TWI836700B - 具有背光的顯示裝置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置,包括背光模組及控制電路。控制電路將輸入影像劃分成多個區塊,計算多個區塊中的每一者的背光參數,根據背光參數中的多個工作週期來計算第一工作週期偏移及第二工作週期偏移;根據最大工作週期、最小工作週期及工作週期均值來計算第一權重值及第二權重值;以及根據第一工作週期偏移、第二工作週期偏移、第一權重值及第二權重值來計算峰值工作週期。控制電路更被配置成根據峰值工作週期來產生輸出背光參數,其中背光模組的對應的發光單元根據輸出背光參數而被驅動。

Description

具有背光的顯示裝置及其方法
本發明是有關於一種顯示裝置,且特別是有關於一種具有背光模組的顯示裝置以及其方法,背光模組具有改善顯示裝置的顯示品質的能力。
液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)裝置經常包括背光模組,背光模組被配置成向LCD裝置的顯示面板產生照明光。背光模組必須適當地控制以產生顯示於LCD裝置上的高品質影像。背光調光是一種用於改善顯示面板上所顯示的影像的對比度及品質的技術。隨著對高品質顯示裝置的需求增加,進一步改善顯示裝置的背光調光技術的效能之需要亦與日俱增。
本發明提供一種具有背光模組的顯示裝置以及其方法,能夠改善顯示裝置的顯示品質。
本發明實施例的顯示裝置可包括背光模組及控制電路,其中背光模組包括多個發光單元。控制電路被配置成:將輸入影像劃分成多個區塊,且計算多個區塊中的每一者的背光參數,其中背光參數中的每一者分別與發光單元中的一者對應,以用於對對應的發光單元的亮度進行控制,且背光參數中的每一者包括多個工作週期。控制單元更被配置成根據多個區塊中的每一者的背光參數中的多個工作週期來計算第一工作週期偏移及第二工作週期偏移;以及決定多個工作週期之中的最大工作週期、多個工作週期之中的最小工作週期以及多個工作週期的工作週期均值。控制單元更被配置成根據最大工作週期、最小工作週期及工作週期均值來計算第一權重值及第二權重值;以及根據多個工作週期、第一工作週期偏移、第二工作週期偏移、第一權重值及第二權重值來計算峰值工作週期。控制單元更被配置成根據峰值工作週期來產生輸出背光參數,其中背光模組的對應的發光單元根據輸出背光參數而被驅動。
本發明實施例的適用於顯示裝置的方法可包括下列步驟:將輸入影像劃分成多個區塊,且計算多個區塊中的每一者的背光參數,其中背光參數中的每一者分別與發光單元中的一者對應,以用於對對應的發光單元的亮度進行控制,且背光參數中的每一者包括多個工作週期;根據多個區塊中的每一者的背光參數中的多個工作週期來計算第一工作週期偏移及第二工作週期偏移;決定多個工作週期之中的最大工作週期、多個工作週期之中的最小工作週期以及多個工作週期的工作週期均值;根據最大工作週期、最小工作週期及工作週期均值來計算第一權重值及第二權重值;根據多個工作週期、第一工作週期偏移、第二工作週期偏移、第一權重值及第二權重值來計算峰值工作週期;以及根據峰值工作週期來產生輸出背光參數,其中背光模組的對應的發光單元根據輸出背光參數而被驅動。
在一些實施例中,根據第一權重值及第二權重值來對用於控制顯示裝置的背光模組的背光參數進行調整,其中第一權重值及第二權重值是根據每一背光參數中的最大工作週期、最小工作週期、多個工作週期的工作週期均值來計算。第一權重值可指示輸入影像的對比度且第二權重值可指示輸入影像的亮度改變。以此種方式,根據輸入影像的內容來有效地對背光參數進行調整,且改善顯示裝置上所顯示的影像的品質。另外,背光參數中的每一者可更包括用於對背光模組的亮度進行控制的電流值,其中當峰值工作週期大於預設工作週期時,對電流值進行調整。以此種方式,即使峰值工作週期大於100%,背光模組亦會被有效率地控制。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
在不背離本發明的範圍的條件下,可利用其他實施例且可進行結構改變。另外,本文中使用的措辭及術語是出於說明的目的,而不應被認為用來限制本發明。本文中「包括」、「包含」或「具有」及其變型的使用意在涵蓋其後列出的項及其等效物以及附加項。
