TWI416472B - 背光源驅動方法與背光源驅動裝置 - Google Patents

背光源驅動方法與背光源驅動裝置 Download PDF

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Description

背光源驅動方法與背光源驅動裝置
本發明是有關於一種背光源驅動方法與背光源驅動裝置，且特別是有關於一種三度空間顯示裝置之背光源驅動方法與背光源驅動裝置。
顯示器的進步也代表著人類在追求更真實的視覺享受。而近年來三度空間顯示器的發展也提供了人們更進一步的視覺感官，除了一般影像與色彩外，更提供了立體空間的感受。
一般在三度空間顯示器使用的同時會需要搭配一種快門眼鏡(Shutter glasses)影像顯示技術。此種技術在影像播放時，分別將影像分為奇數影像與偶數影像。其中，若設定右眼只接收右眼影像時，將藉由快門眼鏡而把左眼遮住而僅讓右眼觀看；利用相同原理，之後在放上左眼影像給左眼，並將右眼遮住而僅讓左眼觀看，如此左右眼的鏡面交替開與關便能在大腦視覺上產生立體影像。在左眼或右眼鏡面打開時，三度空間顯示器呈現影像；而在右眼影像轉換為左眼影像的間隔時間內，也就是三度空間顯示器在進行影像掃描而將影像資料放入顯示器像素中的同時，快門眼鏡會同時關閉兩眼鏡面。
然而，在以往的技術中，不管在呈現影像(開啟任一眼鏡面)或不呈現影像(同時關閉兩眼鏡面)的時候，三度空間顯示器的背光源是持續性地全部開啟，此方式將導致三度空間顯示器的背光源在沒有呈現影像時仍繼續耗電。
本發明的目的之一就是在提供一種三度空間顯示裝置的背光源驅動方法，其可應用於控制三度空間顯示裝置的背光源，以改善習用技術中背光源驅動電源過於耗損能量之缺失。
本發明的再一目的是提供一種三度空間顯示裝置的背光源驅動裝置，應用於控制三度空間顯示裝置的背光源，以節省背光源驅動電源使用的能量。
本發明提出一種三度空間顯示裝置的背光源驅動方法，適用於在顯示區域中包括多個像素的三度空間顯示裝置中，其中每個像素根據所接收的資料以調整由背光源發出而透過每個像素的光的亮度。此背光源驅動方法包括下列步驟：將提供光至像素的背光源分成多個照明區域。當提供資料至這些像素時，使多個照明區域逐一點亮；而當不提供資料至這些像素時，則使多個照明區域全部點亮。
在本發明的一個實施例中，上述之背光源驅動方法更設定多個預設值範圍，每個預設值範圍對應至其中之一的照明區域，以從每一幀畫面開始提供資料至像素時歸零並開始計數。當所計數的值落在其中之一的預設值範圍時，點亮預設值範圍所對應的照明區域；而當所計數的值不落在預設值範圍中，即點亮全部照明區域。此外，計數的頻率可與三度空間顯示裝置的掃描線掃描頻率相當。
本發明亦提出一種三度空間顯示裝置的背光源驅動裝置，此裝置包括：一組控制訊號產生電路以及一組背光源控制電路。控制訊號產生電路接收時脈訊號以及幀起始訊號，此控制訊號產生電路並根據幀起始訊號與時脈訊號而產生多個控制訊號。背光源控制電路接收背光源致能訊號，此背光源控制電路電性耦接至控制訊號產生電路以接收前述控制訊號，並在背光源致能訊號被致能的時候，根據這些控制訊號而產生多個分區點亮訊號。這些分區點亮訊號控制多區的照明區域並在三度空間顯示裝置提供資料至像素時逐一點亮，並使這些照明區域在三度空間顯示裝置不提供資料至像素時全部點亮。
在本發明的一個實施例中，上述之控制訊號產生電路包括一組計數器以及一組控制單元。計數器接收時脈訊號及幀起始訊號，以在幀起始訊號的上升緣進行重置，並根據時脈訊號而進行計數。控制單元電性耦接至計數器，此控制單元提供前述的控制訊號，並根據計數器輸出的計數結果而決定致能這些控制訊號中的至少一者。
在本發明的一個實施例中，上述之控制單元包括一組儲存模組以及一組判定模組。儲存模組儲存多個預設值範圍。判定模組電性耦接至儲存模組以讀取這些預設值範圍，並根據計數器輸出的計數結果與預設值範圍的關係而決定致能哪一個控制訊號。
在本發明的一個實施例中，上述之背光源控制電路包括多個邏輯單元，且每一個邏輯單元包括一個及閘與一個或閘。及閘電性耦接至背光源致能訊號以及當計數器輸出的計數結果落於某預設值範圍內時所致能的控制訊號，並藉此產生及運算結果。或閘電性耦接至及運算結果以及當計數器輸出的計數結果在所有的預設值範圍外的時候所致能的控制訊號，藉此產生相對應的分區點亮訊號。
本發明之背光源驅動裝置可以輸出多個分區點亮訊號，且在三度空間顯示裝置提供資料至像素時逐一點亮各分區的照明區域，而在不提供資料至像素時則點亮所有分區的照明區域。如此即可防止在三度空間顯示裝置的掃描線掃描時間內開啟全部的照明區域，因此可大幅度地降低三度空間顯示裝置的背光源的功率消耗。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
以下將配合圖式說明本案為改善習用手段缺失所發展出來之背光源驅動方法與背光源驅動裝置。如圖1所繪示為根據本發明一實施例之三度空間顯示裝置的局部電路方塊圖。圖1所揭示的三度空間顯示裝置400具有一組背光源驅動裝置100以及一個顯示區域110。顯示區域110被依背光來源而區分為多個照明區域BL(1)~BL(n)，每一個照明區域BL(1)~BL(n)中各自有由同一個背光源所照明的多個像素，每個像素根據所接收的影像資料以調整由背光源發出而透過此像素的光的亮度。背光源驅動裝置100利用分區點亮訊號BLCH(1)~BLCH(n)來分別控制與各照明區域BL(1)~BL(n)相對應的背光源(例如：背光燈管)。
請繼續參照圖1。背光源驅動裝置100包括一組控制訊號產生電路120以及一組背光源控制電路130。其中，控制訊號產生電路120透過導線接收時脈訊號YCLK以及幀起始訊號YDIO，並且此控制訊號產生電路120根據幀起始訊號YDIO與時脈訊號YCLK而在輸出端對應的產生點亮模式訊號3D_COUN與多個控制訊號CH(1)~CH(n)。背光源控制電路130透過導線接收背光源致能訊號BL_EN，並且背光源控制電路130電性耦接至控制訊號產生電路120以接收點亮模式訊號3D_COUN與控制訊號CH(1)~CH(n)。在背光源致能訊號BL_EN被致能(在此處為高準位時)的時候，背光源控制電路130根據點亮模式訊號3D_COUN與控制訊號CH(1)~CH(n)而相對應地產生多個分區點亮訊號BLCH(1)~BLCH(n)。這些分區點亮訊號BLCH(1)~BLCH(n)控制上述的照明區域BL(1)~BL(n)，藉此在三度空間顯示裝置400提供資料至像素時使與各照明區域相對應的背光源被逐一點亮，並在三度空間顯示裝置400不提供資料至像素時使與各照明區域BL(1)~BL(n)相對應的背光源被全部點亮。
具體地，請參照圖2，其為根據本發明一實施例的控制訊號產生電路的局部電路方塊圖。在本實施例中，控制訊號產生電路120包括計數器150以及控制單元160。計數器150具有三個通路端，其中一個通路端透過導線接收時脈訊號YCLK，另一個通路端透過導線接收幀起始訊號YDIO，再一個通路端透過導線輸出計數結果訊號COUN。此計數器150在幀起始訊號YDIO的上升緣進行重置(在此處為歸零狀態)，並根據時脈訊號YCLK而進行計數。控制單元160電性耦接至計數器150，並根據計數器150輸出的計數結果訊號COUN而決定致能其所提供的控制訊號CH(1)~CH(n)中的至少一者。
更詳細地說，在本實施例中，控制單元160內被設定有多個預設值範圍，例如第一預設值範圍FR(1)到第n預設值範圍FR(n)等。且每個預設值範圍(如：FR(1)或FR(n))對應至一個照明區域(如：BL(1)或BL(n))。計數器150從每一幀畫面開始提供資料至像素時歸零並開始計數。而當計數器150所計數的值落在其中之一的預設值範圍(如：FR(1))時，即點亮此預設值範圍(如：FR(1))所對應的照明區域(如：BL(1))。而當計數器150所計數的值不落在任一個預設值範圍中，則點亮全部的照明區域BL(1)~BL(n)。
再進一步地，請繼續參照圖2，在本實施例中，控制單元160包括儲存模組170以及判定模組180。儲存模組170儲存前述的多個預設值範圍FR(1)~FR(n)，並且儲存與每個預設值範圍相對應的照明區域的相關資訊。判定模組180電性耦接至儲存模組170以讀取其內儲存的預設值範圍FR(1)~FR(n)，此判定模組180根據計數器150輸出的計數結果訊號COUN與預設值範圍FR(1)~FR(n)的關係而決定致能控制訊號CH(1)~CH(n)的其中一者，並且又根據計數器150輸出的計數結果訊號COUN，在判定模組180的輸出端產生點亮模式訊號3D_COUN。此點亮模式訊號3D_COUN在後續用以決定是逐一點亮或全部點亮前述的照明區域BL(1)~BL(n)。
請參照圖3，其為根據本發明實施例之背光源控制電路的局部電路方塊圖。在本實施例中，背光源控制電路130包括多個邏輯單元，例如第一邏輯單元LU(1)到第n邏輯單元LU(n)等。其中，每個邏輯單元接收來自判定模組的相對應的控制訊號，並依序地產生對應之分區點亮訊號。每個邏輯單元所產生的分區點亮訊號被傳輸至對應的照明區域，以使對應的照明區域得以被點亮。後續將僅舉例解釋一個邏輯單元的電路架構與操作方式，其他邏輯單元則可比照適用相關內容。其中，邏輯單元LU(1)具有三輸入端，其中一個輸入端透過導線電性耦接至背光源致能訊號BL_EN，另一個輸入端透過導線電性耦接至點亮模式訊號3D_COUN，再一個輸入端透過導線電性耦接至第一控制訊號CH(1)。邏輯單元LU(1)即根據從這些輸入端所接收的訊號而產生相對應的分區點亮訊號BLCH(1)。
具體地，邏輯單元LU(1)包括一個及閘AND1與一個或閘OR1。及閘AND1電性耦接至背光源致能訊號BL_EN以及第一控制訊號CH(1)，藉此產生相應的及運算結果訊號OPA。或閘OR1電性耦接至及運算結果訊號OPA以及點亮模式訊號3D_COUN，藉此產生相對應的分區點亮訊號BLCH(1)。
為了簡化時脈訊號的設計，在實際運作的時候，計數器150所計數的頻率可以與三度空間顯示裝置400的掃描線掃描頻率相當。請參照圖4，其為圖2與圖3所示的背光源驅動裝置中的各種時脈訊號的時序圖。圖中所示者並非實際的時間比例。在一般的狀況下，時脈訊號YCLK的週期大約在20微秒(μs)附近，具體數值則需視三度空間顯示器的像素以及顯示畫面的幀頻率而定。
請同時參照圖2、圖3與圖4。當背光源致能訊號BL_EN被致能(在此處為高準位)時，即啟動背光源控制電路130中的每個邏輯單元(如：LU(1)或LU(n))。在背光源致能訊號BL_EN被致能(拉升至高準位)，而點亮模式訊號3D_COUN被禁能(在此處為低準位)時，一旦從計數器150輸入端所輸入的幀起始訊號YDIO被拉升至高準位，則計數器150會在幀起始訊號YDIO的上升緣被重置，並在幀起始訊號YDIO的下降緣開始進行計數。如前所述，計數的頻率除了可以設計成與三度空間顯示裝置400的掃描線掃描頻率相當之外，也可以設計為其他的計數頻率。
如前所述，當計數器150所計數的值落在某一個預設值範圍之中，相對應的分區點亮訊號BLCH(n)就會被致能而點亮相對應的照明區域。舉例來說，當計數值落在第一預設值範圍FR(1)之中，則控制訊號CH(1)會被致能。此時，及閘AND1兩輸入端都處於高準位，因此及閘AND1的輸出端所輸出的及運算結果訊號OPA被拉升至高準位。在此同時，或閘OR1因為接收到高準位的及運算結果訊號OPA，因此或閘OR1的輸出端所輸出的點亮訊號BLCH(1)也被拉升至高準位，並因此點亮對應的照明區域BL(1)。其餘邏輯單元LU(2)~LU(n)的相關操作與上述之邏輯單元LU(1)方法頗為類似，在此不多加贅述。
值得注意的是，一旦計數器150的計數值不落在任何預設值範圍FR(1)~FR(n)中，則拉升點亮模式訊號3D_COUN至高準位。此時，或閘OR1因為輸入點亮模式訊號3D_COUN被拉升至高準位，因此或閘OR1所輸出的點亮訊號BLCH(1)也會是高準位。請一併參照圖4，由於在此實施例中的背光源控制電路130內的各邏輯單元LU(1)~LU(n)有相同的電路架構，因此在點亮模式訊號3D_COUN為高準位的狀況下，所有的分區點亮訊號BLCH(1)~BLCH(n)都會被拉升至高準位而點亮全部的照明區域BL(1)~BL(n)。
要另外說明的是，前述的每一個邏輯單元LU(1)~LU(n)並不需要都包括相同的電路。這些邏輯單元LU(1)~LU(n)只要能夠完成相同的操作即可，至於電路設計方面可以分別採用圖4或其他設計方式為之，並無特定限制。
綜上所述，在本發明對技術進行改良後，已可有效消除習用手段中因在三度空間顯示裝置的掃描線掃描時間內啟動全部的照明區域。因此全部的照明區域將不至於長時間保持在點亮的狀態，顯示裝置的背光源整體功率消耗量也可以更為降低。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
400．．．三度空間顯示裝置
100．．．背光源驅動裝置
110．．．顯示區域
BL(1)~BL(n)．．．照明區域
120．．．控制訊號產生電路
130．．．背光源控制電路
YCLK．．．時脈訊號
YDIO．．．幀起始訊號
