CN110070805A - 一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗及控制方法,电子橱窗包括用于放置展示物品的橱窗主体,橱窗主体上设有液晶显示屏,橱窗主体上与液晶显示屏非正对的至少一个面设有双光源背光阵列,双光源背光阵列包括用于为展示物品提供照明的宽带光源和用于为液晶显示屏提供背光的窄带光源;还包括用于存储液晶显示屏待展示影像信息的视频源,用于复制视频源传输来的图像信号的图像分路模块,用于控制液晶显示屏显示影像信息的液晶显示屏控制单元,用于控制宽带光源和窄带光源亮灭的背光控制单元,图像分路模块用于将复制的图像信号分别传输至液晶显示屏控制单元和背光控制单元。本发明能实现展示物体高质量色彩表现以及电子橱窗显示屏高质量的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子橱窗技术领域,更具体地,涉及一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗及控制方法。
背景技术
光源对物体的显色能力称为显色性,其通过同色温的参考或者基准光源进行比较来表现。显色性使用的是显色指数来表示,显色指数越高,显色性越好。要正确地表示物质本来的颜色,需要使用显色指数高的光源,已知5500k日光的显色指数为100,显色性最好,则越接近该颜色,显色指数越高。目前使用于照明的光源主要为宽带光源,宽带光源包括有日光灯、常规白光LED。该种光源接近于5500K日光,显色指数高,物体的颜色表现较好。
液晶显示(LCD)为被动显示,液晶本身不发光,需要通过调制,使液晶不同的位置产生不同的反射与透射,形成不同的颜色,从而实现显示。因此背光的选择对液晶显示效果有较大的影响。目前使用的LCD的背景光源主要有CCFL、WLED和RGB-LED。冷阴极荧光灯管(CCFL)内充惰性气体,内壁有荧光粉图层,类似于日光管,其运用于液晶显示背光工艺简单,但是寿命较短,显色效果较差,不耐冲击;白光LED(WLED)利用蓝色激发光激发黄色荧光合成白光,其工艺较为简单,抗冲击性强,但其亮度,显色能力强于RGB-LED。RGB-LED虽然设计要求较为复杂,但是由于其具备RGB三基色窄带光谱,有利于实现广色域显示,因此目前是高端液晶显示器的首选背光类型。
电子橱窗主要承载两个主要的功能:1.作为橱窗,展示存在其中的物品;2.橱窗中液晶显示屏幕显示文字和图形内容。物品展示功能要求橱窗具有较好的显色性,需要使用宽带光源进行照明;而橱窗中的屏幕要求颜色鲜艳、色域广,则需要使用窄带光源进行照明。显然,实现这两种功能指标要求选择不同的光源。目前的电子橱窗中使用的是单一光源进行物体的照射与显示屏的背光支持,主要是基于WLED进行照明与背光。而WLED作为一种宽带光源,产生的白光照明能提高物体色彩表现,但是该光源作为液晶显示屏的背光时其色域相比于RGB-LED光源较差。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术中的缺陷,提供一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,能实现展示物体高质量色彩表现以及电子橱窗显示屏高质量的显示效果。
为达到上述目的,本发明采取的技术方案是:提供一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,包括用于放置展示物品的橱窗主体,橱窗主体上设有液晶显示屏,橱窗主体上与液晶显示屏非正对的至少一个面设有双光源背光阵列,所述双光源背光阵列包括用于为展示物品提供照明的宽带光源和用于为液晶显示屏提供背光的窄带光源;还包括用于存储液晶显示屏待展示影像信息的视频源,用于复制视频源传输来的图像信号的图像分路模块,用于控制液晶显示屏显示影像信息的液晶显示屏控制单元,用于控制宽带光源和窄带光源亮灭的背光控制单元,图像分路模块用于将复制的图像信号分别传输至液晶显示屏控制单元和背光控制单元。
液晶显示屏一般为透明状,用户可透过液晶显示屏观察橱窗主体中的展示物品,这里所述的液晶显示屏可以单个侧面,也可以多个侧面同时进行显示,以达到更好地显示效果。
上述方案中,液晶显示屏控制单元根据图像信号控制液晶显示屏显示影像信息,与此同时,背光控制单元根据图像信号控制宽带光源和窄带光源亮灭,且由于宽带光源和窄带光源交替亮灭,使得在窄带光源亮时实现液晶显示屏显示文字和图形内容的功能,在宽带光源亮时实现该电子橱窗展示放置于橱窗主体内展示物品的功能,能实现展示物体高质量色彩表现以及电子橱窗显示屏高质量的显示效果。
