CN110444169A - 信号处理方法及显示装置 - Google Patents

信号处理方法及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110444169A
CN110444169A CN201910745932.1A CN201910745932A CN110444169A CN 110444169 A CN110444169 A CN 110444169A CN 201910745932 A CN201910745932 A CN 201910745932A CN 110444169 A CN110444169 A CN 110444169A
Authority
CN
China
Prior art keywords
backlight area
brightness value
value
backlight
matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910745932.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110444169B (zh
Inventor
黄俊杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AU Optronics Corp
Original Assignee
AU Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AU Optronics Corp filed Critical AU Optronics Corp
Publication of CN110444169A publication Critical patent/CN110444169A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110444169B publication Critical patent/CN110444169B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3607Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals for displaying colours or for displaying grey scales with a specific pixel layout, e.g. using sub-pixels
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242Compensation of deficiencies in the appearance of colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

一种信号处理方法及显示装置,其中信号处理方法包含:分别驱动多个背光区域发光;在这些背光区域中每一者分别发光时,测量相应于这些背光区域的多个第一亮度值;根据第一亮度值计算扩散矩阵;根据扩散矩阵和相应于这些背光区域的多个目标亮度值,取得相应于这些背光区域的多个第一校正信号;以及根据第一校正信号分别控制这些背光区域进行显示。

Description

信号处理方法及显示装置
技术领域
本公开内容涉及一种信号处理方法及显示装置,且特别是一种调整背光亮度的信号处理方法及显示装置。
背景技术
随着科技发展,显示装置的需求越来越广泛。由于液晶显示器(liquid-crystaldisplay,LCD)的亮度均匀度受限于液晶分子和背光架构设计。
因此,如何改善显示亮度的均匀度,是目前设计的考量和挑战。
发明内容
本公开内容的一种实施方式涉及一种信号处理方法,包含:分别驱动多个背光区域发光;在这些背光区域中每一者分别发光时,测量相应于这些背光区域的多个第一亮度值;根据第一亮度值计算扩散矩阵;根据扩散矩阵和相应于这些背光区域的多个目标亮度值,取得相应于这些背光区域的多个第一校正信号;以及根据第一校正信号分别控制这些背光区域进行显示。
本公开内容的另一种实施方式涉及一种显示装置,包含背光元件和处理器。背光元件包含多个背光区域。处理器耦接背光元件。处理器用以执行以下操作:分别驱动背光区域发光以取得多个第一亮度值,其中第一亮度值是在这些背光区域中每一者分别发光时,相应于这些背光区域所测量而得;根据第一亮度值计算扩散矩阵;根据扩散矩阵和相应于这些背光区域的多个目标亮度值,取得相应于这些背光区域的多个第一校正信号;以及依据第一校正信号分别控制背光元件进行显示。
附图说明
图1是根据本公开内容的部分实施例示出一种显示装置的示意图。
图2是根据本公开内容的部分实施例示出一种背光元件的示意图。
图3A、图3B是根据本公开内容的部分实施例示出一种背光驱动信号的示意图。
图3C、图3D是根据本公开内容的其他部分实施例示出另一种背光驱动信号的示意图。
图4是根据本公开内容的部分实施例示出一种信号处理方法的流程图。
图5A、图5B、图5C、图5D是根据本公开内容的部分实施例示出一种背光元件的亮度示意图。
图6是根据本公开内容的其他部分实施例示出另一种背光元件的亮度示意图。
图7是根据本公开内容的部分实施例示出一种信号处理方法的测试结果图。
