發光設備及其控制方法

2023-07-23 04:31:46

專利名稱：發光設備及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示設備及其控制方法。
背景技術：
市場對使用液晶面板的顯示設備的亮度和顏色再現性能的需求高度專業化和多樣化。在許多情況下，還使用發光效率比冷陰極螢光燈出色的發光二極體(LED)作為用於液晶顯示設備的背光的光源。LED的發光特性有時根據例如生產時的個體差異、使用期間的環境溫度變化和使用過程中的時間變化而改變。在使用LED作為液晶顯示設備的背光的光源時，由於設備中的溫度分布，在例如畫面的上側和下側之間有時產生LED的亮度差。日本特開2006-031977公開了一種為了降低如上所述的畫面的背光亮度的偏差的背光控制技術。在日本特開2006-031977所述的技術中，在LED附近配置亮度傳感器和溫度傳感器，並且基於通過這些傳感器所獲得的亮度檢測值(亮度傳感器值)和溫度檢測值(溫度傳感器值)，調節LED的發光量。

發明內容
亮度傳感器和溫度傳感器(在下面的一些情況下，通稱為「BL傳感器」)以及LED有時由於老化劣化和/或任何其他因素而發生故障。根據使用BL傳感器的背光的LED發光量控制，如果LED中的一部分發生故障、並且不能發光，則該控制使得增加設置在其周圍的LED的發光量，以利用設置在其周圍的LED來補充缺陷(故障)LED的發光量。另一方面，如果BL傳感器發生故障、並且不能獲取任何正常傳感器值，那麼該控制可能使得不必要地增加LED的發光量。當背光具有過熱保護功能和/或過流(過大的電流)保護功能時，如果LED以高發光量持續發光(開啟)，那麼該控制可能使得背光熄滅(斷開)以實現過熱保護和/或過流保護。如果液晶顯示設備由於溫度保護和/或過流保護功能所導致的背光熄滅而突然不能使用，則不可能持續進行用戶對設備的操作。例如，當在被連接至PC(個人計算機)的情況下使用液晶顯示設備時，發生下面的問題:不能充分進行編輯操作中的用於存儲任何文檔的處理以及用於關閉PC的處理。本發明涉及一種具有亮度傳感器和多個光源的發光設備，其中，基於由亮度傳感器所檢測到的檢測值來控制每一個光源的發光，並且即使當一部分光源和/或亮度傳感器發生故障時，也可以繼續使用該設備持續特定時間段。本發明的第一方面，提供一種發光設備，其具有能相互獨立地控制發光的多個光源，所述發光設備還包括:亮度傳感器，用於檢測各光源的亮度；第一故障檢測單元，用於檢測各光源的故障；第二故障檢測單元，用於檢測所述亮度傳感器的故障；存儲單元，用於存儲所述亮度傳感器要檢測的各光源的亮度的檢測值的目標值；以及控制單元，用於確定各光源的發光控制值，以減小所述目標值和所述亮度傳感器所檢測到的各光源的亮度的檢測值之間的差，其中，在檢測到所述光源和所述亮度傳感器中的至少任何一個的故障的情況下，不管所述目標值和所述亮度傳感器所檢測到的檢測值之間的差如何，所述控制單元都將各光源的發光控制值設置為固定值。本發明的第二方面，提供一種用於控制發光設備的方法，其中，所述發光設備具有能相互獨立地控制發光的多個光源，所述方法包括以下步驟:檢測步驟，用於利用亮度傳感器檢測各光源的亮度；第一故障檢測步驟，用於檢測各光源的故障；第二故障檢測步驟，用於檢測所述亮度傳感器的故障；以及控制步驟，用於確定各光源的發光控制值，以減小所述亮度傳感器要檢測的各光源的亮度的檢測值的目標值和所述亮度傳感器所檢測到的各光源的亮度的檢測值之間的差，其中，將所述目標值存儲在存儲單元中，其中，在所述控制步驟中，在檢測到所述光源和所述亮度傳感器中的至少任何一個的故障的情況下，不管所述目標值和所述亮度傳感器所檢測到的檢測值之間的差如何，都將各光源的發光控制值設置為固定值。根據本發明，對於具有亮度傳感器和多個光源的發光設備，其中，基於由亮度傳感器所檢測到的檢測值來控制每一個光源的發光，即使當一部分光源和/或亮度傳感器發生故障時，也可以繼續使用該設備持續特定時間段。通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發明的其它特徵將顯而易見。


圖1示出根據實施例的液晶顯示設備的主要構件的框圖。圖2示出根據實施例的背光的LED和BL傳感器的示例性配置。圖3A 3D示出根據實施例的基準PWM控制數據和目標亮度傳感器值數據(目標輝度傳感器值數據)的例子。圖3A示出在液晶顯示設備的亮度(輝度)為lOOcd/m2時所設置的基準PWM控制數據的例子。圖3B示出在液晶顯示設備的亮度為200cd/m2時所設置的基準PWM控制數據的例子。圖3C示出在液晶顯示設備的亮度為lOOcd/m2時所設置的目標亮度傳感器值數據的例子。圖3D示出在液晶顯示設備的亮度為200cd/m2時所設置的目標亮度傳感器值數據的例子。圖4示出根據實施例的背光控制單元的示例性操作流程。圖5示出根據實施例的背光控制單元的示例性操作流程。圖6A 6B示出根據實施例的用於判斷亮度傳感器(輝度傳感器)和溫度傳感器的任何故障的示例性操作流程。圖6A示出用於通過傳感器控制單元判斷亮度傳感器是否存在任何故障的示例性操作流程。圖6B示出用於通過傳感器控制單元判斷溫度傳感器是否存在任何故障的示例性操作流程。圖7示出根據實施例的用於判斷LED的任何故障的示例性操作流程。圖8示出根據實施例的背光控制單元的示例性操作流程。圖9A 9D示出根據第三實施例的PWM控制值的判斷的例子。圖9A示出設置有三組紅色LED、綠色LED和藍色LED的組合作為光源的背光的示例性初始PWM控制值。圖9B示出在檢測到BL傳感器的任何故障時由發光量確定單元發送給發光量控制單元的PWM控制值。圖9C示出在檢測到LED中的綠色LED的任何故障時由發光量確定單元發送給發光量控制單元的PWM控制值。圖9D示出在用於與故障LED —起構成白色的其他顏色的LED的PWM控制值也是「O」時所設置的PWM控制值。
