专利名称：背光设备和彩色图像显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背光设备和彩色图像显示设备，其中从背面照明彩色显示面板。
背景技术：
代替在电视广播开始之后很多年一直使用的阴极射线管(CRT)，使用液晶显示器(LCD)或等离子显示面板(PDP)形成的非常薄的电视接收器已经被提出并投入到实际使用中。特别地，使用液晶显示面板的液晶显示设备的优势在于，其能够以低功耗来驱动，并且能够形成为大尺寸的显示单元。因此，液晶显示设备被估计会随着大尺寸液晶显示面板价格的下降而不断普及，并且液晶显示设备未来进一步的发展被期待。
在彩色液晶显示设备中，背光类型的彩色液晶设备已经变为主流，其中由背光设备从背面照明具有滤色器的透射类型彩色液晶显示面板以便显示彩色图像。对于背光设备的光源，经常使用诸如冷阴极荧光灯(CCFL)的荧光灯，其利用荧光管来发射白光。
由于CCFL使用封闭在荧光管中的水银，所以它可能对环境有坏的影响。因此，发光二极管(LED)被估计是有希望作为背光设备的光源以代替CCFL，例如在待公开的日本专利No.2001-142409(此后称为专利文献1)中所公开的。
由于蓝色发光二极管的发展，发射光的三原色的红色、绿色和蓝色光的发光二极管已经变得完整。通过混合从发光二极管发射的红色、绿色和蓝色光，可获得具有高白色纯度的白色光。由此，在发光二极管用作为背光设备的光源的情况下，在来自光源的光穿过液晶显示面板之后，得到的彩色光具有高的色纯度。因此当与CCFL比较时，颜色重现范围可以显著扩宽。
对于要用作为背光设备光源的发光二极管，使用高输出的发光二极管(LED)芯片的发光二极管被有效地使用。在所述类型的发光二极管被使用时，背光设备的亮度可被显著增强。
顺便提及地，在背光类型的彩色液晶显示设备中，彩色液晶显示面板遮蔽白光以便借助滤色器为每个像素只提取对象彩色分量的光，从而显示彩色图像，在所述彩色液晶显示面板上由背光设备从背面照明所规定的白色光。
特别地，在从背光设备发射的白色光内，只有通过彩色液晶显示面板提取的对象彩色分量的光被利用。例如，为了将整个屏幕显示为红色，彩色液晶显示面板在除了提供有红色滤色器的像素之外的那些像素处，即是在提供有绿色滤色器和蓝色滤色器的那些像素处遮蔽白色光。因此，不利用除了提供有红色滤色器的像素之外的像素的光。
以这种方式，在现有的背光类型的彩色液晶显示设备中，由于从背光设备发射包括未被使用的彩色分量的白色光，很多功率被无用地消耗。
因此，本发明的受让人在上述的专利文献1中提出了一种设备和方法，其中在来自多个分割区域之中的一个分割区域单位中驱动背光面板，并且响应于图像信号来控制背光的亮度，以降低功耗。
发明内容
顺便提及地，在来自多个分割区域之中的一个分割区域单位中驱动背光面板并且响应于图像信号来控制背光的亮度的情况下，由于在不同的分割区域中驱动条件不同，所以如果在分割区域之间转移光量平衡，则分割区域之间的转移表现为显示图像颜色的不规则。
因此，要求提供一种背光设备，其中在来自多个分割区域之中的一个分割区域单位中驱动该背光设备的情况下，防止了由分割区域之间转移光量平衡所引起的显示图像颜色的不规则表现。
还要求提供一种彩色图像显示设备，其中它包括彩色显示面板和用于从背面照明彩色显示面板的背光设备，并且在来自多个分割区域之中的一个分割区域单位中驱动该背光设备，防止了由分割区域之间转移光量平衡所引起的显示图像颜色的不规则表现。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于从背面照明彩色显示面板的背光设备，包括光源部件，该光源部件包括复合光源，该复合光源被配置成混合来自多个单色光源的不同颜色的光通量并将混合的光照射到彩色显示面板上，并且光源部件具有为任意数量的单色光源的每一个分组的多个光学区域；光检测光引入板，以伸长的光学透明板的形式被布置以便横过光源部件的光学区域，并且具有对应于每个光学区域在其上提供的至少一个光拾取部分；在纵向上在所述光检测光引入板的相对端面的至少一个处提供的用于各个颜色的多个光量传感器；和控制装置，用于利用各个颜色的彩色光传感器在各个光学区域中连续检测光，并且基于各颜色的所述光量传感器的检测输出来控制从为各个光学区域分组的单色光源发射的彩色光的光量平衡。