參照圖1,根據一些實施例示出包括顯示面板110、背光模組120、記憶體130及控制電路140的顯示裝置100。顯示面板110被配置成顯示由控制電路140輸出的輸出影像OUT_IMG的影像資料。顯示面板110可為液晶顯示器(LCD)面板,例如邊緣場切換(fringe field switching,FFS)面板、面內切換(in-plane switching,IPS)面板、扭曲向列(twisted nematic,TN)面板及垂直對準(vertical alignment,VA)面板,此在本發明中不受限制。
背光模組120可被劃分成多個發光單元(或區塊),所述多個發光單元(或區塊)可在自控制電路140輸出的背光參數140_P的控制下各別地對顯示面板110進行照明。背光模組120可由至少一個脈寬調變(pulse-width modulation,PWM)控制訊號控制,所述至少一個脈寬調變(PWM)控制訊號具有代表照明時間對PWM控制訊號的整個週期的比率的工作週期。在一些實施例中,發光單元(未示出)中的每一者包括多個光源,其中光源分別由PWM控制訊號的工作週期控制。背光模組120的光源可為發光二極體(light-emitting diode,LED),但本發明並不限於此。
背光參數140_P可包括與背光模組120的每一發光單元中的光源對應的工作週期。每一背光參數140_P用於對對應的發光單元的亮度進行調整。舉例而言,背光參數140_P包括每一光源的工作週期,其中100%對應於最大亮度且0%對應於最小亮度。在一些實施例中,每一背光參數更包括電流值,其中每一光源的亮度可根據電流值來調整。舉例而言,隨著被施加至光源的電流值增大,光源的亮度增大。
控制電路140可接收輸入影像IN_IMG且對輸入影像IN_IMG進行至少一個操作,以產生輸出影像OUT_IMG。所述至少一個操作可包括改善輸入影像IN_IMG的品質及/或減小輸入影像IN_IMG的雜訊的操作,藉此改善顯示面板110上所顯示的影像的品質。控制電路140更被配置成決定用於控制背光模組120的背光參數140_P。舉例而言,控制電路140可決定背光模組120的每一發光單元的每一光源的背光參數中所包括的時脈週期及電流值。在一些實施例中,控制電路140基於輸入影像IN_IMG及儲存於記憶體130中的至少一個查找表(look-up-table,LUT)來決定背光參數140_P。儲存於記憶體130中的LUT可包括圖3中所示的均值偏移LUT及峰值偏移LUT。
在一些實施例中,顯示裝置100更包括背光驅動器(未示出),背光驅動器(未示出)被配置成根據背光參數140_P來驅動背光模組120。控制電路140可耦合至背光驅動器或者可包括於顯示裝置100的背光驅動器中。在一些實施例中,顯示裝置100更包括產生同步控制訊號(即,垂直同步訊號)的時序控制器(未示出),其中背光模組120可與同步控制訊號同步地被驅動。控制電路140可耦合至時序控制器或者可包括於顯示裝置100的時序控制器中。
參照圖2,根據一些實施例示出用於控制電路140的方法的流程圖。圖2中示出的每一區塊可由硬件(例如,數位影像處理器)、軟體(例如,電腦程式)或它們的組合來實施。在方塊141至143中,控制電路140接收輸入影像IN_IMG且基於輸入影像IN_IMG來進行局部調光操作,以產生輸出影像OUT_IMG。控制電路140可對輸入影像IN_IMG進行至少一個處理操作,以產生輸出影像OUT_IMG。本發明並不用以限制處理操作。舉例而言,可進行處理操作以減小輸入影像的雜訊、改善影像的品質及/或任何其他目的。輸入影像IN_IMG可包括多個畫素,且每一畫素包括灰階,例如紅色灰階、綠色灰階及藍色灰階。輸出影像OUT_IMG顯示於顯示裝置100的顯示面板110上。
在方塊142中,控制電路140更被配置成根據輸入影像IN_IMG的畫素的灰階來產生背光參數142a。在一些實施例中,控制電路140被配置成將輸入影像IN_IMG劃分成多個區塊(未示出),其中每一區塊包括輸入影像IN_IMG的多個畫素。每一區塊的大小根據設計需要來決定,且並不限於任何特定值。控制電路140可根據區塊中的畫素的灰階來計算輸入影像IN_IMG的區塊中的每一者的背光參數142a。每一背光參數142a與背光模組120的發光單元對應,且每一背光參數142a被配置成對對應的發光單元的亮度進行控制。在一些實施例中,每一背光參數142a包括用於對背光模組120的對應的發光單元中所包括的光源進行控制的脈寬調變(PWM)訊號的至少一個工作週期。舉例而言,區塊的背光參數142a可包括每一光源的工作週期,其中100%的工作週期與光源的最大亮度對應且0%的工作週期與光源的最低亮度對應。一般而言,當對應的區塊中的畫素亮時工作週期大;且當畫素暗時工作週期小。在一些實施例中,工作週期以8位元值進行記錄且工作週期的值介於自0至255的範圍內。