具體實施例方式下面參考

本發明的實施例。第一實施例第一實施例是將本發明應用於下面的背光設備(發光設備)的例子，其中，該背光設備使用白色LED作為光源，並且設置有用於檢測白色LED的亮度的亮度傳感器和用於檢測白色LED周圍的溫度的溫度傳感器(在下面的一些情況下，通稱為「BL傳感器」)。圖1示出用於說明具有根據本發明第一實施例的背光設備的液晶顯示設備的主要構件的框圖。圖1中示出的液晶顯示設備101包括圖像輸入單元102、輸入控制單元103、圖像處理單元104、液晶驅動單元105、液晶面板106、數據發送/接收單元107、數據發送/接收控制單元108、非易失性存儲器單元109、存儲器單元110、計時器單元111、系統控制單元112、電源按鈕113、背光控制單元114和背光115。此外，背光控制單元114包括傳感器控制單元116、發光量確定單元117和發光量控制單元118。後面將說明背光115的內部結構。下面將說明各塊的功能。顯TK設備ιο 的基本圖像顯不功倉泛當系統控制單元112檢測到用於通過按下電源按鈕113而接通電源的請求時，開始對液晶顯示設備101中所包括的各塊的供電。通過輸入控制單元103將從圖像輸入單元102輸入的圖像信號發送給圖像處理單元 104。圖像處理單元104將所輸入的圖像信號轉換成適合於液晶面板106的顯示顏色的數量和顯示解析度(像素數量)的顯示數據，並且以適合於液晶面板106的刷新率的定時將該數據發送給液晶驅動單元105。通過液晶驅動單元105將從圖像處理單元104接收到的數據轉換成用於液晶面板106的控制信號，並且將該控制信號輸出給液晶面板106。根據從液晶驅動單元105輸入的控制信號來驅動液晶面板106，從而顯示基於該圖像信號的圖像。此外，系統控制單元112針對背光控制單元114發出用於開始背光發光控制的請求以開啟背光115。稍後將說明背光控制單元114的操作。置光背光115設置在液晶面板106的背面，並且從液晶面板106的背面照射光。背光115設置有作為光源的可相互獨立地控制發光的多個白色LED。 圖2示出背光115內部所設置的LED和BL傳感器的示例性配置。在本實施例中，如圖2所示，背光115設置有三個LED，即LED (I) 201、LED (2) 202和LED (3) 203。此外，設置亮度傳感器(I) 204、亮度傳感器(2) 205和亮度傳感器(3) 206來檢測各個LED的亮度。配置溫度傳感器(I) 207、溫度傳感器(2) 208和溫度傳感器(3) 209來檢測各個LED周圍的溫度。作為例子，通過背光115具有三個LED和三個BL傳感器的情況示例性說明本實施例。然而，LED和BL傳感器的數量不局限於上述數量。例如，還允許提供設置500個LED和500個BL傳感器這樣的結構，或者還允許提供設置1000個LED和1000個BL傳感器這樣的結構。分別通過用於LED (I) 201、LED (2) 202、LED (3) 203的發光量控制單元118控制發光。發光量控制單元118基於從發光量確定單元117輸入的發光數據，確定允許流向各個LED的電流量。發光量控制單元118基於所輸入的發光數據，根據PWM(脈衝寬度調製)控制來控制LED各自的發光。在本實施例中，假定從發光量確定單元117輸入的發光控制值(以下稱為「PWM控制值」)是O 4095的值，並且發光量控制單元118進行可以以4096個等級控制LED的發光量的PWM控制。例如，當PWM控制值為O時，那麼電流量為0，並且LED不發光。當PWM控制值為4095時，那麼使電流量最大化，並且LED以最大亮度發光。將亮度傳感器(1)204和溫度傳感器(1)207配置在LED (I) 201附近以分別檢測LED (I) 201附近的亮度和溫度。將亮度傳感器(2)205和溫度傳感器(2)208配置在LED (2) 202附近以分別檢測LED (2) 202附近的亮度和溫度。將亮度傳感器(3) 206和溫度傳感器(3) 209配置在LED (3)附近以分別檢測LED (3) 203附近的亮度和溫度。在各亮度傳感器和溫度傳感器中包含有12位精度的AD轉換器。亮度傳感器各自將所檢測到的亮度作為O 4095的亮度傳感器值，輸出給傳感器控制單元116。溫度傳感器各自將所檢測到的溫度作為O 4095的溫度傳感器值輸出給傳感器控制單元116。背光控制單元114的操作接著說明通過背光控制單元114所進行的背光115的發光控制。液晶顯示設備101的非易失性存儲器單元109存儲使背光的亮度值和LED各自的PWM控制值相互關聯的表數據(基準PWM控制數據)。此外，非易失性存儲器單元109存儲使背光的亮度值和亮度傳感器各自的目標亮度傳感器值相互關聯的表數據(目標亮度傳感器值數據)。基準PWM控制數據是在液晶顯示設備101的製造廠所進行的出廠調整時，為了使得在特定環境溫度下顯示畫面的亮度偏差處於預定容許水平內而針對各光源所確定的PWM控制值。基準PWM控制數據是在通過使用未示出的外部設備進行測量的情況下，在調節各LED的發光量以使得在背光的發光面上亮度偏差減小時最終輸入給各LED的PWM控制值的數據。針對各種背光亮度，準備基準PWM控制數據。液晶顯示設備101通過數據發送/接收控制單元108利用數據發送/接收單元107從外部設備接收所準備的基準PWM控制數據，並且將該數據存儲在非易失性存儲器單元109中。當如上所述準備基準PWM控制數據時，準備目標亮度傳感器值數據。將在各LED根據PWM控制值發光以使顯示畫面的亮度差最小化的狀態下通過各亮度傳感器要檢測到的檢測值(亮度傳感器值)，指定為作為通過亮度傳感器要檢測到的檢測值的目標值的目標亮度傳感器值數據。以與基準PWM控制數據相同的方式，針對各種背光亮度準備目標亮度傳感器值數據。液晶顯示設備101通過數據發送/接收控制單元108利用數據發送/接收單元107接收所準備的目標亮度傳感器值數據，並且將該數據存儲在非易失性存儲器單元109中ο本實施例的液晶顯示設備101在20 200cd/m2的背光亮度值的範圍內，以每20cd/m2的間隔存儲基準PWM控制數據和目標亮度傳感器值數據。也就是說，基準PWM控制數據包括分別與十個類型的背光的亮度值相關的、使得顯示畫面的亮度差最小化(發光面上的偏差不大於容許水平)的PWM控制值的數據。此外，目標亮度傳感器值數據包括分別與十個類型的亮度值相關的、在各LED根據PWM控制值發光以使得顯示畫面的亮度差最小化(使得發光面上的偏差不大於容許水平)的狀態下各亮度傳感器要輸出的亮度傳感器值的數據。圖3A 3D示出基準PWM控制數據和目標亮度傳感器值數據的例子。圖3A示出在液晶顯示設備101的亮度為100cd/m2時所設置的基準PWM控制數據的例子。圖3B示出在液晶顯示設備101的亮度為200cd/m2時所設置的基準PWM控制數據的例子。圖3C示出在液晶顯示設備101的亮度為100cd/m2時所設置的目標亮度傳感器值數據的例子。圖3D示出在液晶顯示設備101的亮度為200cd/m2時所設置的目標亮度傳感器值數據的例子。圖4示出在開始背光發光控制時的背光控制單元114的示例性操作流程。在圖4所示的S501，如果背光控制單元114的發光量確定單元117接受來自系統控制單元112的用於開始發光控制的請求，則發光量確定單元117獲取存儲在非易失性存儲器單元109中的背光的亮度值信息。在S502，發光量確定單元117基於在S501所獲取的亮度值信息，獲取存儲在非易失性存儲器單元109中的基準PWM控制數據。例如，如果亮度值信息是「lOOcd/m2」，則發光量確定單元117獲取圖3A所示的基準PWM控制數據。如果亮度值信息是「200cd/m2」，則發光量確定單元117獲取圖3B所示的基準PWM控制數據。如果亮度值信息是「150cd/m2」，則發光量確定單元117獲取圖3A和3B所示的兩個基準PWM控制數據。在S502，發光量確定單元117通過參考從非易失性存儲器單元109所獲取的基準PWM控制數據，確定各LED的PWM控制值。如果亮度值信息是「 100cd/m2」，則發光量確定單元117參考圖3A所示的基準PWM控制數據，從而確定各LED的PWM控制值，LED (I) 201為「 1999 」，LED (2) 202 為 「 1980 」，並且 LED (3) 203 為 「 1989 」。如果亮度值信息是 「 150cd/m2」，則發光量確定單元117參考圖3A和3B所示的兩個基準PWM控制數據，從而根據線性插值計算各LED的PWM控制值。例如，根據1980 + (2970 — 1980)/2的計算，確定LED (2) 202的PWM控制值為「2475」。將在S502所確定的各LED的PWM控制值存儲在存儲器單元110中，作為是初始控制值的「初始PWM控制值」。在S503，發光量確定單元117將所確定的各LED的PWM控制值發送給發光量控制單元118。發光量控制單元118基於所輸入的PWM控制值，對各LED進行PWM控制。背光115根據如上所述的操作開始發光。如果液晶顯示設備的用戶請求改變液晶顯示設備的亮度，則根據與圖4所示的操作流程的處理大體相同的處理，確定與相關改變之後的亮度相對應的各LED的PWM控制值。接著說明在背光115開始發光之後每隔特定(恆定)周期所執行的背光控制單元114的處理。通過計時器單元111計算該處理的執行周期，並且系統控制單元112請求背光控制單元114執行該處理。作為本發明的重點，圖5示出背光開始發光之後背光控制單元114的示例性操作流程。通過背光控制單元114周期性執行通過圖5所示的流程圖所示的處理。在圖5所示的S601，發光量確定單元117通過基於從發光量控制單元118所提供的故障檢測信息而判斷LED是否發生了任何故障來進行第一故障檢測。此外，發光量確定單元117通過基於從傳感器控制單元116所提供的故障檢測信息而判斷BL傳感器是否發生了任何故障來進行第二故障檢測(亮度傳感器)和第三故障檢測(溫度傳感器)。從傳感器控制單元116所獲取的故障檢測信息包括與BL傳感器是否存在故障有關的信息，並且如果發生了任何故障，還包括與亮度傳感器204 206和溫度傳感器207 209中哪一個發生了故障有關的信息。此外，從發光量控制單元118所獲取的故障檢測信息包括與LED是否存在故障有關的信息，並且如果發生了任何故障，則還包括與LED (I) 201、LED (2) 202、LED (3) 203中的哪一個發生了故障有關的信息。如果在BL傳感器和LED中的任一個中檢測到了故障，則處理進入S603。如果在它們中的任一個都沒有檢測到故障，則處理進入S602。通過使用與由傳感器控制單元116所進行的BL傳感器的故障判斷處理和由發光量控制單元118所進行的LED的故障判斷處理有關的附圖，進行說明。圖6A示出用於通過傳感器控制單元116判斷亮度傳感器是否存在任何故障的示例性操作流程。圖6B示出用於通過傳感器控制單元116判斷溫度傳感器是否存在任何故障的示例性操作流程。圖7示出用於通過發光量控制單元118判斷LED是否存在任何故障的操作流程。在圖6A所示的S701，傳感器控制單元116從非易失性存儲器單元109獲取通過亮度傳感器能夠輸出的亮度傳感器值的最大值和最小值的信息。預先確定亮度傳感器值的最大值和最小值的信息，並且在製造廠所進行的出廠調整時，將該信息存儲在非易失性存儲器單元109中。在S702，傳感器控制單元116判斷在背光115發光期間所獲取的亮度傳感器值是否是在S701所獲取的亮度傳感器值的最小值到最大值的範圍內的值。如果亮度傳感器值在該範圍內，則傳感器控制單元116完成故障判斷流程。如果亮度傳感器值不在該範圍內，則傳感器控制單元116判斷為亮度傳感器發生故障(S703)。傳感器控制單元116針對各亮度傳感器執行圖6A所示的操作流程。在圖6B所示的S704，傳感器控制單元116從非易失性存儲器單元109獲取通過溫度傳感器能夠輸出的溫度傳感器值的最大值和最小值的信息。預先確定溫度傳感器值的最大值和最小值的信息，並且在製造廠所進行的出廠調整時，將該信息存儲在非易失性存儲器單元109中。在S705，傳感器控制單元116判斷在背光115的發光期間所獲取的溫度傳感器值是否是在S704所獲取的溫度傳感器值的最小值到最大值的範圍內的值。如果溫度傳感器值在該範圍內，則傳感器控制單元116完成故障判斷流程。如果溫度傳感器值不在該範圍內，則傳感器控制單元116判斷為溫度傳感器發生故障(S706)。傳感器控制單元116針對各溫度傳感器執行圖6B所示的操作流程。在圖7所示的S801，發光量控制單元118檢測允許流過LED的電流值。例如，使用任何一般方法來檢測電流值，從而檢測在允許電流流過的配線上所形成的電阻器兩端間的電位差。在S802，發光量控制單元118從非易失性存儲器單元109獲取能夠流過LED的電流值的最大值的信息。預先確定電流值的最大值的信息，並且在製造廠所進行的出廠調整時，將該信息存儲在非易失性存儲器單元109中。在S803，發光量控制單元118判斷在S801所檢測到的電流值是否超過了在S802所獲取的電流值的最大值。如果電流值超過了最大值，那麼處理進入S805，並且發光量控制單元118判斷為LED短路並且發生了故障。如果電流值沒有超過最大值，則處理進入S804以通過發光量控制單元118進行判斷。在S804，發光量控制單元118判斷在S801所檢測到的電流值是否為O。在該過程中，假定如果電流值和O之間的差小於閾值，則發光量控制單元118判斷為電流值為O。如果電流值為0，那麼處理進入S806，並且發光量控制單元118判斷為LED開路並且發生了故障。如果電流值不是0，則發光量控制單元118完成故障判斷流程。發光量控制單元118針對各LED執行圖7所示的操作流程。以上說明了由傳感器控制單元116所進行的BL傳感器的故障判斷處理和由發光量控制單元118所進行的LED的故障判斷處理。再參考圖5，在S602，背光控制單元114的發光量確定單元117基於從傳感器控制單元116所獲取的亮度傳感器值和溫度傳感器值，校正PWM控制值。該校正處理是用於校正亮度漂移以減小由例如設備內的溫度分布所導致的背光的發光面的亮度偏差的處理。圖8示出S602的PWM控制值的校正處理的示例性操作流程。在S901，發光量確定單元117基於LED的溫度特性、基於所獲取的溫度傳感器值，校正從傳感器控制單元116所同樣獲取的亮度傳感器值，以確定校正後的亮度傳感器值作為校正後的值。預先將由溫度傳感器所獲得的檢測值和依賴於LED的溫度的發光特性之間的關係存儲在非易失性存儲器單元109中。在該校正中，在考慮在如上所述準備目標亮度傳感器值數據時所設置的處於特定環境溫度的LED的發光特性、以及通過溫度傳感器所獲取的當前溫度傳感器值的情況下，進行計算以將當前亮度傳感器值轉換成相關環境溫度的亮度值。在S902，發光量確定單元117從非易失性存儲器單元109獲取與背光的亮度值的信息相對應的目標亮度傳感器值數據。例如，如果亮度值信息是「100cd/m2」，則發光量確定單元117獲取圖3C所示的目標亮度傳感器值數據。如果亮度值信息是「200cd/m2」，則發光量確定單元117獲取圖3D所示的目標亮度傳感器值數據。