图8是根据本公开内容的其他部分实施例示出另一种信号处理方法的测试结果图。
附图标记说明:
100:显示装置
120:存储器
140:处理器
160:液晶元件
180:背光元件
400:信号处理方法
S410、S420、S430、S440、S450、S460、S470:操作
Z1、Z2、Z3~Z66:背光区域
l(1,1)、l(1,2)、l(1,3)~l(1,66)、l(2,1)、l(2,2)、l(2,3)~l(1,66)、l(3,1)、l(3,2)、l(3,3)~l(1,66)……l(66,1)、l(66,2)、l(66,3)~l(1,66)、l(n,m):第一亮度值
b(1,1)、b(1,2)、b(1,3)~b(1,66):第二亮度值
720、740、760、820、840、860:曲线
T1、T2:时间长度
具体实施方式
下文是举实施例配合说明书附图作详细说明,但所描述的具体实施例仅用以解释本公开,并不用来限定本公开,而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序,任何由元件重新组合的结构,所产生具有均等技术效果的装置,皆为本公开内容所涵盖的范围。
在全篇说明书与相关申请文件所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”……等,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本公开,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。
另外,关于本文中所使用的“耦接”或“连接”,均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触,或是相互间接作实体或电性接触,亦可指二或多个元件相互操作或动作。
请参考图1。图1是根据本公开内容的部分实施例示出一种显示装置100的示意图。如图1所示,显示装置100包含存储器120、处理器140、液晶元件160和背光元件180。结构上,处理器140耦接存储器120、液晶元件160和背光元件180。操作上,背光元件180用以输出背光。液晶元件160用以显示输出影像。处理器140用以接收输入影像信号及测量亮度值,并通过信号处理方法取得校正信号,再根据输入影像信号和校正信号控制液晶元件160和背光元件180进行显示。
具体而言,处理器140用以接收输入影像信号,根据输入影像信号经过高动态范围(High Dynamic Range,HDR)演算法调整后,再经由信号处理方法取得校正信号以提升背光的均匀度。当欲进行输出显示时,处理器140用以根据校正信号产生对应的驱动信号输出至液晶元件160和背光元件180。液晶元件160和背光元件180分别用以根据相应的驱动信号进行显示。关于信号处理方法将于后续段落中叙明。
在部分实施例中,处理器140可由各种处理电路、微控制单元(microcontroller)、中央处理器、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、特殊应用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、复杂型可编程逻辑元件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)、现场可程序化闸阵列(Field-programmable gate array,FPGA)或逻辑电路等各种方式实作。
请参考图2。图2是根据本公开内容的部分实施例示出一种背光元件180的示意图。如图2所示,背光元件180包含多个背光区域,如图中所示出的背光区域Z1、Z2、Z3……Z66。在部分实施例中,背光元件180包含的背光区域的数量为n,其中n为大于1的任意正整数。以图2所示为例,背光元件180可包含11行6列共66个背光区域Z1~Z66。换言之,n为66。
值得注意的是,背光元件180所包含的背光区域的数量或大小可依据实际需求调整,图2仅为示例之用,并非用以限制本公开。为便于说明起见,后续段落中将以背光元件180包含66个背光区域Z1~Z66为例进行说明。
请参考图3A、图3B、图3C和图3D。图3A、图3B是根据本公开内容的部分实施例示出一种背光驱动信号的示意图。图3C、图3D是根据本公开内容的其他部分实施例示出另一种背光驱动信号的示意图。由于调整背光元件180中各个背光区域Z1~Z66的发光亮度的方法可包含直接调整驱动背光的电流信号,或者调整背光电流的开关切换频率以改变背光电流的脉冲宽度调制(PWM)信号。
举例来说,在部分实施例中,驱动背光的电流信号可如图3A和图3B所示的50mA和25mA。在其他部分实施例中,驱动背光电流的脉冲宽度调制信号可如图3C所示的100%,或如图3D所示T2/T1约为50%。
为方便说明起见,显示装置100当中各个元件的具体操作将先以电流信号作为背光元件180驱动信号的实施例于以下段落中搭配附图进行说明。而以脉宽调制信号作为背光元件180驱动信号的其他部分实施例将于后续段落叙明。
请参考图4。图4是根据本公开内容的部分实施例示出一种信号处理方法400的流程图。下述信号处理方法400是配合图1、图2所示实施例进行说明,但不以此为限,任何本领域技术人员,在不脱离本公开的构思和范围内,当可对作各种变动与润饰。如图4所示,信号处理方法400包含操作S410、S420、S430、S440、S450、S460以及S470。