BLCH(1)~BLCH(n)．．．分區點亮訊號
CH(1)~CH(n)．．．控制訊號
BL_EN．．．背光源致能訊號
150．．．計數器
FR(1)~FR(n)．．．預設值範圍
160．．．控制單元
COUN．．．計數結果訊號
170．．．儲存模組
180．．．判定模組
3D_COUN．．．點亮模式訊號
LU(1)~LU(n)．．．邏輯單元
AND1．．．及閘
OR1．．．或閘
OPA．．．及運算結果訊號
圖1為本發明一實施例所揭示的三度空間顯示裝置的局部電路方塊圖。
圖2為本發明一實施例所揭示的控制訊號產生電路的局部電路方塊圖。
圖3為根據本發明一實施例的背光源控制電路的局部電路方塊圖。
圖4為圖2與圖3所示的背光源驅動裝置的各種時脈訊號的時序圖。
400．．．三度空間顯示裝置
100．．．背光源驅動裝置
110．．．顯示區域
120．．．控制訊號產生電路
130．．．背光源控制電路
BL(1)~BL(n)．．．照明區域
CH(1)~CH(n)．．．控制訊號
BL_EN．．．背光源致能訊號
3D_COUN．．．點亮模式訊號
YCLK．．．時脈訊號
YDIO．．．幀起始訊號
BLCH(1)~BLCH(n)．．．分區點亮訊號

Claims (5)

  1. 一種三度空間顯示裝置的背光源驅動方法，用於控制一三度空間顯示裝置的一背光源，該三度空間顯示裝置具有一顯示區域，該顯示區域中包括多個像素，該些像素根據所接收的資料以調整由該背光源發出而透過該些像素的光的亮度，該背光源驅動方法包括：將提供光至該些像素的該背光源分成多個照明區域；在提供資料至該些像素時，使該些照明區域逐一點亮；在不提供資料至該些像素時，使該些照明區域全部點亮；設定多個預設值範圍，每一該些預設值範圍對應至該些照明區域之一；從每一幀畫面開始提供資料至該些像素時歸零並開始計數；當所計數的值落在該些預設值範圍其中之一時，點亮該預設值範圍所對應的該照明區域；以及當所計數的值不落在該些預設值範圍中，點亮全部該些照明區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的背光源驅動方法，其中計數的頻率與該三度空間顯示裝置的掃描線掃描頻率相當。
  3. 一種三度空間顯示裝置的背光源驅動裝置，用於控制一三度空間顯示裝置的一背光源，該三度空間顯示裝置具有一顯示區域，該顯示區域中包括多個像素，該些像素根據所接收的資料以調整由該背光源發出而透過該些像素的光的亮度，該背光源驅動裝置包括：一控制訊號產生電路，接收一時脈訊號以及一幀起始訊 號，該控制訊號產生電路根據該幀起始訊號與該時脈訊號而產生多個控制訊號；一背光源控制電路，接收一背光源致能訊號，該背光源控制電路電性耦接至該控制訊號產生電路以接收該些控制訊號，並在該背光源致能訊號被致能的時候，根據該些控制訊號而產生多個分區點亮訊號，該些分區點亮訊號控制該些照明區域在該三度空間顯示裝置提供資料至該些像素時逐一點亮，並使該些照明區域在該三度空間顯示裝置不提供資料至該些像素時全部點亮；一計數器，接收該時脈訊號及該幀起始訊號，該計數器在該幀起始訊號的上升緣進行重置，並根據該時脈訊號而進行計數；以及一控制單元，電性耦接至該計數器，該控制單元提供該些控制訊號，並根據該計數器輸出的計數結果而決定致能該些控制訊號的其中一者。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的背光源驅動裝置，其中該控制單元包括：一儲存模組，儲存多個預設值範圍；以及一判定模組，電性耦接至該儲存模組以讀取該些預設值範圍，該判定模組根據該計數器輸出的計數結果與該些預設值範圍的關係而決定致能該些控制訊號中的哪一者。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的背光源驅動裝置，其中該背光源控制電路包括：多個邏輯單元，每一該些邏輯單元包括： 一及閘，電性耦接至該背光源致能訊號以及當該計數器輸出的計數結果落於該些預設值範圍之一內時所致能的其中一個該些控制訊號，藉此產生一及運算結果；以及一或閘，電性耦接至該及運算結果以及該些控制訊號中當該計數器輸出的計數結果在所有的該些預設值範圍外的時候所致能者，藉此產生相對應的該些分區點亮訊號其中之一。
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