优选地,橱窗主体的内部面设有背景板,液晶显示屏和双光源背光阵列均位于背景板的外侧。这样设置使得在浏览该电子橱窗时视觉体验好。
进一步优选地,背景板为高反射率、高散射率的白色背景板。这样设置使得在浏览该电子橱窗时视觉体验更好。
优选地,为了显示效果流畅、无闪烁感,将液晶显示屏设置为刷新频率在120Hz以上的液晶显示屏。
优选地,背光控制单元为单片机、嵌入式***或计算机。对于使用环境为电子橱窗的所有者所处的空间中,可以使用计算机作为背光控制单元;对于独立陈列的电子橱窗,可以选择使用单片机、嵌入式***作为背光控制单元。
优选地,所述双光源电子橱窗还包括为液晶显示屏、双光源背光阵列、图像分路模块、液晶显示屏控制单元及背光控制单元提供电能的电源。
优选地,橱窗主体为长方体结构,橱窗主体的正面上设有透明结构的液晶显示屏,橱窗主体上除背面外的其余四个面中的至少一个面设有双光源背光阵列。两个侧面、顶面和底面中的一个面或多个面均可设置双光源背光阵列。
进一步优选地,橱窗主体为长方体结构,橱窗主体的正面上设有液晶显示屏,橱窗主体的顶面设有双光源背光阵列;顶面上靠近液晶显示屏的一端设有窄带光源,顶面上远离液晶显示屏的一端设有宽带光源,展示物品设于宽带光源下方。这样设置使得照明效果均匀。
优选地,宽带光源为冷阴极荧光灯管CCFL、卤素灯或白光WLED;窄带光源为RGB-LED或RGB激光。
进一步优选地,基于成本和响应时间的需求,宽带光源为白光WLED,窄带光源为RGB-LED。
本发明的另一个目的,在于提供一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗控制方法,其特征在于,使用权利要求1所述的双光源电子橱窗,包括如下步骤:
S1.对视频源内的影像信息进行预处理:在视频源影像信息中的相邻图像帧之间***一帧全画面不具有色彩的灰色帧,使灰色帧与图像帧在时序上交替播放;
S2.图像信号复制并分路:将经预处理后的图像信号输入到图像分路模块,图像分路模块复制图像信号为两路,分别输入至液晶显示屏控制单元和背光控制单元;
S3.帧同步信号提取:图像信号输入至液晶显示屏控制单元和背光控制单元后,液晶显示屏控制单元和背光控制单元同时提取帧同步信号;
S4.液晶显示屏显示与光源亮灭同步:当视频源输出为灰色帧时,液晶显示屏控制单元和背光控制单元提取到灰色帧的帧同步信号,背光控制单元控制宽带光源发光同时窄带光源熄灭,液晶显示屏控制单元控制液晶显示屏无图像显示,以照明展示物品使其具有高显色性;当视频源输出为图像帧时,液晶显示屏控制单元和背光控制单元提取到图像帧的帧同步信号,背光控制单元控制宽带光源熄灭同时窄带光源发光,液晶显示屏控制单元控制液晶显示屏显示图像,以为液晶显示屏提供背光使其具备广色域性。
上述方案中,宽带光源发光同时窄带光源熄灭,此时宽带光源照明展示物品,使其显示更真实的颜色;宽带光源熄灭同时窄带光源发光,此时窄带光源照明液晶屏,使其显示更鲜艳的图案;这使得用户在浏览该电子橱窗时,可以看到橱窗主体内颜色更为真实的展示物品,且液晶显示屏上播放的相关视频信息也可以保持高亮度与高对比度,使用户可以更好地获取实物信息与影像信息。
优选地,步骤S1中的不具有色彩的灰色帧为白色帧。白色帧即所有像素的色阶为最大值;这样设置能提高宽带白光源的透光效率。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
液晶显示屏控制单元根据图像信号控制液晶显示屏显示影像信息,与此同时,背光控制单元根据图像信号控制宽带光源和窄带光源亮灭,且由于宽带光源和窄带光源交替亮灭,使得在窄带光源亮时实现液晶显示屏显示文字和图形内容的功能,在宽带光源亮时实现该电子橱窗展示放置于橱窗主体内展示物品的功能,能实现展示物体高质量色彩表现以及电子橱窗显示屏高质量的显示效果。
附图说明
图1为本实施例一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗的结构示意图。
图2为本实施例中双光源背光阵列的排列图。
图3为本实施例一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗中各部件控制连接图。
图4为本实施例中视频源信号与光源驱动信号时序图。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明的可能省略是可以理解的。
实施例
