用于保护显示器部件免受不利操作条件的系统和方法

专利名称：用于保护显示器部件免受不利操作条件的系统和方法
用于保护显示器部件免受不利操作条件的系统和方法发明目的本发明涉及照明，并且更具体地涉及控制固态照明板。
背景技术：
固态照明阵列被用于多种照明应用。举例来说，包括固态灯阵列的固态照明板已 被用作直接照射源，例如在建筑和/或重点照明中。固态灯可以包括例如封装的发光装置， 所述发光装置包括一个或多个发光二极管(LEDs)。无机LEDs典型地包括形成p-n结的半 导体层。有机LEDs(OLEDs)包括有机发光层，所述有机LEDs (OLEDs)代表了另一种类型的 固态发光装置。典型地，固态发光装置通过电子载流子(即电子和空穴)在发光层或者区 域中的重新组合来产生光。固态照明板通常被用作小型LCD显示器屏幕的背光，诸如用在便携式电子装置中 的IXD显示器屏幕。另外，对固态照明阵列用作诸如IXD电视显示器等较大型的显示器的 背光的兴趣日益增加。对于较小型的IXD屏幕，背光组件可以采用白色LED灯，该白色LED灯包括涂敷有 波长转换荧光体的发射蓝光的LED，该波长转换荧光体将由所述LED发射的蓝光中的一些 转换成黄色光。结果得到的光是蓝色光和黄色光的组合，对于观察者其可能呈现白色。然 而，虽然由这种布置所生成的光可以呈现白色，被这种光照射的对象由于光的受限光谱而 可能不呈现为具有自然色彩。举例来说，因为所述光可能在可见光谱的红色部分中具有很 少能量，故对象中的红色可能没有被这种光很好地照射。结果，当在这种光源下被观看时， 所述对象可能呈现为具有不自然的色彩。光源的色彩渲染指数是对由所述源生成的光准确地照射大范围色彩的能力的客 观度量。所述色彩渲染指数的范围从单色源的实质上0到白炽源的接近100。从基于荧光 体的固态光源所生成的光可能具有相对低的色彩渲染指数。对于大规模的背光和照射应用，常常所期望的是提供生成具有高色彩渲染指数的 白色光的光源，以便由照明板所照射的对象和/或显示器屏幕可以显得更自然。因此，这种 光源可以典型地包括固态灯阵列，所述固态灯阵列包括发射红色光、绿色光及蓝色光的装 置。当发射红色光、绿色光及蓝色光的装置同时被激励时，结果得到的组合的光可以显现白 色，或者接近白色，取决于红色、绿色及蓝色源的相对强度。存在可以被认为是“白色”的光 的许多不同色调。举例来说，一些“白色”光，诸如由钠蒸汽灯所生成的光可能显现更多微 黄色，而其他“白色”光，诸如由一些荧光灯所生成的光在色彩上可能显现更多微蓝色。固态灯，诸如LED的固态灯(LED' s)，在从LED所发射的光的强度与被驱动通过 所述LED的电流的量相关联这个意义上来说是电流控制的装置。用于控制被驱动通过所述 固态灯的电流以得到期望的强度和色彩混合的一种通用方法是脉宽调制(PWM)方案。PWM 方案交替地向固态灯提供脉冲以使其为全电流“接通”状态继之以零电流“断开”状态。固态背光可能是使用固态背光照明的装置中最大的功率负载及热源。这种显示器 可能包括在某些不利条件下可能被退化的部件。如果系统功率超过设计规范和/或如果系统温度超过设计规范，则这种条件可能被产生。

发明内容
本发明的一些实施例可以包括保护照明板中的部件的方法，该照明板包括多个固 态照明装置串。在这种实施例中，方法可以包括估计照明板中的操作系统值，确定操作系统 值超过第一操作系统界限，并且响应于超过所述第一操作系统界限的所述操作系统值而反 复地调整照明板亮度设置。这种方法的实施例还可以包括确定所述操作系统值超过大于所 述第一操作系统界限的第二操作系统界限并且将照明板亮度设置设定为最小值。一些实施例可以包括如果所述操作系统值小于所述第一操作 系统界限，则增量地 增加所述照明板亮度设置。在一些实施例中，所述操作系统值包括功率耗散值，其中所述第一操作系统界限 包括第一功率界限，并且其中所述第二系统操作界限包括第二功率界限。在一些实施例中，所述操作系统值包括板温度值，其中所述第一操作系统界限包 括第一温度界限，并且其中所述第二系统操作界限包括第二温度界限。一些实施例可以被提供为照明板系统。这种系统的一些实施例包括照明板，该照 明板包括跨该板布置的多个固态照明装置串以及保护系统，该保护系统被配置为确定不利 的操作条件并且响应于所述不利的操作条件而调整照明板亮度设置。在一些实施例中，所述不利的操作条件包括超过系统功率界限的功率耗散。一些 实施例提供如果功率耗散超过第一功率界限，则该保护系统被配置为增量地减小照明板亮 度设置直到所述功率耗散在所述第一功率界限以下。一些这样的实施例提供如果功率耗散 超过大于所述第一功率界限的第二功率界限，则该保护系统被配置为将所述照明板亮度设 置减小到最小值。在一些实施例中，所述保护系统还被配置为经实时功率计算来确定所述功率耗 散。一些实施例的所述实时功率计算利用在系统校准期间所预先计算的存储的功率值以及 通过系统微控制器可访问的存储器。在一些实施例中，该存储的值包括总的静态功率耗散， 该总的静态功率耗散包括当所述多个串处于对应于百分之零占空比的去激励状态时的总 的功率耗散。在一些实施例中，该存储的值包括特定于包括发射第一主波长中的光的固态
