專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示裝置的色度補(bǔ)償方法與照明方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示裝置的色度補(bǔ)償方法、光源驅(qū)動(dòng)方法與照明方法。
背景技術(shù)：
平面顯示裝置因具有低輻射量、輕薄等優(yōu)點(diǎn)而成為顯示裝置的主流。平面
顯示器會(huì)使用如發(fā)光二極管(LED)來(lái)當(dāng)成面板的背光源。
目前已發(fā)展出使用顏色感測(cè)器(color sensor)或光感測(cè)器(light sensor)做為 LED背光源的亮度或色度的即時(shí)檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。顏色感測(cè)器可感測(cè)到R/G/B 三種色光，而光感測(cè)器只能感測(cè)單色光。以成本來(lái)說(shuō)，顏色感測(cè)器的成本高于 光感測(cè)器的成本。
LED背光系統(tǒng)可分類(lèi)為整面點(diǎn)亮式LED背光系統(tǒng)(Whole-panel Based LED Backlight System);以及非整面點(diǎn)式LED背光系統(tǒng)，或稱(chēng)為區(qū)塊控制式背 光系統(tǒng)(Area-Control Based LED Backlight System)。在整面點(diǎn)亮式LED背光系 統(tǒng)中，任何時(shí)刻，此系統(tǒng)內(nèi)的所有LED都會(huì)發(fā)光。區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)被規(guī)劃 為多數(shù)個(gè)發(fā)光區(qū)塊，各發(fā)光區(qū)塊是否發(fā)光及其發(fā)光狀態(tài)可被獨(dú)立控制。
然而，整面點(diǎn)亮式LED背光系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于(l)當(dāng)面板尺寸愈大時(shí)，背 光源消耗功率也愈高；(2)在顯示低灰階影像時(shí)，漏光較明顯，使得動(dòng)態(tài)對(duì)比降 低。
在區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)中，每一發(fā)光區(qū)塊光源是否發(fā)光是可獨(dú)立調(diào)整的。 如此，可使得消耗功率降低，也可大幅提高動(dòng)態(tài)對(duì)比。
然而，在整面點(diǎn)亮式LED背光系統(tǒng)與區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)中，都要考量 到熱的影響、LED的生命周期、以及發(fā)光的均勻度。因此也需要顏色感測(cè)器 或光感測(cè)器進(jìn)行背光源系統(tǒng)的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。但因?yàn)榇讼到y(tǒng)的各LED或 各發(fā)光區(qū)塊的使用率不同，所以各LED或各發(fā)光區(qū)塊所產(chǎn)生的熱能、生命周期與發(fā)光均勻度也有所不同。
然而，現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法對(duì)各LED或各發(fā)光區(qū)塊光源的色度進(jìn)行獨(dú)立式檢測(cè)
與反饋補(bǔ)償。因此，較好能有一種色度/亮度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償方法，其可應(yīng)用于
整面點(diǎn)亮式LED背光系統(tǒng)或區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)，并可獨(dú)立地調(diào)整三色光比例 與亮度。
此外，如果能利用低成本的光感測(cè)器來(lái)進(jìn)行背光系統(tǒng)的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ) 償?shù)脑?huà)，可降低成本但能達(dá)成類(lèi)似效果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種可進(jìn)行三色光比例調(diào)校與亮度校正的光源色度補(bǔ)償 方法、光源驅(qū)動(dòng)方法，以及面板照明方法。
在本發(fā)明的一種顯示裝置的光源色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償方法中，將區(qū)塊 控制式背光系統(tǒng)規(guī)劃為多數(shù)個(gè)可獨(dú)立控制的發(fā)光區(qū)塊。利用顏色感測(cè)器來(lái)檢測(cè) 該些發(fā)光區(qū)塊的發(fā)光狀態(tài)。將顏色感測(cè)器所檢測(cè)的結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。比較 參考值與轉(zhuǎn)換后結(jié)果以產(chǎn)生三色光比例調(diào)校值，以補(bǔ)償該些發(fā)光區(qū)塊的所發(fā)出 光的色度與亮度。此外，如果將區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)規(guī)劃成多數(shù)個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng) 時(shí)，各獨(dú)立子系統(tǒng)包括多數(shù)個(gè)可獨(dú)立控制的發(fā)光區(qū)塊。各獨(dú)立子系統(tǒng)可利用上 述方式來(lái)進(jìn)行光源色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償。
