CN113611253B - 显示器的驱动装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示器的驱动装置及控制方法，其中驱动装置包括一影像处理电路、一显示驱动器以及一光源驱动器。该影像处理电路根据一亮度数据对一第一影像数据进行补偿以产生一补偿影像数据。该显示驱动器根据该补偿影像数据控制该显示器的显示面板在一第一时间点与一第二时间点之间显示一影像。该光源驱动器在该第一时间点与第二时间点之间的一第三时间点，根据该亮度数据更新该显示器的背光板的亮度。

Description

显示器的驱动装置及控制方法
技术领域
本发明是有关一种显示器，特别是调整显示器背光板亮度的方法。
背景技术
传统的液晶显示器包括一显示面板及一背光板，显示面板与背光板的控制需要配合以提升影像的质量，因此显示面板与背光板的时序控制便成了相当重要的课题。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种显示器的驱动装置及控制方法。
根据本发明，一种显示器的驱动装置包括一影像处理电路、一显示驱动器以及一光源驱动器。该影像处理电路根据一亮度数据对一第一影像数据进行补偿以产生一补偿影像数据。该显示驱动器根据该补偿影像数据控制该显示器的显示面板在一第一时间点与一第二时间点之间显示一影像。该光源驱动器在该第一时间点与第二时间点之间的一第三时间点，根据该亮度数据更新该显示器的背光板的亮度。
根据本发明，一种显示器的控制方法，包括下列步骤：根据一亮度数据对一第一影像数据进行补偿获得一补偿影像数据；根据该补偿影像数据控制该显示器的显示面板在一第一时间点与一第二时间点之间显示一影像；以及在该第一时间点与第二时间点之间的一第三时间点，根据该亮度数据更新该显示器的背光板的亮度。
本发明可以改善影像质量，进而改善视觉效果。
附图说明
图1显示提供多帧连续影像的示意图。
图2是显示面板及背光板的更新时序的第一实施例。
图3是显示面板及背光板的更新时序的第二实施例。
图4显示本发明的驱动装置的实施例。
图5显示图4中显示器的实施例。
图6显示图4中显示面板及背光板的更新时序的一实施例。
图7显示图4中影像处理电路的第一实施例。
图8显示图4中影像处理电路的第二实施例。
图9显示光源驱动器的实施例。
附图标记说明：10-显示器；12-显示面板；122-显示区域；14-背光板；142-发光区域；20-驱动装置；22-影像处理电路；222-时序控制器；2222-延迟电路；2224-局部调光处理器；224-桥接芯片；2242-延迟电路；2244-局部调光处理器；226-时序控制器；24-显示驱动器；26-光源驱动器；261-第一选择器；262-第二选择器；263-第一缓存器；264-第二缓存器；265-驱动单元；266-时序控制器。
具体实施方式
在具有区域调光系统(local dimming system)的液晶显示器中，影像数据需要依据背光板的亮度数据进行补偿。图1提供一多帧连续影像的示意图，其中包括第M-2～M+1帧(frame)的影像数据。图2及图3分别显示液晶显示器中显示面板及背光板的两种更新时序。如图2与图3所示，显示面板具有n条扫描线L1～Ln(图中未示出)根据补偿后的影像数据a～c与a’～c’依序更新。扫描线L1是在时间t1更新，扫描线Ln/4是在时间tn/4更新，扫描线Ln/2是在时间tn/2，扫描线Ln是在时间tn更新。背光板具有多个发光元件(例如发光二极管)。背光板根据一亮度数据控制该多个发光元件的亮度。背光板的亮度数据是根据影像数据来决定，并且用于补偿影像数据。在图2与图3中，背光板的亮度数据A是根据图1第M-2帧影像数据所决定的。背光板的亮度数据B是根据图1第M-1帧影像数据所决定的。背光板的亮度数据C是根据图1第M帧影像数据所决定的。
