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可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法、背光驱动芯片技术

技术编号:40947759 阅读:15 留言:0更新日期:2024-04-18 20:21
本发明专利技术提供一种可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法、背光驱动芯片,所述方法包括将一帧时间T划分为顺序排列的黑帧插入时间T1、第二时间T2和第三时间T3;通信接口写入背光光源的原始亮度信息,根据所述原始亮度信息、黑帧插入时间T1和第二时间T2计算背光光源在(T1+T2)时间内的平均亮度信息;根据调光方式和调光参数对所述原始亮度信息、所述平均亮度信息进行背光光源的亮度分配;产生更新信号,并在更新信号结束时,对进行亮度分配的所述原始亮度信息或所述平均亮度信息进行更新使用。本发明专利技术可以避免显示器因为刷新率的变化而引起的背光光源亮度忽大忽小的问题,适用于多种调光模式显示器,避免PWM调光模式下产生毛刺,造成闪频。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示器,具体涉及可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法、背光驱动芯片


技术介绍

1、利用人眼的视觉暂留效应,显示器通过快速连续地播放一张张静态图片,可以实现动态视频画面的播放。显示器在一秒钟的时间内可以播放的静态图片的数量被称为刷新率,单位为hz;为显示器提供的视频源在一秒钟内包含的静态图片的数量被称为帧率,单位为fps。传统显示器按照设定以固定刷新率工作,如以30hz、60hz、120hz或者144hz的固定刷新率工作,当视频源的帧率也为固定值时,显示器可以较好地显示视频画面。如果视频源来自于显卡渲染的游戏画面,由于不同的游戏场景需要的渲染时间不同,因此输送给显示器的视频源的帧率不再是固定不变的,此时,如果显示器仍然以固定的刷新率播放视频源,则视频源的帧率和显示器的刷新率不匹配,进而导致显示器播放的视频画面出现撕裂或者卡顿现象。同时,如果视频源的帧率是较低的固定值,而显示器的刷新率较高,此时虽然不会出现视频画面播放异常的情况,但是会因为显示器较高的刷新率而增加额外的系统功耗。为了解决以上问题,可变刷新率(vrr,variable refresh rate)技术被提出。基于vrr技术,显示器的刷新率不再是固定值,而是根据视频源的帧率动态调整,在显卡渲染一帧画面结束之前显示器不进行刷新,渲染结束后显示器才会刷新显示新的一帧画面。vrr技术使得显示器的刷新率与视频源的帧率一直保持一致,进而使得显示器显示的视频画面不会出现异常,且可以降低显示低帧率视频源时的系统功耗。

2、对于液晶显示器,对显示画面的控制包括对液晶面板的色彩控制和对背光光源的亮度控制,显示器的刷新率包含液晶面板的刷新率和背光光源的刷新率。当vrr技术应用于液晶显示器时,液晶面板和背光光源的刷新率都需要动态调整为与视频源帧率一致才能保证显示画面的最优。液晶显示器进行画面切换是通过液晶层的色彩翻转实现的,液晶层进行色彩翻转需要的时间称为响应时间,在响应时间内,液晶层的颜色表现为过渡颜色,此时人眼看到的显示画面有拖影现象。如果在液晶层的响应时间内关闭背光光源,过渡颜色就不会被看到,从而改善画面的拖影现象,这种对背光光源的关闭控制称为黑帧插入(bfi,black frame insertion)。

3、当vrr技术和bfi技术同时应用于液晶显示器时,由于背光光源的bfi时间通常设定为固定值,而显示器的刷新率动态可调,则显示器在一帧时间的实际亮度为黑帧插入时间与实际显示时间的总时间的平均亮度,那么在不同的刷新率下,配置相同亮度信息的背光光源就会表现出不一样的实际亮度,影响视觉体验。

4、申请号为202210772454.5的专利技术专利申请公开了一种背光驱动装置及其操作方法,以驱动背光板的多个背光区域。背光驱动装置包括接口电路以及驱动电路。接口电路从前级装置接收第一背光区域所对应的主背光数据。驱动电路依据在背光帧期间的显示更新期间中的主电流电平去驱动第一背光区域,在显示更新期间之前的消除动态残影期间中不驱动第一背光区域,以及在显示更新期间之后的垂直消隐期间中依据补偿电流电平驱动第一背光区域。驱动电路依据主背光数据决定主电流电平,以及补偿电流电平低于主电流电平。该专利技术可以使得相邻两个背光帧期间的平均亮度可以尽可能地保持一致,但是其仅适用于模拟电流调光的显示器,对于pwm调光或者混合调光的显示器并没有涉及。