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种彩色图像显示设备，具有彩色显示面板和背光设备，该背光设备被配置成从背面照明彩色显示面板，背光设备包括光源部件，该光源部件包括复合光源，该复合光源被配置成混合来自多个单色光源的不同颜色的光通量并将混合的光照射到彩色显示面板上，并且光源部件具有为任意数量的单色光源的每一个分组的多个光学区域；光检测光引入板，以伸长的光学透明板的形式被布置以便横过光源部件的光学区域，并且具有对应于每个光学区域在其上提供的至少一个光拾取部分；在纵向上在所述光检测光引入板的相对端面的至少一个处提供的用于各个颜色的多个光量传感器；和控制装置，用于利用各个颜色的彩色光传感器在各个光学区域中连续检测光，并且基于各颜色的所述光量传感器的检测输出来控制从为各个光学区域分组的单色光源发射的彩色光的光量平衡。
利用背光设备和彩色图像显示设备，当在多个分割区域的每一个的单元中驱动背光设备时，防止了由分割区域之间转移光量平衡所引起的显示图像颜色的不规则表现。
从下面的描述和所附权利要求并结合附图，本发明的上面和其它的特征和优点将变得清楚，在附图中，相同的零件或元素由相同的附图标记表示。
图1是示出应用本发明的彩色图像显示设备结构的分解透视图；图2是示出在彩色图像显示设备的液晶显示面板中提供的滤色器的示意图；图3是示出彩色图像显示设备的背光设备的外壳部件的一般内部结构的示意图；图4是示出在背光设备中提供的光检测光引入板的光拾取部分的形状的例子的透视图；图5是示意说明光检测光引入板功能的部分垂直横截面图；图6是示出彩色液晶显示设备的驱动电路结构的方框图；图7是示出驱动电路的背光驱动控制部件结构的方框图；图8是示出背光驱动控制部件的驱动框结构的方框图；图9A、9B和10是示出在背光设备中提供的光检测光引入板的光拾取部分的形状的不同例子的透视图；图11是示出背光设备结构的部分垂直横截面图，其中消除了外壳部件中的横断墙；图12是示出一部分背光设备结构的平面图，其中在纵向上在光检测光引入板的相对端面上提供光量传感器元件，并且光量传感器元件连续地检测各个区域中不同颜色的光量；图13是示出一部分背光设备结构的横截面图，其中在纵向上在光检测光引入板的相对端面上提供光量传感器元件，并且光量传感器元件检测各个区域中不同颜色的光量；图14是示出在背光设备中提供的光检测光引入板的光拾取部分的形状的一个例子的透视图，使得由在纵向上在光检测光引入板的相对端面上提供的光量传感器元件来均匀地检测各个区域中不同颜色的光量；图15是说明由光量传感器元件检测的来自N个光学区域的光强度的实际测量结果的特性图；和图16是示出在背光设备中提供的光检测光引入板的光拾取部分的形状的另一个例子的透视图，使得由在纵向上在光检测光引入板的相对端面上提供的光量传感器元件来均匀地检测各个区域中不同颜色的光量。
具体实施例方式
首先参考图1，示出了应用本发明的一个实施例的彩色图像显示设备100。
所示的彩色图像显示设备100是透射型彩色液晶显示设备并包括透射型彩色液晶显示面板110和在彩色液晶显示面板110的背面上提供的背光设备140。此外，尽管未示出，彩色图像显示设备100还可包括用于接收地波或卫星波的接收器部件，比如模拟调谐器或数字调谐器、分别用于处理由接收器部件接收的图像信号和声音信号的图像信号处理部件和声音信号处理部件、用于输出由声音信号处理部件处理的声音信号的声音信号输出部件，比如扬声器，等等。
彩色图像显示设备100的透射型彩色液晶显示面板110包括两个透明衬底，包括TFT(薄膜晶体管)衬底111和相反电极衬底112，它们由玻璃或类似的材料制成并以彼此相反的关系布置。透射型彩色液晶显示面板110还包括在TFT衬底111和相反电极衬底112之间形成的间隙中布置的液晶层113，该液晶层113例如在其中封闭有扭转向列液晶。彩色液晶显示面板110还包括两个偏振板131和132，在它们之间夹着TFT衬底111和相反电极衬底112。在TFT衬底111上形成以矩阵排列的信号线114和扫描线115、在信号线114和扫描线115的交点处排列且作为开关元件的薄膜晶体管116、和像素电极117。薄膜晶体管116由扫描线115来接连地选择，并且把从信号线114提供的图像信号写到对应的像素电极117中。同时，在相反电极衬底112的内表面上形成相反电极118和滤色器119。
滤色器119被划分成对应于像素的多个段。例如，对于如图2所示的三个基色，将滤色器119划分成红色滤色器CRF、绿色滤色器CFG和蓝色滤色器CFB三个不同种类的段。滤色器119的阵列模式可以如图2所示的条纹阵列那样，或者是delta阵列或四方阵列。
