背光扫描方法,背光驱动器以及显示设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术,具体涉及背光扫描方法,背光驱动器以及显示设备。
背景技术
运动模糊(Motion Blur)是指人眼在观察液晶显示器(LCD)显示的快速变化的图像时出现拖影和模糊的情况。为了改善液晶显示器(LCD)的运动模糊,在现有技术中可以采用提高液晶显示器响应速度的方法,也可以采用降低液晶显示器的保持时间的方法,同时可以通过背光控制达到缩短液晶显示器的保持时间。在背光控制中,液晶显示器通常采用背光扫描的方法改善运动模糊。
然而,在现有的背光扫描中,每个控制周期内扫描脉冲的产生方式,位置以及个数固定,对改善运动模糊具有局限性。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种背光扫描控制方法,通过在每个控制周期的部分时间内控制流过相应的LED通道的电流为零,以改善运动模糊。
根据本发明的一方面提供一种用于显示设备的背光扫描方法。所述背光扫描方法包括:
将每个控制周期划分为N个分周期;
在所述控制周期内产生M个扫描信号以驱动背光源中M个LED通道,其中所述扫描信号包括i个扫描脉冲,所述扫描脉冲与所述分周期一一对应,并且所述扫描脉冲的宽度不大于相应的分周期的长度,M≥1,1≤i≤N;以及
根据需要被掩盖的扫描脉冲个数对相应扫描脉冲进行掩盖,以在所述控制周期的部分时间内控制流过相应的LED通道的电流为零。
优选地,通过检测所述显示设备接收的视频图像产生操控指令,以及根据所述操控指令调整所述扫描信号中扫描脉冲的个数、被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置。
优选地,所述扫描信号中扫描脉冲从所述控制周期的起始位置开始产生。
优选地,所述扫描信号中扫描脉冲以所述控制周期的结束位置为止。
优选地,第j个扫描信号的周期的起始位置与所述控制周期的起始位置存在预定的时间偏移,M≥1,1≤j≤M。
优选地,从需要被掩盖扫描脉冲的起始位置起,持续对相应个数的扫描脉冲进行掩盖。
根据本发明的第二方面提供一种背光驱动器。所述背光驱动器包括:
控制电路,被配置在控制周期内产生M个扫描信号,其中,所述控制周期被划分为N个分周期,所述扫描信号包括i个扫描脉冲,所述扫描脉冲与所述分周期一一对应,并且所述扫描脉冲的宽度不大于相应的分周期的长度,M≥1,1≤i≤N;以及
功率驱动电路,被配置为接收所述M个扫描信号以驱动背光源中M个LED通道,其中所述控制电路被配置为根据需要被掩盖的扫描脉冲个数对相应扫描脉冲进行掩盖,以在所述控制周期的部分时间内控制流过相应的LED通道的电流为零。
优选地,所述控制电路接收操控指令以调整所述扫描信号中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置,其中所述操控指令通过检测所述显示设备接收的视频图像产生。
优选地,所述扫描信号中扫描脉冲从所述控制周期的起始位置开始产生。
优选地,所述扫描信号中扫描脉冲以所述控制周期的结束位置为止。
优选地,第j个扫描信号的周期的起始位置与所述控制周期的起始位置存在预定的时间偏移,1≤j≤M。
优选地,从需要被掩盖扫描脉冲的起始位置起,持续对相应个数的扫描脉冲进行掩盖。
优选地,所述功率驱动电路包括:
M个功率管,与所述M个LED通道分别串联耦接,其中所述功率管的控制端受所述扫描信号控制,以控制相应的LED通道点亮或熄灭。
优选地,所述功率驱动电路包括:
M个功率管,与所述M个LED通道分别串联耦接,以及
M个开关,与所述M个功率管分别串联耦接,其中所述扫描信号控制所述开关导通或关断,以控制相应的LED通道点亮或熄灭。
根据本发明的第三方面提供一种显示设备。所述显示设备包括:如第二方面中任一项所述的背光驱动器;以及
背光源,耦接至所述背光驱动器。
本发明实施例通过在一个控制周期内调整扫描信号中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置,以在每个控制周期的部分时间内控制流过相应的LED通道的电流为零,从而改善运动模糊。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1是本发明实施例的显示设备的电路图;
图2是本发明第一实施例的扫描信号的工作波形图;
图3是本发明第二实施例的扫描信号的工作波形图;
图4是本发明第一实施例背光驱动器的电路图;
图5是本发明第二实施例背光驱动器的电路图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
同时,应当理解,在以下的描述中,“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时,它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件,元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反,当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时,意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
