專利名稱：液晶顯示器及其局部調(diào)光控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及一種液晶顯示器以及能夠提高圖像質(zhì)量的液晶顯示器的局 部調(diào)光控制方法。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器的諸如重量輕、體積薄和功耗低等優(yōu)異特性，它的應(yīng)用范圍日漸 擴(kuò)大。已經(jīng)在諸如筆記本PC的個人電腦、辦公自動化設(shè)備、音頻/視頻設(shè)備、室內(nèi)/室外廣 告顯示設(shè)備等等中使用液晶顯示器。液晶顯示器用薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件顯示圖 像。占據(jù)了液晶顯示器的大多數(shù)的背光液晶顯示器控制施加給液晶層的電場并調(diào)節(jié)來自背 光單元的光，從而顯示圖像。液晶顯示器的圖像質(zhì)量取決于其對比特性。僅僅使用控制施加給液晶層的數(shù)據(jù)電 壓并調(diào)節(jié)液晶層的光透射率的方法來提高對比特性，是很有限的。為了解決這個問題，提出 了一種背光調(diào)光方法來提高對比特性。背光調(diào)光方法根據(jù)顯示在液晶顯示器上的圖像來調(diào) 整背光單元的亮度。背光調(diào)光方法包括調(diào)整液晶顯示器的整個顯示表面的亮度的全域調(diào)光 方法，以及局部地控制液晶顯示器的顯示表面的亮度的局部調(diào)光方法。全域調(diào)光方法可以 改善在兩個相鄰幀之間測得的動態(tài)對比率。局部調(diào)光方法可以局部地控制在一個幀周期內(nèi) 的液晶顯示器的顯示表面的亮度，從而改善了難以使用全域調(diào)光方法改善的靜態(tài)對比率。如圖1所示，局部調(diào)光方法將輸入數(shù)據(jù)映射到以矩陣形式劃分液晶顯示面板的顯 示表面而獲得的多個虛擬區(qū)塊(imaginary block) BLK，并獲得各個區(qū)塊BLK中的輸入數(shù)據(jù) 的代表值。局部調(diào)光方法根據(jù)各個區(qū)塊BLK的代表值來調(diào)整各個區(qū)塊BLK的調(diào)光值，從而 局部地控制背光單元的亮度(即背光單元的光源)。另外，局部調(diào)光方法使預(yù)先確定的像素 增益值與輸入數(shù)據(jù)相乘，以補(bǔ)償由各個區(qū)塊BLK的調(diào)光值的調(diào)整所造成的背光單元亮度不 足，從而補(bǔ)償輸入數(shù)據(jù)。像素增益值是根據(jù)如下數(shù)據(jù)獲得的，該數(shù)據(jù)是用于使根據(jù)調(diào)光時的光量得到的亮 度能夠等于根據(jù)未調(diào)光時的光量得到的亮度所需要的數(shù)據(jù)，所述調(diào)光時的光量即使用包括 相應(yīng)像素的區(qū)塊的調(diào)光值在局部調(diào)光時到達(dá)相應(yīng)像素的總光量，所述未調(diào)光時的光量即在 非局部調(diào)光時到達(dá)相應(yīng)像素的總光量。通過未調(diào)光時的光量與調(diào)光時的光量的比值，來計 算像素增益值。未調(diào)光時的光量表示當(dāng)所有的光源都在最大的亮度下開啟時到達(dá)相應(yīng)像素 的光量，并且可以被預(yù)先確定為對于每個像素的恒定值。如圖2所示，可以通過在局部調(diào)光 時，在將包括相應(yīng)像素的區(qū)塊位于包圍所述區(qū)塊的尺寸為PXP的分析區(qū)的中間的狀態(tài)下， 使用到達(dá)所述分析區(qū)中的相應(yīng)像素的總光量來確定調(diào)光時的光量，其中P表示區(qū)塊的個數(shù) 并且是等于或大于3的奇數(shù)。然而，如圖1所示，不得不對所有的像素單獨地執(zhí)行獲得像素增益值的運(yùn)算，并且
4必須實時地執(zhí)行。因此，大大地增加了實現(xiàn)局部調(diào)光的運(yùn)算的算法規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種液晶顯示器以及能夠減少用于實現(xiàn)局部調(diào)光的運(yùn)算算 法規(guī)模的液晶顯示器的局部調(diào)光控制方法。