CN110379377B - 动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示装置 - Google Patents

动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示装置，显示方法包括：由多个显示模式中选择显示模式；取得垂直同步信号及数据时钟信号；以及依据该显示模式，设定背光驱动信号在垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使动态模糊的效果符合显示模式；其中，依据显示模式，产生电压调节控制信号，在动态画面显示模式时，将电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比；在静态画面显示模式时，将电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，该背光驱动信号的背光驱动电流通过该电压调节控制信号产生，背光的设置电流端口产生定电流。本发明能通过简化背光源控制线路的显示方式来达成来改善动态模糊的现象。

Description

动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示装置
技术领域
本发明关于一种显示方法及显示装置，尤其涉及一种动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid crystal display,LCD)为目前常用的显示屏幕，而液晶显示是一种维持类型(hold type)的显示设备，亦即对于每个像素而言，像素强度值会维持定值直到下一个影像讯框被更新为新的强度值为止。由于此特性，在显示连续的影像讯框时，影像中移动的物体在一个影像讯框中是维持静态不动的，因而对于人眼视觉会产生动态模糊现象(motion blur)，降低了影像质量并可能造成观赏不适感。一般而言LCD Hold Type对于Motion Blur现象是利用的类似CRT准脉冲的插黑方式来改善，例如采用背光源插黑技术。
如图1所示，图1所示为现有技术的显示装置中，Vsync、DLCK、A-DIM、P-DIM以及scalar GPIO Lightboost的关系的示意图。于一般Vsync(垂直同步信号)同步背光源的条件下，线路设计一般都包含调整背光模组电流增益值(Gain)的A-DIM(电压调节控制信号)，调整电流输出占空比的P-DIM(电压脉冲信号)，以及切换脉冲插黑所需高电流状态的电流设定ISET(scalar GPIO Lightboost)。需要产生A-DIM(电压调节控制信号)与P-DIM(电压脉冲信号)后，再根据A-DIM与P-DIM或逻辑产生波形，上述波形再根据电流设定端口ISET(GPIO)产生电流大小。
但是，很明显的，上述控制线路非常复杂。
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示系统，以解决上述问题，简化改善动态模糊的控制线路。
为达上述目的，本发明提供一种动态模糊改善与不闪烁的显示方法，该显示方法包括：由多个显示模式中选择显示模式；取得垂直同步信号以及数据时钟信号，其中该数据时钟信号的数据周期包含垂直遮没区间以及数据扫描区间；以及依据该显示模式，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，该背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形不同；其中，依据该显示模式，直接产生电压调节控制信号，在动态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比；在静态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，其中，该背光驱动信号的背光驱动电流通过该电压调节控制信号产生，背光的设置电流端口产生定电流。
作为可选的技术方案，该显示方法还包括，依据该显示模式，直接产生电压脉冲信号，该背光驱动电流通过该电压调节控制信号以及该电压脉冲信号共同产生。
作为可选的技术方案，该电压脉冲信号控制该背光驱动电流的占空比，该电压调节控制信号控制增益背光电流值，该背光驱动电流的占空比与该增益背光电流值形成该背光驱动电流。
作为可选的技术方案，该第一占空比为50％，该第二占空比为100％。
作为可选的技术方案，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第三占空比以及数据扫描区间的第四占空比，以使该动态模糊的效果符合该显示模式；或者，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第一振幅以及数据扫描区间的第二振幅，以使该动态模糊的效果符合该显示模式。
本发明还提供一种动态模糊改善与不闪烁的显示装置，该显示装置包括：显示面板，用以显示影像；处理器，耦接于该显示面板，用以调整该影像的显示模式；背光驱动装置，耦接于该处理器，其中该处理器控制该背光驱动装置产生符合该显示模式的背光驱动信号；背光开关，耦接于该背光驱动装置；以及背光单元，耦接于该背光开关，其中该背光驱动装置依据该背光驱动信号号控制该背光开关，以驱动该背光单元；其中，该处理器用以取得垂直同步信号以及包含垂直遮没区间以及数据扫描区间的数据周期的数据时钟信号，并由多个显示模式中选择显示模式后，依据该显示模式，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，该背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形不同；该处理器还用以依据该显示模式，直接产生电压调节控制信号，在动态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比；在静态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，其中，该背光驱动信号的背光驱动电流通过该电压调节控制信号产生，背光的设置电流端口产生定电流。
作为可选的技术方案，还包括，该处理器依据该显示模式，产生电压脉冲信号，该背光驱动电流通过该电压调节控制信号以及该电压脉冲信号共同产生。
作为可选的技术方案，该电压脉冲信号控制该背光驱动电流的占空比，该电压调节控制信号控制增益背光电流值，该背光驱动电流的占空比与该增益背光电流值形成该背光驱动电流。
作为可选的技术方案，该第一占空比为50％，该第二占空比为100％。
作为可选的技术方案，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第三占空比以及数据扫描区间的第四占空比，以使该动态模糊的效果符合该显示模式；或者，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第一振幅以及数据扫描区间的第二振幅，以使该动态模糊的效果符合该显示模式。
与现有技术相比，本发明的动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示装置，采用背光源插黑方式，并简化Vsync同步背光控制线路的显示方式来达成类似CRT准脉冲的插黑方式来改善Motion Blur的现象。通过Scalar直接产生A-DIM波形，而不以传统的A-DIM与P-DIM或逻辑产生的波形，且端口ISET产生定电流，背光驱动电流大小则透过P-DIM AND A-DIM产生。甚至直接省略P-DIM，完全由A-DIM控制数据扫描区间与垂直遮没区间的背光驱动电流的开关与大小。亦即调整背光驱动电流大小的功能不再由原本的设置电流端口ISET来执行。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
图1所示为现有技术的显示装置中，Vsync、DLCK、A-DIM、P-DIM以及scalar GPIOLightboost的关系的示意图。
图2所示为本发明的显示装置的方框示意图。
图3所示为图2的显示装置中，Vsync、DLCK、A-DIM、P-DIM以及BL的第一关系的示意图。
图4所示为图2的显示装置中，Vsync、DLCK、A-DIM以及BL的第二关系的示意图。
具体实施方式
请参见图2，图2所示为本发明的显示装置的方框示意图。显示装置包含显示面板1、处理器2、背光驱动装置3、背光开关4及背光单元5。显示面板1用以显示影像。显示面板1可为任何种类的显示面板，如液晶显示装置的显示面板及有机发光二极管的显示面板。处理器2耦接于显示面板1，用以依据显示模式调整显示影像。处理器2可为任何外部或是内部的处理元件，例如中央处理器、微处理器、或处理晶片电路(Scaler芯片)。其中，目前液晶显示器中经常使用的scalar芯片是一种信号处理芯片，其能够把计算机的模拟图像信号转换为数字信号，通过差补缩放处理，输出至液晶面板时序控制电路，其可以输出P-DIM(电压脉冲信号)和A-DIM(电压调节控制信号)。Scalar芯片的背光亮度控制信号输出端输出为频率几百HZ的调光信号(大于150HZ)，使背光源循环不断地间隔点亮或熄灭转换，且由于背光亮度控制信号的频率大于150HZ，背光源循环不断地间隔点亮和熄灭转换不易被人眼察觉，人眼观察液晶显示器时不会有闪烁感，所以可以通过调整其占空比的大小，调整背光源的通电点亮和断电熄灭的时间比例，调节背光源的平均亮度，实现液晶显示器的亮度的调节。