如图1和图3所示,本实施例提供一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,包括用于放置展示物品的橱窗主体,橱窗主体上设有液晶显示屏,橱窗主体上与液晶显示屏非正对的至少一个面设有双光源背光阵列,所述双光源背光阵列包括用于为展示物品提供照明的宽带光源和用于为液晶显示屏提供背光的窄带光源;还包括用于存储液晶显示屏待展示影像信息的视频源,用于复制视频源传输来的图像信号的图像分路模块,用于控制液晶显示屏显示影像信息的液晶显示屏控制单元,用于控制宽带光源和窄带光源亮灭的背光控制单元,图像分路模块用于将复制的图像信号分别传输至液晶显示屏控制单元和背光控制单元。
液晶显示屏一般为透明状,用户可透过液晶显示屏观察橱窗主体中的展示物品,这里所述的液晶显示屏可以单个侧面,也可以多个侧面同时进行显示,以达到更好地显示效果。
本实施例中,液晶显示屏控制单元根据图像信号控制液晶显示屏显示影像信息,与此同时,背光控制单元根据图像信号控制宽带光源和窄带光源亮灭,且由于宽带光源和窄带光源交替亮灭,使得在窄带光源亮时实现液晶显示屏显示文字和图形内容的功能,在宽带光源亮时实现该电子橱窗展示放置于橱窗主体内展示物品的功能,能实现展示物体高质量色彩表现以及电子橱窗显示屏高质量的显示效果。
其中,橱窗主体的内部面设有背景板,液晶显示屏和双光源背光阵列均位于背景板的外侧。这样设置使得在浏览该电子橱窗时视觉体验好。
本实施例中,背景板为高反射率、高散射率的白色背景板。这样设置使得在浏览该电子橱窗时视觉体验更好。
另外,为了显示效果流畅、无闪烁感,将液晶显示屏设置为刷新频率在120Hz以上的液晶显示屏。
其中,背光控制单元为单片机、嵌入式***或计算机。对于使用环境为电子橱窗的所有者所处的空间中,可以使用计算机作为背光控制单元;对于独立陈列的电子橱窗,可以选择使用单片机、嵌入式***作为背光控制单元。
本实施例中,所述双光源电子橱窗还包括为液晶显示屏、双光源背光阵列、图像分路模块、液晶显示屏控制单元及背光控制单元提供电能的电源。
另外,橱窗主体为长方体结构,橱窗主体的正面上设有透明结构的液晶显示屏,橱窗主体上除背面外的其余四个面中的至少一个面设有双光源背光阵列。两个侧面、顶面和底面中的一个面或多个面均可设置双光源背光阵列。
本实施例中,橱窗主体为长方体结构,橱窗主体的正面上设有液晶显示屏,橱窗主体的顶面设有双光源背光阵列;如图1和图2所示,顶面上靠近液晶显示屏的一端设有窄带光源,顶面上远离液晶显示屏的一端设有宽带光源,展示物品设于宽带光源下方。这样设置使得照明效果均匀。
其中,宽带光源为冷阴极荧光灯管CCFL、卤素灯或白光WLED;窄带光源为RGB-LED或RGB激光。
本实施例中,基于成本和响应时间的需求,宽带光源为白光WLED,窄带光源为RGB-LED。
本实施例还提供了一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗控制方法,其特征在于,使用权利要求1所述的双光源电子橱窗,包括如下步骤:
S1.对视频源内的影像信息进行预处理:在视频源影像信息中的相邻图像帧之间***一帧全画面不具有色彩的灰色帧,使灰色帧与图像帧在时序上交替播放;
S2.图像信号复制并分路:将经预处理后的图像信号输入到图像分路模块,图像分路模块复制图像信号为两路,分别输入至液晶显示屏控制单元和背光控制单元;
S3.帧同步信号提取:图像信号输入至液晶显示屏控制单元和背光控制单元后,液晶显示屏控制单元和背光控制单元同时提取帧同步信号;
S4.液晶显示屏显示与光源亮灭同步:当视频源输出为灰色帧时,液晶显示屏控制单元和背光控制单元提取到灰色帧的帧同步信号,背光控制单元控制宽带光源发光同时窄带光源熄灭,液晶显示屏控制单元控制液晶显示屏无图像显示,以照明展示物品使其具有高显色性;当视频源输出为图像帧时,液晶显示屏控制单元和背光控制单元提取到图像帧的帧同步信号,背光控制单元控制宽带光源熄灭同时窄带光源发光,液晶显示屏控制单元控制液晶显示屏显示图像,以为液晶显示屏提供背光使其具备广色域性;如图4所示为视频源信号与光源驱动信号时序图。
宽带光源发光同时窄带光源熄灭,此时宽带光源照明展示物品,使其显示更真实的颜色;宽带光源熄灭同时窄带光源发光,此时窄带光源照明液晶屏,使其显示更鲜艳的图案;这使得用户在浏览该电子橱窗时,可以看到橱窗主体内颜色更为真实的展示物品,且液晶显示屏上播放的相关视频信息也可以保持高亮度与高对比度,使用户可以更好地获取实物信息与影像信息。
