[go: up one dir, main page]

TWI383370B - 顯示裝置之色度補償方法與照明方法 - Google Patents

顯示裝置之色度補償方法與照明方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI383370B
TWI383370B TW096135148A TW96135148A TWI383370B TW I383370 B TWI383370 B TW I383370B TW 096135148 A TW096135148 A TW 096135148A TW 96135148 A TW96135148 A TW 96135148A TW I383370 B TWI383370 B TW I383370B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
emitting
value
block
blocks
Prior art date
Application number
TW096135148A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200915293A (en
Inventor
Chi Hsiu Lin
Chun Chien Chiu
Shin Chang Lin
Original Assignee
Chunghwa Picture Tubes Ltd
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 Chunghwa Picture Tubes Ltd filed Critical Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority to TW096135148A priority Critical patent/TWI383370B/zh
Priority to US12/099,777 priority patent/US20090078852A1/en
Publication of TW200915293A publication Critical patent/TW200915293A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI383370B publication Critical patent/TWI383370B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
    • G01J1/20—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle
    • G01J1/28—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using variation of intensity or distance of source
    • G01J1/30—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using variation of intensity or distance of source using electric radiation detectors
    • G01J1/32—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using variation of intensity or distance of source using electric radiation detectors adapted for automatic variation of the measured or reference value
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/463—Colour matching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/506—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors measuring the colour produced by screens, monitors, displays or CRTs
    • 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
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • 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
    • G09G2320/0242—Compensation of deficiencies in the appearance of colours
    • 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
    • G09G2320/029—Improving the quality of display appearance by monitoring one or more pixels in the display panel, e.g. by monitoring a fixed reference pixel
