TWI421846B - 分析光源之光分佈的方法及使用該方法驅動液晶顯示裝置之區域調光的方法與裝置 - Google Patents

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Description

分析光源之光分佈的方法及使用該方法驅動液晶顯示裝置之區域調光的方法與裝置
本發明涉及一種液晶顯示裝置，尤其涉及用於分析光源之光分佈的方法，該方法可以減少儲存光分佈資料之記憶體的容量，以及使用該方法驅動液晶顯示裝置之區域調光的裝置與方法。
目前，作為影像顯示裝置，主要使用諸如液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)、電漿顯示面板(Plasma Display Panel，PDP)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)等平板顯示裝置。
液晶顯示裝置提供具有利用液晶如折射率和介電常數之具有異向性的電氣和光學特性而以像素矩陣顯示影像的液晶面板、用於驅動液晶面板的驅動電路、以及將光線照射至液晶面板的背光單元。每個液晶顯示裝置藉由改變液晶排列的方向以響應資料信號，而控制來自背光單元通過液晶面板和偏極片的光線的透射率，用於產生層次。
液晶顯示裝置之每個像素的亮度為背光單元的亮度乘上液晶的光透射率。為了改善對比率及減小功率消耗，液晶顯示裝置使用已將所接收的影像分析的背光調光以調節調光值，以控制背光單元的亮度以及進行資料補償。例如，背光調光藉由減小調光值而減小背光亮度，並且藉由進行資料補償而增加亮度，從而減小功率消耗。
目前，背光單元以使用發光二極體(以下稱為，LED)之LED背光作為光源，具有高亮度和低功率消耗優勢。由於LED背光單元能控制各個位置，LED背光單元可藉由將背光劃分為複數個發光區塊以逐塊控制亮度之區域調光驅動。由於區域調光將背光單元和液晶面板分別劃分為複數個區塊，在逐塊基礎上分析資料以決定區域調光值並進行資料補償，區域調光可以進一步提高對比率以及進一步減小功率消耗。
由於區域調光將背光單元劃分為複數個發光區塊並在逐塊基礎上控制背光單元的亮度，減少背光單元的總亮度低於整體調光，並在區域調光時補償輸入資料以區域調光。這樣做，藉由測量每個區塊的光源的光分佈、將光分佈儲存至記憶體，並分析所儲存的光分佈以測定到達至每個像素的光通量，而以區域調光補償資料。
然而，現有技術之區域調光存在的問題在於因為儲存發光區域所有像素的亮度資料作為每個發光區塊上的光分佈資料，基本上需要大記憶體。
因此，本發明旨在提供一種分析光源之光分佈的方法以及使用該方法驅動液晶顯示裝置之區域調光的裝置與方法。
本發明的目的在於提供一種可以減少儲存光源的光分佈資料的記憶體的容量之分析光源的光分佈的方法，以及使用該方法驅動液晶顯示裝置之區域調光的裝置與方法。
對於本發明額外的優點，目的和特點將在隨後的描述中闡明，部分內容將對於此領域具有技術者將在審視隨後的描述，或者可以藉由實施本發明瞭解到而顯而易見。本發明的目的和其他優點將藉由特別在描述中指出的結構和在此的申請專利範圍以及所附附圖說明實現和獲得。
為了實現上述目標和其他優點並依據本發明的目的，此處具體並大體描述，一種分析光源之光分佈的方法，包括：驅動劃分背光單元之複數個區塊的其中之一的光源；設定與光源之一個發光區域匹配的光分析區域；考慮發光區域的形式和發光區域的對稱性，將光分析區域分為至少兩個對稱區域；以及分析並儲存至少兩個對稱區域之其中之一的光分佈。
如果背光單元為直下式，將光分析區域在上、下、左、右方向分為四個互相對稱區域，並儲存四個對稱區域之其中之一上的光通量資料。
如果背光單元為側光式，將光分析區域在上、下方向或左、右方向分為兩個互相對稱區域，並儲存兩個對稱區域之其中之一上的光通量資料。
在本發明的另一方面，一種用於驅動液晶顯示裝置之區域調光的方法，包括：考慮發光區域的形式及對稱性，將劃分背光單元的複數個區塊之其中之一的光源之光分析區域分為至少兩個對稱區域，並將至少兩個對稱區域的其中之一中每個像素的光通量資料儲存至記憶體；在一逐塊基礎上分析輸入影像資料以決定每個區塊的區域調光值；使用儲存在記憶體中的每個像素的光通量資料和每個區塊的區域調光值，藉由光通量分析計算出增益值；利用該增益值補償輸入影像資料；以及藉由利用該每個區塊的區域調光值，在逐塊基礎上控制該背光單元的亮度。
考慮對稱區域的對稱性，光通量分析藉由重複存取光分析區域之一個對稱區域並改變存取至該記憶體的方向，使用對稱區域之其中之一上的光通量資料作為光分析區域的光通量資料。
計算該增益值包括：當整個背光單元在最大亮度時，利用每個像素上的光通量資料，計算從複數個區塊到達當前像素之光通量資料的第一總光通量；利用每個區塊的區域調光值和每個像素的光通量資料，計算從由區域調光方法所驅動之複數個區塊到達該當前像素的第二總光通量；以及計算一增益值為第一總光通量和第二總光通量的比值。
在本發明的另一方面，一種用於驅動液晶顯示裝置的方法，包括：利用上述的區域調光方法，將補償資料提供至液晶顯示裝置、以及藉由在逐塊基礎上所控制之背光單元的亮度和由補償資料所控制的光透射率之組合，在液晶面板內顯示輸入影像資料。
在本發明的又一方面，一種用於驅動液晶顯示裝置之區域調光的裝置，包括：一影像分析儀，在逐塊基礎上分析對應於劃分背光單元之複數個區塊的每一個的輸入影像資料；一調光值決定器，用於根據影像分析儀的分析結果，決定每個區塊的區域調光值；一記憶體，儲存光分析區域之至少兩個對稱區域的其中之一中每個像素的光通量資料，其中該光分析區域為複數個區塊之其中之一的光源的發光區域，而考慮該發光區域的形式及對稱性，該至少兩個對稱區域劃分該光分析區域；一增益值計算器，利用儲存在該記憶體內之每個像素的光通量資料和每個區塊的區域調光值，藉由光通量分析計算出增益值；以及一資料補償器，利用來自該增益值計算器的增益值補償該輸入影像資料。
考慮對稱區域的對稱性，該記憶體藉由重複存取光分析區域的一個對稱區域並改變存取至記憶體的方向，輸出光分析區域上的光通量資料。
在本發明的另一方面，一種液晶顯示裝置，包括：一區域調光驅動裝置；一面板驅動器，用於將來自該區域調光驅動裝置的補償資料提供至液晶面板；一時序控制器，用於將來自該區域調光驅動裝置的補償資料發送至面板驅動器並控制面板驅動器的驅動時序；一背光單元，包括複數個發光區塊，用於將光線照射至液晶面板；以及一背光驅動器，用於利用來自該區域調光驅動裝置之每個區塊的區域調光值驅動該複數個發光區塊。
時序控制器具有內嵌於其中的區域調光驅動裝置。
可以理解的是，上文的概括說明和下文的詳細說明都具有示例性和解釋性，並意圖在於為本發明所提出的申請專利範圍作進一步的解釋說明。
參考所附圖式描述實施例，將描述本發明的具體實施例。在任何可能的情況下，貫穿附圖使用相同的附圖標記代表相同或相似的部分。
第1圖說明依據本發明較佳實施例之直下式背光單元的分析光分佈之方法與相同的現有技術的對比圖式。
參見第1圖，直下式背光單元BL具有作為光源之LED陣列，該LED陣列面對液晶面板整個顯示區域以將光線發射至該顯示區域。將直下式背光單元BL的LED陣列劃分為複數個區塊B、在逐塊基礎上驅動，並且具有在逐塊基礎上控制的亮度。
參見第1圖，為了分析光分佈，驅動直下式背光單元BL內一個區塊B中的光源，並將具有取樣點SP矩陣之光源的發光區域之光分析區域LA設定為顯示區域。在直下式背光單元BL中，區塊B內之光源的發光區域近似圓形或橢圓，並且與圓形發光區域匹配之光分析區域LA的矩陣設定為大於發光區域。每個取樣點SP能與每個像素或複數個像素匹配。在本發明中，如第1圖(A)所示，考慮到光源的發光形式和光源的對稱性，將光分析區域LA劃分為複數個對稱區域SA。如第1圖(A)所示，如果區塊B的光源為圓形發光，則可以將與圓形發光區域匹配的光分析區域LA在上/下和左/右方向劃分為四個對稱區域SA。然後，僅在複數個對稱區域SA的其中之一的取樣點SP處測量光通量，並且將一個對稱區域SA的取樣點SP上的光通量資料儲存在液晶顯示裝置內的記憶體上作為光分佈資料。在此期間，測量一個光分析區域LA的所有取樣點SP的光通量之後，可以儲存一個對稱區域SA上的光通量資料。
