显示设备以及向其提供照明的方法技术

本发明专利技术提出了一种用于给显示设备提供照明的方法，所述显示设备包括发光单元，所述发光单元具有多个光源（１０４）。根据要显示的图像数据确定（２１０）期望的光输出，以用于所述光源（１０４）中的每一个。将期望光输出与参考光输出进行比较（２２０），并且将差用于确定功率节省因子。因此，使用所述功率节省因子来增加（２３０）用于一个或多个光源的期望光输出。当根据这些增加的光输出来激活所述发光单元时，高对比度图像呈现在显示屏幕上，这对观看者尤其显示出视觉上的吸引力。可选步骤（３１２）－（３１６）对邻近背光片段之间的光交扰进行补偿。

Display device and method for providing illumination

The invention provides a method for providing illumination to a display device, which comprises a light emitting unit having a plurality of light sources (104). The desired light output is determined based on the image data to be displayed for each of the light sources (104) (210). The desired light output is compared with the reference light output (220), and the difference is used to determine the power saving factor. Therefore, the use of the power saving factor to increase (230) the desired light output for one or more light sources. When the light emitting unit is activated according to the increased light output, the high contrast image is displayed on the display screen, which is particularly attractive to the viewer. Optional step (312) - (316) compensates for optical interference between adjacent backlight segments.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于给具有背光的显示设备(例如液晶显示器(LCD)设备)提供照明的方法。
技术介绍
特定类型的无源显示设备需要配备有发光单元，以用于显示图 像。例如，透射性液晶显示器设备通常配备有背光，其从后面照射液 晶显示器(LCD)面板。LCD面板的每一象素(picture element)构成 光学快门，并且可以单独地受控，以修改背光通过其的光学状态。通 过在合适地布置的偏光器之间放置LCD面板，可以有效地控制穿过每 一像素的背光量，并且可以在显示面板上生成图像。现有技术的这种显示设备配备有背光单元，其中，每一光源在显 示器的操作期间给显示面板提供恒定光强度。然而，LCD面板并非完 美的，当像素处于黑(暗)状态时，导致通过面板的漏光。观看者因 此把图像的黑色部分感知为暗灰色，这是不期望的。美国专利6,631,995中提议了一种改进，其中，可以根据待显示 在面板上的图像来控制发光单元朝向显示面板的输出。因此，对于暗 图像，背光给显示面板提供减小强度的照明。结果，漏光可更少地被 注意到，并且观看者感知到更高的图像质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于进一步改进合并有用于给显示器提供照明的 发光单元的显示设备的感知图像质量。通过独立权利要求1所限定的本专利技术来至少部分地实现该目的。 在从属权利要求中限定了其它有利的实施例。根据本专利技术的第一方面，提出了一种用于给所述显示设备提供照4明的方法。所述发光单元至少具有第一光源和第二光源，第一光源和第二光源中的每一个对应显示屏幕的一部分。接收待显示在所述显示设备上的视频图像数据。对该视频图像数据进行分析，并且推导每一光源的期望光输出，从而给显示屏幕中显示所述视频图像数据的对应部分提供优化的背光量。例如，如果仅显示面板的特定区域显示相对暗的图像，则可以相应地减少要提供给该区域的背光量，而如果期望保持或者甚至增加提供给相对亮的图像区域的背光量，则可以如此操作。将因此而推导出的期望光输出与背光单元的参考光输出进行比较，并且将差用于确定功率因子。优选地，参考光输出与背光单元的标称光输出(也就是以标称强度(例如100%)连续对显示面板进行照明的背光单元的光输出)相对应。在这种情况下，所述功率因子与通过将所述光源激活到所述期望光输出而不是将它们激活到参考光输出所实现的功率减少相对应。随后，为了确保观看者感知尤其高质量的图像，使得用于一个或多个光源的期望光输出增加所述功率因子的至少一部分。优选地，用于所述光源中的每一个的期望光输出增加。因此，亮图像部分或优选地整个图像的亮度提升，从而图像变得对观看者尤其有吸引力。已经发现，光输出的这种最终增加对于感知的图像质量具有意想不到的大的积极贡献。附加优点是，在使用根据本专利技术的方法的显示设备中，与提供整个显示面板的恒定强度照明(也就是说，以100%的光输出电平连续地操作每一光源)的现有发光单元相比，该发光单元所消耗的功率量可以减少。优选地，所述光源是荧光灯，每一荧光灯与显示器的片段相对应。可以单独控制每一荧光灯的亮度，从而显示器的每一片段可以接收针对显示在该片段上的视频图像数据而优化的背光量。因此，在根据本专利技术的方法的优选实施例中，首先接收所述视频图像数据。优选地，基于逐片段而分析所述视频图像数据。因此，根据例如所述图像的对应片段的平均亮度而确定每一荧光灯的优化光输出。对所述光输出进行求和，并且将其与合在一起的所有灯的总共参考光输出进行比较。所述参考光输出是例如用于传统背光的标称光输出，其以100%灯强度提供显示器的连续照明。在这个示例中，比较操作产生了与功率减少因子相对应的增益因子。所述增益因子用于同时提升所有荧光灯的光输出。在一个实施例中，每一个灯的光输出被线性地提升同等的量。在另一实施例中，与相对亮的图像片段相对应的灯的光输出被提升多于与相对暗的图像片段相对应的灯的光输出。要么通过关于偏移电平线性提升光输出，要么通过光输出的非线性提升来实现该操作。得到的图像具有相对高的对比度，尤其是在后一实施例中，其中，图像的亮部分中具有相对高的亮度以及图像的暗部分中具有相对低的光输出(减小的漏光)。此外，以更高效的方式来使用背光，从而除了提高所显示的图像的质量之外，还可以节省功率。在另一优选实施例中，所述光源是发光二极管(LED)或LED组，每一 LED或LED组与所述显示面板的区域对应。可以单独控制每一LED或LED组的亮度，使得显示器的每一区域可以接收针对显示在该区域上的视频图像数据而优化的背光量。相似地，优选地，分析所述视频图像数据中的每一图像区域，并且根据例如所述图像的对应区域的平均亮度来确定用于每一 LED或LED组的优化光输出。然后，确定功率因子，并且使得一些或所有LED的光输出增加所述功率因子的至少一部分。根据本专利技术的方法在应用于具有相对大量的光源的显示设备时是有效的，以便与每一光源相对应的区域或片段相对较小。理想情况下，显示区域具有良好的分段，以使得邻近区域或片段之间没有太多交叠。然而，在实践中，将出现一些交叠，因此根据本专利技术的方法的优选实施例提供所谓的交扰补偿。也就是说，在确定期望光输出和/或功率因子中考虑给定片段或区域的光输出对于邻近区域或片段的光输出的贡献(交扰)。例如，如果相对暗的图像区域或片段被相对亮的片段或区域环绕，则甚至可以进一步减小与所述相对暗的片段相对应的光源的光输出。根据本专利技术的方法优选地应用于具有扫描背光系统的显示设备中，其中，每一光源在一部分图像刷新时间期间仅照射其对应的显示区域或片段。所述一部分被称为占空比，并且是例如图像刷新时间的30%或40%。扫描背光系统使用具有相对高光输出的亮灯(例如HCFL灯)，并且可以通过增大用于一个或多个光源的占空比来容易地提供所述方法的最终增大步骤中可能需要的附加照明。附图说明将参照附图来阐述本专利技术的这些和其它方面。这里图1是显示面板和发光单元的示意图；图2是示出了根据本专利技术的方法的优选实施例的框图，图3A和图3B是表示根据本专利技术的方法的另一优选实施例的细节的框图。具体实施例方式在图1中，示出了 LCD显示面板100，其被划分为沿着面板100的宽延伸的四个片段102。在显示面板100之后，提供背光单元，以用于从后面朝向观看者对显示面板进行照明。背光单元包括多个光源，在本实施例中是荧光管104。每一荧光管104与显示面板的片段102相对应。面板具有象素(像素；图像中未示出)，每一象素构成光学快门，并且可被单独地控制，以修改穿过其的背光的光学状态。因此，可以在显示面板100上形成图像。LCD电视中使用的实际显示面板具有例如在水平方向(宽度)上的1360个像素乘以在在垂直方向(高度)上的768个像素，或1920乘以1080像素。通常，荧光灯104以及因此面板片段102的数目大于图像中所示的四个；例如，实际背光单元将具有八个或十二个荧光灯，并且因此，显示面板100分别包括八个或十二个对应的片段。荧光灯是冷阴极荧光灯(CCFL)或热阴极荧光灯(HCFL);在热阴极荧光灯的情况下，背光单元优选地被布置为扫描背光，其中，根据特定占空比(例如图像刷新时间的30或40%)来随后激活每一灯。这种背光方案在液晶显示器系统中是有益的，其中，该方案可以消除由于图像的连续照明而导致的观看者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于给显示设备提供照明的方法，所述显示设备包括发光单元，所述发光单元至少具有第一光源和第二光源（１０４），第一光源和第二光源（１０４）中的每一个与显示屏幕（１００）的一部分（１０２）相对应，所述方法包括：　－接收视频图像数据；　 　－根据用于所述显示屏幕的对应部分（１０２）的视频图像数据，确定（２１０）针对所述第一光源和第二光源中的每一个的期望光输出；　－通过将所述期望光输出与预定参考光输出进行比较，确定（２２０）功率因子，以及　－将所述期望光输出中的 至少一个增加（２３０）所述功率因子的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-6-6 06114982.91. 一种用于给显示设备提供照明的方法，所述显示设备包括发光单元，所述发光单元至少具有第一光源和第二光源(104)，第一光源和第二光源(104)中的每一个与显示屏幕(100)的一部分(102)相对应，所述方法包括-接收视频图像数据；-根据用于所述显示屏幕的对应部分(102)的视频图像数据，确定(210)针对所述第一光源和第二光源中的每一个的期望光输出；-通过将所述期望光输出与预定参考光输出进行比较，确定(220)功率因子，以及-将所述期望光输出中的至少一个增加(230)所述功率因子的至少一部分。2. 如权利要求1所述的方法，其中，使得所述期望光输出中的 每一个增加所述功率因子的至少一部分。3. 如权利要求2所述的方法，其中，使用所述功率因子对所述期望光输出中的每一个进行线性增益。4. 如权利要求2所述的方法，其中，使用所述功率因子和偏移对所述期望光输出中的每一个进行线性增益。5. 如权利要求1所述的方法，还包括-生成(314)源自所述期望光输出的实际光分布，-确定(316)所述实际光分布与所请求的光分布之间的误差，以及-根据所述误差对所述期望光输出进行增益。6. 如权利要求5所述的方法，其中，使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克斯W格鲁特胡尔茨，西奥G泽尔曼，耶罗恩德布里延，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]