在彩色液晶显示面板110中，控制布置在矩阵中的薄膜晶体管以独立地对于各个像素有选择地向液晶层113施加电压，使得进入的光在光学上被调制以实现图像显示。
彩色图像显示面板100能通过根据活动矩阵系统将具有上述这样结构的透射型彩色液晶显示面板110驱动到以下状态来显示想要的全色图像，在该状态中由背光设备140从背面将白光照明到彩色图像显示设备100上。
彩色图像显示设备100的背光设备140形成为使用大量发光二极管的地下室窗采光(area light)类型的背光设备。特别地，背光设备140如图1所示包括扩散板141和以重叠关系设置在扩散板141上的光片组145并且包括扩散片142、棱镜片143和偏振转换片144。在外壳部件120中提供扩散板141和光片组145，在外壳部件120中将大量发光二极管作为光源布置。扩散板141将从光源发出的光内部地散射以使平面光发射中的亮度均匀。光片组145将从扩散板141发射的照明光朝着扩散板141的法线方向偏转以提高平面光发射中的亮度。
背光设备140的外壳部件120的内部一般结构如图3所示。参考图3，外壳部件120包括在区域A11到A44中提供的发光二极管单元LEDU11到LEDU44，区域A11到A44在光学上通过隔断墙121在4×4的矩阵中彼此分离。发光二极管单元LEDU11到LEDU44的每个都包括作为光源的至少用于发射红(R)光的红色发光二极管21R、用于发射绿(G)光的绿色发光二极管21G、和用于发射蓝(B)光的蓝色发光二极管21B。外壳部件120还包括在水平方向(X方向)上沿着区域A11到A14延伸通过隔断墙121的以伸长板形式的光检测光引入板LGP1，和在水平方向(X方向)上沿着区域A21到A24延伸通过隔断墙121的以伸长板形式的另一个光检测光引入板LGP2。外壳部件120还包括在水平方向(X方向)上沿着区域A31到A34延伸通过隔断墙121的以伸长板形式的光检测光引入板LGP3，和在水平方向(X方向)上沿着区域A41到A44延伸通过隔断墙121的以伸长板形式的光检测光引入板LGP4。
光检测光引入板LGP1到LGP4由光学透明的树脂材料制成，比如丙烯酸树脂。对应于每个区域A11到A44，提供至少一个光拾取部分W11到W44，并且在光检测光引入板LGP1到LGP4的纵向上的相反端中的至少一个上为各个光提供都包括光量传感器的光量传感器部件LS1到LS4。
每个光拾取部分W(W11到W44)具有竖直面，该竖直面以与光检测光引入板LGP(LGP1到LGP4)的纵向成相交关系被提供并且不满足全反射的角度条件。例如，从图4的光检测光引入板LGP1到LGP4的光拾取部分W11到W44所看到的，光拾取部分W以凹状形成。
在背光设备140中，光检测光引入板LGP1到LGP4通过对应于区域A11到A44的光拾取部分W11到W44来拾取来自在区域A11到A44中提供的发光二极管单元LEDU11到LEDU44的光，并且将拾取的光引入到在纵向上的一端处提供的光量传感器部件LS1到LS4。在光量传感器部件LS1到LS4中，发光二极管单元LEDU11到LEDU44被个别地接通，使得它们分别能够个别地检测来自发光二极管单元LEDU11到LEDU44的光，如图5所示。
每个光量传感器部件LS1到LS4都包括用于检测红色光量的红光传感器SR、用于检测绿色光量的绿光传感器SG、用于检测蓝色光量的蓝光传感器SB。
例如通过如图6所示的驱动电路200来驱动具有上述这样结构的彩色图像显示设备100。
参考图6，驱动电路200包括用于向彩色液晶显示面板110或背光设备140提供驱动电能的电源部件210，和视频解码器230，从外部提供给视频解码器230的图像信号或由在彩色图像显示设备100中提供的未示出的接收部件接收的图像信号通过输入端220来提供。驱动电路200还包括与视频解码器230连接的控制信号产生部件240、背光驱动控制部件250和与控制信号产生部件240连接的视频编码器260、和用于响应于视频编码器260的输出来驱动彩色液晶显示面板110的X驱动电路270和Y驱动电路280。
在驱动电路200中，通过输入端220输入的图像信号通过视频解码器230经受了诸如色度处理的信号处理，并接着被转换成m比特(m可以是8到12)的RGB数据，适于根据复合信号来驱动彩色液晶显示面板110。将该RGB数据与水平同步信号H和垂直同步信号V一起提供给控制信号产生部件240。
控制信号产生部件240基于从视频解码器230提供的RGB数据来产生图像信号数据，并将产生的图像信号数据与水平同步信号H和垂直同步信号V一起提供给视频编码器260。此外，背光驱动控制部件250产生光量控制信号，用于个别地响应于图像信号的亮度来控制对背光单元140的发光二极管单元LEDU11到LEDU44的驱动，并且向背光驱动控制部件250提供产生的光量控制信号。
向背光驱动控制部件250，提供由光量传感器部件LS1到LS4通过连续检测来自发光二极管单元LEDU11到LEDU44的光量所产生的光量检测信号。
背光驱动控制部件250根据与从控制信号产生部件240提供的图像信号的亮度对应的光量控制信号来控制发光二极管单元LEDU11到LEDU44的光发射量，由此控制区域A11到A44的亮度。此外，背光驱动控制部件250基于由光量传感器部件LS1到LS4检测的光量检测信号来控制要提供给发光二极管单元LEDU11到LEDU44的各个颜色的发光二极管21R、21G和21B的驱动电流的大小，从而控制各颜色的光量平衡。
背光驱动控制部件250例如具有如图7所示的这种结构。参考图7，所示的背光驱动控制部件250包括用于驱动发光二极管单元LEDU11到LEDU14的驱动框250A、用于驱动发光二极管单元LEDU21到LEDU24的驱动框250B、和用于驱动发光二极管单元LEDU31到LEDU34的驱动框250C。背光驱动控制部件250还包括用于驱动发光二极管单元LEDU41到LEDU44的驱动框250D、和用于基于由光量传感器部件LS1到LS4检测的光量检测信号来控制驱动框250A到250D的操作的控制框250E。
背光驱动控制部件250为每个发光二极管单元驱动发光二极管单元LEDU11到LEDU44，并且驱动框250A包括用于分别驱动发光二极管单元LEDU11到LEDU14的驱动框250A1到250A4。
驱动框250A1例如具有如图8所示的这种结构，并且控制发光二极管单元LEDU11。
参考图8，控制框250E包括光量平衡控制部件251，向光量平衡控制部件251提供来自光量传感器部件LS1的红光传感器SR、绿光传感器SG和蓝光传感器SB的各颜色的颜色量检测信号，光量传感器部件LS1检测来自发光二极管单元LEDU11的光量。控制框250E还包括光量控制部件252，向光量控制部件252提供来自绿光传感器SG的绿色的光量检测信号。发光二极管单元LEDU11的驱动框250A1包括与光量平衡控制部件251连接的恒定电流驱动器253R、253G和253B、与光量控制部件252连接的PWM驱动器254、和由PWM驱动器254控制的PWM开关电路255。
PWM开关电路255包括PWM开关255R、255G和255B，用于分别PWM驱动串行连接的各颜色的发光二极管21R、21G和21B，并组成对应于区域A11提供的发光二极管单元LEDU11。
恒定电流驱动器253R、组成发光二极管单元LEDU11的红色发光二极管21R、和PWM开关255R串行连接。同时，恒定电流驱动器253G、组成发光二极管单元LEDU11的绿色发光二极管21G、和PWM开关255G串行连接。此外，恒定电流驱动器253B、组成发光二极管单元LEDU11的蓝色发光二极管21B和PWM开关255B串行连接。
光量平衡控制部件251产生光量平衡控制信号，例如用于基于来自光量传感器部件LS1的红光传感器SR、绿光传感器SG和蓝光传感器SB的光量检测信号使绿色光量与红色和蓝色光量彼此相符。接着，光量平衡控制部件251根据光量平衡信号来控制驱动框250A1的恒定电流驱动器253R、253G和253B，以控制要提供给组成发光二极管单元LEDU11的各颜色的发光二极管21R、21G和21B的驱动电流。发光二极管单元LEDU11的光量平衡由此受到控制。
同时，光量控制部件252基于来自绿色光传感器SG的绿色的光量检测信号来产生表示整个发光二极管单元LEDU11的光发射量的光量控制信号，并将产生的光量控制信号提供给驱动框250A1的PWM驱动器254。接着，PWM驱动器254接收由控制信号产生部件240产生的光量控制信号，并且基于来自光量控制部件252的光量控制信号和来自控制信号产生部件240的光量控制信号，产生占空率的PWM控制信号，用于确保区域A11中所需亮度，在区域A11中对应于通过驱动透射型彩色液晶显示面板110所显示的图像来提供发光二极管单元LEDU11。接着，PWM驱动器254根据产生的PWM控制信号来控制PWM开关电路255的PWM开关255R、255G和255B。发光二极管单元LEDU11的光量被PWM控制，使得可对应于通过驱动彩色液晶显示面板110所显示的图像来确保区域A11中所需亮度。
同时类似于驱动框250A1，基于来自光量传感器部件LS1的红光传感器SR、绿光传感器SG、蓝光传感器SB的各颜色的光量检测信号，由控制框250E的光量平衡控制部件251和光量控制部件252来控制驱动框250A2到250A4，驱动框250A2到250A4驱动驱动框250A的发光二极管单元LEDU12到LEDU14。结果，基于来自绿光传感器SG的绿光的光量检测信号，由光量平衡控制部件251来控制发光二极管单元LEDU12到LEDU14的光量平衡，并且由光量控制部件252来PWM控制发光二极管单元LEDU12到LEDU14的光量。
这里，当控制框250E基于来自光量传感器部件LS1的红光传感器SR、绿光传感器SG和蓝光传感器SB的各颜色的光量检测信号，来驱动驱动框250A的操作时，控制框250E将控制脉冲从光量控制部件252提供给驱动框250A1到250A4的PWM驱动器254，其驱动驱动框250A的发光二极管单元LEDU11到LEDU14，使得发光二极管单元LEDU11到LEDU14可如此有选择地且可替换地被驱动以至于在一个对视觉没有影响的时间段，例如大约为1/1000秒，只有一个发光二极管单元被设置在发光状态，而其它发光二极管单元被设置在无光状态，以便为每个发光二极管单元执行光量的检测。注意到，可以任意确定将发光二极管单元LEDU11到LEDU14之一设置为发光状态的顺序和定时。
此外与驱动框250A1类似，基于来自光量传感器部件LS2到LS4的红光传感器SR、绿光传感器SG和蓝光传感器SB的各颜色的光量检测信号，由控制框250E的光量平衡控制部件251和光量控制部件252来控制驱动框250A2到250A4，驱动框250A2到250A4驱动驱动框250A的发光二极管单元LEDU21到LEDU44。结果，由控制框250E的光量平衡控制部件251来控制发光二极管单元LEDU21到LEDU44的光量平衡，并且由光量控制部件252来PWM控制发光二极管单元LEDU21到LEDU44的光量。
这里，当控制框250E基于来自光量传感器部件LS1的红光传感器SR、绿光传感器SG和蓝光传感器SB的各颜色的光量检测信号，来驱动驱动框250A的操作时，控制框250E将控制脉冲从光量控制部件252提供给驱动框250A1到250A4的PWM驱动器254，其驱动驱动框250A的发光二极管单元LEDU11到LEDU14，使得发光二极管单元LEDU11到LEDU14可如此有选择地且可替换地被驱动以至于在一个对视觉没有影响的时间段，只有一个发光二极管单元被设置在发光状态，而其它发光二极管单元被设置在无光状态，以便为每个发光二极管单元执行光量的检测。然后，由光量平衡控制部件251来控制发光二极管单元LEDU11到LEDU14的光量平衡。
类似地，当控制框250E基于来自光量传感器部件LS2的红光传感器SR、绿光传感器SG和蓝光传感器SB的各颜色的光量检测信号，来驱动驱动框250B的操作时，控制框250E将控制脉冲从光量控制部件252提供给驱动框的PWM驱动器，其驱动驱动框250B的发光二极管单元LEDU21到LEDU24，使得发光二极管单元LEDU21到LEDU24可如此有选择地且可替换地被驱动以至于在一个对视觉没有影响的时间段，只有一个发光二极管单元被设置在发光状态，而其它发光二极管单元被设置在无光状态，以便为每个发光二极管单元执行光量的检测。然后，由光量平衡控制部件251来控制发光二极管单元LEDU21到LEDU24的光量平衡。
此外，控制框250E还通过光量传感器部件LS3的红光传感器SR、绿光传感器SG、蓝光传感器SB来执行类似检测操作，以便借助控制光量平衡控制部件251来控制发光二极管单元LEDU31到LEDU44的光量平衡。
换句话说，根据本实施例的彩色图像显示设备100是透射型彩色液晶显示设备，其包括彩色液晶显示面板110和从背面照明彩色液晶显示面板110的背光设备140，并且其中背光设备140包括作为光源部件的多个对应于光学区域A11到A44所提供的发光二极管单元LEDU11到LEDU44，光学区域A11到A44混合来自各个颜色的发光二极管21R、21G和21B的不同颜色的光通量。接着，由以伸长的光学透明板的形式的光检测光引入板来连续且个别地检测来自发光二极管单元LEDU11到LEDU44的各颜色的光量，每个光检测光引入板被如此布置以便分别横过区域A11到A44并且具有对应于区域A11到A44而提供的光拾取部分W11到W44。背光驱动控制部件250基于来自光量传感器部件LS1到LS4的光量检测信号来分别控制要提供给发光二极管单元LEDU11到LEDU44的各个颜色的发光二极管21R、21G和21B的驱动电流的大小。
