技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種光源設(shè)備、該光源設(shè)備的控制方法、以及顯示設(shè)備。
背景技術(shù):
一些彩色圖像顯示設(shè)備包括具有彩色濾波器的彩色液晶面板、以及向該彩色液晶面板的背面照射白色光的光源設(shè)備(背光設(shè)備)。
傳統(tǒng)上,作為光源設(shè)備的光源,主要使用諸如冷陰極熒光燈(CCFL)等的熒光燈。然而,近來,發(fā)光二極管(LED)由于在電力消耗、產(chǎn)品壽命、顏色再現(xiàn)性和環(huán)境影響方面優(yōu)良而已開始用于光源設(shè)備的光源。
使用LED作為光源的光源設(shè)備(LED背光設(shè)備)通常具有多個(gè)LED。日本特開2001-142409公開了包括各自具有一個(gè)或多個(gè)LED的多個(gè)發(fā)光單元的LED背光設(shè)備。日本特開2001-142409還公開了針對(duì)各發(fā)光單元來控制亮度。通過使向彩色圖像顯示設(shè)備的畫面中的顯示暗圖像的區(qū)域照射光的發(fā)光單元的發(fā)光亮度下降,電力消耗減少并且圖像的對(duì)比度提高。將與圖像的特性相對(duì)應(yīng)的針對(duì)各發(fā)光單元的這種亮度控制稱為“局部調(diào)光控制”。
光源設(shè)備的一個(gè)問題是從發(fā)光單元發(fā)出的光的發(fā)光亮度的變化。例如,發(fā)光亮度因依賴于溫度變化的光源的發(fā)光特性的變化、或者因光源的老化而改變。在具有多個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光設(shè)備的情況下,由于多個(gè)發(fā)光單元之間的溫度值和老化程度的偏差,因而在這些發(fā)光單元中產(chǎn)生發(fā)光亮度的偏差(亮度不均勻)。
作為用于減少發(fā)光亮度的這些變化和亮度不均勻的技術(shù),已知有使用光學(xué)傳感器來調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度的技術(shù)。具體地,配置用于檢測(cè)從光源設(shè)備發(fā)出的光中的、被該光源設(shè)備的光學(xué)片材(光學(xué)構(gòu)件)反射并且返回至發(fā)光單元側(cè)的反射光的光學(xué)傳感器,并且基于該光學(xué)傳感器的檢測(cè)值來調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度。在具有多個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光設(shè)備中,使各發(fā)光單元順次變?yōu)镺N(點(diǎn)亮),針對(duì)各發(fā)光單元利用光學(xué)傳感器來檢測(cè)反射光,并且調(diào)整發(fā)光亮度。日本特開2011-27941公開了該技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
然而,在一個(gè)發(fā)光單元變?yōu)镺N時(shí)的光學(xué)片材的發(fā)光側(cè)表面上的亮度分布在該光學(xué)片材彎曲的情況下發(fā)生改變。在現(xiàn)有技術(shù)中,沒有考慮到該變化,因而光學(xué)傳感器的檢測(cè)值由于光學(xué)片材的撓曲而大幅波動(dòng)。結(jié)果,在使用現(xiàn)有技術(shù)的情況下,無法非常精確地調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度。
本發(fā)明提供如下一種光源設(shè)備、該光源設(shè)備的控制方法、以及顯示設(shè)備,其中該光源設(shè)備、該光源設(shè)備的控制方法、以及顯示設(shè)備使得能夠獲取到不會(huì)因光學(xué)片材的撓曲而大幅波動(dòng)的檢測(cè)值作為來自光學(xué)片材的反射光的檢測(cè)值,并且能夠非常精確地調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度。
本發(fā)明的第一方面提供一種光源設(shè)備,包括:
光源基板,其上配置有一個(gè)或多個(gè)發(fā)光單元;
光學(xué)片材,用于反射來自所述發(fā)光單元的光;以及
檢測(cè)單元,用于檢測(cè)所述光學(xué)片材反射后的反射光,
其中,所述檢測(cè)單元配置在一個(gè)發(fā)光單元點(diǎn)亮?xí)r的由于所述光學(xué)片材的撓曲所引起的檢測(cè)值的變化量的絕對(duì)值為預(yù)定值以下的位置處。
本發(fā)明的第二方面提供一種顯示設(shè)備,包括:
所述光源設(shè)備;以及
液晶面板,用于從所述液晶面板的背面?zhèn)冉邮諄碜运龉庠丛O(shè)備的光。
本發(fā)明的第三方面提供一種光源設(shè)備,包括:
光源基板,其上配置有一個(gè)或多個(gè)發(fā)光單元;
光學(xué)片材,用于反射來自所述發(fā)光單元的光;以及
檢測(cè)單元,用于檢測(cè)所述光學(xué)片材反射后的反射光,
其中,所述檢測(cè)單元被配置成與所述光學(xué)片材的表面上的、一個(gè)發(fā)光單元點(diǎn)亮?xí)r的由于所述光學(xué)片材的撓曲所引起的該表面上的亮度的變化量的絕對(duì)值為預(yù)定值以下的位置相對(duì)。
本發(fā)明的第四方面提供一種光源設(shè)備的控制方法,所述光源設(shè)備具有:光源基板,其上配置有多個(gè)發(fā)光單元;光學(xué)片材,用于反射來自所述發(fā)光單元的光;以及多個(gè)檢測(cè)單元,用于檢測(cè)所述光學(xué)片材反射后的反射光,所述控制方法包括以下步驟:
點(diǎn)亮步驟,用于根據(jù)預(yù)定順序使多個(gè)所述發(fā)光單元逐一點(diǎn)亮;以及
檢測(cè)步驟,用于通過使用多個(gè)所述檢測(cè)單元中的配置在所述點(diǎn)亮步驟中一個(gè)發(fā)光單元點(diǎn)亮?xí)r的由于所述光學(xué)片材的撓曲所引起的檢測(cè)值的變化量的絕對(duì)值為預(yù)定值以下的位置處的檢測(cè)單元,來檢測(cè)所述光學(xué)片材反射后的反射光。
根據(jù)本實(shí)施例,可以獲取到不會(huì)因光學(xué)片材的撓曲而大幅波動(dòng)的檢測(cè)值作為來自光學(xué)片材的反射光的檢測(cè)值,并且可以非常精確地調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度。
通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明,本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
附圖說明
圖1A和圖1B是示出根據(jù)實(shí)施例1的光源設(shè)備的示例的圖;
圖2A和圖2B是示出根據(jù)實(shí)施例1的光源設(shè)備的示例的圖;
圖3是示出根據(jù)實(shí)施例1的光源設(shè)備的示例的框圖;
圖4示出根據(jù)實(shí)施例1的對(duì)應(yīng)表的示例;
圖5A和圖5B是示出根據(jù)實(shí)施例1的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置關(guān)系的示例的圖;
圖6(A)和(B)是示出根據(jù)實(shí)施例1的光源設(shè)備的結(jié)構(gòu)和由于撓曲所引起的亮度的變化的圖;
圖7是示出發(fā)光單元的發(fā)光亮度分布的示例的圖;
圖8是示出光學(xué)片材的撓曲的示例的圖;
圖9是示出由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量和Rd之間的關(guān)系的示例的圖;
圖10A和圖10B是示出來自發(fā)光單元的光的指向性和過零點(diǎn)之間的關(guān)系的示例的圖;
圖11示出根據(jù)實(shí)施例1的對(duì)應(yīng)表的示例;
圖12A~圖12C是示出根據(jù)實(shí)施例1的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;
圖13A~圖13C是示出根據(jù)實(shí)施例1的光源基板的示例的圖;
圖14A~圖14C是示出根據(jù)實(shí)施例2的發(fā)光單元的示例的圖;
圖15是示出由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量和Rd之間的關(guān)系的示例的圖;
圖16A和圖16B是示出根據(jù)實(shí)施例2的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器的示例的圖;
圖17是示出根據(jù)實(shí)施例2的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;
圖18A和圖18B是示出根據(jù)實(shí)施例2的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;
圖19A~圖19C是示出根據(jù)實(shí)施例3的光源設(shè)備的示例的圖;
圖20示出根據(jù)實(shí)施例3的對(duì)應(yīng)表的示例;
圖21A~圖21C是示出根據(jù)實(shí)施例3的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;
圖22是示出根據(jù)實(shí)施例3的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;
圖23是示出由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量和Rd之間的關(guān)系的示例的圖;
圖24A~圖24C是示出根據(jù)實(shí)施例3的誤差的示例的圖;
圖25示出根據(jù)實(shí)施例3的對(duì)應(yīng)表的示例;
圖26A和圖26B是示出根據(jù)實(shí)施例3的誤差的示例的圖;
圖27是示出根據(jù)實(shí)施例3的光源設(shè)備的示例的圖;
圖28示出根據(jù)實(shí)施例3的對(duì)應(yīng)表的示例;
圖29示出根據(jù)實(shí)施例3的對(duì)應(yīng)表的示例;
圖30是示出根據(jù)實(shí)施例3的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;
圖31A~圖31C是示出根據(jù)實(shí)施例3的光源設(shè)備的示例的圖;
圖32示出根據(jù)實(shí)施例3的對(duì)應(yīng)表的示例;
圖33A~圖33C是示出根據(jù)實(shí)施例3的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;
圖34是示出根據(jù)實(shí)施例3的發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的圖;以及
圖35是示出由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量和Rd之間的關(guān)系的示例的圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
現(xiàn)在將說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的光源設(shè)備及其控制方法。本實(shí)施例示出光源設(shè)備是彩色圖像顯示設(shè)備所使用的背光設(shè)備的情況,但光源設(shè)備不限于顯示設(shè)備所使用的背光設(shè)備。光源設(shè)備可以是諸如路燈和室內(nèi)照明等的照明設(shè)備。
圖1A是示出根據(jù)本實(shí)施例的彩色圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖。該彩色圖像顯示設(shè)備具有背光設(shè)備和彩色液晶面板105。該背光設(shè)備包括光源基板101、擴(kuò)散板102、集光片材103和反射型偏光膜104。
光源基板101發(fā)出照射至彩色液晶面板105的背面上的光(白色光)。在光源基板101上配置有多個(gè)光源。對(duì)于該光源,例如可以使用發(fā)光二極管(LED)、冷陰極管和有機(jī)EL元件。
擴(kuò)散板102、集光片材103和反射型偏光膜104與光源基板平行配置,并且光學(xué)地改變從光源基板101(要說明的發(fā)光單元)發(fā)出的光。
具體地,擴(kuò)散板102使來自多個(gè)光源(在本實(shí)施例中為L(zhǎng)ED芯片)的光擴(kuò)散,以使得光源基板101用作面光源。
集光片材103使因擴(kuò)散板102而發(fā)生擴(kuò)散并且以各種入射角度入射的白色光向著正面(彩色液晶面板105側(cè))集光,從而提高正面亮度(向著正面的方向上的亮度)。
反射型偏光膜104通過使入射的白色光高效地偏光來提高正面亮度。
擴(kuò)散板102、集光片材103和反射型偏光膜104是以層疊方式使用的。以下將這些光學(xué)構(gòu)件統(tǒng)稱為“光學(xué)片材106”。在光學(xué)片材106中,可以包括除上述光學(xué)構(gòu)件以外的構(gòu)件,或者可以不包括上述光學(xué)構(gòu)件中的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件。光學(xué)片材106和彩色液晶面板105可以一體化。
