[发明专利]动态背光控制的适应性步进控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态背光控制，特别是涉及一种动态背光控制的适应性步进控制(adaptive stepping-control)系统及方法。

背景技术

背光(backlight)是用以从背面或侧面来照亮平面显示器(例如液晶显示器)的一种技术。光源可以是冷阴极管(CCFL)、发光二极管(LED)或其他光源。

固定式背光(constant backlight)不管影像数据或周边光线如何变化都会提供稳定固定的光线。固定式背光的缺点之一为，当显示黑阶(“0”)时会有漏光(light leakage)现象，因而造成不良的动态对比特性。

为了增加其对比，必须使用动态背光(dynamic backlight，DBL)技术，其动态地或适应性地(adaptively)根据影像数据的分布情形或周边光线以调整整体或特定部分的背光亮度。例如，当显示亮影像时，背光会输出高亮度；当显示暗影像时，则减弱背光的输出亮度，因而可以减少漏光。藉此，动态背光比固定式背光具有较高的动态对比。再者，与固定式背光相较之下，动态背光还可以减少功率的消耗。

然而，当相邻影像讯框(以下简称“讯框”)的亮度差异很大时(例如，10％亮度的讯框跟随着一个90％亮度的讯框)，不可骤然改变背光的输出照度，否则，观者会感觉到闪烁。为了避免此问题，需要以和缓的方式来改变背光的输出照度。图1显示一种和缓改变背光照度的传统技术。在图式中，背光的照度从原照度值(V)以步进方式(stepwise)逐渐改变至目标照度值(V+4)。如图所示，背光照度并非从原照度值(V)骤然变为目标照度值(V+4)，而是在每一时间增加一些背光照度。特别的是，在每一单位时间增加一单位的背光照度。换句话说，图1所示的传统作法中，其照度改变具有固定的步进率(stepping rate)，或称为调光率(dimming rate)。

上述的传统技术于某些应用中的效果尚可接受，例如当相邻讯框具有类似的亮度时(例如，显示于电脑显示器的图形使用者介面(GUI))。然而，当相邻讯框的亮度差异很大时，例如动画或电影，此种传统技术所产生的效果并不佳。举例而言，当背光照度正以图1所示的上升步进增加时，此时如果突然从亮讯框变为暗讯框，则背光照度将立即改以下降步进，因而造成前一讯框的目标照度值(V+4)根本无法达到。

由此可见，传统背光控制无法跟上影像的改变，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种有效的机制，用以适应性控制背光照度的步进率(或调光率)，使得背光不但能和缓改变其照度，也能快速跟上影像的改变，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于动态背光的适应性步进控制，用以达到和缓的显示及良好的对比特性，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种动态背光控制的适应性步进控制(adaptivestepping-control)系统，包含：一动态背光控制装置，用以动态调整背光照度；以及一步进控制单元，用以调整该背光控制装置的输出，使得一背光单元所产生的背光照度得以和缓改变；其中，每单位时间的背光照度改变量是根据影像数据的内容作改变。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的动态背光控制的适应性步进控制系统，其中上述的背光单元受控于该步进控制单元，以步进方式(stepwise)改变照度。

前述的动态背光控制的适应性步进控制系统，其中上述的步进控制单元产生脉宽调变(PWM)信号，其工作周期(duty)与该背光照度成比例。

前述的动态背光控制的适应性步进控制系统，其更包含一内容变化率估算装置，其接收及分析该影像数据的内容，以估算该影像数据的内容变化率。

前述的动态背光控制的适应性步进控制系统，其中上述的内容为一影像讯框的平均亮度。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种动态背光控制的适应性步进控制(adaptivestepping-control)方法，包含：根据影像数据以产生背光控制信号；以及调整该背光控制信号，使得一背光单元所产生的背光照度得以和缓改变；

其中，每单位时间的背光照度改变量根据该影像数据的内容作改变。