    • 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
    • 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
    • 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
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2014—Display of intermediate tones by modulation of the duration of a single pulse during which the logic level remains constant
    • 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
    • G09G3/22—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 using controlled light sources
    • G09G3/30—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 using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

顯示裝置之色度補償方法與照明方法
本發明是有關於一種顯示裝置的色度補償方法、光源驅動方法與照明方法。
平面顯示裝置因具有低幅射量、輕薄等優點而成為顯示裝置的主流。平面顯示器會使用如發光二極體(LED)來當成面板的背光源。
目前已發展出使用顏色感測器(color sensor)或光感測器(light sensor)做為LED背光源的亮度或色度的即時偵測與回授補償。顏色感測器可感測到R/G/B三種色光，而光感測器只能感測單色光。以成本來說，顏色感測器的成本高於光感測器的成本。
LED背光系統可分類為：整面點亮式LED背光系統(Whole－panel Based LED Backlight System)；以及非整面點式LED背光系統，或稱為區塊控制式背光系統(Area－Control Based LED Backlight System)。在整面點亮式LED背光系統中，任何時刻，此系統內的所有LED都會發光。區塊控制式背光系統被規劃為多數個發光區塊，各發光區塊是否發光及其發光狀態可被獨立控制。
然而，整面點亮式LED背光系統之缺點在於：(1)當面板尺寸愈大時，背光源消耗功率也愈高；(2)在顯示低灰階影像時，漏光較明顯，使得動態對比降低。
在區塊控制式背光系統中，每一發光區塊光源是否發光是可獨立調整的。如此，可使得消耗功率降低，亦可大幅提高動態對比。
然而，在整面點亮式LED背光系統與區塊控制式背光系統中，都要考量到：熱的影響、LED的生命周期、以及發光的均勻度。因此也需要顏色感測器或光感測器進行背光源系統的色度偵測與回授補償。但因為此系統之各LED或各發光區塊的使用率不同，所以各LED或各發光區塊所產生的熱能、生命周期與發光均勻度亦有所不同。
然而，現有技術無法對各LED或各發光區塊光源的色度進行獨立式偵測與回授補償。因此，較好能有一種色度/亮度偵測與回授補償方法，其可應用於整面點亮式LED背光系統或區塊控制式背光系統，並可獨立地調整三色光比例與亮度。
此外，如果能利用低成本的光感測器來進行背光系統的色度偵測與回授補償的話，可降低成本但能達成類似效果。
故而，本發明提供一種可進行三色光比例調校與亮度校正的光源色度補償方法、光源驅動方法，以及面板照明方法。
在本發明之一範例之顯示裝置之光源色度與亮度之偵測與補償方法中，將區塊控制式背光系統規劃為複數可獨立控制的發光區塊。利用顏色感測器來偵測該些發光區塊之發光狀態。將顏色感測器所偵測之結果轉換成數位格式。比較參考值與轉換後結果以產生三色光比例調校值，以補償該些發光區塊之所發出光之色度與亮度。此外，如果將區塊控制式背光系統規劃成多數個獨立子系統時，各獨立子系統包括多數個可獨立控制的發光區塊。各獨立子系統可利用上述方式來進行光源色度與亮度之偵測與補償。
在本發明之另一範例之顯示裝置之光源色度與亮度之偵測與補償方法中，將區塊控制式背光系統規劃為複數可獨立控制的發光區塊。利用光感測器來偵測該些發光區塊之發光狀態。將光感測器所偵測之結果轉換成數位格式。比較參考值與轉換後結果以產生三色光比例調校值，以補償該些發光區塊之所發出光之色度與亮度。此外，如果將區塊控制式背光系統規劃成多數個獨立子系統時，各獨立子系統包括多數個可獨立控制的發光區塊。各獨立子系統可利用上述方式來進行光源色度與亮度之偵測與補償。
此外，在本發明之又一範例之光源之色度與亮度之偵測與補償方法中，利用光感測器來偵測整面點亮式光源系統之複數LED組所發出之光之狀態；利用類比數位轉換器轉換光感測器所偵測之結果；以及比較參考值與轉換後結果，以產生三色光比例調校值，以補償該些LED組所發出之光之色度與亮度。此外，如果將整面點亮式背光系統規劃成多數個獨立子系統時，各獨立子系統包括多數LED組。各獨立子系統可利用上述方式來進行光源色度與亮度之偵測與補償。
為讓本發明之上述與其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
 第一實施例
本發明第一實施例利用單顆顏色感測器進行區塊控制式背光系統的光源之色度偵測與回授補償。此區塊控制式背光系統可規劃成複數個發光區塊，該些發光區塊可能包括一組LED(包括紅色LED、藍光LED與綠光LED)或數組LED。
