CN103221992A - 用于改善液晶显示器的响应时间的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置，其包括照明器件（3）和液晶显示器（2）。

Description

用于改善液晶显示器的响应时间的装置和方法
技术领域
本发明涉及显示装置，其包括照明器件和液晶显示器。
背景技术
包括液晶显示器（LCD）的显示装置多年来已用于许多不同的技术领域。例如，它们可广泛地用于电视机，计算机屏幕和手机。
由液晶显示器表示的图像质量（特别是当表示运动图像时）的一个重要参数是液晶显示器的响应时间，其中所述响应时间确定液晶显示器像素从第一给定状态转变到第二给定状态所需的持续时间。如果液晶显示器的响应时间过长，则当表示快速移动的图像时会出现运动的不清晰（即所谓的运动模糊），这会被观看者认为是有缺陷的。因此，对提供具有最短可能响应时间的液晶显示器存在很大的需求。
此外，众所周知的是液晶显示器的响应时间是与温度相关的，且随着温度降低而增大，特别是在约-40℃与0℃之间的温度范围内。为了确保甚至在这种温度范围内的图像表示，因此需要进行补偿或防止响应时间随着温度变化而增大。
在本上下文中，文献EP 1973 092 A2对于包括液晶显示器的显示装置提出了一种方法，其中，通过将所施加的电压（其对于液晶显示器的像素状态的变化是必要的）乘以特定因数（即所谓的过激励（overdrive）参数）来实现对所述液晶显示器响应时间的改善。然而，这种方法的缺陷在于将要使用的过激励参数是与温度相关的，因此必须通过相当多的校准测量来确定，或必须通过复杂的算法来估计，从而使得所提出的方法相当费时和/或是计算密集型的。此外，测量结果表明该方法在-40℃与0℃之间的温度范围内几乎是无效的。
与此相反，文献EP 0 438 093 A2中提出了一种包括液晶显示器、温度传感器和加热器件的显示装置，其中由温度传感器监测液晶显示器的温度变化，并由加热器件进行补偿，从而确保适于液晶显示器的工作温度，并从而确保液晶显示器的基本恒定和合适的短响应时间。该显示装置具有缺陷，其原因是使用附加的加热器件导致更高的成本并且降低了玻璃的透射率从而降低了光学光输出比。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有液晶显示器的显示装置，其中防止液晶显示器的响应时间随着温度变化而增大，且以独特地成本有效的方式得到所述显示装置。
通过包括一种器件（具体是一种照明器件）和液晶显示器的显示装置来实现该目的，其中所述器件配置成用于照亮液晶显示器，此外所述器件配置成用于加热液晶显示器，其中所述器件优选设置成照明器件，更优选设置成LED。由此根据本发明，能够通过照明器件来加热液晶显示器，以便提供足够高的液晶显示器的工作温度，从而减小液晶显示器的响应时间随着温度变化的增大。因而与现有技术相比，无需额外的加热装置即可实现对根据本发明主题的液晶显示器的加热，因此，是特别经济和紧凑的。
对于本领域技术人员而言非常令人惊讶且不能预期的是在不减弱显示质量的情况下可由一种器件来实现液晶显示器的照明及其温度控制。根据本发明的显示装置可以非常简单的方式来构建并且非常易于适于。
在本发明主题的优选实施例中，所述显示装置包括温度传感器和控制器件，其中所述温度传感器设置成用于测量液晶显示器的温度，其中所述温度传感器连接到所述控制器件，其中所述控制器件设置成用于控制照明器件，且其中所述控制器件优选地是微控制器。因此所述温度传感器测量液晶显示器的温度并将所测量的温度值发送到控制器件。所述控制器件优选地设置成使得所述控制器件根据液晶显示器的所测量的温度值与预定的期望温度之间的偏差来调节照明器件的强度，使得在液晶显示器温度过低的情况下，由照明器件的强度的增大而导致对液晶显示器加热，以及在液晶显示器的温度过高的情况下，由照明器件强度的减小来导致液晶显示器的冷却。因此，有利的是液晶显示器能够保持在特别适于操作的预定的期望温度下，从而确保液晶显示器的基本恒定和足够短的响应时间。
此外，更优选的是提供一种用于控制液晶显示器的控制器件，其中所述控制器件配置成用于接收和处理以数字数据形式的图像信息。因此在该优选实施例中，可由控制器件根据照明器件的强度来调节包含在所接收的图像信息中的将要显示的图像的图像像素的亮度值，且由控制器件根据调节后的亮度值来控制液晶显示器。这个的优势在于当照明器件的强度发生变化时，特别是调节液晶显示器的温度时，由观看者感知的所显示图像的亮度可基本上保持恒定。例如，更优选的是想要当照明器件的强度与特定强度因数相乘时，包含在所接收的图像信息中的所要显示的图像的图像像素的亮度值除以相同的强度因数。因此，即使照明器件具有高强度，也给观看者提供宜人的图像表示。具体而言，在根据本发明的显示装置在低亮度环境（诸如在黄昏或夜间等）下的操作中，可有利地避免太亮从而使观看者眩晕的图像表示。
本发明的另一目的涉及用于操作根据本发明的显示装置的方法，其中由照明器件来加热液晶显示器。根据本发明优选的是由温度传感器来测量液晶显示器的温度，其中将所测量的温度值发送到控制器件，其中由控制器件将所测量的温度值与预定的期望温度进行比较，其中在所测量的温度值与预定的期望温度之间存在偏差的情况下，控制器件利用校正强度因数来调节照明器件的强度。特别优选的是，还设想到控制器件接收将以数字数据流形式显示的图像的图像信息，其中控制器件还使图像像素的亮度值（其以所接收的图像信息为基础）适于照明器件的强度，以便观看者所感知的图像亮度基本上保持不变，其中控制器件根据调整后的亮度值来控制液晶显示器。非常特别优选的是，图像像素的亮度值除以强度因数，以便使图像像素的亮度值适于照明器件的强度。因此通过相对简单的过程可以将液晶显示器的温度保持在合适的工作温度处，从而减小液晶显示器响应时间随时间变化的增大，同时确保通过将要显示的图像的亮度调节而使得观看者感知特别宜人的图像表示。
优选地，由照明器件的供电电流的大小来控制照明器件的强度。更优选地，由脉冲宽度调制来控制照明器件的强度。因此，有利的是即使在低强度的范围内也可以精确地调节照明器件的强度。
附图说明
通过附图以及通过提供进一步的优势和细节来进一步说明本发明。
图1示出了根据本发明显示装置的实施例的流程图。
具体实施方式
在图1中，示出了根据本发明显示装置的实施例的流程图。根据图示的实施例，所述显示装置包括控制器件1，液晶显示器2和照明器件3，其中照明器件3设置成用于照亮液晶显示器2，其中照明器件3还设置成加热液晶显示器2，其中控制器件1设置成用于控制液晶显示器2和用于控制照明器件3的强度。此外，显示装置包括在液晶显示器2处的温度传感器4，其中温度传感器4连接到控制器件1。控制器件1还设置成接收将以数字数据流形式显示的图像的图像信息5，其中图像信息5特别是包括将要显示的图像的每个图像像素的颜色值和亮度值。例如，图像信息5包括作为RGB值的每个图像像素的颜色值和亮度值，其中图像像素的颜色值和亮度值还可以被表示成处于不同颜色空间内的值。于是，控制器件1根据由控制信号6所接收到的图像信息5的图像像素的颜色值和亮度值来控制液晶显示器2的像素，其中具体地可由控制器件1来预先调制图像像素的颜色值和亮度值。温度传感器4测量液晶显示器2的温度以及将所测量的温度值发送到控制器件1。控制器件1将所测量的温度值与预定的期望温度（例如与适于液晶显示器2的足够短的响应时间的液晶显示器2的工作温度）进行比较，并且由强度因数来调节照明器件3的强度，以使得在所测量的温度值与预定的期望温度之间存在偏差的情况下，液晶显示器2的温度与预定的期望温度基本上相匹配。因此根据本发明，液晶显示器2能够保持在合适的工作温度下，因此减小了由温度降低导致的响应时间增大。根据本发明，还设想到由控制器件1接收的图像信息5由控制器件1处理，使得将要被显示的图像的图像像素的所接收的颜色值和亮度值可以适于照明器件3，这样即使当照明器件3的强度存在偏差时，由观看者所感知的图像表示的亮度也基本上保持恒定。优选地，所接收的图像信息5包括为HSV颜色空间内的值的图像像素的颜色值和亮度值，使得仅必须将亮度（V值）除以用于控制照明器件3强度的强度因数，以使图像像素的亮度适于照明器件3的强度。对于本领域的技术人员而言显而易见的是所接收的图像信息5可以包括为另一颜色空间的值（例如RGB颜色空间的值）的图像像素的颜色值和亮度值，以及其它颜色空间的值首先通过控制器件1转换成合适的颜色空间的值，例如HSV颜色空间的值。在由控制器件1处理图像像素的亮度值之后，控制器件1根据所要显示图像的图像像素由控制信号6调节的颜色值和亮度值来控制液晶显示器2的像素，使得即使当照明器件3的强度发生变化的情况下，图像表示的亮度也基本上保持恒定。因此通过根据本发明的显示装置，照明器件3能够有利地用于加热液晶显示器2，从而减小由于温度降低而导致的液晶显示器2的响应时间的增大，并同时提供由观看者所感知的宜人图像表示。
附图标记列表
1-控制器件
2-液晶显示器
3-器件、照明器件、加热器件
4-温度传感器
5-图像信息

Claims (10)

1.一种显示装置，包括器件（3），其中所述器件（3）配置成用于照亮液晶显示器（2），其特征在于：所述器件（3）还设置成用于加热所述液晶显示器。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述器件（3）是照明器件，特别是LED，优选是高强度LED和/或OLED。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的显示装置，其特征在于：其包括控制器件（1）。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的显示装置，其特征在于：其包括温度传感器（4），优选地是负温度系数热敏电阻和/或正温度系数热敏电阻，所述温度传感器（4）将信号发送到所述控制器件（1），所述控制器件（1）基于所述信号来控制所述器件（3）。
5.根据权利要求3或4中的任一项所述的显示装置，其特征在于：所述控制器件（1）设置成用于接收和处理图像数据，特别是数字图像数据。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于：所述控制器件（1）基于所述图像数据的信息来控制所述器件（3）的照明强度。
7.一种用于操作根据前述权利要求中的任一项所述的显示装置的方法，其特征在于：通过加热所述照明器件（3），也加热所述液晶显示器（2）。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：测量所述液晶显示器（2）的温度，并且基于这个测量值来控制所述照明器件（3）。
9.根据权利要求7或8中的任一项所述的方法，其特征在于：控制器件（1）接收图像数据，并且根据图像像素的亮度值来调节所述照明器件（3）的所述强度，以使得由观看者感知的所述图像就其亮度而言基本上保持不变。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述图像像素的亮度值除以所述照明的强度值，并且其特征还在于：所述值由所述控制器件（1）保持恒定。
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