在一些實施例中,每一背光參數142a與輸入影像IN_IMG的區塊中的一者對應且與背光模組120的發光單元中的一者對應。每一背光參數142a包括用於對背光模組120的對應的發光單元中的光源進行控制的工作週期。在方塊144中,控制電路140基於自方塊142輸出的背光參數142a來產生每一區塊的工作週期。在方塊145_1及145_2中,對於輸入影像IN_IMG的每一區塊,控制電路140計算所述區塊的工作週期之中的最大工作週期、區塊的工作週期之中的最小工作週期以及區塊的工作週期的均值工作週期。舉例而言,根據方程式(1)至(3)來計算大小為n*n的區塊的最大工作週期duty_max、最小工作週期duty_min及均值工作週期duty_mean,其中n是正整數: duty_max = max(1: n*n)    (1) duty_min = min(1:n*n)      (2) duty_mean = sum(1:n*n)/(n*n) (3)
在方塊146中,控制電路140根據最大工作週期duty_max、最小工作週期duty_min及均值工作週期duty_mean來計算權重值w1及w2。舉例而言,當工作週期以8位元值進行記錄時,根據以下方程式(4)及(5)來計算權重值w1及w2: w1 = (duty_max-duty_min) / 256       (4) w2 = (duty_mean-duty_min) / 256      (5)
如方程式(5)及(6)中所示,權重值w1是根據最大工作週期duty_max與最小工作週期duty_min之間的差來計算。最大工作週期duty_max與最小工作週期duty_min之間的差可指示輸入影像IN_IMG中的畫素的對比度。另外,權重值w2是根據均值工作週期duty_mean與最小工作週期duty_min之間的差來計算。均值工作週期duty_mean與最小工作週期duty_min之間的差可指示輸入影像IN_IMG中的畫素的亮度改變。以此方式,經調整的背光參數140_P可根據輸入影像IN_IMG的內容而改寫。
在方塊147中,控制電路140根據自方塊144提供的工作週期(亦被稱為輸入工作週期)來決定峰值偏移P_shift及均值偏移M_shift(亦被稱為第一工作週期偏移及第二工作週期偏移)。在一些實施例中,控制電路140根據預先儲存於記憶體(即,圖1中的顯示裝置100的記憶體130)中的峰值LUT及均值LUT來決定峰值偏移P_shift及均值偏移M_shift。峰值偏移LUT可記錄工作週期(即,輸入工作週期)與對應的峰值偏移P_shift之間的關係;且均值LUT可記錄工作週期與對應的均值偏移M_shift之間的關係。
圖3是示出根據一些實施例的示例性峰值偏移LUT 301及均值偏移LUT 302的圖。圖3中所示的圖的垂直軸線示出工作週期偏移(即,峰值偏移及均值偏移)且圖3中所示的圖的水平軸線示出輸入工作週期。如圖3中所示,當輸入工作週期是x時,控制電路140可使用LUT 301及302來決定對應的峰值偏移P_shift (x)及均值偏移M_shift (x)。以此種方式,控制電路140可根據輸入至方塊147的輸入工作週期來決定峰值偏移P_shift及均值偏移M_shift。
回到圖2,在方塊148中,控制電路140被配置成根據輸入工作週期x、峰值偏移P_shift、均值偏移M_shift以及權重值w1及w2來計算峰值工作週期duty_pk。舉例而言,控制電路140根據以下方程式(6)來計算峰值工作週期duty_pk,其中x是輸入工作週期;w1及w2是權重值;P_shift (x)是與輸入工作週期x對應的峰值偏移;且M_shift (x)是與輸入工作週期x對應的均值偏移: duty_pk (x) = x+ w1*P_shift (x)+ w2* M_shift (x)         (6)