本实施中,步骤S1中的不具有色彩的灰色帧为白色帧。白色帧即所有像素的色阶为最大值;这样设置能提高宽带白光源的透光效率。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例,而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应被包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,包括用于放置展示物品的橱窗主体,橱窗主体上设有液晶显示屏,橱窗主体上与液晶显示屏非正对的至少一个面设有双光源背光阵列,所述双光源背光阵列包括用于为展示物品提供照明的宽带光源和用于为液晶显示屏提供背光的窄带光源;还包括用于存储液晶显示屏待展示影像信息的视频源,用于复制视频源传输来的图像信号的图像分路模块,用于控制液晶显示屏显示影像信息的液晶显示屏控制单元,用于控制宽带光源和窄带光源亮灭的背光控制单元,图像分路模块用于将复制的图像信号分别传输至液晶显示屏控制单元和背光控制单元。
2.根据权利要求1所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,橱窗主体的内部面设有背景板,液晶显示屏和双光源背光阵列均位于背景板的外侧。
3.根据权利要求2所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,背景板为高反射率、高散射率的白色背景板。
4.根据权利要求1所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,液晶显示屏为刷新频率在120Hz以上的液晶显示屏;或/且背光控制单元为单片机、嵌入式***或计算机;或/且所述双光源电子橱窗还包括为液晶显示屏、双光源背光阵列、图像分路模块、液晶显示屏控制单元及背光控制单元提供电能的电源。
5.根据权利要求1所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,橱窗主体为长方体结构,橱窗主体的正面上设有透明结构的液晶显示屏,橱窗主体上除背面外的其余四个面中的至少一个面设有双光源背光阵列。
6.根据权利要求5所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,橱窗主体为长方体结构,橱窗主体的正面上设有液晶显示屏,橱窗主体的顶面设有双光源背光阵列;顶面上靠近液晶显示屏的一端设有窄带光源,顶面上远离液晶显示屏的一端设有宽带光源,展示物品设于宽带光源下方。
7.根据权利要求1所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,宽带光源为冷阴极荧光灯管CCFL、卤素灯或白光WLED;窄带光源为RGB-LED或RGB激光。
8.根据权利要求7所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗,其特征在于,宽带光源为白光WLED,窄带光源为RGB-LED。
9.一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗控制方法,其特征在于,使用权利要求1所述的双光源电子橱窗,包括如下步骤:
S1.对视频源内的影像信息进行预处理:在视频源影像信息中的相邻图像帧之间***一帧全画面不具有色彩的灰色帧,使灰色帧与图像帧在时序上交替播放;
S2.图像信号复制并分路:将经预处理后的图像信号输入到图像分路模块,图像分路模块复制图像信号为两路,分别输入至液晶显示屏控制单元和背光控制单元;
S3.帧同步信号提取:图像信号输入至液晶显示屏控制单元和背光控制单元后,液晶显示屏控制单元和背光控制单元同时提取帧同步信号;
S4.液晶显示屏显示与光源亮灭同步:当视频源输出为灰色帧时,液晶显示屏控制单元和背光控制单元提取到灰色帧的帧同步信号,背光控制单元控制宽带光源发光同时窄带光源熄灭,液晶显示屏控制单元控制液晶显示屏无图像显示,以照明展示物品使其具有高显色性;当视频源输出为图像帧时,液晶显示屏控制单元和背光控制单元提取到图像帧的帧同步信号,背光控制单元控制宽带光源熄灭同时窄带光源发光,液晶显示屏控制单元控制液晶显示屏显示图像,以为液晶显示屏提供背光使其具备广色域性。
10.根据权利要求9所述的一种广色域、高显色性的双光源电子橱窗控制方法,其特征在于,步骤S1中的不具有色彩的灰色帧为白色帧。
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