照明装置的多个串中的一部分并且由表达式1；化所确定的值。一些实施例的实时
功率计算利用实时可获得的基准占空比。一些实施例提供如果响应于所述不利的操作条件而调整所述照明板亮度设置，则 错误信号被寄存在数据存储单元(storage location)中。一些实施例包括增益调节器，该增益调节器被配置为确定对应于所述不利的操作 条件的幅度的响应幅度以响应于所述不利的操作条件而改进所述保护系统的性能。一些实施例包括滞后功能(hysteresis function)，所述滞后功能被配置为生成 对应于操作条件门限的滞后值以响应于所述不利的操作条件而改进所述保护系统的性能。在一些实施例中，所述不利的操作条件包括超过系统温度界限的板温度。在一些 实施例中，所述保护系统被配置为使用驱动器温度传感器来确定所述板温度。一些实施例 提供如果所述板温度超过第一温度界限，则该保护系统被配置为增量地减小照明板亮度设置直到所述板温度在所述第一温度界限以下。一些实施例提供如果所述板温度超过第二温 度界限，则该保护系统被配置为将照明板亮度设置减小到最小值。本发明的实施例也可以包括被配置为利用在本文中所描述的照明板系统的背光 显示装置。本发明的实施例包括保护照明板中的部件的方法，该照明板包括多个固态照明装 置串。在一些实施例中，这种方法包括确定所述照明板中的不利的操作条件并且响应于所 述不利的操作条件而调整照明板亮度设置。一些实施例包括响应于调整所述照明板亮度设 置而将错误信号发送到数据存储单元。在一些实施例中，调整所述照明板亮度设置包括调整响应增益以改进对所述不利 的操作条件的响应。在一些实施例中，调整所述照明板亮度设置包括生成滞后值以改进对 所述不利的操作条件的响应。在一些实施例中，确定所述不利的操作条件包括确定板温度超过系统温度界限。 在一些实施例中，确定所述板温度超过所述系统温度界限包括从驱动器温度传感器接收信号。在一些实施例中，确定所述不利的操作条件包括确定功率耗散超过系统功率界 限。一些实施例提供如果所述功率耗散超过第一功率界限，则增量地减小所述照明板亮度 设置直到所述功率耗散在所述第一功率界限以下。一些实施例提供如果所述功率耗散超过 大于所述第一功率界限的第二功率界限，则将所述照明板亮度设置减小到最小值。在一些实施例中，确定所述功率耗散包括计算实时功率值。在一些实施例中，计算 所述实时功率值包括取回在系统校准期间被预先计算的存储的功率值。在一些实施例中， 所述存储的功率值包括总的静态功率耗散，该总的静态功率耗散包括当所述多个串处于去 激励状态时的总的功率耗散。在一些实施例中，计算所述实时功率值包括实时地确定基准 占空比。


附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入及构成本申请的一部分，其 示出本发明的某个或者某些实施例。图1是示出根据本发明的一些实施例的照明板的框图。图2是示出根据本发明的一些实施例的照明板条的示意图。图3是示出根据本发明的一些实施例的照明板系统的框图。图4是示出根据本发明的一些实施例的用于保护显示器部件免受不利的操作条 件的操作的流程图。图5是示出根据本发明的一些实施例的用于计算照明板中的实时功率耗散的操 作的流程图。图6是示出根据本发明的一些实施例的照明板系统的框图。图7是示出根据本发明的一些实施例的用于保护具有固态照明装置串的照明板 中的部件的操作的流程图。图8是示出根据本发明的另外的实施例的用于保护具有固态照明装置串的照明 板中的部件的操作的流程图。
图9是示出根据本发明的又另外的实施例的用于保护具有固态照明装置串的照 明板中的部件的操作的流程图。图10是示出根据本发明的一些实施例的用于保护具有固态照明装置串的照明板 中的部件的操作的流程图。图11是示出根据本发明的一些实施例的背光显示装置的框图。图12是示出根据本发明的一些实施例的用于控制背光显示装置中的固态背光照 明板的系统/方法的框图。
具体实施例现在将在下文中通过参考附图更全面地描述本发明的实施例，在附图中本发明的 实施例被示出。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应当被看做受限 于在本文中所阐述的实施例。相反地，这些实施例被提供使得本公开内容将是透彻和完整 的，并且将向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。相同的标号通篇都指相同的元 件。将理解的是，尽管术语第一、第二等在本文中可能被用于描述各个元件，这些元件 不应当受这些术语的限制。这些术语仅被用于将一个元件与另一个元件区分开。举例来 说，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地第二元件可以被称为第一元件，而不背离本 发明的范围。如在本文中所使用的那样，术语“和/或”包括相联系的所列各项中的一个或 多个的任何及所有组合。将理解的是当诸如层、区域或者衬底等元件被称作为在另一个元件“上”或者延伸 到另一个元件“上”时，其可以是直接在该另外的元件上或者直接延伸到该另外的元件上或 者也可能存在中间元件。相对地，当元件被称作为“直接在另一个元件上”或者“直接延伸到 另一个元件上”时，则不存在中间元件。也将理解的是当元件被称作为“连接”或者“耦合” 到另一个元件时，其可以是直接或者耦合到该另外的元件或者可能有中间元件存在。相对 地，当元件被称作为“直接连接”或者“直接耦合”到另一个元件时，则不存在中间元件。还 将理解的是当第一元件、操作、信号和/或值被称作为“响应于”另一个元件、条件、信号和 /或值时，第一元件、条件、信号和/或值可以完全响应于或者部分响应于该另外的元件、条 件、信号和/或值而存在和/或操作。在本文中所使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的并且不是打算要作为对 本发明的限制。如在本文中所使用的那样，单数形式“一”、“一个”及“该”是打算也包括复 数形式的，除非上下文清楚地指出其他情况。还将理解的是当术语“包含”和/或“包括”在 本文中被使用时，其明确说明了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在， 但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其分组的存在或者加 入。除非另有定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发 明所属领域的技术人员所通常理解的相同的含义。还将理解的是在本文中所使用的术语应 当被解释成具有与在本说明书的上下文及有关领域中它们的含义相一致的含义并且将不 会在理想化的或者过度刻板的意义上被解释，除非在本文中明确地如此定义。参考根据本发明的实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图示和/或框图在下文中描述本发明。将理解的是流程图示和/或框图的一些框以及流程图示和/或框 图的一些框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被存储或 者实现在微控制器、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、 可编程逻辑控制器(PLC)或者其他处理电路、通用计算机、专用计算机、或者诸如用于产生 (produce)机器的其他可编程数据处理设备中，使得经计算机的处理器或者其他可编程数 字处理设备执行的指令产生用于实现在流程图和/或框图的一个或多个框中所明确说明 的功能/动作的装置。这些计算机程序指令也可以被存储在可以指导计算机或者其他可编程数据处理 设备以具体方式起作用的计算机可读存储器中，使得存储在计算机可读存储器中的指令产 生(produce) —件制品(an articleof manufacture)，其包括实现在流程图和/或框图的 一个或多个框中所明确说明的功能/动作的指令装置。计算机程序指令也可以被下载到计算机或者其他可编程数据处理设备中以引起 一系列操作步骤在计算机或者其他可编程设备上被执行以产生(produce)由计算机实现 的过程使得在计算机或者其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框 图的一个或多个框中所明确说明的功能/动作的步骤。应当理解的是在框中所指出的功能 /动作可以不按照操作图示中所指出的顺序发生。举例来说，相继示出的两个框事实上可 以大体上同时被执行或者这些框有时可以以相反的顺序被执行，取决于所涉及的功能/动 作。尽管一些图在通信路径上包括箭头以示出通信的主方向，应当理解的是通信可以在与 所画出的箭头相反的方向上发生。本发明的一些实施例可以根据固态背光是背光LCD显示系统中最大的功率负载 和热源这一认识而产生。因此，一些实施例建立可以响应于不利操作条件而调整照明板亮 度设置的照明板系统(light panelsystem)0以这种方式，显示器部件的退化可以被减小。参考图1，其为示出根据本发明的一些实施例的照明板的框图。照明板10可以包 括多个照明板条20，其每个都具有包括固态发射器的多个块30。固态发射器可以以例如串 的形式顺序地布置。每个照明板条20可以包括被配置用于提供与控制系统的电互联的接 Π 40。现在参考图2，其为示出根据本发明的一些实施例的照明板条20的示意图。