CN101192376A - 背光控制设备、显示装置、以及控制显示装置背光的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种背光控制设备，包括：设置部(14)，其根据PWM脉冲信号的周期来设置计数值(T)；计数器部(15)，其计数到由设置部设置的计数值为止；比较/改变部(12)，其将计数器部在给定垂直同步信号(VSync)的定时处实际测量的计数值与根据PWM脉冲信号的周期设置的设置计数值(T)进行比较，以根据比较结果来改变计数值(T)；确定部(17，18)，产生给定视频信号的直方图，以基于直方图来确定占空比；以及PWM脉冲信号产生部(16)，其基于来自计数器部的计数结果和由确定部确定的占空比产生PWM脉冲信号(F)。此外，本发明还涉及显示装置以及控制显示装置背光的方法。

Description

背光控制设备、显示装置、以及控制显示装置背光的方法
技术领域
本发明的一个实施例涉及用于平板显示装置的背光部的背光控制设备、显示装置、以及用于控制显示装置背光的方法。
背景技术
近来，诸如液晶显示装置、EL显示器和等离子显示器的平板显示装置被广泛地开发和应用。液晶显示装置具有照射显示元件的背面的背光部。背光部的照射不总是以100％的亮度来执行，所以照射的亮度不时地根据视频信号的亮度而变化。
在专利文献1(日本专利申请公开出版物第2004-126567号)中，产生用于调制脉冲宽度的多个基本信号，第一基本信号的脉冲宽度是由调光信号(dimming signal)来调制的，因此产生具有高部和低部的灯驱动信号。每次产生垂直同步信号的脉冲，灯驱动信号的导通时间就会被控制，并且第二基本信号会被控制成与水平同步信号同步。将预定的标准电压与第二基本信号进行比较，以提供振荡定时。
专利文献1中的传统技术不能处理如下所述的背光波动。也就是说，获取输入图像的亮度直方图并根据直方图的结果来输出PWM(脉冲宽度调制)以控制面板背光的系统存在下述问题。在输出与面板的垂直同步信号(Vsync)同步的PWM时面板的垂直同步信号瞬时波动的情况下，背光由于过量的PWM输出(高周期，high period)而波动。
发明内容
本发明的一个目的是提供背光控制设备、显示装置以及用于控制显示装置背光的方法，该方法用来获得相对于垂直同步信号波动稳定的背光控制量。
用于实现该目标的一个实施例是一种背光控制设备，其包括：设置部(14)，其用于根据PWM脉冲信号的周期来设置计数值(T)；计数器部(15)，其计数到设置部所设置的计数值为止；比较/改变部(12)，其将计数器部在给定垂直同步信号(VSync)的定时处实际测量的计数值(J)与根据PWM脉冲信号的周期设置的设置计数值(T)相比较以根据比较结果改变计数值(T)；确定部(17，18)，其产生给定视频信号的直方图，以基于该直方图确定占空比；以及PWM脉冲信号产生部(16)，其基于计数器部的计数结果和由确定部确定的占空比来产生PWM脉冲信号(F)。
由此，即使提供给面板的垂直同步信号波动，背光控制量也相应地被调节，因此平板显示装置的背光部能够被稳定地照射。
本发明的其他目的和优点将在下面的说明中进行阐述，并且部分地可以通过该说明变得清楚，或可以通过实施本发明而了解。本发明的目的和优点可以通过下文中特别指出的手段和组合来实现和获得。
附图说明
结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与上述的一般说明和下述的实施例的详细说明一起用于说明本发明的原理。
图1是示出了根据本发明一个实施例的包括背光控制部的显示装置的构造的一个实例的方框图；
图2是示出了根据本发明一个实施例的包括背光控制部的显示装置的构造轮廓的一个实例的轮廓图；
图3是示出了根据本发明一个实施例的用于背光控制部的基本操作的构造的一个实例的方框图；
图4是示出了根据本发明一个实施例的背光控制部的操作的一个实例的时序图；以及
图5是示出了根据本发明一个实施例的背光控制部的PLL处理的一个实例的流程图。
具体实施方式
下面，将结合附图详细描述本发明的实施例。
<本发明的一个实施例的概述>
本发明的一个实施例提供了一种功能，用于监控PWM周期、反馈读取值，通过软件处理形成PLL(锁相回路)，以及进行控制以使PWM周期实际落在将被提供给面板的垂直同步信号周期内。一个实施例还提供了一种功能，用于屏蔽了额外的PWM输出周期。因此，即使垂直同步信号波动，也可以进行控制使得背光不波动。
1.一种系统，其获取输入图像的直方图，根据结果将PWM与面板的垂直同步信号同步，并输出PWM以控制背光。
2.一种PLL系统，其根据在垂直同步信号的定时处获取的PWM周期的计数来计算PWM周期与垂直同步信号之间的偏移量，并将结果反映到PWM周期中。
3.一种系统，其产生一个脉冲(该脉冲仅在垂直同步信号之间被输出的PWM的周期为高)，并屏蔽其它周期的脉冲。因此，即使PWM周期被PLL控制以落在面板的垂直同步信号之间，在PLL控制期间也会产生错误。该错误的影响会被该系统排除。
<根据本发明一个实施例的包括背光控制部的显示装置的一个实例>
图1是示出了根据本发明一个实施例的包括背光控制部的显示装置的构造的一个实例的方框图。图2是示出了根据本发明一个实施例的包括背光控制部的显示装置的构造轮廓的一个实例的轮廓图。图3是示出了根据本发明一个实施例的用于背光控制部的基本操作的构造的一个实例的方框图。
根据本发明一个实施例的包括背光控制部的显示装置1具有图2所示的轮廓。在图1所示的构造中，显示装置1具有背光控制部2、接收部3、液晶显示部7、以及照射液晶显示部7背面的背光部6。光量是由PWM信号根据占空比来控制的，以如下面所述的方式来驱动背光部6。
接收部3具有诸如数字地波调谐器、数字BS调谐器或数字CS调谐器的调谐部4、以及驱动信号产生部5。驱动信号产生部5接收来自调谐部4或外部的视频/音频信号，执行各种类型的视频信号处理，并产生用于驱动图像显示部7的平板图像元件的驱动信号(视频信号、垂直同步信号或水平同步信号)。
背光控制部2具有直方图计算部17、以及占空比确定部18。直方图计算部17获取由接收部3的驱动信号产生部5提供的垂直同步信号和视频信号并通过该垂直同步信号和该视频信号计算直方图。占空比确定部18基于由直方图计算部17计算出的直方图结果来确定PWM脉冲信号的占空比。背光控制部2具有PWM周期设置部14和PWM周期计数器15。PWM周期设置部14设置将由外部(IIC寄存器)提供给电路的PWM周期的设置值(例如，500000次)。PWM周期计数器15在从驱动信号产生部3提供垂直同步信号的开始定时处对时钟进行计数(例如，150Hz)以产生PWM脉冲信号的周期。
背光控制部2具有PWM脉冲产生部16，其基于来自PWM周期计数器15的PWM脉冲信号的周期和来自占空比确定部18的占空比产生PWM脉冲信号。背光控制部2具有PWM周期数设置部19和作为执行屏蔽处理的构造的屏蔽脉冲产生部20。屏蔽脉冲产生部20基于PWM周期数和PWM周期计数器15的计数结果来产生屏蔽脉冲(后面将描述)。屏蔽脉冲输出被提供给PWM脉冲产生部16。
(基本操作)
下面，使用图3所示的构造和图4中的时序图来描述背光控制部2的基本操作。图4是示出了根据本发明一个实施例的背光控制部的操作的一个实例的时序图。
在图3所示的背光控制部2的主要部件中，接收部3的驱动信号产生部5提供垂直同步信号。所提供的该垂直同步信号为100Hz或类似(每秒100次)的同步信号，如图4的垂直同步信号(A)。PWM周期设置部14将设置计数值(T)设置为500,000次。用于控制计数器的时钟具有例如150MHz的频率。
如图4中(B)所示，作为一个实例，PWM周期计数器15计数到500,000。在PWM脉冲产生部16中，根据PWM周期计数器15的计数结果，每个垂直同步信号周期可以获得三次PWM输出。
另一方面，占空比确定部18根据来自直方图获取/计算部17的直方图计算结果来确定占空比，并将占空比提供给PWM脉冲产生部16。如图4中(C)所示，占空比大约为60％，并且由PWM脉冲产生部16产生具有这样占空比的PWM脉冲信号以提供给后续阶段。
接收到该PWM脉冲信号后，背光部6使用大约60％输出的背光照射图像显示部7。也就是说，当背光输出没有设置为100％时，可以提高功率节约效应，并且提供了根据当时的图像亮度而被抑制的背光。
<当垂直同步信号波动时PWM脉冲的调节处理>
下面，将参照图4的时序图和图5的流程图来详细描述垂直同步信号波动时PWM脉冲信号的调节处理。
即，在图1所示的背光控制部2的构造中，由接收部3的驱动信号产生部5提供垂直同步信号。该垂直同步信号为例如100Hz的同步信号(每秒100次)，如图4中的垂直同步信号(A)。如图4中所示的垂直同步信号(D)由于噪声发生了2％的延迟。
另一方面，PWM周期设置部14将设置计数值(T)设置为500,000次。例如，用于控制计数器的时钟具有150MHz的频率。
PWM周期计数器15(如图4中的PWM周期计数器(E))计数到例如500,000。由于如图4中所示的垂直同步信号(D)发生了2％的延迟，所以PWM周期计数器15的计数结果是500,000+500,000+500,000+30,000，如图4中(E)所示。因此，例如，当垂直同步信号为高时，实际测量计数值(J)表示30,000次。
因此，PWM脉冲信号产生部16所产生的PWM脉冲信号示出了如图4中(F)所示的波形，使得额外的PWM输出附加至最后。结果是，例如，尽管占空比确定部18将PWM脉冲产生部16中的占空比设置为大约60％，但最终的PWM脉冲在垂直同步信号周期内具有大约56％的占空比。这就显示出了背光部6的不恰当的控制结果。
在该实施例中，FW处理部的比较/改变部12以下述方式消除了该波动。比较/改变部12的功能可以由包括微型计算机和程序的构造来实现，但并不限于此。如图5的流程图所示，PWM周期计数器15从垂直同步信号的定时处开始计数(步骤S11)。例如，在垂直同步信号的定时处所获得的实际测量计数值(J)为30,000。
将实际测量计数值(J)、由PWM周期设置部14设置的设置计数值(T)、以及对应于500,000的设置计数值(T)进行比较(步骤S12)。
当实际测量计数值(J)与设置计数值(T)不一致时(步骤S13)，设置计数值(T)根据实际测量计数值(J)和设置计数值(T)之间的差被改变为例如510,000次或类似值(步骤S14)。
因此，PWM脉冲产生部16可以获得相同的计数结果，如图4中(H)所示的输出。从而PWM脉冲产生部16能够输出具有由占空比确定部18设置作为一个实例的大约60％占空比的PWM脉冲信号而不产生波动，如图4中(I)所表示。
(屏蔽处理)
期望的是，图1中所示的PWM周期数设置部19和屏蔽脉冲产生部20的构造能够在反馈处理过程中屏蔽图4(F)所示的额外的PWM输出。从而，可以避免紧跟垂直同步信号波动之后的额外PWM输出的影响。
图4(G)中所示的屏蔽脉冲是由屏蔽脉冲产生部20基于来自PWM周期数设置部19和PWM周期计数器部15的计数结果而产生的。将PWM周期数设置部19的PWM周期数(n)设置为3，将PWM周期计数器15的计数值(T)设定为500,000，以及屏蔽脉冲在500,000×3＝1500,000次内有效。此后，屏蔽脉冲变为无效，并在无效期间执行屏蔽处理。
也就是说，屏蔽脉冲产生部20获得在垂直同步信号的设置定时和垂直同步信号被检测到的定时之间的偏移。用于将从PWM脉冲信号产生部16输出的PWM脉冲信号(F)中额外周期的信号可以被屏蔽。
本领域技术人员应该理解根据上述各个实施例构成的本发明可以容易地构成这些实施例的各种修改的实例，并且可以无需创造性劳动将本发明应用于其他各种实施例。本发明因此包括与所披露的原理和新特征不相冲突的较宽范围，并不局限于上述实施例。
本领域技术人员能够容易地了解本发明的其他优点和变形。因此，本发明在其广泛意义上不局限于在此描述的具体实施例和示例性实施例。因此，在不脱离本发明的精神和由附加的权利要求及其等同替换所限定的通用发明理念的范围的情况下，可以实现各种修改。

Claims (10)

1.一种背光控制设备，其特征在于，包括：
设置部(14)，用于根据PWM脉冲信号的周期来设置计数值(T)；
计数器部(15)，用于计数到由所述设置部设置的所述计数值为止；
比较/改变部(12)，用于将在给定垂直同步信号(VSync)的定时处的所述计数器部的实际测量计数值与根据所述PWM脉冲信号的周期设置的设置计数值(T)进行比较，以根据比较结果来改变所述计数值(T)；
确定部(17，18)，用于产生给定视频信号的直方图，以基于所述直方图来确定占空比；以及
PWM脉冲信号产生部(16)，用于基于来自所述计数器部的计数结果和由所述确定部所确定的所述占空比来产生PWM脉冲信号(F)。
2.根据权利要求1所述的背光控制设备，其特征在于，所述比较/改变部将来自所述计数部的所述实际测量计数值(J)与根据所述PWM脉冲信号的周期设置的所述设置计数值(T)进行比较，以得到两者之间的差值并根据所述差值来改变所述计数值(T)。
3.根据权利要求1所述的背光控制设备，其特征在于，还包括：
屏蔽部(20)，用于获取垂直同步信号的设置周期和来自驱动信号产生部的垂直同步信号的周期之间的偏移，以屏蔽对于将由所述PWM脉冲信号产生部输出的所述PWM脉冲信号(F)中的额外周期的信号。
4.根据权利要求3所述的背光控制设备，其特征在于，设置部(19)设置由所述设置部设置的所述计数值(T)的垂直同步信号周期内的PWM周期数(n)，指定由所述PWM脉冲信号产生部所产生的所述PWM脉冲信号的额外周期。
5.一种显示装置，其特征在于，包括：
驱动信号产生部(5)，用于基于由外部提供的信号产生用于驱动平板图像元件的视频信号、垂直同步信号和水平同步信号；
图像显示部(7)，用于从所述驱动信号产生部接收所述视频信号、所述垂直同步信号和所述水平同步信号，以相应地在所述平板图像元件上显示图像；
背光控制部(2)，其包括：设置部(14)，用于根据PWM脉冲信号的周期来设置计数值(T)；计数器部(15)，用于计数到由所述设置部设置的所述计数值为止；比较/改变部(12)，用于将在来自所述驱动信号产生部的所述垂直同步信号的定时处的所述计数器部的实际测量计数值(J)与根据所述PWM脉冲信号的周期设置的设置计数值(T)进行比较，以根据比较结果改变所述计数值(T)；确定部(17，18)，用于产生来自所述驱动信号产生部的视频信号的直方图，以基于所述直方图来确定占空比；以及PWM脉冲信号产生部(16)，基于来自所述计数部的计数结果和由所述确定部所确定的所述占空比来输出PWM脉冲信号(F)；以及
背光部(6)，接收来自所述背光控制部的所述PWM脉冲信号，以相应地照射所述图像显示部。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述比较/改变部将来自所述计数器部的所述实际测量计数值(J)与根据所述PWM脉冲信号的周期设置的设置计数值(T)进行比较，以获取两者之间的差值，并根据所述差值来改变所述计数值(T)。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，还包括：
屏蔽部(20)，用于获取垂直同步信号的设置定时和来自所述驱动信号产生部的垂直同步信号的定时之间的偏移，以屏蔽对于将由所述PWM脉冲信号产生部输出的所述PWM脉冲信号(F)中的额外周期的信号。
8.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，将由所述设置部设置的所述计数值(T)与通过所述计数器部获取的实际测量计数值(J)进行比较，以指定由所述PWM脉冲信号产生部产生的所述PWM脉冲信号的额外周期。
9.一种背光控制方法，用于控制背光部，所述背光部用于在显示装置中照射具有平板图像元件的显示表面的背面，所述显示装置基于来自外部的信号产生驱动信号并在所述平板图像元件上显示图像，其特征在于，所述方法包括：
根据PWM脉冲信号的周期设置计数值(T)；
在来自驱动信号产生部(5)的垂直同步信号的开始定时处计数到所述设置计数值；
在所述垂直同步信号被检测到的定时获取实际测量计数值(J)；
将所述实际测量计数值(J)与根据所述PWM脉冲信号的周期所设置的所述设置计数值(T)进行比较，以根据比较结果来改变所述计数值(T)；
产生视频信号的直方图，以基于所述直方图来确定占空比；以及
基于所述计数结果以及所确定的占空比来输出PWM脉冲信号(F)，以根据所述PWM脉冲信号来控制所述背光部。
10.根据权利要求9所述的背光控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述PWM周期的所述设置计数值(T)和基于PWM周期数的设置值(n)所产生的屏蔽脉冲来屏蔽在所述PWM脉冲信号(F)中的额外周期内的信号。
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