光學(xué)片材106的各構(gòu)件由薄的樹脂(幾百μm~幾mm的厚度)構(gòu)成。因此,光學(xué)片材106的形狀趨于容易改變(彎曲)。例如,在厚度方向上產(chǎn)生幾mm的撓曲。具體地,撓曲依賴于光學(xué)片材的大小,并且產(chǎn)生光學(xué)片材的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度的約0.1~0.3%(在長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為1000mm的情況下為約1~3mm)的撓曲。撓曲是因諸如熱膨脹、靜電氣、老化和重力等的各種原因而發(fā)生的。例如,因熱膨脹而可能產(chǎn)生最大為1mm的撓曲。在光學(xué)片材與地面大致平行的情況下,因重力而可能產(chǎn)生約2~3mm的撓曲。由于因這樣的各種原因而產(chǎn)生撓曲,因此難以精確地預(yù)測(cè)光學(xué)片材106的撓曲并且難以防止撓曲自身。
彩色液晶面板105具有由使紅色光透過的R子像素、使綠色光透過的G子像素和使藍(lán)色光透過的B子像素構(gòu)成的多個(gè)像素,并且通過針對(duì)各子像素控制所照射的白色光的亮度來顯示彩色圖像。
具有上述結(jié)構(gòu)(圖1A所示的結(jié)構(gòu))的背光設(shè)備通常被稱為“直下型背光設(shè)備”。
圖1B是示出光源基板101的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖。
光源基板101具有多個(gè)發(fā)光單元。
在圖1B的示例中,光源基板101總共具有配置成矩陣狀的4個(gè)LED基板110(2行×2列)。在本實(shí)施例中,光源基板101具有多個(gè)LED基板,但光源基板101也可以具有1個(gè)LED基板。例如,圖1B的4個(gè)LED基板可以是1個(gè)LED基板。
各LED基板110總共具有8個(gè)發(fā)光單元111(2行×4列)。換句話說,光源基板101總共具有32個(gè)發(fā)光單元111(4行×8列)。
各發(fā)光單元111具有一個(gè)光源(LED芯片112),并且可以單獨(dú)控制各發(fā)光單元111的發(fā)光亮度。對(duì)于LED芯片112,例如可以使用發(fā)出白色光的白色LED。對(duì)于LED芯片112,也可以使用如下芯片,其中該芯片利用發(fā)出光的顏色彼此不同的多個(gè)LED(例如,發(fā)出紅色光的紅色LED、發(fā)出綠色光的綠色LED和發(fā)出藍(lán)色光的藍(lán)色LED)來發(fā)出白色光。
在LED基板110上配置有用于檢測(cè)光并且輸出檢測(cè)值的光學(xué)傳感器113(檢測(cè)單元)。來自發(fā)光單元111的光的一部分被光學(xué)片材反射并且返回至發(fā)光單元側(cè)。光學(xué)傳感器113檢測(cè)被光學(xué)片材106反射并且返回至發(fā)光單元側(cè)的反射光。可以基于反射光的亮度來估計(jì)發(fā)光單元111的發(fā)光亮度。在本實(shí)施例中,在不同位置處配置有多個(gè)光學(xué)傳感器。在圖1B的情況中,在一個(gè)LED基板110上配置有4個(gè)光學(xué)傳感器113。具體地,光學(xué)傳感器113配置在沿著LED基板110的行方向排列的兩個(gè)發(fā)光單元111之間。對(duì)于光學(xué)傳感器113,可以使用諸如光電二極管和光電晶體管等的用于輸出亮度作為檢測(cè)值的傳感器。也可以使用代替亮度而輸出顏色的變化的顏色傳感器作為光學(xué)傳感器113。
圖2A是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的LED基板110、發(fā)光單元111和光學(xué)傳感器113的配置的示例的示意圖。在配置于左上角的LED基板110(1,1)的右側(cè)鄰接有LED基板110(1,2),并且在LED基板110(1,1)的下側(cè)鄰接有LED基板110(2,1)。在LED基板110(2,1)的右側(cè)鄰接有LED基板110(2,2)。
LED基板110(X,Y)(X=1或2;Y=1或2)具有8個(gè)發(fā)光單元111(X,Y,Z1)(Z1=1~8)。例如,LED基板110(1,1)具有發(fā)光單元111(1,1,1)、發(fā)光單元111(1,1,2)、發(fā)光單元111(1,1,3)、發(fā)光單元111(1,1,4)、發(fā)光單元111(1,1,5)、發(fā)光單元111(1,1,6)、發(fā)光單元111(1,1,7)和發(fā)光單元111(1,1,8)。Z1是表示發(fā)光單元111的位置的值。這8個(gè)發(fā)光單元111(X,Y,Z1)的第一行中的4個(gè)發(fā)光單元的各位置Z1從左側(cè)起順次為1、2、3和4,并且第二行中的4個(gè)發(fā)光單元的位置Z1從左側(cè)起順次為5、6、7和8。
在LED基板110(X,Y)上配置有4個(gè)光學(xué)傳感器113(X,Y Z2)(Z2=1~4)。例如,在LED基板110(1,1)上配置有光學(xué)傳感器113(1,1,1)、光學(xué)傳感器113(1,1,2)、光學(xué)傳感器113(1,1,3)和光學(xué)傳感器113(1,1,4)。Z2是表示光學(xué)傳感器113的位置的值,并且從左側(cè)起順次為1、2、3和4。
圖2B是表示LED基板110和光學(xué)片材106的配置的示例的截面圖(與畫面垂直相交的平面)。
在LED基板110的各發(fā)光單元111中配置有一個(gè)LED芯片112。各LED芯片112是按等間隔配置的。將這些LED芯片112之間的間隔稱為“LED間距131”。LED基板110與光學(xué)片材106平行配置。將LED基板110(發(fā)光單元111)與光學(xué)片材106之間的距離稱為“擴(kuò)散距離130”。在使用具有一般指向性的LED芯片112的背光設(shè)備中,可以通過配置各構(gòu)件以使得擴(kuò)散距離130變?yōu)榕cLED間距131相同或比LED間距131長(zhǎng),來充分減少光透過光學(xué)片材106之后的亮度不均勻。在本實(shí)施例中,假定LED間距131與擴(kuò)散距離130相同。
圖3是示出背光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例的框圖。
由于4個(gè)LED基板110具有相同的結(jié)構(gòu),因此將說明LED基板110(1,1)作為示例。LED基板110(1,1)具有發(fā)光單元111(1,1,1)~111(1,1,8)。這些發(fā)光單元111(1,1,1)~111(1,1,8)分別由LED驅(qū)動(dòng)器120(1,1,1)~120(1,1,8)來驅(qū)動(dòng)。
在本實(shí)施例中,定期地或按預(yù)定定時(shí)進(jìn)行用于減少由于發(fā)光單元111之間的溫度和老化的偏差而產(chǎn)生的亮度不均勻的發(fā)光亮度調(diào)整處理。在正常操作期間所有的發(fā)光單元111均變?yōu)镺N,但在發(fā)光亮度調(diào)整處理中,多個(gè)發(fā)光單元111按預(yù)定順序逐一變?yōu)镺N,并且使用光學(xué)傳感器113來檢測(cè)反射光?;诠鈱W(xué)傳感器113的檢測(cè)值來調(diào)整發(fā)光單元111的發(fā)光亮度。
圖3示出在獲取對(duì)發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光亮度進(jìn)行調(diào)整所要使用的檢測(cè)值時(shí)的點(diǎn)亮狀態(tài)。在圖3中,發(fā)光單元111(1,1,1)為ON并且其它的發(fā)光單元111為OFF(熄滅)。從發(fā)光單元111(1,1,1)發(fā)出的光121(1,1,1)中的大部分入射到彩色液晶面板105(圖3中未示出)。但該光121(1,1,1)中的一部分從光學(xué)片材106(圖3中未示出)返回至發(fā)光單元側(cè),并且入射到各光學(xué)傳感器113。根據(jù)檢測(cè)到的光的亮度,各光學(xué)傳感器113輸出用以表示該亮度的模擬值122(檢測(cè)值)。在各光學(xué)傳感器113所輸出的模擬值122中,A/D轉(zhuǎn)換器123選擇預(yù)先分配至發(fā)光單元111(1,1,1)的光學(xué)傳感器113(1,2,1)所輸出的模擬值122(1,2,1)。然后,A/D轉(zhuǎn)換器123將所選擇的模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值,并且將數(shù)字值124輸出至微計(jì)算機(jī)125。預(yù)先分配至發(fā)光單元111的光學(xué)傳感器113用來調(diào)整發(fā)光單元111的發(fā)光亮度。因而以下將該光學(xué)傳感器稱為“調(diào)整用光學(xué)傳感器”。
該發(fā)光單元變?yōu)镺N時(shí)的光學(xué)片材的發(fā)光側(cè)表面上的亮度分布因該光學(xué)片材的撓曲而改變(將光學(xué)片材的發(fā)光單元側(cè)表面定義為背面)。在本實(shí)施例中,使用光學(xué)傳感器113(1,2,1)來調(diào)整發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光亮度,因此可以獲取到不會(huì)因光學(xué)片材的撓曲而大幅波動(dòng)的檢測(cè)值。結(jié)果,可以非常精確地調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度。后面將說明與能夠獲取到該效果的原因有關(guān)的詳細(xì)內(nèi)容。
對(duì)于其它的發(fā)光單元111也進(jìn)行相同的處理。換句話說,在僅處理對(duì)象的發(fā)光單元111為ON的狀態(tài)下,各光學(xué)傳感器113檢測(cè)反射光。在與亮度調(diào)整對(duì)象有關(guān)的A/D轉(zhuǎn)換器123中,將預(yù)先分配至發(fā)光亮度調(diào)整對(duì)象的發(fā)光單元111的光學(xué)傳感器113的模擬值122轉(zhuǎn)換成數(shù)字值124,并且將數(shù)字值124輸出至微計(jì)算機(jī)125。這意味著將總共32個(gè)檢測(cè)值(光學(xué)傳感器的檢測(cè)值:數(shù)字值124)從A/D轉(zhuǎn)換器123輸出至微計(jì)算機(jī)125。
微計(jì)算機(jī)125基于光學(xué)傳感器113的檢測(cè)值(更具體為數(shù)字值124)來調(diào)整發(fā)光單元111的發(fā)光亮度。在本實(shí)施例中,針對(duì)各發(fā)光單元,微計(jì)算機(jī)125基于調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)值來調(diào)整該發(fā)光單元的發(fā)光亮度。具體地,微計(jì)算機(jī)125將彩色圖像顯示設(shè)備的制造檢查時(shí)所確定出的各發(fā)光單元111的亮度目標(biāo)值(檢測(cè)值的目標(biāo)值)例如保持在非易失性存儲(chǔ)器126中。針對(duì)各發(fā)光單元111,微計(jì)算機(jī)125將分配至發(fā)光單元111的光學(xué)傳感器113的檢測(cè)值與目標(biāo)值進(jìn)行比較。根據(jù)該比較結(jié)果,微計(jì)算機(jī)125針對(duì)各發(fā)光單元111調(diào)整發(fā)光亮度以使得檢測(cè)值與目標(biāo)值一致。例如,通過調(diào)整從微計(jì)算機(jī)125輸出至LED驅(qū)動(dòng)器120的LED驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)127來調(diào)整發(fā)光亮度。LED驅(qū)動(dòng)器120根據(jù)該LED驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)發(fā)光單元111。該LED驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)例如表示施加至發(fā)光單元111的脈沖信號(hào)(電流或電壓的脈沖信號(hào))的脈沖寬度。在這種情況下,通過調(diào)整LED驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)來對(duì)發(fā)光單元111的發(fā)光亮度進(jìn)行PWM控制。LED驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)不局限于此。例如,LED驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)可以是施加至發(fā)光單元111的脈沖信號(hào)的波高值,或者可以是脈沖寬度和波高值這兩者。通過調(diào)整各發(fā)光單元111的發(fā)光亮度以使得檢測(cè)值變?yōu)槟繕?biāo)值,可以抑制背光設(shè)備整體的亮度不均勻。
圖4是示出針對(duì)多個(gè)發(fā)光單元111所確定出的處理順序、發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示例的對(duì)應(yīng)表。將上述處理(獲取檢測(cè)值并且將該值輸出至微計(jì)算機(jī)125)執(zhí)行了數(shù)量與發(fā)光單元111的數(shù)量相同的32次。
在第1次處理中,發(fā)光單元111(1,1,1)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(1,2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,2,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖5A是在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,1)和光學(xué)傳感器113(1,2,1)的位置關(guān)系的示意圖。根據(jù)本實(shí)施例,為了調(diào)整發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光亮度,代替離發(fā)光單元111(1,1,1)最近的光學(xué)傳感器113,使用位于離發(fā)光單元111(1,1,1)相對(duì)較遠(yuǎn)的位置的光學(xué)傳感器113(1,2,1)。由于垂直距離140是LED間距131的0.5倍、并且水平距離141是LED間距131的4倍,因此基于勾股定理(Pythagorean Theorem),發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2,1)之間的距離是LED間距131的4.03倍。在本實(shí)施例中,假定LED間距131與擴(kuò)散距離130相同,因而發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2,1)之間的距離是擴(kuò)散距離130的4.03倍。
如圖4所示,在第2次處理中,發(fā)光單元111(1,1,2)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(1,2,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,2,2)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖5B是在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,2)和光學(xué)傳感器113(1,2,2)的位置關(guān)系的示意圖。正如第1次處理那樣,發(fā)光單元111(1,1,2)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2,2)之間的距離是擴(kuò)散距離130的4.03倍。
以相同的方式執(zhí)行圖4的對(duì)應(yīng)表所示的第3次及其之后的處理操作。同樣在第3次及其之后的處理操作中,處理對(duì)象的發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離是擴(kuò)散距離130的4.03倍。
在以下說明中,利用Rd來表示發(fā)光單元111的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器130之間的距離相對(duì)于擴(kuò)散距離130的比率。
現(xiàn)在,將說明在使用位于滿足Rd=4.03的位置處的光學(xué)傳感器113作為調(diào)整用光學(xué)傳感器的情況下、檢測(cè)值沒有因光學(xué)片材106的撓曲而大幅波動(dòng)的原因。
圖6(A)是示出LED芯片112、光學(xué)傳感器113、LED基板110和光學(xué)片材106的位置關(guān)系的示例的示意圖。LED基板110與光學(xué)片材106平行配置。LED芯片112配置在LED基板110上,以使得發(fā)光面面向光學(xué)片材106側(cè)(與光源基板垂直的向著光學(xué)片材側(cè)的方向)。在LED芯片112變?yōu)镺N的情況下,來自LED芯片112的光121向著光學(xué)片材106擴(kuò)散。從LED發(fā)出的光通常具有強(qiáng)度分布大致為朗伯(Lambertian)分布的指向性,其中強(qiáng)度在與發(fā)光面垂直的方向上最高。
圖7是示出相對(duì)于與LED芯片112的發(fā)光面垂直的方向的角度θ和從LED芯片112發(fā)出的光的強(qiáng)度(發(fā)光強(qiáng)度)之間的關(guān)系的示例的圖。圖7是LED芯片112的發(fā)光強(qiáng)度分布具有朗伯分布的情況。圖7的y軸表示發(fā)光強(qiáng)度,并且x軸表示角度θ。如圖7所示,在朗伯分布的情況下,發(fā)光強(qiáng)度=cosθ成立,其中在角度θ=0°的情況下發(fā)光強(qiáng)度最高,并且在角度θ=±90°的情況下發(fā)光強(qiáng)度變?yōu)?。
圖6(B)是示出在僅使一個(gè)LED芯片112(僅一個(gè)發(fā)光單元)變?yōu)镺N時(shí)的光學(xué)片材106的背面上的亮度分布的示例的圖。在圖6(B)中,y軸表示亮度,并且x軸表示光學(xué)片材106上的位置。具體地,x軸表示相對(duì)于面向LED芯片112(即與LED芯片112相對(duì))的位置的距離。光學(xué)片材106的背面上的亮度由從LED芯片112直接入射的光(直接入射成分)與重復(fù)進(jìn)行光學(xué)片材106和LED基板110之間的反射之后入射的光(間接入射成分)的總和來確定。光學(xué)片材106的背面上的亮度分布在位置為x=0(LED芯片112的正上方的位置)的情況下最大,并且隨著位置變得越來越遠(yuǎn)離位置x=0,亮度減小,從而繪制出曲線150。曲線150是在光學(xué)片材106沒有彎曲的情況下的亮度分布。
這里,如圖6(A)所示,假定光學(xué)傳感器113-1配置在LED基板110上,以使得光學(xué)傳感器113-1的檢測(cè)面面向光學(xué)片材106側(cè)(與光源基板垂直的向著光學(xué)片材側(cè)的方向)。在這種情況下,光學(xué)傳感器113-1檢測(cè)與圖6(B)的亮度分布中的面向光學(xué)傳感器113-1的位置處的亮度151相對(duì)應(yīng)的亮度。為了使光學(xué)傳感器的檢測(cè)值中的S/N比最優(yōu)化,需要將光學(xué)傳感器配置得盡可能接近LED芯片112,以使得接收到最多的光量,并且現(xiàn)有技術(shù)是基于該概念所設(shè)計(jì)的。
圖8是示出光學(xué)片材106中可能產(chǎn)生的撓曲的示例的截面圖。光學(xué)片材106的周邊部分被光學(xué)片材固定構(gòu)件157固定。然而,由于諸如熱膨脹、靜電氣、老化和重力等的要因,因此在光學(xué)片材106中產(chǎn)生如下?lián)锨渲袚锨鷧^(qū)域離中央部分越近,撓曲量越大,并且該區(qū)域離周邊部分越近,撓曲量越小。撓曲是在光學(xué)片材106整體向著LED基板110而彎曲的負(fù)方向上產(chǎn)生的(撓曲155)、或者是在光學(xué)片材106整體遠(yuǎn)離LED基板110而彎曲的正方向上產(chǎn)生的(撓曲156)。除了該撓曲以外,還可能產(chǎn)生局部撓曲和波紋,但通常負(fù)方向上的撓曲155或正方向上的撓曲156占主導(dǎo)。
圖6(A)的點(diǎn)劃線160表示在負(fù)方向上彎曲的光學(xué)片材106的位置。在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下,光學(xué)片材106在維持與LED基板110的平行關(guān)系的同時(shí)移動(dòng)得更加接近LED基板110。如圖8的截面圖所示,該區(qū)域離光學(xué)片材106的中央部分越近,撓曲越大,但從局限于LED芯片112的周邊的微觀角度,仍可視為維持了光學(xué)片材106和LED基板110之間的平行關(guān)系。
圖6(B)的點(diǎn)劃線161示出在負(fù)方向上彎曲的光學(xué)片材106的背面上的亮度分布。在曲線161中,在與LED芯片112相對(duì)的位置附近(x=0附近),與曲線150相比亮度變高,并且在遠(yuǎn)離于與LED芯片112相對(duì)的位置的位置處,與曲線150相比亮度變低。這是因?yàn)椋簛碜訪ED芯片112的光的擴(kuò)散(到達(dá)光學(xué)片材106之前的光的擴(kuò)散)因光學(xué)片材106接近LED芯片112而受到抑制。在來自LED芯片112的光的擴(kuò)散受到抑制的情況下,光121集中在與LED芯片112相對(duì)的位置上,并且光121沒有完全到達(dá)遠(yuǎn)離與LED芯片112相對(duì)的位置的位置。
在光學(xué)片材106位于由點(diǎn)劃線160表示的位置處的情況下,光學(xué)傳感器113-1檢測(cè)與圖6(B)的亮度分布161中的面向光學(xué)傳感器113-1的位置處的亮度162相對(duì)應(yīng)的亮度。該亮度162在接近LED芯片112的位置處(x=0附近)變得高于作為光學(xué)片材106沒有彎曲時(shí)的亮度的亮度151,并且在遠(yuǎn)離LED芯片112的位置處變得低于亮度151。換句話說,在光學(xué)片材的背面上的亮度分布因光學(xué)片材的撓曲而改變的情況下,由于光學(xué)片材的撓曲所引起的光學(xué)傳感器的檢測(cè)值的變化量根據(jù)發(fā)光單元的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器之間的距離而改變。由于這是因光學(xué)傳感器必須檢測(cè)到的溫度和老化所引起的亮度的變化,因此因光學(xué)片材106的撓曲而產(chǎn)生的亮度的變化變?yōu)闄z測(cè)誤差。
圖6(A)的虛線170表示在正方向上彎曲的光學(xué)片材106的位置。在光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下,光學(xué)片材106在維持與LED基板110的平行關(guān)系的同時(shí)移動(dòng)得遠(yuǎn)離LED基板110。
圖6(B)的虛線171表示在正方向上彎曲的光學(xué)片材106的背面上的亮度分布。在曲線171中,在與LED芯片112相對(duì)的位置附近(x=0附近),亮度與曲線150的亮度相比變低,并且在遠(yuǎn)離與LED芯片112相對(duì)的位置的位置處,亮度與曲線150的亮度相比變高。這是因?yàn)椋弘S著光學(xué)片材106移動(dòng)得遠(yuǎn)離LED芯片112,來自LED芯片112的光在更大程度上擴(kuò)散。在來自LED芯片112的光在更大程度上擴(kuò)散的情況下,光121無法容易地集中在與LED芯片112相對(duì)的位置上,并且光121能夠更加容易地到達(dá)遠(yuǎn)離與LED芯片112相對(duì)的位置的位置。
在光學(xué)片材106位于由虛線170表示的位置處的情況下,光學(xué)傳感器113-1檢測(cè)與圖6(B)的亮度分布171中的面向光學(xué)傳感器113-1的位置處的亮度172相對(duì)應(yīng)的亮度。該亮度172在接近LED芯片112的位置處(x=0附近)變得低于作為光學(xué)片材106沒有彎曲時(shí)的亮度的亮度151,并且在遠(yuǎn)離LED芯片112的位置處變得高于亮度151。換句話說,正如在負(fù)方向上彎曲的光學(xué)片材106的情況那樣,這種亮度的變化變?yōu)闄z測(cè)誤差。
如圖6(B)所示,存在曲線150、曲線161和曲線171一致的位置180(由于撓曲所引起的亮度變化為零的位置:曲線的過零點(diǎn))。因此,使用被配置成與光學(xué)片材的背面上的過零點(diǎn)位置附近的區(qū)域(由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量的絕對(duì)值為預(yù)定值以下的背面上的位置)相對(duì)的光學(xué)傳感器113-2作為調(diào)整用光學(xué)傳感器。換句話說,使用配置在由于光學(xué)片材的撓曲所引起的檢測(cè)值的變化量的絕對(duì)值為預(yù)定值以下的位置處的光學(xué)傳感器113-2作為調(diào)整用光學(xué)傳感器。具體地,根據(jù)本實(shí)施例,向各發(fā)光單元分配多個(gè)光學(xué)傳感器中的如下光學(xué)傳感器(圖4),其中該光學(xué)傳感器配置在僅該發(fā)光單元變?yōu)镺N時(shí)的由于光學(xué)片材的撓曲所引起的檢測(cè)值的變化量的絕對(duì)值為預(yù)定值以下的位置處。在調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度的情況下,使用多個(gè)光學(xué)傳感器中的分配至該發(fā)光單元的光學(xué)傳感器。由此,可以減少由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差(檢測(cè)值的變化)。
光學(xué)傳感器113的配置位置不限于LED基板110上的位置。例如,光學(xué)傳感器113可以配置在LED基板110上所形成的孔的內(nèi)部,或者光學(xué)傳感器113可以配置在遠(yuǎn)離LED基板110的位置處。
DICOM part 14是與要求高精度的醫(yī)學(xué)用圖像顯示設(shè)備的顯示性能有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)DICOM part 14,要求用于校準(zhǔn)顯示亮度的光度計(jì)的檢測(cè)值處于絕對(duì)亮度的3%內(nèi)(參見醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信標(biāo)準(zhǔn)(DICOM)Part 14:灰度標(biāo)準(zhǔn)顯示函數(shù))。在使用滿足該精度的光度計(jì)(即實(shí)際傳感器)的情況下,可以將顯示亮度的誤差抑制為不會(huì)被用戶識(shí)別出的程度。因此,優(yōu)選地,調(diào)整用光學(xué)傳感器配置在光學(xué)片材的背面上的如下位置處,其中在該位置處,光學(xué)片材彎曲的情況下的亮度相對(duì)于光學(xué)片材沒有彎曲的情況下的亮度的比率為97%以上且103%以下。通過使用配置在這種位置的調(diào)整用光學(xué)傳感器,可以獲取到由于光學(xué)片材的撓曲所引起的波動(dòng)較小的檢測(cè)值,結(jié)果可以非常精確地調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度。
現(xiàn)在,將說明光學(xué)片材106的背面上的亮度的變化量和Rd(發(fā)光單元111的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113之間的距離相對(duì)于擴(kuò)散距離130的比率)之間的關(guān)系。
圖9是發(fā)光單元(LED芯片)的發(fā)光強(qiáng)度分布大致具有朗伯分布(發(fā)光強(qiáng)度符合cosθ)的示例。圖9示出LED間距131和擴(kuò)散距離130相同的情況。圖9的x軸表示Rd,并且y軸表示因光學(xué)片材的撓曲而產(chǎn)生的亮度(光學(xué)片材的背面上的亮度)的變化量。曲線200表示光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的亮度的變化量。并且曲線201示出光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的亮度的變化量。
如圖9所示,隨著位置變得越接近與LED芯片112相對(duì)的位置(與Rd=0的位置相對(duì)的光學(xué)片材上的位置),由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量增大。與Rd近似為4的位置相對(duì)的光學(xué)片材上的位置是過零點(diǎn),并且在Rd大于4的情況下,亮度的變化量也增大。
在光學(xué)傳感器113的檢測(cè)面面向光學(xué)片材106側(cè)(與光源基板垂直的向著光學(xué)片材側(cè)的方向)的情況下,y軸表示光學(xué)傳感器113的檢測(cè)誤差。
因此,在發(fā)光強(qiáng)度分布大致具有朗伯分布的情況下,優(yōu)選地,調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的調(diào)整用光學(xué)傳感器被配置在相對(duì)于發(fā)光單元的發(fā)光中心遠(yuǎn)離了發(fā)光單元和光學(xué)片材之間的距離的大致4倍的距離的位置處。由此,可以獲取到由于光學(xué)片材的撓曲所引起的波動(dòng)較小的檢測(cè)值。
由于以上原因,在本實(shí)施例中,處理對(duì)象的發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離為擴(kuò)散距離130的4.03倍。結(jié)果,可以獲取到由于光學(xué)片材的撓曲所引起的波動(dòng)較小的檢測(cè)值。
圖10A是示出來自發(fā)光單元(LED芯片)的光的指向性和表示與過零點(diǎn)相對(duì)的位置的Rd之間的關(guān)系的示例的圖。在圖10A中,x軸表示指向性并且y軸表示與過零點(diǎn)相對(duì)的位置處的Rd。圖10B是示出來自發(fā)光單元(LED芯片)的光的指向性和發(fā)光強(qiáng)度分布之間的關(guān)系的示例的圖。在圖10B中,x軸表示從與光源基板垂直的方向向著光學(xué)片材側(cè)的角度,并且y軸表示在與光源基板垂直的向著光學(xué)片材側(cè)的方向上遠(yuǎn)離了預(yù)定距離的位置處的發(fā)光亮度。
在發(fā)光單元的發(fā)光強(qiáng)度分布具有朗伯分布(例如,發(fā)光強(qiáng)度符合cosθ;發(fā)光強(qiáng)度分布具有圖10B的曲線190)的情況下,與過零點(diǎn)相對(duì)的位置處的Rd近似為4。而在來自發(fā)光單元的光的指向性高(例如,發(fā)光強(qiáng)度符合cos3θ;發(fā)光強(qiáng)度分布具有圖10B的曲線191)的情況下,與過零點(diǎn)相對(duì)的位置處的Rd變?yōu)樾∮?的值。這是因?yàn)椋簛碜园l(fā)光單元的光的指向性越高,光學(xué)片材的背面上的亮度分布的擴(kuò)散進(jìn)一步受到抑制,并且過零點(diǎn)變得越接近與發(fā)光單元的發(fā)光中心相對(duì)的位置。在來自發(fā)光單元的光的指向性弱(例如,發(fā)光強(qiáng)度符合cos1/3θ;發(fā)光強(qiáng)度分布具有圖10B的曲線192)的情況下,與過零點(diǎn)相對(duì)的位置處的Rd變?yōu)榇笥?的值??梢酝ㄟ^使用能夠改變光的指向性和擴(kuò)散性的透鏡或反射板來控制該指向性。
因此,在光源基板具有發(fā)出指向性彼此不同的光的多個(gè)發(fā)光單元的情況下,優(yōu)選地,處理對(duì)象的發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離不均勻。具體地,優(yōu)選地,發(fā)出指向性高的光的發(fā)光單元的發(fā)光中心與調(diào)整該發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的光學(xué)傳感器之間的距離短于發(fā)出指向性低的光的發(fā)光單元的發(fā)光中心與調(diào)整該發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的光學(xué)傳感器之間的距離。
圖11是針對(duì)光源基板具有發(fā)出指向性相互不同的光的多個(gè)發(fā)光單元的情況的對(duì)應(yīng)表(示出多個(gè)發(fā)光單元111的處理順序以及發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表)的一個(gè)示例。在圖4的示例中,針對(duì)所有的發(fā)光單元11,在調(diào)整發(fā)光亮度時(shí),使用配置在Rd=4.03的位置處的光學(xué)傳感器113作為調(diào)整用光學(xué)傳感器。然而,在圖11的例子中,在發(fā)光單元111位于光源基板的邊緣的情況下,使用配置在Rd=4.72或Rd=5.02的位置處的光學(xué)傳感器113作為調(diào)整用光學(xué)傳感器。具體地,在針對(duì)發(fā)光單元111(1,1,1)~111(1,1,5)、111(1,2,1)~111(1,2,4)、111(1,2,8)、111(2,1,1)、111(2,1,5)~111(2,1,8)和111(2,2,4)~111(2,2,8)的總共20個(gè)發(fā)光單元111調(diào)整發(fā)光亮度的情況下,使用配置在Rd=4.72或Rd=5.02的位置處的光學(xué)傳感器113作為調(diào)整用光學(xué)傳感器。
這是因?yàn)椋簛碜园l(fā)光單元的光的指向性由于來自LED芯片112的光在背光設(shè)備的側(cè)壁面上發(fā)生反射而降低。具體地,來自發(fā)光單元的光的指向性隨著位置越接近光源基板的邊緣而降低。圖12A是示出來自LED芯片112的光的指向性的示例的圖。曲線190示出朗伯分布。來自配置在光源基板的邊緣上的發(fā)光單元的光的強(qiáng)度分布是與曲線190(朗伯分布)相比指向性較低的曲線193。
在圖11的情況中,使發(fā)光單元和調(diào)整用光學(xué)傳感器相對(duì)應(yīng),以使得離光源基板的邊緣近的發(fā)光單元的發(fā)光中心和與該發(fā)光單元相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離長(zhǎng)于離光源基板的邊緣遠(yuǎn)的發(fā)光單元的發(fā)光中心和與該發(fā)光單元相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離。
通過使用Rd值高的光學(xué)傳感器113來調(diào)整發(fā)出指向性低的光的發(fā)光單元111的發(fā)光亮度,可以減小由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的光學(xué)傳感器113的檢測(cè)誤差。
圖12B是示出發(fā)光單元111(1,1,1)和光學(xué)傳感器113(1,2,2)(調(diào)整用光學(xué)傳感器)之間的位置關(guān)系的示意圖。在本實(shí)施例中,在調(diào)整發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光亮度時(shí),代替離發(fā)光單元111(1,1,1)最近的光學(xué)傳感器113,而是使用位于由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差較小的位置處的光學(xué)傳感器113(1,2,2)。由于垂直距離230是LED間距131的0.5倍、并且水平距離231是LED間距131的5倍,因此根據(jù)勾股定理,發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2,2)之間的距離是LED間距131的5.02倍。在本實(shí)施例中,假定LED間距131和擴(kuò)散距離130相同,因而發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2,2)之間的距離是擴(kuò)散距離130的5.02倍。
圖12C是示出發(fā)光單元111(1,1,4)和光學(xué)傳感器113(2,2,4)(調(diào)整用光學(xué)傳感器)之間的位置關(guān)系的示意圖。在本實(shí)施例中,在調(diào)整發(fā)光單元111(1,1,4)的發(fā)光亮度時(shí),代替離發(fā)光單元111(1,1,4)最近的光學(xué)傳感器113,而是使用位于由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差較小的位置處的光學(xué)傳感器113(2,2,4)。由于垂直距離240是LED間距131的2.5倍、并且水平距離241是LED間距131的4倍,因此根據(jù)勾股定理,發(fā)光單元111(1,1,4)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(2,2,4)之間的距離是LED間距131的4.72倍。在本實(shí)施例中,假定LED間距131和擴(kuò)散距離130相同,因而發(fā)光單元111(1,1,4)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(2,2,4)之間的距離是擴(kuò)散距離130的4.72倍。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,可以獲取到由于光學(xué)片材的撓曲所引起的波動(dòng)小的檢測(cè)值作為來自光學(xué)片材的反射光的檢測(cè)值,因此可以以高精度來調(diào)整發(fā)光單元的發(fā)光亮度。
在本實(shí)施例中,說明了具有多個(gè)發(fā)光單元的光源基板的情況,但光源基板可以僅具有一個(gè)發(fā)光單元。在這種情況下,僅配置一個(gè)光學(xué)傳感器以調(diào)整該一個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光亮度。該光學(xué)傳感器被配置成:與由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量的絕對(duì)值為預(yù)定值以下的、位于光學(xué)片材的背面上的位置相對(duì)。例如,如圖13A~圖13C所示,光源基板可以具有一個(gè)發(fā)光單元。在該發(fā)光單元的發(fā)光強(qiáng)度分布大致具有朗伯分布的情況下,光學(xué)傳感器可以配置在相對(duì)于該發(fā)光單元的發(fā)光中心起遠(yuǎn)離了擴(kuò)散距離的大致4倍的位置處。在圖13A中,光學(xué)傳感器配置在發(fā)光單元的邊緣。在圖13B中,光學(xué)傳感器配置在發(fā)光單元的外側(cè)。在圖13C中,光學(xué)傳感器配置在發(fā)光單元的內(nèi)側(cè)。
在本實(shí)施例中,說明了光學(xué)傳感器113的檢測(cè)面面向光學(xué)片材106側(cè)(與光源基板垂直的向著光學(xué)片材側(cè)的方向)的情況,但本發(fā)明不限于此。僅在光學(xué)傳感器113的檢測(cè)面面向光學(xué)片材上的過零點(diǎn)(由于撓曲所引起的亮度的變化為預(yù)定值以下的位置)的情況下,該檢測(cè)面才可以面向相對(duì)于與光源基板垂直的方向存在傾斜的方向。
在本實(shí)施例中,在檢測(cè)到來自發(fā)光單元的光(更具體為反射光)的情況下,僅使該發(fā)光單元變?yōu)镺N,但同樣可以使受到來自該發(fā)光單元的光的影響不是很大的發(fā)光單元變?yōu)镺N。
實(shí)施例2
現(xiàn)在將說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的光源設(shè)備。在實(shí)施例1中,說明了向一個(gè)發(fā)光單元111配置一個(gè)光源(LED芯片112)、并且LED間距131和擴(kuò)散距離130相同的情況。在本實(shí)施例中,將說明在一個(gè)發(fā)光單元111中配置多個(gè)光源(多個(gè)LED芯片112)、并且LED間距131和擴(kuò)散距離130不相同的情況。利用相同的附圖標(biāo)記來表示與實(shí)施例1相同的組成元件,其中省略了針對(duì)該組成元件的說明。
在實(shí)施例1中,在一個(gè)發(fā)光單元111中配置一個(gè)LED芯片112,但例如也可以在一個(gè)發(fā)光單元111中配置總共4個(gè)LED芯片112(2行×2列)或總共9個(gè)LED芯片112(3行×3列)。
圖14A是示出在一個(gè)發(fā)光單元111中配置總共4個(gè)LED芯片112(2行×2列)的示例的示意圖。這4個(gè)LED芯片112是按等間隔配置的。點(diǎn)301是發(fā)光單元111的中心點(diǎn),并且這4個(gè)LED芯片112的中心點(diǎn)和中心點(diǎn)301一致。因此,發(fā)光單元111的發(fā)光中心是點(diǎn)301。
圖14B是示出在一個(gè)發(fā)光單元111中配置總共4個(gè)LED芯片300(2行×2列)的示例的示意圖。在圖14A中,使用一個(gè)白色LED作為一個(gè)LED芯片112,但在圖14B中,一個(gè)LED芯片300包括發(fā)出顏色相互不同的光的多個(gè)LED。具體地,一個(gè)LED芯片300包括發(fā)出紅色光的一個(gè)紅色LED、發(fā)出綠色光的兩個(gè)綠色LED和發(fā)出藍(lán)色光的一個(gè)藍(lán)色LED這4個(gè)LED。一個(gè)LED芯片300與圖14A的一個(gè)LED芯片112相對(duì)應(yīng)。因此,將圖14A和圖14B視為彼此等同。點(diǎn)302是發(fā)光單元111的中心點(diǎn),并且這4個(gè)LED芯片300的中心點(diǎn)和中心點(diǎn)302一致。因此,發(fā)光單元111的發(fā)光中心是點(diǎn)302。
圖14C是示出在一個(gè)發(fā)光單元111中配置總共9個(gè)LED芯片112(3行×3列)的示例的示意圖。這9個(gè)LED芯片112是按等間隔配置的。點(diǎn)303是發(fā)光單元111的中心點(diǎn),并且這9個(gè)LED芯片112的中心點(diǎn)與中心點(diǎn)303一致。因此,發(fā)光單元111的發(fā)光中心是點(diǎn)303。
實(shí)施例1的圖9中的圖示出如下內(nèi)容:在使用發(fā)光強(qiáng)度分布具有朗伯分布(cosθ)的標(biāo)準(zhǔn)LED芯片的情況下,光學(xué)傳感器113的檢測(cè)誤差在Rd為4附近時(shí)最小。換句話說,圖9的圖示出了與Rd為4附近的位置相對(duì)的光學(xué)片材上的位置是過零點(diǎn)。在一個(gè)發(fā)光單元111上配置多個(gè)LED芯片112的情況下,同樣可以應(yīng)用與在一個(gè)發(fā)光單元111上配置一個(gè)LED芯片112的情況相同的概念。以下將說明該情況。
圖15示出光學(xué)片材106的背面上的亮度的變化量和Rd之間的關(guān)系的示例。圖15的x軸表示Rd。并且圖15的y軸表示由于光學(xué)片材的撓曲而產(chǎn)生的亮度(光學(xué)片材的背面上的亮度)的變化量、即光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差。
曲線200和曲線201表示在一個(gè)發(fā)光單元111中配置一個(gè)LED芯片的情況下的檢測(cè)誤差。曲線200表示在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。并且曲線201表示在光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。
曲線310和曲線311表示在一個(gè)發(fā)光單元111中配置總共4個(gè)LED芯片(2行×2列)的情況下的檢測(cè)誤差。曲線310表示在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。并且曲線311表示在光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。曲線320和曲線321表示在一個(gè)發(fā)光單元111中配置總共9個(gè)LED芯片(3行×3列)的情況下的檢測(cè)誤差。曲線320表示在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。并且曲線321表示在光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。
如圖15所示,過零點(diǎn)不依賴于一個(gè)發(fā)光單元111中所配置的LED芯片112的數(shù)量。具體地,在發(fā)光單元111的發(fā)光強(qiáng)度分布(各LED芯片112的發(fā)光強(qiáng)度分布)大致具有朗伯分布的情況下,與Rd近似為4的位置相對(duì)的光學(xué)片材上的位置變?yōu)檫^零點(diǎn)。換句話說,在發(fā)光強(qiáng)度分布大致具有朗伯分布的情況下,在相對(duì)于發(fā)光單元的發(fā)光中心遠(yuǎn)離了發(fā)光單元和光學(xué)片材之間的距離的近似4倍的距離的位置處,光學(xué)傳感器113的檢測(cè)誤差最小。
圖16A是示出在一個(gè)發(fā)光單元中配置總共4個(gè)LED芯片(2行×2列)的情況下的發(fā)光單元和與該發(fā)光單元相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的示意圖。
在圖16A的情況中,當(dāng)調(diào)整發(fā)光單元330的發(fā)光亮度時(shí),代替離發(fā)光單元330最近的光學(xué)傳感器,而是使用離發(fā)光單元330第三近的光學(xué)傳感器332。發(fā)光單元330的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器332之間的距離334是LED間距333的4.00倍。在LED間距333和擴(kuò)散距離130相同的情況下,發(fā)光單元330的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器332之間的距離是擴(kuò)散距離130的4.00倍(即,Rd=4.00)。結(jié)果,可以充分地降低由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差。
圖16B是示出在一個(gè)發(fā)光單元中配置總共9個(gè)LED芯片(3行×3列)的情況下的發(fā)光單元和與該發(fā)光單元相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的示意圖。
在圖16B的情況中,當(dāng)調(diào)整發(fā)光單元340的發(fā)光亮度時(shí),代替離發(fā)光單元340最近的光學(xué)傳感器,而是使用離發(fā)光單元340第二近的光學(xué)傳感器342。由于垂直距離345是LED間距343的0.5倍、并且水平距離344是LED間距343的3.5倍,因此根據(jù)勾股定理,發(fā)光單元340的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器342之間的距離是LED間距343的3.54倍。在LED間距343和擴(kuò)散距離130相同的情況下,發(fā)光單元340的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器342之間的距離是擴(kuò)散距離130的3.54倍(即,Rd=3.54)。結(jié)果,可以充分地降低由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差。
在圖16A和圖16B的示例中,示出了不使用離發(fā)光單元最近的光學(xué)傳感器的示例,但即使在使用離發(fā)光單元最近的光學(xué)傳感器的情況下,也可以降低由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差。圖17示出即使在使用離發(fā)光單元最近的光學(xué)傳感器的情況下也使得能夠降低由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差的結(jié)構(gòu)的示例。
圖17是示出在一個(gè)發(fā)光單元中配置總共36個(gè)LED芯片(6行×6列)的情況下的發(fā)光單元和與該發(fā)光單元相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的示意圖。
在圖17的示例中,當(dāng)調(diào)整發(fā)光單元350的發(fā)光亮度時(shí),使用離發(fā)光單元350最近的光學(xué)傳感器352。由于垂直距離355是LED間距353的3倍、并且水平距離354是LED間距353的3倍,因此基于勾股定理,發(fā)光單元350的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器352之間的距離是LED間距353的4.24倍。在LED間距353和擴(kuò)散距離130相同的情況下,發(fā)光單元350的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器352之間的距離是擴(kuò)散距離130的4.24倍(即,Rd=4.24)。結(jié)果,在一個(gè)發(fā)光單元的大小較大的情況下,即使使用離發(fā)光單元最近的光學(xué)傳感器,也可以充分地降低由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差。
圖18A是示出在擴(kuò)散距離是LED間距的2倍的情況下的LED基板110和光學(xué)片材106之間的位置關(guān)系的示例的截面圖。在LED基板110上,LED芯片112是按等間隔配置的。將LED芯片112的間隔視為L(zhǎng)ED間距361。光學(xué)片材106與LED基板110平行配置。將光學(xué)片材106和LED基板110之間的距離視為擴(kuò)散距離360。在使用具有標(biāo)準(zhǔn)指向性的LED芯片112的背光設(shè)備的情況下,通過配置各構(gòu)件以使得擴(kuò)散距離360充分長(zhǎng)于LED間距361,可以充分地降低透過光學(xué)片材106之后的光的亮度不均勻。
圖18B是示出在一個(gè)發(fā)光單元中配置總共4個(gè)LED芯片(2行×2列)的情況下的發(fā)光單元和與該發(fā)光單元相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的示意圖。圖18B示出在擴(kuò)散距離是LED間距的2倍的情況下的示例。
在圖18B的情況中,當(dāng)調(diào)整發(fā)光單元370的發(fā)光亮度時(shí),代替離發(fā)光單元370最近的光學(xué)傳感器,而是使用離發(fā)光單元370第二近的光學(xué)傳感器372。發(fā)光單元370的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器372之間的距離是LED間距361的2.00倍。由于擴(kuò)散距離130是LED間距361的2倍,因此發(fā)光單元370的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器372之間的距離是擴(kuò)散距離130的4.00倍(即,Rd=4.00)。結(jié)果,可以充分地降低由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的檢測(cè)誤差。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,即使在光源基板上配置多個(gè)光源的情況下或者即使在LED間距和擴(kuò)散距離不相同的情況下,也正如實(shí)施例1那樣,可以獲取到由于光學(xué)片材的撓曲所引起的波動(dòng)小的檢測(cè)值。
實(shí)施例3
現(xiàn)在將說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的光源設(shè)備。在實(shí)施例1和實(shí)施例2中,說明了使用如下光學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu),其中該光學(xué)傳感器配置在與由于光學(xué)片材106的撓曲所引起的亮度的波動(dòng)充分小的光學(xué)片材106的背面上的位置相對(duì)的位置。然而,在對(duì)于所有的發(fā)光單元111均使用這種光學(xué)傳感器的情況下,光學(xué)傳感器113的數(shù)量增加并且制造成本增加。在本實(shí)施例中,將說明使得能夠使用少量的光學(xué)傳感器113來減少光源設(shè)備的亮度不均勻的結(jié)構(gòu)。利用相同的附圖標(biāo)記來表示與實(shí)施例1或?qū)嵤├?相同的組成元件,其中省略了針對(duì)該組成元件的說明。
圖19A是示出根據(jù)本實(shí)施例的LED基板110的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖。在圖19A中,LED基板110總共具有4個(gè)發(fā)光單元111(2行×2列)。在各發(fā)光單元111中按等間隔配置4個(gè)LED芯片112。根據(jù)本實(shí)施例的背光設(shè)備(光源設(shè)備)可以針對(duì)各發(fā)光單元111調(diào)整發(fā)光亮度。在各LED基板110中配置有一個(gè)光學(xué)傳感器113。光學(xué)傳感器113配置在這4個(gè)發(fā)光單元111的中心(即,LED基板110的中心)。因此,根據(jù)本實(shí)施例,光學(xué)傳感器的數(shù)量與如圖2或圖16A所示的配置光學(xué)傳感器的情況相比變小。
圖19B是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的LED基板110、發(fā)光單元111和光學(xué)傳感器113的配置的示例的示意圖。在配置于左上角的LED基板110(1,1)的右側(cè),順次配置LED基板110(1,2)、LED基板110(1,3)和LED基板110(1,4)。在配置于左上角的LED基板110(1,1)的下側(cè),順次配置LED基板110(2,1)和LED基板110(3,1)。在LED基板110(2,1)的右側(cè),順次配置LED基板110(2,2)、LED基板110(2,3)和LED基板110(2,4)。在LED基板110(3,1)的右側(cè),順次配置LED基板110(3,2)、LED基板110(3,3)和LED基板110(3,4)。如上所述,光源基板101總共具有12個(gè)LED基板110(3行×4列)(排列成6行×8列的總共48個(gè)發(fā)光單元111)。
LED基板110(1,1)具有發(fā)光單元111(1,1,1)、發(fā)光單元111(1,1,2)、發(fā)光單元111(1,1,3)和發(fā)光單元111(1,1,4)。在LED基板110(1,1)中配置有光學(xué)傳感器113(1,1)。這同樣適用于其它的LED基板。
圖19C是示出LED基板110和光學(xué)片材106的位置關(guān)系的示例的截面圖。各LED芯片112是按等間隔配置的。將LED芯片112的間隔視為L(zhǎng)ED間距401。光學(xué)片材106與LED基板110平行配置。將光學(xué)片材106和LED基板110之間的距離視為擴(kuò)散距離400。這里假定LED間距401和擴(kuò)散距離400相同。
圖20是示出針對(duì)多個(gè)發(fā)光單元111所確定的處理順序以及發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示例的對(duì)應(yīng)表。將實(shí)施例1所述的處理(獲取檢測(cè)值并將該值輸出至微計(jì)算機(jī)125)執(zhí)行作為與發(fā)光單元111的數(shù)量相同的數(shù)量的48次。在圖20中,為了簡(jiǎn)單,僅例示出LED基板110(1,1)~110(1,4)這4個(gè)LED基板。其它的LED基板中的發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器的對(duì)應(yīng)關(guān)系與LED基板110(1,1)~110(1,4)的情況相同。
在第1次處理中,發(fā)光單元111(1,1,1)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(1,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,2)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖21A是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,1)和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的位置關(guān)系的示意圖。代替離發(fā)光單元111(1,1,1)最近的光學(xué)傳感器113,而是使用位于離發(fā)光單元111(1,1,1)相對(duì)較遠(yuǎn)的位置處的光學(xué)傳感器113(1,2)。由于垂直距離410與LED間距401相同、并且水平距離411是LED間距401的5倍,因此基于勾股定理,發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是LED間距401的5.10倍。在本實(shí)施例中,假定LED間距401與擴(kuò)散距離400相同,因而發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是擴(kuò)散距離400的5.10倍(Rd=5.10)。
如圖20所示,在第2次處理中,發(fā)光單元111(1,1,2)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(1,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,2)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖21B是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,2)和光學(xué)傳感器113(1,2)的位置關(guān)系的示意圖?;谂c第1次處理中所述的計(jì)算方法相同的計(jì)算方法,發(fā)光單元111(1,1,2)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是擴(kuò)散距離400的3.16倍(Rd=3.16)。
以相同方式執(zhí)行圖20的對(duì)應(yīng)表中所示的第3次及其之后的處理操作。在第3次及其之后的處理操作中,處理對(duì)象的發(fā)光單元111的發(fā)光中心和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離是擴(kuò)散距離400的5.10倍或3.16倍。
如上所述,在與Rd近似為4的位置相對(duì)的位于光學(xué)片材的背面上的位置處,由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化大致變?yōu)榱恪?/p>
在本實(shí)施例中,多個(gè)發(fā)光單元包括第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元。調(diào)整第二發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的光學(xué)傳感器被配置在比如下位置離第二發(fā)光單元更遠(yuǎn)的位置,其中該位置是與在僅第二發(fā)光單元變?yōu)镺N時(shí)的由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量大致為零的光學(xué)片材的背面上的位置相對(duì)的位置。調(diào)整第三發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的光學(xué)傳感器被配置在比如下位置離第三發(fā)光單元更近的位置,其中該位置是與在僅第三發(fā)光單元變?yōu)镺N時(shí)的由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量大致為零的光學(xué)片材的背面上的位置相對(duì)的位置。
圖22是示出發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的示意圖。在圖22中,利用陰影圖案來填充調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置位于Rd=5.10的位置處的發(fā)光單元111(第二發(fā)光單元)。例如,發(fā)光單元111(1,1,1)和發(fā)光單元111(1,2,2)是第二發(fā)光單元。在圖22中,利用點(diǎn)圖案來填充調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置位于Rd=3.16的位置處的發(fā)光單元111(第三發(fā)光單元)。例如,發(fā)光單元111(1,1,2)和發(fā)光單元111(1,2,1)是第三發(fā)光單元。在圖22中,第二發(fā)光單元的數(shù)量和第三發(fā)光單元的數(shù)量相同。在本實(shí)施例中,第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元分散配置,以使得由于光學(xué)片材的背面上的亮度分布的變化所引起的調(diào)整后的發(fā)光亮度的誤差抵消。具體地,第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元彼此相鄰。
圖23示出光學(xué)片材106的背面上的亮度的變化量和Rd之間的關(guān)系的示例。圖23的x軸表示Rd。圖23的y軸表示由于光學(xué)片材的撓曲而產(chǎn)生的亮度(光學(xué)片材的背面上的亮度)的變化量、即光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差。曲線200表示光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。并且曲線201表示光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。與Rd近似為4的位置相對(duì)的位置是過零點(diǎn)。
在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下,如由點(diǎn)430所示,在與Rd=3.16的位置相對(duì)的位置中產(chǎn)生正方向上的誤差(獲取到的檢測(cè)值大于光學(xué)片材沒有彎曲的情況的檢測(cè)值)。在與Rd=5.10的位置相對(duì)的位置中,如由點(diǎn)431所示,產(chǎn)生負(fù)方向上的誤差。
圖24A是示出在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差的分布的示例的圖。圖24A的x軸表示沿著行方向排列的8個(gè)發(fā)光單元111(2,1,1)、111(2,1,2)、111(2,2,1)、111(2,2,2)、111(2,3,1)、111(2,3,2)、111(2,4,1)和111(2,4,2)。圖24A的y軸表示在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲了預(yù)定量的情況下的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差。
在與發(fā)光單元111(2,1,1)相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)值中產(chǎn)生絕對(duì)值不大的負(fù)的誤差,并且在與發(fā)光單元111(2,1,2)相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)值中產(chǎn)生絕對(duì)值不大的正方向上的誤差。同樣地,在與發(fā)光單元111(2,2,1)相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)值中產(chǎn)生絕對(duì)值不大的正方向上的誤差,并且在與發(fā)光單元111(2,2,2)相對(duì)應(yīng)的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)值中產(chǎn)生絕對(duì)值不大的負(fù)方向上的誤差。位于背光設(shè)備的中央附近的發(fā)光單元111所產(chǎn)生的檢測(cè)誤差的絕對(duì)值大于位于背光設(shè)備的邊緣附近的發(fā)光單元111所產(chǎn)生的檢測(cè)誤差的絕對(duì)值。這是因?yàn)椋号c邊緣區(qū)域相比,在中央?yún)^(qū)域中,光學(xué)片材106的撓曲較大。然而,在任一情況中,檢測(cè)誤差均不太大。
如圖24A所示,產(chǎn)生負(fù)方向上的檢測(cè)誤差的發(fā)光單元111和產(chǎn)生正方向上的檢測(cè)誤差的發(fā)光單元111彼此相鄰。
圖24C是示出在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的發(fā)光亮度調(diào)整后的背光設(shè)備的亮度分布的圖。圖24C示出在所有的發(fā)光單元變?yōu)镺N時(shí)的亮度分布(光學(xué)片材的正面上(作為背面的相對(duì)側(cè)的面上)的亮度分布)。圖24C的x軸與圖24A的x軸相同。圖24C的y軸表示在所有的發(fā)光單元以調(diào)整之后的發(fā)光亮度點(diǎn)亮?xí)r的亮度的誤差。如上所述,由于光學(xué)片材106的撓曲而在光學(xué)傳感器113的檢測(cè)值中產(chǎn)生誤差。在基于這種包括誤差的檢測(cè)值來調(diào)整發(fā)光亮度的情況下,在調(diào)整之后的發(fā)光亮度中產(chǎn)生誤差(相對(duì)于目標(biāo)值的偏差)。結(jié)果,在所有的發(fā)光單元以調(diào)整之后的發(fā)光亮度點(diǎn)亮?xí)r的亮度中也產(chǎn)生誤差。曲線440表示在根據(jù)圖20的對(duì)應(yīng)表來調(diào)整發(fā)光亮度的情況下的結(jié)果。
如圖24A所示,在發(fā)光單元111(2,1,1)的情況下,在檢測(cè)值中產(chǎn)生負(fù)方向上的誤差。因此,在調(diào)整之后的發(fā)光亮度中產(chǎn)生正方向上的誤差。另一方面,在發(fā)光單元111(2,1,2)的情況下,在檢測(cè)值中產(chǎn)生正方向上的誤差。因此,在調(diào)整之后的發(fā)光亮度中產(chǎn)生負(fù)方向上的誤差。然而,由于在背光設(shè)備中來自發(fā)光單元的光充分?jǐn)U散,因此彼此相鄰的發(fā)光單元111(2,1,1)和發(fā)光單元111(2,1,2)之間的發(fā)光亮度的誤差抵消。結(jié)果,如圖24C的曲線440所示,在所有的發(fā)光單元以調(diào)整之后的發(fā)光亮度點(diǎn)亮?xí)r的亮度(光學(xué)片材的正面上的亮度)的誤差變?yōu)檩^小的值。諸如發(fā)光單元111(2,2,1)和發(fā)光單元111(2,2,2)等的其它發(fā)光單元111之間的發(fā)光亮度的誤差也抵消,由此在背光設(shè)備整體中光學(xué)片材的正面上的亮度的誤差變?yōu)檩^小的值。
作為比較,示出如下示例:在圖19B的光源基板101中,與現(xiàn)有技術(shù)的情況相同,使用利用離發(fā)光單元111最近的光學(xué)傳感器113的檢測(cè)值來調(diào)整發(fā)光單元111的發(fā)光亮度。
圖25是利用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法來調(diào)整發(fā)光亮度時(shí)的對(duì)應(yīng)表的示例。
在第1次處理中,發(fā)光單元111(1,1,1)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇離發(fā)光單元111(1,1,1)最近的光學(xué)傳感器113(1,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖21C是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,1)和光學(xué)傳感器113(1,1)之間的位置關(guān)系的示意圖。使用離發(fā)光單元111(1,1,1)最近的光學(xué)傳感器113(1,1)。由于垂直距離450與LED間距401相同、并且水平距離451與LED間距401相同,因此基于勾股定理,發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,1)之間的距離是LED間距401的1.41倍。在本實(shí)施例中,假定LED間距401與擴(kuò)散距離400相同,因而發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,1)之間的距離是擴(kuò)散距離400的1.41倍(Rd=1.41)。
根據(jù)圖25所示的序列,同樣以相同方式執(zhí)行第3次及其之后的處理操作。在這種情況下,發(fā)光單元111的發(fā)光中心和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離均為擴(kuò)散距離400的1.41倍(Rd=1.41)。
在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下,如圖23的點(diǎn)432所示,在Rd=1.41的位置處的光學(xué)傳感器的檢測(cè)值中產(chǎn)生絕對(duì)值大的正方向上的誤差。
圖24B是示出在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差的分布的示例的圖。圖24B的x軸和y軸與圖24A的x軸和y軸相同。圖24B示出在根據(jù)圖25的對(duì)應(yīng)表選擇調(diào)整用光學(xué)傳感器的情況下的檢測(cè)誤差。
在圖24B的示例中,在所有的發(fā)光單元111中均產(chǎn)生絕對(duì)值較大的正方向上的檢測(cè)誤差。與位于背光設(shè)備的邊緣附近的發(fā)光單元111相比,在位于該背光設(shè)備的中央附近的發(fā)光單元111中,檢測(cè)誤差的絕對(duì)值較大。這是因?yàn)椋号c邊緣區(qū)域相比,在中央?yún)^(qū)域中,光學(xué)片材106的撓曲量較大。
圖24C的曲線460表示在根據(jù)圖25的對(duì)應(yīng)表來調(diào)整發(fā)光亮度的情況下的結(jié)果。
如圖24B所示,在發(fā)光單元111(2,1,1)的情況下,在檢測(cè)值中產(chǎn)生正方向上的誤差。因此,在調(diào)整之后的發(fā)光亮度中產(chǎn)生負(fù)方向上的誤差。同樣,在諸如發(fā)光單元111(2,1,2)等的所有其它的發(fā)光單元111中,在檢測(cè)值中產(chǎn)生正方向上的誤差,因此在調(diào)整之后的發(fā)光亮度中產(chǎn)生負(fù)方向上的誤差。
根據(jù)圖25的對(duì)應(yīng)表,發(fā)光亮度的誤差抵消,因而如曲線440所示誤差可以降低。另一方面,在根據(jù)圖25的對(duì)應(yīng)表使用離發(fā)光單元最近的光學(xué)傳感器的情況下,不僅檢測(cè)誤差的絕對(duì)值大,而且發(fā)光亮度的誤差也沒有被抵消,因而如曲線460所示,在光學(xué)片材的正面上的亮度中產(chǎn)生絕對(duì)值較大的負(fù)方向上的誤差。
現(xiàn)在將說明光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況。根據(jù)本實(shí)施例,即使光學(xué)片材106在正方向上彎曲,也可以通過根據(jù)圖20的對(duì)應(yīng)表來降低光學(xué)片材的正面上的亮度的誤差。
在光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下,在與Rd=3.16的位置相對(duì)的位置中,如圖23的點(diǎn)470所示,產(chǎn)生負(fù)方向上的誤差。在與Rd=5.10的位置相對(duì)的位置中,如圖23的點(diǎn)471所示,產(chǎn)生正方向上的誤差。
圖26A是示出在光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差的分布的示例的圖。圖26A的x軸和y軸與圖24A的x軸和y軸相同。如圖26A所示,正如光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況那樣(圖24A),產(chǎn)生負(fù)方向上的檢測(cè)誤差的發(fā)光單元111和產(chǎn)生正方向上的檢測(cè)誤差的發(fā)光單元111彼此相鄰。
圖26B是示出在光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的發(fā)光亮度調(diào)整之后的背光設(shè)備的亮度分布的圖。圖26B的x軸和y軸與圖24C的x軸和y軸相同。如圖26B所示,正如光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況那樣(圖24C),發(fā)光單元111之間的發(fā)光亮度的誤差抵消,由此光學(xué)片材的正面上的亮度的誤差變?yōu)檩^小的值。
這樣,根據(jù)本實(shí)施例,第二發(fā)光單元(調(diào)整用光學(xué)傳感器配置在Rd=5.10的位置處的發(fā)光單元)和第三發(fā)光單元(調(diào)整用光學(xué)傳感器配置在Rd=3.16的位置處的發(fā)光單元)分散地進(jìn)行配置。由此可以減少光學(xué)傳感器的數(shù)量,并且可以減少所有的發(fā)光單元以調(diào)整后的發(fā)光亮度點(diǎn)亮?xí)r的光學(xué)片材的正面上的亮度的誤差。
在圖19B的示例中,LED基板110的數(shù)量和光學(xué)傳感器113的數(shù)量相同(12個(gè))?,F(xiàn)在將說明即使在光學(xué)傳感器113的數(shù)量減少的情況下也能降低光學(xué)片材的正面上的亮度的誤差的結(jié)構(gòu)。
圖27是示出從圖19B的示例進(jìn)一步減少光學(xué)傳感器113的數(shù)量的示例的示意圖。具體地,在圖27中,圖19B中的光學(xué)傳感器113(1,1)、113(1,2)、113(1,3)、113(1,4)、113(3,1)、113(3,2)、113(3,3)和113(3,4)被去除,并且光學(xué)傳感器113的數(shù)量為4個(gè)。
圖28是圖19B中的光學(xué)傳感器113的數(shù)量減少(圖27的結(jié)構(gòu))的情況下的對(duì)應(yīng)表。將實(shí)施例1所述的處理(獲取檢測(cè)值并將該檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125的處理)執(zhí)行作為與發(fā)光單元11的數(shù)量相同的數(shù)量的48次。在圖28中,示出針對(duì)LED基板110(1,1)~110(1,4)這四個(gè)LED基板的處理(即,第1次~第16次的處理操作)。
在第1次處理中,發(fā)光單元111(1,1,1)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(2,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。這里,在光學(xué)傳感器113(2,1)的位置處,Rd變?yōu)?.10。
在第2次處理中,發(fā)光單元111(1,1,2)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(2,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。這里,在光學(xué)傳感器113(2,1)的位置處,Rd變?yōu)?.10。
在第3次處理中,發(fā)光單元111(1,1,3)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(2,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。這里,在光學(xué)傳感器113(2,1)的位置處,Rd變?yōu)?.16。
同樣在第4次處理中,在調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.16。以下以相同方式執(zhí)行直到第16次處理為止的處理操作。在這種情況下,在調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.10或3.16。
以與根據(jù)圖20的對(duì)應(yīng)表的處理相同的方式執(zhí)行第17次~第32次處理操作。例如,在針對(duì)發(fā)光單元111(2,1,1)的第17次處理中,選擇光學(xué)傳感器113(2,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且在該調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.10。在針對(duì)發(fā)光單元111(2,1,2)的第18次處理中,選擇光學(xué)傳感器113(2,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且在該調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.16。在針對(duì)發(fā)光單元111(2,2,1)的第21次處理中,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且在該調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.16。在針對(duì)發(fā)光單元111(2,2,2)的第22次處理中,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且在該調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.10。
圖29是在圖19B中的光學(xué)傳感器113的數(shù)量進(jìn)一步減少(圖27的結(jié)構(gòu))的情況下的對(duì)應(yīng)表。在圖29中,示出針對(duì)LED基板110(3,1)~110(3,4)這4個(gè)LED基板的處理操作(即,第33次~第48次的處理操作)。
在第33次處理中,發(fā)光單元111(3,1,1)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(2,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。這里,在光學(xué)傳感器113(2,1)的位置處,Rd變?yōu)?.16。
在第34次處理中,發(fā)光單元111(3,1,2)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(2,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。這里,在光學(xué)傳感器113(2,1)的位置處,Rd同樣變?yōu)?.16。
在第35次處理中,發(fā)光單元111(3,1,3)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(2,1)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(2,1)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。這里,在光學(xué)傳感器113(2,1)的位置處,Rd變?yōu)?.10。
同樣在第36次處理中,在調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.10。以下以相同方式執(zhí)行直到第48次處理為止的處理操作。在這種情況下,在調(diào)整用光學(xué)傳感器的位置處,Rd變?yōu)?.10或3.16。
圖30是示出根據(jù)圖28和圖29的對(duì)應(yīng)表的發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的示意圖。在圖30中,利用陰影圖案來填充調(diào)整用光學(xué)傳感器位于Rd=5.10的位置處的發(fā)光單元111(第二發(fā)光單元)。例如,發(fā)光單元111(1,1,1)和發(fā)光單元111(1,1,2)是第二發(fā)光單元。在圖30中,利用點(diǎn)圖案來填充調(diào)整用光學(xué)傳感器位于Rd=3.16的位置處的發(fā)光單元111(第三發(fā)光單元)。例如,發(fā)光單元111(1,1,3)和發(fā)光單元111(1,1,4)是第三發(fā)光單元。
如圖30所示,第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元彼此相鄰。因此,即使使用圖27的結(jié)構(gòu),發(fā)光單元111之間的發(fā)光亮度的誤差也被抵消,由此可以降低在所有的發(fā)光單元以調(diào)整后的發(fā)光亮度點(diǎn)亮?xí)r的光學(xué)片材的正面上的亮度的誤差。
在圖19A和圖19B中,針對(duì)4個(gè)發(fā)光單元111配置1個(gè)光學(xué)傳感器113?,F(xiàn)在將說明針對(duì)6個(gè)發(fā)光單元111配置1個(gè)光學(xué)傳感器113的情況。
圖31A是示出根據(jù)本實(shí)施例的LED基板110的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖。在圖31A中,LED基板100總共具有6個(gè)發(fā)光單元111(2行×3列)。在各發(fā)光單元111中,按等間隔配置4個(gè)LED芯片112。根據(jù)本實(shí)施例的背光設(shè)備可以針對(duì)各發(fā)光單元111調(diào)整發(fā)光亮度。在各LED基板110上配置一個(gè)光學(xué)傳感器113。光學(xué)傳感器113配置在這6個(gè)發(fā)光單元111的中心(即,LED基板110的中心)。
圖31B是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的LED基板110、發(fā)光單元111和光學(xué)傳感器113的配置的示例的示意圖。在配置于左上角的LED基板110(1,1)的右側(cè)鄰接有LED基板110(1,2),并且在LED基板110(1,1)的下側(cè)鄰接有LED基板110(2,1)。在LED基板110(2,1)的右側(cè)鄰接有LED基板110(2,2)。如上所述,光源基板101總共具有4個(gè)LED基板110(2行×2列)(排列成4行×6列的總共24個(gè)發(fā)光單元111)。
LED基板110(1,1)具有發(fā)光單元111(1,1,1)、發(fā)光單元111(1,1,2)、發(fā)光單元111(1,1,3)、發(fā)光單元111(1,1,4)、發(fā)光單元111(1,1,5)和發(fā)光單元111(1,1,6)。在LED基板110(1,1)上配置有光學(xué)傳感器113(1,1)。這同樣適用于其它的LED基板。
圖31C是示出LED基板110和光學(xué)片材106之間的位置關(guān)系的示例的截面圖。各LED芯片112是按等間隔配置的。將LED芯片112的間隔視為L(zhǎng)ED間距501。光學(xué)片材106與LED基板110平行配置。將光學(xué)片材106和LED基板110之間的距離視為擴(kuò)散距離500。這里,假定擴(kuò)散距離500是LED間距501的1.5倍。在擴(kuò)散距離500與LED間距501相同或者比LED間距501長(zhǎng)的情況下,可以更加充分地降低透過光學(xué)片材106之后的亮度不均勻。
圖32是示出針對(duì)多個(gè)發(fā)光單元111所確定的處理順序以及發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示例的對(duì)應(yīng)表(在圖31B的結(jié)構(gòu)的情況下的對(duì)應(yīng)表)。然后,將實(shí)施例1所述的處理(獲取檢測(cè)值并將該值輸出至微計(jì)算機(jī)125的處理)執(zhí)行作為與發(fā)光單元111的數(shù)量相同的數(shù)量的24次。在圖32中,為了簡(jiǎn)單,僅例示出2個(gè)LED基板110(1,1)和110(1,2)。LED基板110(2,1)和110(2,2)中的發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器的對(duì)應(yīng)關(guān)系與LED基板110(1,1)和110(1,2)的情況相同。
在第1次處理中,發(fā)光單元111(1,1,1)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(1,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,2)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖33A是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,1)和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的位置關(guān)系的示意圖。代替離發(fā)光單元111(1,1,1)最近的光學(xué)傳感器113,而是使用位于離發(fā)光單元111(1,1,1)相對(duì)較遠(yuǎn)的位置的光學(xué)傳感器113(1,2)。由于垂直距離510與LED間距501相同、并且水平距離511是LED間距501的8倍,因此基于勾股定理,發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是LED間距501的8.06倍。擴(kuò)散距離500是LED間距501的1.5倍,因此發(fā)光單元111(1,1,1)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是擴(kuò)散距離500的5.37倍(Rd=5.37)。
如圖32所示,在第2次處理中,發(fā)光單元111(1,1,2)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(1,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,2)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖33B是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,2)和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的位置關(guān)系的示意圖。代替離發(fā)光單元111(1,1,2)最近的光學(xué)傳感器113,而是使用位于離發(fā)光單元111(1,1,2)相對(duì)較遠(yuǎn)的位置的光學(xué)傳感器113(1,2)。由于垂直距離520與LED間距501相同、并且水平距離521是LED間距501的6倍,因此基于勾股定理,發(fā)光單元111(1,1,2)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是LED間距501的6.08倍。擴(kuò)散距離500是LED間距501的1.5倍,因此發(fā)光單元111(1,1,2)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是擴(kuò)散距離500的4.06倍(Rd=4.06)。
如圖32所示,在第3次處理中,發(fā)光單元111(1,1,3)變?yōu)镺N并且其它的發(fā)光單元111變?yōu)镺FF。然后,選擇光學(xué)傳感器113(1,2)作為調(diào)整用光學(xué)傳感器,并且將光學(xué)傳感器113(1,2)的檢測(cè)值輸出至微計(jì)算機(jī)125。
圖33C是示出在從正面方向(彩色液晶面板105側(cè))觀看的情況下的發(fā)光單元111(1,1,3)和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的位置關(guān)系的示意圖。代替離發(fā)光單元111(1,1,3)最近的光學(xué)傳感器113,而是使用位于離發(fā)光單元111(1,1,3)相對(duì)較遠(yuǎn)的位置的光學(xué)傳感器113(1,2)。由于垂直距離530與LED間距501相同、并且水平距離531是LED間距501的4倍,因此基于勾股定理,發(fā)光單元111(1,1,3)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是LED間距501的4.12倍。擴(kuò)散距離500是LED間距501的1.5倍,因此發(fā)光單元111(1,1,3)的發(fā)光中心和光學(xué)傳感器113(1,2)之間的距離是擴(kuò)散距離500的2.75倍(Rd=2.75)。
以相同方式執(zhí)行圖32的對(duì)應(yīng)表所示的第4次及其之后的處理操作。在第4次及其之后的處理操作中,處理對(duì)象的發(fā)光單元111的發(fā)光中心和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的距離是擴(kuò)散距離500的5.37倍、4.06倍或2.75倍。
如上所述,在與Rd近似為4的位置相對(duì)的光學(xué)片材的背面上的位置處,由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化大致變?yōu)榱恪?/p>
在該示例中,多個(gè)發(fā)光單元包括第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元。調(diào)整第一發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的光學(xué)傳感器檢測(cè)單元被配置到與在僅第一發(fā)光單元變?yōu)镺N時(shí)的由于光學(xué)片材的撓曲所引起的亮度的變化量大致為零的光學(xué)片材的背面上的位置相對(duì)的位置處。調(diào)整第二發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的檢測(cè)單元和調(diào)整第三發(fā)光單元的發(fā)光亮度時(shí)所使用的檢測(cè)單元如上所述。
圖34是示出發(fā)光單元111和調(diào)整用光學(xué)傳感器之間的位置關(guān)系的示例的示意圖。在圖34中,利用陰影圖案來填充調(diào)整用光學(xué)傳感器位于Rd=5.37的位置處的發(fā)光單元(第二發(fā)光單元)。例如,發(fā)光單元111(1,1,1)和發(fā)光單元111(1,2,3)是第二發(fā)光單元。利用點(diǎn)圖案來填充調(diào)整用光學(xué)傳感器位于Rd=2.75的位置處的發(fā)光單元(第三發(fā)光單元)。例如,發(fā)光單元111(1,1,3)和發(fā)光單元111(1,2,1)是第三發(fā)光單元。調(diào)整用光學(xué)傳感器位于Rd=4.06的位置處的發(fā)光單元(第一發(fā)光單元)沒有被圖案填充。例如,發(fā)光單元111(1,1,2)和發(fā)光單元111(1,2,2)是第一發(fā)光單元。在該示例中,第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元分散地進(jìn)行配置,從而抵消由于光學(xué)片材的背面上的亮度分布的變化所引起的調(diào)整后的發(fā)光亮度的誤差。具體地,第一發(fā)光單元~第三發(fā)光單元按第二發(fā)光單元、第一發(fā)光單元和第三發(fā)光單元的順序沿著行方向重復(fù)配置。換句話說,第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元經(jīng)由第一發(fā)光單元彼此相鄰。
圖35示出光學(xué)片材106的背面上的亮度的變化量和Rd之間的關(guān)系的示例。圖35的x軸表示Rd。圖23的y軸表示由于光學(xué)片材的撓曲而產(chǎn)生的亮度(光學(xué)片材的背面上的亮度)的變化量、換句話說光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差。曲線200表示光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。曲線201表示光學(xué)片材106在正方向上彎曲的情況下的檢測(cè)誤差。與Rd近似為4的位置相對(duì)的位置是過零點(diǎn)。
在光學(xué)片材106在負(fù)方向上彎曲的情況下,在與Rd=2.75的位置相對(duì)的位置中,如由點(diǎn)540所示產(chǎn)生正方向上的誤差(絕對(duì)值小的誤差)。在與Rd=4.06的位置相對(duì)的位置中,如由點(diǎn)541所示,誤差大致變?yōu)榱?。在與Rd=5.37的位置相對(duì)的位置中,如由點(diǎn)542所示,產(chǎn)生負(fù)方向上的誤差(絕對(duì)值小的誤差)。
在該示例中,第一發(fā)光單元~第三發(fā)光單元配置于分散位置,因此由于調(diào)整用光學(xué)傳感器的檢測(cè)誤差所引起的各發(fā)光單元的發(fā)光亮度的誤差被抵消。例如,由于在Rd=2.75的位置處產(chǎn)生的檢測(cè)誤差所引起的發(fā)光亮度的誤差和由于在Rd=5.37的位置處產(chǎn)生的檢測(cè)誤差所引起的發(fā)光亮度的誤差被抵消。結(jié)果,在所有的發(fā)光單元以調(diào)整后的發(fā)光亮度點(diǎn)亮?xí)r的亮度(光學(xué)片材的正面上的亮度)的誤差可以是較小的值。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,可以減少光學(xué)傳感器的數(shù)量,并且可以降低在所有的發(fā)光單元以調(diào)整后的發(fā)光亮度點(diǎn)亮?xí)r的光學(xué)片材的正面上的亮度的誤差。
可以通過組合各實(shí)施例所述的多個(gè)不同類型的光源設(shè)備來構(gòu)成一個(gè)光源設(shè)備。
盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明,但是應(yīng)該理解,本發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋,以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。