在其中工作週期被記錄為8位元值的實例中,可記錄的最大值為255。如方程式(6)中所示,當輸入工作週期x為大(即255)時,可能峰值工作週期duty_pk大於255。如此一來,所計算的峰值工作週期duty_pk應被調整成處於容許範圍內(即自0至255)。在方塊149中,控制電路140被配置成對峰值工作週期及電流值進行調整以產生輸出背光參數140_P。輸出背光參數140_P可包括輸出工作週期及電流值,輸出工作週期及電流值被配置成對背光模組120的發光單元的亮度進行控制。在一些實施例中,控制電路140被配置成判斷峰值工作週期duty_pk是否大於第一預設工作週期。當8位元工作週期被記錄時,第一預設工作週期可為255或100%的工作週期,但本發明並不用以將第一預設工作週期限制為任何特定值。第一預設工作週期可被設定為90%、80%或基於設計要求的任何其他值。
當判斷出峰值工作週期duty_pk不大於第一預設工作週期時,控制電路140不對峰值工作週期duty_pk及被施加至背光模組120的光源的電流進行調整。如此一來,峰值工作週期duty_pk被設定為輸出工作週期及輸出背光參數140_P,且輸出背光參數140_P的電流值不變。
當判斷出峰值工作週期duty_pk大於第一預設工作週期時,控制電路140被配置成將第一預設工作週期設定為輸出工作週期及輸出背光參數140_P且更被配置成根據峰值工作週期duty_pk與第一預設工作週期之間的差來對電流值進行調整。一般而言,當峰值工作週期duty_pk與第一預設工作週期之間的差大時,調整電流的量大,且反之亦然。
圖4是示出根據一些實施例的對峰值工作週期duty_pk及被施加至背光模組120的光源的電流I的調整的圖。圖4中所示的圖包括線401及402,其中線401示出對峰值工作週期duty_pk的調整,且線402示出對被施加至背光模組120的光源的電流I的調整。如圖4中所示,當峰值工作週期duty_pk小於預設工作週期時,不對峰值工作週期duty_pk及電流進行調整。當峰值工作週期duty_pk大於預設工作週期時,峰值工作週期duty_pk被設定為100%的預設工作週期,且電流I是根據峰值工作週期duty_pk與100%的預設工作週期之間的差來調整。圖4中所示的箭頭AR2示出當峰值工作週期duty_pk大於預設工作週期時對電流I的調整。作為實例,當與光源對應的峰值工作週期duty_pk大於預設工作週期時,可將被施加至背光模組120的光源的電流I自電流值I1調整至電流值I2。根據峰值工作週期duty_pk與100%的預設工作週期之間的差來決定電流值I1與電流值I2之間的差。圖4中示出的圖更示出箭頭AR1,箭頭AR1指示輸入工作週期(即,在圖2所示方塊144中)與峰值工作週期duty_pk(即,在圖2所示方塊148中)之間的偏移。當在方塊148中對電流I及峰值工作週期duty_pk進行調整時,輸出背光參數140_P中的輸出工作週期處於容許範圍內(即,0至255),同時背光模組的光源的亮度被控制成處於期望的水準。控制電路140向背光模組120輸出包括電流值及輸出峰值工作週期的輸出背光參數140_P,以對背光模組120中的發光單元的光源進行控制。
在一些實施例中,控制電路140更被配置成判斷來自方塊144的輸入工作週期是否小於第二預設工作週期。當輸入工作週期小於第二預設工作週期時,控制電路140不對輸入工作週期進行調整且直接輸出輸入工作週期作為背光參數140_P。以此種方式,當區塊的畫素太暗時,控制電路140不對發光單元的與區塊對應的工作週期進行調整。因此,顯示面板110上所顯示的影像的對比度得到改善。
圖5A示出背光參數142a中的輸入工作週期的直方圖;且圖5B示出根據一些實施例的峰值工作週期的直方圖。在圖5A及圖5B中,工作週期x1指示第二預設工作週期,且控制電路140被配置成不在自0至x1的範圍內對輸入工作週期進行調整。換言之,圖5A及圖5B中介於自0至x1的範圍內的工作週期是相同的。介於自x1至255的範圍內的輸入工作週期用於根據以上方程式(1)至(6)來計算峰值工作週期。在圖5B中所示的示例性直方圖中,峰值工作週期介於自x1至300的範圍內,此處於8位元值的容許範圍(0至255)之外。在圖5B中,介於自250至300的範圍內的峰值工作週期將被調整為預設工作週期255(或100%),且被施加至光源的電流將被調整,所述電流與介於自250至300的範圍內的峰值工作週期對應。結合圖4闡述關於對峰值工作週期及被施加至背光模組120的光源的電流的調整的詳細說明。
圖6是示出根據一些實施例的適用於包括背光模組的顯示裝置的方法的流程圖。在方塊610中,將輸入影像劃分成多個區塊,且計算所述區塊中的每一者的背光參數,其中背光參數中的每一者分別與發光單元中的一者對應,以用於對對應的發光單元的亮度進行控制,且背光參數中的每一者包括多個工作週期。在方塊620中,根據所述多個區塊中的每一者的背光參數中的所述多個工作週期來計算第一工作週期偏移及第二工作週期偏移。在方塊630中,決定所述多個工作週期之中的最大工作週期、所述多個工作週期之中的最小工作週期以及所述多個工作週期的工作週期均值。在方塊640中,根據最大工作週期、最小工作週期及工作週期均值來計算第一權重值及第二權重值。在方塊650中,根據所述多個工作週期、第一工作週期偏移、第二工作週期偏移、第一權重值及第二權重值來計算峰值工作週期。在方塊660中,根據峰值工作週期來產生輸出背光參數,其中背光模組的對應的發光單元根據輸出背光參數而被驅動。
在一些實施例中,將輸入影像劃分成多個區塊且計算所述區塊中的每一者的背光參數。根據權重值進一步對背光參數進行調整,其中權重值可指示輸入影像中的對比度及亮度改變。以此種方式,根據輸入影像的內容來有效地對背光參數進行調整。此外,背光參數中的每一者可更包括用於對背光模組的亮度進行控制的電流值,其中當峰值工作週期大於預設工作週期(即,100%的工作週期)時,對電流值進行調整。以此種方式,即使峰值工作週期大於100%,背光模組亦會被有效地控制。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:顯示裝置 110:顯示面板 120:背光模組 130:記憶體 140:控制電路 140_P、142a:背光參數 141、142、143、144、145_1、145_2、146、147、148、149、610、620、630、640、650、660:方塊 301:峰值偏移LUT/LUT 302:均值偏移LUT/LUT 401、402:線 AR1、AR2:箭頭 duty_pk:峰值工作週期 I1、I2:電流值 IN_IMG:輸入影像 M_shift (x):均值偏移 OUT_IMG:輸出影像 P_shift (x):峰值偏移 x:輸入工作週期
圖1是示出根據一些實施例的顯示裝置的示意圖。 圖2是示出根據一些實施例的適用於對顯示裝置的背光模組進行控制的方法的流程圖。 圖3是示出根據一些實施例的輸入工作週期與工作週期偏移之間的關係的圖。 圖4是示出根據一些實施例的對包括工作週期及電流值的背光參數的調整的圖。 圖5A及圖5B示出根據一些實施例的調整之前及調整之後的示例性工作週期直方圖。 圖6是示出根據一些實施例的適用於包括背光模組的顯示裝置的方法的流程圖。
100:顯示裝置
110:顯示面板
120:背光模組
130:記憶體
140:控制電路
140_P:背光參數
LUT:查找表
IN_IMG:輸入影像
OUT_IMG:輸出影像

Claims (19)

  1. 一種顯示裝置,包括:背光模組,包括多個發光單元;控制電路,被配置成:將輸入影像劃分成多個區塊,且計算所述多個區塊中的每一者的背光參數,其中所述背光參數中的每一者分別與所述多個發光單元中的一者對應,以用於對所述多個發光單元中對應的發光單元的亮度進行控制,且所述背光參數中的每一者包括多個工作週期;根據所述多個區塊中的每一者的所述背光參數中的所述多個工作週期來計算第一工作週期偏移及第二工作週期偏移;決定所述多個工作週期之中的最大工作週期、所述多個工作週期之中的最小工作週期以及所述多個工作週期的工作週期均值;根據所述最大工作週期、所述最小工作週期及所述工作週期均值來計算第一權重值及第二權重值;根據所述多個工作週期、所述第一工作週期偏移、所述第二工作週期偏移、所述第一權重值及所述第二權重值來計算峰值工作週期;以及根據所述峰值工作週期來產生輸出背光參數,其中所述背光模組的所述對應的發光單元根據所述輸出背光參數而被 驅動。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述多個區塊中的每一者的所述輸出背光參數包括輸出工作週期及電流值,所述控制電路更被配置成:判斷所述多個峰值工作週期中的每一者是否大於預設工作週期;以及因應於判斷出所述多個峰值工作週期中的峰值工作週期大於所述預設工作週期,將所述預設工作週期設定為所述輸出工作週期且對所述電流值進行調整以產生經調整電流值;以及因應於判斷出所述峰值工作週期小於所述預設工作週期,將所述峰值工作週期設定為所述輸出工作週期且保持所述電流值不變。
  3. 如請求項2所述的顯示裝置,其中所述電流值的調整量是根據所述峰值工作週期與所述預設工作週期之間的差來決定。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述輸入影像包括多個畫素,且所述控制電路根據所述多個畫素的灰階來決定與所述多個發光單元對應的所述背光參數。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置,其中 所述第一工作週期偏移是根據第一查找表來決定,其中所述第一查找表記錄所述第一工作週期偏移與所述工作週期之間的關係,且所述第二工作週期偏移是根據第二查找表來決定,其中所述第二查找表記錄所述第二工作週期偏移與所述工作週期之間的關係。
  6. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述控制電路對所述多個工作週期進行平均以獲得所述工作週期均值。
  7. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述控制電路更被配置成:根據所述最大工作週期與所述最小工作週期之間的差來決定所述第一權重值;以及根據所述工作週期均值與所述最小工作週期之間的差來決定所述第二權重值。
  8. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述控制電路更被配置成:將所述第一權重值與所述第一工作週期偏移相乘以產生第一偏移值;將所述第二權重值與所述第二工作週期偏移相乘以產生第二偏移值;以及將所述第一偏移值及所述第二偏移值加至所述背光參數,以 產生所述峰值工作週期。
  9. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述多個發光單元中的每一者包括至少一個發光二極體,且所述輸出背光參數對所述對應的發光單元中的所述至少一個發光二極體的亮度進行控制。
  10. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述控制電路是所述顯示裝置的時序控制器。
  11. 一種適用於包括背光模組的顯示裝置的方法,所述方法包括:將輸入影像劃分成多個區塊,且計算所述多個區塊中的每一者的背光參數,其中所述背光參數中的每一者分別與多個發光單元中的一者對應,以用於對所述多個發光單元中對應的發光單元的亮度進行控制,且所述背光參數中的每一者包括多個工作週期;根據所述多個區塊中的每一者的所述背光參數中的所述多個工作週期來計算第一工作週期偏移及第二工作週期偏移;決定所述多個工作週期之中的最大工作週期、所述多個工作週期之中的最小工作週期以及所述多個工作週期的工作週期均值;根據所述最大工作週期、所述最小工作週期及所述工作週期均值來計算第一權重值及第二權重值;根據所述多個工作週期、所述第一工作週期偏移、所述第二工作週期偏移、所述第一權重值及所述第二權重值來計算峰值工作週期;以及 根據所述峰值工作週期來產生輸出背光參數,其中所述背光模組的所述對應的發光單元根據所述輸出背光參數而被驅動。
  12. 如請求項11所述的方法,其中所述多個區塊中的每一者的所述輸出背光參數包括輸出工作週期及電流值,且根據所述峰值工作週期來產生所述輸出背光參數包括:判斷所述多個峰值工作週期中的每一者是否大於預設工作週期;以及因應於判斷出所述多個峰值工作週期中的峰值工作週期大於所述預設工作週期,將所述預設工作週期設定為所述輸出工作週期且對所述電流值進行調整以產生經調整電流值;以及因應於判斷出所述峰值工作週期小於所述預設工作週期,將所述峰值工作週期設定為所述輸出工作週期且保持所述電流值不變。
  13. 如請求項12所述的方法,其中所述電流值的調整量是根據所述峰值工作週期與所述預設工作週期之間的差來決定。
  14. 如請求項11所述的方法,其中所述輸入影像包括多個畫素,且所述背光參數是對應於所述多個發光單元而根據所述多個畫素的灰階來決定。
  15. 如請求項11所述的方法,其中所述第一工作週期偏移是根據第一查找表來決定,其中所述第一查找表記錄所述第一工作週期偏移與所述工作週期之間的關係,且所述第二工作週期偏移是根據第二查找表來決定,其中所述第二查找表記錄所述第二工作週期偏移與所述工作週期之間的關係。
  16. 如請求項11所述的方法,其中所述多個工作週期被進行平均以獲得所述工作週期均值。
  17. 如請求項11所述的方法,其中根據所述最大工作週期、所述最小工作週期及所述工作週期均值來計算所述第一權重值及所述第二權重值包括:根據所述最大工作週期與所述最小工作週期之間的差來計算所述第一權重值;以及根據所述工作週期均值與所述最小工作週期之間的差來計算所述第二權重值。
  18. 如請求項11所述的方法,其中根據所述多個工作週期、所述第一工作週期偏移、所述第二工作週期偏移、所述第一權重值及所述第二權重值來計算所述峰值工作週期包括:將所述第一權重值與所述第一工作週期偏移相乘以產生第一偏移值;將所述第二權重值與所述第二工作週期偏移相乘以產生第二 偏移值;以及將所述第一偏移值及所述第二偏移值加至所述背光參數,以產生所述峰值工作週期。
  19. 如請求項11所述的方法,其中所述多個發光單元中的每一者包括至少一個發光二極體,且所述輸出背光參數對所述對應的發光單元中的所述至少一個發光二極體的亮度進行控制。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201303833A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 Orise Technology Co Ltd 用於背光區域調光系統中顯示畫面影像之補償裝置及方法
CN103137087A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 乐金显示有限公司 使输入和输出同步信号同步的方法和电路、使用该方法和电路的背光驱动器
WO2018101655A1 (ko) * 2016-12-01 2018-06-07 삼성전자(주) 디스플레이장치 및 그 제어방법
CN108389552A (zh) * 2018-03-19 2018-08-10 京东方科技集团股份有限公司 背光亮度处理方法及系统、背光亮度调节方法、存储介质
CN111951735A (zh) * 2019-05-16 2020-11-17 联咏科技股份有限公司 调光控制方法和装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102545211B1 (ko) * 2018-01-10 2023-06-19 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
KR102348402B1 (ko) * 2020-03-31 2022-01-07 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201303833A (zh) * 2011-07-12 2013-01-16 Orise Technology Co Ltd 用於背光區域調光系統中顯示畫面影像之補償裝置及方法
CN103137087A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 乐金显示有限公司 使输入和输出同步信号同步的方法和电路、使用该方法和电路的背光驱动器
WO2018101655A1 (ko) * 2016-12-01 2018-06-07 삼성전자(주) 디스플레이장치 및 그 제어방법
CN108389552A (zh) * 2018-03-19 2018-08-10 京东方科技集团股份有限公司 背光亮度处理方法及系统、背光亮度调节方法、存储介质
CN111951735A (zh) * 2019-05-16 2020-11-17 联咏科技股份有限公司 调光控制方法和装置

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