首先,在操作S410中,分别驱动多个背光区域Z1~Z66发光,并在背光区域Z1~Z66中每一者分别发光时,测量相应于这些背光区域Z1~Z66的多个第一亮度值l(1,1)~l(66,66)。
具体而言,请参考图5A、图5B、图5C和图5D。图5A、图5B、图5C和图5D是根据本公开内容的部分实施例示出一种背光元件180的亮度示意图。在图5A~图5D中,以斜线网底标示发光的区域。在操作S410中,由处理器140以初始信号(例如:初始电流值)分别单独点亮背光区域Z1~Z66。举例来说,如图5A所示,由处理器140以初始电流值单独点亮背光区域Z1。接着,如图5B所示,由处理器140以初始电流值单独点亮背光区域Z2。依此类推,直到由处理器140以初始电流值单独点亮背光区域Z66,如图5D所示。
在背光区域Z1根据初始电流值单独发光时,测量背光区域Z1~Z66相应的亮度以取得第一亮度值l(1,1)~l(1,66),如图5A所示。在背光区域Z2根据初始电流值单独发光时,测量背光区域Z1~Z66相应的亮度以取得第一亮度值l(2,1)~l(2,66),如图5B所示。在背光区域Z3根据初始电流值单独发光时,测量背光区域Z1~Z66相应的亮度以取得第一亮度值l(3,1)~l(3,66),如图5C所示。依此类推,在背光区域Z66根据初始电流值单独发光时,测量背光区域Z1~Z66相应的亮度以取得第一亮度值l(66,1)~l(66,66),如图5D所示。
换言之,当处理器140单独驱动背光区域Zn发光时,取得相应于背光区域Zm的第一亮度值l(n,m)。如此一来,通过处理器140单独驱动每个背光区域Z1~Zn点亮,并记录光扩散到背光元件180中各个背光区域Z1~Zm的亮度值,可取得背光区域Z1~Zn中每一者对所有背光区域Z1~Zm的所贡献的亮度。
接着,请继续参考图4。在操作S420中,根据第一亮度值l(1,1)~l(66,66)计算扩散矩阵。
具体而言,由于背光元件140的一个区域发光时,光线会以不同程度扩散到背光元件140的各个区域。换言之,驱动背光元件140某一区域发光的电流信号与各个区域所相应测量到的亮度值之间的关系可用一个扩散值表示,如式(1)所示。
l(n,m)=d(n,m)×k×In 式(1)
其中,In代表驱动背光区域Zn进行发光的电流值。k代表转换系数。l(n,m)代表背光区域Zn单独发光时,背光区域Zm的亮度值。d(n,m)代表l(n,m)和In之间的扩散值。
因此,在操作S420中,由处理器140接收测量到的第一亮度值l(1,1)~l(66,66),并根据第一亮度值l(1,1)~l(66,66)经由式(1)可推导出相应的多个扩散值d(1,1)~d(66,66)以建立扩散矩阵。
关于如何取得扩散矩阵,在此进一步详细说明。在部分实施例中,将背光区域Zm在背光区域Z1~Zn分别以初始电流值进行发光时所相应的第一亮度值l(1,m)~l(n,m)加总为总亮度值Lom,如式(2-1)所示。
Lom=l(1,m)+l(2,m)+l(3,m)+…+l(n,m) 式(2-1)
举例来说,当n=1、m=1时,如式(2-2)所示。背光区域Z1在背光区域Z1~Z66分别点亮时所相应的第一亮度值l(1,1)~l(66,1)加总为总亮度值Lo1。
Lo1=l(1,1)+l(2,1)+l(3,1)+…+l(66,1) 式(2-2)
换言之,总亮度值Lo1是将图5A中背光区域Z1单独发光时,背光区域Z1的第一亮度值l(1,1);加上图5B中背光区域Z2单独发光时,背光区域Z1的第一亮度值l(2,1);加上图5C中背光区域Z3单独发光时,背光区域Z1的第一亮度值l(3,1);依此类推,直到加上图5D中背光区域Z66单独发光时,背光区域Z1的第一亮度值l(66,1)。
又例如,当n=1、m=2时,背光区域Z2在背光区域Z1~Z66分别点亮时所相应的第一亮度值l(1,2)~l(66,2)加总为总亮度值Lo2。因此,依此类推,当n=1、m=66时,背光区域Z66在背光区域Z1~Z66分别点亮时所相应的第一亮度值l(1,66)~l(66,55)加总为总亮度值Lo66。
据此,由式(1)和式(2-1)可推得式(3-1)。根据总亮度值Lo1~Lom建立总亮度矩阵,如式(3-2)。为后续说明简洁,将以矩阵形式表示,如式(3-3)。
其中,L代表包含总亮度值Lo1~Lom的总亮度矩阵。i代表包含驱动各个背光区域Z1~Zn进行发光的电流信号I1~In的矩阵。D代表包含相应扩散值d(1,1)~d(n,m)的扩散矩阵。
接着,根据式(3-3)经过矩阵运算可得式(4-1)。
因此,将驱动背光区域Z1~Z66进行发光的初始电流值以及加总计算而得的总亮度值Lo1~Lo66带入式(4-1),即可求得扩散矩阵,如式(4-2)所示。其中Io为初始电流值。
换言之,根据每个背光区域Z1~Zm对应于所有背光区域Z1~Zn分别发光时所测量到的第一亮度值l(1,1)~l(n,m)加总,以取得每个背光区域相应的总量度值Lo1~Lom。并根据驱动每个背光区域单独发光的初始电流值Io和相应的总量度值Lo1~Lom即可计算出扩散矩阵。
接着,请继续参考图4。在操作S430中,同时驱动所有背光区域Z1~Z66发光以测量相应于这些背光区域Z1~Z66的多个第二亮度值b1~b66,并根据第二亮度值b1~b66决定相应于背光区域Z1~Z66的多个目标亮度值Lt1~Lt66。
