregelt wird und dadurch die Leuchtdichte des Panels unabhängig von der Temperatur konstant einstellt.
Im Folgenden wird auf 2 verwiesen, in der Ein- und Ausgangsgrößen der Umform- und Kompensationseinrichtung 3 des Backlight-Regelkreises gemäß 1 dargestellt sind. Die in den 1 und 2 gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es ist angenommen, dass in der Umform- und Kompensationseinrichtung 3 Verläufe gemäß einer ersten und zweiten Geraden A, B von Istwerten Iw in Abhängigkeit von erfassten Leuchtdichten Lw hinterlegt sind, wobei die Gerade A die erfassten Leuchtdichten Lw bei einer Temperatur Temp1 und die Gerade B bei einer Temperatur Temp2 während einer Abgleichsphase anzeigen. Die Geraden A, B ergeben sich im vorliegenden Beispiel gemäß der Beziehung Iw = a × Lw – b, wobei

Lw: – die erfasste Leuchtdichte des Backlight-Sensors,
a: – die temperaturabhängige Steigung und
b: – den temperaturabhängigen Anfangswert der Geraden

Es ist ferner angenommen, dass während eines Normalbetriebs die Temperatur-Erfassungseinrichtung 4 eine der Temperatur Temp1 entsprechende Temperatur erfasst, was bedeutet, dass die Beziehung zwischen den erfassten Leuchtdichten Lw und Istwerten Iw des Backlight-Regelkreises der Geraden A entspricht. Für den Fall, dass z. B. die Backlight-Sensoreinrichtung 2 eine Leuchtdichte Lwx erfasst und der Umform- und Kompensationseinrichtung 3 zuführt, ermittelt diese gemäß der Geraden A einen Istwert Iw1 und führt diesen Istwert Iw1 der Vergleichseinrichtung 5 zu. Diese bildet eine Regeldifferenz Rd, welche der Regel-Algorithmus 6 derart verarbeitet, dass die Leuchtdichte des Backlights 1 entsprechend dem Sollwert Sw eingeregelt wird.
Für den Fall, dass die Temperatur-Erfassungseinrichtung 4 während des weiteren Betriebs des Flachbildschirms eine der Temperatur Temp2 entsprechende Temperatur erfasst, ermittelt die Umform- und Kompensationseinrichtung 3 dagegen gemäß der Geraden B bei der erfassten Leuchtdichte Lwx einen Istwert Iw2, wodurch sich die Regeldifferenz 6 im Vergleich zur Regeldifferenz 6 bei der Temperatur Temp1 unterscheidet. Dies bewirkt eine Änderung der Leuchtdichte des Backlights 1, wobei die Leuchtdichte des Panels im Wesentlichen konstant bleibt. Das bedeutet, dass in beiden Fällen die Leuchtdichte des Panels unabhängig von der Temperatur Temp1, Temp2 konstant ist.

Claims

Verfahren zum Einstellen der Leuchtdichte eines Backlights (1) für ein Panel eines Flachbildschirms, welches durch das Licht des Backlights (1) hinterleuchtbar ist, wobei die Leuchtdichte des Backlights (1) durch einen Sensor (2) erfasst wird und wobei eine Backlight-Regelung einen eine Leuchtdichte repräsentierenden Istwert auf einen vorgebbaren Sollwert einregelt, dadurch gekennzeichnet , dass – während einer Abgleichsphase Verläufe von Leuchtdichten aufgezeichnet werden, welche die Abhängigkeit der Leuchtdichte des Backlights von der Temperatur anzeigen, wobei für unterschiedliche Temperaturen (Temp1, Temp2) und unterschiedliche Sollwerte (Sw) die Leuchtdichten (Lw) des Backlights erfasst und hinterlegt werden, – während eines Normalbetriebs der Istwert (Iw1, Iw2) ermittelt wird aus einer erfassten Leuchtdichte (Lwx), einer erfassten Temperatur und einem dieser Temperatur zugeordneten Leuchtdichtenverlauf.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert berechnet wird gemäß der Geradengleichung Iw = a × Lw – b,wobei Lw – die erfasste Leuchtdichte des Backlight-Sensors, a – die temperaturabhängige Steigung und b – den temperaturabhängigen Anfangswert der Geraden bedeuten.