由此，在本彩色图像显示设备100中，当背光设备140要在区域A11到A44之一的单元中被驱动时，可防止区域A11到A44之间由光量平衡的位移所引起的显示图像颜色的不规则性表现。还注意到，在背光设备140中，由于从区域A11到A44引入并穿过放置成横过区域A11到A44的光检测光引入板LGP1到LGP4的光由光量传感器部件LS1到LS4检测，以便个别地控制区域A11到A44中各颜色光的光量平衡，所以背光设备140后面的整个区域可用于冷却。
这里还注意到，尽管上述的彩色图像显示设备100中的光检测光引入板LGP1到LGP4的光拾取部分W11到W44以凹状形成，但只需要光拾取部分W具有竖直面，该竖直面被竖直地提供以便与光检测光引入板LGP的纵向相交并且不满足全反射的角度条件。此外从图9B看出，不满足全反射的角度条件的竖直面可相对于光检测光引入板LGP1到LGP4的纵向以45度倾斜关系和以与光检测光引入板LGP1到LGP4的纵向的相交关系来提供。
此外，尽管以一一对应的关系为区域A11到A44提供彩色图像显示设备100中的光检测光引入板LGP1到LGP4的光拾取部分W11到W44，但是还可能为每个区域提供多个光拾取部分W，以增强光拾取效率。
此外，尽管以一一对应的关系为区域A11到A44提供彩色图像显示设备100中的光检测光引入板LGP1到LGP4的光拾取部分W11到W44，使得为每个区域控制光量平衡，但是还可能为预定数量区域的每个提供一个光拾取部分W，使得为预定数量区域的每个控制光量平衡。
此外，尽管在区域A11到A44中个别地提供彩色图像显示设备100中的发光二极管单元LEDU11到LEDU44，区域A11到A44是通过借助隔断墙121来隔断背光设备140的外壳部件120的内侧所形成的，但是，还可能如图11所看到的那样在没有隔断墙121的情况下设置发光二极管单元LEDU11到LEDU44。
此外，尽管彩色图像显示设备100中的发光二极管单元LEDU11到LEDU44的各颜色光量由光量传感器部件LS1到LS4检测，光量传感器部件LS1到LS4分别设置在光检测光引入板LGP1到LGP4的纵向上一端的端面上，但是还可能如图12所看到的那样在光检测光引入板LGP1到LGP4的纵向上的相反端处提供光量传感器部件LS1a和LS1b到LS4a和LS4b，使得分别基于来自光量传感器部件LS1a和LS1b到LS4a和LS4b的光量检测信号，区域A11到A44中各颜色光量被连续检测，并且区域A11到A44中各颜色的光的光量平衡被个别地控制。
由于通过光检测光引入板LGP1到LGP4的光拾取部分W11到W44拾取的各颜色的光通量被混合，同时它们被引入经过光检测光引入板LGP1到LGP4，所以背光驱动控制部件250控制光量传感器部件LS1a到LS4a和LS1b到LS4b的光量传感器，使得每个光量传感器检测从那些发光二极管单元LEDU11到LEDU44发射的不同颜色的多个光通量，这些发光二极管单元对应于通过在纵向上将关联的光检测光引入板LGP1到LGP4相等地分割成两个部分而获得的那些分割部分，这两个部分设置在光量传感器的远端，并接着每个光量传感器基于光量传感器部件LS1a到LS4a和LS1b到LS4b的检测输出来控制要从发光二极管单元LEDU11到LEDU44发射的光通量的光量平衡。
特别地，基于设置在光检测光引入板LGP1的右端面上的光量传感器部件LS1a的检测输出来控制发光二极管单元LEDU11和LEDU12的光量平衡。同时，基于设置在光检测光引入板LGP1的左端面上的光量传感器部件LS1b的检测输出来控制发光二极管单元LEDU13和LEDU14的光量平衡。
同时，基于设置在光检测光引入板LGP2的右端面上的光量传感器部件LS2a的检测输出来控制发光二极管单元LEDU21和LEDU22的光量平衡。同时，基于设置在光检测光引入板LGP2的左端面上的光量传感器部件LS2b的检测输出来控制发光二极管单元LEDU23和LEDU24的光量平衡。
此外，基于设置在光检测光引入板LGP3的右端面上的光量传感器部件LS3a的检测输出来控制发光二极管单元LEDU31和LEDU32的光量平衡。同时，基于设置在光检测光引入板LGP3的左端面上的光量传感器部件LS3b的检测输出来控制发光二极管单元LEDU33和LEDU34的光量平衡。