一方面，提供了一種液晶顯示器，其具有包括多個像素的液晶顯示面板，為所述液 晶顯示面板提供光的包括多個光源的背光單元，根據(jù)每個區(qū)塊的調(diào)光值單獨地驅(qū)動多個預(yù) 先確定且每個都包括光源的區(qū)塊的背光驅(qū)動電路，以及局部調(diào)光控制電路，所述局部調(diào)光 控制電路根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的分析結(jié)果調(diào)整每個區(qū)塊的調(diào)光值，對位于每個區(qū)塊內(nèi)的預(yù)先確定 的采樣位置的采樣增益值進(jìn)行計算和內(nèi)插以補(bǔ)償由每個區(qū)塊的調(diào)光值所造成的亮度的改 變量，獲得每個像素的增益值，以及根據(jù)每個像素的增益值對將要提供給每個像素的輸入 數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。在每個區(qū)塊中的采樣位置的個數(shù)被預(yù)先確定為比在每個區(qū)塊中的像素的個數(shù)少。所述局部調(diào)光控制電路包括分析每個區(qū)塊的輸入數(shù)據(jù)以獲得每個區(qū)塊的代表 值、并根據(jù)每個區(qū)塊的代表值確定每個區(qū)塊的調(diào)光值的調(diào)光值調(diào)整單元，獲取對當(dāng)應(yīng)用每 個區(qū)塊的調(diào)光值時到達(dá)采樣位置的總光量進(jìn)行表示的第一光量的光量獲取單元，使用所述 第一光量、以及對在沒有應(yīng)用每個區(qū)塊的調(diào)光值時到達(dá)采樣位置的總光量進(jìn)行表示的第二 光量來計算每個采樣位置的采樣增益值的增益值采樣單元，對采樣增益值進(jìn)行內(nèi)插以獲得 每個像素的增益值的增益值內(nèi)插單元，以及根據(jù)每個像素的增益值調(diào)制輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)調(diào) 制單元。所述第一光量是通過在包括相應(yīng)采樣位置的區(qū)塊位于包圍所述區(qū)塊的尺寸為 PXP的分析區(qū)的中間的狀態(tài)下到達(dá)所述分析區(qū)中的相應(yīng)采樣位置的總光量所確定的變量， 其中P表示區(qū)塊的個數(shù)并且是等于或大于3的奇數(shù)。所述第二光量是通過當(dāng)所述背光單元 的所有光源都以最大亮度開啟時到達(dá)所述相應(yīng)采樣位置的總光量所預(yù)先確定的常數(shù)。所述增益值采樣單元令第二光量除以第一光量，并對除法運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行1/Y 的指數(shù)運(yùn)算，從而獲得采樣增益值。所述采樣增益值是作為如下數(shù)值計算的，該數(shù)值使得在 將每個區(qū)塊的調(diào)光值應(yīng)用到所述相應(yīng)采樣位置之前的亮度能夠等于在將每個區(qū)塊的調(diào)光 值應(yīng)用到所述相應(yīng)采樣位置之后的亮度。另一方面，提供了一種液晶顯示器的局部調(diào)光控制方法，所述液晶顯示器具有包 括多個像素的液晶顯示面板和為該液晶顯示面板提供光的多個光源，多個預(yù)先確定的區(qū)塊 被單獨地驅(qū)動，每個所述區(qū)塊都包括光源，所述局部調(diào)光控制方法包括步驟(A)根據(jù)輸入 數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，為光源調(diào)整每個區(qū)塊的調(diào)光值，以及(B)對位于每個區(qū)塊內(nèi)的預(yù)先確定 的采樣位置的采樣增益值進(jìn)行計算和內(nèi)插以補(bǔ)償由每個區(qū)塊的調(diào)光值所造成的亮度的改 變量，獲得每個像素的增益值，以及根據(jù)每個像素的增益值調(diào)制將要提供給每個像素的輸 入數(shù)據(jù)。


所包含的附圖用于提供對發(fā)明的進(jìn)一步的理解，并被引入組成說明書的一部分， 附解了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1表示現(xiàn)有技術(shù)中計算各個像素的像素增益值的方法。圖2表示將包括相應(yīng)像素的區(qū)塊包圍的尺寸為PXP的分析區(qū)，其中P是區(qū)塊的個數(shù)。圖3表示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的液晶顯示器。圖4表示局部調(diào)光控制電路的示范型結(jié)構(gòu)圖。圖5表示將面光源劃分為用于實現(xiàn)局部調(diào)光的區(qū)塊的實例。圖6表示計算在采樣位置的像素增益值的方法。圖7A至7C表示內(nèi)插的多個實例。圖8表示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的液晶顯示器的局部調(diào)光控制方法。
具體實施例方式下面將參考本發(fā)明的詳細(xì)實施例，實施例的例子在附圖中示出。圖3表示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的液晶顯示器。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的 示范性實施例的液晶顯示器包括液晶顯示面板10、時序控制器11、數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12、柵驅(qū) 動電路13、局部調(diào)光控制電路14、背光驅(qū)動電路15和背光單元16。液晶顯示面板10包括上玻璃基板、下玻璃基板以及在上玻璃基板與下玻璃基板 之間的液晶層。在液晶顯示面板10的下玻璃基板上，多條數(shù)據(jù)線DL和多條柵線GL彼此交 叉。多個液晶單元Clc按照數(shù)據(jù)線DL和柵線GL的交叉結(jié)構(gòu)，以矩陣形式布置在液晶顯示 面板10上。多個液晶單元Clc的每個都包括薄膜晶體管TFT、連接到薄膜晶體管TFT的像 素電極1、存儲電容器Cst等等。黑矩陣、濾色器和公共電極2形成在液晶顯示面板10的上玻璃基板上。在諸如扭 曲向列(TN)模式和垂直排列(VA)模式等垂直電場驅(qū)動方式中，公共電極2形成在上玻璃 基板上。在諸如共平面切換(IPS)模式和邊緣場切換(FFS)模式等水平電場驅(qū)動方式中， 公共電極2與像素電極1 一起形成在下玻璃基板上。多個液晶單元Clc包括用于顯示紅色 圖像的紅色(R)液晶單元、用于顯示綠色圖像的綠色(G)液晶單元和用于顯示藍(lán)色圖像的 藍(lán)色(B)液晶單元。R、G和B液晶單元形成單位像素。偏振板分別貼附到液晶顯示面板10 的上玻璃基板和下玻璃基板。用于設(shè)定液晶的預(yù)傾角的取向?qū)颖环謩e形成在上玻璃基板和 下玻璃基板的與液晶接觸的內(nèi)側(cè)表面。時序控制器11將接收自系統(tǒng)板的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB提供給局部調(diào)光控制電路14， 并將經(jīng)過局部調(diào)光控制電路14調(diào)制后的調(diào)制數(shù)據(jù)R’ G’ B提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12，在所述 系統(tǒng)板上安裝有外部視頻源。時序控制器11接收來自系統(tǒng)板的時序信號VSync、HSync、DE 和DCLK，以根據(jù)時序信號Vsync、Hsync, DE和DCLK產(chǎn)生分別用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12和 柵驅(qū)動電路13的操作時序的數(shù)據(jù)時序控制信號DDC和柵時序控制信號GDC。時序控制器 11在以60Hz的幀頻輸入的輸入圖像信號的幀之間插入內(nèi)插巾貞，并使數(shù)據(jù)時序控制信號DDC 的頻率與柵時序控制信號GDC的頻率相乘。這樣，時序控制器11可以按(60XN)的幀頻控 制數(shù)據(jù)驅(qū)動單元12和柵驅(qū)動單元13的操作，其中N是等于或大于2的正整數(shù)。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路(IC)。每個數(shù)據(jù)驅(qū)動IC都包括用 于采樣時鐘的移位寄存器、用于臨時存儲數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的寄存器、響應(yīng)于接收自移位 寄存器的時鐘來存儲對應(yīng)于一條線的數(shù)據(jù)并同時地輸出各自對應(yīng)于一條線的數(shù)據(jù)的鎖存器、用于根據(jù)與從鎖存器接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對應(yīng)的伽馬基準(zhǔn)電壓來選擇正負(fù)伽馬電壓的數(shù)模 轉(zhuǎn)換器(DAC)、對接收根據(jù)正負(fù)伽馬電壓轉(zhuǎn)換的模擬數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線DL進(jìn)行選擇的多路復(fù)用 器、連接在多路復(fù)用器與數(shù)據(jù)線DL之間的輸出緩存器等等。