在本發(fā)明的另一種顯示裝置的光源色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償方法中，將區(qū) 塊控制式背光系統(tǒng)規(guī)劃為多數(shù)個(gè)可獨(dú)立控制的發(fā)光區(qū)塊。利用光感測(cè)器來(lái)檢測(cè) 該些發(fā)光區(qū)塊的發(fā)光狀態(tài)。將光感測(cè)器所檢測(cè)的結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。比較參 考值與轉(zhuǎn)換后結(jié)果以產(chǎn)生三色光比例調(diào)校值，以補(bǔ)償該些發(fā)光區(qū)塊的所發(fā)出光 的色度與亮度。此外，如果將區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)規(guī)劃成多數(shù)個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)時(shí)， 各獨(dú)立子系統(tǒng)包括多數(shù)個(gè)可獨(dú)立控制的發(fā)光區(qū)塊。各獨(dú)立子系統(tǒng)可利用上述方 式來(lái)進(jìn)行光源色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償。
此外，在本發(fā)明的又一種光源的色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償方法中，利用光 感測(cè)器來(lái)檢測(cè)整面點(diǎn)亮式光源系統(tǒng)的多數(shù)個(gè)LED組所發(fā)出的光的狀態(tài)；利用模 擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換光感測(cè)器所檢測(cè)的結(jié)果；以及比較參考值與轉(zhuǎn)換后結(jié)果，以 產(chǎn)生三色光比例調(diào)校值，以補(bǔ)償該些LED組所發(fā)出的光的色度與亮度。此外，如果將整面點(diǎn)亮式背光系統(tǒng)規(guī)劃成多數(shù)個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)時(shí)，各獨(dú)立子系統(tǒng)包括多 數(shù)LED組。各獨(dú)立子系統(tǒng)可利用上述方式來(lái)進(jìn)行光源色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ) 償。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的應(yīng)用單顆顏色感測(cè)器進(jìn)行感測(cè)的區(qū)塊控 制式背光系統(tǒng)的示意圖。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償?shù)牧鞒虉D。
圖3顯示第一實(shí)施例應(yīng)用于大尺寸面板的示意圖。
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的應(yīng)用單顆光感測(cè)器進(jìn)行感測(cè)的整面點(diǎn)亮
式背光系統(tǒng)的示意圖。
圖5顯示第二實(shí)施例應(yīng)用于大尺寸面板的示意圖。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的應(yīng)用單顆光感測(cè)器進(jìn)行感測(cè)的區(qū)塊控制 式背光系統(tǒng)的示意圖。
圖7顯示第三實(shí)施例應(yīng)用于大尺寸面板的示意圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
10、 30、 40、 50、 60、 70:區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)
11、 32a、 32b:顏色感測(cè)器
41、 52a、 52b、 61、 72a、 72b:光感測(cè)器 31a、 31b、 51a、 51b、 71a、 71b:獨(dú)立子系統(tǒng) 210 240:步驟
A01 A60、 B01 B60、 E01 E60、 F01 F60:發(fā)光區(qū)塊 C01 C60、 D01 D60: LED組
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
本發(fā)明第一實(shí)施例利用單顆顏色感測(cè)器進(jìn)行區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)的光源的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。此區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)可規(guī)劃成多數(shù)個(gè)發(fā)光區(qū)塊，該
些發(fā)光區(qū)塊可能包括一組LED(包括紅色LED、藍(lán)光LED與綠光LED)或數(shù)組 LED。
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)中的各發(fā)光區(qū)塊與 顏色感測(cè)器的相對(duì)位置關(guān)系圖。如圖1所示，此系統(tǒng)IO可規(guī)劃成多數(shù)個(gè)發(fā)光 區(qū)塊A01 A60。發(fā)光區(qū)塊A01 A60的排列方式如圖1所示，當(dāng)然本實(shí)施例并 不受限于此種發(fā)光區(qū)塊規(guī)劃方式與排列方式。