在 一些实施例中，照明板条20可以包括多个串44A-C，其可以每个都包括多个固态照明装置 42A-C。每个串44可以被配置为大体上相同或者每一个都以一种或多种方式不同。在一些 实施例中，每个串44A-C包括发射不同主波长中的光的固态照明装置42A-C。举例来说，固 态照明装置42Α可以被配置用于发射具有大体上对应于红色的主波长的光。类似地，固态 照明装置42Β和42C可以分别被配置用于发射具有对应于绿色和蓝色的主波长的光。一些实施例的照明板条20可以包括具有不同颜色的固态照明装置42的一个或多个串44。举例来说，照明板20可以包括至少一个具有红色固态照明装置的串44、至少一个 具有绿色固态照明装置的串44以及至少一个具有蓝色固态照明装置的串44。以这种方式， 通过选择性地控制被提供给每个串的电流的量和/或占空比，由照明板条20所发射的色调 和/或亮度可以被控制。串44A-C可以独立于彼此或者作为对应于照明板条20的分组被 控制。尽管参考被配置用于发射具有不同主波长的光的固态照明装置被论述，本文中的系 统和方法也可以被用在使用被配置用于发射单个主波长中的光的固态照明装置的系统中。此外，系统等可以使用包括荧光体的固态LED’ s，当被激励时其发射具有多个波长的光和/ 或其否则就发射广谱的光，举例来说诸如涂敷荧光体的蓝色LED。现在参考图3，其为示出根据本发明的一些实施例的照明板系统的框图。照明板 10可以是固态背光照明板，其可以包括以串的形式布置的多个固态发射器。在一些实施例 中，照明板系统包括色彩管理单元360，其被配置用于从色彩传感器340C接收传感器输入 并且生成色彩管理信息来控制串的光输出。用于控制被驱动通过串的电流的一种通用方法是脉宽调制(PWM)方案。PWM方案 交替地向固态灯提供脉冲使其为全电流“接通”状态继之以零电流“断开”状态。可以通过改 变占空比来控制串的输出，其中占空比为串处于“接通”状态的周期的百分比。在一些实施 例中，色彩管理信息被提供给微控制器330，其使用色彩管理信息及来自温度和其他传感器 34A-B的传感器输入来为串调整PWM占空比以使得板10发射具有所希望的色彩点(color point)和/或亮度设置的光。在一些实施例中，微控制器330则被配置用于接受用户输入350，该用户输入350 也可以被用于调整串的PWM占空比。PWM占空比信息可以被微控制器330用于控制电流驱 动器320。微控制器330可以包括防火墙控制器315及PWM微控制器310。微控制器330 也可以被用于执行实时功率计算。现在参考图4，其为示出根据本发明的一些实施例的用于保护显示器部件免受 不利操作条件的操作的流程图。用于保护显示器部件的操作包括确定系统操作条件(框 402)。在一些实施例中，系统操作条件除其他以外可以包括例如功率耗散和/或板温度。在 这点上，确定功率耗散可以通过使用例如实时功率计算来实现。确定板温度可以通过用驱 动器温度传感器来提供关于板温度的指示而实现。操作可以确定预期的(prospective)条件是否超过高温度界限(框404)。如果系 统操作条件超过高界限值，则发光水平可以被设定为最小值(框406)。在一些实施例中， 最小值可以通过系统最小值来确定，举例来说诸如维持各个固态发射器串之间的输出比的 合成发光值。在一些实施例中，最小值可以被确定为每个固态发射器串的最小占空比。因 而，举例来说，在温度驱动器指示板温度大于高温度界限的地方，用于所有固态发射器串的 占空比可以被减小为例如百分之二十。在发光水平被设定为最小值之后，错误信号可以被发送到数据存储单元(框 408)。在一些实施例中，数据存储单元除其他以外可以是寄存器、处理器存储器和/或系统 存储器。在一些实施例中，错误信号可以包括在系统操作条件超过高和/或低界限值时维 持历史记录和/或日志的部件。在一些实施例中，错误信号可以包括响应于超过界限值的 系统操作条件而指示亮度设置的电流状态的部件。以这种方式，错误信号可以被用于传送 历史和/或电流操作条件。在将错误信号发送到数据存储单元之后，操作可以继续确定操 作条件(框402)。如果系统操作条件没有超过高界限值，如在框404中所确定的那样，操作可以确 定系统操作条件是否超过低界限值(框416)。如果系统操作条件超过低界限值，则亮度设 置可以被减小增量值(框418)。增量值基于控制系统原理是可变的，举例来说，除其他以外 诸如可调节的控制系统增益和/或滞后。如果响应于与低界限值相关联的不利操作条件而 将亮度设置减小增量值，则错误信号可以被发送到数据存储单元(框408)。在将错误信号发送到数据存储单元之后，操作可以继续确定系统操作条件(框402)。如果系统操作条件没有超过低界限值，如在框416中所确定的那样，则操作可以 确定亮度设置是否因为先前发生的不利操作条件而被减小(框410)。如果亮度设置没有 因为先前发生的不利条件而被减小，则操作可以继续确定系统操作条件(框402)。