如果亮度值信息是「150cd/m2」，則發光量確定單元117獲取圖3C和3D所示的兩個目標亮度傳感器值數據。在S903，發光量確定單元117基於從非易失性存儲器單元109所獲取的目標亮度傳感器值數據，確定各亮度傳感器的目標亮度傳感器值。如果亮度值信息是「100cd/m2」，則發光量確定單元117參考圖3C所示的目標亮度傳感器值數據，從而確定目標亮度傳感器值，亮度傳感器(I) 204為「1980」，亮度傳感器(2) 205為「1975」，並且亮度傳感器(3) 206為「1984」。如果亮度值信息是「150cd/m2」，則發光量確定單元117參考圖3C和3D所示的兩個目標亮度傳感器值數據，從而根據線性插值計算目標亮度傳感器值。例如，根據1975 +(2987 - 1975)/2的計算，確定亮度傳感器(2)205的目標亮度傳感器值為「2481」。在S904，發光量確定單元117基於在S901所確定的校正後亮度傳感器值和在S903所確定的目標亮度傳感器值之間的差，確定要發送給發光量控制單元118的PWM控制值。發光量確定單元117將在該處理中所確定的PWM控制值作為「校正後PWM控制值」存儲在存儲器單元110中。例如，如果校正後亮度傳感器值小於目標亮度傳感器值，則與當前值相比，發光量確定單元117增大PWM控制值，從而使得LED與當前狀況相比更亮地發光。另一方面，如果校正後亮度傳感器值大於目標亮度傳感器值，則與當前值相比，發光量確定單元117減小PWM控制值，從而使得LED與當前狀況相比更暗地發光。這樣，如果LED和BL傳感器沒有發生故障，則重複執行S602的PWM值校正處理。因此，保持背光的發光狀態，其中，降低由設備內的溫度變化所導致的LED的溫度特性和發光特性的偏差，並且降低由例如LED的時間變化所導致的背光115的發光面的亮度的偏差。另一方面，在圖5所示的S603，發光量確定單元117在不進行S602的PWM值校正處理的情況下，基於存儲在非易失性存儲器單元109中的背光的亮度值信息確定初始PWM控制值。用於確定初始PWM控制值的處理與開始圖4所示的背光發光控制時的操作流程的處理相同或者等同，因而省略對其的任何說明。在S604，發光量確定單元117基於從傳感器控制單元116和發光量控制單元118所提供的信息，判斷BL傳感器和LED中哪一個發生了故障。如果判斷為LED發生了故障，則處理進入S605。如果判斷為BL傳感器發生了故障，則處理進入S606。在S605，發光量確定單元117如下工作。也就是說，將與發生故障的LED相對應的PWM控制值設置成零(O)，並且將與其它LED相對應的PWM控制值設置成在S603所確定的初始PWM控制值，將這些值確定為要發送給發光量控制單元118的PWM控制值。例如，如果LED (2) 202在亮度值信息為「 lOOcd/m2」的發光期間發生了故障，那麼確定LED (I) 201的PWM控制值為「 1999」，確定LED⑵202的PWM控制值為「0」，並且確定LED (3) 203的PWM控制值為「1989」。在S606，發光量確定單元117將在S603所確定的初始PWM控制值確定為要發送給發光量控制單元118的PWM控制值。在S607，發光量確定單元117將在S605或者S606所確定的PWM控制值發送給發光量控制單元118，並且發光量控制單元118基於PWM控制值對各個LED進行PWM控制。根據上述操作，如果檢測到LED的任何故障，則故障LED處於非發光狀態。如果檢測到BL傳感器的任何故障，則LED基於初始PWM控制值繼續發光。如果檢測到了 LED或者BL傳感器的任何故障，那麼不進行如S602所述的基於當前溫度傳感器值和亮度傳感器值的針對亮度的漂移校正處理，並且將該值固定為與背光的亮度值相對應的默認PWM控制值(初始PWM控制值)。也就是說，將各光源的PWM控制值設置成固定值。因此，如果尤其檢測到了 LED的任何故障，則針對設置在故障LED周圍的LED，不進行使得增大PWM控制值以補償與故障LED相對應的量的亮度的控制。因此，可以避免由於下面的狀況導致用戶不能繼續使用液晶顯示設備:任何過大的電流持續流過設置在故障LED周圍的LED，LED和液晶顯示設備因而過熱，並且背光由於過熱保護功能和過流保護功能而熄滅。如上所述，在本實施例中，如果LED或者BL傳感器發生故障，則將要發送給發光量控制單元118的PWM控制值固定為初始PWM控制值(如果LED發生故障，則將與故障LED相對應的PWM控制值設置為「O」)。然而，如果LED或者BL傳感器發生故障，則可以將要發送給發光量控制單元118的PWM控制值固定為在判斷為發生了故障的時刻已經發送給發光量控制單元118的PWM控制值。也就是說，還允許將該值固定為在緊挨在判斷為LED或者BL傳感器發生了故障之前所執行的、圖5所示的流程圖的S602所確定的PWM控制值(在圖8所示流程圖的S904中所確定的校正後PWM控制值)。如果LED發生故障，則以與上述實施例相同的方式，對於校正後PWM控制值，將與故障LED相對應的PWM控制值設置成「O」，並且將其它值固定為在緊挨在故障判斷之前所確定的校正後PWM控制值。「校正後PWM控制值」是通過進行圖5所示的處理至少一次而校正後的PWM控制值，將其存儲在非易失性存儲器單元109中。