圖1顯示根據本發明第一實施例之區塊控制式背光系統中之各發光區塊與顏色感測器的相對位置關係圖。如圖1所示，此系統10可規劃成複數發光區塊A01~A60。發光區塊A01~A60之排列方式如圖1所示，當然本實施例並不受限於此種發光區塊規劃方式與排列方式。
顏色感測器(CS)11之擺放位置比如為置於此系統10之中央點。由圖1可看出，不論顏色感測器11擺在哪個位置，所有發光區塊與顏色感測器11間的距離必定彼此不同。故而，在本實施例中，可針對這些不同距離所造成的量測誤差進行補償。
圖2顯示根據本發明第一實施例之色度偵測與回授補償之流程圖。請參考圖2，如步驟210所示，利用顏色感測器來偵測此區塊控制式背光系統之某一發光區塊所發出的三色光。亦即，此顏色感測器偵測此發光區塊所發出光之實際R、G、B三色比例(即色度)與亮度。以圖1為例，將會得到60筆的發光資料。
接著，如步驟220所示，利用類比數位轉換器(ADC)來轉換顏色感測器的輸出信號。由於顏色感測器的輸出信號為類比信號，故轉換成數位信號以便於進行後續操作。
接著，將所偵測到的資料與參考值進行比較，以進行比例調校與距離補償，如步驟230所示。進行此步驟的目的在於，使發光區塊光源實際輸出的R/G/B比例與理想的R/G/B比例相同。這是因為，顏色感測器對R、G、B三色的靈敏度不同。
各發光區塊光源所對應的參考值可能會有所不同。參考值的設定需考慮：(1)RGB之白平衡數值；以及(2)距離誤差。因為顏色感測器與每個發光區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誤差。
每個發光區塊的對應補償值之計算如下。假設以發光區塊A25當成參考發光區塊，則各發光區塊的亮度補償值Ln計算如下：Ln＝LiuW_A25/LiuW_An (1)n：為各發光區塊的編號(n＝1、2、3、4…60)。LiuW_A25代表參考發光區塊A25的最高亮度值。LiuW_An代表第n個發光區塊之最高亮度值。
若顏色感測器與每個發光區塊間的距離會影響到RGB的比例值，則也可以針對此情形做補償。各發光區塊的R/G/B所對應的補償值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_A25：參考發光區塊的最高紅色亮度值；LiuG_A25：參考發光區塊的最高綠色亮度值LiuB_A25：參考發光區塊的最高藍色亮度值LiuR_An：第n個發光區塊之最高紅色亮度值LiuG_An：第n個發光區塊之最高綠色亮度值LiuB_An：第n個發光區塊之最高藍色亮度值
接著，依據所取得之三色光比例調校與距離補償值，來驅動/調校此發光區塊光源的發光狀態。比如，當驅動電路(未示出)以脈衝寬度調變(pulse width modulation,PWM)方式來驅動發光區塊光源時，則可依據三色光比例調校與距離補償值來改變對應於R/G/B的PWM信號，以改變紅光LED、綠光LED與藍光LED的發光狀態。
圖2之流程可應用於此系統之啟動時，也可應用於此系統之正常操作下。當將此方法應用於此系統之啟動時，則先將此系統之所有發光區塊光源全部關閉，接著依序點亮與關閉該些發光區塊光源。所以，顏色感測器可偵測到複數筆資料，一筆資料代表一個發光區塊光源的發光情形。
如果將此方法應用於此系統之正常操作時，則可將所有發光區塊光源排定順序(比如，如圖1之標號順序)。接著，依照既定的順序分別對該些發光區塊光源進行色度偵測與補償。
另外，在本實施例中，每當得到某一個發光區塊光源的調校與補償結果後，即可對此發光區塊光源進行色度調整。或者，也可取得全部發光區塊光源的調校與補償結果後並存於記憶體後，才對此系統內的所有發光區塊光源進行色度調整。
此外，LED發光區塊光源的排列方式可因光學與機構考量而有所不同，並不受限於圖1所示之排列方式。LED發光區塊光源的驅動方式亦有多種方式，不受限於PWM的驅動方式。
此外，由於面板尺寸愈來愈大，為因應此趨勢，本實施例亦可稍做改變。比如，將用於照明100吋面板之背光系統規劃成兩個或數個獨立的子系統。各獨立子系統可應用上述技術來達成發光區塊之光源的色度偵測與回授補償。
圖3顯示本實施例應用於大尺寸面板時之例子。如圖3所示，此系統30可規劃成複數個獨立子系統31a與31b。各獨立子系統規劃成複數個發光區塊。比如，獨立子系統31a與31b分別規劃成發光區塊A01~A60與B01~B60。各獨立子系統31a與31b分別利用一個顏色感測器32a與32b來感測光的亮度與色度。至於圖3例子之操作方式可類似於上述所述，於此不再重述。
綜上所述，本發明第一實施例的優點如下：(1)成本低：僅需極少數量甚至只需一顆顏色感測器即可對整個系統達到色度偵測與回授補償。
(2)改善熱對LED色度的影響：由於可獨立調整各發光區塊光源的發光情形，即可大幅改善熱對LED色度的影響。
(3)改善生命周期對LED色度的影響：由於可獨立調整各發光區塊光源的發光情形，即可大幅改善生命周期對LED色度的影響。
(4)改善發光均勻度：由於可獨立調整各發光區塊光源的發光情形，即可大幅改善各發光區塊的發光均勻度。
(5)大幅提升區塊控制式背光系統的競爭力與優勢，特別是仍具有超高動態對比。
第二實施例
本發明第二實施例利用單顆光感測器(light sensor，LS)進行整面點亮式LED背光系統之色度偵測與回授補償。圖4顯示根據本發明第二實施例之整面點亮式LED背光系統的示意圖。
如圖4所示，此系統40包括複數LED組C01~C60，各LED組包括3個LED，亦即R/G/B LED。本實施例並不受限於此種排列方式。光感測器(LS)41之擺放位置比如為置於此系統40之中央點。