由于显示面板是逐条更新扫描线L1～Ln的影像数据，而背光板是同时更新其所有发光元件的亮度，因此两者存在着不匹配。在图2的例子中，第M-1帧补偿后的影像数据a是根据下一帧的亮度数据B补偿第M-1帧影像所获得，第M帧补偿后的影像数据b是根据下一帧的亮度数据C补偿第M帧影像所获得。在显示器显示第M-1帧补偿后的影像数据a的过程中，扫描线L1在时间t1a更新的数据会维持一个帧的时间，直到时间t1b才会被再次更新。由于第M-1帧补偿后的影像数据A是根据亮度数据B补偿第M-1帧影像所获得，因此，扫描线L1在时间t1a更新的数据所匹配的亮度数据是B。但由于背光板根据亮度数据B更新亮度的时间点较显示器开始显示影像数据a的时间点晚了一个帧的时间，因此，扫描线L1在时间t1a更新的数据与背光板的亮度只有在时段CP1才匹配。同理，扫描线Ln/4在时间tn/4a更新的数据与背光板的亮度只有在时段CP2才匹配，扫描线Ln/2在时间tn/2a更新的数据与背光板的亮度只有在时段CP3才匹配，扫描线Ln在时间tna更新的数据与背光板的亮度只有在时段CPn才匹配。
在图3的例子中，第M-1帧补偿后的影像数据a’是根据同一帧的亮度数据A补偿第M-1帧影像所获得，第M帧补偿后的影像数据b’是根据同一帧的亮度数据B补偿第M帧影像所获得。在显示器显示第M帧补偿后的影像数据b’的过程中，扫描线L1在时间t1b更新的数据会维持一个帧的时间，直到时间t1c才会被再次更新。由于第M帧补偿后的影像数据a是根据亮度数据B补偿第M-1帧影像所获得，因此，扫描线L1在时间t1b更新的数据所匹配的亮度数据是B。但由于扫描线L1～Ln是依序更新，并且时间点都跟背光板根据亮度数据B更新亮度的时间点不同。因此，扫描线L1在时间t1b更新的数据与背光板的亮度只有在时段CP1才匹配。同理，扫描线Ln/4在时间tn/4b更新的数据与背光板的亮度只有在时段CP2才匹配，扫描线Ln/2在时间tn/2b更新的数据与背光板的亮度只有在时段CP3才匹配，扫描线Ln在时间tnb更新的数据与背光板的亮度只有在时段CPn才匹配。
图4显示本发明用以驱动显示器10的驱动装置20。图5是图4中的显示器10的实施例。参照图4及图5，显示器10包含一显示面板12及一背光板14。显示面板12包括多个显示区域122，每一个显示区域122包含多个像素(图中未示)用以显示图像。背光板14位于显示面板12的下方且具有多个发光区域142，该多个发光区域142分别对应多个显示区域122，每一个发光区域142包含多个发光元件(图中未示)，例如发光二极管。参照图4，驱动装置20包括一影像处理电路22、一显示驱动器24及一光源驱动器26。影像处理电路22依序接收影像数据P1与影像数据P2，其中影像数据P1与影像数据P2是代表连续的两个帧的影像。影像处理电路22在接收影像数据P1后，根据影像数据P1决定一亮度数据B。接着当影像处理电路22接收到影像数据P2后，影像处理电路22会根据亮度数据B对影像数据P2进行补偿以产生一补偿影像数据Pc。影像处理电路22除了输出补偿影像数据Pc及亮度数据B分别给显示驱动器24及光源驱动器26之外，影像处理电路22还会提供一垂直同步信号Vsync及一亮度更新信号S分别给显示驱动器24及光源驱动器26。
图6显示图4中显示面板12及背光板14的更新时序。基于简洁，图6的实施例仅以两帧连续的影像为例作为说明，但本发明并不以此为限，熟习本技术领域的人士当能理解图6，并且应用到连续多帧的影像。参照图4及图6，在图6中，垂直同步信号Vsync1位于时间点T1，垂直同步信号Vysnc2位于时间点T2，垂直同步信号Vsync3位于时间点T3。相邻的两个垂直同步信号Vsync之间为一个显示时段。在时间点T1至T2的这个显示时段，显示驱动器24根据来自影像处理电路22的补偿影像数据Pc控制显示面板12显示一影像。如前所述，补偿影像数据Pc是根据亮度数据B对影像数据P2进行补偿而产生，而亮度数据B是根据影像数据P1计算出来的。显示驱动器24根据在时间点T1的垂直同步信号Vsync1，在时间点t1a与tna之间依序更新显示面板12的多条扫描线L1～Ln的数据。第一条扫描线L1是在时间t1a更新，扫描线Ln/4是在时间tn/4a更新，扫描线Ln/2是在时间tn/2a，最后一条扫描线Ln是在时间tna更新。垂直同步信号Vsync1所在的时间点T1与的更新第一条扫描线L1的时间点t1a之间有一时间差Δt1，而更新最后一条扫描线Ln的时间点tna与垂直同步信号Vsync2所在的时间点T2之间有一时间差Δt2。由于差值Δt1与Δt2很小，实务上几乎可忽略不计。
图6所示的控制方法的特征之一，是光源驱动器26在时间点T1与时间点T2之间(或者更准确的说是在时间点t1a与tna之间)的时间点T4，根据亮度数据B更新背光板14的亮度。具体来说，光源驱动器26根据收到的亮度更新信号S，在时间点T4根据亮度数据B更新背光板14的亮度。亮度数据B包括多个区域数据(图中未示)分别对应背光板14的多个发光区域142。在一实施例中，每个发光区域142包括一个或多个发光元件(例如发光二极管)。光源驱动器26根据多个区域数据分别控制每一个发光区域142的所有发光元件的亮度。在一实施例中，时间点T4是在时间点T1及时间点T2的中间。在另一实施例中，时间点T4为时间点tn/ 2a，也就是在更新第一条扫描线L1的时间点t1a与更新最后一条扫描线Ln的时间点tna的中间。
相较于图2的控制方法，图6的控制方法可以被理解为是延后背光板14的更新时间，使更新背光板14亮度的时间点T4晚于时间点T1。或者，更准确的来说，是使更新背光板14亮度的时间点T4晚于更新第一条扫描线L1的时间点t1a。
根据图6的时序，扫描线L1在时间t1a更新的数据与背光板14的亮度在时段CP1匹配，扫描线Ln/4在时间tn/4a更新的数据与背光板14的亮度在时段CPn/4匹配，扫描线Ln/2在时间tn/2a更新的数据与背光板14的亮度在时段CPn/2匹配，扫描线Ln在时间tna更新的数据与背光板14的亮度在时段CPn匹配。
在图2与图3中，时段CP1和CPn的差值过大，可能导致显示面板上方和下方的颜色或亮度出现明显差异，造成较差的视觉效果。相较于图2或图3的时序图，图6的时段CP1～CPn显示较为均匀，并且时段CP1～CPn中的最大值与小值的差异明显变小。因此，图6的控制方法将可获得较佳的视觉效果。
影像处理电路22包括一时序控制器(Timing controller)222。如图7所示，在影像处理电路22中的时序控制器222用于接收影像数据P1及影像数据P2，并且输出补偿影像数据Pc及垂直同步信号Vsync给显示驱动器24，输出亮度数据B及亮度更新信号S给光源驱动器26。显示驱动器24根据垂直同步信号Vsync控制显示面板12显示影像。光源驱动器26根据亮度更新信号S在时点间点T4更新背光板14的亮度。时序控制器222包含一延迟电路2222及一局部调光处理器2224。延迟电路222用以延迟垂直同步信号Vsync以产生亮度更新信号S，使得亮度更新信号S在垂直同步信号Vsync输出经过一段时间后才输出。局部调光处理器2224依序接收影像数据P1及影像数据P2。局部调光处理器2224会对所接收的影像数据P1进行处理以产生亮度数据B，再利用亮度数据B对影像数据P2进行补偿以产生补偿影像数据Pc。
请参照图8。在另一实施例中，影像处理电路22包括一桥接芯片224及一时序控制器226。桥接芯片224依序接收影像数据P1及影像数据P2，并且输出亮度数据B及亮度更新信号S给光源驱动器26，输出补偿影像数据Pc给时序控制器226。桥接芯片224包含一延迟电路2242及一局部调光处理器2244。延迟电路2242接收来自时序控制器226的垂直同步信号Vsync，并延迟垂直同步信号Vsync以产生亮度更新信号S，使亮度更新信号S在垂直同步信号Vsync输出经过一段时间后才输出。局部调光处理器2244依序接收影像数据P1及影像数据P2。局部调光处理器2244处理所接收的影像数据P1产生亮度数据B，再利用亮度数据B对影像数据P2进行补偿以产生补偿影像数据Pc。时序控制器226接收来自局部调光处理器2244的补偿影像数据Pc，并输出补偿影像数据Pc及垂直同步信号Vsync给显示驱动器24。显示驱动器24根据该垂直同步信号Vsync控制显示面板12显示影像。
图9显示光源驱动器26的实施例。图9的光源驱动器26包括一第一选择器261、一第二选择器262、一第一缓存器263、一第二缓存器264、一驱动单元265及一时序控制器266。第一选择器261连接影像处理电路22、第一缓存器263及第二缓存器264。第一选择器261根据一选择信号Se1依序将亮度数据B的第一部分储存在第一缓存器263以及将该亮度数据B的第二部分储存在第二缓存器264。第二选择器262连接第一缓存器263及第二缓存器264，根据选择信号Se1决定输出该第一部分或该第二部分。驱动单元265连接第二选择器263，根据第二选择器262输出的第一部分更新背光板14的第一区域的亮度，以及根据第二选择器263输出的第二部分更新背光板14的第二区域的亮度。时序控制器266接收亮度更新信号S，并根据亮度更新信号S产生选择信号Se1以控制第一选择器261与第二选择器262依序输出该亮度数据B的第一部分与第二部分。
从图9的实施例可以了解，第一缓存器263与第二缓存器264的储存空间，小于亮度数据B的数据量。这个配置的好处是可以节省光源驱动器26内的缓存器空间，有助于缩小光源驱动器26的面积，以及节省成本。
在前述说明中，亮度数据B是根据影像数据P1来决定，在其他的实施例中，亮度数据B亦可以是以其他的方式来决定，例如根据影像数据P2来决定。因此，本发明提供的方法可以理解为包括以下步骤：
根据一亮度数据对一影像数据进行补偿获得一补偿影像数据；
根据该补偿影像数据控制一显示面板在一第一时间点与一第二时间点之间显示一影像；以及
在该第一时间点与第二时间点之间的一第三时间点，根据该亮度数据更新一背光板的亮度。
以上所述仅是本发明的实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种显示器的驱动装置，其特征在于，该显示器包含一显示面板及一背光板，该驱动装置包括：
一影像处理电路，执行下列操作：
根据一亮度数据对一第一影像数据进行补偿以产生一补偿影像数据；
一显示驱动器，连接该影像处理电路，根据该补偿影像数据控制该显示面板在一第一时间点与一第二时间点之间显示一影像；以及
一光源驱动器，连接该影像处理电路，在该第一时间点与第二时间点之间的一第三时间点，根据该亮度数据更新该背光板的亮度。
2.如权利要求1的驱动装置，其特征在于，该第三时间点在该第一时间点及该第二时间点的中间。
3.如权利要求1的驱动装置，其特征在于，该亮度数据包括多个区域数据分别对应该背光板的多个发光区域，该光源驱动器根据该多个区域数据分别控制每一该发光区域的亮度。
4.如权利要求1的驱动装置，其特征在于，在对该第一影像数据进行补偿之前，该影像处理电路执行的操作更包括：
依序接收一第二影像数据与该第一影像数据；以及
根据该第一影像数据或该第二影像数据决定该亮度数据。
5.如权利要求4的驱动装置，其特征在于，该影像处理电路包括一时序控制器接收该第一影像数据及该第二影像数据，并且输出该亮度数据及该补偿影像数据。
6.如权利要求5的驱动装置，其特征在于，该时序控制器产生一垂直同步信号及一亮度更新信号分别给该显示驱动器及该光源驱动器，其中该显示驱动器根据该垂直同步信号控制该显示面板显示该影像，该光源驱动器根据该亮度更新信号在该第三时间点更新该背光板的亮度。
7.如权利要求6的驱动装置，其特征在于，该时序控制器包括：
一延迟电路，连接该光源驱动器，用以延迟该垂直同步信号以产生该亮度更新信号，使该亮度更新信号在该垂直同步信号输出经过一段时间后才输出；
一局部调光处理器，连接该显示驱动器及该光源驱动器，处理该第二影像数据产生该亮度数据，并利用该亮度数据对该第一影像数据进行补偿以产生该补偿影像数据。
8.如权利要求4的驱动装置，其特征在于，该影像处理电路包括：
一桥接芯片，接收该第一影像数据及该第二影像数据，并且输出该亮度数据及该补偿影像数据；以及
一时序控制器，连接该桥接芯片及该显示驱动器，从该桥接芯片接收该补偿影像数据并将该补偿影像数据传送给该显示驱动器。
9.如权利要求8的驱动装置，其特征在于，该时序控制器产生一垂直同步信号给该显示驱动器，该显示驱动器根据该垂直同步信号控制该显示面板显示该影像。
10.如权利要求9的驱动装置，其特征在于，该桥接芯片接收该垂直同步信号，并据以产生一亮度更新信号输出给该光源驱动器，该桥接芯片包括：
一延迟电路，连接该时序控制器，用以延迟该垂直同步信号以产生该亮度更新信号，使该亮度更新信号在该垂直同步信号输出经过一段时间后才输出；以及
一局部调光处理器，连接该时序控制器，处理该第二影像数据产生该亮度数据，并利用该亮度数据对该第一影像数据进行补偿以产生该补偿影像数据。
11.如权利要求1的驱动装置，其特征在于，该光源驱动器包括：
一第一缓存器；
一第二缓存器；
一第一选择器，连接该影像处理电路、该第一缓存器及该第二缓存器，根据一选择信号依序将该亮度数据的第一部分储存在该第一缓存器以及将该亮度数据的第二部分储存在该第二缓存器；
一第二选择器，连接该第一缓存器及该第二缓存器，根据该选择信号决定输出该第一部分或该第二部分；以及
一驱动单元，连接该第二选择器，根据该第二选择器输出的该第一部分更新该背光板的第一区域的亮度，以及根据该第二选择器输出的该第二部分更新该背光板的第二区域的亮度。
12.一种显示器的控制方法，其特征在于，该显示器包含一显示面板及一背光板，该控制方法包括下列步骤：
根据一亮度数据对一第一影像数据进行补偿获得一补偿影像数据；
根据该补偿影像数据控制该显示面板在一第一时间点与一第二时间点之间显示一影像；以及
在该第一时间点与第二时间点之间的一第三时间点，根据该亮度数据更新该背光板的亮度。
13.如权利要求12的控制方法，其特征在于，该第三时间点位于该第一时间点及该第二时间点的中间。
14.如权利要求12的控制方法，其特征在于，该背光板包括多个发光区域，每一区域包括多个发光元件，该亮度数据报括多个区域数据分别对应该多个发光区域，该控制该背光板的步骤包括根据每一该区域数据分别控制每一该发光区域中的该多个发光元件的亮度。
15.如权利要求12的控制方法，其特征在于，在对该第一影像数据进行补偿的步骤之前，该控制方法更包括：
依序接收一第二影像数据与该第一影像数据；以及
根据该第一影像数据或该第二影像数据决定该亮度数据。
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