如果檢測到了 BL傳感器和LED中任一個的故障，則可以使用在檢測到故障之前存儲在非易失性存儲器單元109中的PWM控制值。在上述實施例中，說明了使用由白色LED構成的白色光源的背光的示例性情況。然而，本發明還可應用於使用由多個顏色的LED所構成的白色光源的背光。例如，本發明還可應用於使用R(紅色)、G(綠色)和B(藍色)三種顏色的LED的背光的情況。在這種情況下，假定發光量控制單元118能夠獨立地控制各個顏色的LED的發光，並且發光量控制單元118能夠檢測各個顏色的LED的故障。圖9A示出設置有作為光源的三組紅色LED、綠色LED和藍色LED的組合的背光的示例性初始PWM控制值。以與上述實施例相同的方式，根據背光的亮度值預先確定初始PWM控制值，並且將初始PWM控制值存儲在存儲器單元110中。圖9B示出在檢測到BL傳感器的任何故障的情況下，要通過發光量確定單元117發送給發光量控制單元118的PWM控制值。如圖9B所示，如果BL傳感器發生故障，則發光量確定單元117將存儲在存儲器單元110中的初始PWM控制值確定為要發送給發光量控制單元118的PWM控制值。圖9C示出在檢測到LED3中的綠色LED (LED3 (G))的任何故障的情況下，要通過發光量確定單元117發送給發光量控制單元118的PWM控制值。如圖9C所示，如果LED3(G)發生故障，則發光量確定單元117確定為僅對於故障LED3 (G)將該值設置為「O」、並且對於除故障光源以外的LED將該值設置為初始PWM控制值，其中，將該值確定為要發送給發光量控制單元118的PWM控制值。如圖9D所示，將與故障LED —起構成白色的其它顏色的LED的PWM控制值同樣設置成「0」，這也是合適的。在圖9D所示例子的情況下，除故障LED3(G)以外，還將LED3中的紅色LED和LED3中的藍色LED的PWM控制值設置成「O」。當由一個紅色LED、兩個綠色LED和一個藍色LED構成背光的一個發光單元時，如果這兩個綠色LED中僅一個發生了故障，那麼還可以使用下面的處理。也就是說，可以將故障綠色LED的PWM控制值設置成「0」，並且對於沒有發生故障的綠色LED的PWM控制值，可以增大PWM控制值。上述各個實施例說明了將故障LED的PWM控制值設置成O的示例性情況。然而，本發明的特徵在於將除故障LED以外的LED的PWM控制值設置成固定值。對於故障LED，可以輸入任意PWM控制值，並且該值不局限於O。然而，當由多個顏色的LED構成白色光源時，針對用於與故障LED —起構成白色光源的所有光源，將PWM控制值設置成O。因此，可以抑制白平衡的任何偏差。此外，本實施例說明了針對各LED設置亮度傳感器和溫度傳感器的示例性情況。然而，可以以針對多個LED設置一個亮度傳感器和一個溫度傳感器的比率，設置亮度傳感器和溫度傳感器。還可以允許亮度傳感器的數量與溫度傳感器的數量不一致。當針對多個LED設置一個亮度傳感器時，如果一個LED發生故障，那麼與相關LED相對應的亮度傳感器的輸出大大降低，並且大大增大經過基於相關亮度傳感器的輸出的反饋控制的其它LED的PWM控制值。根據本發明，即使在如上所述的情況下，針對除故障LED以外的LED，將該值固定成初始PWM控制值、或者緊挨在故障之前所設置的校正後PWM控制值，並且停止反饋控制。因此，可以抑制例如設置在故障LED周圍的LED的任何不必要的過熱。儘管參考典型實施例說明了本發明，但是應該理解，本發明不局限於所公開的典型實施例。所附權利要求書的範圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結構和功倉泛。
權利要求
1.一種發光設備，其具有能相互獨立地控制發光的多個光源，所述發光設備還包括: 亮度傳感器，用於檢測各光源的亮度； 第一故障檢測單元，用於檢測各光源的故障； 第二故障檢測單元，用於檢測所述亮度傳感器的故障； 存儲單元，用於存儲所述亮度傳感器要檢測的各光源的亮度的檢測值的目標值；以及控制單元，用於確定各光源的發光控制值，以減小所述目標值和所述亮度傳感器所檢測到的各光源的亮度的檢測值之間的差， 其中，在檢測到所述光源和所述亮度傳感器中的至少任何一個的故障的情況下，不管所述目標值和所述亮度傳感器所檢測到的檢測值之間的差如何，所述控制單元都將各光源的發光控制值設置為固定值。
2.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值，以及 在檢測到所述光源的故障的情況下，所述控制單元將除故障光源以外的光源的發光控制值設置為所述初始控制值。
3.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 所述存儲單元存儲所述控制單元所確定的各光源的發光控制值，以及在檢測到所述光源的故障的情況下，所述控制單元將除故障光源以外的光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前所述控制單元所確定的發光控制值。
4.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值，以及 在檢測到所述亮度傳感器的故障的情況下，所述控制單元將各光源的發光控制值設置為所述初始控制值。
5.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 所述存儲單元存儲所述控制單元所確定的各光源的發光控制值，以及在檢測到所述亮度傳感器的故障的情況下，所述控制單元將各光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前所述控制單元所確定的發光控制值。
6.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值， 所述第一故障檢測單元能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，所述控制單元進行工作以將故障光源和構成包括所述故障光源的白色光源的除所述故障光源以外的所有光源的發光控制值設置為零，並且將構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為所述初始控制值。
7.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源，所述存儲單元存儲所述控制單元所確定的各光源的發光控制值， 所述第一故障檢測單元能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，所述控制單元進行工作以將與故障光源一起構成白色光源的所有光源的發光控制值設置為零，並且將構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前所述控制單元所確定的發光控制值。
8.根據權利要求1所述的發光設備，其中，還包括: 溫度傳感器，用於檢測各光源周圍的溫度；以及 第三故障檢測單元，用於檢測所述溫度傳感器的故障， 其中，所述存儲單元存儲光源周圍的溫度和光源的發光特性之間的關係， 所述控制單元基於所述溫度傳感器所檢測到的各光源周圍的溫度和所述關係，校正所述亮度傳感器所檢測到的各光源的亮度的檢測值，以確定各光源的發光控制值，從而使得所述目標值和校正之後的檢測值之間的差減小，以及 在檢測到所述光源、所述亮度傳感器和所述溫度傳感器中的至少任何一個的故障的情況下，不管所述目標值和校正之後的檢測值之間的差如何，所述控制單元都將各光源的發光控制值設置為固定值。
9.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值， 所述第一故障檢測單元能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，所述控制單元進行工作以將故障光源的發光控制值設置為零，並且將構成包括所述故障光源的白色光源的除所述故障光源以外的所有光源的發光控制值以及構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為所述初始控制值。
10.根據權利要求1所述的發光設備，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源， 所述存儲單元存儲所述控制單元所確定的各光源的發光控制值， 所述第一故障檢測單元能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，所述控制單元進行工作以將故障光源的發光控制值設置為零，並且將構成包括所述故障光源的白色光源的除所述故障光源以外的所有光源的發光控制值以及構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前所述控制單元所確定的發光控制值。
11.一種用於控制發光設備的方法，其中，所述發光設備具有能相互獨立地控制發光的多個光源，所述方法包括以下步驟: 檢測步驟，用於利用亮度傳感器檢測各光源的亮度； 第一故障檢測步驟，用於檢測各光源的故障； 第二故障檢測步驟，用於檢測所述亮度傳感器的故障；以及 控制步驟，用於確定各光源的發光控制值，以減小所述亮度傳感器要檢測的各光源的亮度的檢測值的目標值和所述亮度傳感器所檢測到的各光源的亮度的檢測值之間的差，其中，將所述目標值存儲在存儲單兀中， 其中，在所述控制步驟中，在檢測到所述光源和所述亮度傳感器中的至少任何一個的故障的情況下，不管所述目標值和所述亮度傳感器所檢測到的檢測值之間的差如何，都將各光源的發光控制值設置為固定值。
12.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值，以及 在所述控制步驟中，在檢測到所述光源的故障的情況下，將除故障光源以外的光源的發光控制值設置為所述初始控制值。
13.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 所述存儲單元存儲在 所述控制步驟中所確定的各光源的發光控制值，以及在所述控制步驟中，在檢測到所述光源的故障的情況下，將除故障光源以外的光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前在所述控制步驟中所確定的發光控制值。
14.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值，以及 在所述控制步驟中，在檢測到所述亮度傳感器的故障的情況下，將各光源的發光控制值設置為所述初始控制值。
15.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 所述存儲單元存儲在所述控制步驟中所確定的各光源的發光控制值，以及在所述控制步驟中，在檢測到所述亮度傳感器的故障的情況下，將各光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前在所述控制步驟中所確定的發光控制值。
16.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值， 在所述第一故障檢測步驟中，能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在所述控制步驟中，在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，將故障光源和構成包括所述故障光源的白色光源的除所述故障光源以外的所有光源的發光控制值設置為零，並且將構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為所述初始控制值。
17.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源， 所述存儲單元存儲在所述控制步驟中所確定的各光源的發光控制值， 在所述第一故障檢測步驟中，能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在所述控制步驟中，在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，將與故障光源一起構成白色光源的所有光源的發光控制值設置為零，並且將構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前在所述控制步驟中所確定的發光控制值。
18.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中，還包括以下步驟: 第三故障檢測步驟，用於檢測溫度傳感器的故障，其中所述溫度傳感器用於檢測各光源周圍的溫度， 其中，所述存儲單元存儲光源周圍的溫度和光源的發光特性之間的關係， 在所述控制步驟中，基於所述溫度傳感器所檢測到的各光源周圍的溫度和所述關係，校正所述亮度傳感器所檢測到的各光源的亮度的檢測值，以確定各光源的發光控制值，從而使得所述目標值和校正之後的檢測值之間的差減小，以及 在所述控制步驟中，在檢測到所述光源、所述亮度傳感器和所述溫度傳感器中的至少任何一個的故障的情況下，不管所述目標值和校正之後的檢測值之間的差如何，都將各光源的發光控制值設置為固定值。
19.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源， 所述存儲單元存儲針對各光源所預先確定的用於使得所述發光設備的發光面的亮度的偏差在預定容許水平內的發光控制值作為初始控制值， 在所述第一故障檢測步驟中，能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在所述控制步驟中，在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，將故障光源的發光控制值設置為零，並且將構成包括所述故障光源的白色光源的除所述故障光源以外的所有光源的發光控制值以及構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為所述初始控制值 。
20.根據權利要求11所述的用於控制發光設備的方法，其中， 各光源是由能相互獨立地控制發光的多個顏色的光源所構成的白色光源， 所述存儲單元存儲在所述控制步驟中所確定的各光源的發光控制值， 在所述第一故障檢測步驟中，能夠檢測構成各白色光源的光源的故障，以及在所述控制步驟中，在檢測到構成各白色光源的光源中的至少一個光源的故障的情況下，將故障光源的發光控制值設置為零，並且將構成包括所述故障光源的白色光源的除所述故障光源以外的所有光源的發光控制值以及構成其它白色光源的光源的發光控制值設置為在檢測到該故障之前在所述控制步驟中所確定的發光控制值。
全文摘要
本發明提供一種發光設備及其控制方法，發光設備具有多個光源，並且還包括亮度傳感器；第一故障檢測單元，用於檢測各光源的任何故障；第二故障檢測單元，用於檢測亮度傳感器的任何故障；存儲單元，用於存儲各光源的亮度的檢測值的目標值；以及控制單元，用於確定各光源的發光控制值，以減小目標值和各光源的亮度的檢測值之間的差，其中，在檢測到光源和亮度傳感器中的至少任何一個發生故障的情況下，控制單元允許將發光控制值設置成固定值。
文檔編號H05B33/08GK103218979SQ20131001966
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者大野智之 申請人:佳能株式會社