顏色感測(cè)器(CS)ll的擺放位置比如為置于此系統(tǒng)10的中央點(diǎn)。由圖1可 看出，不論顏色感測(cè)器ll擺在哪個(gè)位置，所有發(fā)光區(qū)塊與顏色感測(cè)器11間的 距離必定彼此不同。故而，在本實(shí)施例中，可針對(duì)這些不同距離所造成的量測(cè) 誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償?shù)牧鞒虉D。請(qǐng)參考 圖2，如步驟210所示，利用顏色感測(cè)器來(lái)檢測(cè)此區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)的某一 發(fā)光區(qū)塊所發(fā)出的三色光。亦即，此顏色感測(cè)器檢測(cè)此發(fā)光區(qū)塊所發(fā)出光的實(shí) 際R、 G、 B三色比例(即色度)與亮度。以圖1為例，將會(huì)得到60筆的發(fā)光資 料。
接著，如步驟220所示，利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)來(lái)轉(zhuǎn)換顏色感測(cè)器的 輸出信號(hào)。由于顏色感測(cè)器的輸出信號(hào)為模擬信號(hào)，故轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以便于 進(jìn)行后續(xù)操作。
接著，將所檢測(cè)到的資料與參考值進(jìn)行比較，以進(jìn)行比例調(diào)校與距離補(bǔ)償， 如步驟230所示。進(jìn)行此步驟的目的在于，使發(fā)光區(qū)塊光源實(shí)際輸出的R/G/B 比例與理想的R/G/B比例相同。這是因?yàn)?，顏色感測(cè)器對(duì)R、 G、 B三色的靈 敏度不同。
各發(fā)光區(qū)塊光源所對(duì)應(yīng)的參考值可能會(huì)有所不同。參考值的設(shè)定需考慮 (l)RGB的白平衡數(shù)值；以及(2)距離誤差。因?yàn)轭伾袦y(cè)器與每個(gè)發(fā)光區(qū)塊間 的距離有所不同，故必須考慮因距離所造成的亮度量測(cè)誤差。
每個(gè)發(fā)光區(qū)塊的對(duì)應(yīng)補(bǔ)償值的計(jì)算如下。假設(shè)以發(fā)光區(qū)塊A25當(dāng)成參考發(fā) 光區(qū)塊，則各發(fā)光區(qū)塊的亮度補(bǔ)償值Ln計(jì)算如下-
Ln=LiuW_A25/LiuW_An (1)n:為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)(11=1、 2、 3、 4…60)。 LiuW—A25代表參考發(fā)光區(qū) 塊A25的最高亮度值。LiuW—An代表第n個(gè)發(fā)光區(qū)塊的最高亮度值。
若顏色感測(cè)器與每個(gè)發(fā)光區(qū)塊間的距離會(huì)影響到RGB的比例值，則也可 以針對(duì)此情形做補(bǔ)償。各發(fā)光區(qū)塊的R/G/B所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償值R_An、G—An、B_An 如下。
R_An=LiuR_A25/LiuR—An (2) G—An=LiuG—A25/LiuG—An (3) B—An=LiuB_A25/LiuB—An (4) LiuR_A25:參考發(fā)光區(qū)塊的最高紅色亮度值； LiuG一A25:參考發(fā)光區(qū)塊的最高綠色亮度值； LiuB_A25:參考發(fā)光區(qū)塊的最高藍(lán)色亮度值； LiuR—An:第n個(gè)發(fā)光區(qū)塊的最高紅色亮度值； LiuG—An:第n個(gè)發(fā)光區(qū)塊的最高綠色亮度值； LiuB_An:第n個(gè)發(fā)光區(qū)塊的最高藍(lán)色亮度值；
接著，依據(jù)所取得的三色光比例調(diào)校與距離補(bǔ)償值，來(lái)驅(qū)動(dòng)/調(diào)校此發(fā)光區(qū) 塊光源的發(fā)光狀態(tài)。比如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路(未示出)以脈沖寬度調(diào)變(pulse width modulation, PWM)方式來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光區(qū)塊光源時(shí)，則可依據(jù)三色光比例調(diào)校與距 離補(bǔ)償值來(lái)改變對(duì)應(yīng)于R/G/B的PWM信號(hào)，以改變紅光LED、綠光LED與 藍(lán)光LED的發(fā)光狀態(tài)。
圖2的流程可應(yīng)用于此系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)，也可應(yīng)用于此系統(tǒng)的正常操作下。 當(dāng)將此方法應(yīng)用于此系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)，則先將此系統(tǒng)的所有發(fā)光區(qū)塊光源全部關(guān) 閉，接著依序點(diǎn)亮與關(guān)閉該些發(fā)光區(qū)塊光源。所以，顏色感測(cè)器可檢測(cè)到多數(shù) 筆資料， 一筆資料代表一個(gè)發(fā)光區(qū)塊光源的發(fā)光情形。
如果將此方法應(yīng)用于此系統(tǒng)的正常操作時(shí)，則可將所有發(fā)光區(qū)塊光源排定 順序(比如，如圖1的標(biāo)號(hào)順序)。接著，依照既定的順序分別對(duì)該些發(fā)光區(qū)塊 光源進(jìn)行色度檢測(cè)與補(bǔ)償。
另外，在本實(shí)施例中，每當(dāng)?shù)玫侥骋粋€(gè)發(fā)光區(qū)塊光源的調(diào)校與補(bǔ)償結(jié)果后， 即可對(duì)此發(fā)光區(qū)塊光源進(jìn)行色度調(diào)整?；蛘?，也可取得全部發(fā)光區(qū)塊光源的調(diào) 校與補(bǔ)償結(jié)果后并存于存儲(chǔ)器后，才對(duì)此系統(tǒng)內(nèi)的所有發(fā)光區(qū)塊光源進(jìn)行色度調(diào)整。
此外，LED發(fā)光區(qū)塊光源的排列方式可因光學(xué)與機(jī)構(gòu)考量而有所不同，并 不受限于圖l所示的排列方式。LED發(fā)光區(qū)塊光源的驅(qū)動(dòng)方式還有多種方式， 不受限于PWM的驅(qū)動(dòng)方式。
此外，由于面板尺寸愈來(lái)愈大，為適應(yīng)此趨勢(shì)，本實(shí)施例也可稍做改變。 比如，將用于照明IOO吋面板的背光系統(tǒng)規(guī)劃成兩個(gè)或數(shù)個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)。各 獨(dú)立子系統(tǒng)可應(yīng)用上述技術(shù)來(lái)達(dá)成發(fā)光區(qū)塊的光源的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。
圖3顯示本實(shí)施例應(yīng)用于大尺寸面板時(shí)的例子。如圖3所示，此系統(tǒng)30 可規(guī)劃成多數(shù)個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)31a與31b。各獨(dú)立子系統(tǒng)規(guī)劃成多數(shù)個(gè)發(fā)光區(qū)塊。 比如，獨(dú)立子系統(tǒng)31a與31b分別規(guī)劃成發(fā)光區(qū)塊A01 A60與B01 B60。各 獨(dú)立子系統(tǒng)31a與31b分別利用一個(gè)顏色感測(cè)器32a與32b來(lái)感測(cè)光的亮度與 色度。至于圖3例子的操作方式可類(lèi)似于上述所述，于此不再重述。
綜上所述，本發(fā)明第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)如下
(1) 成本低僅需極少數(shù)量甚至只需一顆顏色感測(cè)器即可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到色 度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。
(2) 改善熱對(duì)LED色度的影響由于可獨(dú)立調(diào)整各發(fā)光區(qū)塊光源的發(fā)光情 形，即可大幅改善熱對(duì)LED色度的影響。
(3) 改善生命周期對(duì)LED色度的影響由于可獨(dú)立調(diào)整各發(fā)光區(qū)塊光源的 發(fā)光情形，即可大幅改善生命周期對(duì)LED色度的影響。
(4) 改善發(fā)光均勻度由于可獨(dú)立調(diào)整各發(fā)光區(qū)塊光源的發(fā)光情形，即可大 幅改善各發(fā)光區(qū)塊的發(fā)光均勻度。
(5) 大幅提升區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力與優(yōu)勢(shì)，特別是仍具有超高動(dòng)態(tài) 對(duì)比。
第二實(shí)施例
本發(fā)明第二實(shí)施例利用單顆光感測(cè)器(light sensor， LS)進(jìn)行整面點(diǎn)亮式 LED背光系統(tǒng)的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的整面 點(diǎn)亮式LED背光系統(tǒng)的示意圖。
如圖4所示，此系統(tǒng)40包括多數(shù)個(gè)LED組C01 C60，各LED組包括3個(gè)LED，亦即R/G/B LED。本實(shí)施例并不受限于此種排列方式。光感測(cè)器(LS)41 的擺放位置比如為置于此系統(tǒng)40的中央點(diǎn)。
進(jìn)行檢測(cè)時(shí)， 一次只點(diǎn)亮某一種顏色的所有LED。亦即，在同一時(shí)間內(nèi)， 僅有一種顏色光源會(huì)被點(diǎn)亮。比如，先將所有RLED點(diǎn)亮，取得R亮度信息 后，將所有R LED關(guān)閉并點(diǎn)亮所有G LED。在取得G亮度信息后，將所有G LED 關(guān)閉并點(diǎn)亮所有B LED。在取得B亮度信息后，將所有B LED關(guān)閉。所以， 光感測(cè)器可檢測(cè)到三筆資料， 一筆資料代表某一種顏色的所有LED的發(fā)光情 形。
利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)來(lái)轉(zhuǎn)換光感測(cè)器的輸出信號(hào)。接著，將所檢測(cè) 到的亮度信息與參考值進(jìn)行比較，以進(jìn)行比例調(diào)校。R/G/B所對(duì)應(yīng)的參考值可 能有所不同。參考值的設(shè)定需考慮RGB的白平衡數(shù)值。根據(jù)參考值，對(duì)全部 LED組內(nèi)的單色光分別進(jìn)行補(bǔ)償。
接著，依據(jù)所取得的三色光比例調(diào)校值，來(lái)驅(qū)動(dòng)/調(diào)校所有的單色LED的 發(fā)光狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)/調(diào)校的方式可從第一實(shí)施例的相關(guān)描述推出，于此不再重述。
上述流程可應(yīng)用于此系統(tǒng)的啟動(dòng)中，但也可應(yīng)用于此系統(tǒng)的正常操作下。 當(dāng)將此方法應(yīng)用于此系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)，則先將此系統(tǒng)的所有LED關(guān)閉，接著以上 述方式依顏色別來(lái)依序點(diǎn)亮該些LED。所以，光感測(cè)器可檢測(cè)到三筆資料，一 筆資料代表某一種顏色的所有LED的發(fā)光情形。
如果將此方法應(yīng)用于此系統(tǒng)的正常操作時(shí)，則可將各顏色的LED排定順 序(比如，如R/G/B的順序)。接著，依照既定的順序分別對(duì)各LED組進(jìn)行色度 檢測(cè)與補(bǔ)償。
另外，在本實(shí)施例中，可在產(chǎn)生某一種顏色LED的調(diào)校與補(bǔ)償結(jié)果后， 即可對(duì)此種LED進(jìn)行色度調(diào)整?；蛘撸部扇〉盟蓄伾獿ED的調(diào)校與補(bǔ)償 結(jié)果后并存于存儲(chǔ)器后，才對(duì)此系統(tǒng)內(nèi)的所有LED進(jìn)行色度調(diào)整。
此外，LED組的排列方式可因光學(xué)與機(jī)構(gòu)考量而有所不同，并不受限于圖 4所示的排列方式。LED組的驅(qū)動(dòng)方式也有多種方式，不受限于PWM的驅(qū)動(dòng) 方式。
此外，由于面板尺寸愈來(lái)愈大，為適應(yīng)此趨勢(shì)，本實(shí)施例也可稍做改變。 比如，將用于照明IOO吋面板的背光系統(tǒng)規(guī)劃成兩個(gè)或數(shù)個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)。各獨(dú)立子系統(tǒng)可應(yīng)用上述技術(shù)來(lái)達(dá)成光源的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。
圖5顯示第亡實(shí)施例應(yīng)用于大尺寸面板時(shí)的例子。如圖5所示，此系統(tǒng)50
可規(guī)劃成多數(shù)個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)51a與51b。各獨(dú)立子系統(tǒng)包括多數(shù)個(gè)LED組。比 如，獨(dú)立子系統(tǒng)51a與51b分別包括LED組C01 C60與D01 D60。各獨(dú)立子 系統(tǒng)51a與51b分別利用一個(gè)光感測(cè)器52a與52b來(lái)感測(cè)光的亮度與色度。至 于圖5例子的操作方式可類(lèi)似于以上所述，于此不再重述。 綜上所述，本發(fā)明第二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)如下
(1) 成本低僅需極少數(shù)量甚至只需一顆低成本的光感測(cè)器即可對(duì)整個(gè)系統(tǒng) 達(dá)到色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。
(2) 改善熱對(duì)LED色度的影響由于可獨(dú)立調(diào)整各色LED的發(fā)光情形，即 可大幅改善熱對(duì)LED色度的影響。
(3) 改善生命周期對(duì)LED色度的影響由于可獨(dú)立調(diào)整各色LED的發(fā)光情 形，即可大幅改善生命周期對(duì)LED色度的影響。
(4) 改善發(fā)光均勻度由于可獨(dú)立調(diào)整各色LED的發(fā)光情形，即可大幅改 善發(fā)光均勻度。
第三實(shí)施例
本發(fā)明第三實(shí)施例利用單顆光感測(cè)器進(jìn)行區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)的光源色 度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。此區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)可規(guī)劃成多數(shù)個(gè)發(fā)光區(qū)塊，該些發(fā) 光區(qū)塊可能包括一組LED(包括紅色LED,藍(lán)光LED與綠光LED)或數(shù)組LED。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)中的各發(fā)光區(qū)塊與 光感測(cè)器的相對(duì)位置關(guān)系圖。如圖6所示，此系統(tǒng)60可規(guī)劃成多數(shù)個(gè)發(fā)光區(qū) 塊E01 E60。當(dāng)然本實(shí)施例并不受限于此種發(fā)光區(qū)塊規(guī)劃方式與排列方式。
光感測(cè)器(LS)61的擺放位置比如為置于此系統(tǒng)60的中央點(diǎn)。由圖6可看 出，不論光感測(cè)器61擺在哪個(gè)位置，所有發(fā)光區(qū)塊與光感測(cè)器61間的距離必 定不同。故而，在本實(shí)施例中，可針對(duì)這些不同距離所造成的量測(cè)誤差進(jìn)行補(bǔ) 償。
利用光感測(cè)器來(lái)檢測(cè)此區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)的某一發(fā)光區(qū)塊所發(fā)出的單 一色光。比如，先將所有發(fā)光區(qū)塊關(guān)閉，將某一發(fā)光區(qū)塊(比如E01)內(nèi)的LED依序點(diǎn)亮(比如順序?yàn)镽—G—B)，以得到其發(fā)光資料。以圖6為例，將會(huì)得
到60*3=180筆的發(fā)光資料。
利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)來(lái)轉(zhuǎn)換光感測(cè)器的輸出信號(hào)。接著，將所檢測(cè) 到的發(fā)光資料與參考值進(jìn)行比較，以進(jìn)行比例調(diào)校與距離補(bǔ)償。
各發(fā)光區(qū)塊光源所對(duì)應(yīng)的參考值可能會(huì)有所不同。參考值的設(shè)定需考慮
(l)RGB的白平衡數(shù)值；以及(2)距離誤差。參考值的設(shè)定可從上述實(shí)施例的相
關(guān)描述推知，于此不再重述。
接著，依據(jù)所取得的比例調(diào)校與距離補(bǔ)償值，來(lái)驅(qū)動(dòng)/調(diào)校發(fā)光區(qū)塊光源的 發(fā)光狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)/調(diào)校的方式可從上述實(shí)施例的相關(guān)描述推知，于此不再重述。
本實(shí)施例的上述流程可應(yīng)用于此系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)，也可應(yīng)用于此系統(tǒng)的正常 操作下。當(dāng)將此方法應(yīng)用于此系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)，則先將此系統(tǒng)的所有發(fā)光區(qū)塊光
源全部關(guān)閉，接著依序點(diǎn)亮該些發(fā)光區(qū)塊光源的LED。所以，光感測(cè)器可檢測(cè) 到多數(shù)筆資料， 一筆資料代表一個(gè)發(fā)光區(qū)塊光源的某一顏色LED的發(fā)光情形。
如果將此方法應(yīng)用于此系統(tǒng)的正常操作時(shí)，則可將所有發(fā)光區(qū)塊光源排定 順序(比如，如圖6的標(biāo)號(hào)順序)并將顏色也排定順序(比如，依R/G/B的順序)。 接著，依照既定的順序分別對(duì)該些發(fā)光區(qū)塊光源進(jìn)行色度檢測(cè)與補(bǔ)償。
另外，在本實(shí)施例中，每當(dāng)?shù)玫侥骋粋€(gè)發(fā)光區(qū)塊光源的單一色LED的調(diào) 校與補(bǔ)償結(jié)果后，即可對(duì)此發(fā)光區(qū)塊光源的單一色LED進(jìn)行色度調(diào)整?；蛘?， 也可取得全部發(fā)光區(qū)塊光源的所有顏色LED的調(diào)校與補(bǔ)償結(jié)果后并存于存儲(chǔ) 器后，才對(duì)此系統(tǒng)內(nèi)的所有發(fā)光區(qū)塊光源的所有顏色LED進(jìn)行色度調(diào)整。
此外，LED發(fā)光區(qū)塊光源的排列方式可因光學(xué)與機(jī)構(gòu)考量而有所不同，并 不受限于圖6所示的排列方式。LED發(fā)光區(qū)塊光源的驅(qū)動(dòng)方式也有多種方式， 不受限于PWM的驅(qū)動(dòng)方式。
此外，由于面板尺寸愈來(lái)愈大，為適應(yīng)此趨勢(shì)，本實(shí)施例也可稍做改變。 比如，將用于照明IOO吋面板的背光系統(tǒng)規(guī)劃成兩個(gè)或數(shù)個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)。各 獨(dú)立子系統(tǒng)可應(yīng)用上述技術(shù)來(lái)達(dá)成發(fā)光區(qū)塊的光源的色度檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。
圖7顯示本實(shí)施例應(yīng)用于大尺寸面板時(shí)的例子。如圖7所示，此系統(tǒng)70 可規(guī)劃成多數(shù)個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)71a與71b。各獨(dú)立子系統(tǒng)規(guī)劃成多數(shù)個(gè)發(fā)光區(qū)塊。 比如，獨(dú)立子系統(tǒng)71a與71b分別規(guī)劃成發(fā)光區(qū)塊E01 E60與F01 F60。各獨(dú)立子系統(tǒng)71a與71b分別利用一個(gè)光感測(cè)器(LS)72a與72b來(lái)感測(cè)光的亮度。 至于圖7例子的操作方式可類(lèi)似于上述所述，于此不再重述。 綜上所述，本發(fā)明第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)如下
G)成本低僅需極少數(shù)量甚至只需一顆光感測(cè)器即可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到色度
檢測(cè)與反饋補(bǔ)償。
(2)改善熱對(duì)LED色度的影響由于可獨(dú)立調(diào)整各LED的發(fā)光情形，即可 大幅改善熱對(duì)LED色度的影響。
O)改善生命周期對(duì)LED色度的影響由于可獨(dú)立調(diào)整各LED的發(fā)光情形， 即可大幅改善生命周期對(duì)LED色度的影響。
(4) 改善發(fā)光均勻度由于可獨(dú)立調(diào)整各LED的發(fā)光情形，即可大幅改善 各LED的發(fā)光均勻度。
(5) 大幅提升背光系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力與優(yōu)勢(shì)，特別是仍具有超高動(dòng)態(tài)對(duì)比。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本
領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光源的色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償方法，其特征在于包括提供一區(qū)塊控制式光源系統(tǒng)，以及規(guī)劃該區(qū)塊控制式光源系統(tǒng)為多數(shù)個(gè)獨(dú)立控制的發(fā)光區(qū)塊；提供一顏色感測(cè)器，用以檢測(cè)該些發(fā)光區(qū)塊所發(fā)出的光的狀態(tài)；提供一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以轉(zhuǎn)換該顏色感測(cè)器所檢測(cè)的一結(jié)果；以及比較一參考值與該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后結(jié)果，以產(chǎn)生一三色光比例調(diào)校值，以補(bǔ)償該些發(fā)光區(qū)塊所發(fā)出的光的色度與亮度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該三色光比例調(diào)校值的該步驟 還包括比較該參考值與該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后結(jié)果并產(chǎn)生一補(bǔ)償值，其中該 參考值之的設(shè)定有關(guān)于一白平衡值。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該參考值的設(shè)定還有關(guān)于一距 離誤差參數(shù)。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括下 列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的亮度補(bǔ)償值Ln=LiuW—Aref/LiuW_An其中，Ln為其他發(fā)光區(qū)塊的亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)； LiuW一Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高亮度值；以及LiuW—An代表第n個(gè)發(fā)光 區(qū)塊的最高亮度值。