而且，处理器2可以通过显示面板1显示多个显示模式，以让使用者由多个显示模式中选择一种显示模式来执行。背光驱动装置3耦接于处理器2。处理器2可控制背光驱动装置3产生符合显示模式的背光驱动信号BL。例如，处理器2可以通过显示面板1显示动态画面显示模式以及静态画面显示模式。当使用者选择动态画面显示模式后，处理器2可控制背光驱动装置3产生符合动态画面显示模式的背光驱动信号BL。或者，当使用者选择静态画面显示模式后，处理器2可控制背光驱动装置3产生符合静态画面显示模式的背光驱动信号BL。背光开关4耦接于背光驱动装置3。背光开关4可为限流电阻以及电晶体开关所组成的主动电路。背光单元5耦接于背光开关4。背光驱动装置3可通过背光驱动信号BL控制背光开关4，以驱动背光单元5。背光单元5可为发光二极管阵列、白炽灯泡、电光面板或冷阴极荧光灯管等装置。背光驱动装置3依据背光驱动信号BL通过背光开关4驱动背光单元5后，显示面板1最终产生的影像的动态模糊的效果也会符合显示模式。在显示装置10中，背光驱动信号BL在垂直遮没区间与数据扫描区间内的占空比或振幅决定动态模糊的效果强度。并且，背光驱动信号BL在数据扫描区间及垂直遮没区间内的波形不同。
图3是显示装置10中，垂直同步信号Vsync、数据时钟信号DCLK、P-DIM(电压脉冲信号)、A-DIM(电压调节控制信号)以及背光驱动信号BL的第一关系的示意图。在显示装置10中，处理器2取得垂直同步信号Vsync以及具有包含数据扫描区间及垂直遮没区间的数据周期的数据时钟信号DCLK之后，可再接收使用者于多个显示模式中选择一个显示模式的信息。接着，处理器2可以产生驱动显示面板1内的像素的面板驱动信号DS。例如处理器2可以产生显示面板1对应的扫描线信号以及数据线信号，并进一步通过闸极驱动电路以及数据驱动电路控制显示面板1内的像素运作状态。垂直同步信号Vsync的周期等于显示面板1在显示影像的帧(或称为影格，Frame)的周期。例如，垂直同步信号Vsync在一个高电位及一个低电位的时间内可视为一个帧的周期。在图3中，垂直同步信号Vsync包含第一帧F1、第二帧F2以及第三帧F3。数据时钟信号DCLK可为包含多个方波的信号，数据时钟信号DCLK的数据周期可相等于垂直同步信号Vsync的周期，例如显示频率为60Hz(赫兹)，数据周期即为1/60秒。并且，数据时钟信号DCLK的数据周期包含数据扫描区间ACT及垂直遮没区间VBI。数据时钟信号DCLK的数据周期的时间区间可以比垂直同步信号Vsync的周期的时间区间延迟一些。显示面板1的像素会在数据扫描区间ACT内为暂态，且在垂直遮没区间BLK内为稳态。电压调节控制信号A-DIM为处理器2依据显示模式直接产生的信号，其包含多个脉波，因此具有交替的电压。
其中本实施方式中，处理器2也会依据显示模式，产生P-DIM(电压脉冲信号)和A-DIM(电压调节控制信号)，以设定背光驱动信号BL在数据扫描区间及垂直遮没区间内的波形。换句话说，背光驱动装置3接收P-DIM(电压脉冲信号)和A-DIM(电压调节控制信号)后，可以产生符合显示模式的波形的背光驱动信号BL。其中，在动态画面显示模式时，将电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比，例如50％；在静态画面显示模式时，将电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，例如100％，背光驱动信号的背光驱动电流即通过电压调节控制信号以及电压脉冲信号共同产生，背光的设置电流端口产生定电流。
而且，电压脉冲信号P-DIM控制该背光驱动电流的占空比，该电压调节控制信号A-DIM控制增益背光电流值，该背光驱动电流的占空比与该增益背光电流值形成该背光驱动电流。
亦即在本实施方式中，举例来说，在动态画面显示模式时(即关闭动态模糊改善时)，将A-DIM设定为50％(为显示面板背光模块LED规格的一般电流值)，而在静态画面显示模式时(即开启动态模糊改善时)将A-DIM设定为100％(为显示面板背光模块LED规格的高电流值)。具体请参见图3，线L1代表电流值为峰值电流，线L2代表的电流值为原ISET功能关闭以及背光亮度最大电流，L3代表的电流值为背光亮度最小电流值。如此，对于本实施例而言，既可以通过电压调节控制信号A-DIM对背光驱动电流的增益背光电流值的控制来实现原本端口ISET功能，亦即可以将负责控制的显示面板背光单元LED电流的ISET功能以A-DIM取代，也就是说电压调节控制信号A-DIM用以控制增益背光电流值，此时P-DIM还是用以控制背光驱动电流的占空比。该背光驱动电流的占空比与该增益背光电流值形成该背光驱动电流，亦即本实施方式中，该背光驱动电流通过该电压调节控制信号以及该电压脉冲信号共同产生。
