CN103218979B - 发光设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光设备及其控制方法，发光设备具有多个光源，并且还包括：亮度传感器；第一故障检测单元，用于检测各光源的任何故障；第二故障检测单元，用于检测亮度传感器的任何故障；存储单元，用于存储各光源的亮度的检测值的目标值；以及控制单元，用于确定各光源的发光控制值，以减小目标值和各光源的亮度的检测值之间的差，其中，在检测到光源和亮度传感器中的至少任何一个发生故障的情况下，控制单元允许将发光控制值设置成固定值。

Description

发光设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示设备及其控制方法。
背景技术
市场对使用液晶面板的显示设备的亮度和颜色再现性能的需求高度专业化和多样化。在许多情况下，还使用发光效率比冷阴极荧光灯出色的发光二极管(LED)作为用于液晶显示设备的背光的光源。
LED的发光特性有时根据例如生产时的个体差异、使用期间的环境温度变化和使用过程中的时间变化而改变。在使用LED作为液晶显示设备的背光的光源时，由于设备中的温度分布，在例如画面的上侧和下侧之间有时产生LED的亮度差。
日本特开2006-031977公开了一种为了降低如上所述的画面的背光亮度的偏差的背光控制技术。在日本特开2006-031977所述的技术中，在LED附近配置亮度传感器和温度传感器，并且基于通过这些传感器所获得的亮度检测值(亮度传感器值)和温度检测值(温度传感器值)，调节LED的发光量。
发明内容
亮度传感器和温度传感器(在下面的一些情况下，通称为“BL传感器”)以及LED有时由于老化劣化和/或任何其他因素而发生故障。
根据使用BL传感器的背光的LED发光量控制，如果LED中的一部分发生故障、并且不能发光，则该控制使得增加设置在其周围的LED的发光量，以利用设置在其周围的LED来补充缺陷(故障)LED的发光量。另一方面，如果BL传感器发生故障、并且不能获取任何正常传感器值，那么该控制可能使得不必要地增加LED的发光量。当背光具有过热保护功能和/或过流(过大的电流)保护功能时，如果LED以高发光量持续发光(开启)，那么该控制可能使得背光熄灭(断开)以实现过热保护和/或过流保护。
如果液晶显示设备由于温度保护和/或过流保护功能所导致的背光熄灭而突然不能使用，则不可能持续进行用户对设备的操作。例如，当在被连接至PC(个人计算机)的情况下使用液晶显示设备时，发生下面的问题：不能充分进行编辑操作中的用于存储任何文档的处理以及用于关闭PC的处理。
本发明涉及一种具有亮度传感器和多个光源的发光设备，其中，基于由亮度传感器所检测到的检测值来控制每一个光源的发光，并且即使当一部分光源和/或亮度传感器发生故障时，也可以继续使用该设备持续特定时间段。
本发明的第一方面，提供一种发光设备，其具有能相互独立地控制发光的多个光源，所述发光设备还包括：亮度传感器，用于检测各光源的亮度；第一故障检测单元，用于检测各光源的故障；第二故障检测单元，用于检测所述亮度传感器的故障；存储单元，用于存储所述亮度传感器要检测的各光源的亮度的检测值的目标值；以及控制单元，用于确定各光源的发光控制值，以减小所述目标值和所述亮度传感器所检测到的各光源的亮度的检测值之间的差，其中，在检测到所述光源和所述亮度传感器中的至少任何一个的故障的情况下，不管所述目标值和所述亮度传感器所检测到的检测值之间的差如何，所述控制单元都将各光源的发光控制值设置为固定值。
本发明的第二方面，提供一种用于控制发光设备的方法，其中，所述发光设备具有能相互独立地控制发光的多个光源，所述方法包括以下步骤：检测步骤，用于利用亮度传感器检测各光源的亮度；第一故障检测步骤，用于检测各光源的故障；第二故障检测步骤，用于检测所述亮度传感器的故障；以及控制步骤，用于确定各光源的发光控制值，以减小所述亮度传感器要检测的各光源的亮度的检测值的目标值和所述亮度传感器所检测到的各光源的亮度的检测值之间的差，其中，将所述目标值存储在存储单元中，其中，在所述控制步骤中，在检测到所述光源和所述亮度传感器中的至少任何一个的故障的情况下，不管所述目标值和所述亮度传感器所检测到的检测值之间的差如何，都将各光源的发光控制值设置为固定值。
根据本发明，对于具有亮度传感器和多个光源的发光设备，其中，基于由亮度传感器所检测到的检测值来控制每一个光源的发光，即使当一部分光源和/或亮度传感器发生故障时，也可以继续使用该设备持续特定时间段。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。
附图说明
图1示出根据实施例的液晶显示设备的主要构件的框图。
图2示出根据实施例的背光的LED和BL传感器的示例性配置。
图3A～3D示出根据实施例的基准PWM控制数据和目标亮度传感器值数据(目标辉度传感器值数据)的例子。图3A示出在液晶显示设备的亮度(辉度)为100cd/m2时所设置的基准PWM控制数据的例子。图3B示出在液晶显示设备的亮度为200cd/m2时所设置的基准PWM控制数据的例子。图3C示出在液晶显示设备的亮度为100cd/m2时所设置的目标亮度传感器值数据的例子。图3D示出在液晶显示设备的亮度为200cd/m2时所设置的目标亮度传感器值数据的例子。
图4示出根据实施例的背光控制单元的示例性操作流程。
图5示出根据实施例的背光控制单元的示例性操作流程。
图6A～6B示出根据实施例的用于判断亮度传感器(辉度传感器)和温度传感器的任何故障的示例性操作流程。图6A示出用于通过传感器控制单元判断亮度传感器是否存在任何故障的示例性操作流程。图6B示出用于通过传感器控制单元判断温度传感器是否存在任何故障的示例性操作流程。
图7示出根据实施例的用于判断LED的任何故障的示例性操作流程。
图8示出根据实施例的背光控制单元的示例性操作流程。
图9A～9D示出根据第三实施例的PWM控制值的判断的例子。图9A示出设置有三组红色LED、绿色LED和蓝色LED的组合作为光源的背光的示例性初始PWM控制值。图9B示出在检测到BL传感器的任何故障时由发光量确定单元发送给发光量控制单元的PWM控制值。图9C示出在检测到LED中的绿色LED的任何故障时由发光量确定单元发送给发光量控制单元的PWM控制值。图9D示出在用于与故障LED一起构成白色的其他颜色的LED的PWM控制值也是“0”时所设置的PWM控制值。
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的实施例。
第一实施例
第一实施例是将本发明应用于下面的背光设备(发光设备)的例子，其中，该背光设备使用白色LED作为光源，并且设置有用于检测白色LED的亮度的亮度传感器和用于检测白色LED周围的温度的温度传感器(在下面的一些情况下，通称为“BL传感器”)。
图1示出用于说明具有根据本发明第一实施例的背光设备的液晶显示设备的主要构件的框图。
图1中示出的液晶显示设备101包括图像输入单元102、输入控制单元103、图像处理单元104、液晶驱动单元105、液晶面板106、数据发送/接收单元107、数据发送/接收控制单元108、非易失性存储器单元109、存储器单元110、计时器单元111、***控制单元112、电源按钮113、背光控制单元114和背光115。此外，背光控制单元114包括传感器控制单元116、发光量确定单元117和发光量控制单元118。后面将说明背光115的内部结构。
下面将说明各块的功能。
液晶显示设备101的基本图像显示功能
当***控制单元112检测到用于通过按下电源按钮113而接通电源的请求时，开始对液晶显示设备101中所包括的各块的供电。
通过输入控制单元103将从图像输入单元102输入的图像信号发送给图像处理单元104。
图像处理单元104将所输入的图像信号转换成适合于液晶面板106的显示颜色的数量和显示分辨率(像素数量)的显示数据，并且以适合于液晶面板106的刷新率的定时将该数据发送给液晶驱动单元105。
通过液晶驱动单元105将从图像处理单元104接收到的数据转换成用于液晶面板106的控制信号，并且将该控制信号输出给液晶面板106。
根据从液晶驱动单元105输入的控制信号来驱动液晶面板106，从而显示基于该图像信号的图像。
此外，***控制单元112针对背光控制单元114发出用于开始背光发光控制的请求以开启背光115。稍后将说明背光控制单元114的操作。
背光
背光115设置在液晶面板106的背面，并且从液晶面板106的背面照射光。背光115设置有作为光源的可相互独立地控制发光的多个白色LED。
图2示出背光115内部所设置的LED和BL传感器的示例性配置。在本实施例中，如图2所示，背光115设置有三个LED，即LED(1)201、LED(2)202和LED(3)203。此外，设置亮度传感器(1)204、亮度传感器(2)205和亮度传感器(3)206来检测各个LED的亮度。配置温度传感器(1)207、温度传感器(2)208和温度传感器(3)209来检测各个LED周围的温度。作为例子，通过背光115具有三个LED和三个BL传感器的情况示例性说明本实施例。然而，LED和BL传感器的数量不局限于上述数量。例如，还允许提供设置500个LED和500个BL传感器这样的结构，或者还允许提供设置1000个LED和1000个BL传感器这样的结构。
分别通过用于LED(1)201、LED(2)202、LED(3)203的发光量控制单元118控制发光。发光量控制单元118基于从发光量确定单元117输入的发光数据，确定允许流向各个LED的电流量。发光量控制单元118基于所输入的发光数据，根据PWM(脉冲宽度调制)控制来控制LED各自的发光。在本实施例中，假定从发光量确定单元117输入的发光控制值(以下称为“PWM控制值”)是0～4095的值，并且发光量控制单元118进行可以以4096个等级控制LED的发光量的PWM控制。例如，当PWM控制值为0时，那么电流量为0，并且LED不发光。当PWM控制值为4095时，那么使电流量最大化，并且LED以最大亮度发光。
将亮度传感器(1)204和温度传感器(1)207配置在LED(1)201附近以分别检测LED(1)201附近的亮度和温度。将亮度传感器(2)205和温度传感器(2)208配置在LED(2)202附近以分别检测LED(2)202附近的亮度和温度。将亮度传感器(3)206和温度传感器(3)209配置在LED(3)附近以分别检测LED(3)203附近的亮度和温度。在各亮度传感器和温度传感器中包含有12位精度的AD转换器。亮度传感器各自将所检测到的亮度作为0～4095的亮度传感器值，输出给传感器控制单元116。温度传感器各自将所检测到的温度作为0～4095的温度传感器值输出给传感器控制单元116。
背光控制单元114的操作
接着说明通过背光控制单元114所进行的背光115的发光控制。
液晶显示设备101的非易失性存储器单元109存储使背光的亮度值和LED各自的PWM控制值相互关联的表数据(基准PWM控制数据)。此外，非易失性存储器单元109存储使背光的亮度值和亮度传感器各自的目标亮度传感器值相互关联的表数据(目标亮度传感器值数据)。
基准PWM控制数据是在液晶显示设备101的制造厂所进行的出厂调整时，为了使得在特定环境温度下显示画面的亮度偏差处于预定容许水平内而针对各光源所确定的PWM控制值。基准PWM控制数据是在通过使用未示出的外部设备进行测量的情况下，在调节各LED的发光量以使得在背光的发光面上亮度偏差减小时最终输入给各LED的PWM控制值的数据。针对各种背光亮度，准备基准PWM控制数据。液晶显示设备101通过数据发送/接收控制单元108利用数据发送/接收单元107从外部设备接收所准备的基准PWM控制数据，并且将该数据存储在非易失性存储器单元109中。
当如上所述准备基准PWM控制数据时，准备目标亮度传感器值数据。将在各LED根据PWM控制值发光以使显示画面的亮度差最小化的状态下通过各亮度传感器要检测到的检测值(亮度传感器值)，指定为作为通过亮度传感器要检测到的检测值的目标值的目标亮度传感器值数据。以与基准PWM控制数据相同的方式，针对各种背光亮度准备目标亮度传感器值数据。液晶显示设备101通过数据发送/接收控制单元108利用数据发送/接收单元107接收所准备的目标亮度传感器值数据，并且将该数据存储在非易失性存储器单元109中。
本实施例的液晶显示设备101在20～200cd/m2的背光亮度值的范围内，以每20cd/m2的间隔存储基准PWM控制数据和目标亮度传感器值数据。也就是说，基准PWM控制数据包括分别与十个类型的背光的亮度值相关的、使得显示画面的亮度差最小化(发光面上的偏差不大于容许水平)的PWM控制值的数据。此外，目标亮度传感器值数据包括分别与十个类型的亮度值相关的、在各LED根据PWM控制值发光以使得显示画面的亮度差最小化(使得发光面上的偏差不大于容许水平)的状态下各亮度传感器要输出的亮度传感器值的数据。
图3A～3D示出基准PWM控制数据和目标亮度传感器值数据的例子。
图3A示出在液晶显示设备101的亮度为100cd/m2时所设置的基准PWM控制数据的例子。
图3B示出在液晶显示设备101的亮度为200cd/m2时所设置的基准PWM控制数据的例子。
图3C示出在液晶显示设备101的亮度为100cd/m2时所设置的目标亮度传感器值数据的例子。
图3D示出在液晶显示设备101的亮度为200cd/m2时所设置的目标亮度传感器值数据的例子。
图4示出在开始背光发光控制时的背光控制单元114的示例性操作流程。
在图4所示的S501，如果背光控制单元114的发光量确定单元117接受来自***控制单元112的用于开始发光控制的请求，则发光量确定单元117获取存储在非易失性存储器单元109中的背光的亮度值信息。
在S502，发光量确定单元117基于在S501所获取的亮度值信息，获取存储在非易失性存储器单元109中的基准PWM控制数据。例如，如果亮度值信息是“100cd/m2”，则发光量确定单元117获取图3A所示的基准PWM控制数据。如果亮度值信息是“200cd/m2”，则发光量确定单元117获取图3B所示的基准PWM控制数据。如果亮度值信息是“150cd/m2”，则发光量确定单元117获取图3A和3B所示的两个基准PWM控制数据。
在S502，发光量确定单元117通过参考从非易失性存储器单元109所获取的基准PWM控制数据，确定各LED的PWM控制值。如果亮度值信息是“100cd/m2”，则发光量确定单元117参考图3A所示的基准PWM控制数据，从而确定各LED的PWM控制值，LED(1)201为“1999”，LED(2)202为“1980”，并且LED(3)203为“1989”。如果亮度值信息是“150cd/m2”，则发光量确定单元117参考图3A和3B所示的两个基准PWM控制数据，从而根据线性插值计算各LED的PWM控制值。例如，根据1980＋(2970－1980)/2的计算，确定LED(2)202的PWM控制值为“2475”。将在S502所确定的各LED的PWM控制值存储在存储器单元110中，作为是初始控制值的“初始PWM控制值”。
在S503，发光量确定单元117将所确定的各LED的PWM控制值发送给发光量控制单元118。发光量控制单元118基于所输入的PWM控制值，对各LED进行PWM控制。
背光115根据如上所述的操作开始发光。
如果液晶显示设备的用户请求改变液晶显示设备的亮度，则根据与图4所示的操作流程的处理大体相同的处理，确定与相关改变之后的亮度相对应的各LED的PWM控制值。
接着说明在背光115开始发光之后每隔特定(恒定)周期所执行的背光控制单元114的处理。通过计时器单元111计算该处理的执行周期，并且***控制单元112请求背光控制单元114执行该处理。
作为本发明的重点，图5示出背光开始发光之后背光控制单元114的示例性操作流程。通过背光控制单元114周期性执行通过图5所示的流程图所示的处理。
在图5所示的S601，发光量确定单元117通过基于从发光量控制单元118所提供的故障检测信息而判断LED是否发生了任何故障来进行第一故障检测。此外，发光量确定单元117通过基于从传感器控制单元116所提供的故障检测信息而判断BL传感器是否发生了任何故障来进行第二故障检测(亮度传感器)和第三故障检测(温度传感器)。从传感器控制单元116所获取的故障检测信息包括与BL传感器是否存在故障有关的信息，并且如果发生了任何故障，还包括与亮度传感器204～206和温度传感器207～209中哪一个发生了故障有关的信息。此外，从发光量控制单元118所获取的故障检测信息包括与LED是否存在故障有关的信息，并且如果发生了任何故障，则还包括与LED(1)201、LED(2)202、LED(3)203中的哪一个发生了故障有关的信息。如果在BL传感器和LED中的任一个中检测到了故障，则处理进入S603。如果在它们中的任一个都没有检测到故障，则处理进入S602。
通过使用与由传感器控制单元116所进行的BL传感器的故障判断处理和由发光量控制单元118所进行的LED的故障判断处理有关的附图，进行说明。
图6A示出用于通过传感器控制单元116判断亮度传感器是否存在任何故障的示例性操作流程。图6B示出用于通过传感器控制单元116判断温度传感器是否存在任何故障的示例性操作流程。图7示出用于通过发光量控制单元118判断LED是否存在任何故障的操作流程。
在图6A所示的S701，传感器控制单元116从非易失性存储器单元109获取通过亮度传感器能够输出的亮度传感器值的最大值和最小值的信息。预先确定亮度传感器值的最大值和最小值的信息，并且在制造厂所进行的出厂调整时，将该信息存储在非易失性存储器单元109中。
在S702，传感器控制单元116判断在背光115发光期间所获取的亮度传感器值是否是在S701所获取的亮度传感器值的最小值到最大值的范围内的值。如果亮度传感器值在该范围内，则传感器控制单元116完成故障判断流程。如果亮度传感器值不在该范围内，则传感器控制单元116判断为亮度传感器发生故障(S703)。
传感器控制单元116针对各亮度传感器执行图6A所示的操作流程。
在图6B所示的S704，传感器控制单元116从非易失性存储器单元109获取通过温度传感器能够输出的温度传感器值的最大值和最小值的信息。预先确定温度传感器值的最大值和最小值的信息，并且在制造厂所进行的出厂调整时，将该信息存储在非易失性存储器单元109中。
在S705，传感器控制单元116判断在背光115的发光期间所获取的温度传感器值是否是在S704所获取的温度传感器值的最小值到最大值的范围内的值。如果温度传感器值在该范围内，则传感器控制单元116完成故障判断流程。如果温度传感器值不在该范围内，则传感器控制单元116判断为温度传感器发生故障(S706)。
传感器控制单元116针对各温度传感器执行图6B所示的操作流程。
在图7所示的S801，发光量控制单元118检测允许流过LED的电流值。例如，使用任何一般方法来检测电流值，从而检测在允许电流流过的配线上所形成的电阻器两端间的电位差。
在S802，发光量控制单元118从非易失性存储器单元109获取能够流过LED的电流值的最大值的信息。预先确定电流值的最大值的信息，并且在制造厂所进行的出厂调整时，将该信息存储在非易失性存储器单元109中。
在S803，发光量控制单元118判断在S801所检测到的电流值是否超过了在S802所获取的电流值的最大值。如果电流值超过了最大值，那么处理进入S805，并且发光量控制单元118判断为LED短路并且发生了故障。如果电流值没有超过最大值，则处理进入S804以通过发光量控制单元118进行判断。
在S804，发光量控制单元118判断在S801所检测到的电流值是否为0。在该过程中，假定如果电流值和0之间的差小于阈值，则发光量控制单元118判断为电流值为0。如果电流值为0，那么处理进入S806，并且发光量控制单元118判断为LED开路并且发生了故障。如果电流值不是0，则发光量控制单元118完成故障判断流程。
发光量控制单元118针对各LED执行图7所示的操作流程。
以上说明了由传感器控制单元116所进行的BL传感器的故障判断处理和由发光量控制单元118所进行的LED的故障判断处理。
再参考图5，在S602，背光控制单元114的发光量确定单元117基于从传感器控制单元116所获取的亮度传感器值和温度传感器值，校正PWM控制值。该校正处理是用于校正亮度漂移以减小由例如设备内的温度分布所导致的背光的发光面的亮度偏差的处理。
图8示出S602的PWM控制值的校正处理的示例性操作流程。
在S901，发光量确定单元117基于LED的温度特性、基于所获取的温度传感器值，校正从传感器控制单元116所同样获取的亮度传感器值，以确定校正后的亮度传感器值作为校正后的值。预先将由温度传感器所获得的检测值和依赖于LED的温度的发光特性之间的关系存储在非易失性存储器单元109中。在该校正中，在考虑在如上所述准备目标亮度传感器值数据时所设置的处于特定环境温度的LED的发光特性、以及通过温度传感器所获取的当前温度传感器值的情况下，进行计算以将当前亮度传感器值转换成相关环境温度的亮度值。
在S902，发光量确定单元117从非易失性存储器单元109获取与背光的亮度值的信息相对应的目标亮度传感器值数据。例如，如果亮度值信息是“100cd/m2”，则发光量确定单元117获取图3C所示的目标亮度传感器值数据。如果亮度值信息是“200cd/m2”，则发光量确定单元117获取图3D所示的目标亮度传感器值数据。如果亮度值信息是“150cd/m2”，则发光量确定单元117获取图3C和3D所示的两个目标亮度传感器值数据。
在S903，发光量确定单元117基于从非易失性存储器单元109所获取的目标亮度传感器值数据，确定各亮度传感器的目标亮度传感器值。如果亮度值信息是“100cd/m2”，则发光量确定单元117参考图3C所示的目标亮度传感器值数据，从而确定目标亮度传感器值，亮度传感器(1)204为“1980”，亮度传感器(2)205为“1975”，并且亮度传感器(3)206为“1984”。如果亮度值信息是“150cd/m2”，则发光量确定单元117参考图3C和3D所示的两个目标亮度传感器值数据，从而根据线性插值计算目标亮度传感器值。例如，根据1975＋(2987－1975)/2的计算，确定亮度传感器(2)205的目标亮度传感器值为“2481”。
在S904，发光量确定单元117基于在S901所确定的校正后亮度传感器值和在S903所确定的目标亮度传感器值之间的差，确定要发送给发光量控制单元118的PWM控制值。发光量确定单元117将在该处理中所确定的PWM控制值作为“校正后PWM控制值”存储在存储器单元110中。例如，如果校正后亮度传感器值小于目标亮度传感器值，则与当前值相比，发光量确定单元117增大PWM控制值，从而使得LED与当前状况相比更亮地发光。另一方面，如果校正后亮度传感器值大于目标亮度传感器值，则与当前值相比，发光量确定单元117减小PWM控制值，从而使得LED与当前状况相比更暗地发光。
这样，如果LED和BL传感器没有发生故障，则重复执行S602的PWM值校正处理。因此，保持背光的发光状态，其中，降低由设备内的温度变化所导致的LED的温度特性和发光特性的偏差，并且降低由例如LED的时间变化所导致的背光115的发光面的亮度的偏差。
另一方面，在图5所示的S603，发光量确定单元117在不进行S602的PWM值校正处理的情况下，基于存储在非易失性存储器单元109中的背光的亮度值信息确定初始PWM控制值。用于确定初始PWM控制值的处理与开始图4所示的背光发光控制时的操作流程的处理相同或者等同，因而省略对其的任何说明。
在S604，发光量确定单元117基于从传感器控制单元116和发光量控制单元118所提供的信息，判断BL传感器和LED中哪一个发生了故障。如果判断为LED发生了故障，则处理进入S605。如果判断为BL传感器发生了故障，则处理进入S606。
在S605，发光量确定单元117如下工作。也就是说，将与发生故障的LED相对应的PWM控制值设置成零(0)，并且将与其它LED相对应的PWM控制值设置成在S603所确定的初始PWM控制值，将这些值确定为要发送给发光量控制单元118的PWM控制值。例如，如果LED(2)202在亮度值信息为“100cd/m2”的发光期间发生了故障，那么确定LED(1)201的PWM控制值为“1999”，确定LED(2)202的PWM控制值为“0”，并且确定LED(3)203的PWM控制值为“1989”。
在S606，发光量确定单元117将在S603所确定的初始PWM控制值确定为要发送给发光量控制单元118的PWM控制值。
在S607，发光量确定单元117将在S605或者S606所确定的PWM控制值发送给发光量控制单元118，并且发光量控制单元118基于PWM控制值对各个LED进行PWM控制。
根据上述操作，如果检测到LED的任何故障，则故障LED处于非发光状态。如果检测到BL传感器的任何故障，则LED基于初始PWM控制值继续发光。
如果检测到了LED或者BL传感器的任何故障，那么不进行如S602所述的基于当前温度传感器值和亮度传感器值的针对亮度的漂移校正处理，并且将该值固定为与背光的亮度值相对应的默认PWM控制值(初始PWM控制值)。也就是说，将各光源的PWM控制值设置成固定值。因此，如果尤其检测到了LED的任何故障，则针对设置在故障LED周围的LED，不进行使得增大PWM控制值以补偿与故障LED相对应的量的亮度的控制。因此，可以避免由于下面的状况导致用户不能继续使用液晶显示设备：任何过大的电流持续流过设置在故障LED周围的LED，LED和液晶显示设备因而过热，并且背光由于过热保护功能和过流保护功能而熄灭。
如上所述，在本实施例中，如果LED或者BL传感器发生故障，则将要发送给发光量控制单元118的PWM控制值固定为初始PWM控制值(如果LED发生故障，则将与故障LED相对应的PWM控制值设置为“0”)。
然而，如果LED或者BL传感器发生故障，则可以将要发送给发光量控制单元118的PWM控制值固定为在判断为发生了故障的时刻已经发送给发光量控制单元118的PWM控制值。也就是说，还允许将该值固定为在紧挨在判断为LED或者BL传感器发生了故障之前所执行的、图5所示的流程图的S602所确定的PWM控制值(在图8所示流程图的S904中所确定的校正后PWM控制值)。如果LED发生故障，则以与上述实施例相同的方式，对于校正后PWM控制值，将与故障LED相对应的PWM控制值设置成“0”，并且将其它值固定为在紧挨在故障判断之前所确定的校正后PWM控制值。“校正后PWM控制值”是通过进行图5所示的处理至少一次而校正后的PWM控制值，将其存储在非易失性存储器单元109中。如果检测到了BL传感器和LED中任一个的故障，则可以使用在检测到故障之前存储在非易失性存储器单元109中的PWM控制值。
在上述实施例中，说明了使用由白色LED构成的白色光源的背光的示例性情况。然而，本发明还可应用于使用由多个颜色的LED所构成的白色光源的背光。例如，本发明还可应用于使用R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)三种颜色的LED的背光的情况。在这种情况下，假定发光量控制单元118能够独立地控制各个颜色的LED的发光，并且发光量控制单元118能够检测各个颜色的LED的故障。
图9A示出设置有作为光源的三组红色LED、绿色LED和蓝色LED的组合的背光的示例性初始PWM控制值。以与上述实施例相同的方式，根据背光的亮度值预先确定初始PWM控制值，并且将初始PWM控制值存储在存储器单元110中。
图9B示出在检测到BL传感器的任何故障的情况下，要通过发光量确定单元117发送给发光量控制单元118的PWM控制值。如图9B所示，如果BL传感器发生故障，则发光量确定单元117将存储在存储器单元110中的初始PWM控制值确定为要发送给发光量控制单元118的PWM控制值。
图9C示出在检测到LED3中的绿色LED(LED3(G))的任何故障的情况下，要通过发光量确定单元117发送给发光量控制单元118的PWM控制值。如图9C所示，如果LED3(G)发生故障，则发光量确定单元117确定为仅对于故障LED3(G)将该值设置为“0”、并且对于除故障光源以外的LED将该值设置为初始PWM控制值，其中，将该值确定为要发送给发光量控制单元118的PWM控制值。
如图9D所示，将与故障LED一起构成白色的其它颜色的LED的PWM控制值同样设置成“0”，这也是合适的。在图9D所示例子的情况下，除故障LED3(G)以外，还将LED3中的红色LED和LED3中的蓝色LED的PWM控制值设置成“0”。
当由一个红色LED、两个绿色LED和一个蓝色LED构成背光的一个发光单元时，如果这两个绿色LED中仅一个发生了故障，那么还可以使用下面的处理。也就是说，可以将故障绿色LED的PWM控制值设置成“0”，并且对于没有发生故障的绿色LED的PWM控制值，可以增大PWM控制值。
上述各个实施例说明了将故障LED的PWM控制值设置成0的示例性情况。然而，本发明的特征在于将除故障LED以外的LED的PWM控制值设置成固定值。对于故障LED，可以输入任意PWM控制值，并且该值不局限于0。然而，当由多个颜色的LED构成白色光源时，针对用于与故障LED一起构成白色光源的所有光源，将PWM控制值设置成0。因此，可以抑制白平衡的任何偏差。此外，本实施例说明了针对各LED设置亮度传感器和温度传感器的示例性情况。然而，可以以针对多个LED设置一个亮度传感器和一个温度传感器的比率，设置亮度传感器和温度传感器。还可以允许亮度传感器的数量与温度传感器的数量不一致。当针对多个LED设置一个亮度传感器时，如果一个LED发生故障，那么与相关LED相对应的亮度传感器的输出大大降低，并且大大增大经过基于相关亮度传感器的输出的反馈控制的其它LED的PWM控制值。根据本发明，即使在如上所述的情况下，针对除故障LED以外的LED，将该值固定成初始PWM控制值、或者紧挨在故障之前所设置的校正后PWM控制值，并且停止反馈控制。因此，可以抑制例如设置在故障LED周围的LED的任何不必要的过热。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (20)

1.一种发光设备，其具有能相互独立地控制发光的多个光源，所述发光设备还包括：
亮度传感器，用于检测各光源的亮度；以及
第一故障检测单元，用于检测各光源的故障，
所述发光设备的特征在于还包括：
第二故障检测单元，用于检测所述亮度传感器的故障；
存储单元，用于存储所述亮度传感器要检测的各光源的亮度的检测值的目标值；以及
控制单元，用于确定各光源的发光控制值，以减小所述目标值和所述亮度传感器所检测到的各光源的亮度的检测值之间的差，
其中，在检测到所述光源和所述亮度传感器中的至少任何一个的故障的情况下，不管所述目标值和所述亮度传感器所检测到的检测值之间的差如何，所述控制单元都将各光源的发光控制值设置为固定值。
2.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，以及
在检测到所述光源的故障的情况下，所述控制单元将除故障光源以外的光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
3.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述存储单元存储所述控制单元所确定的各光源的发光控制值，以及
在检测到所述光源的故障的情况下，所述控制单元将除故障光源以外的光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前所述控制单元所确定的发光控制值。
4.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，以及
在检测到所述亮度传感器的故障的情况下，所述控制单元将各光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
5.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述存储单元存储所述控制单元所确定的各光源的发光控制值，以及
在检测到所述亮度传感器的故障的情况下，所述控制单元将各光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前所述控制单元所确定的发光控制值。
6.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，
所述第一故障检测单元能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，所述控制单元进行工作以将故障光源和构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发光控制值设置为零，并且将构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
7.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储所述控制单元所确定的各光源的发光控制值，
所述第一故障检测单元能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，所述控制单元进行工作以将与故障光源一起构成白色光源的所有光源的发光控制值设置为零，并且将构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前所述控制单元所确定的发光控制值。
8.根据权利要求1所述的发光设备，其中，还包括：
温度传感器，用于检测各光源周围的温度；以及
第三故障检测单元，用于检测所述温度传感器的故障，
其中，所述存储单元存储光源周围的温度和光源的发光特性之间的关系，
所述控制单元基于所述温度传感器所检测到的各光源周围的温度和所述关系，校正所述亮度传感器所检测到的各光源的亮度的检测值，以确定各光源的发光控制值，从而使得所述目标值和校正之后的检测值之间的差减小，以及
在检测到所述光源、所述亮度传感器和所述温度传感器中的至少任何一个的故障的情况下，不管所述目标值和校正之后的检测值之间的差如何，所述控制单元都将各光源的发光控制值设置为固定值。
9.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，
所述第一故障检测单元能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，所述控制单元进行工作以将故障光源的发光控制值设置为零，并且将构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发光控制值以及构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
10.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储所述控制单元所确定的各光源的发光控制值，
所述第一故障检测单元能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，所述控制单元进行工作以将故障光源的发光控制值设置为零，并且将构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发光控制值以及构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前所述控制单元所确定的发光控制值。
11.一种用于控制发光设备的方法，其中，所述发光设备具有能相互独立地控制发光的多个光源，所述方法包括以下步骤：
检测步骤，用于利用亮度传感器检测各光源的亮度；以及
第一故障检测步骤，用于检测各光源的故障，
所述方法的特征在于还包括：
第二故障检测步骤，用于检测所述亮度传感器的故障；以及
控制步骤，用于确定各光源的发光控制值，以减小所述亮度传感器要检测的各光源的亮度的检测值的目标值和所述亮度传感器所检测到的各光源的亮度的检测值之间的差，其中，将所述目标值存储在存储单元中，
其中，在所述控制步骤中，在检测到所述光源和所述亮度传感器中的至少任何一个的故障的情况下，不管所述目标值和所述亮度传感器所检测到的检测值之间的差如何，都将各光源的发光控制值设置为固定值。
12.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，以及
在所述控制步骤中，在检测到所述光源的故障的情况下，将除故障光源以外的光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
13.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
所述存储单元存储在所述控制步骤中所确定的各光源的发光控制值，以及
在所述控制步骤中，在检测到所述光源的故障的情况下，将除故障光源以外的光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前在所述控制步骤中所确定的发光控制值。
14.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，以及
在所述控制步骤中，在检测到所述亮度传感器的故障的情况下，将各光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
15.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
所述存储单元存储在所述控制步骤中所确定的各光源的发光控制值，以及
在所述控制步骤中，在检测到所述亮度传感器的故障的情况下，将各光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前在所述控制步骤中所确定的发光控制值。
16.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，
在所述第一故障检测步骤中，能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在所述控制步骤中，在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，将故障光源和构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发光控制值设置为零，并且将构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
17.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储在所述控制步骤中所确定的各光源的发光控制值，
在所述第一故障检测步骤中，能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在所述控制步骤中，在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，将与故障光源一起构成白色光源的所有光源的发光控制值设置为零，并且将构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前在所述控制步骤中所确定的发光控制值。
18.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，还包括以下步骤：
第三故障检测步骤，用于检测温度传感器的故障，其中所述温度传感器用于检测各光源周围的温度，
其中，所述存储单元存储光源周围的温度和光源的发光特性之间的关系，
在所述控制步骤中，基于所述温度传感器所检测到的各光源周围的温度和所述关系，校正所述亮度传感器所检测到的各光源的亮度的检测值，以确定各光源的发光控制值，从而使得所述目标值和校正之后的检测值之间的差减小，以及
在所述控制步骤中，在检测到所述光源、所述亮度传感器和所述温度传感器中的至少任何一个的故障的情况下，不管所述目标值和校正之后的检测值之间的差如何，都将各光源的发光控制值设置为固定值。
19.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储针对各光源所预先确定的用于使得所述发光设备的发光面的亮度的偏差在预定容许水平内的发光控制值作为初始控制值，
在所述第一故障检测步骤中，能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在所述控制步骤中，在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，将故障光源的发光控制值设置为零，并且将构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发光控制值以及构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为所述初始控制值。
20.根据权利要求11所述的用于控制发光设备的方法，其中，
各光源是由能相互独立地控制发光的多个颜色的光源所构成的白色光源，
所述存储单元存储在所述控制步骤中所确定的各光源的发光控制值，
在所述第一故障检测步骤中，能够检测构成各白色光源的光源的故障，以及
在所述控制步骤中，在检测到构成各白色光源的光源中的至少一个光源的故障的情况下，将故障光源的发光控制值设置为零，并且将构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发光控制值以及构成其它白色光源的光源的发光控制值设置为在检测到该故障之前在所述控制步骤中所确定的发光控制值。
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