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括下 列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及 根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的紅色亮度補(bǔ)償值 R—An-LiuR—Aref/LiuR—An其中，R An為其他發(fā)光區(qū)塊的紅色亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào);LiuR—Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高紅色亮度值；以及LiuR—An代表第n個(gè) 發(fā)光區(qū)塊的最高紅色亮度值。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括下 列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及 根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的綠色亮度補(bǔ)償值G_An=LiuG_Aref/LiuG_An其中，G一An為其他發(fā)光區(qū)塊的綠色亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)； LiuG_Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高綠色度值；以及LiuG一An代表第n個(gè)發(fā) 光區(qū)塊的最高綠色亮度值。
7. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括下 列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及 根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的藍(lán)色亮度補(bǔ)償值 B_An=LiuB—Aref/LiuB—An其中，B一An為其他發(fā)光區(qū)塊的藍(lán)色亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)； LiuB_Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高藍(lán)色度值；以及LiuB—An代表第n個(gè)發(fā) 光區(qū)塊的最高藍(lán)色亮度值。
8. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，補(bǔ)償該發(fā)光區(qū)塊的該步驟包括 每次得到各發(fā)光區(qū)塊所對(duì)應(yīng)的該三色光比例調(diào)校值與該補(bǔ)償值時(shí)，對(duì)各發(fā)光區(qū)塊進(jìn)行色度與亮度補(bǔ)償。
9. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，補(bǔ)償該發(fā)光區(qū)塊的該步驟包括:在得到并暫存所有發(fā)光區(qū)塊分別對(duì)應(yīng)的該三色光比例調(diào)校與該補(bǔ)償值后， 對(duì)所有發(fā)光區(qū)塊進(jìn)行色度與亮度補(bǔ)償。
10. —種光源的色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償方法，其特征在于包括提供一區(qū)塊控制式光源系統(tǒng)，以及規(guī)劃該區(qū)塊控制式光源系統(tǒng)為多數(shù)個(gè)獨(dú)立控制的發(fā)光區(qū)塊；提供一光感測(cè)器，用以檢測(cè)該些發(fā)光區(qū)塊所發(fā)出的光的狀態(tài)； 提供一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以轉(zhuǎn)換該光感測(cè)器所檢測(cè)的一結(jié)果；以及比較一參考值與該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后結(jié)果，以產(chǎn)生一三色光比例調(diào) 校值，以補(bǔ)償該些發(fā)光區(qū)塊所發(fā)出的光的色度與亮度。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，該三色光比例調(diào)校值的該步 驟還包括比較該參考值與該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后結(jié)果并產(chǎn)生一補(bǔ)償值，其中該 參考值的設(shè)定有關(guān)于一白平衡值。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該參考值的設(shè)定還有關(guān)于一 距離誤差參數(shù)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括下列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的亮度補(bǔ)償值Ln=LiuW—Aref/LiuW_An其中，Ln為其他發(fā)光區(qū)塊的亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)； LiuW一Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高亮度值；以及LiuW—An代表第n個(gè)發(fā)光 區(qū)塊的最高亮度值。