此外，基于设置在光检测光引入板LGP4的右端面上的光量传感器部件LS4a的检测输出来控制发光二极管单元LEDU41和LEDU42的光量平衡。同时，基于设置在光检测光引入板LGP4的左端面上的光量传感器部件LS4b的检测输出来控制发光二极管单元LEDU43和LEDU44的光量平衡。
注意到，由于通过光拾取部分W拾取的各颜色的光通量当它们在穿过以伸长板形式的光检测光引入板LGP时衰减，因此为了以高的灵敏度来检测光量并且控制光量平衡，优选地是如图13所看到的在光检测光引入板LGP的相反端部分提供光量传感器部件LSa和LSb，使得从发光二极管单元LEDUa1到LEDUa4发射的光由光量传感器部件LSa来检测，而从发光二极管单元LEDUb1到LEDUb4发射的光由光量传感器部件LSb来检测。
特别地，背光驱动控制部件250控制在纵向上在光检测光引入板LGP的相反端部分提供的光量传感器部件LSa和LSb的光量传感器，使得每个光量传感器检测从那些发光二极管单元LEDUa1到LEDUa4和LEDUb1到LEDUb4发射的光通量，这些发光二极管单元对应于通过在纵向上将光检测光引入板LGP相等地分割成两个部分而获得的那些分割部分，这两个部分设置在光量传感器的近端，即是来自为任意数量的单色光源的每个分组的光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4的光通量，从而借助于光量传感器部件LSa和LSb处各颜色的光量传感器来连续地检测从光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4发射的光通量，并接着基于光量传感器部件的检测输出来控制从单色光源发射的光通量的光量平衡，个别地为光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4分组所述单色光源。由此，能以高灵敏度执行光量和控制光量平衡。
此外，由于光量传感器部件LSa和LSb对个别地从发光二极管单元LEDUa1到LEDUa4和LEDUb1到LEDUb4发射的光通量的检测灵敏度，即是对从为任意数量的单色光源的每个所分组的光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4发射的光通量的检测灵敏度，根据光量传感器部件LSa和LSb到光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4的距离而变化，所以应当为各个光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4提供光拾取部分Wa1到Wa4和Wb1到Wb4，这些光拾取部分的光拾取效率随着离光量传感器部件LSa和LSb的距离的增加而增加。由此，可使检测灵敏度固定以均匀地控制光量平衡。
通过改变光拾取部分的形状，比如光拾取部分的尺寸，光拾取部分的深度(在光拾取部分具有凹状的情况下)或者光拾取部分的高度(在光拾取部分具有凸状的情况下)，光拾取部分的数量等等来改变光拾取部分Wa1到Wa4和Wb1到Wb4的光拾取效率。
例如可通过提供这样的光拾取部分Wa1到Wa4和Wb1到Wb4来得到均匀的检测灵敏度，该光拾取部分Wa1到Wa4和Wb1到Wb4的尺寸在图14所示的光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4间变化，以使光拾取效率彼此不同。
这里，在图15中说明了光强度的实际测量结果，其中光通过光拾取部分从N个光学区域拾取并通过光检测光引入板引入到光量传感器部件，使得由光量传感器部件来检测它。图15说明了实际的测量结果F1，其中光拾取部分尺寸在不同的光学区域之间变化，以使光拾取效率彼此不同，和另一实际的测量结果F2，其中光拾取效率彼此相等。在图15中，横坐标轴表示N个光学区域的每一个的数量，其中最接近光量传感器部件的光学区域的数量被设置为“1”，并且纵坐标轴表示由光量传感器部件检测的光强度。
并且，从图16所看到的，通过在不同的光学区域Aa1到Aa4和Ab1到Ab4间改变光拾取部分的数量来使光拾取部分Wa1到Wa4和Wb1到Wb4的光拾取效率彼此不同，可使检测灵敏度均匀。
尽管已经利用特定的术语描述了本发明的优选实施例，但是该描述只用于示例目的，并且应当理解，可在不偏离随后权利要求的精神或范围的情况下进行改变和变化。
权利要求
1.一种用于从背面照明彩色显示面板的背光设备，包括光源部件，该光源部件包括复合光源，该复合光源被配置成混合来自多个单色光源的不同颜色的光通量并将混合的光照射到所述彩色显示面板上，并且光源部件具有为任意数量的所述单色光源的每一个分组的多个光学区域；光检测光引入板，以伸长的光学透明板的形式被布置以便横过所述光源部件的光学区域，并且具有对应于每个光学区域在其上提供的至少一个光拾取部分；在纵向上在所述光检测光引入板的相对端面的至少一个处提供的用于各个颜色的多个光量传感器；和控制装置，用于利用各个颜色的所述彩色光传感器在各个光学区域中连续检测光，并且基于各颜色的所述光量传感器的检测输出来控制从为各个光学区域分组的单色光源发射的彩色光的光量平衡。
2.根据权利要求1的背光设备，其中所述光拾取部分具有竖直提供的竖直面，以便与所述光检测光引入板的纵向相交并且以便不满足全反射的角度条件。
3.根据权利要求2的背光设备，其中所述光拾取部分以凹状形成。
4.根据权利要求2的背光设备，其中所述光拾取部分以凸状形成。
5.根据权利要求1的背光设备，其中为预定数量的光学区域的每个提供一个所述光拾取部分。
6.根据权利要求1的背光设备，其中为每个光学区域提供所述光拾取部分。
7.根据权利要求1的背光设备，其中为光学区域之一提供多个所述光拾取部分。
8.根据权利要求1的背光设备，还包括配置成将光学区域彼此分离的多个横断墙，提供所述光检测光引入板以便延伸通过所述横断墙。
9.根据权利要求1的背光设备，还包括在光量传感器部件中提供的各颜色的多个光量传感器，在纵向上在所述光检测光引入板的相对端面处提供所述光量传感器部件。
10.根据权利要求1的背光设备，其中所述控制装置控制在光量传感器部件中提供的光量传感器，在纵向上在所述光检测光引入板的相对端面处提供所述光量传感器部件，使得每个光量传感器检测从那些分组的单色光源发射的有多个颜色的光，所述单色光源对应于通过在纵向上将所述光检测光引入板相等地分割成两个部分而获得的那些分割部分，所述两个部分位于光量传感器的远端，由此借助各颜色的光量传感器来连续地检测从光学区域发射的光，并接着基于各颜色的光量传感器部件的检测输出来控制要从为光学区域个别地分组的单色光源发射的彩色光的光量平衡。
11.根据权利要求1的背光设备，其中所述控制装置控制在纵向上在所述光检测光引入板的相对端面处提供的光量传感器，使得每个光量传感器检测从那些分组的单色光源发射的有多个颜色的光，所述单色光源对应于通过在纵向上将所述光检测光引入板相等地分割成两个部分而获得的那些分割部分，所述两个部分位于光量传感器的近端，由此借助各颜色的光量传感器来连续地检测从光学区域发射的光，并接着基于各颜色的光量传感器部件的检测输出来控制要从为光学区域个别地分组的单色光源发射的彩色光的光量平衡。
12.根据权利要求1的背光设备，其中在所述光检测光引入板的光学区域中提供的光拾取部分如此形成，使得光拾取效率随着与所述各颜色的每个光量传感器的距离增加而增加。
13.根据权利要求1的背光设备，其中在光学区域中提供的光拾取部分具有不同的形状来使得在光学区域之间的光拾取效率彼此不同。
14.根据权利要求1的背光设备，其中在光学区域中如此提供光拾取部分，使得包括在光学区域中的光拾取部分的数量彼此不同。
15.一种彩色图像显示设备，包括彩色显示面板；和背光设备，该背光设备被配置成从背面照明所述彩色显示面板；所述背光设备包括光源部件，该光源部件包括复合光源，该复合光源被配置成混合来自多个单色光源的不同颜色的光通量并将混合的光照射到所述彩色显示面板上，并且光源部件具有为任意数量的所述单色光源的每一个分组的多个光学区域；光检测光引入板，以伸长的光学透明板的形式被布置以便横过所述光源部件的光学区域，并且具有对应于每个光学区域在其上提供的至少一个光拾取部分；在纵向上在所述光检测光引入板的相对端面的至少一个处提供的用于各个颜色的多个光量传感器；和控制装置，用于利用各个颜色的所述彩色光传感器在各个光学区域中连续检测光，并且基于各颜色的所述光量传感器的检测输出来控制从为各个光学区域分组的单色光源发射的彩色光的光量平衡。
全文摘要
这里公开了一种用于从背面照明彩色显示面板的背光设备，包括光源部件，该光源部件具有复合光源；光检测光引入板；用于各个颜色的多个光量传感器；和控制装置。
文档编号G09F9/35GK101082716SQ20071010819
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月30日 优先权日2006年5月30日
发明者古川德昌, 星光成, 胜义浩, 冈部充 申请人:索尼株式会社