其中一实施方式中，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第一占空比以及数据扫描区间的第二占空比，以使该动态模糊的效果符合该显示模式。具体的，处理器2可控制背光驱动装置3设定背光驱动信号BL在数据扫描区间ACT内的第三占空比(Duty Cycle)及垂直遮没区间VBI内一段时间长度的第四占空比，以使动态模糊的效果符合显示模式。如图3所示，背光驱动信号BL对应第二帧F2的垂直遮没区间VBI内的波形具有第四占空比。背光驱动信号BL对应第二帧F2的数据扫描区间ACT内的波形具有第三占空比。第四占空比可大于、等于或小于第三占空比。那么背光驱动信号BL在对应第三占空比的数据扫描区间ACT内具有第一能量(可视为积分面积)，背光驱动信号在对应第四占空比的垂直遮没区间VBI内具有第二能量(可视为积分面积)。当显示模式是动态画面显示模式时，第二能量与第一能量的比值较大，及当显示模式是静态画面显示模式时，第二能量与第一能量的比值较小。举例而言，在第二帧F2中，若背光驱动信号BL对应第二帧F2的数据扫描区间ACT内的波形的第三占空比很大，第二帧F2的第二能量与第一能量的比值会比第一帧F1的情况要大。反之，若背光驱动信号BL对应第二帧F2的数据扫描区间ACT内的波形的第三占空比很小，第二帧F2的第二能量与第一能量的比值会比第一帧F1的情况要小。因此，若是显示装置10的背光驱动信号BL在每一个帧都设定对应显示模式的占空比，则显示装置可提供优化的显示画面，很好地改善动态模糊现象。若是将背光驱动信号的占空比设定为100％，则显示装置的背光单元将会执行不闪烁的恒开启模式。
另一实施方式中，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第一振幅(电流值)以及数据扫描区间的第二振幅，以使该动态模糊的效果符合该显示模式。
请参见图4，图4所示为图2的显示装置中，Vsync、DLCK、A-DIM以及BL的第二关系的示意图。在本实施方式中，在动态画面显示模式时，将电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比，例如50％；在静态画面显示模式时，将电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，例如100％，背光驱动信号的背光驱动电流通过该电压调节控制信号产生，背光的设置电流端口产生定电流。
亦即在本实施方式中，在动态画面显示模式时(即关闭动态模糊改善时)，将A-DIM设定为50％(为显示面板背光模块LED规格的一般电流值)，而在静态画面显示模式时(即开启动态模糊改善时)将A-DIM设定为100％(为显示面板背光模块LED规格的高电流值)，如此，对于本实施例而言，同样的既可以通过电压调节控制信号A-DIM对背光驱动电流的电流值的控制来实现原本端口ISET功能，亦即将负责控制的面板背光模块LED电流的ISET功能以A-DIM取代，也就是说电压调节控制信号A-DIM用以控制背光驱动电流的大小。同时电压调节控制信号A-DIM还用以控制驱动电流的占空比，亦即控制面板背光模块LED电流的ISET功能以及P-DIM功能以A-DIM来取代，极大地简化了控制线路。
此外，本发明提供一种动态模糊改善与不闪烁的显示方法，该显示方法应用于上述显示装置10，该显示方法包括以下步骤：
由多个显示模式中选择显示模式；
取得垂直同步信号以及数据时钟信号，其中该数据时钟信号的数据周期包含垂直遮没区间以及数据扫描区间；以及
依据该显示模式，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，该背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形不同；
其中，依据该显示模式，直接产生电压调节控制信号，在动态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比；在静态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，其中，该背光驱动信号的背光驱动电流通过该电压调节控制信号产生，背光的设置电流端口产生定电流。
另外，该显示方法还包括，依据该显示模式，直接产生电压脉冲信号，该背光驱动电流通过该电压调节控制信号以及该电压脉冲信号共同产生。该电压脉冲信号控制该背光驱动电流的占空比，该电压调节控制信号控制增益背光电流值，该背光驱动电流的占空比与该增益背光电流值形成该背光驱动电流。
综上所述，本发明的动态模糊改善与不闪烁的显示方法及显示装置，采用背光源插黑方式，并简化Vsync同步背光控制线路的显示方式来达成类似CRT准脉冲的插黑方式来改善Motion Blur的现象。通过Scalar直接产生A-DIM波形，而不以传统的A-DIM与P-DIM或逻辑产生的波形，且端口ISET产生定电流，背光驱动电流大小则透过P-DIM以及A-DIM产生。甚至直接省略P-DIM，完全由A-DIM控制数据扫描区间与垂直遮没区间的背光驱动电流的开关与大小。亦即调整背光驱动电流大小的功能不再由原本的设置电流端口ISET来执行。本发明适用于个人计算机，笔记本电脑，平板装置，电视，投影机等相关领域的电子产品。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种动态模糊改善与不闪烁的显示方法，其特征在于，该显示方法包括：