图1是本发明实施例的显示设备的电路图。常规的显示设备包括显示板,显示板驱动器,背光源,背光驱动器等几部分。显示板驱动器(未画出)根据视频信号驱动显示板以显示送入的视频信号。背光源对显示板(未画出)进行照射,显示板根据背光源发射的光的透射率显示图像。在显示图像时,LCD使液晶分子发生运动以在显示一帧的时间段中改变单位单元的开口率,并维持改变的开口率直到下一帧开始。在图1中,背光驱动器10被配置为产生扫描信号PWM以驱动背光源11发光,扫描信号PWM在一个控制周期内具有多个扫描脉冲,其中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置均可以被设置。进一步地,扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及扫描脉冲可以根据显示板接受的视频信号进行调整。进一步地,背光驱动器10被配置为产生幅值调光信号,以改变流过背光源11的电流幅值。在本实施例中背光源11可以为发光二极管(LED),冷阴极荧光灯(CCFL)等能够发光的器件。
在优选的实施例中,背光源11包括M个LED通道,背光驱动器10被配置为产生M个扫描信号以驱动M个LED通道。其中控制周期被划分为N个分周期。每个扫描信号包括i个扫描脉冲,该扫描脉冲与分周期一一对应,并且所述扫描脉冲的宽度不大于相应的分周期的长度,M≥1,1≤i≤N。背光驱动器根据需要被掩盖的扫描脉冲个数对相应扫描脉冲进行掩盖,以在每个控制周期的部分时间内控制流过相应的LED通道的电流为零。当相应的分周期内扫描信号没有扫描脉冲或扫描脉冲被掩盖,相应的LED通道没有电流,相应的背光亮度为零,在此期间液晶进行扭转,以改变透光度,从而削弱运动模糊的效果。在优选的实施例中,上位机12检测视频信号,根据视频信号的特征发出操控命令,其中操控命令包括3个参数,扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置。上位机12发出的命令首先给背光驱动器10,背光驱动器10再根据此命令产生相应的扫描信号,以控制背光源11。背光源11在扫描脉冲有效时点亮对应的背光源,在扫描脉冲无效时熄灭对应的背光源。在背光源熄灭期间,液晶进行扭转,以改变透光度,从而削弱运动模糊的效果。在本实施例中,上位机12指可以直接发出操控命令的控制器或计算机。
在优选的实施例中,背光驱动器10包括控制电路101和功率驱动电路102。控制电路101被配置为接收上位机12的操控命令,以产生相应的扫描信号PWM。功率驱动电路102被配置为接收扫描信号PWM,以驱动对应的背光源。进一步地,控制电路101被配置为产生幅值调光信号(图中未示出),功率驱动电路102接收幅值调光信号以改变流过背光源的电流幅值。
图2是本发明第一实施例中扫描信号的波形图。在本实施例中,以背光源包括5个LED通道为例,每个LED通道包括多个串联连接的LED。在图2中,扫描信号PWM1-PWM5用于驱动相应的LED通道,由上至下依次示出,其中VSYNC为控制信号,其周期为控制周期TSYNC,扫描信号PWM1-PWM5中扫描脉冲从控制周期TSYNC的起始位置开始产生。扫描信号PWM1-PWM5中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置受上位机控制分别设置。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM1包括8个扫描脉冲,0个被掩盖的扫描脉冲。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM2包括6个扫描脉冲,0个被掩盖的扫描脉冲。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM3包括6个扫描脉冲,2个被掩盖的扫描脉冲,其中从第一个扫描脉冲开始掩盖,依次掩盖第一个扫描脉冲和第二个扫描脉冲(如图中虚线所示的脉冲)。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM4包括8个扫描脉冲,3个被掩盖的扫描脉冲,其中从第三个扫描脉冲开始掩盖,依次掩盖第三、四和五个扫描脉冲(如图中虚线所示的脉冲)。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM5包括7个扫描脉冲,2个被掩盖的扫描脉冲,其中从第四个扫描脉冲开始掩盖,依次掩盖第四和五个扫描脉冲(如图中虚线所示的脉冲)。当对应的扫描脉冲无效,或者被掩盖时,流过对应的LED串的电流为零,对应的LED串被熄灭,在此期间液晶进行扭转,以改变透光度,从而削弱运动模糊的效果。
图3是本发明第二实施例中扫描信号的波形图。在本实施例中,以背光源包括5个LED通道为例,每个LED通道包括多个串联连接的LED。在图2中,扫描信号PWM1-PWM5用于驱动相应的LED串,由上至下依次示出。扫描信号PWM1-PWM5中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置受上位机控制分别设置。在本实施例中,扫描信号PWM1,PWM3以及PWM5中扫描脉冲的起始位置从控制周期TSYNC的起始位置开始产生,也即扫描脉冲可以在控制信号VSYNC的上升沿开始产生。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM1包括8个扫描脉冲,0个被掩盖的扫描脉冲。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM2包括6个扫描脉冲,0个被掩盖的扫描脉冲,其中扫描信号PWM2的周期TPWM2的起始位置与控制周期TSYNC的起始位置存在时间偏移T1,因此扫描信号PWM2中第一个扫描脉冲与控制周期TSYNC的起始位置(也即控制信号VSYNC的上升沿)存在时间偏移T1,以致扫描信号PWM2中每个扫描脉冲与扫描信号PWM1中相应的扫描脉冲均存在时间偏移T1。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM3包括6个扫描脉冲,2个被掩盖的扫描脉冲,其中从第一个扫描脉冲开始掩盖,依次掩盖第一个扫描脉冲和第二个扫描脉冲(如图中虚线所示的脉冲)。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM4包括8个扫描脉冲,3个被掩盖的扫描脉冲,其中从第三个扫描脉冲开始掩盖,依次掩盖第三、四和五个扫描脉冲(如图中虚线所示的脉冲),其中扫描脉冲的结束位置以控制周期TSYNC的结束位置为止,也即当前控制周期TSYNC内最后一个扫描脉冲的下降沿对应当前控制周期的结束时刻,也对应下个控制周期TSYNC的控制信号VSYNC的上升沿。在一个控制周期TSYNC内,扫描信号PWM5包括7个扫描脉冲,2个被掩盖的扫描脉冲,其中从第四个扫描脉冲开始掩盖,依次掩盖第四和五个扫描脉冲(如图中虚线所示的脉冲)。当对应的扫描脉冲无效,或者被掩盖时,流过对应的LED串的电流为零,对应的LED串被熄灭,在此期间液晶进行扭转,以改变透光度,从而削弱运动模糊的效果。
图4是本发明第一实施例的背光驱动器的电路图。在本实施例中,背光源11包括M个LED通道LED1-LEDm,每个LED通道包括多个串联连接的LED。背光驱动器包括控制电路101和功率驱动电路102。功率驱动电路102包括M个功率管Q1-Qm,每个功率管与相应的LED通道串联连接。功率驱动电路102接收扫描信号PWM1-PWMm,扫描信号PWM1-PWMm分别通过控制相应功率管的控制端,以控制相应的LED通道点亮或者熄灭。
在本实施例中,功率驱动电路102还包括开关SW1-SWm,电阻R1-Rm以及电阻R11-Rmm。其中开关SW1-SWm的第一端分别连接至相应功率管的控制端,其第二端分别连接至控制电路101,其第三端通过相应的电阻连接至参考地。电阻R1—Rm分别与相应的功率管串联连接,用以采样流过相应LED通道的电流,以在其一端产生电流采样信号。电阻R11-Rmm分别连接至相应开关的的第三端和参考地之间。扫描信号PWM1-PWMm通过分别控制开关SW1-SWm以控制相应的功率管导通或关断。控制电路101被配置为产生扫描信号PWM1-PWMm,以及接收相应LED通道的电流采样信号以控制流过相应LED通道的电流幅值。以第一LED通道LED1为例,当扫描信号PWM1在预定分周期内没有扫描脉冲或者扫描脉冲被掩盖时,开关SW1与电阻R11连接,功率管Q1关断,LED通道LED1无电流流过,背光亮度为零。由此,控制电路101调整产生的扫描信号中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置。其中扫描信号PWM1有效时,开关SW1连接至控制电路101,以接收控制电路101产生的其他控制信号,例如,幅值调光信号,控制电路101接收电阻R1和功率管Q1公共端上的电流采样信号产生幅值调光信号以通过控制功率管Q1改变LED电流幅值。
图5是本发明第实施例的背光驱动器的电路图。在本实施例中,背光源11包括M个LED通道LED1-LEDm,每个LED通道包括多个串联连接的LED。背光驱动器包括控制电路101和功率驱动电路102。功率驱动电路102包括M个功率管Q1-Qm,每个功率管与相应的LED通道串联耦接;以及开关Q11-Qmm,每个开关与相应的功率管串联连接。功率驱动电路102接收扫描信号PWM1-PWMm,扫描信号PWM1-PWMm分别通过控制相应开关导通或关断,以控制相应的LED通道点亮或者熄灭。控制电路101被配置为产生扫描信号PWM1-PWMm,以及产生功率管Q1-Qm的驱动信号以控制流过相应LED通道的电流幅值。
在本实施例中,功率驱动电路102还包括电阻R1-Rm。其中电阻R1—Rm分别与相应的功率管串联连接,用以采样流过相应LED通道的电流,以在其一端产生电流采样信号。扫描信号PWM1-PWMm通过控制开关Q11-Qmm以控制相应的功率管导通或关断。以第一LED通道LED1为例,当扫描信号PWM1在预定分周期内没有扫描脉冲或者扫描脉冲被掩盖时,开关Q11关断,LED通道LED1无电流流过,背光亮度为零。由此,控制电路101调整产生的扫描信号中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置。其中,当扫描信号PWM1有效时,开关Q11导通,控制电路101产生其他控制信号来控制功率管Q1,例如产生幅值调光信号,控制电路101接收电阻R1和功率管Q1公共端上的电流采样信号产生幅值调光信号以通过控制功率管Q1来调节LED电流的幅值。
本发明实施例根据视频信号产生至少一个扫描信号以驱动背光源,每个扫描信号中扫描脉冲的个数,被掩盖的扫描脉冲的个数以及被掩盖扫描脉冲的起始位置均可以调整,以在图像帧期间设有背光熄灭期间,液晶进行扭转,以改变透光度,从而提高了动态图像的表现力,削弱了运动模糊的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。