如果亮 度设置因为先前在第一条件处所发生的而被减小，则操作确定系统操作条件是否在低界限 值以下(框412)。如果系统操作条件在低界限值以下，则亮度设置可以被增加增量值(框 414)。如果系统操作条件不在低界限值以下，则操作可以继续确定系统操作条件而不用调 整亮度设置(框402)。现在参考图5，其为示出根据本发明的一些实施例的用于计算照明板中的实时功率耗散的操作的流程图。总的照明板功率耗散可以被计算为PT = PE+RG+RB+PQ其中Pt为总的照明板功率耗散，PK、Pe&Pb分别是在电流占空比处所有红色、绿色 及蓝色串的总的功率耗散，并且PQ是总的所测得的静态功率耗散。用于计算实时功率耗散的操作包括测量静态功率耗散(框502)。静态功率耗散可 以以在所有串处于去激励状态时的总的功率耗散为特征。举例来说，静态功率耗散可以在 例如后期试机测试(post burn-intesting)期间被测量/计算。所测得/计算的静态功率 耗散值可以被存储在数据库和/或其他数据存储单元中(框506)。举例来说，所有红色串的功率耗散可以通过下式来确定
NPr = BDCr χ ^(Pri χ Ration)
/=0其中BCDk是对应于红色串的基准占空比，色彩管理单元和/或控制器(图3)实时 地了解并且使用该基准占空比。用于N个串中的每一个的、单个红色串的功率耗散Ph可以 在后期试机测试期间被确定并且被存储。在一些实施例中，用于生成Ph值的测量方法可以 包括在100%占空比处驱动单个串，将电源电流与电源电压相乘，同时将预先测得的总的静 态功率从结果中减去。相对功率比值Rati0H可以在后期试机测试期间被计算(框510)。在 一些实施例中，相对功率比的值Rati%可以包括单个红色、绿色及蓝色串的功率比。相对 功率比的值也可以被用于生成确定PWM控制器中单个串的占空比的常量。相对功率比的值
因而可以被存储在其他数据存储单元的数据库中(框514)。因而，被表示为
=0
的、用于计算红色串中的功率耗散的公式部分可以在后期试机测试期间被计算并且被存储 在数据库和/或其他数据存储单元中。相同的计算可以被执行用于绿色及蓝色串并且对应 的值被存储在数据库和/或其他数据存储单元中。举例来说，对应于绿色及蓝色串的存储
值可以分别通过表达式Σfc X脑 )和I；(P6i X脑oj来确定。
/=0 /=0实时基准占空比数据BDCk可以被从色彩管理单元和/或控制器(图3)中取回(框 518)。实时功率耗散可以被计算用于串集合(框518)。举例来说，如在上文中所论述的那
样，在电流占空比处所有红色串的总的功率耗散Pk可以被计算为通过所计
7=0
算的存储值和用于所有红色串的、被取回的实时基准占空比值BDCk的乘积。类似地，所有绿色和蓝色串的总的功率耗散Pe和Pb分别可以通过分别对应于绿色及蓝色串的存储和取 回值的类似地所得到的值的乘积来计算。举例来说，绿色及蓝色串的总的功率耗散可以分
别通过尸σ =朋Q^fe xRatiogi)mPB=BDCBxf^(Pbi xRatioJ来确定。
I=OI=O总的实时功率耗散因而可以被计算(框526)。总的实时功率耗散包括所有串Ρκ、 的总的功率耗散加上总的所测得的静态功率耗散pQ。尽管在由颜色确所定的串的分
组的背景下被提出，一些实施例可以基于以其他标准为基础的串的分组来执行计算。举例 来说，在所有固态照明装置都被配置用于发射在相同的主波长和/或光谱处的光的地方， 串可以根据相对位置被分组或者完全不分组。现在参考图6，其为示出根据本发明的一些实施例的照明板系统600的框图。照明 板系统600可以包括照明板610，其包括跨该板布置的多个固态照明装置串。在一些实施例 中，照明板610可以被布置为多个条，每个条都能够包括多个串。在一些实施例中，照明板 610可以被布置为多个块，每个块都包括一个或多个固态照明装置，使得该多个块可以在一 个或多个维度上彼此连接。照明板系统600的一些实施例包括被配置用于确定不利操作条件并且响应于该 不利操作条件而调整照明板亮度设置的保护系统620。在一些实施例中，不利操作条件包括 超过一个或多个系统功率界限的功率耗散。举例来说，在一些实施例中，如果功率耗散超过 第一功率界限，则保护系统可以增量式地减小照明板亮度设置直到功率耗散在第一功率界 限以下。在一些实施例中，如果功率耗散超过高于第一功率界限的第二功率界限，则保护系 统可以将照明板亮度设置减小为最小值。在一些实施例中，最小值可以包括最小发光设置合成值，其可以被配置用于维持 单个串和/或固态照明装置的分组之间的相对占空比值。在一些实施例中，将照明板亮度 设置减小为最小值可以包括将用于所有串和/或固态照明装置的分组的占空比减小为最小值。在一些实施例中，保护系统620可以被配置为通过使用实时功率计算来确定功率 耗散。实时功率计算的一些实施例可以通过利用存储功率值来执行，该存储功率值可以在 系统校准和/或测试期间被预先计算并且可以是通过系统控制器存储可访问。在一些实施 例中，存储值可以包括例如总的静态功率耗散以及包括在所有多个串都处于对应于例如百 分之零占空比的去激励状态时的总的功率耗散。在一些实施例中，存储值可以包括特定于 包括被配置用于发射在第一主波长中的光的固态照明装置的串中的一部分的值。在这种实
施例中，存储值可以对应于表达式 (巧^场)，其中Pi是Ν数量的单个串中的每一个的
功率耗散并且RatiOi是单个串的条的比(bar ratio)。在一些实施例中，实时功率计算可 以利用实时可得到的基准占空比值。在一些实施例中，不利操作条件可以包括超过系统温度界限的板温度。保护系统 620可以被配置为通过使用例如驱动温度传感器来确定板温度。由于测量照明板中实际的 照明部件温度在不干扰照明板的正常操作的情况下可能是困难的，显示器驱动器可能具有 对应于照明板温度的温度。以这种方式，可靠的并且可用的温度信号可以是可得到的。在 一些实施例中，如果板温度超过第一温度界限，则保护系统可以增量式地减小照明板亮度设置直到板温度在第一温度界限以下。在另外的实施例中，如果板温度超过第二温度界限，则保护系统可以将照明板亮度设置减小为最小值。在一些实施例中，保护系统620可以利用被配置用于改进对不利操作条件的响应 的增益调节器。在一些实施例中，增益调节器可以被配置用于确定对应于不利操作条件的 幅度的响应幅度以改进响应于不利操作条件的保护系统性能。举例来说，可以响应于板温 度超过温度界限的量来调整增量减小的幅度。以该方式，温度和/或功率控制系统可以减 小过冲、振荡和/或其他所不希望的控制系统现象。在一些实施例中，保护系统620可以利用滞后功能，其被配置为通过生成对应于 操作条件门限的滞后值来改进对不利操作条件的响应以改进响应于不利操作条件的保护 系统性能。举例来说，滞后值可以被用于改进可以包括具有控制系统惯性(intertia)的元 件的系统中的控制性能。在一些实施例中，在温度和/或功率界限的每一侧上的不同点处 改变亮度设置中的增量减小/增加的幅度的滞后曲线可以被生成。现在参考图7，其为示出根据本发明的一些实施例的用于保护具有固态照明装置 串的照明板中的部件的操作的流程图。在一些实施例中，操作包括确定不利操作条件(框 710)。不利操作条件可能包括例如超过系统界限的总的功率耗散和/或板温度。在一些实 施例中，其他操作参数可以被定义以符合具体的操作要求。响应于不利操作条件，照明板亮 度设置可以被调整(框720)。在一些实施例中，调整照明板亮度设置可以包括调整响应增 益以改进对不利操作条件的响应。举例来说，可以通过根据温度和/或功率超过界限和/ 或门限的量而改变在被用在减小/增加亮度设置中的增量来调整增益。在一些实施例中， 调整照明板亮度设置包含生成滞后值以改进对不利操作条件的响应。在一些实施例中，确 定板温度超过系统温度界限可以包括从驱动温度传感器接收信号。现在参考图8，其为示出根据本发明的另外的实施例的用于保护具有固态照明装 置串的照明板中的部件的操作的流程图。在一些实施例中，这种操作包括确定不利操作条 件(框810)。响应于不利操作条件，照明板亮度设置可以被调整(框820)。在一些实施例 中，错误信号可以被发送到数据存储装置和/或单元(框830)。数据存储装置和/或单元 除其他以外可以包括寄存器、处理器存储器、存储器缓存和/或系统存储器。数据存储单元 的一些实施例除其他以外可以在数据库、表格和/或列表中被配置。现在参考图9，其为示出根据本发明的还有另外的实施例的用于保护具有固态照 明装置串的照明板中的部件的操作的流程图。在一些实施例中，操作包括确定不利操作条 件(框910)。响应于不利操作条件，照明板亮度设置可以被调整(框920)。在一些实施例 中，在条件超过第一界限的情况下亮度设置可以被增量式地减小(框930)。在一些实施例 中，增量减小可以被反复执行直到操作条件不再超过第一界限。现在参考图10，其为示出根据本发明的一些实施例的用于保护具有固态照明装置 串的照明板中的部件的操作的流程图。在一些实施例中，操作包括确定不利操作条件(框 1010)。响应于不利操作条件，照明板亮度设置可以被调整(框1020)。在一些实施例中，在 操作条件超过第一界限的情况下亮度设置可以被增量式地减小(框1030)。操作还可以包 括在操作条件超过第二界限的情况下将亮度设置减小为最小值(框1040)。举例来说，当亮 度设置中的增量减小无法使操作条件降到操作条件中超过第二更高界限的第一界限以下 时，用于所有串的占空比可以被减小为最小值，举例来说诸如百分之二十。