由多个显示模式中选择显示模式；
取得垂直同步信号以及数据时钟信号，其中该数据时钟信号的数据周期包含垂直遮没区间以及数据扫描区间；以及
依据该显示模式，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，该背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形不同；
其中，依据该显示模式，直接产生电压调节控制信号，在动态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比；在静态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，其中，该背光驱动信号的背光驱动电流通过该电压调节控制信号产生，背光的设置电流端口产生定电流。
2.如权利要求1所述的动态模糊改善与不闪烁的显示方法，其特征在于，该显示方法还包括，依据该显示模式，直接产生电压脉冲信号，该背光驱动电流通过该电压调节控制信号以及该电压脉冲信号共同产生。
3.如权利要求2所述的动态模糊改善与不闪烁的显示方法，其特征在于，该电压脉冲信号控制该背光驱动电流的占空比，该电压调节控制信号控制增益背光电流值，该背光驱动电流的占空比与该增益背光电流值形成该背光驱动电流。
4.如权利要求1所述的动态模糊改善与不闪烁的显示方法，其特征在于，该第一占空比为50％，该第二占空比为100％。
5.如权利要求1所述的动态模糊改善与不闪烁的显示方法，其特征在于，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第三占空比以及数据扫描区间的第四占空比，以使该动态模糊的效果符合该显示模式；或者，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第一振幅以及数据扫描区间的第二振幅，以使该动态模糊的效果符合该显示模式。
6.一种动态模糊改善与不闪烁的显示装置，其特征在于，该显示装置包括：
显示面板，用以显示影像；
处理器，耦接于该显示面板，用以调整该影像的显示模式；
背光驱动装置，耦接于该处理器，其中该处理器控制该背光驱动装置产生符合该显示模式的背光驱动信号；
背光开关，耦接于该背光驱动装置；以及
背光单元，耦接于该背光开关，其中该背光驱动装置依据该背光驱动信号号控制该背光开关，以驱动该背光单元；
其中，该处理器用以取得垂直同步信号以及包含垂直遮没区间以及数据扫描区间的数据周期的数据时钟信号，并由多个显示模式中选择显示模式后，依据该显示模式，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，该背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形不同；该处理器还用以依据该显示模式，直接产生电压调节控制信号，在动态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第一占空比；在静态画面显示模式时，将该电压调节控制信号的占空比设定为第二占空比，其中，该背光驱动信号的背光驱动电流通过该电压调节控制信号产生，背光的设置电流端口产生定电流。
7.如权利要求6所述的动态模糊改善与不闪烁的显示装置，其特征在于，还包括，该处理器依据该显示模式，产生电压脉冲信号，该背光驱动电流通过该电压调节控制信号以及该电压脉冲信号共同产生。
8.如权利要求7所述的动态模糊改善与不闪烁的显示装置，其特征在于，该电压脉冲信号控制该背光驱动电流的占空比，该电压调节控制信号控制增益背光电流值，该背光驱动电流的占空比与该增益背光电流值形成该背光驱动电流。
9.如权利要求6所述的动态模糊改善与不闪烁的显示装置，其特征在于，该第一占空比为50％，该第二占空比为100％。
10.如权利要求6所述的动态模糊改善与不闪烁的显示装置，其特征在于，设定背光驱动信号在该垂直遮没区间以及数据扫描区间的波形，以使该动态模糊的效果符合该显示模式，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第三占空比以及数据扫描区间的第四占空比，以使该动态模糊的效果符合该显示模式；或者，为设定背光驱动信号在该垂直遮没区间的第一振幅以及数据扫描区间的第二振幅，以使该动态模糊的效果符合该显示模式。
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