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12在時序控制 器11的控制下鎖存調(diào)制數(shù)據(jù)R’ G’ B’，并用正負(fù)伽馬補(bǔ)償電壓將鎖存的調(diào)制數(shù)據(jù)R’ G’ B’ 轉(zhuǎn) 換為正負(fù)模擬數(shù)據(jù)電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12隨后將該正負(fù)模擬數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)線DL。柵驅(qū)動電路13包括多個柵驅(qū)動IC。每個柵驅(qū)動IC都包括移位寄存器、用于將移 位寄存器的輸出信號轉(zhuǎn)換成適于液晶單元的TFT驅(qū)動的擺動寬度的電平移位器、輸出緩存 器等等。柵驅(qū)動電路13隨后在時序控制器11的控制下輸出柵脈沖(或掃描脈沖)，并將柵 脈沖提供給柵線GL。這樣，用于接收該數(shù)據(jù)電壓的水平線受到選擇。在通過以矩陣形式劃分液晶顯示面板10的顯示表面而獲得的多個虛擬區(qū)塊的每 個中，局部調(diào)光控制電路14分析從時序控制器11接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB，以得到每個區(qū) 塊的代表值。局部調(diào)光控制電路14根據(jù)每個區(qū)塊的代表值，調(diào)整背光單元16的每個區(qū)塊 的調(diào)光值。局部調(diào)光控制電路14計算在每個區(qū)塊內(nèi)部的預(yù)先確定的采樣位置中的采樣增 益值，以補(bǔ)償由于利用像素數(shù)據(jù)對每個區(qū)塊的調(diào)光值進(jìn)行調(diào)整所造成的背光單元16亮度 的不足。局部調(diào)光控制電路14對采樣增益值進(jìn)行內(nèi)插以確定每個像素的增益值，并隨后根 據(jù)確定的像素增益值調(diào)制將要提供給每個像素的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB。背光驅(qū)動電路15根據(jù)從局部調(diào)光控制電路14接收的脈寬調(diào)制(PWM)信號的占空 比來驅(qū)動背光單元16的多個光源。在這種情況下，背光驅(qū)動電路15單獨地驅(qū)動所述各自 都包括光源的多個區(qū)塊。根據(jù)每個區(qū)塊的調(diào)光值來確定PWM信號的占空比。根據(jù)PWM信號 的占空比來控制光源的開啟時間和關(guān)斷時間。背光單元16包括多個光源，并將為液晶顯示面板10提供光的面光源劃分為矩陣 形式的多個區(qū)塊。背光單元16可以是邊緣型背光單元和直下型背光單元的其中之一。在 直下型背光單元16中，多個光學(xué)片和散射板堆疊在液晶顯示面板10的下方，多個光源位于 散射板下方。在邊緣型背光單元16中，多個光學(xué)片和導(dǎo)光板堆疊在液晶顯示面板10的下 方，多個光源位于導(dǎo)光板的側(cè)面。背光單元16的多個光源可以是諸如發(fā)光二極管(LED)的 點光源。圖4表示局部調(diào)光控制電路14的示范型結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，局部調(diào)光控制電路 14包括調(diào)光值調(diào)整單元141、占空比調(diào)整單元142、光量獲取單元143、增益值采樣單元144、 增益值內(nèi)插單元145和數(shù)據(jù)調(diào)制單元146。如圖5所示，在通過以矩陣形式劃分液晶顯示面板10的顯示表面而獲得的多個虛 擬區(qū)塊BLK[1，1]至BLK[n，m]的每個中，調(diào)光值調(diào)整單元141分析數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB，以獲 得每個區(qū)塊BLK[1，1]至BLK[n，m]的代表值。更具體地，調(diào)光值調(diào)整單元141從包括在每 個區(qū)塊中的每個像素的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB中獲得最大灰度值，并令各個區(qū)塊的像素的最大 灰度值之和除以包括在各個區(qū)塊的像素的個數(shù)，從而獲得每個區(qū)塊的代表值。調(diào)光值調(diào)整 單元141將每個區(qū)塊的代表值映射到預(yù)先確定的調(diào)光曲線，并調(diào)整每個區(qū)塊的調(diào)光值DIM。 各個區(qū)塊的調(diào)光值DIM可以與各個區(qū)塊的代表值成比例。占空比調(diào)整單元142根據(jù)從調(diào)光值調(diào)整單元141接收的每個區(qū)塊的調(diào)光值DIM，來 調(diào)整每個區(qū)塊的PWM信號的占空比，并隨后將具有調(diào)整過的占空比的PWM信號提供給背光 驅(qū)動電路15。各個區(qū)塊的PWM信號的占空比可以與各個區(qū)塊的調(diào)光值DIM成比例。隨著PWM信號的占空比增大，光源的亮度提高，而隨著PWM信號的占空比減小，光源的亮度降低。 占空比調(diào)整單元142可以包括在背光驅(qū)動電路15中。如圖6所示，光量獲取單元143預(yù)先確定每個區(qū)塊中的多個采樣位置，其中每個區(qū) 塊中的采樣位置個數(shù)小于每個區(qū)塊中的像素個數(shù)。在使用每個區(qū)塊的調(diào)光值DIM進(jìn)行局部 調(diào)光時，光量獲取單元143獲取到達(dá)每個采樣位置的光量(即調(diào)光時的光量)。在每個采 樣位置中的調(diào)光時的光量是由到達(dá)每個采樣位置的總光量來確定的。例如，在局部調(diào)光時， 光量獲取單元143獲取在包括相應(yīng)采樣位置的區(qū)塊位于包圍所述區(qū)塊的尺寸為PXP的分 析區(qū)的中間的狀態(tài)下到達(dá)所述分析區(qū)中的相應(yīng)采樣位置的總光量，其中P表示區(qū)塊的個數(shù) 并且是等于或大于3的奇數(shù)。調(diào)光時的光量是取決于位于分析區(qū)內(nèi)的區(qū)塊的每個調(diào)光值 DIM的變量。光量獲取單元143可以利用能夠通過查找表實現(xiàn)的運(yùn)算算法來獲取調(diào)光時的 光量?？梢酝ㄟ^具有16X16大小(對應(yīng)于像素個數(shù)P)的內(nèi)插區(qū)的四個頂點來確定采樣位 置，從而減小運(yùn)算的算法規(guī)模，而不損害液晶顯示器的圖像質(zhì)量。只要液晶顯示器的圖像質(zhì) 量不被損害，便可以改變內(nèi)插區(qū)的大小。 增益值采樣單元144使用從光量獲取單元143接收的調(diào)光時的光量、以及非局部 調(diào)光時的光量(即未調(diào)光時的光量)，來計算每個采樣位置的采樣增益值K。未調(diào)光時的光 量是當(dāng)背光單元16的所有光源都以最大亮度開啟時，通過到達(dá)相應(yīng)采樣位置的總光量來 預(yù)先確定的常數(shù)。假設(shè)如下面的公式1所示，非局部調(diào)光時的亮度L等于局部調(diào)光時的亮 度L’，如下面的公式2所示，增益值采樣單元144令非局部調(diào)光時到達(dá)采樣位置的光量BL 除以局部調(diào)光時到達(dá)采樣位置的光量BL’。之后，增益值采樣單元144對除法運(yùn)算的結(jié)果進(jìn) 行1/Y的指數(shù)運(yùn)算，從而獲得采樣增益值K，以使得在實現(xiàn)局部調(diào)光之前的亮度能夠等于 在實現(xiàn)局部調(diào)光之后的亮度。公式1L = L'(A)BLX (Data/Datamax) Y = BL' X (Data' /Datamax) γ (B)公式2Data，= DataX (BL/BL，)1/γ = KXData在上面的公式1和2中，“Data”表示輸入到像素的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的數(shù)據(jù)值， "Data max”表示在“Data”之中具有最大灰度水平的數(shù)據(jù)值，“Data’”表示調(diào)制數(shù)據(jù)R’G’ B’ 的數(shù)據(jù)值。增益值采樣單元144可以使用能夠通過查找表實現(xiàn)的運(yùn)算算法來進(jìn)行除法運(yùn)算 和指數(shù)運(yùn)算。由于增益值采樣單元144僅在采樣位置進(jìn)行運(yùn)算，因此增益值采樣單元144 中所需的運(yùn)算的算法規(guī)模比現(xiàn)有技術(shù)明顯地降低。增益值內(nèi)插單元145將從增益值采樣單元144接收的各采樣位置的采樣增益值K 進(jìn)行內(nèi)插，以獲得相應(yīng)像素的增益值GAIN。增益值插內(nèi)插元145可以根據(jù)相應(yīng)像素在由采 樣位置所限定的內(nèi)插區(qū)中的位置，改變進(jìn)行內(nèi)插的采樣增益值K的個數(shù)。例如，如圖7A所 示，當(dāng)相應(yīng)像素位于由四個采樣位置SPl至SP4所限定的內(nèi)插區(qū)的四個側(cè)邊的內(nèi)部時，增益 值內(nèi)插單元145對相鄰采樣位置SPl至SP4的四個采樣增益值K進(jìn)行內(nèi)插，以獲得相應(yīng)像 素的增益值GAIN。如圖7B所示，當(dāng)相應(yīng)像素位于內(nèi)插區(qū)的一邊上時，增益值內(nèi)插單元145 對相鄰采樣位置SPl和SP2的兩個采樣增益值K進(jìn)行內(nèi)插，以獲得相應(yīng)像素的增益值GAIN。如圖7C所示，當(dāng)相應(yīng)像素位于采樣位置SPl至SP4的其中一個內(nèi)時，增益值內(nèi)插單元145 對采樣位置SPl的采樣增益值K進(jìn)行內(nèi)插，以獲得相應(yīng)像素的增益值GAIN。數(shù)據(jù)調(diào)制單元146根據(jù)從增益值內(nèi)插單元145接收的像素的增益值GAIN，對將要 提供給像素的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)R’G’B’。數(shù)據(jù)調(diào)制單元146可 以隨著像素的增益值GAIN提高而增加數(shù)據(jù)的調(diào)制寬度，以及隨著像素的增益值GAIN降低 而減小數(shù)據(jù)的調(diào)制寬度。

圖8表示根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的液晶顯示器的局部調(diào)光控制方法。如圖8所示，在步驟SlO和S20，局部調(diào)光控制方法將輸入數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB映射 到通過以矩陣形式對液晶顯示面板的顯示表面進(jìn)行劃分而獲得的多個虛擬區(qū)塊。在步驟 S30，局部調(diào)光控制方法獲得各個區(qū)塊的代表值，并根據(jù)各個區(qū)塊的代表值調(diào)整各個區(qū)塊的 調(diào)光值。在步驟S40，局部調(diào)光控制方法根據(jù)各個區(qū)塊的調(diào)整過的調(diào)光值來調(diào)整各個區(qū)塊 的輸入PWM信號的占空比，并驅(qū)動各個區(qū)塊的光源。局部調(diào)光控制方法預(yù)先確定每個區(qū)塊中的多個采樣位置，其中各個區(qū)塊中的采樣 位置個數(shù)比各個區(qū)塊中的像素個數(shù)少。在步驟S50，局部調(diào)光控制方法獲得在使用每個區(qū)塊 的調(diào)整過的調(diào)光值進(jìn)行局部調(diào)光時到達(dá)每個采樣位置的光量(即調(diào)光時的光量)。在每個 采樣位置中的調(diào)光時的光量是通過在局部調(diào)光時在包括相應(yīng)采樣位置的區(qū)塊位于包圍所 述區(qū)塊的尺寸為PXP的分析區(qū)的中間的狀態(tài)下到達(dá)相應(yīng)采樣位置的總光量來確定的，其 中P表示區(qū)塊的個數(shù)并且是等于或大于3的奇數(shù)?？梢岳媚軌蛲ㄟ^查找表實現(xiàn)的運(yùn)算算 法來獲取調(diào)光時的光量?？梢酝ㄟ^具有16X16大小(對應(yīng)于像素個數(shù)P)的內(nèi)插區(qū)的四個 頂點來確定采樣位置，從而減小運(yùn)算的算法規(guī)模，而不損害液晶顯示器的圖像質(zhì)量。只要液 晶顯示器的圖像質(zhì)量不被損害，則可以改變內(nèi)插區(qū)的大小。在步驟S60，局部調(diào)光控制方法使用調(diào)光時的光量和非局部調(diào)光時的光量(即未 調(diào)光時的光量)，來計算每個采樣位置的采樣增益值。未調(diào)光時的光量可以通過在所有光源 都以最大亮度開啟時到達(dá)相應(yīng)采樣位置的總光量來預(yù)先確定。假設(shè)非局部調(diào)光時的亮度等 于局部調(diào)光時的亮度，則局部調(diào)光控制方法令非局部調(diào)光時到達(dá)采樣位置的光量除以局部 調(diào)光時到達(dá)采樣位置的光量。之后，局部調(diào)光控制方法對除法運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行1/Y的指數(shù) 運(yùn)算，從而獲得用于使得在實現(xiàn)局部調(diào)光之前的亮度能夠等于在實現(xiàn)局部調(diào)光之后的亮度 的采樣增益值?？梢岳媚軌蛲ㄟ^查找表實現(xiàn)的運(yùn)算算法來進(jìn)行除法運(yùn)算和指數(shù)運(yùn)算。由 于局部調(diào)光控制方法僅在采樣位置進(jìn)行運(yùn)算，則局部調(diào)光控制方法中所需的運(yùn)算的算法規(guī) 模比現(xiàn)有技術(shù)明顯地降低。在步驟S70，局部調(diào)光控制方法對各采樣位置的采樣增益值進(jìn)行內(nèi)插，以獲得相應(yīng) 像素的增益值。在步驟S80，局部調(diào)光控制方法根據(jù)相應(yīng)像素的增益值來調(diào)制將要提供給相 應(yīng)像素的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB，以產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)R’ G’ B’。調(diào)制數(shù)據(jù)R’ G’ B’補(bǔ)償由每個區(qū)塊 的調(diào)光值的所造成的亮度不足。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器及其局部調(diào)光控制方法中，僅在采 樣位置對補(bǔ)償局部調(diào)光時亮度不足的增益值進(jìn)行計算，其中每個區(qū)塊中的采樣位置個數(shù)比 每個區(qū)塊中的像素個數(shù)少。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的計算各個像素的增益值的方法相比，本發(fā)明 的實施例可以明顯地降低運(yùn)算的算法規(guī)模。
盡管參考多個用作說明用的實施例描述了實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以在本公開的原理范圍內(nèi)設(shè)計出多種其它改進(jìn)和實施例。更特別地，在本公開、附圖和 所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在組成部分和/或?qū)ο蠼M合設(shè)置的安排方面，可以進(jìn)行多種改變 和變型。此外對于組成部分和/或安排的改變和變型，替代使用對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說 也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括包括多個像素的液晶顯示面板；包括多個光源的背光單元，所述背光單元將光提供給所述液晶顯示面板；背光驅(qū)動電路，其根據(jù)多個預(yù)先確定的區(qū)塊中的每一區(qū)塊的調(diào)光值來單獨地驅(qū)動所述 區(qū)塊，每個所述區(qū)塊都包括光源；以及局部調(diào)光控制電路，其根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的分析結(jié)果調(diào)整每個區(qū)塊的調(diào)光值，對位于每個 區(qū)塊內(nèi)的預(yù)先確定的采樣位置的采樣增益值進(jìn)行計算和內(nèi)插以補(bǔ)償由每個區(qū)塊的調(diào)光值 所造成的亮度的改變量，獲得每個像素的增益值，以及根據(jù)每個像素的增益值對將要提供 給各個像素的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中在每個區(qū)塊中的采樣位置的個數(shù)被預(yù)先確 定為比在每個區(qū)塊中的像素的個數(shù)少。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中所述局部調(diào)光控制電路包括調(diào)光值調(diào)整單元，其分析每個區(qū)塊的輸入數(shù)據(jù)以獲得每個區(qū)塊的代表值，并根據(jù)每個 區(qū)塊的代表值來確定每個區(qū)塊的調(diào)光值；光量獲取單元，其獲取表示當(dāng)提供每個區(qū)塊的調(diào)光值時到達(dá)所述采樣位置的總光量的 第一光量；增益值采樣單元，其使用所述第一光量、以及表示當(dāng)沒有提供每個區(qū)塊的調(diào)光值時到 達(dá)所述采樣位置的總光量的第二光量，來計算每個采樣位置的采樣增益值；增益值內(nèi)插單元，對所述采樣增益值進(jìn)行內(nèi)插以獲得每個像素的增益值；以及數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其根據(jù)每個像素的增益值來調(diào)制所述輸入數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其中所述第一光量是通過在包括相應(yīng)采樣位置 的區(qū)塊位于包圍所述區(qū)塊的尺寸為PXP的分析區(qū)的中間的狀態(tài)下到達(dá)所述分析區(qū)中的相 應(yīng)采樣位置的總光量所確定的變量，其中P表示區(qū)塊的個數(shù)并且是等于或大于3的奇數(shù)，其中所述第二光量是通過當(dāng)所述背光單元的所有光源都以最大亮度開啟時到達(dá)所述 相應(yīng)采樣位置的總光量所預(yù)先確定的常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中所述增益值采樣單元令所述第二光量除以 所述第一光量，并對除法運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行1/Y的指數(shù)運(yùn)算，從而獲得所述采樣增益值；其中所述采樣增益值是作為如下數(shù)值計算的，該數(shù)值使得在將每個區(qū)塊的調(diào)光值應(yīng)用 到所述相應(yīng)采樣位置之前的亮度能夠等于在將每個區(qū)塊的調(diào)光值應(yīng)用到所述相應(yīng)采樣位 置之后的亮度。
6.一種液晶顯示器的局部調(diào)光控制方法，所述液晶顯示器具有包括多個像素的液晶顯 示面板和為所述液晶顯示面板提供光的多個光源，多個預(yù)先確定的區(qū)塊中的每一區(qū)塊被單 獨地驅(qū)動，每個所述區(qū)塊都包括光源，所述局部調(diào)光控制方法包括步驟(A)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，為各光源調(diào)整每個區(qū)塊的調(diào)光值；以及(B)對位于每個區(qū)塊內(nèi)的預(yù)先確定的采樣位置的采樣增益值進(jìn)行計算和內(nèi)插，以補(bǔ)償 由每個區(qū)塊的調(diào)光值所造成的亮度的改變量，獲得每個像素的增益值，以及每個像素的增 益值調(diào)制將要提供給每個像素的輸入數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的局部調(diào)光控制方法，其中所述步驟(B)包括將每個區(qū)塊中的采樣位置的個數(shù)預(yù)先確定為比每個區(qū)塊中的像素的個數(shù)少，并獲得用于對當(dāng)應(yīng)用每個區(qū)塊的調(diào)光值時到達(dá)所述采樣位置的總光量進(jìn)行表示的第一光量；使用所述第一光量、以及對當(dāng)沒有應(yīng)用每個區(qū)塊的調(diào)光值時到達(dá)所述采樣位置的總光 量進(jìn)行表示的第二光量，來計算每個采樣位置的采樣增益值；對所述采樣增益值進(jìn)行內(nèi)插以獲得各個像素的增益值；以及根據(jù)每個像素的增益值來調(diào)制所述輸入數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的局部調(diào)光控制方法，其中所述第一光量是通過在包括相應(yīng)采 樣位置的區(qū)塊位于包圍所述區(qū)塊的尺寸為PXP的分析區(qū)的中間的狀態(tài)下到達(dá)所述分析區(qū) 中的相應(yīng)采樣位置的總光量所確定的變量，其中P表示區(qū)塊的個數(shù)并且是等于或大于3的 奇數(shù)，其中所述第二光量是通過當(dāng)所有光源都以最大亮度開啟時到達(dá)所述相應(yīng)采樣位置的 總光量所預(yù)先確定的常數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的局部調(diào)光控制方法，其中所述采樣增益值的計算包括令所述 第二光量除以所述第一光量并對除法運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行1/Y的指數(shù)運(yùn)算，其中所述采樣增益值是作為如下數(shù)值計算的，該數(shù)值使得在將每個區(qū)塊的調(diào)光值應(yīng)用 到所述相應(yīng)采樣位置之前的亮度能夠等于在將每個區(qū)塊的調(diào)光值應(yīng)用到所述相應(yīng)采樣位 置之后的亮度。
全文摘要
一種液晶顯示器具有液晶顯示面板、包括多個光源的背光單元、根據(jù)各個區(qū)塊的調(diào)光值單獨地驅(qū)動每個都包括光源的多個預(yù)先確定的區(qū)塊的背光驅(qū)動電路以及局部調(diào)光控制電路。所述局部調(diào)光控制電路根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的分析結(jié)果調(diào)整各個區(qū)塊的調(diào)光值，對位于每個區(qū)塊內(nèi)的預(yù)先確定的采樣位置的采樣增益值進(jìn)行計算和內(nèi)插以補(bǔ)償由每個區(qū)塊的調(diào)光值所造成的亮度的改變量，獲得每個像素的增益值以及根據(jù)每個像素的增益值對將要提供給相應(yīng)像素的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。
文檔編號G09G3/34GK102074208SQ201010158759
公開日2011年5月25日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者安熙元, 趙大鎬, 金東佑 申請人:樂金顯示有限公司