專利名稱：顯示設(shè)備及其光控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與本發(fā)明一致的設(shè)備和方法涉及一種顯示設(shè)備及其光控制方法，更具體 地講，涉及一種具有放大并投射光的光學(xué)系統(tǒng)的顯示設(shè)備及其光控制方法。
背景技術(shù)：
在顯示裝置中，投射系統(tǒng)放大由顯示裝置形成的圖像并將其投射到屏幕， 從而提供大尺寸的圖像。投射系統(tǒng)包括用于發(fā)光的光源單元、會(huì)聚從光源單 元發(fā)射的光的照明組件、使用從照明組件接收的光形成圖像的顯示裝置和將 與由顯示裝置形成的圖像對應(yīng)的光投射到屏幕的投射透鏡組件。
同時(shí)，顯示設(shè)備感測從光源單元發(fā)射的光，從而控制投射到顯示裝置的 光的白平衡或色溫。為了感測光，可以在光源單元和照明組件之間設(shè)置光傳 感器，從而感測來自光源單元的光，或者可以在顯示裝置和投射透鏡組件之 間設(shè)置光傳感器，從而感測從顯示裝置投射到投射透鏡組件的光。近來，隨 著投射系統(tǒng)變得更薄，光傳感器通常設(shè)置在光源單元和照明組件之間，而不 是設(shè)置在顯示裝置和投射透鏡組件之間。然而，在這種情況下，從光源單元 經(jīng)照明組件發(fā)射到顯示裝置的像素元件的光反射性地返回到照明組件，從而 不能精確地感測光的亮度。為了解決這個(gè)問題，可以將黑色信號(hào)添加到視頻 數(shù)據(jù)，從而可以防止從顯示裝置的像素元件反射光，但是由于光的量減少， 所以視頻的亮度降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面提供一種顯示設(shè)備及其光控制方法，其中，防止 了光的量減少，從而防止了圖像的亮度降低。
本發(fā)明的另一方面提供一種顯示設(shè)備及其光控制方法，其中，精確地感 測光的亮度。
本發(fā)明的前述和/或其它方面可以通過提供一種顯示設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，所述顯 示設(shè)備包括顯示面板、光源單元、使用從光源單元發(fā)射的光來照明顯示面板
5的照明單元和沿預(yù)定的方向投射來自顯示面板的光的投射單元，所述顯示設(shè)
備包括光傳感器，設(shè)置在光源單元和照明單元之間；光控制器，基于顯示 面板的反射特性來校正由光傳感器感測的光的亮度。
光控制器可以從感測的光的亮度中排除從顯示面板反射到照明單元的光
的亮度。
顯示面板可以包括具有多個(gè)像素的數(shù)字微鏡裝置(DMD)，光控制器可以 包括存儲(chǔ)與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量對應(yīng)的從顯示面板反射到照明單元的光的
亮度的存儲(chǔ)器。
顯示面板可以包括具有多個(gè)像素的數(shù)字微鏡裝置(DMD)，光控制器可以 通過預(yù)定的函數(shù)來計(jì)算與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量對應(yīng)的從顯示面板反射到照 明單元的光的亮度。
光源單元可以包括發(fā)射不同顏色的光的多個(gè)光源，所述顯示設(shè)備還可以 包括光源驅(qū)動(dòng)器，光源驅(qū)動(dòng)器將驅(qū)動(dòng)功率提供到光源單元，以根據(jù)預(yù)定的時(shí) 間段順序發(fā)射具有不同顏色的光。
光傳感器可以輸出與感測的光對應(yīng)的感測的電壓，光控制器可以包括運(yùn) 算放大器，感測的電壓和參考電壓被輸入到運(yùn)算放大器，通過與驅(qū)動(dòng)功率對 應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)來調(diào)節(jié)參考電壓的電平，并且光控制器可以基 于來自運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)來確定與感測的電壓對應(yīng)的PWM信號(hào)的占空 比。
光傳感器可以包括將感測的光的亮度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器。
亮度控制器可以基于光的校正的亮度來調(diào)節(jié)提供到顯示面板的光的白平 衡或色溫中的至少一種。
本發(fā)明的另一方面提供一種顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備包括顯示面板、光 源單元、使用從光源單元發(fā)射的光來照明顯示面板的照明單元和沿預(yù)定的方 向投射來自顯示面板的光的投射單元，所述顯示設(shè)備包括光傳感器，設(shè)置 在光源單元和照明單元之間；光控制器，基于由光傳感器感測的光的亮度和 從顯示面板反射到照明單元的光的亮度來確定從照明單元發(fā)射到顯示面板的 光的亮度，并基于光的確定的亮度來調(diào)節(jié)光的白平衡和色溫中的至少一種。
本發(fā)明的第三方面提供一種控制顯示設(shè)備的方法，所述顯示設(shè)備包括顯 示面板、光源單元、使用從光源單元發(fā)射的光來照明顯示面板的照明單元和 沿預(yù)定的方向投射來自顯示面板的光的投射單元，所述方法包括的步驟如下向顯示面板提供光；通過光傳感器感測光；基于顯示面板的反射特性來校正 感測的光的亮度。


通過下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上面的和/或其 它方面將變得明顯并更容易理解，附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的顯示設(shè)備的控制框圖； 圖2是用于說明圖1的顯示設(shè)備的光控制方法的控制流程圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖； 圖4是示出圖3的顯示面板的像素的導(dǎo)通時(shí)間段的信號(hào)波形圖； 圖5A是圖3的顯示設(shè)備的光控制器的示意圖5B是用于說明測量圖3的顯示設(shè)備中感測的光的亮度的方法的信號(hào) 波形圖6示出圖3的顯示設(shè)備的顯示面板；
圖7是反射的光的亮度根據(jù)圖3的顯示單元中導(dǎo)通的像素的數(shù)量的曲線
圖8是用于說明圖3的顯示設(shè)備的光控制方法的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員 容易實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明可以以各種形式來實(shí)施而不限于這里闡述的實(shí)施例。 為了清楚起見，省略了公知部件的描述，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的顯示設(shè)備的控制框圖。
如圖1所示，顯示設(shè)備包括光源單元10、照明單元20、顯示面板30、 投射單元40、光傳感器50和光控制器60。在本實(shí)施例中，顯示設(shè)備可以通 過投射系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，所述投射系統(tǒng)放大來自顯示面板30的光并將所述光投射 到諸如顯示圖像的屏幕的區(qū)域。
光源單元10將光發(fā)射到顯示面板30。光源單元IO可以包括發(fā)射白光的 弧形燈(archlamp)、發(fā)射三原色光的點(diǎn)光源(例如，發(fā)光二極管)等。在使用弧 形燈的情況下，光源單元10包括用于驅(qū)動(dòng)的鎮(zhèn)流器和將白光分為紅光、綠光 和藍(lán)光的色輪(color wheel)。另外，光源單元10可以包括等離子體顯示面板(PDP)，在所述等離子體顯示面板中，從放電氣體產(chǎn)生的紫外線使得焚光材料 發(fā)光。
照明單元20使用從光源單元10發(fā)射的光來照明顯示面板30。照明單元 20與會(huì)聚光的光學(xué)系統(tǒng)對應(yīng)以產(chǎn)生均勻并準(zhǔn)直的光。為此，照明單元20可 以包括諸如聚光透4竟或光隧(lighttunnel)的各種光學(xué)裝置。此外，照明單元20 可以包括各種鏡子、透鏡等，以使用經(jīng)各種路徑的光來照明顯示面板30。
顯示面板30通過面板驅(qū)動(dòng)器(未示出)驅(qū)動(dòng)，并產(chǎn)生圖像。在本實(shí)施例中， 因?yàn)轱@示面板30本身不能發(fā)光，所以顯示面板30接收來自外部的光源單元 IO的光。通常，顯示面板30使用液晶顯示(LCD)面板、硅上液晶(LCOS)面板 等。此外，近來已經(jīng)開發(fā)并使用了基于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的包括多個(gè)微 鏡的數(shù)字微鏡裝置(DMD)。如果顯示面板30包括濾色器以呈現(xiàn)顏色，則光源 單元10可以提供白光。通常，光源單元IO使用在時(shí)間和空間上劃分的三原 色光來照射顯示面板30。
投射單元40包括用于放大并投射光的多個(gè)透鏡，并沿預(yù)設(shè)的方向放大并 投射在顯示面板30上顯示的圖像。
顯示設(shè)備可以包括顯示圖像的屏幕。
考慮到顯示設(shè)備的薄的厚度，光傳感器50設(shè)置在光源單元10和照明單 元20之間，光傳感器對穿過照明單元的光進(jìn)行感測。光傳感器50可以通過 輸出根據(jù)光的亮度而變化的電信號(hào)的光電二極管來實(shí)現(xiàn)。光電二極管可以輸 出強(qiáng)度隨接收的光的亮度增加而變高或變低的電流。由光傳感器50感測的光 包括從光源單元10發(fā)射到照明單元20的光以及從顯示面板30反射的光。在 沿特定方向?qū)⒐鈴耐渡鋯卧?0投射到顯示面板30的同時(shí)，光會(huì)被反射向照 明單元20。
的亮度。為了顯示正確的圖像，顯示設(shè)備需要控制光的性質(zhì)。為此，需要感 測從光源單元IO發(fā)射的光，而感測的光包括從顯示面板30反射的光。因此， 光控制器60需要從感測的光的亮度中排除從顯示面板30反射的光的亮度的 這種校正。從顯示面板30反射的光受到顯示面板30的反射特性或顯示面板 30和照明單元20之間的光學(xué)路徑的影響?？紤]到這些影響，光控制器60從 感測的光中排除反射的光的影響，從而獲得從光源單元IO發(fā)射的光的亮度。 在傳統(tǒng)的情況下，在圖像幀之間添加黑色圖像或周期性地添加黑色圖像，從而排除從顯示面板反射的光的影響。在添加黑色圖像的情況下，光從光源單 元發(fā)射到顯示面板，而沒有光從顯示面板反射向投射單元或照明單元，從而 排除反射光的影響。在這樣的傳統(tǒng)的情況下，周期地顯示黑色圖像，從而向 投射單元傳播的光的量周期性地減少，并且整個(gè)圖像的亮度降低。相反，根 據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，不需要添加黑色圖像，從而沒有減少光的量且沒有降 低圖像的亮度。
光控制器60基于光的校正的亮度來調(diào)節(jié)白平衡或色溫中的至少 一種?；?于光的校正的亮度來計(jì)算當(dāng)前的白平衡或色溫，紅光、綠光和藍(lán)光的亮度均 被調(diào)節(jié)，使得計(jì)算的白平衡或色溫可以具有預(yù)設(shè)的參考值。用于調(diào)節(jié)光的白 平衡或色溫的方法可以通過各種已知方法來實(shí)現(xiàn)，且本發(fā)明的范圍不限于特
定的方法。光控制器60將關(guān)于光的調(diào)節(jié)的白平衡或色溫的信息輸出到光源單 元10,從而控制從光源單元IO發(fā)射的光的強(qiáng)度。
圖2是用于說明圖1的顯示設(shè)備的光控制方法的控制流程圖。首先，將 光傳感器50設(shè)置在光源單元10和照明單元20之間(S1)。在本實(shí)施例中，沒 有將光傳感器50設(shè)置在顯示面板30和投射單元40之間，而是將其設(shè)置在光 源單元10和照明單元20之間，從而使得顯示設(shè)備細(xì)薄。在這樣的情況下， 光從顯示面板30反射到照明單元20。然而，可以將本發(fā)明應(yīng)用到在顯示面 板30和投射單元40之間設(shè)置光傳感器50的系統(tǒng)。
光源單元10根據(jù)預(yù)定的時(shí)間段順序地將三原色光發(fā)射到顯示面板 30(S3),光傳感器50感測從光源單元10發(fā)射的光的亮度和從顯示面板30反 射的光的亮度(S5)。
光控制器50校正受顯示面板30的反射特性影響的光的亮度(S7)。即， 將從顯示面板30反射的光的亮度從感測的光的亮度中去除，從而可以只確定 從光源單元IO發(fā)射的光的亮度。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。
如圖3所示，顯示設(shè)備包括具有點(diǎn)光源11的光源單元10、具有光隧的 照明單元20、顯示面板30、具有多個(gè)透鏡的投射單元40和與照明單元20相 鄰的光傳感器50。此外，顯示設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)顯示面板30的面板驅(qū)動(dòng)器80、 將驅(qū)動(dòng)功率提供到光源單元10的光源驅(qū)動(dòng)器90和校正感測的光的亮度的光 控制器70。
點(diǎn)光源ll是發(fā)射具有諸如紅色、綠色和藍(lán)色的不同顏色的光的光源。點(diǎn)光源11可以包括發(fā)光二極管(LED)、碳納米管、激光二極管等。光源單元10 可以包括能夠發(fā)射具有不同顏色的光并具有薄片形狀的面光源。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，顯示面板30包括數(shù)字微鏡裝置(DMD)。 DMD包 括具有以二維布置的多個(gè)微鏡的像素(參照圖5),并根據(jù)與每個(gè)像素對應(yīng)的存 儲(chǔ)裝置的靜電場來驅(qū)動(dòng)所述微鏡以第一角度和第二角度擺動(dòng)。根據(jù)微鏡以第 一角度和第二角度的擺動(dòng)，光的反射角度被改變，使得像素被導(dǎo)通或截止。 如圖3中所示，如果像素被導(dǎo)通，則入射到顯示面板30的光在被放大的同時(shí) 向投射單元40傳播。然而，如果像素被截止，則光沿其它方向傳播，而不是 向投射單元40傳播，從而變成沒有圖像被顯示的黑色狀態(tài)。DMD的響應(yīng)時(shí) 間短于LCD面板、LCOS面板或類似的顯示面板的響應(yīng)時(shí)間，從而可以柔和 平滑地再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖像。
面板驅(qū)動(dòng)器80根據(jù)從外部輸入的視頻信號(hào)來導(dǎo)通或截止顯示面板30的 像素。圖4是示出圖3的顯示面板的像素的導(dǎo)通時(shí)間段的信號(hào)波形圖。在傳 統(tǒng)的情況(a)下，在顯示圖像的一幀的時(shí)間段T期間，與紅色圖像對應(yīng)的像素、 與綠色圖像對應(yīng)的像素和與藍(lán)色圖像對應(yīng)的像素被順序?qū)āＨ欢?，所有?素被截止的黑色階段I插入在導(dǎo)通像素的階段之間。在黑色階段(section)I中， 光從光源單元通過照明單元被發(fā)射到顯示單元，而沒有從顯示面板反射的光。 因此，在黑色階段I中執(zhí)行光的感測。黑色階段I導(dǎo)致像素被導(dǎo)通的事件短于 T/3，使得向投射單元傳播的光減少，從而圖像的亮度降低。此外，僅在黑色 階段I期間感測光的亮度，從而在實(shí)時(shí)感測光的亮度方面有所限制，并且周 期性的黑色圖像使得圖像閃爍。
另一方面，在本實(shí)施例(b)中，在各自的時(shí)間段T/3期間順序地導(dǎo)通與紅 色圖像對應(yīng)的像素、與綠色圖像對應(yīng)的像素和與藍(lán)色對應(yīng)的像素，其中，通 過將一幀的時(shí)間段T等分而獲得時(shí)間段T/3。因此，本發(fā)明不需要添加用于 感測光的黑色階段I，從而防止由黑色階段I導(dǎo)致的光損失和閃爍。此外，可 以在正在顯示圖像的任何時(shí)間感測光而不考慮黑色階段I，從而有助于光控 制。
面板驅(qū)動(dòng)器80向光控制器70提供關(guān)于根據(jù)視頻信號(hào)而導(dǎo)通的像素的數(shù) 量的信息。在光控制器70校正感測的光的亮度(將在后面描述)時(shí)利用導(dǎo)通的 像素的數(shù)量。此外，面板驅(qū)動(dòng)器80可以將關(guān)于視頻信號(hào)的信息輸出到光控制 器70，從而可以與視頻信號(hào)對應(yīng)地控制從光源單元10發(fā)射的光。例如，可以與視頻信號(hào)的平均亮度對應(yīng)地將從光源單元10發(fā)射的光的亮度調(diào)節(jié)為變 得相對亮或相對暗。
光源驅(qū)動(dòng)器90將驅(qū)動(dòng)功率提供到光源單元10，從而可以以預(yù)定的時(shí)間
段順序發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光，如上所述。光源驅(qū)動(dòng)器卯可以包括開光裝置
和脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器(未示出)，開關(guān)裝置控制是否將驅(qū)動(dòng)功率提供 到光源單元10, PWM控制器通過調(diào)節(jié)開關(guān)裝置的脈沖寬度來調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)功率 的水平。通過從PWM控制器輸出的PWM信號(hào)的占空比來改變驅(qū)動(dòng)功率的 水平，因此，通過改變驅(qū)動(dòng)功率的水平來調(diào)節(jié)從光源單元IO發(fā)射的光的亮度。
圖5A是圖3的顯示設(shè)備的光控制器的示意圖，圖5B是用于說明測量圖 3的顯示設(shè)備中的感測的光的亮度的方法的信號(hào)波形圖。光傳感器50包括光 電二極管D，以根據(jù)感測的光的強(qiáng)度來產(chǎn)生電流，如圖5A中所示。光電二極 管D連接在地和連接到電源端(3.3V)的電阻器之間，從而光電二極管D可以 輸出與電流對應(yīng)的電壓。
光控制器70包括運(yùn)算放大器73，用于將由光電二極管D產(chǎn)生的感測的 電壓Vsns的電平轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。在本實(shí)施例中，運(yùn)算放大器73包括輸入 感測的電壓Vsns的反相端(-)和輸入通過PWM信號(hào)調(diào)節(jié)了電平的參考電壓 Vref的非反相端(+)。參考電壓Vref是通過電阻器R和電容器C對從光源驅(qū) 動(dòng)器90輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行整流而獲得的電壓。參考電壓Vref的電平根據(jù) PWM信號(hào)的占空比而改變。如圖5B中所示，如果PWM信號(hào)的高部分dl、 d2和d3增加并導(dǎo)致PWM信號(hào)的占空比增加時(shí)，則參考電壓Vref的電平增 加。在參考電壓Vref的電平低于感測的電壓Vsns的電平的狀態(tài)下，如果因 為PWM信號(hào)的占空比增加而導(dǎo)致參考電壓Vref變得高于感測的電壓Vsns, 則來自運(yùn)算放大器73的輸出信號(hào)增大。這是因?yàn)檩斎氲椒聪喽?-)的感測的電 壓Vsns的電平變得低于參考電壓Vref的電平。在輸出信號(hào)的電平改變時(shí)， 光控制器70確定PWM信號(hào)的占空比，并使用PWM信號(hào)的占空比作為關(guān)于 感測的電壓Vsns的信息。如果運(yùn)算放大器73被用于獲取來自感測的電壓Vsns 的數(shù)字信號(hào)，則與其它裝置相比，運(yùn)算放大器73是便宜的，并且由于不需要 顯示黑色圖像，所以不導(dǎo)致諸如閃爍的問題。光控制器70可以確定每幀的光 的亮度或每當(dāng)從光源單元IO發(fā)射的光的顏色周期改變時(shí)光的亮度。此外，光 控制器70可以每秒一次地確定光的亮度。即，可以由用戶考慮到光源單元 10的特性適當(dāng)?shù)剡x擇感測光的時(shí)間段，并可自由改變，只要光的白平衡或色
ii溫可以被控制為保持其最佳狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，PWM信號(hào)的占空比可以減小，以從施加到 運(yùn)算放大器73的反相端(-)的感測的電壓Vsns以及施加到運(yùn)算放大器73的非 反相端(+)的電壓獲得數(shù)字信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，光控制器70可以不包括諸如運(yùn)算放大器73 的模擬裝置而是包括數(shù)字裝置。即，光控制器70可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 作為信號(hào)轉(zhuǎn)換器，以將光的亮度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。如果光控制器70包括ADC, 則ADC感測亮度的速度快于運(yùn)算放大器73的速度，并且由于不使用PWM 信號(hào)等，所以在控制上是方便的。
光控制器70從感測的光的亮度中去除從顯示面板30反射到照明單元20 的光的亮度，從而根據(jù)顯示面板30的反射特性來校正感測的光的亮度。在本 實(shí)施例中，光控制器70從面板驅(qū)動(dòng)器80接收關(guān)于將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量的 信息，并使用預(yù)定的函數(shù)，以根據(jù)將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量來計(jì)算從顯示面板 30反射到照明單元20的光的亮度。圖6示出圖3的顯示設(shè)備的顯示面板。 如圖6中所示，如果顯示面板30包括以10x10矩陣的形式布置的微像素，則 在100個(gè)像素中，只有表示為陰影的60個(gè)像素導(dǎo)通，并將光傳輸?shù)酵渡鋯卧?40,其它的40個(gè)像素截止并沿除了投射單元40之外的其它方向反射入射光。 圖7是反射的光的亮度根據(jù)顯示面板30中導(dǎo)通的像素的數(shù)量的曲線圖。如圖 7中所示，反射的光的亮度可以根據(jù)導(dǎo)通像素的數(shù)量而變化。反射的光的亮 度根據(jù)顯示面板30的反射特性或顯示面板30與照明單元20之間的光學(xué)路徑 而變化。在圖7中，A示出反射的光的亮度與導(dǎo)通的像素的數(shù)量成正比。在 這種情況下，A的函數(shù)可以為線性函數(shù)(例如，y=ax+b)。在另一方面，B和C 示出非線性光學(xué)特性，即，曲線，B和C的函數(shù)可以為二次或更高次的函數(shù)(例 如，y二axn+bxn-'+cx'1—2……)。光控制器70基于包括所述光學(xué)特性的預(yù)定的函 數(shù)來計(jì)算反射的光的亮度，并從感測的光的亮度中去除計(jì)算的亮度。通過這 樣的處理，可以在顯示圖像時(shí)計(jì)算排除了從照明單元20反射的光的影響的光 的亮度。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，光控制器70可以包括存儲(chǔ)與導(dǎo)通的像素的數(shù) 量對應(yīng)的反射的光的亮度的存儲(chǔ)器。在這樣的情況下，可以將查找表用作存 儲(chǔ)器。如果光控制器70使用查找表，則不需要在每次感測了光時(shí)均計(jì)算反射 的光的亮度，從而減少校正亮度所用的時(shí)間。此外，如果存儲(chǔ)查找表的存儲(chǔ)器沒有設(shè)置在顯示設(shè)備內(nèi)部而是設(shè)置為外部裝置，則可以減小顯示設(shè)備中內(nèi) 部存儲(chǔ)器的所需容量?？紤]到用戶的感覺或顯示面板30的劣化，可以更新查找表。
圖8是用于說明圖3的顯示設(shè)備的光控制方法的控制流程圖。參照圖8, 光控制方法如下。首先，通過面板驅(qū)動(dòng)器80來驅(qū)動(dòng)顯示面板30，同時(shí)，通 過光源驅(qū)動(dòng)器90來驅(qū)動(dòng)光源單元10，以將光發(fā)射到顯示面板30(S10)。
如果放置在光源單元10和照明單元20之間的光傳感器50感測光(S20)， 則光控制器70基于導(dǎo)通的像素的數(shù)量來確定從顯示面板30反射向照明單元 20的光的亮度(S30)。此時(shí)，控制器70可以使用存儲(chǔ)關(guān)于反射的光的亮度的 信息的查找表或特定的函數(shù)來計(jì)算反射的光的亮度。在任何情況下，顯示面 板的反射特性均包括在反射的光的亮度中，從而光控制器70考慮到顯示面板 30的類型、劣化、特性等來確定光的亮度。
然后，光控制器70從感測的光的亮度中去除反射的光的亮度(S40)。通 過這些處理，光控制器70可以獲取校正從光源單元10發(fā)射的光的校正的亮 度。
光控制器70基于光的校正的亮度來調(diào)節(jié)將被提供到顯示面板30的光的 白平衡和色溫中的至少一種(S50)。光控制器70可以將關(guān)于光的校正的亮度 的信息輸出到光源驅(qū)動(dòng)器90。在這種情況下，光源驅(qū)動(dòng)器90根據(jù)校正的白 平衡或色溫來調(diào)節(jié)提供到光源單元10的驅(qū)動(dòng)功率。
如上所述，本發(fā)明的一方面提供一種顯示設(shè)備及其光控制方法，其中， 防止了光的量減少，從而防止了圖像的亮度降低。
本發(fā)明的另一方面提供一種顯示設(shè)備及其光控制方法，其中，精確地感 測光的亮度。
本發(fā)明的另一方面提供一種顯示設(shè)備及其光控制方法，其中，使用便宜 的運(yùn)算放大器(OP-AMP)來快速感測光的亮度。
本發(fā)明的一方面提供一種顯示設(shè)備及其光控制方法，其中，不需要顯示 黑色圖像，從而防止閃爍。
雖然已經(jīng)參照投射型顯示器來說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明可以 被應(yīng)用到會(huì)需要感測光源的光的量的直視型顯示器，諸如LCD裝置。即，可 以根據(jù)以查找表形式預(yù)存的或使用與周圍元件的特性對應(yīng)的預(yù)定的函數(shù)計(jì)算 的值，從感測的光值中減去由傳感器的周圍元件反射的光的量。周圍元件的特性可以包括下面的特性中的任意一種或所有，諸如顯示面板的導(dǎo)通的像素的數(shù)量、漫射板和其它元件的反射特性。
雖然已經(jīng)示出并描述的本發(fā)明的 一些示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在這些實(shí)施例中做出改變，本發(fā)明的范圍限定在權(quán)利要求及其等同物中。
權(quán)利要求
1、一種顯示設(shè)備，包括顯示面板、光源單元、使用從光源單元發(fā)射的光來照明顯示面板的照明單元和沿預(yù)定的方向投射來自顯示面板的光的投射單元，所述顯示設(shè)備包括光傳感器，設(shè)置在光源單元和照明單元之間；光控制器，基于顯示面板的反射特性來校正由光傳感器感測的光的亮度。
2、 如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，光控制器從感測的光的亮度中 排除從顯示面板反射到照明單元的光的亮度。
3、 如權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中，顯示面板包括具有多個(gè)像素的 數(shù)字微鏡裝置，光控制器包括存儲(chǔ)與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量對應(yīng)的從顯示面 板反射到照明單元的光的亮度的存儲(chǔ)器。
4、 如權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中，顯示面板包括具有多個(gè)像素的 數(shù)字微鏡裝置，光控制器通過預(yù)定的函數(shù)來計(jì)算與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量對 應(yīng)的從顯示面板反射到照明單元的光的亮度。
5、 如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，光源單元包括發(fā)射不同顏色的 光的多個(gè)光源，所述顯示設(shè)備還包括光源驅(qū)動(dòng)器，光源驅(qū)動(dòng)器將驅(qū)動(dòng)功率提
6、 如權(quán)利要求5所述的顯示設(shè)備，其中，光傳感器輸出與感測的光對應(yīng) 的感測的電壓，光控制器包括運(yùn)算放大器，感測的電壓和參考電壓被輸入到 運(yùn)算放大器，通過與驅(qū)動(dòng)功率對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)來調(diào)節(jié)參考電壓的電 平，并且光控制器基于來自運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)來確定與感測的電壓對應(yīng) 的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比。
7、 如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，光傳感器包括將感測的光的亮 度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器。
8、 如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，亮度控制器基于光的校正的亮 度來調(diào)節(jié)將被提供到顯示面板的光的白平衡或色溫中的至少 一種。
9、 一種顯示設(shè)備，包括顯示面板、光源單元、使用從光源單元發(fā)射的光 來照明顯示面板的照明單元和沿預(yù)定的方向投射來自顯示面板的光的投射單 元，所述顯示設(shè)備包括光傳感器，設(shè)置在光源單元和照明單元之間；光控制器，基于由光傳感器感測的光的亮度和從顯示面板反射到照明單 元的光的亮度來確定從照明單元發(fā)射到顯示面板的光的亮度，并基于光的確 定的亮度來調(diào)節(jié)光的白平衡和色溫中的至少 一種。
10、 如權(quán)利要求9所述的顯示設(shè)備，其中，顯示面板包括具有多個(gè)像素的數(shù)字微鏡裝置，光控制器包括存儲(chǔ)與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量對應(yīng)的從顯示 面板反射到照明單元的光的亮度的查找表。
11、 如權(quán)利要求9所述的顯示設(shè)備，其中，顯示面板包括具有多個(gè)像素 的數(shù)字微鏡裝置，光控制器通過預(yù)定的函數(shù)來計(jì)算與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量 對應(yīng)的從顯示面板反射到照明單元的光的亮度。
12、 一種控制顯示設(shè)備的方法，所述顯示設(shè)備包括顯示面板、光源單元、 使用從光源單元發(fā)射的光來照明顯示面板的照明單元和沿預(yù)定的方向投射來 自顯示面板的光的投射單元，所述方法包括的步驟如下向顯示面板提供光； 通過光傳感器感測光；
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，校正光的亮度的步驟包括從感 測的光的亮度中排除從顯示面板反射到照明單元的光的亮度。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，顯示面板包括具有多個(gè)像素的數(shù) 字微鏡裝置，校正光的亮度的步驟包括計(jì)算與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量對應(yīng) 的從顯示面板反射到照明單元的光的亮度，并從感測的光的亮度中減去光的 計(jì)算的亮度。
15、 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括基于光的校正的亮度來調(diào)節(jié)提 供到顯示面板的光的白平衡和色溫中的至少一種。
16、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，校正光的亮度的步驟包括計(jì)算 與將被導(dǎo)通的像素的數(shù)量對應(yīng)的從顯示面板反射到照明單元的光的亮度，并 從感測的光的亮度中減去反射的光的計(jì)算的亮度。
17、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，校正光的亮度的步驟包括減去 從顯示面板反射到照明單元的光的存儲(chǔ)的亮度值，所述存儲(chǔ)的亮度值與導(dǎo)通 的像素的數(shù)量對應(yīng)。
18、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，顯示面板的反射特性是導(dǎo)通的像 素的數(shù)量。
19、如權(quán)利要求12所述的方法，其中，顯示面板的反射特性是顯示面板 的類型。
20、根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，顯示面板的反射特性是顯示面板的劣化狀態(tài)。
21、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，感測來自光源的光的步驟發(fā)生在 光透射經(jīng)過照明單元之前。
22、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，感測來自光源的光的步驟發(fā)生在 光透射經(jīng)過照明單元之后。
23、 一種控制顯示設(shè)備的方法，所述顯示設(shè)備包括顯示面板、光源單元、 使用從光源單元發(fā)射的光來照明顯示面板的照明單元和沿預(yù)定的方向投射來 自顯示面板的光的投射單元，所述方法包括的步驟如下向顯示面板提供光； 通過光傳感器感測光；基于顯示面板的導(dǎo)通的像素的數(shù)量來校正感測的光的亮度。
24、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，通過減去與來自顯示面板的反射 的光對應(yīng)的值來執(zhí)行校正亮度的步驟。
25、 如權(quán)利要求23所述的方法，還包括如下步驟 基于校正的亮度來控制來自光源單元的光的強(qiáng)度。
26、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中，顯示面板為數(shù)字微鏡裝置。
27、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，光傳感器為光電二極管。
28、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，光源單元是LED裝置。
29、 一種控制顯示設(shè)備的方法，所述顯示設(shè)備包括顯示面板和光源單元， 其中，從光源單元發(fā)射的光指向顯示面板，所述方法包括的步驟如下向顯示面板提供光； 通過光傳感器感測光；基于顯示面板的導(dǎo)通的像素的數(shù)量來校正感測的光的亮度。
30、 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，通過減去與來自顯示面板的反射 的光對應(yīng)的值來執(zhí)行校正亮度的步驟。
31、 如權(quán)利要求29所述的方法，還包括如下步驟 基于校正的亮度來控制來自光源單元的光的強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示設(shè)備及其光控制方法，其中，顯示設(shè)備包括顯示面板、光源單元、使用從光源單元發(fā)射的光來照明顯示面板的照明單元和沿預(yù)定的方向投射來自顯示面板的光的投射單元，所述顯示設(shè)備包括光傳感器，設(shè)置在光源單元和顯示單元之間；光控制器，基于顯示面板的反射特性來校正由光傳感器感測的光的亮度。采用這樣的構(gòu)造，防止了光的量減少，從而防止圖像的亮度降低。
文檔編號(hào)G09G3/34GK101551977SQ20081018416
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者趙奉煥 申請人:三星電子株式會(huì)社