不同於在第1圖(B)所示之將區塊B內的光源之整個光分析區域LA的取樣點SP上光通量資料儲存在記憶體內的現有技術，由於如第1圖(A)所示，儲存為光源的一個區塊的光分析區域LA的1/4的對稱區域SA的取樣點SP上的光通量，依據本發明的較佳實施例之分析光分佈的方法能將記憶體的容量減少到1/4。例如，如果假設光分析區域LA具有30×30取樣點，因為在現有技術中，儲存整個光分析區域LA上的光通量資料，儘管在現有技術中需要記憶體的30×30=900位元組，但是本發明僅需要一個對稱區域的15×15取樣點上的光通量資料的15×15=225位元組儲存空間，該一個對稱區域為光分析區域LA的1/4，本發明分析光分佈的方法可將記憶體容量減小到現有技術的1/4。
第2圖說明依據本發明又一較佳實施例側光式背光單元上的分析光分佈的方法與現有技術的相同方法的對比圖式。
參見第2圖，側光式背光單元BL具有作為光源的LED陣列，以從液晶面板的顯示區域的四邊之至少一邊發光。側光式背光單元BL藉由導光板將來自LED陣列的光改變為面光源，並且將面光提供至液晶面板的顯示區域。第2圖說明LED陣列設置在顯示區域的上邊和下邊的情況。將側光式背光單元BL的LED陣列分為與顯示區域的複數個塊匹配的複數個區塊B並驅動，並且在區塊的基礎上控制每個區塊B的亮度。
參見第2圖，為了分析光分佈，驅動側光式背光單元BL內一個區塊B的光源，並且將具有取樣點SP矩陣之光源的發光區域之光分析區域LA設定為顯示區域。在側光式背光單元BL中，區塊B中光源的發光區域近似梯形(扇形)，並且將與梯形發光區域匹配的光分析區域LA的矩陣設定為大於發光區域。每個取樣點SP能與每個像素或複數個像素匹配。在本發明中，如第2圖(A)所示，考慮到光源的發光形式和光源的對稱性，將光分析區域LA分為複數個對稱區域。如第2圖(A)所示，如果區塊B的光源為梯形(扇形)發光，則將與梯形發光區域匹配的光分析區域LA在左/右方向劃分為兩個對稱區域SA。然後，僅在兩個對稱區域SA的其中之一的取樣點SP處測量光通量，並且將一個對稱區域SA的取樣點SP上的光通量資料儲存在液晶顯示裝置內的記憶體上作為光分佈資料。在此期間，測量一個光分析區域LA的所有取樣點SP的光通量之後，儲存一個對稱區域SA上的光通量資料。
不同於如第2圖(B)所示之將發光區域LA的取樣點SP上光通量資料儲存在記憶體中的現有技術，由於如第2A圖所示儲存為發光區域LA的1/2的一個對稱區域SA的取樣點SP上的光通量，依據本發明的較佳實施例的側光式背光單元分析光分佈的方法能將記憶體的容量減小到1/2。
第3圖為說明利用依據本發明較佳實施例之分析光分佈的方法而用於驅動依據本發明較佳實施例的液晶顯示裝置的區域調光的方法的步驟的流程圖。
首先，設計者僅將對稱光分析區域的其中之一的光通量資料儲存至液晶顯示裝置的記憶體上，考慮到一個區塊內光源的發光區域的形式和對稱性，光通量資料由光通量分析獲得(S2-S6)。
在步驟2(S2)中，設計者驅動劃分為複數個區塊並驅動之背光單元的一個區塊的光源，並且參考光源的發光區域，將具有取樣點之矩陣的光分析區域設定為顯示區域。可以知道的是，在如第1圖所示的直下式背光單元的情況下，光源的發光區域為圓形，而在如第2圖所示的側光式背光單元的情況下，光源的發光區域為梯形。
在步驟4(S4)中，考慮到光源的發光形式和對稱性，將光分析區域LA劃分為複數個對稱區域SA。在如第1圖所示的直下式背光單元的情況下，將與圓形發光區域匹配的光分析區域LA分為在上/下和左/右方向對稱的4個對稱區域SA。在如第2圖所示的側光式背光單元的情況下，將與梯形發光區域匹配的光分析區域LA分為在左/右或上/下方向對稱的兩個對稱區域SA。
在步驟6(S6)中，僅測量複數個對稱區域SA的其中之一的取樣點SP的光通量，並將僅一個對稱區域SA的取樣點SP的光通量儲存在液晶顯示裝置的記憶體內作為光分佈資料。或者，在測量一個光分析區域LA所有取樣點SP的光通量之後，儲存一個對稱區域SA的光通量資料。由於在如第1圖所示的直下式背光單元的情況下，在記憶體內僅儲存四個對稱區域SA的其中之一的光通量資料，而在側光式背光單元的情況下，在記憶體內僅儲存兩個對稱資料的其中之一的光通量資料，減少了用於儲存光通量資料的記憶體的容量。