技术实现思路

1、为解决以上技术问题中的至少一个,本专利技术提供了一种可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法、背光驱动芯片,其适用于具有pwm调光功能的可变刷新率显示器,可以使得每一帧时间内背光光源平均亮度一致,提高视觉体验。

2、本专利技术的第一方面提供一种可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,包括:

3、将一帧时间t划分为顺序排列的黑帧插入时间t1、第二时间t2和第三时间t3;

4、通信接口写入背光光源的原始亮度信息,根据所述原始亮度信息、黑帧插入时间t1和第二时间t2计算背光光源在(t1+t2)时间内的平均亮度信息;

5、根据调光方式和调光参数对所述原始亮度信息、所述平均亮度信息进行背光光源的亮度分配;

6、产生更新信号,并在更新信号结束时,对进行亮度分配的所述原始亮度信息或所述平均亮度信息进行更新使用。

7、优选的是,对于每一帧,黑帧插入时间t1相同,在黑帧插入时间t1内背光光源的亮度为0。

8、上述任一方案优选的是,黑帧插入时间t1和第二时间t2的和为最短帧时间,即最快刷新率对应的帧时间。

9、上述任一方案优选的是,在一帧时间内,产生两次更新信号,第一次更新信号与黑帧插入时间t1同时结束,第一次更新信号后,将进行亮度分配的原始亮度信息在第二时间t2内进行显示;第二次更新信号与第二时间t2同步结束,第二次更新信号后,将进行平均亮度分配的平均亮度信息在第三时间t3内进行显示。

10、上述任一方案优选的是,以可变刷新率显示器工作于pwm调光时的pwm信号的周期作为黑帧插入时间t1、第二时间t2和第三时间t3的计数单位,即黑帧插入时间t1、第二时间t2和第三时间t3均为pwm信号的周期的整数倍。

11、上述任一方案优选的是,所述更新信号发生在pwm信号的周期末尾,即更新信号与相应周期的pwm信号同时结束。

12、上述任一方案优选的是,所述调光方式包括pwm调光、模拟调光以及由pwm调光、模拟调光构成的混合调光;所述调光参数包括pwm信号周期、灰阶。

13、上述任一方案优选的是,所述可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法还包括光效率校正,对所述原始亮度信息和计算的平均亮度信息进行光效率校正,然后对光效率校正后的原始亮度信息、平均亮度信息进行亮度分配。

14、本专利技术的第二方面提供一种可变刷新率显示器背光驱动芯片,包括:

15、亮度处理模块和显示模块,所述亮度处理模块包括:

16、亮度存储模块,其被配置为存储通过通信接口写入的背光光源的原始亮度信息;和,

17、亮度分配模块,其被配置为根据不同的调光方式和调光参数,对对其接收的亮度信息进行分配;

18、所述显示模块被配置为根据其接收的亮度信息进行显示;

19、所述亮度处理模块还包括:

20、平均亮度存储模块,其被配置为根据所述亮度存储模块存储的原始亮度信息、黑帧插入时间t1、第二时间t2计算背光光源在(t1+t2)时间内的平均亮度信息;

21、平均亮度分配模块,其被配置为根据不同的调光方式和调光参数,对所述平均亮度存储模块计算的平均亮度信息进行分配;

22、更新模块,其被配置为产生更新信号;

23、亮度使用模块,其被配置为在接收到更新模块产生的更新信号后,根据更新信号将亮度分配模块或平均亮度分配模块分配的亮度信息更新至显示模块进行显示。

24、优选的是,所述背光驱动芯片的亮度处理模块还包括光效率校正模块,其被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,包括:

2.如权利要求1所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:对于每一帧,黑帧插入时间T1相同,在黑帧插入时间T1内背光光源的亮度为0;黑帧插入时间T1和第二时间T2的和为最短帧时间,即最快刷新率对应的帧时间。

3.如权利要求2所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:在一帧时间内,产生两次更新信号,第一次更新信号与黑帧插入时间T1同时结束,第一次更新信号后,将进行亮度分配的原始亮度信息在第二时间T2内进行显示;第二次更新信号与第二时间T2同步结束,第二次更新信号后,将进行平均亮度分配的平均亮度信息在第三时间T3内进行显示。

4.如权利要求3所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:以可变刷新率显示器工作于PWM调光时的PWM信号的周期作为黑帧插入时间T1、第二时间T2和第三时间T3的计数单位,即黑帧插入时间T1、第二时间T2和第三时间T3均为PWM信号的周期的整数倍;所述更新信号发生在PWM信号的周期末尾,即更新信号与相应周期的PWM信号同时结束。p>

5.如权利要求1所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:还包括光效率校正,对所述原始亮度信息和计算的平均亮度信息进行光效率校正,然后对光效率校正后的原始亮度信息、平均亮度信息进行亮度分配。

6.一种可变刷新率显示器背光驱动芯片,包括:

7.如权利要求6所述的可变刷新率显示器背光驱动芯片,其特征在于:对于每一帧,黑帧插入时间T1相同,在黑帧插入时间T1内背光光源的亮度为0;黑帧插入时间T1和第二时间T2的和为最短帧时间,即最快刷新率对应的帧时间。

8.如权利要求7所述的可变刷新率显示器背光驱动芯片,其特征在于:在一帧时间内,所述更新模块产生两次更新信号,第一次更新信号与黑帧插入时间T1同时结束,亮度使用模块接收到第一次更新信号后,将亮度分配模块分配的亮度信息更新至显示模块在第二时间T2内进行显示;第二次更新信号与第二时间T2同步结束,亮度使用模块接收到第二次更新信号后,将平均亮度分配模块分配的亮度信息更新至显示模块在第三时间T3内进行显示。

9.如权利要求8所述的可变刷新率显示器背光驱动芯片,其特征在于:以可变刷新率显示器工作于PWM调光时的PWM信号的周期作为黑帧插入时间T1、第二时间T2和第三时间T3的计数单位,即黑帧插入时间T1、第二时间T2和第三时间T3均为PWM信号的周期的整数倍;所述更新模块产生的更新信号发生在PWM信号的周期末尾,即更新信号与相应周期的PWM信号同时结束。

10.如权利要求6所述的可变刷新率显示器背光驱动芯片,其特征在于:所述背光驱动芯片的亮度处理模块还包括光效率校正模块,其被配置为对接收到的亮度存储模块的原始亮度信息进行亮度校正后发送给亮度分配模块,以及对接收到的平均亮度存储模块的平均亮度信息进行亮度校正后发送给平均亮度分配模块。

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【技术特征摘要】

1.一种可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,包括:

2.如权利要求1所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:对于每一帧,黑帧插入时间t1相同,在黑帧插入时间t1内背光光源的亮度为0;黑帧插入时间t1和第二时间t2的和为最短帧时间,即最快刷新率对应的帧时间。

3.如权利要求2所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:在一帧时间内,产生两次更新信号,第一次更新信号与黑帧插入时间t1同时结束,第一次更新信号后,将进行亮度分配的原始亮度信息在第二时间t2内进行显示;第二次更新信号与第二时间t2同步结束,第二次更新信号后,将进行平均亮度分配的平均亮度信息在第三时间t3内进行显示。

4.如权利要求3所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:以可变刷新率显示器工作于pwm调光时的pwm信号的周期作为黑帧插入时间t1、第二时间t2和第三时间t3的计数单位,即黑帧插入时间t1、第二时间t2和第三时间t3均为pwm信号的周期的整数倍;所述更新信号发生在pwm信号的周期末尾,即更新信号与相应周期的pwm信号同时结束。

5.如权利要求1所述的可变刷新率显示器背光光源亮度控制方法,其特征在于:还包括光效率校正,对所述原始亮度信息和计算的平均亮度信息进行光效率校正,然后对光效率校正后的原始亮度信息、平均亮度信息进行亮度分配。

6.一种可变刷新率显示器背光驱动芯片,包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:胡斌孙麓侯明明
申请(专利权)人:钰泰半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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