具体而言,由处理器140同时以初始电流值Io驱动所有背光区域Z1~Z66发光,如图6所示,以斜线网底标示发光的区域。在所有背光区域Z1~Z66发光时,测量背光区域Z1~Z66相应的亮度以取得第二亮度值b(1,1)~b(1,66)。并由处理器140接收第二亮度值b(1,1)~b(1,66),并根据第二亮度值b(1,1)~b(1,66)中最小值以决定相应于背光区域Z1~Z66的目标亮度值Lt1~Lt66。关于如何决定目标亮度值,将于后续段落中叙明。
接着,请继续参考图4。在操作S440中,根据扩散矩阵和目标亮度值Lt1~Lt66,取得相应于这些背光区域Z1~Z66的多个校正信号S11~S1n。具体而言,由处理器140根据扩散矩阵的反矩阵和目标亮度值Lt1~Lt66的内积计算校正信号S11~S1n中的校正电流值。
举例来说,由处理器140根据式(3-2)经过矩阵运算可得式(5)。
因此,根据操作S420所得的扩散矩阵运算出反矩阵。再将扩散矩阵的反矩阵和操作S430所得的目标亮度值Lt1~Lt66带入式(5),即可求得校正电流值,如式(6)所示。其中,Ir1~Ir66代表相应于各个背光区域Z1~Z66的校正电流值。
接着,在操作S450中,根据校正信号S11~S1n控制背光区域Z1~Z66进行显示,并测量相应于这些背光区域Z1~Z66的多个第三亮度值La1~La66。具体而言,由处理器140根据操作S440所得的校正信号S11~S1n相应输出至背光区域Z1~Z66以控制背光区域Z1~Z66再次进行显示。在背光区域Z1~Z66发光时,测量相应于这些背光区域Z1~Z66的亮度以取得第三亮度值La1~La66。
接着,在操作S460中,判断第三亮度值La1~La66是否符合容忍区间。具体而言,可由处理器140依据指定数值在目标亮度值Lt1~Lt66上下分别设定误差容忍值上下限。在误差容忍值上限至误差容忍值下限之间为容忍区间。举例来说,目标亮度值为800尼特时,容忍区间可约为795~805尼特。此仅为例示性说明,容忍区间的范围及容忍值的大小可依实际需求设定,并不以此为限。
当第三亮度值La1~La66符合容忍区间时,表示背光元件180经过调整后各个背光区域的显示亮度已足够均匀,即可结束信号处理方法400。反之,当第三亮度值La1~La66未符合容忍区间时,则进行操作S470以再次进行调整。
在操作S470中,根据第三亮度值La1~La66、扩散矩阵和目标亮度值Lt1~Lt66,再次取得相应于这些背光区域Z1~Z66的新的多个校正信号S21~S2n。具体而言,由处理器140将目标亮度值Lt1~Lt66和第三亮度值La1~La66相减以建立误差矩阵。并由处理器140将扩散矩阵的反矩阵和误差矩阵内积,以计算出包含多个补偿值的补偿矩阵。
举例来说,如式(7)所示,将第三亮度值La1~La66、扩散矩阵的反矩阵和目标亮度值Lt1~Lt66带入以计算出补偿矩阵。其中,Ic1~Ic66代表相应于背光区域Z1~Z66的补偿值。
接着,由处理器140根据式(8)将各个相应于背光区域Z1~Z66的校正电流值Ir1~Ir66和初始电流值Io带入以取得新的校正电流值。
其中,Irn为经过第一次计算取得相应于背光区域Zn的校正电流值。Icn为相应于背光区域Zn的补偿值。Irn'为相应于背光区域Zn的新的校正电流值。
接着,如图4所示,在操作S470取得新的校正电流值Ir1'~Ir66'后,再次进行操作S450。在操作S450中,根据包含新的校正电流值Ir1'~Ir66'的校正信号控制相应的背光区域Z1~Z66进行显示,并可再次测量得新的亮度值。如此一来,通过最后一次测量的亮度值更新校正信号,便可使得实际亮度值往目标亮度值收敛。
请参考图7。图7是根据本公开内容的部分实施例示出一种信号处理方法400的测试结果图。在图7的实施例中,驱动背光元件180发光的信号为电流信号。第二亮度值b(1,1)~b(1,66)如图中曲线720所示。通过信号处理方法400可取得相应于各个背光区域Z1~Z60的校正信号S11~S66的校正电流值Ir1~Ir66如图中曲线740所示。根据校正信号S11~S66控制背光区域Z1~Z66进行显示时,所测量相应于这些背光区域Z1~Z66的第三亮度值La1~La66如图中曲线760所示。
关于目标亮度值Lt1~Lt66的设定,由于以电流信号作为背光元件180驱动信号者,可直接通过调整电流信号的大小来相应调整背光元件180各个背光区域Z1~Z60输出的亮度值。因此,目标亮度值Lt1~Lt66最高可设定略高于第二亮度值b(1,1)~b(1,66)中最低者。举例来说,如图7所示,第二亮度值b(1,1)~b(1,66)的最低值约为855尼特。因此,目标亮度值Lt1~Lt66可设定约为900尼特或900尼特以下任意数值。
此外,在其他部分实施例中,驱动背光元件180发光的信号为脉宽调制信号。在本实施例中,与以电流信号作为背光元件180驱动信号的实施例相比,信号处理方法400中的操作大致相似。为便于说明起见,仅说明与上述实施例中不同者,且其细节将不再赘述。
请参考图4。首先,在操作S410中,由处理器140以初始信号(例如:初始脉冲调制信号)分别单独点亮背光区域Z1~Z66,并记录光扩散到背光元件180中各个背光区域Z1~Zm的第一亮度值l(1,1)~l(66,66)。举例来说,处理器140可以100%作为初始脉冲调制值。
接着,在操作S420中,将驱动背光区域Z1~Z66进行发光的初始脉宽调制值以及加总计算而得的总亮度值Lo1~Lo66带入式(4-1),即可求得扩散矩阵,如式(9)所示。其中Po为初始脉宽调制值。
接着,在操作S430中,由处理器140同时以初始脉宽调制值Io驱动所有背光区域Z1~Z66发光,并记录第二亮度值b(1,1)~b(1,66)。
接着,在操作S440中,由处理器140根据扩散矩阵的反矩阵和目标亮度值Lt1~Lt66带入式(5),即可求得校正信号。校正信号包含相应于各个背光区域Z1~Z66的校正脉宽调制值Pr1~Pr66,如式(10)所示。
接着,在操作S450中,由处理器140根据校正信号S11~S1n中的校正脉宽调制值Pr1~Pr66输出相应信号至背光区域Z1~Z66以控制背光区域Z1~Z66再次进行显示,并记录第三亮度值La1~La66。
接着,在操作S460中,判断第三亮度值La1~La66是否符合容忍区间。
当第三亮度值La1~La66未符合容忍区间时,则进行操作S470,由处理器140将第三亮度值La1~La66、扩散矩阵的反矩阵和目标亮度值Lt1~Lt66带入式(11)以计算出补偿矩阵。其中,Pc1~Pc66代表相应于背光区域Z1~Z66的补偿值。
接着,由处理器140根据式(12)将各个相应于背光区域Z1~Z66的校正脉宽调制值Pr1~Pr66和初始脉宽调制值Po带入以取得新的校正脉宽调制值Prn'。
接着,如图4所示,在操作S470取得新的校正脉宽调制值Pr1'~Pr66'后,再次进行操作S450。在操作S450中,根据包含新的校正脉宽调制值Pr1'~Pr66'的校正信号控制相应的背光区域Z1~Z66进行显示,并可再次测量得新的亮度值。如此一来,通过最后一次测量的亮度值更新校正信号,便可使得实际亮度值往目标亮度值收敛。
请参考图8。图8是根据本公开内容的其他部分实施例示出另一种信号处理方法400的测试结果图。在图8的实施例中,驱动背光元件180发光的信号为脉宽调制信号。以初始脉宽调制值Io驱动所有背光区域Z1~Z66发光所记录到的第二亮度值b(1,1)~b(1,66)如图中曲线820所示。通过信号处理方法400可取得相应于各个背光区域Z1~Z60的校正信号S11~S66的校正脉宽调制值Pr1~Pr66如图中曲线840所示。根据校正信号S11~S66控制背光区域Z1~Z66进行显示时,所测量相应于这些背光区域Z1~Z66的第三亮度值La1~La66如图中曲线860所示。
关于目标亮度值Lt1~Lt66的设定,由于以脉宽调制信号作为背光元件180驱动信号者,信号最大输出量即为100%。而当第二亮度值b(1,1)~b(1,66)是以100%作为初始脉宽调制值驱动所有背光区域Z1~Z66发光所记录到的亮度时,则目标亮度值Lt1~Lt66最高可设定为第二亮度值b(1,1)~b(1,66)中最低者。举例来说,如图8所示,第二亮度值b(1,1)~b(1,66)的最低值约为855尼特。因此,目标亮度值Lt1~Lt66可设定约为850尼特或850尼特以下任意数值。在图8的实施例中,目标亮度值Lt1~Lt66约为800尼特。
值得说明的是,作为背光元件180驱动信号的电流值和脉宽调制值可通过式(13)进行转换。
其中,Ik为驱动背光元件180的电流值。Imax为驱动背光元件180的最大电流值。Pk为相应于Ik的脉宽调制值。举例来说,当驱动背光元件180的最大电流值Imax如图3A所示为50mA,而电流值Ik如图3B所示为25mA时,经由式(13)可取得相应的脉宽调制值Pk为25/50=50%,如图3D所示。如此一来,通过信号处理方法400调整背光亮度时,便可依实际需求取得电流信号及/或脉宽调制信号来驱动背光元件180。
值得注意的是,前述各流程图中的流程执行顺序,只是示范性的实施例,而非局限本发明的实际实施方式。任何所属技术领域技术人员,在不脱离本公开的构思和范围内,当可对作各种变动与润饰。例如,在部分实施例中,信号处理方法400可略过操作S430,而以操作S420中加总的总量度值来决定目标亮度值。又例如,在部分实施例中,信号处理方法400可不包含操作S460和S470。
此外,虽然本文将所公开的方法示出和描述为一系列的步骤或事件,但是应当理解,所示出的这些步骤或事件的顺序不应解释为限制意义。例如,部分步骤可以以不同顺序发生和/或与除了本文所示和/或所描述的步骤或事件以外的其他步骤或事件同时发生。另外,实施本文所描述的一个或多个实施方式或实施例时,并非所有于此示出的步骤皆为必需。此外,本文中的一个或多个步骤亦可能在一个或多个分离的步骤和/或阶段中执行。
需要说明的是,在不冲突的情况下,在本公开内容各个附图、实施例及实施例中的特征与电路可以相互组合。附图中所示出的电路仅为示例之用,是简化以使说明简洁并便于理解,并非用以限制本公开。此外,上述各实施例中的各个装置、单元及元件可以由各种类型的数字或模拟电路实现,亦可分别由不同的集成电路芯片实现,或整合至单一芯片。上述仅为例示,本公开内容并不以此为限。
综上所述,本公开通过应用上述各个实施例中,通过单独点亮不同位置的背光区域并测量光线扩散至所有背光区域的亮度值以取得扩散矩阵,再通过扩散矩阵运算出达到目标亮度各个背光区域所需的校正电流值及/或校正脉宽调制值,使得能够改善背光亮度的均匀度。
虽然本公开内容已以实施方式公开如上,然其并非用以限定本公开内容,所属技术领域技术人员在不脱离本公开内容的构思和范围内,当可作各种变动与润饰,因此本公开内容的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种信号处理方法,包含:
分别驱动多个背光区域发光;
在所述多个背光区域中每一者分别发光时,测量相应于所述多个背光区域的多个第一亮度值;
根据所述多个第一亮度值计算一扩散矩阵;
根据该扩散矩阵和相应于所述多个背光区域的多个目标亮度值,取得相应于所述多个背光区域的多个第一校正信号;以及
根据所述多个第一校正信号分别控制所述多个背光区域进行显示。
2.如权利要求1所述的信号处理方法,其中计算该扩散矩阵包含:
将所述多个背光区域中每一者对应于所述多个背光区域分别发光时所测量的所述多个第一亮度值加总以取得相应的多个总亮度值;
根据所述多个背光区域各自相应的所述多个总亮度值建立一总亮度矩阵;以及
根据一初始信号矩阵的反矩阵和该第一亮度矩阵的内积计算该扩散矩阵。
3.如权利要求1所述的信号处理方法,还包含:
同时驱动所述多个背光区域发光以测量相应于所述多个背光区域的多个第二亮度值;以及
根据所述多个第二亮度值决定所述多个目标亮度值。
4.如权利要求3所述的信号处理方法,其中所述多个目标亮度值皆小于或等于相应的所述多个第二亮度值。
5.如权利要求1所述的信号处理方法,还包含:
在根据所述多个第一校正信号控制所述多个背光区域进行显示时,测量相应于所述多个背光区域的多个第三亮度值;以及
判断所述多个第三亮度值是否符合一容忍区间。
6.如权利要求5所述的信号处理方法,还包含:
当所述多个第三亮度值未符合该容忍区间时,根据所述多个第三亮度值、该扩散矩阵和所述多个目标亮度值,取得相应于所述多个背光区域的多个第二校正信号;以及
根据所述多个第二校正信号控制所述多个背光区域进行显示。
7.如权利要求6所述的信号处理方法,其中取得所述多个第二校正信号包含:
将所述多个目标亮度值减去相应的所述多个第三亮度值以建立一误差矩阵;
将该误差矩阵和该扩散矩阵的反矩阵内积以取得多个补偿值;以及
根据所述多个第一校正信号和相应的所述多个补偿值计算相应的所述多个第二校正信号。
8.如权利要求1所述的信号处理方法,其中所述多个第一校正信号相应包含多个校正电流值,所述多个校正电流值是根据该扩散矩阵的反矩阵和所述多个目标亮度值内积所得。
9.如权利要求8所述的信号处理方法,其中所述多个第一校正信号相应包含多个脉宽调制值,所述多个脉宽调制值的任一者是根据所述多个校正电流值相应一者和多个初始信号相应一者的比例所得。
10.一种显示装置,包含:
一背光元件,包含多个背光区域;以及
一处理器,耦接该背光元件,该处理器用以执行以下操作:
分别驱动所述多个背光区域发光以取得多个第一亮度值,其中所述多个第一亮度值是在所述多个背光区域中每一者分别发光时,相应于所述多个背光区域所测量而得;
根据所述多个第一亮度值计算一扩散矩阵;
根据该扩散矩阵和相应于所述多个背光区域的多个目标亮度值,取得相应于所述多个背光区域的多个第一校正信号;以及
依据所述多个第一校正信号分别控制该背光元件进行显示。
CN201910745932.1A 2019-01-17 2019-08-13 信号处理方法及显示装置 Active CN110444169B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108101872 2019-01-17
TW108101872A TWI699606B (zh) 2019-01-17 2019-01-17 訊號處理方法及顯示裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110444169A true CN110444169A (zh) 2019-11-12
CN110444169B CN110444169B (zh) 2021-01-05

Family

ID=68435065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910745932.1A Active CN110444169B (zh) 2019-01-17 2019-08-13 信号处理方法及显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10810949B2 (zh)
CN (1) CN110444169B (zh)
TW (1) TWI699606B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110189715B (zh) * 2019-06-28 2022-08-09 京东方科技集团股份有限公司 用于控制显示设备的显示的方法及其装置以及显示装置
CN113674703B (zh) * 2021-08-12 2022-12-06 Tcl华星光电技术有限公司 背光模块亮度校正方法、其显示装置、及其亮度校正装置

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120287148A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Candice Hellen Brown Elliott Method and apparatus for improved subpixel rendering