液晶顯示裝置在逐塊基礎上分析輸入影像資料以決定每個區塊的區域調光值，以在逐塊基礎上控制背光亮度，並且利用記憶體內儲存的光分佈和每個區塊的區域調光值來補償資料(S12-S18)。
在步驟12(S12)中，液晶顯示裝置在逐塊基礎上分析輸入影像資料的一畫面以偵測每個區塊的代表值。例如，從輸入影像資料中偵測每個像素的最大值，然後在逐塊基礎上對應每個發光區塊劃分的像素的最大值。將每個區塊內像素的最大值加總並平均，以偵測每個區塊的平均而作為每個區塊的代表值。
在步驟14(S14)中，液晶顯示裝置分別決定對應區塊之代表值的區塊的區域調光值，並輸出至背光驅動器。一般而言，由於藉由設計者以查詢表的形式預先分別設定對應區塊的代表值的區域調光值，從查詢表中逐塊選擇對應區塊的代表值的區域調光值，並發送出。
在步驟16(S16)中，液晶顯示裝置利用在步驟6(S6)中預先設定儲存在記憶體內的光分佈資料，而計算到達像素的第一總光通量和第二總光通量，並且計算出等同第一總光通量和第二總光通量的比率的增益值，且輸出增益值。儘管記憶體中具有在對稱區域的其中之一上的光通量資料，該對稱區域為一個區塊中光源的光分析區域的劃分部分，但是考慮到對稱區域的對稱性，藉由反覆地存取一個對稱區域，同時以左→右、右→左或上→下、下→上變化存取的方向，而藉由擴展一個分析區域上的光通量資料，可使用一個分析區域上的光通量資料。並且，在整個背光單元在最大亮度時，藉由使用來自記憶體之每個像素上的光通量資料，計算到達至當前輸入像素的光通量以及從鄰近當前輸入像素之複數個區塊光源到達當前像素的光通量的總和，作為第一總光通量。並且，在依據區域調光值在逐塊基礎上調節背光亮度的情況下，藉由將每個區塊的區域調光值的相乘和從複數個光源到達當前像素的每個光通量資料相加，計算出從鄰近當前像素複數個區塊到達當前像素的第二總光通量。然後，依據以下方程式1，計算當前像素的第一總光通量和當前像素的第二總光通量的比率以發送當前像素的增益值。
每個像素的增益值=(在背光的最大亮度的每個像素的第一總光通量)/(在藉由區域調光調節背光的每個像素的第二總光通量)....(方程式1)
在步驟18(S18)中，藉由將所計算之增益值乘上當前像素的輸入資料，補償並輸出每個像素的資料。
第4圖說明依據本發明較佳實施例的液晶顯示裝置的區域調光驅動器的方塊圖。
參見第4圖，區域調光驅動器10包括影像分析儀11、調光值決定器12、記憶體13、增益值計算器14以及資料補償器15。
影像分析儀11在逐塊基礎上對應背光單元的每個發光區塊分析輸入影像資料，偵測每個塊的代表值並將其輸出至調光決定器12。更為詳細地，影像分析儀11偵測來自輸入影像資料每個像素的最大值，在逐塊基礎上劃分像素的最大值，將劃分的最大值加總並平均以偵測每個區塊的平均而作為每個塊的代表值，並且將每個區塊的代表值輸出至調光值決定器12。
調光值決定器12決定來自影像分析儀11之對應每個區塊的代表值的每個區塊的區域調光值，並且將每個區塊的區域調光值輸出至背光驅動器。調光值決定器12利用預先設定的查詢表，選擇並輸出對應每個區塊的代表值之每個區塊的區域調光值。調光值決定器12根據在背光單元中區塊連接的順序，校準區塊的區域調光值，並將校準的區域調光值輸出至背光驅動器。
記憶體13具有儲存於其中之複數個對稱區域的其中之一上每個取樣點(每個像素)的光通量資料，該對稱區域係考慮到區塊的一個光源的光分析區域的對稱性而劃分。儘管記憶體13僅具有儲存於其中之一個對稱區域的光通量資料，記憶體13可以考慮對稱區域的上、下、左、右的對稱性，藉由反覆地存取一個對稱區域，同時在左→右、右→左或上→下、下→上方向變化存取的方向，而輸出一個分析區域上每個像素的整個光通量資料。