進行偵測時，一次只點亮某一種顏色的所有LED。亦即，在同一時間內，僅有一種顏色光源會被點亮。比如，先將所有R LED點亮，取得R亮度資訊後，將所有R LED關閉並點亮所有G LED。在取得G亮度資訊後，將所有G LED關閉並點亮所有B LED。在取得B亮度資訊後，將所有B LED關閉。所以，光感測器可偵測到三筆資料，一筆資料代表某一種顏色的所有LED的發光情形。
利用類比數位轉換器(ADC)來轉換光感測器的輸出信號。接著，將所偵測到的亮度資訊與參考值進行比較，以進行比例調校。R/G/B所對應的參考值可能有所不同。參考值的設定需考慮：RGB之白平衡數值。根據參考值，對全部LED組內的單色光分別進行補償。
接著，依據所取得之三色光比例調校值，來驅動/調校所有的單色LED的發光狀態。驅動/調校的方式可從第一實施例之相關描述推出，於此不再重述。
上述流程可應用於此系統之啟動中，但也可應用於此系統之正常操作下。當將此方法應用於此系統之啟動時，則先將此系統之所有LED關閉，接著以上述方式依顏色別來依序點亮該些LED。所以，光感測器可偵測到三筆資料，一筆資料代表某一種顏色的所有LED的發光情形。
如果將此方法應用於此系統之正常操作時，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各LED組進行色度偵測與補償。
另外，在本實施例中，可在產生某一種顏色LED的調校與補償結果後，即可對此種LED進行色度調整。或者，也可取得所有顏色LED的調校與補償結果後並存於記憶體後，才對此系統內的所有LED進行色度調整。
此外，LED組的排列方式可因光學與機構考量而有所不同，並不受限於圖4所示之排列方式。LED組的驅動方式亦有多種方式，不受限於PWM的驅動方式。
此外，由於面板尺寸愈來愈大，為因應此趨勢，本實施例亦可稍做改變。比如，將用於照明100吋面板之背光系統規劃成兩個或數個獨立的子系統。各獨立子系統可應用上述技術來達成光源的色度偵測與回授補償。
圖5顯示第二實施例應用於大尺寸面板時之例子。如圖5所示，此系統50可規劃成複數個獨立子系統51a與51b。各獨立子系統包括複數LED組。比如，獨立子系統51a與51b分別包括LED組C01~C60與D01~D60。各獨立子系統51a與51b分別利用一個光感測器52a與52b來感測光的亮度與色度。至於圖5例子之操作方式可類似於以上所述，於此不再重述。
綜上所述，本發明第二實施例的優點如下：(1)成本低：僅需極少數量甚至只需一顆低成本的光感測器即可對整個系統達到色度偵測與回授補償。
(2)改善熱對LED色度的影響：由於可獨立調整各色LED的發光情形，即可大幅改善熱對LED色度的影響。
(3)改善生命周期對LED色度的影響：由於可獨立調整各色LED的發光情形，即可大幅改善生命周期對LED色度的影響。
(4)改善發光均勻度：由於可獨立調整各色LED的發光情形，即可大幅改善發光均勻度。
第三實施例
本發明第三實施例利用單顆光感測器進行區塊控制式背光系統之光源色度偵測與回授補償。此區塊控制式背光系統可規劃成複數個發光區塊，該些發光區塊可能包括一組LED(包括紅色LED，藍光LED與綠光LED)或數組LED。
圖6顯示根據本發明第三實施例之區塊控制式背光系統中之各發光區塊與光感測器的相對位置關係圖。如圖6所示，此系統60可規劃成複數發光區塊E01~E60。當然本實施例並不受限於此種發光區塊規劃方式與排列方式。
光感測器(LS)61之擺放位置比如為置於此系統60之中央點。由圖6可看出，不論光感測器61擺在哪個位置，所有發光區塊與光感測器61間的距離必定不同。故而，在本實施例中，可針對這些不同距離所造成的量測誤差進行補償。
利用光感測器來偵測此區塊控制式背光系統之某一發光區塊所發出的單一色光。比如，先將所有發光區塊關閉，將某一發光區塊(比如E01)內的LED依序點亮(比如順序為：R→G→B)，以得到其發光資料。以圖6為例，將會得到60*3＝180筆的發光資料。
利用類比數位轉換器(ADC)來轉換光感測器的輸出信號。接著，將所偵測到的發光資料與參考值進行比較，以進行比例調校與距離補償。
各發光區塊光源所對應的參考值可能會有所不同。參考值的設定需考慮：(1)RGB之白平衡數值；以及(2)距離誤差。參考值的設定可從上述實施例之相關描述推知，於此不再重述。
接著，依據所取得之比例調校與距離補償值，來驅動/調校發光區塊光源的發光狀態。驅動/調校的方式可從上述實施例之相關描述推知，於此不再重述。
本實施例之上述流程可應用於此系統之啟動時，也可應用於此系統之正常操作下。當將此方法應用於此系統之啟動時，則先將此系統之所有發光區塊光源全部關閉，接著依序點亮該些發光區塊光源之LED。所以，光感測器可偵測到複數筆資料，一筆資料代表一個發光區塊光源的某一顏色LED的發光情形。
如果將此方法應用於此系統之正常操作時，則可將所有發光區塊光源排定順序(比如，如圖6之標號順序)並將顏色也排定順序(比如，依R/G/B的順序)。接著，依照既定的順序分別對該些發光區塊光源進行色度偵測與補償。
另外，在本實施例中，每當得到某一個發光區塊光源的單一色LED的調校與補償結果後，即可對此發光區塊光源的單一色LED進行色度調整。或者，也可取得全部發光區塊光源的所有顏色LED的調校與補償結果後並存於記憶體後，才對此系統內的所有發光區塊光源的所有顏色LED進行色度調整。
此外，LED發光區塊光源的排列方式可因光學與機構考量而有所不同，並不受限於圖6所示之排列方式。LED發光區塊光源的驅動方式亦有多種方式，不受限於PWM的驅動方式。
此外，由於面板尺寸愈來愈大，為因應此趨勢，本實施例亦可稍做改變。比如，將用於照明100吋面板之背光系統規劃成兩個或數個獨立的子系統。各獨立子系統可應用上述技術來達成發光區塊之光源的色度偵測與回授補償。
圖7顯示本實施例應用於大尺寸面板時之例子。如圖7所示，此系統70可規劃成複數個獨立子系統71a與71b。各獨立子系統規劃成複數個發光區塊。比如，獨立子系統71a與71b分別規劃成發光區塊E01~E60與F01~F60。各獨立子系統71a與71b分別利用一個光感測器(LS)72a與72b來感測光的亮度。至於圖7例子之操作方式可類似於上述所述，於此不再重述。
綜上所述，本發明第三實施例的優點如下：(1)成本低：僅需極少數量甚至只需一顆光感測器即可對整個系統達到色度偵測與回授補償。
(2)改善熱對LED色度的影響：由於可獨立調整各LED的發光情形，即可大幅改善熱對LED色度的影響。
(3)改善生命周期對LED色度的影響：由於可獨立調整各LED的發光情形，即可大幅改善生命周期對LED色度的影響。
(4)改善發光均勻度：由於可獨立調整各LED的發光情形，即可大幅改善各LED的發光均勻度。
(5)大幅提升背光系統的競爭力與優勢，特別是仍具有超高動態對比。
雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、30、40、50、60、70．．．區塊控制式背光系統
11、32a、32b．．．顏色感測器
41、52a、52b、61、72a、72b．．．光感測器
31a、31b、51a、51b、71a、71b．．．獨立子系統
210~240．．．步驟
A01~A60、B01~B60、E01~E60、F01~F60．．．發光區塊
C01~C60、D01~D60．．．LED組
圖1顯示根據本發明第一實施例之應用單顆顏色感測器進行感測的區塊控制式背光系統之示意圖。
圖2顯示根據本發明第一實施例之色度偵測與回授補償之流程圖。
圖3顯示第一實施例應用於大尺寸面板之示意圖。
圖4顯示根據本發明第二實施例之應用單顆光感測器進行感測的整面點亮式背光系統之示意圖。
圖5顯示第二實施例應用於大尺寸面板之示意圖。
圖6顯示根據本發明第三實施例之應用單顆光感測器進行感測的區塊控制式背光系統之示意圖。
圖7顯示第三實施例應用於大尺寸面板之示意圖。
210~240．．．步驟

Claims (21)

  1. 一種光源之色度與亮度之偵測與補償方法，包括下列步驟：提供一區塊控制式光源系統，以及規劃該區塊控制式光源系統為複數個獨立控制的發光區塊；提供一顏色感測器，用以偵測該些發光區塊所發出之光之狀態；提供一類比數位轉換器，以轉換該顏色感測器所偵測之一結果；以及比較一參考值與該類比數位轉換器之轉換後結果，以產生一三色光比例調校值，以補償該些發光區塊所發出之光之色度與亮度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該三色光比例調校值之步驟更包括：比較該參考值與該類比數位轉換器之轉換後結果並產生一補償值，其中該參考值之設定有關於一白平衡值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該參考值之設定更有關於一距離誤差參數。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟：將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之亮度補償值：Ln=LiuW_Aref/LiuW_An其中，Ln為其他發光區塊之亮度補償值；n為各發光 區塊的編號；LiuW_Aref代表該參考發光區塊的最高亮度值；以及LiuW_An代表第n個發光區塊之最高亮度值。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟：將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之紅色亮度補償值：R_An=LiuR_Aref/LiuR_An其中，R_An為其他發光區塊之紅色亮度補償值；n為各發光區塊的編號；LiuR_Aref代表該參考發光區塊的最高紅色亮度值；以及LiuR_An代表第n個發光區塊之最高紅色亮度值。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟：將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之綠色亮度補償值：G_An=LiuG_Aref/LiuG_An其中，G_An為其他發光區塊之綠色亮度補償值；n為各發光區塊的編號；LiuG_Aref代表該參考發光區塊的最高綠色度值；以及LiuG_An代表第n個發光區塊之最高綠色亮度值。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟： 將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之藍色亮度補償值：B_An=LiuB_Aref/LiuB_An其中，B_An為其他發光區塊之藍色亮度補償值；n為各發光區塊的編號；LiuB_Aref代表該參考發光區塊的最高藍色度值；以及LiuB_An代表第n個發光區塊之最高藍色亮度值。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中補償該發光區塊之步驟包括：每次得到各發光區塊所對應之該三色光比例調校值與該補償值時，對各發光區塊進行色度與亮度補償。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中補償該發光區塊之步驟包括：在得到並暫存所有發光區塊分別對應之該三色光比例調校與該補償值後，對所有發光區塊進行色度與亮度補償。
  10. 一種光源之色度與亮度之偵測與補償方法，包括下列步驟：提供一區塊控制式光源系統，以及規劃該區塊控制式光源系統為複數個獨立控制的發光區塊；提供一光感測器，用以偵測該些發光區塊所發出之光之狀態；提供一類比數位轉換器，以轉換該光感測器所偵測之 一結果；以及比較一參考值與該類比數位轉換器之轉換後結果，以產生一三色光比例調校值，以補償該些發光區塊所發出之光之色度與亮度。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該三色光比例調校值之步驟更包括：比較該參考值與該類比數位轉換器之轉換後結果並產生一補償值，其中該參考值之設定有關於一白平衡值。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該參考值之設定更有關於一距離誤差參數。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟：將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之亮度補償值：Ln=LiuW_Aref/LiuW_An其中，Ln為其他發光區塊之亮度補償值；n為各發光區塊的編號；LiuW_Aref代表該參考發光區塊的最高亮度值；以及LiuW_An代表第n個發光區塊之最高亮度值。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟：將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之紅色亮度補償值：R_An=LiuR_Aref/LiuR_An其中，R_An為其他發光區塊之紅色亮度補償值；n為 各發光區塊的編號；LiuR_Aref代表該參考發光區塊的最高紅色亮度值；以及LiuR_An代表第n個發光區塊之最高紅色亮度值。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟：將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之綠色亮度補償值：G_An=LiuG_Aref/LiuG_An其中，G_An為其他發光區塊之綠色亮度補償值；n為各發光區塊的編號；LiuG_Aref代表該參考發光區塊的最高綠色度值；以及LiuG_An代表第n個發光區塊之最高綠色亮度值。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該距離誤差參數之設定包括下列步驟：將該些發光區塊之一當成一參考發光區塊；以及根據下列公式以得到其他發光區塊之藍色亮度補償值：B_An=LiuB_Aref/LiuB_An其中，B_An為其他發光區塊之藍色亮度補償值；n為各發光區塊的編號；LiuB_Aref代表該參考發光區塊的最高藍色度值；以及LiuB_An代表第n個發光區塊之最高藍色亮度值。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中補償該發光區塊之步驟包括： 每次得到各發光區塊所對應之該三色光比例調校值與該補償值時，對各發光區塊進行色度與亮度補償。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中補償該發光區塊之步驟包括：在得到並暫存所有發光區塊分別對應之該三色光比例調校與該補償值後，對所有發光區塊進行色度與亮度補償。
  19. 一種光源之色度與亮度之偵測與補償方法，包括下列步驟：提供一整面點亮式光源系統，該整面點亮式光源系統包括複數LED組；提供一光感測器，用以偵測該些LED組所發出之光之狀態；提供一類比數位轉換器，以轉換該光感測器所偵測之一結果；以及比較一參考值與該類比數位轉換器之轉換後結果，以產生一三色光比例調校值，以補償該些LED組所發出之光之色度與亮度，其中該參考值之設定有關於一白平衡值。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中補償該些LED組之步驟包括：每次得到各LED組所對應之該三色光比例調校值時，對各LED組進行色度與亮度補償。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中補償些LED組之步驟包括：在得到並暫存所有LED組分別對應之該三色光比例調校後，對所有LED組進行色度與亮度補償。
TW096135148A 2007-09-20 2007-09-20 顯示裝置之色度補償方法與照明方法 TWI383370B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW096135148A TWI383370B (zh) 2007-09-20 2007-09-20 顯示裝置之色度補償方法與照明方法
US12/099,777 US20090078852A1 (en) 2007-09-20 2008-04-08 Chrominance compensation method and panel lightening method in a display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW096135148A TWI383370B (zh) 2007-09-20 2007-09-20 顯示裝置之色度補償方法與照明方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200915293A TW200915293A (en) 2009-04-01
TWI383370B true TWI383370B (zh) 2013-01-21

Family

ID=40470629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096135148A TWI383370B (zh) 2007-09-20 2007-09-20 顯示裝置之色度補償方法與照明方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20090078852A1 (zh)
TW (1) TWI383370B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4720782B2 (ja) * 2007-05-09 2011-07-13 ソニー株式会社 画像表示装置
KR101462066B1 (ko) 2009-09-02 2014-11-17 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 디스플레이들에서의 정상―이하 조명 보상
TWI465115B (zh) * 2011-08-23 2014-12-11 Novatek Microelectronics Corp 顯示影像的白平衡方法
US9525811B2 (en) 2013-07-01 2016-12-20 Qualcomm Incorporated Display device configured as an illumination source
JP2015090394A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 キヤノン株式会社 画像表示装置、画像表示装置の制御方法、光源装置、光源装置の制御方法、及び、プログラム
EP4024126A4 (en) * 2019-08-20 2023-08-02 Shenzhen TCL New Technology Co., Ltd. LIGHT SOURCE UNIT, BACKLIGHT MODULE AND DISPLAY DEVICE
JP2021071680A (ja) * 2019-11-01 2021-05-06 セイコーエプソン株式会社 表示装置、頭部装着型表示装置および表示方法
CN111278189A (zh) * 2020-01-14 2020-06-12 杭州涂鸦信息技术有限公司 智能照明通用校正方法及系统、存储介质、计算机设备
CN112893165B (zh) * 2021-03-15 2024-10-22 南通创亿达新材料股份有限公司 一种量子点光学板的筛选系统和方法
JP2023112276A (ja) * 2022-02-01 2023-08-14 セイコーエプソン株式会社 回路装置及び表示装置
CN114745510B (zh) * 2022-06-13 2022-09-09 东莞锐视光电科技有限公司 一种用于目标图像采集的led光源自动校准方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW514950B (en) * 2001-04-03 2002-12-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Compensation method to improve the color saturation and image quality of plasma display panel by adjusting the input image signal intensity
TWI234131B (en) * 2003-06-27 2005-06-11 Display Optronics Corp M Circuit compensation structure and its method of brightness and color difference for LCD
CN1828701A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 乐金电子（沈阳）有限公司 具有基准白色补偿装置的平板显示装置及其基准白色补偿方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4647936B2 (ja) * 2004-05-31 2011-03-09 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
US20050285828A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Sanyo Electric Co., Ltd. Signal processing circuit and method for self-luminous type display
US7474294B2 (en) * 2004-09-07 2009-01-06 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Use of a plurality of light sensors to regulate a direct-firing backlight for a display
KR20070017865A (ko) * 2005-08-08 2007-02-13 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 표시소자 및 그 제어 방법
US7638754B2 (en) * 2005-10-07 2009-12-29 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight device, display apparatus including backlight device, method for driving backlight device, and method for adjusting backlight device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW514950B (en) * 2001-04-03 2002-12-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Compensation method to improve the color saturation and image quality of plasma display panel by adjusting the input image signal intensity
TWI234131B (en) * 2003-06-27 2005-06-11 Display Optronics Corp M Circuit compensation structure and its method of brightness and color difference for LCD
CN1828701A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 乐金电子（沈阳）有限公司 具有基准白色补偿装置的平板显示装置及其基准白色补偿方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20090078852A1 (en) 2009-03-26
TW200915293A (en) 2009-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI383370B (zh) 顯示裝置之色度補償方法與照明方法
US8120276B2 (en) Light source emitting mixed-colored light and method for controlling the color locus of such a light source
CA2521588C (en) Illumination device and control method
US7609240B2 (en) Light generating device, display apparatus having the same and method of driving the same
JP4860701B2 (ja) 照明装置、バックライト装置、液晶表示装置、照明装置の制御方法、液晶表示装置の制御方法
US7446303B2 (en) Ambient light sensing using a color sensor
TWI443630B (zh) 具有參考次像素之電致發光裝置老化補償
TWI438742B (zh) 發光裝置與驅動裝置的方法
US8749591B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image display device
WO2006112459A1 (ja) 照明装置及びこれを用いた表示装置
US8723895B2 (en) Display and real-time automatic white balance method thereof
CN101409045B (zh) 显示装置的色度补偿方法与照明方法
KR101388977B1 (ko) 액정표시장치의 백라이트 구동방법 및 장치
TW200828198A (en) Generating light by color mixing
KR20080034289A (ko) 디스플레이장치 및 그 제어방법
JP6436336B2 (ja) バックライト光源装置及び液晶表示装置
US7948499B2 (en) Color control algorithm for use in display systems
KR20090057715A (ko) 액정표시장치 및 이의 구동방법
US8305336B2 (en) Method of driving a light source, light source apparatus for performing the method and display apparatus having the light source apparatus
US20160180778A1 (en) Light generating device and display apparatus having the same
JP2008097864A (ja) バックライト装置及びバックライト装置の駆動方法
JP4715244B2 (ja) 投写装置
JP2001343935A (ja) 発光ダイオード表示装置
KR100831871B1 (ko) Ｌｅｄ 백라이트 제어 회로
KR100999036B1 (ko) 엘이디 백라이트 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees