專利名稱：控制多個(gè)光源的亮度值的顯示設(shè)備和控制該設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備和控制該顯示設(shè)備的方法，更具體地講，涉及一種具有多個(gè)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的光源的顯示設(shè)備和控制該顯示設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
最近，對(duì)諸如液晶顯示器(LCD)的平板顯示器(FPD)、使用等離子體顯示面板(PDP)的顯示設(shè)備和使用有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的顯示設(shè)備進(jìn)行了廣泛研究，并將這些顯示設(shè)備用于代替陰極射線管(CRT)。
通常，包括用作光源的線性燈的背光裝置被廣泛用于顯示設(shè)備。使用包括線性燈的背光裝置的傳統(tǒng)顯示設(shè)備不能控制圖像的一部分的亮度。因此，難以生動(dòng)地顯示部分具有高亮度的圖像信號(hào)，諸如包含爆炸場景的圖像。
最近，開發(fā)了可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)光源，諸如發(fā)光二極管(LED)。因此，顯示設(shè)備的屏幕被劃分為多個(gè)塊，并且與這些塊對(duì)應(yīng)的光源可被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
然而，這樣的顯示設(shè)備具有這樣的問題，即同一幀的塊之間或者不同幀的塊之間的亮度差根據(jù)圖像可以很大。在同一幀中的塊之間的亮度差很大的情況下，會(huì)存在不期望的階梯差。在不同幀的塊之間的亮度差很大的情況下，會(huì)存在不期望的屏幕閃爍。無論是階梯差還是屏幕閃爍都會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量的惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種能控制相鄰塊之間的亮度差和幀之間的亮度差中的至少一個(gè)以提高圖像質(zhì)量的顯示設(shè)備和控制該顯示設(shè)備的方法。
本發(fā)明的前述和/或其它方面可通過一種顯示設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該顯示設(shè)備包括顯示面板和與該顯示面板的塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)光源單元，所述多個(gè)光源單元每個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)光源元件，所述顯示設(shè)備包括光源驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)光源單元；亮度級(jí)運(yùn)算器，逐塊地運(yùn)算施加到顯示面板的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；塊亮度級(jí)控制器，控制所述塊的亮度級(jí)中的至少一個(gè)，以使相鄰塊之間的亮度級(jí)的差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和控制器，基于控制的亮度級(jí)控制光源驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)光源單元。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述塊包括第一塊和與第一塊相鄰的第二塊，其中，當(dāng)與第一塊對(duì)應(yīng)的第一亮度級(jí)和與第二塊對(duì)應(yīng)的第二亮度級(jí)之間的差不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，塊亮度級(jí)控制器基于所述差將第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)中的至少一個(gè)改變?yōu)轭A(yù)定的亮度級(jí)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，亮度級(jí)運(yùn)算器計(jì)算與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，所述顯示設(shè)備還包括幀亮度級(jí)控制器，控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，幀亮度級(jí)控制器控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，幀亮度級(jí)控制器將當(dāng)前幀的亮度級(jí)控制在前一幀的亮度級(jí)和當(dāng)前幀的亮度級(jí)之間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，幀亮度級(jí)控制器以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，即，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在顯示面板的整個(gè)背面上設(shè)置光源元件。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光源元件為發(fā)光二極管(LED)。
本發(fā)明的前述和/或其它方面可通過提供一種具有光源單元的顯示設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該顯示設(shè)備包括光源驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)光源單元；亮度級(jí)運(yùn)算器，運(yùn)算與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；幀亮度級(jí)控制器，控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和控制器，控制光源驅(qū)動(dòng)器基于控制的亮度級(jí)驅(qū)動(dòng)光源單元。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，亮度級(jí)運(yùn)算器逐塊地運(yùn)算圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；幀亮度級(jí)控制器運(yùn)算連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，幀亮度級(jí)控制器將當(dāng)前幀的亮度級(jí)控制在前一幀的亮度級(jí)和當(dāng)前幀的亮度級(jí)之間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，幀亮度級(jí)控制器以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，即，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。
本發(fā)明的前述和/或其它方面可通過提供一種控制包括多個(gè)光源單元的顯示設(shè)備的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括逐塊地控制施加到顯示面板的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；控制相鄰塊之間的亮度級(jí)的差；其中，如果所述差不在預(yù)定范圍內(nèi)，則逐塊地控制所述亮度級(jí)中的至少一個(gè)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和基于控制的亮度級(jí)驅(qū)動(dòng)光源單元。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述塊包括第一塊和與第一塊相鄰的第二塊，控制所述亮度級(jí)中的至少一個(gè)的步驟包括基于與第一塊對(duì)應(yīng)的第一亮度級(jí)和與第二塊對(duì)應(yīng)的第二亮度級(jí)之間的差將第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)中的至少一個(gè)改變?yōu)轭A(yù)定的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還包括計(jì)算與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差；和控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述控制前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差的步驟包括運(yùn)算連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，所述控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)的步驟包括控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述控制亮度級(jí)的步驟包括以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，即，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。
本發(fā)明的前述和/或其它方面可通過提供一種控制具有光源單元的顯示設(shè)備的方法來顯示，該方法包括控制與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；運(yùn)算連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差；當(dāng)所述差不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和基于控制的亮度級(jí)驅(qū)動(dòng)光源單元。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述運(yùn)算亮度級(jí)的步驟包括逐塊地控制圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，所述控制前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差的步驟包括控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，所述控制亮度級(jí)的步驟包括控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述控制亮度級(jí)的步驟包括以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，即，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。


從下面結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的以上和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚和更容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的分解透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的控制框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其示例示出在附圖中，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的部件。
本發(fā)明提供了一種具有顯示面板的顯示設(shè)備1，顯示面板諸如采用作為光源的LED的LCD面板或者可自發(fā)光的PDP，在顯示設(shè)備1中，光源單元47的塊可被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括LCD面板的顯示設(shè)備1的分解透視圖。
如圖1所示，顯示設(shè)備1包括顯示面板20、順序地位于顯示面板20的背面上的控光構(gòu)件30、包括多個(gè)光源元件45的光源40和安裝光源元件45的光源基底41。
顯示面板20、控光構(gòu)件30和光源基底41容納在頂框10和底框70之間。
顯示面板20包括薄膜晶體管(TFT)基底21，TFT形成在其上；濾色器基底22，面對(duì)TFT基底21；密封劑(未顯示)，結(jié)合兩個(gè)基底21和22從而形成一個(gè)單元間隙；和液晶層(未顯示)，位于兩個(gè)基底21和22與密封劑之間。在該實(shí)施例中，顯示面板20為矩形且有長邊和短邊。然而，顯示面板20的形狀不限于以上形狀，而是可具有各種形狀。
在顯示面板20中，控制液晶層中的液晶的取向以形成圖像。然而，由于顯示面板20為非發(fā)光裝置，所以顯示面板20必須從位于顯示面板20的背面上的光源元件45接收光。用于施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器25設(shè)置在TFT基底21的一側(cè)。驅(qū)動(dòng)器25包括柔性印刷電路板(FPC)26、安裝在FPC 26上的驅(qū)動(dòng)芯片27和連接至FPC 26的印刷電路板(PCB)28。顯示了驅(qū)動(dòng)器25采用芯片安裝在膜上(COF)系統(tǒng)?？蛇x地，其它公知的系統(tǒng)，諸如載帶封裝(TCP)系統(tǒng)和芯片安裝在玻璃上(COG)系統(tǒng)，可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)器25。此外，可在卷線形成過程中在TFT基底21上形成驅(qū)動(dòng)器25。
位于顯示面板20的背面上的控光構(gòu)件30包括漫射板31、棱鏡膜32和鈍化膜33。
漫射板31由包含基板和形成在基板中的珠粒(bead)的涂層形成。漫射板31漫射從光源元件45提供的光以提供均勻的亮度。
三角形棱鏡均勻地布置在棱鏡膜32的頂面上。棱鏡膜32收集通過漫射板31在與布置顯示面板20的平面垂直的方向漫射的光。通常使用兩片棱鏡膜32，形成在棱鏡膜32中的微棱鏡形成預(yù)定的角度。穿過棱鏡膜32的大多數(shù)光垂直地傳播以提供均勻分布的亮度。如果需要的話，可與棱鏡膜32一起使用反射偏振膜，或者可僅使用反射偏振膜，而不使用棱鏡膜32。
向顯示面板20提供光的光源40包括多個(gè)光源元件45和安裝光源元件45的光源基底41。光源基底41位于顯示面板20的整個(gè)背面上。這里，為了方便描述，顯示了光源基底41被劃分。如稍后所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備1的光源40包括多個(gè)光源單元47，每個(gè)光源單元47包括至少一個(gè)光源元件45。可將所述多個(gè)光源單元47設(shè)置為與光源基底41所劃分的多個(gè)塊對(duì)應(yīng)。也就是說，如圖1所示，可將光源基底41劃分為多個(gè)塊，并且可將光源單元47設(shè)置為與這些塊對(duì)應(yīng)。
如圖1所示，光源40包括9個(gè)光源單元47，每個(gè)光源單元47包括6個(gè)光源元件45。這里，每個(gè)光源單元47可從各個(gè)光源驅(qū)動(dòng)器150接收功率(見圖2)。光源驅(qū)動(dòng)器150和用于控制光源驅(qū)動(dòng)器150的控制器130設(shè)置在光源基底41的背面上。
優(yōu)選地但不是必須地，光源元件45安裝在光源基底41上，并均勻布置在顯示面板20的整個(gè)背面上。每個(gè)光源元件45包括分別發(fā)射紅光分量、藍(lán)光分量和綠光分量的3個(gè)子光源元件。紅光分量、藍(lán)光分量和綠光分量相互混合以向顯示面板20提供白光。布置紅光子光源元件、藍(lán)光子光源元件和綠光子光源元件的方法不限于以上方法，而是可提供白光二極管來代替紅光子光源元件、藍(lán)光子光源元件和綠光子光源元件。此外，可分別提供紅光、藍(lán)光和綠光，而不是混合紅光、藍(lán)光和綠光來形成白光。也就是說，可與對(duì)應(yīng)的彩色圖像信號(hào)同步地依次操作不同的彩色LED以提供彩色光。
反射板51設(shè)置在光源基底41上沒有形成光源元件45的位置上。與光源元件45對(duì)應(yīng)的光源元件容納孔52設(shè)置在反射板51中，從而光源元件45容納在光源元件容納孔52中。反射板51反射入射到其下部的光以向漫射板31提供反射的光。反射板51可由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)形成。此外，可以以這樣的方式設(shè)置反射板51的厚度，即，由光源元件45產(chǎn)生的強(qiáng)大熱量不會(huì)使反射板51皺縮。
根據(jù)另一實(shí)施例，如果可逐塊地驅(qū)動(dòng)燈，則光源40可包括這些燈和諸如LED的發(fā)光裝置。在這種情況下，優(yōu)選地但不是必須地，將燈劃分為多個(gè)塊以逐塊地調(diào)整光源40的加亮。在這種情況下，必須設(shè)置多個(gè)光源驅(qū)動(dòng)器150以與所述多個(gè)塊對(duì)應(yīng)。冷陰極熒光燈(CCFL)或外部電極熒光燈(EEFL)可用作所述燈。
導(dǎo)熱片80附到底框70的外表面上。與光源基底41平行布置的導(dǎo)熱片80接收由光源元件45產(chǎn)生的熱量，并將接收的熱量釋放到外部。導(dǎo)熱片80在平面方向的導(dǎo)熱性不同于導(dǎo)熱片在厚度方向的導(dǎo)熱性。優(yōu)選地但不是必須地，平面方向的導(dǎo)熱性大于厚度方向的導(dǎo)熱性超過100W/mk。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備1的內(nèi)部控制框圖。以下，將參考圖1詳細(xì)地描述圖2。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備1包括顯示面板20、光源單元47、光源驅(qū)動(dòng)器150、數(shù)據(jù)處理器110和控制器130，其中，每個(gè)光源單元47具有至少一個(gè)光源元件45。
顯示面板20基于圖像數(shù)據(jù)顯示預(yù)定的圖像。顯示面板20被劃分為多個(gè)塊，每個(gè)塊具有各自的光源單元47。具體地講，設(shè)置在顯示面板20的背面上的所述多個(gè)光源單元47的每個(gè)包括至少一個(gè)光源元件45。
在顯示設(shè)備1中，顯示面板20被劃分為多個(gè)塊，光源單元47被設(shè)置為與這些塊對(duì)應(yīng)。例如，當(dāng)顯示面板20被劃分為9個(gè)塊時(shí)，光源40包括與這9個(gè)塊對(duì)應(yīng)的9個(gè)光源單元47。這里，由于光源單元47的每個(gè)被能傳輸電壓的光源驅(qū)動(dòng)器150驅(qū)動(dòng)，所以光源單元47向顯示面板20提供按塊不同的加亮的光分量，稍后將描述光源驅(qū)動(dòng)器150。
光源驅(qū)動(dòng)器150向電連接至光源驅(qū)動(dòng)器150的對(duì)應(yīng)的光源單元47提供功率。具體地講，光源驅(qū)動(dòng)器150向包括在對(duì)應(yīng)的光源單元47中的光源元件45，例如，紅光LED、藍(lán)光LED和綠光LED提供功率。稍后將描述的控制器130控制提供給紅光LED、藍(lán)光LED和綠光LED的功率大小。
數(shù)據(jù)處理器110處理施加到顯示面板20的圖像信號(hào)的圖像數(shù)據(jù)，并確定將從光源單元47輸出的亮度級(jí)。也就是說，數(shù)據(jù)處理器110向控制光源單元47的控制器130提供按塊不同的亮度級(jí)或所有塊相同的亮度級(jí)。
在該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理器110包括亮度級(jí)運(yùn)算器111，并且還可包括塊亮度級(jí)控制器113和幀亮度級(jí)控制器115中的至少一個(gè)。
亮度級(jí)運(yùn)算器111運(yùn)算輸入的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)。這里，優(yōu)選地但不是必須地，在一秒中依次應(yīng)用60幀的圖像數(shù)據(jù)。
亮度級(jí)運(yùn)算器111可逐塊地運(yùn)算每幀的亮度級(jí)，或者可不分塊地運(yùn)算所有幀的亮度級(jí)。這里，亮度級(jí)運(yùn)算器111可計(jì)算圖像信號(hào)的每個(gè)像素的亮度級(jí)。
塊亮度級(jí)控制器113運(yùn)算相鄰塊之間的亮度級(jí)的差，并逐塊地控制所述亮度級(jí)中的至少一個(gè)，以使相鄰塊之間的亮度級(jí)的差落在預(yù)定的范圍內(nèi)。
具體地講，在塊包括第一塊和與第一塊相鄰的第二塊的情況下，當(dāng)對(duì)應(yīng)于第一塊的第一亮度級(jí)和對(duì)應(yīng)于第二塊的第二亮度級(jí)之間的差不在預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，塊亮度級(jí)控制器113基于第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)之間的差將第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)中的至少一個(gè)變?yōu)轭A(yù)定的亮度級(jí)。
例如，可如下根據(jù)塊在顯示面板上的位置來相互區(qū)分塊。

如上表所示，通過B(x，y)、B(x+1，y)、B(x，y+1)和B(x+1，y+1)相互區(qū)分顯示面板20的塊以與這些塊的位置對(duì)應(yīng)。在該實(shí)施例中，當(dāng)塊之間的亮度級(jí)的差不在預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，塊亮度級(jí)控制器113根據(jù)[方程1]和[方程2]控制塊的亮度級(jí)。
當(dāng)B(x，y)≥B(x+1，y)且|B(x，y)-B(x+1，y)|＞預(yù)定的范圍時(shí)，B(x+1，y)＝B(x，y)-a其中，a優(yōu)選地為通過實(shí)驗(yàn)獲得的值。
當(dāng)B(x，y)＜B(x+1，y)且|B(x，y)-B(x+1，y)|＞預(yù)定的范圍時(shí)，B(x，y)＝B(x+1，y)-a確定B(x，y)和B(x，y+1)之間的差以及B(x，y)和B(x+1，y)之間的差，以控制塊的亮度級(jí)。此外，確定B(x，y)和B(x+1，y+1)之間的亮度級(jí)的差來控制塊的亮度級(jí)。
當(dāng)亮度級(jí)運(yùn)算器111計(jì)算出與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)時(shí)，幀亮度級(jí)控制器115運(yùn)算兩個(gè)連續(xù)幀之間的亮度級(jí)的差，并基于該兩個(gè)連續(xù)幀之間的亮度級(jí)的差控制幀的亮度級(jí)。
例如，幀亮度級(jí)控制器115運(yùn)算前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差，并基于運(yùn)算的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差控制幀的亮度級(jí)。
這里，幀亮度級(jí)控制器115基于圖像數(shù)據(jù)的像素的亮度級(jí)來計(jì)算前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差。也就是說，幀亮度級(jí)控制器115基于亮度級(jí)與前一幀的像素的直方圖和亮度級(jí)與當(dāng)前幀的像素的直方圖之間的差計(jì)算前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差。
也就是說，幀亮度級(jí)控制器115控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，當(dāng)前幀的亮度級(jí)將被控制為前一幀的亮度級(jí)和調(diào)整之前的當(dāng)前幀的亮度級(jí)之間的亮度級(jí)。具體地講，前一幀和調(diào)整之前的當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)就越接近前一幀的亮度級(jí)。
在該實(shí)施例中，將像素的亮度級(jí)劃分為0至255，計(jì)算像素的亮度級(jí)以計(jì)算包括在前一幀中的像素和包括在當(dāng)前幀中的像素之間的亮度級(jí)的差。
這里，從[方程3]獲得前一幀F(xiàn)f和當(dāng)前幀F(xiàn)r之間的亮度級(jí)的差。
差＝(Ff的0的數(shù)量-Fr的0的數(shù)量)+(Ff的1的數(shù)量-Fr的1的數(shù)量)+…+(Ff的255的數(shù)量-Fr的255的數(shù)量)
以這樣的方式，幀亮度級(jí)控制器115計(jì)算與計(jì)算的差值對(duì)應(yīng)的系數(shù)，并基于計(jì)算的系數(shù)計(jì)算根據(jù)方程4控制的當(dāng)前幀的亮度級(jí)。
當(dāng)前幀的控制亮度級(jí)＝(255-系數(shù))×前一幀的亮度級(jí)+系數(shù)×不被控制的當(dāng)前幀的亮度級(jí)幀亮度級(jí)控制器115根據(jù)[方程4]控制與當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)。調(diào)整之前的當(dāng)前幀的亮度級(jí)和前一幀的亮度級(jí)之間的差越大，當(dāng)前幀的亮度級(jí)就越接近調(diào)整之前的當(dāng)前幀的亮度級(jí)。
也就是說，當(dāng)前幀的亮度級(jí)和前一幀的亮度級(jí)之間的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)就越接近前一幀的亮度級(jí)。
這里，幀亮度級(jí)控制器115僅計(jì)算預(yù)定區(qū)域中的幀之間的亮度級(jí)的差，并基于該預(yù)定區(qū)域中的亮度級(jí)的差僅控制該預(yù)定區(qū)域中的當(dāng)前幀的亮度級(jí)。
也就是說，幀亮度級(jí)控制器115運(yùn)算連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)，以使幀之間的亮度級(jí)的差落在預(yù)定的范圍內(nèi)。
應(yīng)注意到，可使用獲得同一幀的相鄰塊之間或者不同幀的與幀內(nèi)的相同位置對(duì)應(yīng)的塊之間的亮度級(jí)的差的各種其它方式。此外，在塊之間的差限制在預(yù)定的最大值內(nèi)的情況下，通過涉及技術(shù)員或終端用戶的視覺觀察的調(diào)整過程可達(dá)到最大值。此外，最大值可根據(jù)輸入的視頻信號(hào)而改變。作為示例，如果塊的亮度級(jí)的差在亮度級(jí)的較低范圍中的塊之間，則與塊的亮度級(jí)的差在亮度級(jí)的較高范圍的塊之間的情況相比，控制器130所允許的最大差級(jí)可以較小。這是因?yàn)槿搜圳呄蛴趯?duì)較低范圍中的亮度級(jí)的變化比對(duì)較高范圍中的亮度級(jí)的變化更敏感(這可導(dǎo)致觀看者看到偽像)?？捎绊懣刂破?30所允許的塊之間的最大亮度值的設(shè)置的其它因素可包括光源47的類型和光源47的規(guī)格或額定值。
控制器130基于由數(shù)據(jù)處理器110計(jì)算和控制的每個(gè)塊的亮度來控制光源驅(qū)動(dòng)器150。也就是說，控制器130以這樣的方式控制光源驅(qū)動(dòng)器150，即，與具有高亮度的塊對(duì)應(yīng)的光源單元47提供高亮度的光，與具有低亮度的塊對(duì)應(yīng)的光源單元47提供低亮度的光。為此，光源驅(qū)動(dòng)器150向與塊的亮度對(duì)應(yīng)的光源單元47提供不同的功率。因此，提供給屏幕的每個(gè)光源單元47的亮度隨著塊而改變。此外，控制器130以這樣的方式控制光源驅(qū)動(dòng)器150，即，下一幀中的每個(gè)光源單元47的亮度也隨著圖像數(shù)據(jù)而改變。然后，光源驅(qū)動(dòng)器150向每個(gè)光源單元47提供功率。
以下，將參考圖3描述上述顯示設(shè)備的控制方法，圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的操作的流程圖。
如圖3所示，在顯示設(shè)備1中，當(dāng)在操作S11圖像數(shù)據(jù)被施加到顯示面板20時(shí)，基于施加的圖像數(shù)據(jù)，圖像被顯示在顯示面板20上。
顯示面板20被劃分為預(yù)定的塊，從而與這些塊對(duì)應(yīng)的光源單元47被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。因此，可不同地呈現(xiàn)塊的亮度級(jí)。這里，將顯示面板20劃分為預(yù)定的塊對(duì)用戶而言是看不見的，但是意味著包括在光源40中的光源元件被預(yù)定的單元單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
顯示設(shè)備1的亮度級(jí)運(yùn)算器111運(yùn)算施加到顯示面板20的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)。此時(shí)，在操作S13，亮度級(jí)運(yùn)算器111逐塊地運(yùn)算圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，其中，顯示面板20被劃分為這些塊。在操作S15，塊亮度級(jí)控制器113基于由亮度級(jí)運(yùn)算器111運(yùn)算的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)來運(yùn)算相鄰塊之間的亮度級(jí)的差。
在操作S17，塊亮度級(jí)控制器113逐塊地將亮度級(jí)中的至少一個(gè)控制為預(yù)定的亮度級(jí)，從而相鄰塊之間的亮度級(jí)的差落在預(yù)定的范圍內(nèi)。也就是說，亮度級(jí)的差限制在最大亮度值內(nèi)(如上所述)。由于以上描述了塊亮度級(jí)控制器113控制與塊對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)的方法，所以這里將省略該方法的描述。
另一方面，在操作S19，亮度級(jí)運(yùn)算器111計(jì)算與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)。然后，在操作S21，幀亮度級(jí)控制器115運(yùn)算連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差。由于以上描述了幀亮度級(jí)控制器115運(yùn)算前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差的方法，所以這里將省略該方法的描述。
在操作S23，幀亮度級(jí)控制器115控制與當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，以使連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)的差落在預(yù)定的范圍內(nèi)。也就是說，亮度級(jí)的差限制在最大亮度值內(nèi)(如上所述)。此時(shí)，優(yōu)選地但不是必須地，幀亮度級(jí)控制器115將與當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的控制亮度級(jí)控制在與當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)和與前一幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)之間。此時(shí)，由于以上描述了幀亮度級(jí)控制器115控制與當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)的方法，所以這里將省略該方法的描述。
此時(shí)，幀亮度級(jí)控制器115基于與塊對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)來計(jì)算在預(yù)定區(qū)域中前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差，并基于計(jì)算的差控制與當(dāng)前幀對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)。
在操作S25，控制器130基于由塊亮度級(jí)控制器113和幀亮度級(jí)控制器115控制的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)中的至少一個(gè)來控制光源驅(qū)動(dòng)器150，以使光源40被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)上述實(shí)施例，數(shù)據(jù)處理器110計(jì)算亮度級(jí)，光源單元47基于計(jì)算的亮度級(jí)被驅(qū)動(dòng)。這里，亮度級(jí)包括灰度級(jí)。數(shù)據(jù)處理器110計(jì)算圖像數(shù)據(jù)的灰度級(jí)，控制器130基于該灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)光源單元47以控制顯示在顯示面板20上的圖像的亮度。
如上所述，在本發(fā)明的顯示設(shè)備1中，光源單元47被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)以向顯示面板20的塊提供不同的加亮的光分量。此外，在本發(fā)明的顯示設(shè)備1中，不同的加亮的光分量被提供給塊。然而，由于塊亮度級(jí)控制器113控制塊的亮度級(jí)，所以可防止各塊的加亮的光分量的差增大，由此防止階梯亮度差在塊之間產(chǎn)生，從而避免圖像質(zhì)量的惡化。此外，在顯示設(shè)備1中，幀亮度級(jí)控制器115逐幀地或者逐幀中的一些塊控制亮度級(jí)，以防止在幀中或者在一些區(qū)域中由于前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差而產(chǎn)生閃爍。
從以上描述顯而易見的是，本發(fā)明提供了一種能控制相鄰塊之間的亮度級(jí)的差和幀之間的亮度級(jí)的差中的至少一個(gè)以提高圖像質(zhì)量的顯示設(shè)備和控制該顯示設(shè)備的方法。
雖然已顯示和描述了本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(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，可對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改變，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，包括顯示面板和與該顯示面板的塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)光源單元，所述多個(gè)光源單元每個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)光源元件，所述顯示設(shè)備包括光源驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)光源單元；亮度級(jí)運(yùn)算器，逐塊地運(yùn)算施加到顯示面板的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；塊亮度級(jí)控制器，控制所述塊的亮度級(jí)中的至少一個(gè)，以使相鄰塊之間的亮度級(jí)的差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和控制器，基于控制的亮度級(jí)控制光源驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)光源單元。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，所述塊包括第一塊和與第一塊相鄰的第二塊，其中，當(dāng)與第一塊對(duì)應(yīng)的第一亮度級(jí)和與第二塊對(duì)應(yīng)的第二亮度級(jí)之間的差不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，塊亮度級(jí)控制器基于所述差將第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)中的至少一個(gè)改變?yōu)轭A(yù)定的亮度級(jí)。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，亮度級(jí)運(yùn)算器計(jì)算與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，所述顯示設(shè)備還包括幀亮度級(jí)控制器，控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示設(shè)備，其中，幀亮度級(jí)控制器控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中，幀亮度級(jí)控制器將當(dāng)前幀的亮度級(jí)控制在前一幀的亮度級(jí)和當(dāng)前幀的亮度級(jí)之間。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示設(shè)備，其中，幀亮度級(jí)控制器以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，所述方式為，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，在顯示面板的整個(gè)背面上設(shè)置光源元件。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中，光源元件為發(fā)光二極管。
9.一種具有光源單元的顯示設(shè)備，包括光源驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)光源單元；亮度級(jí)運(yùn)算器，運(yùn)算與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；幀亮度級(jí)控制器，控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差，以使所述亮度級(jí)的差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和控制器，基于控制的亮度級(jí)控制光源驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)光源單元。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示設(shè)備，其中，亮度級(jí)運(yùn)算器逐塊地運(yùn)算圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，其中，幀亮度級(jí)控制器控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，并控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示設(shè)備，其中，幀亮度級(jí)控制器將當(dāng)前幀的亮度級(jí)控制在前一幀的亮度級(jí)和當(dāng)前幀的亮度級(jí)之間。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示設(shè)備，其中，幀亮度級(jí)控制器以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，所述方式為，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。
13.一種控制包括多個(gè)光源單元的顯示設(shè)備的方法，該方法包括逐塊地控制施加到顯示面板的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；控制相鄰塊之間的亮度級(jí)的差；其中，如果所述差不在預(yù)定范圍內(nèi)，則逐塊地控制所述亮度級(jí)中的至少一個(gè)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和基于控制的亮度級(jí)驅(qū)動(dòng)光源單元。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述塊包括第一塊和與第一塊相鄰的第二塊，其中，控制所述亮度級(jí)中的至少一個(gè)的步驟包括基于與第一塊對(duì)應(yīng)的第一亮度級(jí)和與第二塊對(duì)應(yīng)的第二亮度級(jí)之間的差將第一亮度級(jí)和第二亮度級(jí)中的至少一個(gè)改變?yōu)轭A(yù)定的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括計(jì)算與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；和通過控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)來控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述控制前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差的步驟包括控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，其中，所述控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)的步驟包括控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述控制亮度級(jí)的步驟包括以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，所述方式為，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。
18.一種控制具有光源單元的顯示設(shè)備的方法，該方法包括控制與幀對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)；控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差；當(dāng)所述差不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)；和基于控制的亮度級(jí)驅(qū)動(dòng)光源單元。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述控制亮度級(jí)的步驟包括逐塊地控制圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，其中，所述控制前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差的步驟包括控制連續(xù)的前一幀和當(dāng)前幀之間的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)的差，其中，所述控制亮度級(jí)的步驟包括控制當(dāng)前幀的與至少一個(gè)塊對(duì)應(yīng)的亮度級(jí)，以使所述差落在預(yù)定范圍內(nèi)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述控制亮度級(jí)的步驟包括以這樣的方式控制當(dāng)前幀的亮度級(jí)，所述方式為，隨著前一幀和當(dāng)前幀之間的亮度級(jí)的差越小，當(dāng)前幀的亮度級(jí)越接近前一幀的亮度級(jí)。
21.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，塊亮度級(jí)控制器將所述塊的亮度級(jí)的差限制為不大于預(yù)定的最大值。
22.如權(quán)利要求21所述的顯示設(shè)備，其中，所述預(yù)定的最大值是可變的。
23.如權(quán)利要求22所述的顯示設(shè)備，其中，所述預(yù)定的最大值根據(jù)用于確定所述差的所述塊的亮度值而改變。
24.如權(quán)利要求23所述的顯示設(shè)備，其中，與用于確定所述差的塊具有相對(duì)高亮度值的情況相比，用于確定所述差的塊具有相對(duì)低亮度值的情況下的所述預(yù)定的最大值較小。
25.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述控制亮度級(jí)的步驟將所述塊的亮度級(jí)的差限制為不大于預(yù)定的最大值。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述預(yù)定的最大值是可變的。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述預(yù)定的最大值根據(jù)用于確定所述差的所述塊的亮度值而改變。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，其中，與用于確定所述差的塊具有相對(duì)高亮度值的情況相比，用于確定所述差的塊具有相對(duì)低亮度值的情況下的所述預(yù)定的最大值較小。
全文摘要
公開了一種顯示設(shè)備，包括顯示面板和與該顯示面板的塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)光源單元，所述多個(gè)光源單元的每個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)光源元件，所述顯示設(shè)備包括光源驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)光源單元；亮度級(jí)控制器，逐塊地控制施加到顯示面板的圖像數(shù)據(jù)的亮度級(jí)，以使相鄰塊之間和/或不同幀但位于相同的空間位置上的塊之間的亮度級(jí)的差落在預(yù)定范圍內(nèi)；控制器，基于控制的亮度級(jí)控制光源驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)光源單元。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1967643SQ20061014706
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者鄭俊鎬 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社