CN116348948A - 用于二维背光操作的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子显示设备具有面板(16)，该面板结合发光二极管(LED)背光操作。该设备基于LED(18)的目标亮度值(84)、LED(18)的当前亮度值以及LED(18)处的温度(88)使该LED(18)的亮度改变“坡度增减”或逐渐斜坡增减。该设备还可基于该背光(17)的当前LED(18)行的估计功率消耗(120)和其他LED(18)行的功率消耗来限制到该背光(17)的功率。该设备还可基于供应给该LED(18)的电流(210)来确定供应给该LED(18)的减小的电压(154)以致使该LED(18)操作。该设备还可在将图像内容写入该面板(16)的像素时将中断(180)发送到该背光(17)以阻止对该背光(17)的更新。该设备进一步补偿该LED(18)处的老化和温度(88)。

Description

用于二维背光操作的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2020年9月14日的名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR TWO-DIMENSIONAL BACKLIGHT OPERATION”的美国临时申请序列号63/078,281的权益，该临时申请据此全文以引用方式并入以用于所有目的。
背景技术
本公开总体涉及电子显示器，并且更具体地讲涉及电子显示器的背光。
本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。该讨论被认为有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解，应就此而论阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的认可。
一些电子显示器可包括液晶显示(LCD)面板，该LCD面板使用与偏振器和/或滤色器组合的液晶的光调制属性，以致使通过面板的光表现为不同的颜色和色调。光可由例如由一个或多个发光二极管(LED)组成的背光提供。在一些情况下，背光可包括光源元件(例如，LED)的行和列，称为二维(2D)背光。有时，在操作中，背光的LED的亮度可(例如，基于图像内容或亮度设定改变)急剧增加或降低。然而，亮度随时间的这种急剧改变可导致LED操作的改变，这可能在显示器中引起明显的伪影。另外，背光可根据要显示于显示器的不同部分上的图像内容而消耗可变量的功率。如果背光消耗过多的功率，则可能发生致使显示电路不期望地作用的电压降。
此外，LED可在被供应电流和电压时操作。具体地讲，可基于LED的期望亮度来供应LED的电流，该期望亮度可取决于图像内容。将可基于所供应的电流而变化的至少一个阈值电压供应给LED可致使LED可操作(例如，发出光)。确保背光的所有LED可操作的一种方式是将相对高的电压供应给所有LED以确保所供应的电压大于可变阈值电压电平。然而，供应这些较高电压可能低效地消耗过多的功率。
此外，可基于图像内容的改变来更新背光。例如，可跨整个帧提供大体均匀量的光的0维(0D)背光可每新的图像内容帧更新一次。因此，0D背光可与其照明的LCD面板异步地操作。然而，2D背光可在LCD面板的一些像素行正被写入或稳定时更新，这可产生图像伪影，诸如闪烁或闪光。
另外，0D背光可基于其操作随时间以可预测方式老化，因为其使用单个光源。背光操作得越多，以及操作温度越高，背光可能老化得越多。对于由多个光源(例如，LED)组成的2D背光，老化可基于背光照明的内容、每一个LED暴露于的不同温度(例如，如由对于每一个LED可能不同的相邻部件产生)等而随时间变化。因此，可能由于2D背光的不均匀老化而出现“预烧”效应，从而导致较差的显示质量。
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
公开了系统和方法，这些系统和方法包括电子显示器，该电子显示器具有面板(例如，液晶显示(LCD)面板)，该面板结合背光(例如，二维(2D)背光)操作。背光可包括一个或多个光源，诸如发光二极管(LED)，这些一个或多个光源致使光穿过面板发出，这致使光表现为不同的期望颜色和色调。
系统和方法可使LED的亮度改变“坡度增减”(slope)或逐渐斜坡增减。具体地讲，可接收LED的当前亮度值和目标亮度值，并且可基于当前亮度值和目标亮度值来插值坡度增减或中间亮度。在一些情况下，还可基于LED处的温度来确定坡度增减亮度以获得更高的准确度。这样，可避免或减少LED亮度的急剧改变，从而防止或减少显示器中明显的伪影。
系统和方法还可基于背光的当前LED行的目标亮度和背光的其他LED行的功率消耗来限制或减少到背光的功率。具体地讲，可存储背光的其他LED行的功率消耗(例如，目前功率消耗)，并且可估计当前LED行发出目标亮度的功率消耗。如果这些功率消耗的总和大于阈值功率消耗，则供应给所有LED的功率可按比例缩小以便不超过阈值功率消耗。这样，可适当地维持功率递送，并且可减少或避免电压降的可能性。
系统和方法可基于供应给LED的电流进一步确定供应给LED的减小的或最小的电压以致使LED操作。该电流可致使LED基于例如图像内容和/或显示亮度设定来发出期望的亮度。然后可将电流和减小的电压供应给LED以操作LED并且致使LED发出期望的亮度。减小的电压可小于均匀地供应给背光的所有LED以确保LED全部可操作的默认的、相对高的电压。这样，当操作背光时可节省功率。
系统和方法还可“错开”更新背光，使得更新背光与刷新LCD面板的像素同步以优化或增加图像质量并且减少或最小化显示闪烁。具体地讲，更新背光可在背光的LED的逐行或逐组的基础上与面板的LCD扫描模式协调地执行。即，为了错开更新背光，可在将新图像帧的图像内容写入显示面板的像素时将中断发送到背光以阻止对背光的一个或多个LED行的更新(例如，对应于显示新图像帧)。一旦图像内容已被写入像素并且像素已稳定，则可取消中断。然后可更新背光的一个或多个LED行。这样，可防止在将图像内容写入显示面板时背光改变，从而减少显示器上的图像伪影。
系统和方法可进一步补偿LED的老化和温度。具体地讲，可随时间确定补偿LED的老化和温度的周期性补偿因子。可组合这些补偿因子以确定补偿因子，并且可基于该补偿因子将电流供应给LED。这样，可避免或减少显示异常，诸如“预烧”效应，从而产生更好的显示质量。
应当理解，任何或所有公开的系统和方法可组合在一起。即，所公开的系统和方法可包括电子显示器，该电子显示器具有LCD面板，该LCD面板结合2D LED背光操作，这些电子显示器使LED的亮度改变“坡度增减”或逐渐斜坡增减、基于当前LED行的目标亮度和其他LED行的功率消耗来限制到背光的功率、基于供应给LED的电流确定供应给LED以致使LED操作的减小的电压、错开更新背光以在将图像内容写入LCD面板的像素时阻止对背光的更新，并且/或者补偿LED处的老化和温度。
对上述特征的各种改进可能相对于本发明的各个方面而存在。也可在这些各个方面中加入其他特征。这些改进和附加特征可以单独存在，也可以任何组合的形式存在。例如，下面讨论的与一个或多个所示实施方案相关的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本发明上述方面的任何一个中。上文所呈现的简要概要旨在使读者熟悉本公开实施方案的特定方面和上下文，并不限制要求保护的主题。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
图1是根据本公开的实施方案的包括收发器的电子设备的示意性框图；
图2是表示图1的电子设备的第一实施方案的笔记本计算机的透视图；
图3是表示图1的电子设备的第二实施方案的手持设备的前视图；
图4是表示图1的电子设备的第三实施方案的另一个手持设备的前视图；
图5是表示图1的电子设备的第四实施方案的台式计算机的前视图；
图6是表示图1的电子设备的第五实施方案的可穿戴电子设备的前视图和侧视图；
图7是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的显示器的某些部件的示意图；
图8是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的背光控制系统的框图；
图9是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统在操作中的坡度增减逻辑部件的框图；
图10是根据本公开的实施方案的用于使图1的电子设备的显示器的发光二极管(LED)的亮度改变坡度增减或逐渐斜坡增减的方法的流程图。
图11是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统的功率限制逻辑部件在操作中的框图；
图12是根据本公开的实施方案的用于限制图1的电子设备的显示器的背光消耗的功率的方法的流程图；
图13是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统的自适应净空逻辑部件在操作中的框图；
图14是根据本公开的实施方案的用于基于供应给LED的电流确定供应给LED的减小的电压以致使LED操作的方法的流程图；
图15是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统的背光中断逻辑部件在操作中的框图；
图16是根据本公开的实施方案的用于对背光进行错开更新的方法的流程图；
图17是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统的老化补偿逻辑部件在操作中的框图；
图18是根据本公开的实施方案的设置在图1的电子设备的显示器的面板上的温度网格的示意图；
图19是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的显示器的被温度点围绕的LED的示意图；并且
图20是根据本公开的实施方案的用于补偿图1的电子设备的显示器的LED处的老化和温度的方法的流程图。
具体实施方式
下面将描述本公开的一个或多个具体实施方案。这些描述的实施方案为目前所公开的技术的示例。另外，试图要提供这些实施方案的简要描述，在本说明书中可没有描述实际具体实施的所有特征。应当了解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与系统相关和与商业相关的约束。此外，应当理解，此类开发工作有可能复杂并且耗时，但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
当介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在被包括在内，并且意指可存在除列出的元件之外的附加元件。附加地，应当理解，参考本公开的“一个实施方案”或“实施方案”并非旨在被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。
一些电子显示器可包括液晶显示(LCD)面板，该LCD面板使用与偏振器和/或滤色器组合的液晶的光调制属性，以致使通过面板的光表现为不同的颜色和色调。光可由例如由一个或多个发光二极管(LED)组成的背光提供。在一些情况下，背光可包括光源元件(例如，LED)的行和列，称为二维(2D)背光。
有时，在操作中，背光的LED的亮度或辉度可(例如，基于图像内容或亮度设定改变)急剧增加或降低。然而，亮度随时间的这种急剧改变可导致LED操作的改变，这可能在显示器中引起明显的伪影。为了防止或消除这种亮度改变，LED的亮度可在当前亮度值和目标亮度值之间“坡度增减”或逐渐斜坡增减。即，可接收LED的当前亮度值和目标亮度值，并且可基于当前亮度值和目标亮度值来插值坡度增减或中间亮度。在一些情况下，还可基于LED处的温度来确定坡度增减亮度以获得更高的准确度。这样，可避免或减少LED亮度的急剧改变，从而防止或减少显示器中明显的伪影。
另外，背光可根据要显示于显示器的不同部分上的图像内容而消耗可变量的功率。如果背光消耗过多的功率，则可能发生致使显示电路不期望地作用的电压降。为了限制或减少背光所消耗的功率，可估计当前LED行发出目标亮度的功率消耗，并且可在最终或总功率消耗计算中存储或组合背光的其他LED行的功率消耗(例如，目前功率消耗)。如果这些功率消耗的总和大于阈值功率消耗，则供应给所有LED的功率可按比例缩小以便不超过阈值功率消耗。这样，可适当地维持功率递送，并且可减少或避免电压降的可能性。
此外，LED可在被供应电流和电压时操作。具体地讲，可基于LED的期望亮度来供应LED的电流，该期望亮度可取决于图像内容。将可基于所供应的电流而变化的至少一个阈值电压供应给LED可致使LED可操作(例如，发出光)。确保背光的所有LED可操作的一种方式是将相对高的电压供应给所有LED以确保所供应的电压大于可变阈值电压电平。然而，供应这些较高电压可能低效地消耗过多的功率。替代地，可基于供应给LED的电流确定供应给LED的减小的或最小的电压以致使LED操作。该电流可致使LED基于例如图像内容和/或显示亮度设定来发出期望的亮度。然后可将电流和减小的电压供应给LED以操作LED并且致使LED发出期望的亮度。减小的电压可小于均匀地供应给背光的所有LED以确保LED全部可操作的相对高的电压。这样，当操作背光时可节省功率。
此外，可基于图像内容的改变来更新背光。例如，可针对整个图像帧发出基本上均匀量的光的0维(0D)背光可每新的图像内容帧更新一次。因此，0D背光可与其照明的LCD面板异步地操作。然而，2D背光可在LCD面板的一些像素行正被写入或稳定时更新，这可产生图像伪影，诸如闪烁或闪光。为了防止2D背光在LCD面板的一些像素行正被写入或稳定时更新，对背光的更新可相对于更新LCD面板的像素值以同步方式错开。具体地讲，可在将新图像帧的图像内容写入LCD面板的像素时从LCD面板的控制器将中断发送到背光以阻止对背光的一个或多个LED行的更新(例如，对应于显示新图像帧)。一旦图像内容已被写入像素并且像素已稳定，则可取消中断。然后可更新背光。这样，可防止在将图像内容写入LCD面板时背光改变，从而减少显示器上的图像伪影。
另外，0D背光可基于其操作随时间以可预测方式老化，因为其使用单个光源。背光操作得越多，以及操作温度越高，背光可能老化得越多。对于由多个光源(例如，LED)组成的2D背光，老化可基于背光照明的内容、每一个LED暴露于的不同温度(例如，如由对于每一个LED可能不同的相邻部件产生)等而随时间变化。因此，可能由于2D背光的不均匀老化而出现“预烧”效应，从而导致较差的显示质量。为了补偿LED处的老化和温度，可随时间确定补偿LED的老化和温度的周期性补偿因子。可组合这些补偿因子以确定补偿因子，并且可基于该补偿因子将电流供应给LED。这样，可避免或减少显示异常，诸如“预烧”效应，从而产生更好的显示质量。
本文中描述实现这些所公开技术的电子设备。此外，应当理解，任何或所有所公开的技术可组合在一起。即，电子设备可包括显示器，该显示器具有LCD面板，该LCD面板结合2D LED背光操作，这些电子显示器使LED的亮度改变“坡度增减”或逐渐斜坡增减、基于当前LED行的目标亮度和其他LED行的功率消耗来限制到背光的功率、基于供应给LED的电流确定供应给LED以致使LED操作的减小的电压、将中断发送到背光以在将图像内容写入LCD面板的像素时阻止对背光的更新，并且/或者补偿LED处的老化和温度。
首先转到图1，根据本公开实施方案的电子设备10除了别的之外可包括处理器12(例如，处理器内核复合体)、存储器13、非易失性存储装置14、显示器15、输入结构22、输入/输出(I/O)接口24、网络接口26、收发器28和电源30中的一者或多者。图1中所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)或硬件元件和软件元件两者的组合。此外，元件的组合可包括在包括机器可读指令的有形非暂态机器可读介质中。该指令可由处理器内核复合体12执行并且可致使处理器内核复合体12执行如本文中所描述的操作。应当指出的是，图1仅为特定实施方案的一个示例，并且旨在示出可存在于电子设备10中的元件的类型。
以举例的方式，电子设备10可代表图2中所示的笔记本计算机、图3中所示的手持设备、图4中所示的手持设备、图5中所示的台式计算机、图6中所示的可穿戴电子设备或类似设备的框图。应当注意，图1中的处理器内核复合体12和其他相关项目在本文中可被一般性地称为“数据处理电路”。这种数据处理电路可整体或部分地以软件、固件、硬件、或它们的任意组合来实施。此外，数据处理电路可以是被包含的单个处理模块，或者可以完全或部分地结合在电子设备10内的其他元件中的任一个元件内。
在图1的电子设备10中，处理器内核复合体12可与存储器13和非易失性存储装置14可操作地耦接以执行各种算法。由处理器内核复合体12执行的此类程序或指令可被存储在任何合适的制品中，该任何合适的制品包括至少共同地存储该指令或例程的一个或多个有形的计算机可读介质，诸如存储器13和非易失性存储装置14。存储器13和非易失性存储装置14可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器和光盘。另外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如，操作系统)也可包括能由处理器内核复合体12执行以使电子设备10能够提供各种功能的指令。
在某些实施方案中，显示器15可以是可便于用户观看在电子设备10上生成的图像的液晶显示器(LCD)。具体地讲，显示器15可包括显示面板16(例如，LCD面板)，该显示面板可包括与偏振器和/或滤色器组合的液晶，以致使通过面板16的光表现为不同的颜色和色调。在一些实施方案中，显示器15可包括可便于用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。此外，应当了解，在一些实施方案中，显示器15可包括一个或多个有机发光二极管(OLED)显示器，或者LCD面板和OLED面板的某种组合。如图所示，通过面板16的光可由例如由一个或多个发光二极管(LED)18组成的背光17提供。在一些情况下，背光17可包括光源元件(例如，LED 18)的行和列，称为二维(2D)背光。
显示器15可包括操作显示器15的显示控制系统19或显示管。尽管显示控制系统19被示出为显示器15的一部分，但显示控制系统19可另外或另选地是处理器12(例如，处理器内核复合体)的一部分。例如，显示控制系统19可包括像素处理逻辑部件、控制逻辑部件、一个或多个微控制器、一个或多个处理器(例如，12)、一个或多个存储器设备(例如，13)、定时生成逻辑部件、压缩逻辑部件等。类似地，背光17可包括操作背光17的背光控制器20(例如，具有一个或多个处理器(例如，12)和/或一个或多个存储器设备(例如，13))。显示控制系统19可包括背光控制系统21，该背光控制系统将指令发送到背光控制器20以确保像素数据和背光17的LED阵列18的更新之间的同步。在一些实施方案中，背光控制系统21可包括一个或多个处理器(例如，12)和/或一个或多个存储器设备(例如，13)。
处理器12(例如，作为控制器的部分或呈控制器的形式)可操作电路以输入或输出由电子设备10生成的数据。例如，处理器12可控制和/或操作存储器13、非易失性存储装置14、显示器15、输入结构22、输入/输出(I/O接口)24、网络接口26、收发器28、电源30等，以执行电子设备10的操作和/或便于对电子设备10的操作的控制。具体地讲，处理器12可生成用于操作收发器28以在一个或多个通信网络上传输数据的控制信号。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，I/O接口24可以使电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口26可例如包括用于以下各项的一个或多个接口：个人局域网(PAN)诸如
Figure BDA0004165530390000091
网络、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x
Figure BDA0004165530390000092
网络、和/或广域网(WAN)诸如第3代(3G)蜂窝网络、第4代(4G)蜂窝网络、LTE蜂窝网络、长期演进授权辅助接入(LTE-LAA)蜂窝网络、第5代(5G)蜂窝网络、或新无线电(NR)蜂窝网络。网络接口26还可包括例如用于以下各项的一个或多个接口：宽带固定无线接入网络(例如，/>
Figure BDA0004165530390000093
)、移动宽带无线网络(移动/>
Figure BDA0004165530390000094
)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播/>
Figure BDA0004165530390000101
网络及其扩展DVB手持/>
Figure BDA0004165530390000102
网络、超宽带(UWB)网络、交流(AC)功率线等。
在某些实施方案中，电子设备10可以采取以下形式：计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备，或其他类型的电子设备。此类计算机可以是通常便携的计算机(诸如膝上型计算机、笔记本计算机和平板计算机)和/或通常在一个地点使用的计算机(诸如台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施方案中，以计算机形式的电子设备10可以是购自加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.的
Figure BDA0004165530390000103
PRO、MACBOOK/>
Figure BDA0004165530390000104
Figure BDA0004165530390000105
mini或MAC/>
Figure BDA0004165530390000106
机型。举例来讲，根据本公开的一个实施方案，在图2中示出了以笔记本计算机10A形式的电子设备10。笔记本计算机10A可包括外壳或壳体36、显示器15、输入结构22以及与I/O接口24相关联的端口。在一个实施方案中，输入结构22(诸如键盘和/或触摸板)可以使得能够实现与笔记本计算机10A的交互，诸如启动、控制或操作笔记本计算机10A上运行的图形用户界面(GUI)或应用。例如，键盘和/或触摸板可便于用户与显示在显示器15上的用户界面、GUI和/或应用界面交互。
图3描绘了手持设备10B的前视图，该手持设备表示电子设备10的一个实施方案。手持设备10B可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任何组合。以举例的方式，手持设备10B可以是购自加利福尼亚库比蒂诺(Cupertino,California)的Apple Inc.的
Figure BDA0004165530390000107
或/>
Figure BDA0004165530390000108
型手持设备。手持设备10B可以包括壳体36以保护内部元件免遭物理性损坏并用于屏蔽内部元件使其免受电磁干扰。壳体36可包围显示器15。I/O接口24可以通过壳体36打开并且可以包括例如用于硬连线连接的I/O端口以用于使用连接器和协议诸如由加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.提供的Lightning连接器、通用串行总线(USB)或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。
输入结构22结合显示器15可使得用户能够控制手持设备10B。例如，输入结构22可以激活或去激活手持设备10B，将用户界面导航到主(home)屏幕，呈现用户可编辑的应用屏幕，和/或激活手持设备10B的语音识别特征。其他输入结构22可以提供音量控制，或者可以在振动和铃声模式之间切换。输入结构22也可以包括用于获取用户语音以用于各种语音相关特征的麦克风，以及用于启用音频回放的扬声器。输入结构22也可以包括用于启用来自外部扬声器和/或耳机的输入的耳机输入端。
图4描绘了另一个手持设备10C的前视图，该手持设备表示电子设备10的另一个实施方案。手持设备10C可以表示例如平板计算机，或者各种便携式计算设备中的一种。以举例的方式，手持设备10C可以是电子设备10的平板计算机尺寸实施方案，具体可以是例如购自加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.的
Figure BDA0004165530390000111
型手持设备。
参见图5，计算机10D可表示图1的电子设备10的另一个实施方案。计算机10D可以是任何计算机，诸如台式计算机、服务器或笔记本式计算机，并且/或者可以是独立媒体播放器或视频游戏机。以举例的方式，计算机10D可以是加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.的
Figure BDA0004165530390000112
或其他类似设备。应该指出的是，计算机10D也可以表示另一制造商的个人计算机(PC)。壳体36可保护和包封计算机10D的内部元件，诸如显示器15。在某些实施方案中，计算机10D的用户可以利用可以操作地耦接到计算机10D的各种外围输入设备诸如键盘22A或鼠标22B(例如，输入结构22)来与计算机10D进行交互。
类似地，图6描绘了表示图1的电子设备10的另一实施方案的可穿戴电子设备10E。以举例的方式，可以包括腕带43的可穿戴电子设备10E可以是加利福尼亚库比蒂诺的Apple,Inc.的APPLE
Figure BDA0004165530390000113
然而，在其他实施方案中，可穿戴电子设备10E可以包括任何可穿戴电子设备，诸如可穿戴运动监测设备(例如，计步计、加速度计、心率监视器)、或另一制造商的其他设备。可穿戴电子设备10E的显示器15可包括显示器15(例如，LCD、OLED显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器等)以及输入结构22的触摸屏版本，其可便于用户与可穿戴电子设备10E的用户界面进行交互。在某些实施方案中，如上所述，电子设备10的每个实施方案(例如，笔记本计算机10A，手持设备10B、手持设备10C、计算机10D和可穿戴电子设备10E)可以包括收发器28。
考虑到前述内容，图7是根据本公开的实施方案的图1的电子设备10的显示器15的某些部件的示意图。如图所示，显示器15包括显示控制系统19，该显示控制系统通信地耦接到定时控制器50，该定时控制器继而通信地耦接到LCD面板16。显示控制系统19可将图像数据发送到定时控制器50，该定时控制器将图像数据转换成适合于输入到面板16的源极驱动器的格式和/或生成用于面板16的栅极驱动器和源极驱动器的控制信号。
显示控制系统19包括背光控制系统21，该背光控制系统通信地耦接到背光控制器20，该背光控制器经由行驱动器52和列驱动器54控制背光17的每个LED 18的亮度。具体地讲，背光控制系统21可指导背光控制器20基于要经由面板16的像素(例如，对应于各个LED18的像素)显示的图像内容和/或显示器15的亮度设定(例如，如由用户设定的)来将每个LED 18设定为一定亮度。
图8是根据本公开的实施方案的图1的电子设备10的背光控制系统21的框图。如图所示，背光控制系统21可包括一个或多个处理器60，诸如相对于电子设备10所描述的一个或多个处理器12。类似地，背光控制系统21可包括一个或多个存储器设备62，诸如相对于电子设备10所描述的一个或多个存储器设备13。
背光控制系统21还可包括坡度增减逻辑部件64，该坡度增减逻辑部件致使LED 18的亮度改变“坡度增减”或逐渐斜坡增减。具体地讲，坡度增减逻辑部件64可接收LED 18的当前亮度值和目标亮度值，并且在当前亮度值和目标亮度值之间插值坡度增减或中间亮度。在一些情况下，坡度增减逻辑部件64可基于LED 18处的温度、面板16的位于该LED 18前面的对应LCD像素的温度或者这两者来确定坡度增减亮度。这样，坡度增减逻辑部件64可避免或减少LED 18的亮度的急剧改变，从而防止或减少显示器15中明显的伪影。术语“逻辑部件”可指硬件(例如，电路，包括处理器60)、软件(例如，存储在存储器62中的代码或机器可执行指令)、固件(例如，永久编程到只读存储器包括存储器62中的软件)或它们的任何组合。
背光控制系统21可另外包括功率限制逻辑部件66，该功率限制逻辑部件限制或减少背光17消耗的功率。具体地讲，功率限制逻辑部件66可估计LED 18的行的任何组合的功率消耗，从在特定时间被驱动的LED 18的当前行到背光17的所有LED行的功率消耗的总和。例如，功率限制逻辑部件66可(例如，基于图像内容和/或显示亮度设定)估计LED 18的当前行发出目标亮度的功率消耗，并且存储背光17的LED 18的其他行的功率消耗(例如，目前功率消耗)。如果功率限制逻辑部件66确定这些功率消耗的总和大于阈值功率消耗，则功率限制逻辑部件66可按比例缩减供应给所有LED的功率，以便不超过阈值功率消耗。这样，功率限制逻辑部件66可适当地维持功率递送并且减少或避免电压降的可能性。
背光控制系统21还可包括自适应净空逻辑部件68，该自适应净空逻辑部件基于供应给LED 18的电流来确定供应给LED 18的减小的或最小的电压以致使LED 18操作。该电流可致使LED 18基于例如图像内容和/或显示亮度设定来发出期望的亮度。然后可将电流和减小的电压供应给LED 18以操作LED 18并且致使LED 18发出期望的亮度。减小的电压可小于可均匀地供应给背光17的所有LED 18以确保LED 18全部可操作的相对高的电压。这样，自适应净空逻辑部件68可在操作背光17时节省功率。
背光控制系统21还可包括背光中断逻辑部件70，该背光中断逻辑部件相对于更新LCD面板16的像素值以同步方式错开对背光17的更新。具体地讲，背光控制系统21可在将新图像帧的图像内容写入显示面板16的像素时将中断发送到背光17以阻止对背光17的一个或多个LED行的更新(例如，对应于显示新图像帧)。一旦图像内容已被写入像素并且像素已稳定，则背光中断逻辑部件70可取消中断。然后可更新背光17。这样，背光中断逻辑部件70可防止在将图像内容写入显示面板16时背光17改变，因此减少显示器15上的图像伪影。
背光控制系统21可另外包括老化补偿逻辑部件72，该老化补偿逻辑部件补偿LED18处的老化和温度。具体地讲，老化补偿逻辑部件72可随时间确定补偿LED 18的老化和温度的周期性补偿因子。老化补偿逻辑部件72可组合这些补偿因子以确定单个补偿因子，并且可基于该补偿因子将电流供应给LED 18。这样，老化补偿逻辑部件72可避免或减少显示异常，诸如“预烧”效应，从而产生更好的显示质量。
应当理解，任何或所有所公开的逻辑部件和/或方法可组合在一起。即，电子设备10的背光控制系统21可包括坡度增减逻辑部件64、功率限制逻辑部件66、自适应净空逻辑部件68、背光中断逻辑部件70和老化补偿逻辑部件72的任何组合。
图9是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统21的坡度增减逻辑部件64在操作中的框图。坡度增减逻辑部件64致使LED 18的亮度改变“坡度增减”或逐渐斜坡增减，以避免或减少LED 18的亮度的急剧改变。背光控制系统21可包括LED亮度缓冲器80，该LED亮度缓冲器存储背光17的LED 18的亮度值(例如，以尼特为单位)。例如，LED亮度缓冲器80可存储在存储器设备62中。在一些实施方案中，可基于例如供应给LED 18的电流和/或LED18的先前校准(例如，如在制造期间测量、测试和/或校准的)来估计LED 18的亮度值。LED亮度缓冲器80可存储LED 18的当前亮度值82以及LED 18的先前亮度值(例如，最后三个亮度值)。在一些情况下，可为每个LED 18确定亮度值，而在其他情况下，可为背光17的LED 18的阵列或网格的每个区或“帧”确定亮度值。LED亮度缓冲器80可存储LED 18的目标或期望亮度值84，该目标或期望亮度值可为基于要由显示器15显示的图像内容(例如，较亮内容或内容的部分可具有对应LED 18的较高亮度值，较暗内容或内容的部分可具有对应LED 18的较低亮度值)。
坡度增减逻辑部件64可在当前亮度值82和目标亮度值84之间插值LED 18的坡度增减或中间亮度86。插值可以是非线性的，以允许来自当前亮度值82和目标亮度值84的任何类型的过渡曲线。在一些实施方案中，预定过渡曲线可存储在存储器设备62中。可基于相对于LCD像素更新时间的相对时间或由固件配置的更新索引来选择坡度增减亮度86作为曲线上的数据点。更新索引可为基于作为对LED 18的更新而提供的电流或亮度，并且便于基于曲线在当前亮度值82和目标亮度值84之间选择插值权重。
在一些情况下，坡度增减逻辑部件64可基于LED 18处的温度88确定坡度增减亮度值86以获得更高的准确度。即，因为LED 18处的温度88和/或面板16的位于该LED 18前面的对应LCD像素的温度可能影响LED 18的操作(例如，改变LED 18的亮度)，所以可基于温度来生成或调整坡度增减亮度86。具体地讲，用于选择坡度增减亮度86的曲线可包括温度轴。在一些实施方案中，可使用LED 18处的温度传感器来测量温度88。在另外或另选的实施方案中，可基于(例如)LED 18处的电流使用温度网格或表来计算温度88。
在一些实施方案中，坡度增减逻辑部件64可基于温度曲线确定当前亮度值82和目标亮度值84之间的插值亮度，然后组合插值亮度、当前亮度值82和目标亮度值84以生成坡度增减亮度值86。坡度增减逻辑部件64可将权重应用于插值亮度、当前亮度值82和目标亮度值84中的每一者以生成坡度增减亮度86。例如，背光控制系统21可包括斜坡增减曲线图90，该斜坡增减曲线图包括随着温度、(例如，激活LED 18的)持续时间和/或配置而变化的用于插值亮度、当前亮度值82和目标亮度值84的不同权重。即，权重可根据LED 18处的温度而改变，以补偿温度88。可基于(例如，在制造期间执行的)校准过程来确定权重以准确地补偿LED 18处的温度88。在LCD刷新速率可变的情况下，权重可另外或另选地取决于实际帧时间。
因此，坡度增减逻辑部件64可基于LED 18处的温度88来确定对应的斜坡增减曲线图90，并且将斜坡增减曲线图90的权重应用于插值亮度、当前亮度值82和目标亮度值84以确定坡度增减亮度值86。背光控制系统21然后可致使LED 18以坡度增减亮度值86激活。在下一迭代中，背光控制系统21可将坡度增减亮度值86作为下一个当前亮度值82存储在LED亮度缓冲器80中。这样，坡度增减逻辑部件64可避免或减少LED 18的亮度的急剧改变，从而防止或减少显示器15中明显的伪影。在一些实施方案中，坡度增减逻辑部件64可以大于或等于LCD面板16的更新或帧速率的更新速率生成坡度增减亮度值86。
考虑到前述内容，图10是根据本公开的实施方案的用于使LED 18的亮度改变坡度增减或逐渐斜坡增减的方法100的流程图。需注意，尽管以特定次序描绘，但方法100的框可按任何合适的次序执行，并且可完全跳过至少一些框。如本文中所描述，方法100被描述为由坡度增减逻辑部件64和背光控制系统21执行，然而，应当理解，任何合适的处理和/或控制电路诸如处理器60和/或处理器内核复合体12可基于存储在存储器设备(诸如存储器设备62和/或存储器设备13)中的执行指令来执行方法100的操作中的一些或全部操作。
在框102处，坡度增减逻辑部件64接收LED 18的当前亮度值82。具体地讲，当前亮度值82可以是LED 18当前正在发出的亮度。当前亮度值82可被测量(例如，使用耦接到LED18的传感器)、估计(例如，基于供应给LED 18的电流)和/或存储并从LED亮度缓冲器80接收。
在框104处，坡度增减逻辑部件64确定或接收LED 18的目标亮度值84。具体地讲，目标亮度值84可以是LED 18要发出的期望亮度。目标亮度值84可为基于要由LED 18背光照明的图像内容和/或LED 18的亮度设定。目标亮度值84可被存储并且从LED亮度缓冲器80接收。
在框106处，坡度增减逻辑部件64接收LED 18的温度88。温度88可由耦接到LED 18的温度传感器提供和/或基于供应给LED 18的电流估计。在框108处，坡度增减逻辑部件64基于LED 18的当前亮度值82、目标亮度值84和温度88来插值坡度增减亮度值86。坡度增减逻辑部件64还可或另外地基于当前LCD刷新速率和/或帧持续时间(例如，LCD帧在面板16上的时间)来插值坡度增减亮度值86。在一些实施方案中，坡度增减逻辑部件64可基于预定温度曲线确定当前亮度值82和目标亮度值84之间的插值亮度，然后组合插值亮度、当前亮度值82和目标亮度值84以生成坡度增减亮度值86。坡度增减逻辑部件64可将权重应用于插值亮度、当前亮度值82和目标亮度值84中的每一者以生成坡度增减亮度86。具体地讲，坡度增减逻辑部件64可基于LED 18处的温度88来确定对应的斜坡增减曲线图90，并且将斜坡增减曲线图90的权重应用于插值亮度、当前亮度值82和目标亮度值84以确定坡度增减亮度值86。
在框110处，背光控制系统21然后可致使LED 18以坡度增减亮度值86激活。在下一迭代中，背光控制系统21可将坡度增减亮度值86作为下一个当前亮度值82存储在LED亮度缓冲器80中。这样，方法100可避免或减少LED 18的亮度的急剧改变，从而防止或减少显示器15中明显的伪影。
图11是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统21的功率限制逻辑部件66在操作中的框图。功率限制逻辑部件66限制或减少背光17消耗的功率。具体地讲，功率限制逻辑部件66可(例如，基于图像内容和/或显示亮度设定)估计LED 18的当前行发出目标亮度的功率消耗120。即，背光控制系统21可基于要在显示器15上显示的图像内容和/或显示器15的亮度设定来接收或确定LED 18的当前行应当发出的目标亮度。
背光控制系统21还可存储背光17的LED 18的其他行的功率消耗值122(例如，目前功率消耗值)。即，可确定或估计用于显示当前图像内容的LED 18的其他行中的每一行所消耗的当前功率并将其存储在存储器(例如，存储器62)中。功率限制逻辑部件66可将这些功率消耗相加在一起，并且与阈值功率消耗进行比较。阈值功率消耗可以是背光17要消耗的任何合适的功率限制。如果功率消耗的总和大于阈值功率消耗，则功率限制逻辑部件66可按比例缩减供应给所有LED 18的功率，使得LED 18消耗的功率不超过阈值功率消耗。在一些实施方案中，功率限制逻辑部件66可生成功率缩放因子124，当背光控制系统21将该功率缩放因子应用于供应给所有LED 18的功率时，LED 18消耗的功率不超过阈值功率消耗。在另外或另选的实施方案中，功率限制逻辑部件66可将供应给所有LED 18的功率降低相同量，使得LED 18消耗的功率不超过阈值功率消耗。在其他示例中，功率限制逻辑部件66可减少(例如，按比例缩减)到LED 18的当前行但不到LED 18的任何其他行的电流。这样，功率限制逻辑部件66可适当地维持功率递送并且减少或避免电压降的可能性。
考虑到前述内容，图12是根据本公开的实施方案的用于限制背光17消耗的功率的方法130的流程图。需注意，尽管以特定次序描绘，但方法130的框可以按任何合适的次序执行，并且可以完全跳过至少一些框。如本文中所描述，方法130被描述为由功率限制逻辑部件66和背光控制系统21执行，然而，应当理解，任何合适的处理和/或控制电路诸如处理器60和/或处理器内核复合体12可基于存储在存储器设备(诸如存储器设备62和/或存储器设备13)中的执行指令来执行方法130的操作中的一些或全部操作。
在框132处，功率限制逻辑部件66基于目标亮度估计当前LED行的功率消耗120。即，背光控制系统21可基于要在显示器15上显示的图像内容和/或显示器15的亮度设定来接收或确定LED 18的当前行应当发出的目标亮度。
在框134处，功率限制逻辑部件66接收用于其他LED行的存储功率值122。存储功率消耗值122可包括例如用于显示当前图像内容的LED 18的其他行中的每一行当前正在消耗的功率。存储功率消耗值122可被测量(例如，使用耦接到LED 18的行的传感器)或估计(例如，基于供应给LED 18的电流)，并且存储在存储器(例如，存储器62)中。
在框136处，功率限制逻辑部件66确定LED行的总功率消耗。具体地讲，功率限制逻辑部件66可将当前LED行的估计功率消耗120与其他LED行的存储功率消耗122相加。在框138处，功率限制逻辑部件66确定总功率消耗是否大于阈值功率消耗。阈值功率消耗可以是背光17要消耗的任何合适的功率限制。如果功率消耗的总和大于阈值功率消耗，则在框140处，功率限制逻辑部件66基于降低的功率值将功率供应给LED行。即，功率限制逻辑部件66和/或背光控制系统21可按比例缩减供应给所有LED 18的功率，使得LED 18消耗的功率不超过阈值功率消耗。在一些实施方案中，功率限制逻辑部件66可生成功率缩放因子124，当背光控制系统21将该功率缩放因子应用于供应给所有LED 18的功率时，LED 18消耗的功率不超过阈值功率消耗。在另外或另选的实施方案中，功率限制逻辑部件66可确定要降低供应给所有LED 18的功率的功率量，并且将供应给所有LED 18的功率降低该相同确定量，使得LED 18消耗的功率不超过阈值功率消耗。因此，当前LED行可发出小于目标亮度的亮度(因为其被供应的功率小于与所估计功率消耗对应的功率)，并且其他LED行可消耗比存储功率消耗值122更少的功率(因为其被供应的功率小于与存储功率消耗值122对应的功率)。
如果功率消耗的总和不大于阈值功率消耗，则在框142处，背光控制系统21基于目标亮度将功率供应给当前LED行。因此，当前LED行可消耗近似估计的功率消耗120，而其他LED行可消耗存储功率补偿值122，因为这些功率补偿值的总和不超过阈值功率消耗。这样，方法130可适当地维持功率递送并且减少或避免电压降的可能性。
图13是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统21的自适应净空逻辑部件68在操作中的框图。自适应净空逻辑部件68基于供应给LED 18的电流(“ILED”)来确定供应给LED 18的减小的或最小的电压(“VLED”)以致使LED 18操作。具体地讲，背光控制系统21可接收供应给LED 18的电流152的指示150，并且将电流152传输到LED 18以致使LED 18基于例如图像内容和/或显示亮度设定来发出期望的亮度。
为了致使LED 18可操作，可将大于阈值电压的电压供应给LED 18。阈值电压可随供应的电流152而变化，使得供应的电流152越大，阈值电压越大，并且反之亦然。因此，确保背光17的所有LED 18可操作的一种方式是将相对高的电压(例如，其大于与最高供应电流对应的最高可能阈值电压)供应给所有LED 18，以确保每一个LED 18的供应电压大于该LED18的可变阈值电压电平。然而，将相对高的电压供应给所有LED 18可能是低效的，因为每个LED 18很少被供应最高电流以将阈值电压提升到其最大值。相反，自适应净空逻辑部件68可基于供应给LED 18以致使LED 18变得可操作的电流152来动态地确定减小的电压154(例如，最小电压)。因此，每个LED 18可被供应有使得能够在操作背光17时节省功率的动态确定的、不同的(例如，非均匀的)电压。
考虑到前述内容，图14是根据本公开的实施方案的用于基于供应给LED 18的电流152来确定供应给LED 18的减小的电压以致使LED 18操作的方法160的流程图。需注意，尽管以特定次序描绘，但方法160的框可按任何合适的次序执行，并且可完全跳过至少一些框。如本文中所描述，方法160被描述为由自适应净空逻辑部件68和背光控制系统21执行，然而，应当理解，任何合适的处理和/或控制电路诸如处理器60和/或处理器内核复合体12可基于存储在存储器设备(诸如存储器设备62和/或存储器设备13)中的执行指令来执行方法160的操作中的一些或全部操作。
在框162处，自适应净空逻辑部件68接收或确定供应给LED 18的电流152。具体地讲，背光控制系统21可接收供应给LED 18的电流152的指示150，并且将电流152传输到LED18以致使LED 18基于例如图像内容和/或显示亮度设定来发出期望的亮度。自适应净空逻辑部件68可基于指示150来接收或确定电流152。
在框164处，自适应净空逻辑部件68基于电流152确定供应给LED 18的减小的电压154。即，自适应净空逻辑部件68可基于供应给LED 18以致使LED 18变得可操作的电流152来动态地确定减小的电压154(例如，最小电压)。在一些实施方案中，减小的电压154可在电子设备10的制造期间(例如，通过确定用供应的电流152操作LED 18的最低电压)被校准、测量或确定。在另外或另选的实施方案中，可(例如，基于经校准的数据点或使用校准数据生成的插值曲线)插值减小的电压154。
在框166处，背光控制系统21将电流152和减小的电压154供应给LED 18。这样，方法160可在操作背光17时节省功率。
图15是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统21的背光中断逻辑部件70在操作中的框图。背光中断逻辑部件70通过以下方式相对于更新LCD面板16的像素值以同步方式错开对背光17的更新：在将新图像帧的图像内容写入显示面板16的像素时将中断180发送到背光17的背光控制器20以阻止对背光17的一个或多个LED行的更新(例如，对应于显示新图像帧)。一旦图像内容已被写入像素并且像素已稳定，则背光中断逻辑部件70可取消中断180。然后，背光控制器20可恢复更新背光17。即，中断180可应用于阻止对背光17(例如，一个或多个LED 18)的与正写入面板16的对应像素(例如，像素行、像素区)的图像内容对应的一部分的更新，而不是阻止对整个背光17的更新。这样，背光中断逻辑部件70可防止在将图像内容写入显示面板16时背光17改变，因此减少显示器15上的图像伪影。
考虑到前述内容，图16是根据本公开的实施方案的对背光17进行错开更新的方法190的流程图。需注意，尽管以特定次序描绘，但是方法190的框可以任何合适的次序执行，并且可完全跳过至少一些框。如本文中所描述，方法190被描述为由背光中断逻辑部件70执行，然而，应当理解，任何合适的处理和/或控制电路诸如处理器60和/或处理器内核复合体12可基于存储在存储器设备(诸如存储器设备62和/或存储器设备13)中的执行指令来执行方法190的操作中的一些或全部操作。
在框192处，背光中断逻辑部件70接收图像数据要被写入面板16的像素行的指示。例如，背光控制系统21可接收与要使用像素行显示的图像数据帧对应的图像数据，并且将图像数据的指示发送到背光中断逻辑部件70。
在框194处，背光中断逻辑部件70发送中断180以停止与像素行对应的LED 18的更新。具体地讲，中断180可停止对为LED 18提供背光的那些LED 18的更新(例如，新的亮度控制信号或指令)。在框196处，背光中断逻辑部件70将图像数据写入像素行。因为维持LED 18的亮度，所以可减少由于在将图像数据写入像素时更新LED 18而导致的图像伪影。
在框198处，背光中断逻辑部件70确定像素行是否已稳定。即，在将图像数据写入像素中时或之后不久，像素的电压可在稳定之前变化。在此电压变化期间，像素显示的图像数据也可能变化。最终，像素的电压可稳定到相对恒定的值(例如，电压值在阈值持续时间内保持相同或处于电压值的阈值范围内)。背光中断逻辑部件70可基于经由例如耦接到像素行的一个或多个电压传感器从像素行接收恒定电压值而确定像素行已稳定。
如果未接收恒定电压值，则背光中断逻辑部件70确定像素行尚未稳定，则可重复框198。一旦背光中断逻辑部件70确定像素行已稳定，则在框200处，背光中断逻辑部件70取消中断180。例如，背光中断逻辑部件70可将取消信号发送到背光控制器20以解除对与像素行对应的LED 18的更新。这样，背光控制器20可恢复更新LED 18。这样，方法190可防止在将图像内容写入显示面板16时背光17改变，因此减少显示器15上的图像伪影。虽然方法190被描述为应用于面板16的像素行并且将中断发送到对应LED18，但是应当理解，方法190可应用于任何数量或配置的像素，诸如面板16的一个像素、像素区或阵列或面板16的所有像素。
图17是根据本公开的实施方案的图8的背光控制系统21的老化补偿逻辑部件72在操作中的框图。老化补偿逻辑部件72补偿LED 18处的老化和温度。具体地讲，老化补偿逻辑部件72可随时间确定或接收LED 18处的温度88。在一些实施方案中，温度88可使用LED 18处的温度传感器测量或者基于LED 18处的电流估计。在另外或另选的实施方案中，可使用温度网格或表计算温度88。
作为说明性示例，图18是根据本公开的实施方案的设置在面板16上的温度网格230的示意图。网格230可将面板16分成多个片232。每一片232可由四个网格点234限定，并且具有设置在片232的中心中的温度点236。温度点236也可沿着显示面板16的边缘238设置在网格点234之间以及面板16的角240处。温度点236可以是温度被感测(例如，经由温度传感器)或估计(例如，基于在电子设备10和/或对应片232处的附近部件的制造期间执行的校准)的位置。如图所示，温度点236可跨面板16非均匀地间隔开以实现各种位置(例如，可由于附近部件或电路而经受更多温度波动或变化)处的较精细分辨率。
因为LED 18可不位于温度点236处，所以老化补偿逻辑部件72可确定围绕LED 18的温度点236，并且基于周围温度点236来插值LED 18处的温度88。作为说明性示例，图19是根据本公开的实施方案的温度点236围绕的LED 18的示意图。LED 18的温度88可基于该LED与温度点236的距离来插值。老化补偿逻辑部件72可基于LED 18的温度生成温度补偿因子212。在一些实施方案中，温度补偿因子212可被表达为校准参数，该校准参数取参考温度和LED 18的温度88之间的差除以恒定值的商的幂。应当理解，这样确定LED 18的温度可应用于本文描述的任何其他逻辑部件或方法，包括坡度增减逻辑部件64和/或方法100。
老化补偿逻辑部件72还可随时间确定或接收LED 18处的电流210。电流210可使用LED 18处的电流传感器测量或者基于供应给LED 18的电流估计。老化补偿逻辑部件72可基于LED 18处的电流生成电流补偿因子214。在一些实施方案中，电流补偿因子可被表达为LED 18处的电流210除以参考电流的商，取参数的幂。LED 18处的电流210可能已经通过老化补偿逻辑部件72对其应用了先前的补偿因子。
老化补偿逻辑部件72可组合温度补偿因子212与电流补偿因子214以确定目前补偿因子216。在一些实施方案中，目前补偿因子216可包括温度补偿因子212与电流补偿因子214的乘积。例如，老化补偿逻辑部件72可通过将LED 18的发出占空比乘以温度补偿因子212和电流补偿因子214来生成目前补偿因子216。
然后，老化补偿逻辑部件72可将目前补偿因子216连同先前生成的其他补偿因子218一起存储在存储器设备(诸如存储器设备62)中。老化补偿逻辑部件72可基于目前补偿因子216和先前补偿因子218来生成要应用于供应给LED 18的电流的补偿因子220。例如，补偿因子220可以是目前补偿因子216和先前补偿因子218的平均值。在一些实施方案中，老化补偿逻辑部件72可将权重应用于目前补偿因子216和先前补偿因子218，并且基于经加权补偿因子216、218生成补偿因子220。例如，与较早的先前补偿因子218相反，更大的权重可被应用于目前补偿因子216和/或较近的先前补偿因子218。这样，老化补偿逻辑部件72可避免或减少显示异常，诸如“预烧”效应，从而产生更好的显示质量。
考虑到前述内容，图20是根据本公开的实施方案的用于补偿LED 18处的老化和温度的方法250的流程图。需注意，尽管以特定次序描绘，但是方法250的框可以任何合适的次序执行，并且可完全跳过至少一些框。如本文中所描述，方法250被描述为由老化补偿逻辑部件72和背光控制系统21执行，然而，应当理解，任何合适的处理和/或控制电路诸如处理器60和/或处理器内核复合体12可基于存储在存储器设备(诸如存储器设备62和/或存储器设备13)中的执行指令来执行方法250的操作中的一些或全部操作。
在框252处，老化补偿逻辑部件72接收或确定LED 18处的温度88。在一些实施方案中，温度88可使用LED 18处的温度传感器测量或者基于LED 18处的电流估计。在另外或另选的实施方案中，可使用温度网格或表计算温度88。老化补偿逻辑部件72可基于LED 18的温度生成温度补偿因子212。在一些实施方案中，温度补偿因子212可被表达为校准参数，该校准参数取参考温度和LED 18的温度88之间的差除以恒定值的商的幂。
在框254处，老化补偿逻辑部件72接收或确定LED 18处的电流210。电流210可使用LED 18处的电流传感器测量或者基于供应给LED 18的电流估计。老化补偿逻辑部件72可基于LED 18处的电流生成电流补偿因子214。在一些实施方案中，电流补偿因子可被表达为LED 18处的电流210除以参考电流的商，取参数的幂。
在框256处，老化补偿逻辑部件72基于温度88和电流210生成目前补偿因子216。具体地讲，老化补偿逻辑部件72可组合温度补偿因子212和电流补偿因子214以生成目前补偿因子216。在一些实施方案中，目前补偿因子216可包括温度补偿因子212与电流补偿因子214的乘积。例如，老化补偿逻辑部件72可通过将LED 18的发出占空比乘以温度补偿因子212和电流补偿因子214来生成目前补偿因子216。
在框258处，老化补偿逻辑部件72将目前补偿因子216存储在存储器设备(诸如存储器设备62)中。在框260处，老化补偿逻辑部件72从存储器设备接收先前生成的补偿因子218。
在框262处，老化补偿逻辑部件72基于目前补偿因子216和先前补偿因子218来生成要应用于供应给LED 18的电流的补偿因子220。例如，老化补偿逻辑部件72可对目前补偿因子216和先前补偿因子218求平均以生成补偿因子220。在一些实施方案中，老化补偿逻辑部件72可将权重应用于目前补偿因子216和先前补偿因子218，并且基于经加权补偿因子216、218生成补偿因子220。
在框264处，背光控制系统21基于补偿因子220将电流供应给LED 18。具体地讲，背光控制系统21可将补偿因子220应用于电流(例如，通过将电流乘以补偿因子220)，并且将该电流供应给LED 18。这样，方法250可避免或减少显示异常，诸如“预烧”效应，从而产生更好的显示质量。
应当理解，任何或所有所公开的逻辑部件和/或方法可组合在一起。即，电子设备10可包括坡度增减逻辑部件64、功率限制逻辑部件66、自适应净空逻辑部件68、背光中断逻辑部件70和老化补偿逻辑部件72的任何组合。此外，电子设备10可执行方法100、130、160、190和250的任何组合。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案，并且应当理解，这些实施方案可容许各种修改和另选形式。还应当理解，权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式，而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例，其明显改善了本技术领域，并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元件，则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而，对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求，这些元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。

Claims (20)

1.一种电子显示设备，包括：
液晶显示面板；
背光，所述背光包括多个发光二极管，所述多个发光二极管被配置为使光穿过所述液晶显示面板发出；和
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：
基于所述多个发光二极管中的一发光二极管行的目标亮度来估计所述发光二极管行的功率消耗；
接收所述多个发光二极管中的其他发光二极管行的存储的功率消耗；
确定所述多个发光二极管的总功率消耗；
确定所述多个发光二极管的所述总功率消耗是否超过阈值功率消耗；以及
响应于确定所述多个发光二极管的所述总功率消耗超过所述阈值功率消耗：
将降低的功率供应给所述多个发光二极管的至少一个子集；
接收或确定要供应给所述多个发光二极管中的一发光二极管的电流；
基于所述电流来接收或确定要供应给所述发光二极管的减小的电压；以及
将所述电流和所述减小的电压供应给所述发光二极管。
2.根据权利要求1所述的电子显示设备，包括：一个或多个存储器设备，所述一个或多个存储器设备被配置为存储所述其他发光二极管行的所述存储的功率消耗。
3.根据权利要求1所述的电子显示设备，其中所述一个或多个处理器被配置为基于所述多个发光二极管中的至少一个子集、所述发光二极管或两者的温度来确定所述降低的功率、所述电流、所述减小的电压或它们的任何组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子显示设备，其中所述一个或多个处理器被配置为：
接收或确定要供应给所述多个发光二极管中的附加发光二极管的附加电流；
基于所述附加电流来接收或确定要供应给所述附加发光二极管的附加减小的电压；以及
将所述附加电流和所述附加减小的电压供应给所述附加发光二极管。
5.根据权利要求4所述的电子显示设备，其中所述附加减小的电压不同于供应给所述发光二极管的所述减小的电压。
6.一种方法，包括：
估计电子显示器的背光的多个发光二极管行中的一发光二极管行的功率消耗；
接收所述多个发光二极管行中的其他发光二极管行的存储的功率消耗；
基于针对所述发光二极管行估计的所述功率消耗和所述其他发光二极管行的所述存储的功率消耗来确定所述多个发光二极管行的总功率消耗；
确定所述多个发光二极管行的所述总功率消耗超过阈值功率消耗；以及
响应于确定所述多个发光二极管行的所述总功率消耗超过所述阈值功率消耗，将降低的功率供应给所述多个发光二极管行的至少一个子集。
7.根据权利要求6所述的方法，包括：将引起所述发光二极管行的所述功率消耗的初始功率供应给所述多个发光二极管行，其中所述降低的功率小于所述初始功率。
8.根据权利要求6所述的方法，其中估计所述发光二极管行的所述功率消耗基于所述发光二极管行的目标亮度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中将所述降低的功率供应给所述多个发光二极管行中的所述至少一个子集致使所述发光二极管行发出小于所述目标亮度的亮度。
10.根据权利要求6所述的方法，包括：通过以下方式确定所述降低的功率：
生成缩放因子；以及
将所述缩放因子应用于供应给所述多个发光二极管行的功率。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的方法，包括：通过将供应给所述多个发光二极管行的每个发光二极管行的功率降低相同量来确定所述降低的功率。
12.根据权利要求6-10中任一项所述的方法，包括：至少部分地基于所述多个发光二极管行的所述至少一个子集的温度来确定所述降低的功率。
13.根据权利要求6-10中任一项所述的方法，包括：
估计所述发光二极管行的第二功率消耗；
接收所述其他发光二极管行的第二存储的功率消耗；
基于针对所述发光二极管行估计的所述第二功率消耗和所述其他发光二极管行的所述第二存储的功率消耗来确定所述多个发光二极管行的第二总功率消耗；
确定所述多个发光二极管行的所述第二总功率消耗不超过所述阈值功率消耗；以及
响应于确定所述多个发光二极管行的所述第二总功率消耗不超过所述阈值功率消耗，将引起所述发光二极管行的所述第二功率消耗的功率供应给所述多个发光二极管行的所述至少一个子集。
14.一种或多种有形非暂态计算机可读介质，包括：指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时致使所述一个或多个处理器：
接收或确定要供应给电子显示器的背光的一发光二极管的电流；
基于所述电流来接收或确定要供应给所述发光二极管的减小的电压；以及
将所述电流和所述减小的电压供应给所述发光二极管。
15.根据权利要求14所述的一种或多种有形非暂态计算机可读介质，其中所述减小的电压是致使所述发光二极管操作的最小电压。
16.根据权利要求14所述的一种或多种有形非暂态计算机可读介质，其中所述电流致使所述发光二极管发出期望的亮度。
17.根据权利要求16所述的一种或多种有形非暂态计算机可读介质，其中所述减小的电压是致使所述发光二极管发出所述期望的亮度的最小电压。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的一种或多种有形非暂态计算机可读介质，包括：指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时致使所述一个或多个处理器：
接收或确定要供应给所述电子显示器的所述背光的附加发光二极管的附加电流；
基于所述附加电流来接收或确定要供应给所述附加发光二极管的附加减小的电压；以及
将所述附加电流和所述附加减小的电压供应给所述附加发光二极管。
19.根据权利要求18所述的一种或多种有形非暂态计算机可读介质，其中所述附加减小的电压不同于供应给所述发光二极管的所述减小的电压。
20.根据权利要求18所述的一种或多种有形非暂态计算机可读介质，其中所述附加电流不同于供应给所述发光二极管的所述电流。
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