US20120287168A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Anthony Botzas Apparatus for selecting backlight color values
CN102903337A (zh) * 2012-09-21 2013-01-30 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示器的控制方法、装置及液晶显示器
CN103165081A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 Tcl光电科技(惠州)有限公司 Led背光模组及其动态调光方法
US20130241976A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Lg Display Co., Ltd. Direct Type Liquid Crystal Display Device and Method of Driving Thereof
US20140022271A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Au Optronics Corp. Image signal processing method
US20140043380A1 (en) * 2011-04-27 2014-02-13 Sharp Kabushiki Kaisha Multi-display device and image display device
CN105976767A (zh) * 2016-06-28 2016-09-28 凌云光技术集团有限责任公司 一种面光源亮度均匀性调节方法、装置及系统
CN106297674A (zh) * 2015-05-18 2017-01-04 青岛海信电器股份有限公司 一种背光亮度控制方法、装置及显示设备
CN106448608A (zh) * 2015-03-11 2017-02-22 青岛海信电器股份有限公司 一种针对mura问题的屏幕亮度调整方法、装置及电视机
WO2017035910A1 (zh) * 2015-09-02 2017-03-09 深圳市华星光电技术有限公司 Mura区域的亮度补偿方法及Mura像素点亮度的设计方法
US20170336676A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Japan Display Inc. Display apparatus
CN107408369A (zh) * 2015-02-23 2017-11-28 佳能株式会社 图像显示设备及其控制方法
CN108428436A (zh) * 2018-05-08 2018-08-21 京东方科技集团股份有限公司 亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置及存储介质

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140072255A (ko) * 2012-11-29 2014-06-13 동우 화인켐 주식회사 광확산판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
TWI622914B (zh) * 2017-07-24 2018-05-01 友達光電股份有限公司 顯示裝置及其影像處理方法
TWI649600B (zh) 2018-01-12 2019-02-01 友達光電股份有限公司 訊號處理方法及顯示裝置

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140043380A1 (en) * 2011-04-27 2014-02-13 Sharp Kabushiki Kaisha Multi-display device and image display device
US20120287148A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Candice Hellen Brown Elliott Method and apparatus for improved subpixel rendering
US20120287168A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Anthony Botzas Apparatus for selecting backlight color values
CN103165081A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 Tcl光电科技(惠州)有限公司 Led背光模组及其动态调光方法