现在参考图11，其为示出根据本发明的一些实施例的背光显示装置的框图。显示 装置1100可以包括IXD板1110，其包括液晶遮板(shutter)的二维布置，受IXD控制器 1130控制。IXD控制器1130可以通过改变对应于不同颜色像素的IXD遮板的通/断值来 控制输出图像1160。IXD板1110依靠动态光传输来控制输出图像1160。以这种方式，显示装置1100 也可以包括照明板1120，其被配置用于提供要被选择性地传输通过LCD板1110的遮板的 光。照明板1120可以包括多个固态照明发射器串，其可以被控制用于得到所希望的色调和 /或照明强度。可以通过例如将串点亮可以由背光控制器1140控制的部分时间(aportion of a period)来实现改变串的输出。在一些实施例中，不利操作条件可以通过调整固态背 光板1120的亮度设置来处理。以这种方式，显示器部件可以被保护免受不利操作条件的影 响而不用完全终止显示装置1100的操作。现在参考图12，其为示出根据本发明的一些实施例的用于通过控制照明板来保护 背光显示装置中的部件的系统/方法。IXD板1210受显示控制器1230控制，该显示控制器 1230以预先确定的更新率来更新像素和IXD板1210。照明板1220也可以被包括用于提供 通过IXD板1210的亮度。照明板1220可以受背光控制器1240控制，该背光控制器1240 可以使用电流驱动器1260来驱动多个固态照明发射器串。照明板1220的输出可以通过点 亮发射器特定部分时间来控制。在一些实施例中，不利操作条件可以通过调整照明板1120 的亮度设置来处理。以这种方式，显示器部件可以被保护免受不利操作条件的影响而不用 完全终止显示装置的操作。尽管结合LCD背光描述了一些实施例，本发明的实施例可以被用于其它目的，诸如一般照明。在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型实施例，并且尽管特定的术语被 采用，它们仅在普遍的及描述性的意义上被使用并且不是为了限制的目的，本发明的范围 在下列权利要求中被阐述。
权利要求
一种保护照明板中的部件的方法，所述照明板包括多个固态照明装置串，所述方法包括估计所述照明板中的操作系统值；确定所述操作系统值超过第一操作系统界限；响应于超过所述第一操作系统界限的所述操作系统值而反复地调整照明板亮度设置；确定所述操作系统值超过大于所述第一操作系统界限的第二操作系统界限；并且将所述照明板亮度设置设定为最小值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如果所述操作系统值小于 所述第一操作系统界限，则增量地增加所述照明板亮度设置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述操作系统值包括功率耗散值，其中 所述第一操作系统界限包括第一功率界限，并且其中所述第二系统操作界限包括第二功率 界限。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述操作系统值包括板温度值，其中所 述第一操作系统界限包括第一温度界限，并且其中所述第二系统操作界限包括第二温度界 限。
5.一种照明板系统，所述照明板系统包括照明板，所述照明板包括跨所述板布置的多个固态照明装置串；以及 保护系统，所述保护系统被配置为确定不利的操作条件并且响应于所述不利的操作条 件而调整照明板亮度设置。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，其中所述不利的操作条件包括超过系统功 率界限的功率耗散。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，其中如果所述功率耗散超过第一功率界限， 则所述保护系统被配置为增量地减小所述照明板亮度设置直到所述功率耗散在所述第一 功率界限以下。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，其中如果所述功率耗散超过高于所述第一 功率界限的第二功率界限，则所述保护系统被配置为将所述照明板亮度设置减小到最小值。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，其中所述保护系统还被配置为经实时功率 计算来确定所述功率耗散。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，其中所述实时功率计算利用在系统校准期 间被预先计算的存储的功率值以及通过系统微控制器可访问的存储器。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，其中所述存储的值包括总的静态功率耗 散，所述总的静态功率耗散包括当所述多个串处于对应于百分之零占空比的去激励状态时 的总的功率耗散。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，其中所述存储的值包括特定于包括发射 第一主波长中的光的固态照明装置的所述多个串的一部分并且由表达式I；⑵所 确定的值。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，其中所述实时功率计算利用可实时获得的 基准占空比。
14.如权利要求5所述的系统，其特征在于，其中如果响应于所述不利的操作条件而调 整所述照明板亮度设置，则错误信号被寄存在数据存储单元中。
15.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括增益调节器，所述增益调 节器被配置为确定对应于所述不利的操作条件的幅度的响应幅度以响应于所述不利的操 作条件而改进所述保护系统的性能。
16.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括滞后功能(hysteresis function)，所述滞后功能被配置为生成对应于操作条件门限的滞后值以响应于所述不利 的操作条件而改进所述保护系统的性能。
17.如权利要求5所述的系统，其特征在于，其中所述不利的操作条件包括超过系统温 度界限的板温度。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，其中所述保护系统被配置为使用驱动器 温度传感器来确定所述板温度。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，其中如果所述板温度超过第一温度界限， 则所述保护系统被配置为增量地减小所述照明板亮度设置直到所述板温度在所述第一温 度界限以下。
20.如权利要求17所述的系统，其特征在于，其中如果所述板温度超过第二温度界限， 则所述保护系统被配置为将所述照明板亮度设置减小到最小值。
21.一种被配置为利用权利要求5所述的照明板系统的背光显示装置。
22.—种保护照明板中的部件的方法，所述照明板包括多个固态照明装置串，所述方法 包括确定所述照明板中的不利的操作条件；并且响应于所述不利的操作条件而调整照明板亮度设置。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括响应于调整所述照明板 亮度设置而将错误信号发送到数据存储单元。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，其中调整所述照明板亮度设置包括调整 响应增益以改进对所述不利的操作条件的响应。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，其中调整所述照明板亮度设置包括生成 滞后值以改进对所述不利的操作条件的响应。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，其中确定所述不利的操作条件包括确定 板温度超过系统温度界限。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，其中确定所述板温度超过所述系统温度 界限包括从驱动器温度传感器接收信号。
28.如权利要求22所述的方法，其特征在于，其中确定所述不利的操作条件包括确定 功率耗散超过系统功率界限。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如果所述功率耗散超过 第一功率界限，则增量地减小所述照明板亮度设置直到所述功率耗散在所述第一功率界限 以下。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如果所述功率耗散超过 大于所述第一功率界限的第二功率界限，则将所述照明板亮度设置减小到最小值。
31.如权利要求28所述的方法，其特征在于，其中确定所述功率耗散包括计算实时功率值。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，其中计算所述实时功率值包括取回在系 统校准期间被预先计算的存储的功率值。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，其中所述存储的功率值包括总的静态功 率耗散，所述总的静态功率耗散包括当所述多个串处于对应于百分之零占空比的去激励状 态时的总的功率耗散。
34.如权利要求32所述的方法，其特征在于，其中计算所述实时功率值包括实时地确 定基准占空比。
全文摘要
提供了用于保护显示器部件免受不利的操作条件的系统和方法。根据一些实施例的照明板系统包括照明板，所述照明板包括跨所述板布置的多个固态照明装置串，以及保护系统，所述保护系统被配置为确定不利的操作条件并且响应于所述不利的操作条件而调整照明板亮度设置。
文档编号H05B33/08GK101822124SQ200880111463
公开日2010年9月1日 申请日期2008年8月4日 优先权日2007年8月10日
发明者J·K·罗伯茨, K·J·瓦达斯 申请人:克里公司