增益值計算器14藉由使用自記憶體13之每個像素的光通量資料和來自調光值決定器12的每個區塊的區域調光值，而計算到達當前像素的第一總光通量和第二總光通量，並且計算和輸出等同於第一總光通量和第二總光通量的比率的增益值。增益值計算器14在整個背光單元為最大亮度時，藉由利用來自記憶體的每個像素上光通量資料，計算到達當前輸入像素的光通量資料和從鄰近當前輸入像素之複數個區塊光源到達當前像素的光通量資料的總和，而作為第一總光通量。並且，增益值計算器14在背光亮度在逐塊基礎上依據區域調光值調節的情況下，藉由將每個區塊的區域調光值的相乘和從複數個光源到達當前像素的每個光通量資料加總，而計算出從鄰近當前像素的複數個區塊到達當前像素的第二總光通量。然後，增益值計算器14計算當前像素的第一總光通量和當前像素的第二總光通量的比率以輸出當前像素的增益值。
資料補償器15對於當前像素將來自增益值計算器14的增益值和從每個像素輸入資料計算的增益值相乘以補償當前像素的資料並輸出補償資料。
因此，由於根據本發明的區域調光裝置和方法僅儲存和使用區塊的一個光源之光分析區域的劃分部分的對稱區域的其中之一上的光通量資料，區域調光裝置和方法可減少記憶體的容量。
第5圖說明根據本發明較佳實施例的液晶顯示裝置的方塊圖，該液晶顯示裝置具有第4圖中採用的區域調光驅動器10。
參見第5圖，液晶顯示裝置包括：區域調光驅動器10，在逐塊基礎上分析輸入影像資料以決定區域調光值，並補償資料；時序控制器20，將來自區域調光驅動器10的資料提供至面板驅動器22，並控制面板驅動器22的驅動時序；背光驅動器30，在逐塊基礎上參考來自區域調光驅動器10之每個區塊的區域調光值而驅動LED背光單元40；以及液晶面板28，由面板驅動器22的資料驅動器24和閘極驅動器26所驅動。在這種情況下，可將區域調光驅動器10內嵌在時序控制器20中。
區域調光驅動器10在逐塊基礎上，利用輸入影像資料和同步信號分析輸入影像資料、根據分析結果決定每個區塊的區域調光值，並將區域調光值輸出至背光驅動器30。如上所述，區域調光驅動器10的外部或內部記憶體僅具有儲存於其中之每個區塊的一個光源之光分析區域的劃分部分之對稱區域的其中之一上的光通量資料。儘管記憶體僅具有對稱區域的其中之一上儲存的光通量資料，記憶體考慮對稱區域的上、下、左、右的對稱性，藉由反覆地存取一個對稱區域，同時在左→右、右→左或上→下、下→上方向變化存取的方向，而輸出一個分析區域上每個像素的整個光通量資料。區域調光驅動器10利用來自記憶體的每個像素的光通量資料和每個區塊的區域調光值，藉由光通量分析計算增益值、利用增益值補償資料，並將補償資料輸出至時序控制器20。
時序控制器20校準來自區域調光驅動器10的資料，並將校準資料輸出至面板驅動器22的資料驅動器24。時序控制器20藉由使用來自區域調光驅動器10之複數個同步信號，如垂直同步信號、水平同步信號、資料致能信號和點時鐘，而產生用以控制資料驅動器24之驅動時序的資料控制信號，以及用以控制閘極驅動器26的驅動時序的閘極控制信號，並將資料控制信號和閘極控制信號分別輸出至資料驅動器24和閘極驅動器26。在此期間，為了改善液晶的響應速度，時序控制器20可包括過度驅動電路(未顯示)，用於增加上衝值或下衝值至依據相鄰畫面之間之差異的資料中以調變該資料。
面板驅動器22包括用於驅動液晶面板28的資料線DL的資料驅動器24、以及用於驅動液晶面板28的閘極線GL的閘極驅動器26，。
資料驅動器24藉由使用響應來自時序控制器20的資料控制信號之伽瑪電壓，將來自時序控制器20的數位影像資料轉換成類比資料信號(像素電壓信號)，並將類比資料信號提供至液晶面板28的資料線D1。
閘極驅動器26連續地驅動液晶面板28的閘極線GL以響應來自時序控制器20的閘極控制信號。
液晶面板28以像素的陣列之像素矩陣顯示影像。藉由改變液晶的方向以響應具有其補償的亮度的資料信號，每個像素藉由控制光透射率的紅色、綠色和藍色子像素的結合而產生所需色彩。每個子像素包括與閘極線GL和資料線DL連接的薄膜電晶體TFT，以及並聯連接至薄膜電晶體TFT的液晶電容器Clc和儲存電容器Cst。液晶電容器Clc具有在透過薄膜電晶體TFT提供至像素電極的資料信號和提供至在其中充電的共用電極的共用電壓Vcom之間的差異電壓，並根據其中充電的電壓驅動液晶以控制光透射率。儲存電容器Cst維持在液晶電容器充電的電壓。
背光驅動器30在逐塊基礎上依據來自區域調光驅動器10的每個區塊的區域調光值而驅動LED背光單元40，用以在逐塊基礎上控制LED背光單元40的亮度。如果LED背光單元40被驅動劃分為複數個埠，複數個背光驅動器30獨立地驅動複數個埠。背光驅動器30產生對應每個區塊的區域調光值之具有工作比的脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，PWM)信號，並提供對應每個區塊的PWM信號的LED驅動信號，以逐塊驅動LED背光單元40。背光驅動器30藉由使用來自調光驅動器10以區塊連接順序所接收的區域調光值，連續地驅動發光區塊，以在逐塊基礎上控制背光單元40的亮度。
依據上述，本發明的液晶顯示裝置在液晶面板中將所接收的影像資料表示為在逐塊基礎上所控制之背光的亮度乘上由補償資料所控制的光透射率。
如上所述，本發明分析光源之光分佈的方法及使用本發明相同之方法驅動液晶顯示裝置之區域調光的裝置與方法具有以下優勢。
本發明分析光源之光分佈的方法考慮到光分析區域的對稱性，藉由將區塊的一個光源上的光分析區域分為複數個對稱區域，並儲存對稱區域的其中之一的光通量資料，而可顯著減少記憶體的容量。
本發明用於驅動液晶顯示裝置的區域調光的裝置與方法考慮到每個像素的光通量資料能夠使用每個像素的光通量分析，等同於當儲存並利用光源的一個區塊上一個光分析區域的所有光通量資料的情況，可以藉由利用儲存在記憶體內的一個對稱區域上的光通量資料而補償資料。
可以理解地是，對於本領域具有技術者能夠在不脫離本領域的精神及範疇而做出各種修飾及變更。因此，這表示本發明意圖涵蓋了落入本本發明申請專利範圍及其等效之發明的各種修飾及變更。
10．．．區域調光驅動器
11．．．影像分析儀
12．．．調光值決定器
13．．．記憶體
14．．．增益值計算器
15．．．資料補償器
20．．．時序控制器
22．．．面板驅動器
24．．．資料驅動器
26．．．閘極驅動器
28．．．液晶面板
30．．．背光驅動器
40．．．背光單元
BL．．．背光單元
B．．．區塊
Clc．．．液晶電容器
Cst．．．儲存電容器
DL．．．資料線
GL．．．閘極線
LA．．．光分析區域
LED．．．發光二極體
SA．．．對稱區域
SP．．．取樣點
TFT．．．薄膜電晶體
Vcom．．．共用電壓
S2、S4、S6．．．步驟
S12、S14、S16、S18．．．步驟
所附圖式其中提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份，說明本發明的實施例並且與描述一同提供對於本發明實施例之原則的解釋。圖式中：
第1圖說明依據本發明較佳實施例之分析光分佈之方法(A)和現有技術的分析光分佈之方法(B)的對比圖式；
第2圖說明依據本發明又一較佳實施例之分析光分佈之方法(A)和現有技術的分析光分佈之方法(B)的對比圖式；
第3圖說明顯示依據本發明較佳實施例，驅動液晶顯示裝置之區域調光的方法之步驟的圖式；
第4圖說明依據本發明較佳實施例，用於控制液晶顯示裝置之區域調光的裝置的方塊圖；以及
第5圖說明依據本發明較佳實施例液晶顯示裝置的方塊圖。
S2、S4、S6．．．步驟
S12、S14、S16、S18．．．步驟

Claims (22)

  1. 一種分析光源之光分佈的方法，包括：驅動劃分一背光單元之複數個區塊的其中之一的光源；設定與該光源之一個發光區域匹配的一光分析區域；考慮該發光區域的形式和該發光區域的對稱性，將該光分析區域分為至少兩個對稱區域；以及分析並儲存該至少兩個對稱區域之其中之一的光分佈。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中如果該背光單元為直下式，將該光分析區域在上、下、左、右方向分為四個互相對稱區域，並儲存該四個對稱區域之其中之一上的光通量資料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中如果該背光單元為側光式，將該光分析區域在上、下方向或左、右方向分為兩個互相對稱區域，並儲存該兩個對稱區域之其中之一上的光通量資料。
  4. 一種用於驅動液晶顯示裝置之區域調光的方法，包括：考慮該發光區域的形式及對稱性，將劃分一背光單元的複數個區塊之其中之一的光源之一光分析區域分為至少兩個對稱區域，並將該至少兩個對稱區域的其中之一中每個像素的光通量資料儲存至一記憶體；在一逐塊基礎上分析輸入影像資料以決定每個區塊的一區域調光值；使用儲存在該記憶體中的每個像素的該光通量資料和每個區塊的該區域調光值，藉由光通量分析計算出一增益值；利用該增益值補償該輸入影像資料；以及藉由利用該每個區塊的該區域調光值，在該逐塊基礎上控制該背光單元的亮度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中如果該背光單元為直下式，將該光分析區域在上、下、左、右方向分為四個互相對稱區域，並儲存該四個對稱區域之其中之一上的光通量資料至該記憶體中。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中如果該背光單元為側光式，將該光分析區域在上、下方向或左、右方向分為兩個互相對稱區域，並儲存該兩個對稱區域之其中之一上的光通量資料於該記憶體中。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中該光通量分析考慮該對稱區域的對稱性，藉由重複存取該光分析區域之一個對稱區域並改變存取至該記憶體的方向，使用該等對稱區域之其中之一上的該光通量資料作為該光分析區域的該光通量資料。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中計算該增益值包括：當整個背光單元在最大亮度時，利用每個像素上該光通量資料，計算從複數個區塊到達當前像素之該光通量資料的第一總光通量；利用每個區塊的該區域調光值和每個像素的該光通量資料，計算從由一區域調光方法所驅動之複數個區塊到達該當前像素的第二總光通量；以及計算一增益值為該第一總光通量和該第二總光通量的比值。
  9. 一種用於驅動液晶顯示裝置的方法，包括：考慮發光區域的形式及對稱性，將為一背光單元之部分的複數個區塊之其中之一的光源之一光分析區域分為至少兩個對稱區域，並將該至少兩個對稱區域的其中之一內每個像素的光通量資料儲存至一記憶體；在一逐塊基礎上分析輸入影像資料以決定每個區塊的一區域調光值；使用儲存在該記憶體中的每個像素的該光通量資料及每個區塊的該區域調光值，藉由光通量分析計算出一增益值；利用該增益值補償該輸入影像資料；藉由利用每個區塊的該區域調光值，在該逐塊基礎上控制該背光單元的亮度；將該補償資料提供至該液晶顯示裝置；以及藉由在該逐塊基礎上所控制之該背光單元的亮度和由該補償資料所控制的光透射率的組合在液晶面板內顯示該輸入影像資料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中如果該背光單元為直下式，將該光分析區域在上、下、左、右方向分為四個互相對稱區域，並儲存該四個對稱區域之其中之一上的光通量資料至該記憶體中。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中如果該背光單元為側光式，將該光分析區域在上、下方向或左、右方向分為兩個互相對稱區域，並儲存該兩個對稱區域之其中之一上的光通量資料於該記憶體中。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中該光通量分析考慮該對稱區域的對稱性，藉由重複存取該光分析區域之一個對稱區域並改變存取至該記憶體的方向，使用該等對稱區域之其中之一上的該光通量資料作為該光分析區域的該光通量資料。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中計算該增益值包括：當整個背光單元在最大亮度時，利用每個像素上該光通量資料，計算從複數個區塊到達當前像素之該光通量資料的第一總光通量；利用每個區塊的該區域調光值和每個像素的該光通量資料，計算從由一區域調光方法所驅動之複數個區塊到達該當前像素之該光通量資料的第二總光通量；以及計算一增益值為該第一總光通量和該第二總光通量的比值。
  14. 一種用於驅動液晶顯示裝置之區域調光的裝置，包括：一影像分析儀，在一逐塊基礎上分析對應於劃分一背光單元之複數個區塊的每一個的輸入影像資料；一調光值決定器，根據該影像分析儀的分析結果，決定每個區塊的一區域調光值；一記憶體，儲存一光分析區域之至少兩個對稱區域的其中之一中每個像素的光通量資料，其中該光分析區域為複數個區塊之其中之一的光源的一發光區域，而考慮該發光區域的形式及對稱性，該至少兩個對稱區域劃分 該光分析區域；一增益值計算器，利用儲存在該記憶體內之每個像素的該光通量資料和每個區塊的該區域調光值，藉由光通量分析而計算出一增益值；以及一資料補償器，利用來自該增益值計算器的該增益值補償該輸入影像資料。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的裝置，其中如果該背光單元為直下式，將該光分析區域在上、下、左、右方向分為四個互相對稱區域，並儲存該四個對稱區域之其中之一上的光通量資料至該記憶體中。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的裝置，如果該背光單元為側光式，將該光分析區域在上、下方向或左、右方向分為兩個互相對稱區域，並儲存該兩個對稱區域之其中之一上的光通量資料於該記憶體中。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的裝置，其中該記憶體考慮該對稱區域的對稱性，藉由重複存取該光分析區域的一個對稱區域並改變存取至該記憶體的方向，輸出該光分析區域上的該光通量資料。
  18. 一種液晶顯示裝置，包括：一區域調光驅動器，分析一輸入影像資料、產生一區域調光值並根據該分析結果補償該輸入影像資料；一面板驅動器，用於將來自該區域調光驅動器的一補償資料提供至一液晶面板；一時序控制器，用於將來自該區域調光驅動器的該補償資料發送至該面板驅動器並控制面板驅動器的驅動時序；一背光單元，包括複數個區塊以將光線照射至該液晶面板；以及一背光驅動器，用於利用來自該區域調光驅動器之每個區塊的該區域調光值，驅動該複數個區塊，其中該區域調光驅動器包括：一影像分析儀，在一逐塊基礎上分析對應於該複數個區塊的每一個的該 輸入影像資料；一調光值決定器，根據該影像分析儀的分析結果，決定每個區塊的該區域調光值；一記憶體，儲存一光分析區域之至少兩個對稱區域的其中之一中每個像素的光通量資料，其中該光分析區域為該複數個區塊之其中之一的光源的一發光區域，而考慮該發光區域的形式及對稱性，該至少兩個對稱區域劃分該光分析區域；一增益值計算器，利用儲存在該記憶體內之每個像素的該光通量資料和每個區塊的該區域調光值，藉由光通量分析計算出一增益值；以及一資料補償器，利用來自該增益值計算器的該增益值補償該輸入影像資料。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中如果該背光單元為直下式，將該光分析區域在上、下、左、右方向分為四個互相對稱區域，並儲存該四個對稱區域之其中之一上的光通量資料至該記憶體中。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中如果該背光單元為側光式，將該光分析區域在上、下方向或左、右方向分為兩個互相對稱區域，並儲存該兩個對稱區域之其中之一上的光通量資料於該記憶體中。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中該記憶體考慮該對稱區域的對稱性，藉由重複存取該光分析區域的一個對稱區域並改變存取至該記憶體的方向，輸出該光分析區域上的該光通量資料。
  22. 如申請專利範圍第18項所述的液晶顯示裝置，其中該區域調光驅動器內嵌在該時序控制器內。
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