US20130241976A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Lg Display Co., Ltd. Direct Type Liquid Crystal Display Device and Method of Driving Thereof
US20140022271A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Au Optronics Corp. Image signal processing method
CN102903337A (zh) * 2012-09-21 2013-01-30 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示器的控制方法、装置及液晶显示器
CN107408369A (zh) * 2015-02-23 2017-11-28 佳能株式会社 图像显示设备及其控制方法
CN106448608A (zh) * 2015-03-11 2017-02-22 青岛海信电器股份有限公司 一种针对mura问题的屏幕亮度调整方法、装置及电视机
CN106297674A (zh) * 2015-05-18 2017-01-04 青岛海信电器股份有限公司 一种背光亮度控制方法、装置及显示设备
WO2017035910A1 (zh) * 2015-09-02 2017-03-09 深圳市华星光电技术有限公司 Mura区域的亮度补偿方法及Mura像素点亮度的设计方法
US20170336676A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Japan Display Inc. Display apparatus
CN105976767A (zh) * 2016-06-28 2016-09-28 凌云光技术集团有限责任公司 一种面光源亮度均匀性调节方法、装置及系统
CN108428436A (zh) * 2018-05-08 2018-08-21 京东方科技集团股份有限公司 亮度补偿方法、亮度补偿装置、显示装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20200234657A1 (en) 2020-07-23
CN110444169B (zh) 2021-01-05
TW202028837A (zh) 2020-08-01
US10810949B2 (en) 2020-10-20
TWI699606B (zh) 2020-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110444169A (zh) 信号处理方法及显示装置
CN108877686A (zh) 数据补偿方法及装置、显示驱动方法及装置、显示装置
US7425801B2 (en) LED driving device for multiple color LED displays
CN104145301B (zh) 显示装置以及显示方法
CN105702216B (zh) 光源控制设备和图像投影设备
US20130134900A1 (en) System and method for adjusting color temperature
CN204595598U (zh) 基于硬件在环的车身电控系统测试平台
CN100495508C (zh) Led动态背光源控制电路
US20060152468A1 (en) Display device adjusting method and display device
CN101800040A (zh) 显示装置和显示系统
CN106797694B (zh) 发光二极管的组合混合调光控制和局部调光控制的方法、装置及液晶显示器系统
US20130088171A1 (en) Led driver having non-linear compensation
CN110910847B (zh) 显示模组的伽马矫正方法和装置
CN101485236A (zh) 照明装置、背光源装置、液晶显示装置、照明装置的控制方法以及液晶显示装置的控制方法
CN101821669A (zh) 用于显示系统的led背光源
CN104143320A (zh) 亮度补偿方法及其显示控制装置与影像显示装置
CN107924659A (zh) Led显示装置及其亮度校正方法
CN106154135B (zh) 一种内封晶振芯片的校准测试装置及方法
KR100798111B1 (ko) 백라이트 제어 장치 및 그를 포함하는 백라이트 구동 장치
TW200915293A (en) Chrominance compensation method and panel lightening method in a display apparatus
CN103366693A (zh) 亮度补偿方法及其区域调光电路与液晶显示器
CN106531065B (zh) 一种一对多Gamma曲线并行调节系统及方法
CN103903545A (zh) 显示装置的驱动电路及其驱动方法
CN106448569A (zh) 液晶显示器的控制装置
CN110517634A (zh) 伽马调试方法、伽马调试系统及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant