專利名稱:一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用液晶并控制從獨(dú)立光源發(fā)光用于顯示字符的發(fā)光控制方法，具體涉及一種LED顯示面板的動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的液晶顯示器中的液晶面板不發(fā)光，而是依靠液晶面板后的背光提供光源，從而完成顯示功能。目前在液晶面板中使用較多的背光源是發(fā)光二極管LED，LED作為液晶顯示器的背光源，其色彩還原性號(hào)，亮度均勻性好，壽命長(zhǎng)，抗震性能好，已經(jīng)應(yīng)用在液晶面板的背光裝置中。但是現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，為了提高顯示質(zhì)量，克服其本身固有的缺陷，人們想到根據(jù)背光參數(shù)的變化對(duì)背光進(jìn)行有效的控制，例如
公開號(hào)為CN101159121名稱為“背光源控制系統(tǒng)及方法”的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種背光源控制系統(tǒng)，包括背光源；二維光學(xué)測(cè)量單元，用于采集背光源的亮度參數(shù)，生成背光源的亮度分布數(shù)據(jù)；信號(hào)處理單元，用于從二維光學(xué)測(cè)量單元獲取亮度分布數(shù)據(jù)，對(duì)亮度分布數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成控制背光源亮度的控制信號(hào)，并向背光源發(fā)送。本發(fā)明還公開了一種背光源控制方法，包括采集背光源的亮度參數(shù)；根據(jù)亮度參數(shù)生成背光源的亮度分布數(shù)據(jù)；根據(jù)亮度分布數(shù)據(jù)生成控制背光源亮度的控制信號(hào)；根據(jù)控制信號(hào)輸出控制背光源亮度的驅(qū)動(dòng)電流。通過(guò)本發(fā)明提供的系統(tǒng)和方法，實(shí)現(xiàn)了背光源均一性的提高，從而提高顯示質(zhì)量，并解決了背光源中發(fā)光二極管自身存在的差異性。
公開號(hào)為CN101441856，名稱為“背光模塊及控制背光模塊的亮度的方法”的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種背光模塊及控制背光模塊的亮度的方法。所述背光模塊包括多個(gè)發(fā)光源、一光感測(cè)器及一控制電路。所述多個(gè)發(fā)光源的每一發(fā)光源可獨(dú)立操作。所述光感測(cè)器用來(lái)檢測(cè)所述多個(gè)發(fā)光源的亮度以產(chǎn)生一亮度信號(hào)。所述控制電路用來(lái)根據(jù)所述亮度信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)發(fā)光源。當(dāng)所述背光模塊用于一掃描式背光的液晶顯示器時(shí)，所述控制電路根據(jù)一顯示信號(hào)關(guān)閉所述多個(gè)發(fā)光源的部分發(fā)光源。當(dāng)所述多個(gè)發(fā)光源全部開啟時(shí)，所述控制電路讀取所述亮度信號(hào)，以根據(jù)所述亮度信號(hào)調(diào)整所述背光模塊的亮度。
公開號(hào)為CN101630484，名稱為“背光控制器、使用其的顯示裝置及背光模塊的控制方法”的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種背光控制器、使用其的顯示裝置及控制背光模塊的方法。背光控制器包括時(shí)域加權(quán)模塊及調(diào)光控制模塊。時(shí)域加權(quán)模塊計(jì)算提供至目前畫面的第一背光亮度與目標(biāo)背光亮度的權(quán)重和，以作為一調(diào)整背光亮度。其中，目標(biāo)背光亮度為依據(jù)目前畫面的影像內(nèi)容所獲得的。調(diào)光控制模塊依據(jù)目標(biāo)背光亮度，將調(diào)整背光亮度增加或減少一步階值，并產(chǎn)生提供至下一畫面的第二背光亮度。藉此，背光模塊的背光亮度可快速且平穩(wěn)地調(diào)整至目標(biāo)背光亮度，以避免背光源的閃爍，且背光模塊的背光亮度可隨影像內(nèi)容可適性地調(diào)整以降低功率消耗。
公開號(hào)為CN1658110，名稱為“背光源亮度的控制方法和控制裝置”的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種背光源亮度的控制方法，適用于筆記本電腦。本發(fā)明首先檢索圖像控制模組所輸出的背光影像調(diào)節(jié)省電信號(hào)，另外又透過(guò)光檢測(cè)模組檢測(cè)外界環(huán)境的亮度，以得到周遭照明度值，再依據(jù)周遭照明度值求得對(duì)應(yīng)外界環(huán)境亮度的周邊亮度感測(cè)協(xié)定信號(hào)。然后依據(jù)背光影像調(diào)節(jié)省電信號(hào)和周邊亮度感測(cè)協(xié)定信號(hào)來(lái)控制背光源亮度，使得筆記本電腦提升省電的功效。
以上述專利技術(shù)代表的現(xiàn)有技術(shù)提供了利用背光亮度對(duì)背光進(jìn)行控制的多種方法及裝置，但是由于它們基于的目的各不相同，雖然它們均對(duì)液晶顯示面板的顯示質(zhì)量有了一定的改進(jìn)，但是它們公開的控制方法并不充分，對(duì)提高液晶顯示器的顯示效果有限。
因此，本發(fā)明就是基于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，主要實(shí)現(xiàn)根據(jù)檢測(cè)圖像亮度的結(jié)果對(duì)液晶顯不屏的背光売度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的功能，目的是在檢測(cè)到圖像売度聞時(shí)提聞液晶屏背光的亮度，整體提升畫面的亮度；檢測(cè)到圖像亮度低時(shí)降低液晶背光的亮度，避免液晶顯示屏邊緣漏光的現(xiàn)象太明顯。對(duì)整機(jī)的主觀效果，動(dòng)態(tài)對(duì)比度的提升非常有益。這樣相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的背光調(diào)整調(diào)整方法或者裝置改進(jìn)幅度大，效果明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種背光源控制方法，通過(guò)對(duì)全屏背光亮度的檢測(cè)，控制全屏背光亮度變化以達(dá)到提升畫面的亮度，并且避免漏光缺陷的目的，同時(shí)這種對(duì)亮度的控制還提升了整體的主觀效果，以及動(dòng)態(tài)對(duì)比度。
為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，該控制方法包括
(I)間隔固定的閥值檢測(cè)液晶顯示屏中全屏像素點(diǎn)的亮度，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果加權(quán)計(jì)算全屏的平均亮度值；
(2)記錄上述步驟中計(jì)算的平均亮度值，并累計(jì)固定數(shù)量的平均亮度值的取值樣本后計(jì)算每組樣本的平均樣本值，這里每組樣本優(yōu)選10個(gè)，計(jì)算之后存儲(chǔ)在暫存器中以方便調(diào)用；
(3)比較前后兩次計(jì)算的平均樣本值之間的差值，根據(jù)該差值的變化控制全屏亮度隨之成比例改變。
所述的平均亮度值為根據(jù)所述全屏每一像素點(diǎn)RGB三原色的亮度平均值再經(jīng)過(guò)加權(quán)平均得到的，在整個(gè)全屏的像素點(diǎn)與當(dāng)前幀圖像采用的分辨率下的像素點(diǎn)數(shù)相同，當(dāng)然如果像素點(diǎn)利用的色彩呈現(xiàn)方法不是RGB方式也是完全可以的，這可以具體情況再具體確定。
而如果上述像素采用RGB方式表示，所述的單一像素點(diǎn)RGB三原色的數(shù)據(jù)范圍為0-2n-l，其中η為系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)表示的位數(shù)。也就是說(shuō)整個(gè)顯示系統(tǒng)中數(shù)據(jù)表示位數(shù)越多，那么用于表示像素點(diǎn)色彩的范圍就越大，色彩就越豐富。
而整個(gè)液晶顯示器的像素點(diǎn)的確定是通過(guò)對(duì)全屏在固定閥值時(shí)間內(nèi)的行掃描以及場(chǎng)掃描確定的，所述的固定閥值優(yōu)選為0.2s。
而全屏亮度通過(guò)控制PWM信號(hào)的占空比以在特定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到對(duì)背光的漸變控制的，這種控制可以防止由于亮度的突然變化而對(duì)觀察者的視覺(jué)造成不利的沖擊。至于PWM信號(hào)占空比的變化對(duì)背光亮度的控制，由于是公知的，在這里也不贅述了。
另一種較為節(jié)省系統(tǒng)資源并加快計(jì)算速度的方式是將所述全屏被劃分為至少兩個(gè)不同的亮度區(qū)域，每個(gè)亮度區(qū)域根據(jù)本區(qū)域內(nèi)的像素值為基礎(chǔ)計(jì)算本區(qū)域內(nèi)所述的平均亮度值以及平均樣本值，并分別再根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)計(jì)算的平均樣本值計(jì)算全屏平均樣本值，并根據(jù)全屏平均樣本值分別控制本區(qū)域內(nèi)亮度的改變。
利用上述的方法劃分顯示屏的區(qū)域可以將全屏劃分為形狀相同的規(guī)則區(qū)域或者所述亮度區(qū)域?yàn)閷?duì)所述全屏劃分的形狀不同的規(guī)則區(qū)域。同時(shí)更優(yōu)選的所述的不同亮度區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)該是相同的，不同區(qū)域內(nèi)的亮度檢測(cè)通過(guò)同一檢測(cè)單元進(jìn)行同步檢測(cè)。
所述的檢測(cè)單元通過(guò)訪問(wèn)幀存儲(chǔ)器內(nèi)的內(nèi)容獲得當(dāng)前顯示圖像的參數(shù)內(nèi)容。
通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種背光源控制方法，通過(guò)對(duì)全屏背光亮度的檢測(cè)，控制全屏背光亮度變化以達(dá)到提升畫面的亮度，并且避免漏光缺陷的目的，同時(shí)這種對(duì)亮度的控制還提升了整體的主觀效果，以及動(dòng)態(tài)對(duì)比度。


圖1中顯示的是利用本發(fā)明的方法進(jìn)行背光控制的流程圖；
圖2中顯示的是利用圖1中實(shí)施例的流程圖對(duì)背光進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制之后的效果示意圖。 具體實(shí)施方式
本發(fā)明在于提供一種背光源控制方法，通過(guò)對(duì)全屏背光亮度的檢測(cè)，控制全屏背光亮度變化以達(dá)到提升畫面的亮度，并且避免漏光缺陷的目的，同時(shí)這種對(duì)亮度的控制還提升了整體的主觀效果，以及動(dòng)態(tài)對(duì)比度。
如圖1中所示的是利用本發(fā)明的方法進(jìn)行背光控制的流程圖，同時(shí)也是本發(fā)明的具體實(shí)施例的流程圖。其中具體公開了一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，該控制方法包括
首先通過(guò)訪問(wèn)LED液晶顯示器的主控芯片中的幀存儲(chǔ)器，對(duì)當(dāng)前幀靜態(tài)圖像內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，得到當(dāng)前幀圖像內(nèi)容中的對(duì)應(yīng)參數(shù)數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的控制方法中，對(duì)應(yīng)幀圖像的參數(shù)數(shù)據(jù)就是指當(dāng)前幀圖像中的亮度值。對(duì)于當(dāng)前幀中單獨(dú)像素的亮度，主要根據(jù)色彩顯示方式以及在幀存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的不同獲得。在本實(shí)施例中，當(dāng)前幀圖像色彩顯示方式為RGB格式，而用于顯示當(dāng)前幀圖像的系統(tǒng)是8位的顯示系統(tǒng)，則單一像素點(diǎn)的顏色和亮度是由3個(gè)8位數(shù)據(jù)記錄的每個(gè)數(shù)據(jù)的范圍是0-255(即28)。要計(jì)算這樣顯示的單一像素的亮度就需要對(duì)用于顯示該像素點(diǎn)的RGB參數(shù)的3個(gè)數(shù)據(jù)取平均值PixcelLuA =(RLu+Glu+Blu)/3(其中RLu，Glu，Blu為單一像素點(diǎn)RGB三色相的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，對(duì)于當(dāng)前幀圖像的其它顯示方式計(jì)算其亮度的方法有多種，但是均是可以通過(guò)現(xiàn)有方式進(jìn)行計(jì)算的，因此就不在這里贅述了。
通過(guò)對(duì)當(dāng)前幀圖像中單一像素點(diǎn)的亮度計(jì)算，可以再通過(guò)計(jì)算獲得整個(gè)當(dāng)前幀圖像的平均亮度值。主要通過(guò)統(tǒng)計(jì)每一當(dāng)前幀像素的亮度，則當(dāng)前幀圖像平均亮度值=(PixcelLuAl+PixcelLuA2+PixcelLuA3. . . +PixcelLuAn) /n。其中 n 代表顯不屏的分辨率，該分辨率主要通過(guò)對(duì)全屏在固定閥值時(shí)間(在本實(shí)施例中確定為0.2秒)內(nèi)的場(chǎng)掃描以及行掃描確定。上述對(duì)整個(gè)液晶顯示屏亮度的計(jì)算可以是統(tǒng)一利用整個(gè)屏幕內(nèi)的像素點(diǎn)完成當(dāng)前幀亮度值的計(jì)算，也可以是將全屏劃分為為至少兩個(gè)不同的亮度區(qū)域，每個(gè)亮度區(qū)域根據(jù)本區(qū)域內(nèi)的像素值為基礎(chǔ)計(jì)算所述的平均亮度值，并分別針對(duì)不同區(qū)域保存樣本。
然后在本實(shí)施例的控制方法中，間隔0. 2秒計(jì)算一次全屏的平均亮度，每取到十次作為一個(gè)取樣樣本，加權(quán)平均得到一次平均值并記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)。利用下一個(gè)取樣樣本計(jì)算平均值并判斷當(dāng)前的平均亮度是否已經(jīng)變化了，如果此次的結(jié)果比較上一次的結(jié)果有了變化，則轉(zhuǎn)到本發(fā)明的最后一步對(duì)背光亮度進(jìn)行控制。上述的計(jì)算過(guò)程也可以根據(jù)全屏是否劃分為不同區(qū)域而采用不同的計(jì)算方式，在這里不贅述了。當(dāng)然，對(duì)上述全屏亮度區(qū)域的劃分可以形狀相同的規(guī)則區(qū)域或者所述亮度區(qū)域?yàn)閷?duì)所述全屏劃分的形狀不同的規(guī)則區(qū)域，另外，不同亮度區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)的數(shù)量?jī)?yōu)選是相同的，不同區(qū)域內(nèi)的亮度檢測(cè)通過(guò)同一檢測(cè)單元進(jìn)行同步檢測(cè)，在根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)計(jì)算的平均樣本值計(jì)算全屏樣本值。
最后，控制液晶屏背光的PWM信號(hào)的占空比以此達(dá)到對(duì)液晶屏背光，在背光調(diào)節(jié)的過(guò)程采取漸變的方式，確保整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程在2-4秒中完成，在這個(gè)過(guò)程中PWM占空比的變化應(yīng)該采用逐步改變的方式，達(dá)到漸變控制的目的，防止突然變化而對(duì)人眼造成的視覺(jué)不適應(yīng)。當(dāng)然，這種對(duì)液晶屏背光的PWM信號(hào)的占空比控制應(yīng)該根據(jù)上述樣本平均值的變化進(jìn)行控制，在本發(fā)明的控制方法中應(yīng)該隨著上述樣本平均值的增加而成正比線性增加，反之應(yīng)該隨著上述樣本平均值的減小而成正比的線性減小。如果是對(duì)全屏劃分了不同區(qū)域，也可以控制對(duì)應(yīng)區(qū)域的PWM信號(hào)占空比對(duì)應(yīng)變化來(lái)控制不同區(qū)域內(nèi)背光的變化。
圖2中則顯示了采用上述圖1中的控制方法而得到的對(duì)背光控制的效果示意圖。其中上面視圖為時(shí)間t以及全屏亮度Lul的關(guān)系示意圖；而下面的視圖則表示為時(shí)間t以及對(duì)應(yīng)控制的背光亮度Lu2的關(guān)系示意圖。由圖中可以看出，背光控制的結(jié)果隨著全屏亮度的變化而成正比關(guān)系線性變化，不過(guò)控制結(jié)果稍微滯后全屏亮度的變化結(jié)果，這是由本發(fā)明控制方法中存在的檢測(cè)時(shí)間以及調(diào)節(jié)時(shí)間所導(dǎo)致的正?，F(xiàn)象。
這樣，通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種背光源控制方法，通過(guò)對(duì)全屏背光亮度的檢測(cè)，控制全屏背光亮度變化以達(dá)到提升畫面的亮度，并且避免漏光缺陷的目的，同時(shí)這種對(duì)亮度的控制還提升了整體的主觀效果，以及動(dòng)態(tài)對(duì)比度。
另外，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于上述具體實(shí)施方式
中所公開的具體實(shí)施例，而是只要滿足本發(fā)明權(quán)利要求
中技術(shù)特征的組合就落入了本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，該控制方法包括 (1)間隔固定的時(shí)間閥值0.2s檢測(cè)液晶顯示屏中全屏像素點(diǎn)的亮度，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果加權(quán)計(jì)算全屏的平均亮度值； (2)記錄上述步驟中計(jì)算的平均亮度值，并累計(jì)固定數(shù)量的平均亮度值的取值樣本后計(jì)算每組樣本的平均樣本值； (3)比較前后兩次計(jì)算的平均樣本值之間的差值，根據(jù)該差值的變化，通過(guò)控制PWM信號(hào)的占空比以在特定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到對(duì)背光的漸變控制，進(jìn)而控制全屏亮度隨之成比例改變，整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程在2-4秒中完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，所述的平均亮度值為根據(jù)所述全屏每一像素點(diǎn)RGB三原色的亮度平均值再經(jīng)過(guò)加權(quán)平均得到的，在整個(gè)全屏的像素點(diǎn)與當(dāng)前幀圖像采用的分辨率下的像素點(diǎn)數(shù)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，所述的像素點(diǎn)通過(guò)對(duì)全屏在固定閥值時(shí)間內(nèi)的行掃描以及場(chǎng)掃描確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，所述的單一像素點(diǎn)RGB三原色的數(shù)據(jù)范圍為0-2n-l，其中η為系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)表示的位數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，所述全屏被劃分為至少兩個(gè)不同的亮度區(qū)域，每個(gè)亮度區(qū)域根據(jù)本區(qū)域內(nèi)的像素值為基礎(chǔ)計(jì)算本區(qū)域內(nèi)所述的平均亮度值以及平均樣本值，并分別再根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)計(jì)算的平均樣本值計(jì)算全屏平均樣本值，并根據(jù)全屏平均樣本值分別控制本區(qū)域內(nèi)亮度的改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，所述的亮度區(qū)域?yàn)閷?duì)所述全屏劃分為形狀相同的規(guī)則區(qū)域或者所述亮度區(qū)域?yàn)閷?duì)所述全屏劃分的形狀不同的規(guī)則區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，所述的不同亮度區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)該是相同的，不同區(qū)域內(nèi)的亮度檢測(cè)通過(guò)同一檢測(cè)單元進(jìn)行同步檢測(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的一種動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法，其特征在于，所述的檢測(cè)單元通過(guò)訪問(wèn)幀存儲(chǔ)器內(nèi)的內(nèi)容獲得當(dāng)前顯示圖像的參數(shù)內(nèi)容。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種采用液晶并控制從獨(dú)立光源發(fā)光用于顯示字符的發(fā)光控制方法，具體指一種LED顯示面板的動(dòng)態(tài)背光亮度控制方法。該控制方法包括(1)間隔固定的閥值檢測(cè)液晶顯示屏中全屏像素點(diǎn)的亮度，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果加權(quán)計(jì)算全屏的平均亮度值；(2)記錄上述步驟中計(jì)算的平均亮度值，并累計(jì)固定數(shù)量的平均亮度值的取值樣本后計(jì)算每組樣本的平均樣本值；(3)比較前后兩次計(jì)算的平均樣本值之間的差值，根據(jù)該差值的變化控制全屏亮度隨之成比例改變。通過(guò)對(duì)全屏背光亮度的檢測(cè)，控制全屏背光亮度變化以達(dá)到提升畫面的亮度，并且避免漏光缺陷的目的，同時(shí)這種對(duì)亮度的控制還提升了整體的主觀效果，以及動(dòng)態(tài)對(duì)比度。
文檔編號(hào)G09G3/34GKCN101777311 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 201010118046
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2010年3月5日
發(fā)明者畢強(qiáng), 劉高嶺 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan