CN105590588B - 背光调节方法、液晶显示装置及电子设备 - Google Patents

背光调节方法、液晶显示装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，包括背光部分，所述液晶显示装置还包括依次电性连接的图像采集电路、灰阶判断电路、PWM信号生成电路及LED驱动电路，所述背光部分与所述LED驱动电路电性连接；所述图像采集电路获取目标画面的灰阶值并将所述目标画面的灰阶值传输至所述灰阶判断电路，所述灰阶判断电路将目标画面的灰阶值与预设的灰阶阈值进行比较以生成控制信号，并将所述控制信号传输至所述PWM信号生成电路；所述PWM信号生成电路响应所述控制信号以生成占空比为零的PWM信号，并将所述PWM信号传输至所述LED驱动电路，所述LED驱动电路响应所述PWM信号以断开背光部分的输入电流。通过本发明可以节省背光部分的能耗，从而达到提高续航能力的技术效果。

Description

背光调节方法、液晶显示装置及电子设备
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种背光的调光方法、液晶显示装置及电子设备。
背景技术
随着电子产业日益发达，移动电话(Mobile Phone)、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、笔记型计算机及平板型计算机(Planet Computer)等电子设备大多朝向更轻薄、便携和多功能的方向发展。然而，由于电子设备日趋轻薄化、便携式的发展趋势限定了该电子设备的电池的大小和容量，因此，在电池容量大小有限的情况下，往往需要通过降低功耗来增加所述电子设备的续航能力。背光部分
通常情况下，电子设备例如移动电话中的液晶面板功耗最大的器件为背光部分，而且大多数电子设备的背光部分工作时是保持常亮状态。现有技术中，背光部分的亮度大多是通过内容适应背光控制(Content Adaptive Brightness Control，CABC)技术进行调节，即通过增加内容灰阶标准同时降低背光亮度来达到省功耗的目的。然而，当电子设备的液晶面板在显示黑画面时，背光部分会依然设定开启状态，这种调节方式不利于减少显示设备的背光功耗，降低了电子设备的续航能力，因此亟待解决改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以减少背光部分损耗、提升续航能力的液晶显示装置。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述液晶显示装置的电子设备。
本发明的另一目的在于提供一种上述液晶显示装置的背光调节方法。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：
本发明提供一种液晶显示装置，包括背光部分，所述液晶显示装置还包括依次电性连接的图像采集电路、灰阶判断电路、PWM信号生成电路及LED驱动电路，所述背光部分与所述LED驱动电路电性连接；所述图像采集电路获取目标画面的灰阶值并将所述目标画面的灰阶值传输至所述灰阶判断电路，所述灰阶判断电路将目标画面的灰阶值与预设的灰阶阈值进行比较以生成控制信号，并将所述控制信号传输至所述PWM信号生成电路；所述PWM信号生成电路响应所述控制信号以生成占空比为零的PWM信号，并将所述PWM信号传输至所述LED驱动电路，所述LED驱动电路响应所述PWM信号以断开背光部分的输入电流。
其中，当所述灰阶判断电路判断目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值时，该灰阶判断电路输出控制信号至所述PWM信号生成电路，则该PWM信号生成电路接收所述控制信号后，将PWM信号的占空比调整为零，所述LED驱动电路根据该PWM信号断开所述背光部分的输入电流；当所述灰阶判断电路判断目标画面的灰阶值大于或等于预设的灰阶阈值时，所述背光部分有背光电流输入并处于打开状态。
其中，所述预设的灰阶阈值为10。
其中，所述PWM信号生成电路在生成PWM信号时根据所述LED驱动电路当前传输至所述背光部分的输入电流，以实时调整所述PWM信号的占空比。
其中，所述PWM信号生成电路包括方波发生器。
本发明还提供一种电子设备，其包括上述的液晶显示装置。
本发明还提供一种背光调节方法，所述背光调节方法包括：
通过图像采集电路获取目标画面的灰阶值，并将该灰阶值传输给灰阶判断电路；
灰阶判断电路将该目标画面的灰阶值与预设的灰阶阈值进行比较；
当目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值时，所述灰阶判断电路输出相应的控制信号给PWM信号生成电路，所述PWM信号生成电路输出占空比为零的PWM信号，并将该PWM信号传输至LED驱动电路；及
LED驱动电路根据占空比为零的PWM信号以断开背光部分的输入电流。
其中，所述预设的灰阶阈值为10。
其中，当所述灰阶判断电路判断所述目标画面的灰阶值大于或等于预设的灰阶阈值时，所述PWM信号生成电路在生成PWM信号时，根据所述LED驱动电路当前传输至所述背光部分的输入电流，实时调整所述PWM信号的占空比，所述LED驱动电路根据该PWM信号实时调节输出给所述背光部分的输入电流。
其中，当所述PWM信号占空比不为零时，传输至所述背光部分的输入电流与所述PWM信号的占空比成正相关，当所述PWM信号占空比为零时，所述背光部分的输入电流不会传输至所述背光部分。
本发明实施例具有如下优点或有益效果：
本发明中通过图像采集电路获取目标画面的灰阶值，灰阶判断电路将该灰阶值与预设的灰阶阈值进行比较，当目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值，输出PWM信号生成电路控制信号给PWM信号生成电路，PWM信号生成电路将PWM信号的占空比调整为零，LED驱动电路响应所述PWM信号断开背光部分的电流，以节省背光部分的能耗，从而达到提高续航能力的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明液晶显示装置的结构示意图；
图2是本发明背光调节方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的用相同的标号表示。
请参阅图1，图1是本发明液晶显示装置的结构示意图。本发明实施例提供的液晶显示装置10，包括图像采集电路100、灰阶判断电路200、脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)信号生成电路300、LED驱动电路400和背光部分500。其中，所述图像采集电路100、灰阶判断电路200、PWM信号生成电路300、LED驱动电路400及所述背光部分500依次电性连接。
具体为，在本发明的实施例中，所述图像采集电路100用于获取目标画面的灰阶值。其中，所述灰阶值是亮度的概念，灰阶值的范围为0～255，灰阶值为整数，数值从小到大表示亮度从深到浅，对应图像中的颜色为从黑到白，图像中的每个像素值都是介于黑色和白色之间的256种灰阶中的一种。所述图像采集电路100将获取到的目标画面的灰阶值传输给所述灰阶判断电路200，该灰阶判断电路200接收目标画面的灰阶值后与预设的灰阶阈值进行比较，根据比较结果输出相应的控制信号给所述PWM信号生成电路300。具体的，所述灰阶阈值可以由制造厂商在出厂前写入所述灰阶判断电路200中，或者由使用者根据生产、使用时的实际需要在灰阶判断电路200中预先设置的。
所述PWM信号生成电路300接收所述控制信号，并根据该控制信号生成相应的PWM信号，所述PWM信号生成电路300将该PWM信号输出给所述LED驱动电路400。所述LED驱动电路400根据PWM信号控制所述背光部分500的电流。所述背光部分500可为一背光模组，其能够供应充足的亮度与分布均匀的光源，从而使得所述液晶显示装置10正常显示影像。
具体的，当所述灰阶判断电路200判断目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值时，也就是说当液晶显示装置10显示黑态画面时，该灰阶判断电路200输出控制信号给所述PWM信号生成电路300，则该PWM信号生成电路300接收所述控制信号后，将PWM信号的占空比调整为零，从而使得所述LED驱动电路400根据该PWM信号控制背光电流停止传输至所述背光部分500，即关闭该背光部分500，从而实现所述液晶显示装置10显示黑态画面的状态。
本发明中通过判断液晶显示装置所显示的目标画面的灰阶值，当所述目标画面的灰阶值小于所述预设的灰阶阈值时，也就是说当液晶显示装置显示的画面为黑态画面时，阻断背光电流流入所述背光部分以关闭该背光部分，即背光部分处于关闭状态，进而达到减小所述液晶显示装置的背光部分的能耗、提升续航能力的技术效果。
具体的，例如，所述预设的灰阶阈值可以设置为10。当所述液晶显示装置10所显示的目标画面的灰阶值小于10时，液晶显示装置10显示的画面就基本上为黑态画面，此时可以关闭背光部分500以显示黑态画面，从而节省背光部分500的能耗。
进一步的，当灰阶判断电路200判断目标画面的灰阶值大于或等于预设的灰阶阈值时，也就是说所述液晶显示装置10显示的画面不为黑态画面，则所述背光部分500有背光电流输入并处于打开状态。通常情况下，显示不同灰阶值的画面，背光部分500的电流大小也就不同。因此，为了改变画面的灰阶值，需要实时调节所述背光部分500的输入电流的大小。也就是说在所述液晶显示装置10不显示黑态画面时，可通过调节所述背光部分500的背光电流值，使得生成的当前画面的灰阶值与目标画面的灰阶值相同。在此过程中，所述PWM信号生成电路300在生成PWM信号时，可以根据LED驱动电路400当前输出给背光部分500的背光电流，实时调整所述PWM信号的占空比，直到LED驱动电路400当前输出给背光部分500的背光电流达到所述背光电流的预定值。换而言之，所述PWM信号生成电路300可以实时调整所述PWM信号的占空比，直到当前画面的灰阶值等于目标画面的灰阶值。
进一步具体的，所述灰阶判断电路200和所述PWM信号生成电路300可以集成于驱动集成电路(Driver IC)中。所述图像采集电路100将采集到的目标画面的灰阶值传送给驱动集成电路后，该驱动集成电路根据内部分析结果，输出相应的PWM信号至所述LED驱动电路400以控制该LED驱动电路，从而控制所述背光部分500的背光电流，从而使得当前画面的灰阶值等于目标画面的灰阶值。
进一步具体的，上述的PWM信号生成电路可以通过一个方波发生器来实现。
进一步具体的，LED驱动电路400具体可以包括：输入过滤器、功率开关、电感或变压器、输出整流或滤波器、调光控制器和主控制电路。其中，LED驱动电路400的输入端Vin连接电源，输出端Vout输出背光电流和背光电压给背光部分，并且输出端Vout与调光控制器连接，还将输出的背光电流反馈给调光控制器，以便调光控制器及时调整输出背光电流和背光电压。
进一步具体的，所述背光部分500可以是LED灯条(Bar)。
本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述图1所示的液晶显示装置，所述电子设备可以是但并不局限于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等。
请参阅图2，本发明还提供一种背光调节方法，其至少包括以下步骤：
步骤S1，提供一种液晶显示装置，其中，该液晶显示装置包括图像采集电路、灰阶判断电路、PWM信号生成电路、LED驱动电路和背光部分；
步骤S2，所述图像采集电路获取目标画面的灰阶值，并将该灰阶值传输给所述灰阶判断电路；
步骤S3，所述灰阶判断电路将所述目标画面的灰阶值与预设的灰阶阈值进行比较。具体的，当灰阶判断电路判断所述目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值时，则执行步骤S4；当所述灰阶判断电路判断所述目标画面的灰阶值大于或等于预设的灰阶阈值时，则执行步骤S6；
步骤S4，当灰阶判断电路判断所述目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值时，灰阶判断电路输出相应的控制信号给PWM信号生成电路，所述PWM信号生成电路接收所述控制信号后，将输出的PWM信号的占空比调整为零，所述PWM信号被传输到所述LED驱动电路中；也就是说，当目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值，所述PWM信号生成电路将PWM信号的占空比调整为零并传输给所述LED驱动电路；
步骤S5，所述LED驱动电路接收到占空比为零的所述PWM信号后，响应该PWM信号阻断背光电流传输至所述背光部分，也就是说关闭所述背光部分，以使得所述液晶显示装置显示黑态画面。
步骤S6，当所述灰阶判断电路判断所述目标画面的灰阶值大于或等于预设的灰阶阈值时，所述PWM信号生成电路在生成PWM信号时，根据所述LED驱动电路当前输出给所述背光部分的背光电流，实时调整所述PWM信号的占空比，所述LED驱动电路根据该PWM信号实时调节输出给所述背光部分的背光电流。直到当前输出给背光部分的电流达到目标电流的预定值，此时当前画面的灰阶值也就等于目标画面的灰阶值；也就是说液晶显示装置显示的画面不为黑态画面，则PWM生成电路可以实时调整所述PWM信号的占空比，直到当前画面的灰阶值等于目标画面的灰阶值。通常情况下，画面的灰阶值越大，所述背光部分所需要的负载电流也就越大。
步骤S7，所述LED驱动电路接收到占空比不为零的所述PWM信号后，输出与PWM信号占空比相对应的背光电流至所述背光部分，也就是说所述LED驱动电路根据PWM信号占空比实时调整背光电流，从而使液晶显示装置显示的画面灰阶值等于目标画面灰阶值。
进一步的，图像的灰阶值介于0-255之间。当所述液晶显示装置10所显示的目标画面的灰阶值小于10时，液晶显示装置10显示的画面就基本上为黑态画面。也就是说，所述预设的灰阶阈值可以设置为10，当液晶显示装置所显示的目标画面的目标画面的灰阶值小于10时，可以关闭背光部分500以显示黑态画面，从而节省液晶显示装置的背光部分500的能耗。
进一步的，实时调整背光部分的输入电流过程中，所述LED驱动电路控制流入所述背光部分的电流的大小与所述PWM信号占空比成正相关，PWM信号占空比越大，输入所述背光部分的背光电流也就越大。当所述PWM信号占空比为零时，背光电流停止流入所述背光部分，使得液晶显示装置显示黑态画面。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，包括背光部分，其特征在于，所述液晶显示装置包括依次电性连接的图像采集电路、灰阶判断电路、PWM信号生成电路及LED驱动电路，所述背光部分与所述LED驱动电路电性连接；所述图像采集电路获取目标画面的灰阶值并将所述目标画面的灰阶值传输至所述灰阶判断电路，所述灰阶判断电路将目标画面的灰阶值与预设的灰阶阈值进行比较以生成控制信号，并将所述控制信号传输至所述PWM信号生成电路；当所述灰阶判断电路判断目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值时，该灰阶判断电路输出控制信号至所述PWM信号生成电路，所述PWM信号生成电路响应所述控制信号以生成占空比为零的PWM信号，并将所述PWM信号传输至所述LED驱动电路，所述LED驱动电路响应所述PWM信号以断开背光部分的输入电流。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，当所述灰阶判断电路判断目标画面的灰阶值大于或等于预设的灰阶阈值时，所述背光部分有背光电流输入并处于打开状态。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述预设的灰阶阈值为10。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述PWM信号生成电路在生成PWM信号时根据所述LED驱动电路当前传输至所述背光部分的输入电流，以实时调整所述PWM信号的占空比。
5.如权利要求1至4任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述PWM信号生成电路包括方波发生器。
6.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的液晶显示装置。
7.一种背光调节方法，其特征在于，所述背光调节方法包括：
通过图像采集电路获取目标画面的灰阶值，并将该灰阶值传输给灰阶判断电路；
灰阶判断电路将该目标画面的灰阶值与预设的灰阶阈值进行比较；
当目标画面的灰阶值小于预设的灰阶阈值时，所述灰阶判断电路输出相应的控制信号给PWM信号生成电路，所述PWM信号生成电路输出占空比为零的PWM信号，并将该PWM信号传输至LED驱动电路；及
LED驱动电路根据占空比为零的PWM信号以断开背光部分的输入电流。
8.如权利要求7所述的背光调节方法，其特征在于，所述预设的灰阶阈值为10。
9.如权利要求7或8所述的背光调节方法，其特征在于，当所述灰阶判断电路判断所述目标画面的灰阶值大于或等于预设的灰阶阈值时，所述PWM信号生成电路在生成PWM信号时，根据所述LED驱动电路当前传输至所述背光部分的输入电流，实时调整所述PWM信号的占空比，所述LED驱动电路根据该PWM信号实时调节输出给所述背光部分的输入电流。
10.如权利要求9所述的背光调节方法，其特征在于，当所述PWM信号占空比不为零时，传输至所述背光部分的输入电流与所述PWM信号的占空比成正相关，当所述PWM信号占空比为零时，所述背光部分的输入电流不会传输至所述背光部分。
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