CN105276442A - 光源设备和显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光源设备和显示设备。根据本发明的光源设备包括：基板；多个光源单元，其设置在所述基板上；分隔壁，其设置在所述基板上，并围绕各个光源单元；以及光学传感器，其布置在彼此邻接的两个以上的光源单元之间，其中，光学传感器的数量小于光源单元的数量。

Description

光源设备和显示设备
技术领域
本发明涉及光源设备和显示设备。
背景技术
在彩色图像显示设备中有以下一类：包括具有颜色滤波器的彩色液晶面板和用于以白色光照射彩色液晶面板的背面的光源设备(背光设备)。传统地，主要将诸如冷阴极荧光管(coldcathodefluorescentlamps，CCFLs)等的荧光灯用作为光源设备的发光元件。然而近年来，由于发光二极管(LightEmittingDiode，LED)在功耗、寿命、颜色再现性和环境负荷等方面优秀，因此逐渐将发光二极管用作为光源设备的发光元件。
将LED用作为发光元件的光源设备(LED背光设备)一般具有很多LED。日本特开2001-142409公开了具有多个光源(发光部)的LED背光设备，其中各光源具有一个以上的LED。日本特开2001-142409还公开了控制各光源的发光亮度。通过使向彩色图像显示设备的屏幕上的显示暗图像的区域发光所用的光源的发光亮度下降，可以减少功耗，从而改善所显示图像(在屏幕上显示的图像)的对比度。这种与图像的特性相对应的发光控制的类型称为“局部调光控制”。
抑制从各光源发射的光的扩大，这能够提高经由局部调光控制的对比度改善的水平。具体地，抑制从各光源发射的光泄漏至与其它光源相对应的区域，这能够提高经由局部调光控制的对比度改善的水平。日本特开2009-103916公开了各光源被分隔壁围绕的结构(以下记载为“个别分隔壁结构”)。个别分隔壁结构也被称为“通过分隔壁将各光源与其它光源隔离开的结构”。在个别分隔壁结构中，因为分隔壁能够遮蔽从光源向其它光源发射的光，因此能够抑制从光源发射的光的扩大(泄漏)。
另一方面，光源设备存在各光源的发光特性变化的问题。由于例如光源的温度变化和光源的与时间相关的劣化等，导致发光特性的变化。在具有多个光源的光源设备中，由于多个光源的温度或者与时间相关的劣化水平的变化，因而导致多个光源的发光特性的变化。结果，这引起多个光源的发光亮度的变化以及多个光源的发光颜色的变化。多个光源的发光特性的变化使得光源设备生成不均匀的光。例如，在多个光源的发光亮度波动的情况下，光源设备生成亮度不均匀的光。在多个光源的发光颜色波动的情况下，光源设备生成颜色不均匀的光。
作为减少这种发光亮度的变化、发光颜色的变化、亮度不均匀、以及颜色不均匀的技术，已知有通过使用用于检测从光源发射的光的光学传感器来调整光源的光的技术。具体地，已知有基于用于检测光源设备的光学薄片(光学构件)在光源侧反射的光的光学传感器的检测值来调整光源的光的技术。具有多个光源的光源设备进行顺序开启光源并检测所反射的光来针对各光源调整所发射的光的处理。例如日本特开2013-211176公开了这种技术。
为了减少成本的目的，光学传感器的数量和用于对光学传感器的输出信号进行处理的处理电路的数量优选为低。例如，优选针对每两个以上的光源设置光学传感器和处理电路，而不是针对各光源设置光学传感器和处理电路。
然而，在具有个别分隔壁结构的光源设备中设置与两个以上的光源相对应的光学传感器的情况下，从光源向光学传感器移动的光被分隔壁遮蔽。结果，没有充足量的光入射到光学传感器，从而使得检测从光源发射的光的精度劣化。
发明内容
本发明提供一种能够以低成本和高精度来检测从具有个别分隔壁结构的光源设备的各光源发射的光的技术。
本发明的第一方面提供了一种光源设备，其特征在于，包括：基板；多个光源单元，其设置在所述基板上；分隔壁，其设置在所述基板上，并且围绕各个光源单元；以及光学传感器，其布置在彼此邻接的两个以上的所述光源单元之间，其中，所述光学传感器的数量小于所述光源单元的数量。
本发明的第二方面提供了一种光源设备，其特征在于，包括：基板；多个光源单元，其设置在所述基板上；分隔壁，其设置在所述基板上，并且围绕各个光源单元；多个光学传感器，用于对从所述光源单元发射的光进行检测；以及多个处理电路，用于对所述光学传感器的输出信号进行处理，其中，所述处理电路的数量小于所述光学传感器的数量，以及所述处理电路对两个以上的所述光学传感器的输出信号进行处理。
本发明的第三方面提供了一种光源设备，其特征在于，包括：基板；多个光源单元，其设置在所述基板上；分隔壁，其设置在所述基板上，并且围绕各个光源单元；以及光学传感器，其布置在彼此邻接的两个以上的所述光源单元之间，其中，所述光学传感器布置在从彼此邻接的两个以上的所述光源单元入射到所述光学传感器的光受到所述分隔壁大致相同程度的影响的位置。
本发明的第四方面提供了一种显示设备，其特征在于，包括：上述的光源设备；以及显示单元，用于通过对从所述光源设备发射的光进行调制来将图像显示在屏幕上。
根据本发明，可以以低成本和高精度来检测从具有个别分隔壁结构的光源设备的各光源单元发射的光。
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变得明显。
附图说明
图1是示出根据实施例1的彩色图像显示设备的结构的示例的示意图；
图2是示出根据实施例1的光源基板的结构的示例的正视图；
图3是示出根据实施例1的LED基板的结构的示例的正视图；
图4是示出根据实施例1的构件的位置之间的关系的示例的截面图；
图5A和图5B分别是示出根据实施例1的构成分隔壁的构件的示例的图；
图6是示出根据实施例1的背光设备的结构的示例的框图；
图7是示出根据实施例2的构件的位置之间的关系的示例的截面图；
图8是示出根据实施例2的构件的位置之间的关系的示例的截面图；
图9是示出根据实施例3的LED基板的结构的示例的正视图；
图10是示出根据实施例3的构件的位置之间的关系的示例的截面图；
图11是示出根据实施例4的LED基板的结构的示例的正视图；
图12是示出根据实施例4的用于连接光学传感器和处理电路的方法的示例的电路图；
图13是示出根据实施例1的LED基板的结构的其它示例的正视图；
图14是示出根据实施例1的光源基板的结构的其它示例的正视图；
图15是示出根据实施例1的光源基板的结构的其它示例的正视图；
图16是示出根据实施例3的LED基板的结构的其它示例的正视图.
具体实施方式
实施例1
以下说明根据本发明的实施例1的显示设备、光源设备、以及用于控制这些设备的方法。
本实施例说明光源设备是用在彩色图像显示设备中的背光设备的示例；然而，光源设备不限于用在显示设备中的背光设备。光源设备可以是，例如，路灯、室内照明、显微照明和其它照明设备。
另外，本实施例说明显示设备为透射型液晶显示设备的示例，但是显示设备不限于此。根据本实施例的显示设备可以是通过对从所述光源设备发出的光进行调制来在屏幕上显示图像的显示设备。例如，根据本实施例的显示设备可以是反射型液晶显示设备。根据本实施例的显示设备可以是使用微机电***(MEMS)快门代替液晶元件的MEMS快门显示器。显示设备也可以是单色图像显示设备。
图1是示出根据本实施例的彩色图像显示设备的结构的示例的示意图。彩色图像显示设备具有背光设备和彩色液晶板105。背光设备具有光源基板101、扩散器102、聚光薄片103和反射偏光膜104等。
光源基板101发射要照射到彩色液晶板105的背部的光(白色光)。光源基板101设置有多个光源单元。光源单元各自具有一个以上的发光元件。发光二极管(LEDs)、冷阴极管和有机EL元件等可以用作为发光元件。本实施例说明LED芯片用作为发光元件的示例。
扩散器102、聚光薄片103和反射偏光膜104被设置为面对光源单元。扩散器102、聚光薄片103和反射偏光膜104被布置为与光源基板101大致平行(或平行)，以光学地改变从光源基板101(确切地说，光源单元)发射的光。
具体地，扩散器102通过将从多个光源单元发射的光进行扩散，使得光源基板101用作为面光源。
聚光薄片103通过沿着正面方向对由扩散器102扩散的、并且以不同入射角入射的白色光进行聚光，来提高正面亮度(在正面方向(在彩色液晶板105侧)的亮度)。
反射偏光膜104通过有效地对入射的白色光进行偏振来提供正面亮度。
扩散器102、聚光薄片103和反射偏光膜104彼此重叠。以下将这些光学构件统称为“光学薄片106”。应该注意，光学薄片106可以包括除了上述光学构件以外的构件，也可以不包括至少任意上述光学构件。另外，可以使光学薄片106和彩色液晶板105集成为一体。
彩色液晶板105是通过透过来自背光设备的光来将图像显示在屏幕上的显示部分。具体地，彩色液晶板105具有由透过红色光的R子像素、透过绿色光的G子像素和透过蓝色光的B子像素构成的多个像素，并通过针对各像素控制照射的白色光的亮度来显示彩色图像。
一般将具有上述结构(图1中示出的结构)的背光设备称为“直下型背光设备”。
图2是示出从正面(彩色液晶板105侧)看的光源基板101的结构的示例的示意图。
图3是示出从正面看的LED基板110的结构的示例的示意图。
在图2中示出的示例中，光源基板101具有排列成2行×4列的总共8个LED基板110。光源基板101还设置有分隔壁114和光学传感器113。
如图3中所示，各LED基板110的区域被分隔壁114分割成排列成2行×2列的总共4个分割区。另外，如图2中所示，光源基板101的区域被分隔壁114分割成排列成4行×8列的总共32个分割区115。
如在图2和图3中示出的，各分割区115设置有具有8个LED芯片112的光源单元111。在光源单元111的行和列方向的间隔是一定的。
换言之，光源基板101设置有排列成4行×8列的总共32个光源单元111，其中，各光源单元111通过分隔壁114与其它光源单元111隔离开。可以独立地控制这32个光源单元111的发光(至少发光亮度或者发光颜色)。
在本实施例中，一组两个以上的光源单元具有一个光学传感器。具体地，如图2和图3中所示，光学传感器113设置在各LED基板110中。换言之，针对排列成2行×2列的总共4个光源单元111设置一个光学传感器113。另外，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，光学传感器113以与分隔壁114重叠的方式布置。
在如图2和图3示出的示例中，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在彼此邻接的四个光源单元111之间。另外，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在彼此邻接的四个分割区115之间。四个邻接的光源单元111的中心与光学传感器113相距相同的距离。光学传感器113布置在从四个邻接的光源单元111各自入射到光学传感器113的光受到分隔壁114大致相同程度的影响的位置。
白光LED可以用作为LED芯片112。可以将发射不同颜色的光的多个LED(例如，发射红色光的红色LED、发射绿色光的绿色LED、发射蓝色光的蓝色LED等)用作为各光源单元111的多个LED芯片112。例如，以从光源单元111发射白色光的方式选出的多个LED可以用作为发射不同颜色的光的多个LED。具体地，总共8个LED，即两个红色LED、四个绿色LED和两个蓝色LED可以用作为各光源单元111的多个LED芯片112。通过使用发射不同颜色的光的多个LED，可以控制各光源单元111的发光亮度和从各光源单元111发射的光的颜色。
分隔壁114具有与各光源单元相对应的遮蔽面，以遮蔽从光源单元向其它光源单元发射的光。换言之，分隔壁114具有与各光源单元相对应的遮蔽面，以围绕各光源单元。通过对从一个光源单元111向另一个光源单元111发射的光进行遮蔽，能够抑制从光源单元111发射的光的扩大。结果，经由局部调光控制可以改善所显示的图像(在屏幕上显示的图像)的对比度。局部调光控制是根据图像的特性(要显示的图像数据)来针对各光源单元的发光控制。
在本实施例中，遮蔽面具有高反射率，并且从光源单元111发射的光在遮蔽面反射。具体地，从光源单元111发射的光在遮蔽面反射，并返回由遮蔽面围绕的分割区115。基于此原因，遮蔽面也可以称为“反射面”。由于从光源单元111发射的光在遮蔽面上反射，因而从光源111发射的光可以在设置有这些光源单元111的分割区115中充分的平均。结果，通过局部调光控制可以改善所显示的图像的对比度。
应该注意，不特别限定分隔壁114的材料。例如，分隔壁114由具有高反射率的白色树脂形成。
从光源单元111发射的光不必在遮光面反射。也可以通过分隔壁114经由遮蔽面吸收从光源单元111发射的光。
光学传感器113检测从光源单元111发射的光。例如，在图3中示出的四个光源单元111被顺次开启，并且然后该一个光学传感器113顺次检测从四个光源单元111各自发射的光。
用于检测从各光源单元111发射的光的亮度的亮度传感器(光电二极管、光电晶体管等)可以用作为光学传感器113。用于检测从各光源单元111发射的光的颜色的颜色传感器也可以用作为光学传感器113。用于检测从各光源单元111发射的光的亮度和颜色这两者的光学传感器也可以用作为光学传感器113。
应当注意，本实施例说明了光源基板101具有8个LED基板110的示例；然而，LED基板110的数量可以多于或少于8个。光源基板101可以仅具有一个LED基板110。
尽管本实施例说明了一个LED基板110设置有4个光源单元111并且光源基板101设置有32个光源单元111的示例，本实施例的结构不限于此。设置在一个LED基板110中的光源单元的数量可以多于或少于4。另外，设置在光源基板101中的光源单元的数量可以多于或少于32。
尽管本实施例说明了一个光学传感器113设置在一个LED基板110中，本实施例的结构不限于此。例如，可以针对每两个以上的LED基板110设置一个光学传感器113。
另外，一个LED基板110可以具有两个以上的光学传感器113。例如，如图13中所示出的，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，与两个邻接的光源单元111相对应的一个光学传感器113可以设置在这两个光源单元111之间。在这种情况下，两个光学传感器113设置在一个LED基板110中。同样在这种情况下，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看时，光学传感器113以与分隔壁114重叠的方式布置。另外，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在两个邻接的分割区115之间。两个邻接的光源单元111的中心与光学传感器113相距相同的距离。光学传感器113布置在从两个邻接的光源单元111各自入射到光学传感器113的光受到分隔壁114大致相同程度的影响的位置。
另外，光源基板101可以仅具有一个光学传感器113。
另外，从多个邻接的光源单元111的中心到与相对应的光学传感器113的距离并不必须完全彼此相等。多个邻接的光源单元111的中心可以与相应的光学传感器113相距大致相同的距离。
尽管本实施例说明了一个光源单元111具有8个LED芯片112的示例，本实施例的结构不限于此。设置在一个光源单元111中的LED芯片112的数量可以多于或少于8。一个光源单元111可以仅具有一个LED芯片112。
尽管本实施例说明了分割区115的形状为四边形的示例，但是分割区115的形状不限于此。例如，分割区115的形状可以是三角形、五角形、六角形和圆形等。
图14是示出分割区115的形状为三角形的示例的图。在这种情况下，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在6个邻接的分割区115之间。六个邻接的光源单元111的中心与光学传感器113相距相同的距离。光学传感器113布置在从六个邻接的光源单元111各自入射到光学传感器113的光受到分隔壁114大致相同程度的影响的位置。
图15是示出分割区115的形状为六角形的示例的图。在这种情况下，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在三个邻接的分割区115之间。三个邻接的光源单元111的中心与光学传感器113相距相同的距离。光学传感器113布置在从三个邻接的光源单元111各自入射到光学传感器113的光受到分隔壁114大致相同程度的影响的位置。
尽管本实施例说明了多个LED基板110和多个光源单元111以矩阵的形式布置的示例，但是它们并不必须以矩阵的形式布置。例如，至少多个LED基板110或者多个光源单元111可以以千鸟格的形式布置。
在光源单元111附近来布置光学传感器113的情况下，从位于光学传感器113附近的光源单元111入射到光学传感器113充足量的光。这使得光学传感器113以高精度来检测从布置在光学传感器113附近的光源单元111发射的光。然而，对于没有位于光学传感器113附近的光源单元111，从该光源单元111发射并朝向光学传感器113的光被分隔壁114阻挡，这防止了充足量的光入射到光学传感器113。这防止了光学传感器113以高精度来检测从没有位于光学传感器113附近的光源单元111发射的光。
因此，在本实施例中，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，各光学传感器113以与分隔壁114重叠的方式布置。
具体地，各光学传感器113设置为如图4中所示的那样。图4是示出其中一个LED基板110、光源单元111、其中一个光学传感器113、分隔壁114和光学薄片106的位置之间的关系的示例的截面图。图4是沿着与光源基板101垂直的面获取的截面图。
在本实施例中，如图4所示，光源单元111通过分隔壁114与其它光源单元111隔离开。分隔壁114的高度一般为光源基板101(LED基板110)和光学薄片106之间的距离的大致一半。
应该注意，不特别限制分隔壁114的高度。分隔壁114越高，越能够有效地抑制从光源单元111发射的光的扩大。
在本实施例中，如图4所示，光学传感器113设置在分隔壁114的位于与光源基板101相反侧的端部。例如，光学传感器113以分隔壁114的内部在光学传感器113和LED基板110两者之间的方式固定在LED基板110上。根据这种结构，通过将光学传感器113固定于LED基板110来将分隔壁114固定于LED基板110。
通过将光学传感器布置在如上所述的位置中，可以从多个光源单元111入射到光学传感器113充足量的光。这使得光学传感器113以高精度检测从多个光源单元111各自发射的光121。例如，如图4所示，从光源单元111发射的光121在光学薄片106反射，并且然后入射到光学传感器113。另外，如图4中所示出的，在一些情况下，从光源单元111发射的光121直接入射到光学传感器113。
应该注意，尽管本实施例说明了通过将光学传感器113固定于LED基板110来将分隔壁114固定于LED基板110的示例，但是本实施例的结构不限于此。例如，还可以设置用于将分隔壁114固定于LED基板110的固定构件。
图5A和图5B分别为示出构成分隔壁114的构件的示例的图。在本实施例中，将图5A中示出的形状为四边形的构件(四边形构件)和图5B中示出的形状为十字形的构件(十字形构件)结合以构成分隔壁114。具体地，四边形构件排列在LED基板110上以彼此邻接，十字形构件被设置为覆盖四个邻接的四边形构件(四个边形成十字)，由此构成分隔壁114。如图5B中所示，十字构件的中心设置有孔(开口部)。光学传感器113经由十字形构件的孔固定于LED基板110，由此固定分隔壁114。
构成分隔壁114的构件不限于图5A和5B中示出的这些。例如，分隔壁114可以由一个构件构成。
图6是示出背光设备的结构的示例的框图。在本实施例中，光源基板101具有8个LED基板110(1)～110(8)。由于8个LED基板110(1)～110(8)具有相同的结构，现在说明LED基板110(1)作为代表示例。LED基板110(1)具有光源单元111(1，1)至111(1，4)。通过LED驱动器120(1，1)至120(1，4)来分别驱动光源单元111(1，1)至111(1，4)。
在本实施例中，基于定期或特定定时来执行发光调整处理，以减少由于多个光源单元111的温度的变化和与时间相关的劣化而导致的多个光源单元111的发光特性的变化。
多个光源单元111的发光特性的变化引起多个光源单元111的发光亮度的变化，以及多个光源单元111的发光颜色的变化。结果，从背光设备发射不均匀的光。例如，多个光源单元111的发光亮度中的变化导致背光设备发光亮度不均匀的光。结果，多个光源单元111的发光颜色中的变化导致背光设备发射颜色不均匀的光。
发光调整处理可以减少从背光设备发射的光的这种亮度不均匀，以及从背光设备发射的光的颜色不均匀。
以下说明减少从背光设备发射的光的这种亮度不均匀的示例。
在通常的操作期间开启所有的光源单元111。
在发光调整处理期间，以预定顺序逐一开启多个光源单元111，并且通过相应的光学传感器113检测从各光源单元111发射的光。基于从光学传感器113获得的检测值来调整光源单元111的发光亮度。
图6示出获取用于调整光源单元111(1，1)的发光亮度的检测值的照射状态。在图6中，开启光源单元111(1，1)，而关闭其它光源单元111。从光源单元111(1，1)发射的大部分的光121(1，1)入射到彩色液晶板105(图6中未示出)。然而，一部分光121(1，1)以反射光的形式从光学薄片106(图6中未示出)返回至光源单元并且入射到各光学传感器113。应该注意，如图4中所示，光121(1，1)有时直接入射到一些光学传感器113。
响应于所检测的光的亮度，各光学传感器113输出表示该亮度的模拟值(检测值)122。在由光学传感器113输出的模拟值122中，A/D转换器123选择由预先与光源单元111(1，1)相关联的光学传感器113(1，1)输出的模拟值。A/D转换器123然后将选择的模拟值转换成数字值并将该数字值124输出至微计算机125。预先与光源单元111相关联的光学传感器113用于调整该光源单元111的发光亮度。因此，以下将该光学传感器称为“调整用的光学传感器”。
针对其它光源单元111执行相同的处理。换言之，在仅开启要被处理的光源单元111的状态下，通过各光学传感器113检测该光源单元111的光。然后，A/D转换器123将预先与要调整发光亮度的光源单元111相关联的调整用的光学传感器113的模拟值转换成数字值124，并将该数字值124输出至微计算机125。
微计算机125根据通过光学传感器113获取的检测值(确切地说，数字值124)来调整光源单元111的发光亮度。在本实施例中，微计算机125针对各光源单元，根据从调整用的光学传感器获取的检测值来调整光源单元的发光亮度。具体地，将在彩色图像显示设备的制造检查时所确定的各光源单元111的目标亮度值(目标检测值)存储在非易失性存储器126中。针对各光源单元111，微计算机125将与光源单元111相关联的光学传感器113的检测值与目标值进行比较。然后微计算机125响应于比较的结果以使得检测值与目标值一致的方式来调整各光源单元111的发光亮度。例如，通过调整从微计算机125输出至各LED驱动器120的LED驱动器控制信号127来调整发光亮度。LED驱动器120响应于LED驱动器控制信号127来驱动光源单元111。LED驱动器控制信号分别表示施加至光源单元111的脉冲信号(电流或电压的脉冲信号)的脉冲宽度。在这种情况下，经由LED驱动器控制信号的调整来对光源单元111的发光亮度进行PWM控制。通过以检测值与目标值一致的方式调整各光源单元111的发光亮度，可以减少从背光设备发射的光的亮度不均匀。
应该注意，LED驱动器控制信号不限于表示脉冲宽度的信号。例如，LED驱动信号可以表示施加至各光源单元111的脉冲信号的峰值或者脉冲宽度和峰值这两者。
根据上述的本实施例，光学传感器设置在分隔壁的位于与光源基板相反侧的端部。因此，可以用数量比光源单元的数量少的光学传感器以高精度检测从具有个别分隔壁结构(各光源单元与其它光源单元相隔离开的结构)的光源设备的各光源单元发射的光。减少光学传感器的数量可以防止成本的增加。
实施例2
以下说明根据本发明的实施例2的显示设备、光源设备和用于控制这些设备的方法。
实施例1已说明了光学传感器113设置在分隔壁114的端部的示例。本实施例说明光学传感器113设置在分隔壁114内部的示例。
应该注意，省略了与实施例1相同的功能和结构的说明。
图7是示出根据本实施例的构件的位置之间的关系的示例的截面图。具体地，图7是示出其中一个LED基板110、光源单元111、其中一个光学传感器113、分隔壁114和光学薄片106的位置之间的关系的示例的截面图。
在本实施例中，如图7中所示出的，与光源基板101大致垂直(或垂直)的孔(开口部)设置在分隔壁114的靠近光学薄片106(与光源基板101相反侧)的部分。光学传感器113设置在设置于分隔壁114中的孔的内部。
将光学传感器113布置在此位置，这使得充足量的光从多个光源单元111入射到光学传感器113。因此，光学传感器113可以以高精度检测从各多个光源单元111发射的光121。如图7所示，从各光源单元111发射的光121在光学薄片106反射并且然后经由孔入射到光学传感器113。
在图7中示出的示例中，孔设置在分隔壁114的位于与光源基板101相反侧的端部；然而，本实施例的结构不限于此。孔可以设置在偏离上述的端部的位置。然而，考虑到光的检测的精度，优选将孔设置在上述的端部。只要孔设置在该端部，就可以防止在光学薄片106反射的光被分隔壁114阻挡，这使得能够进行光的高精度的检测。
在图7中示出的示例中，孔从光学薄片106附近侧延伸至光源基板101；然而，本发明的结构不限于此。例如，孔可以是不贯通光源基板101的凹部的形式。
根据本实施例，如上所述，与光源基板大致垂直的孔(开口部)设置在分隔壁的位于与光源基板相反侧的部分，并且然后光学传感器设置在该孔的内部。这种的结构使得能够进行使用数量比光源单元的数量少的光学传感器对从具有个别分隔壁结构的光源设备的各光源单元发射的光的高精度检测。减少光学传感器的数量可以防止成本增加。
在使用颜色传感器作为各光学传感器的情况下，本实施例的结构是有利的。颜色传感器的检测面设置有平面状的颜色滤波器，其中照射在检测面而不穿过颜色滤波器的光(斜光)增大检测值的误差。根据本实施例，由于从各光源单元发射的光经由孔入射到相应的光学传感器，因此可以防止上述的斜光入射到光学传感器。因此在使用颜色传感器作为各光学传感器的情况下，优选采用本实施例的结构。
如图8中所示，优选将聚光构件201设置在孔的靠近光学薄片106(与光源基板101相反侧)的端部，以将入射到该孔的光会聚在设置有光学传感器113的一侧。聚光构件201可以增加入射到光学传感器113的光量，增强了光学传感器113的检测精度。例如聚光透镜或者导光构件等可以用作为聚光构件201。聚光构件201的材料例如可以是透明树脂。
实施例3
以下说明根据本发明的实施例3的显示设备、光源设备和用于控制这些设备的方法。
本实施例说明了光学传感器113设置在分隔壁114内部的另一示例。
应该注意，省略了与实施例1相同的功能和结构的说明。
图9是示出根据本实施例的其中一个LED基板110的结构的示例的正视图。换言之，图9是示出从正面看的LED基板110的结构的示例的示意图。
图10是示出根据本实施例的构件的位置之间的关系的示例的截面图。具体地，图10是示出LED基板110、光源单元111、其中一个光学传感器113、分隔壁114和光学薄片106的位置之间的关系的示例的截面图。
在本实施例中，如图9和图10中所示，分隔壁114设置有从与其中一个光源单元111相对应的遮蔽面延伸、并穿过与一个以上的邻接的光源单元111相对应的一个以上的遮蔽面的孔(开口部)301。具体地，位于被排列成2行×2列的四个分割区115围绕的中央部分的分隔壁设置有从围绕这四个分割区115中的一个分割区115的光源单元的遮蔽面延伸、并穿过围绕剩余三个分割区115的三个光源单元的遮蔽面的孔。
在设置在分隔壁114中的孔301的内部设置光学传感器113。具体地，设置在分隔壁114的孔301中的光学传感器113设置在LED基板110(光源基板)上。在分隔壁114的孔301中的光学传感器113可以设置在孔301的内部表面上。然而，在LED基板110上设置光学传感器113可以使得在安装光学传感器113时较为容易地进行配线。
在图9和图10中示出的示例中，针对排列成2行×2列的总共4个的光源单元111设置一个光学传感器113。另外，在沿着与LED基板110(光源基板101)垂直的方向看的情况下，光学传感器113布置为与分隔壁114重叠。
另外，在图9和图10中示出的示例中，在沿着与LED基板110(光源基板101)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在四个邻接的光源单元111之间。另外，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在四个邻接的分割区115之间。四个邻接的光源单元111的中心与光学传感器113相距相同的距离。光学传感器113布置在从四个邻接的光源单元111各自入射到光学传感器113的光受到分隔壁114大致相同程度的影响的位置。
通过将光学传感器113布置在如上所述的位置中，可以从多个光源单元111入射到光学传感器113充足量的光。这使得光学传感器113以高精度检测从多个光源单元111各自发射的光121。如图10所示，从光源单元111发射的光121经由孔直接入射到光学传感器113。
应该注意，在图10中示出的示例中，孔301设置在各分隔壁114的靠近光源基板101的端部，并且LED基板110的表面的部分用作为孔301的内表面的部分；然而，本实施例的结构不限于此。可以远离光源基板101地设置孔以使得孔301的整个内表面由分隔壁114的表面的部分构成。
在图10中示出的示例中，孔301与光源基板101平行；然而，本实施例的结构不限于此。例如，孔并不必须与光源基板101平行，并且还可以以孔的直径根据孔的位置而不同的方式来配置孔。然而，考虑到光的检测的精度，优选孔与光源基板101大致平行(或平行)。
另外，本发明已说明了针对一个LED基板110设置一个光学传感器113的示例，但是本发明的结构不限于此。例如，可以针对每两个以上的LED基板110设置一个光学传感器113。
可选地，可以针对一个LED基板110设置两个以上的光学传感器113。例如，如图16中示出的，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，可以将与这两个邻接的光源单元111相对应的一个光学传感器113设置在这两个光源单元111之间。在这种情况下，针对一个LED基板110设置两个光学传感器113。同样在这种情况下，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看时，光学传感器113以与分隔壁114重叠的方式布置。另外，在沿着与光源基板101(LED基板110)垂直的方向看的情况下，一个光学传感器113设置在两个邻接的分割区115之间。两个邻接的光源单元111的中心与光学传感器113相距相同的距离。光学传感器113布置在从两个邻接的光源单元111各自入射到光学传感器113的光受到分隔壁114大致相同程度的影响的位置。
尽管本实施例已经说明了分割区115的形状为四边形，但是分割区115的形状不限于此。例如，分割区115的形状可以是三角形(参见图14)、五角形、六角形(参见图15)和圆形等。
如上所述，根据本实施例，分隔壁设置有从与光源单元相对应的遮蔽面延伸、并穿过与一个以上的邻接的光源单元相对应的一个以上的遮蔽面的孔(开口部)。光学传感器设置在孔内部。因此，可以通过使用数量比光源单元的数量少的光学传感器以高精度检测从具有个别分隔壁结构的光源设备的各光源单元发射的光。减少光学传感器的数量可以防止成本增加。
根据本实施例，从各光源单元发射的光直接入射到相对应的光学传感器。换言之，在光学薄片上反射之前，光直接入射到光学传感器。因此，可以以高精度来检测从各光源单元发射的光。具体地，可以获得具有抑制了由诸如偏转等的光学薄片的状态的变化所引起的误差的检测值(光学传感器的检测值)。
另外，根据本实施例，由于光学传感器113设置在分隔壁114的孔301的内部，光学传感器113不会阻挡从各光源单元111发射的朝向光学薄片106和彩色液晶板105的光。
实施例4
以下说明根据本发明的实施例4的显示设备、光源设备和用于控制这些设备的方法。
本实施例说明了通过减少用于对光学传感器的输出信号进行处理的处理电路的数量来防止成本增加的示例。
图11是根据本实施例的其中一个LED基板110的结构的示例的正视图。换言之，图11是示出从正面看的LED基板110的结构的示例的示意图。
在本实施例中，如图11中所示，针对各光源单元设置光学传感器113。具体地，针对多个分割区115各自设置光源单元111和光学传感器113。
在本实施例中，一个处理电路401对两个以上的光学传感器113的输出信号进行处理。该两个以上的光学传感器113分享一个处理电路401。这能够使得处理电路401的数量小于光学传感器113的数量，实现成本减少。
具体地，通过一个处理电路401对与彼此邻接的两个以上的光源单元111相对应的两个以上的光学传感器113的输出信号进行处理。换言之，通过一个处理电路401对设置在彼此邻接的两个以上的分割区115中的两个以上的光学传感器113的输出信号进行处理。
另外，在本实施例中处理电路401设置在分隔壁114内部。基于此原因，能够防止从光源单元111发射的光被处理电路401阻挡。另外，可以使得可以布置LED芯片112的各区域扩大。
具体地，根据本实施例，处理电路401设置在由彼此邻接的两个以上的分割区115围绕的中央部分的分隔壁内部。然后，光学传感器113各自设置在彼此邻接的两个以上的分割区115各自的位于设置有处理电路401(中央部分中的处理电路401)一侧的端部。将处理电路401和光学传感器113设置在这些位置，从而能够减少各光学传感器113和处理电路401之间的配线长度。
应该注意，可以在LED基板110上进行各光学传感器113和处理电路401之间的配线，从而消除了在分隔壁114中设置孔(开口部)的需要。
具体地，在图11中示出的示例中，处理电路401设置在由排列成2行×2列的总共4个分割区115围绕的中央部分的分隔壁内部。这个结构可以防止从光源单元111发射的光被处理电路401阻挡。另外，可以扩大可以布置LED芯片112的各区域。
另外，光学传感器113分别设置在四个分割区各自的位于设置有处理电路401(中央部分中的处理电路401)一侧的端部。通过该处理电路401来对分别设置在四个分割区115的四个光学传感器113的输出信号进行处理。因此，不仅能够减少各光学传感器113和处理电路401之间的配线长度，还能够将处理电路401的数量减少为光学传感器113的数量的四分之一。
图12是示出用于将四个光学传感器113连接至处理电路401的方法的示例的电路图。
如图12所示，四个光学传感器113并联地连接至处理电路401。根据光量从四个光学传感器113输出的电流的总和(光电电流；输出信号)输入至处理电路401。处理电路401将光电电流转换成电压并执行输出阻抗调整。例如，处理电路401具有运算放大器、电阻器和电容器等。处理电路401输出表示光学传感器113的检测值的模拟值122(检测出的亮度、检测出的颜色等)。
根据上述的本实施例，通过一个处理电路处理两个以上的光学传感器的输出信号。因此，可以使得处理电路的数量小于光学传感器的数量，实现成本减少。另外，根据本实施例，由于在多个分割区中各自设置光源单元和光学传感器，可以高精度检测从各光源单元发射的光。
本实施例已经说明了在多个分割区中各自设置光源单元和光学传感器的示例；然而，本发明的结构不限于此。例如，可以在如实施例1至3中说明的位置中设置光学传感器。
应该注意，尽管本实施例已经说明了设置有与光源单元的数量相同的光学传感器的示例，但是本实施例的结构不限于此。例如，如实施例1至3中说明的，可以针对每两个以上的光源单元设置一个光学传感器。
本实施例还说明了针对分别在彼此邻接的四个分割区中设置的四个光学传感器设置一个处理电路的示例；然而，本实施例的结构不限于此。例如，可以针对每两个彼此不邻接的传感器设置一个处理电路。另外，可以针对彼此不邻接的两个以上的光学传感器设置一个处理电路。
本实施例已经说明处理电路设置在由彼此邻接的两个以上的分割区围绕的中央部分的分隔壁内部；然而，本实施例的结构不限于此。例如，处理电路可以设置在除了上述的中央部分以外的位置的分隔壁内部。可选地，处理电路可以设置在分隔壁外部。然而，优选地，将处理电路设置在不会阻挡来自各光源单元的光的位置。
尽管已经参考典型实施例描述了本发明，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泛的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (20)

1.一种光源设备，其特征在于，包括：
基板；
多个光源单元，其设置在所述基板上；
分隔壁，其设置在所述基板上，并且围绕各个光源单元；以及
光学传感器，其布置在彼此邻接的两个以上的所述光源单元之间，
其中，所述光学传感器的数量小于所述光源单元的数量。
2.根据权利要求1所述的光源设备，其中，针对每两个以上的所述光源单元来设置所述光学传感器。
3.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中，彼此邻接的两个以上的所述光源单元各自的中心与所述光学传感器相距大致相同的距离。
4.根据权利要求3所述的光源设备，其中，彼此邻接的两个所述光源单元各自的中心与所述光学传感器相距大致相同的距离。
5.根据权利要求3所述的光源设备，其中，彼此邻接的四个所述光源单元各自的中心与所述光学传感器相距大致相同的距离。
6.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中，
所述分隔壁将所述基板的区域分割成多个分割区，
所述光源单元分别设置在所述多个分割区中，以及
所述光学传感器布置在彼此邻接的两个以上的所述分割区之间。
7.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中，
所述光学传感器布置在从彼此邻接的两个以上的所述光源单元入射到所述光学传感器的光受到所述分隔壁大致相同程度的影响的位置。
8.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述光学传感器设置在所述分隔壁的位于与所述基板相反的一侧的端部。
9.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中，
所述分隔壁设置有沿着与所述基板大致垂直的方向的开口部，以及
所述光学传感器设置在所述开口部的内部。
10.根据权利要求9所述的光源设备，还包括聚光构件，所述聚光构件设置在所述开口部的位于与所述基板相反的一侧的端部，以将入射到所述开口部的光会聚在设置有所述光学传感器的一侧。
11.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中，
所述分隔壁具有与各个所述光源单元相对应的遮蔽面，所述遮蔽面用于对从所述光源单元发射并且朝向其它光源单元的光进行遮蔽，
所述分隔壁设置有开口部，所述开口部从与其中一个所述光源单元相对应的遮蔽面延伸并且贯通与邻接的一个以上的所述光源单元相对应的一个以上的遮蔽面，以及
所述光学传感器设置在所述开口部的内部。
12.根据权利要求11所述的光源设备，其中，所述开口部与所述基板大致平行。
13.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中，所述光学传感器设置在所述基板上。
14.根据权利要求1或2所述的光源设备，其中，还包括：
多个光学传感器；以及
处理电路，用于对所述光学传感器的输出信号进行处理，
其中，所述处理电路的数量小于所述光学传感器的数量，以及
所述处理电路对两个以上的所述光学传感器的输出信号进行处理。
15.根据权利要求14所述的光源设备，其中，所述处理电路设置在所述分隔壁的内部。
16.一种光源设备，其特征在于，包括：
基板；
多个光源单元，其设置在所述基板上；
分隔壁，其设置在所述基板上，并且围绕各个光源单元；
多个光学传感器，用于对从所述光源单元发射的光进行检测；以及
多个处理电路，用于对所述光学传感器的输出信号进行处理，
其中，所述处理电路的数量小于所述光学传感器的数量，以及
所述处理电路对两个以上的所述光学传感器的输出信号进行处理。
17.根据权利要求16所述的光源设备，其中，
针对所述光源单元分别设置所述光学传感器，以及
所述处理电路对与彼此邻接的两个以上的所述光源单元相对应的两个以上的所述光学传感器的输出信号进行处理。
18.根据权利要求16或17所述的光源设备，其中，所述处理电路设置在所述分隔壁的内部。
19.一种光源设备，其特征在于，包括：
基板；
多个光源单元，其设置在所述基板上；
分隔壁，其设置在所述基板上，并且围绕各个光源单元；以及
光学传感器，其布置在彼此邻接的两个以上的所述光源单元之间，
其中，所述光学传感器布置在从彼此邻接的两个以上的所述光源单元入射到所述光学传感器的光受到所述分隔壁大致相同程度的影响的位置。
20.一种显示设备，其特征在于，包括：
根据权利要求1～19中任一项所述的光源设备；以及
显示单元，用于通过对从所述光源设备发射的光进行调制来将图像显示在屏幕上。
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