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括 下列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及 根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的紅色亮度補(bǔ)償值 R_An=LiuR_Aref/LiuR—An其中，R—An為其他發(fā)光區(qū)塊的紅色亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)； LiuR一Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高紅色亮度值；以及LiuR一An代表第n個(gè) 發(fā)光區(qū)塊的最高紅色亮度值。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括 下列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及 根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的綠色亮度補(bǔ)償值 G An=LiuG Aref/LiuG An其中，G—An為其他發(fā)光區(qū)塊的綠色亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)； LiuG—Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高綠色度值；以及LiuG—An代表第n個(gè)發(fā) 光區(qū)塊的最高綠色亮度值。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該距離誤差參數(shù)的設(shè)定包括 下列步驟將該些發(fā)光區(qū)塊之一當(dāng)成一參考發(fā)光區(qū)塊；以及 根據(jù)下列公式以得到其他發(fā)光區(qū)塊的藍(lán)色亮度補(bǔ)償值 B_An=LiuB—Aref/LiuB—An其中，B一An為其他發(fā)光區(qū)塊的藍(lán)色亮度補(bǔ)償值；n為各發(fā)光區(qū)塊的編號(hào)； UuB—Aref代表該參考發(fā)光區(qū)塊的最高藍(lán)色度值；以及LiuB一An代表第n個(gè)發(fā) 光區(qū)塊的最高藍(lán)色亮度值。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，補(bǔ)償該發(fā)光區(qū)塊的該步驟包括每次得到各發(fā)光區(qū)塊所對(duì)應(yīng)的該三色光比例調(diào)校值與該補(bǔ)償值時(shí)，對(duì)各發(fā) 光區(qū)塊進(jìn)行色度與亮度補(bǔ)償。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，補(bǔ)償該發(fā)光區(qū)塊的該步驟包括在得到并暫存所有發(fā)光區(qū)塊分別對(duì)應(yīng)的該三色光比例調(diào)校與該補(bǔ)償值后， 對(duì)所有發(fā)光區(qū)塊進(jìn)行色度與亮度補(bǔ)償。
19. 一種光源的色度與亮度的檢測(cè)與補(bǔ)償方法，其特征在于包括提供一整面點(diǎn)亮式光源系統(tǒng)，該整面點(diǎn)亮式光源系統(tǒng)包括多數(shù)個(gè)LED組； 提供一光感測(cè)器，用以檢測(cè)該些LED組所發(fā)出的光的狀態(tài)； 提供一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以轉(zhuǎn)換該光感測(cè)器所檢測(cè)的一結(jié)果；以及比較一參考值與該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后結(jié)果，以產(chǎn)生一三色光比例調(diào)校值，以補(bǔ)償該些LED組所發(fā)出的光的色度與亮度。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，該參考值的設(shè)定有關(guān)于一白平衡值。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，補(bǔ)償該些LED組的該步驟包括每次得到各LED組所對(duì)應(yīng)的該三色光比例調(diào)校值時(shí)，對(duì)各LED組進(jìn)行色 度與亮度補(bǔ)償。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，補(bǔ)償該些LED組的該步驟包括在得到并暫存所有LED組分別對(duì)應(yīng)的該三色光比例調(diào)校后，對(duì)所有LED 組進(jìn)行色度與亮度補(bǔ)償。
全文摘要
區(qū)塊控制式背光系統(tǒng)被規(guī)劃為多數(shù)個(gè)獨(dú)立控制的發(fā)光區(qū)塊。利用單顆顏色感測(cè)器或光感測(cè)器來(lái)檢測(cè)該些發(fā)光區(qū)塊的光狀態(tài)。根據(jù)白平衡值以設(shè)定該些發(fā)光區(qū)塊所對(duì)應(yīng)的參考值。比較參考值與光狀態(tài)信息以進(jìn)行三色光比例調(diào)校，以補(bǔ)償該些發(fā)光區(qū)塊的光色度與亮度以及照明面板。此外，利用單顆光感測(cè)器來(lái)檢測(cè)整面點(diǎn)亮式光源系統(tǒng)的多數(shù)個(gè)LED組所發(fā)出的光的狀態(tài)。比較參考值與光感測(cè)器所檢測(cè)的結(jié)果，以產(chǎn)生三色光比例調(diào)校值，以補(bǔ)償該些LED組所發(fā)出的光的色度與亮度。
文檔編號(hào)G09G5/02GK101409045SQ20071018112
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月8日
發(fā)明者林信彰, 林琦修, 邱俊杰 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司