CN101222810A - 一种直下式lcd背光源的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直下式LCD背光源的控制装置，该装置包括一图像信号检测单元，用以接受图像信号，判断其是否为宽银幕电影信号，并且输出相应的控制指令；一背光源控制单元，连接至图像信号检测单元，根据所述图像信号检测单元的控制指令控制灯管的发光状态。本发明提供的直下式LCD背光源控制装置根据播放影片的显示格式改变控制直下式背光源的发光状态，通过关闭黑带区域后面相对应的背光源灯管，使该区域内显示器呈现绝对的黑态，以提高影视画面的对比度和鲜明度，降低背光源的功耗以及延长背光源寿命。

Description

一种直下式LCD背光源的控制装置

技术领域

本发明涉及一种LCD背光源的控制装置，尤其涉及直下式LCD背光源的控制装置。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是一种被广泛应用的平面显示器，具有功耗低、外型薄、重量轻以及驱动电压低等特征。液晶显示面板包括有阵列基板、彩膜基板及填充在两基板之间的液晶。显示区域包含多个像素区域。通过在上下基板上施加不同的电压，可以对单个像素区域基板间液晶分子的取向进行调制，从而使光的透过率发生变化，形成显示图案。由于LCD本身不发光，除了液晶面板之外还需要背光源。所述背光源通常分为侧光式和直下式两种。其中，侧光式背光源借助于导光板将面板两侧的线光源转换为面光源，一般用于液晶显示器。大尺寸液晶电视多采用直下式背光源，可提供较高的亮度。

直下式背光源位于液晶面板的后部，将光照射到液晶面板上供其调制。图1为现有技术中的具有直下式背光源的LCD的结构示意图，灯管2发出光，灯管2通常为CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp；冷阴极荧光灯)或HCFL(热阴极荧光灯管)，经过光学膜3，进入液晶显示面板4，经过液晶显示面板4调控光强，最后可显示出画面。图2为现有技术中的直下式背光源装置结构示意图，其中直下式背光源1由数根灯管2横向地自上而下排列，通过扩散片(图中未绘示)将光均匀化而形成面光源。背光源驱动电路5控制每根灯管2上所加的电压。

在诸多LCD性质中，对比度对于影像的品质，如清晰度，色彩的鲜明度，视角等具有重要的影响。考虑人眼视觉对于亮度的相对性，两个相同亮度的影像，放在不同黑度的背景下，处于较黑背景下的影像看起来更亮。如图3，比较要显示的白色圆影像有一个黑色背景6和一个灰色背景7，人眼以背景的黑度作为参照物来感知影像的亮度，可以提高前者影像的鲜明度。高的对比度意味着在零灰阶时LCD屏需要有较黑的状态。为此，通常的做法是采用黑矩阵将在黑态时LCD漏光的部分加以遮盖。垂直取向的显示模式(包括MVA模式和PVA模式)，因为它们有较黑的黑态，也被开发出来。由于LCD是对偏振光加以调制，其在传播时相位的变化受诸多因素的影响，且在大视角时和正视角相位差不同，所以漏光现象，特别是在大视角时仍有发生。区域动态控制的LED背光源，在解决黑态的问题上有了巨大的进步，其原理是根据区域内图像灰阶的变化，动态调整对应LED背光源的亮度，使得黑态的黑度增加。

现在，家用LCD电视常用于观看电影。电影业界有两种画面比例标准占据着主导地位：学院宽银幕(Academy Flat)和变形宽银幕(AnamorphicScope)。在学院宽银幕格式下，电影画面的宽度是高度的1.85倍，而在变形宽银幕格式下，电影画面的宽度是高度的2.35倍。在电影院里，宽银幕电影的视觉效果是巨大的。但是现在所有大尺寸LCD电视比例是1.78∶1(16∶9)。如图4所示，8是整个可显示区域，在这个比例下放映宽银幕电影时，宽银幕显示区9的上下会出现两道黑带区域10。这部分无信号的黑带区域10后面的背光源若不进行控制，或控制不到位，一方面消耗不必要的电能，更重要的是由于LCD屏的黑态漏光，使得该区域呈现一定的灰色，从而降低影像的鲜明度。

为了解决这个问题，希望能够研究出一种播放宽屏幕电影格式时能够提高视觉对比度和省电的LCD背光源控制装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种播放宽屏幕电影格式时能够提高视觉对比度和省电的直下式LCD背光源的控制装置。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种直下式LCD背光源的控制装置，所述LCD背光源包括数根灯管，该装置包括一图像信号检测单元，用以接受图像信号，判断其是否为宽银幕电影信号，并且输出相应的控制指令；一背光源控制单元，连接至图像信号检测单元，根据所述图像信号检测单元的控制指令控制背光源的发光状态。

所述灯管控制数为偶数且上下对称分布。

本发明提供的直下式LCD背光源的控制装置可根据播放影片的显示格式改变控制直下式背光源的发光状态，通过关闭黑带区域后面相对应的背光源灯管，使该区域内显示器呈现绝对的黑态，以提高影视画面的对比度和鲜明度，降低背光源的功耗以及延长背光源寿命。此外，背光源的总体亮度分布是由单根灯管发光分布叠加而成，在靠近LCD上下端的区域，由于只有一边有灯管，亮度有所下降。部分时间关闭该部分的灯管，不仅有利于延长灯管的寿命，而且由于屏中心部分灯管和边缘灯管发光衰减速度不同，随着时间的推移，有利于背光源总体亮度的均匀性。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是现有技术中的具有直下式背光源的LCD的结构示意图

图2是现有技术中的直下式背光源装置的结构示意图。

图3是人眼对亮度和对比度的视觉效果图。

图4是宽屏幕显示器(16∶9)播放宽银幕电影的画面示意图。

图5是使用本发明背光源控制装置的液晶显示装置示意图。

图6是本发明实施例的背光源控制流程图。

图7是本发明实施例的灯管开关状态示意图。

1、背光源            2、灯管                 3、光学膜          4、液晶显示面板

5、背光源驱动电路    6、黑色背景             7、灰色背景

8、显示区域          9、宽银幕显示区         10、黑带区域

11、图像信号单元     12、图像信号检测单元    13、背光源控制单元

具体实施方式

图5是使用本发明背光源控制装置的液晶显示装置示意图。

请参照图5，本发明提供的直下式LCD背光源的控制装置，所述LCD背光源1包括数根灯管2，灯管2可以为CCFL或HCFL，该装置包括一图像信号检测单元12，用以接受图像信号，判断其是否为宽银幕电影信号，并且输出相应的控制指令；一背光源控制单元13，连接至图像信号检测单元12，根据所述图像信号检测单元12的控制指令控制背光源1的发光状态。当液晶显示装置输入图象信号单元11时，图像信号检测单元12对图象信号进行分析判断，并根据图像信号分析结果向背光源控制单元13发出指令，背光源控制单元13根据指令控制背光源1的发光状态，从而使得液晶显示面板4显示画面。

图6是本发明实施例中的背光源控制流程图。

请参照图6，当液晶显示装置在工作时，即有图像信号输入时S401，首先检测分析图像信号S402。然后，判断显示装置是否在播放宽银幕电影S403。一般地，在宽银幕格式电影图像信号流的起始端，有一信号标志来表明其为宽银幕格式。当信号检测单元12检测到该信号时，即可作出判断。S403的另一实施方法是如果在可能出现黑带的区域内所有的图像信号都是零灰阶信号，且维持至少5秒钟，则可认为是宽银幕格式电影。如果步骤S403判断为是，则进入步骤S404，将背光源显示状态调整为设定好的播放宽银幕电影格式状态，即关闭部分背光源灯管。如果步骤S403判断为否，则进入步骤S405，将背光源显示状态调整为正常状态，即全部开启背光源灯管。

图7是本发明实施例中直下式背光源的灯管开关状态示意图。当宽银幕电影(2.35∶1)呈现在LCD屏(1.78∶1)上时，黑带区域和影像区域的分界线在LCD屏上的位置是固定的。黑带区域占LCD屏总面积的24％。但并不是可将24％的背光源关闭。原因一是灯管的数目是分立的。如果有20根灯管，则最小可调单位是5％。其次是上下黑带区域分布对称，灯管控制数须为偶数。所以LCD的20根灯管可以上下各关闭2根，共计4根，节省背光源功耗20％。需要控制的灯管数根据总灯管数、其排布方式和黑带的具体情况进行调整。

本发明的背光源控制装置，根据播放影片的显示格式改变控制直下式背光源的发光状态，通过关闭黑带区域后面相对应的背光源灯管，使得黑带的黑度增加，以提高影视画面的对比度和鲜明度，降低背光源的功耗以及延长背光源寿命。此外，背光源的总体亮度分布是由单根发光分布叠加而成，在靠近LCD上下端的区域，由于只有一边的灯管发光，亮度有所下降。部分时间关闭该部分的灯管，不仅有利于延长灯管的寿命，而且由于屏中心部分灯管和边缘灯管发光衰减速度不同，随着时间的推移，有利于背光源总体亮度的均匀性。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (2)

1.一种直下式LCD背光源的控制装置，所述LCD背光源包括数根灯管，其特征在于该装置包括：

一图像信号检测单元，用以接受图像信号，判断其是否为宽银幕电影信号，并且输出相应的控制指令；

一背光源控制单元，连接至图像信号检测单元，根据所述图像信号检测单元的控制指令控制灯管的发光状态。

2.如权利要求1所述的直下式LCD背光源的控制装置，其特征在于，所述灯管控制数为偶数且上下对称分布。

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