用于驅(qū)動顯示器的裝置和方法
【專利摘要】顯示器驅(qū)動器驅(qū)動具有背光（105）和透射性面板（107）的顯示器（101），透射性面板（107）包括調(diào)制來自背光（105）的光的透射性元件。驅(qū)動器接收將被顯示的時間循序幀。響應(yīng)于用于時間循序幀的圖像數(shù)據(jù)和在圖像數(shù)據(jù)值與背光強度值以及透射率驅(qū)動值之間的全局關(guān)系，控制器（115）為時間循序幀生成用于背光的背光強度值和用于透射性元件的透射率驅(qū)動值。透射率驅(qū)動值包括希望的透射率分量和過驅(qū)動分量。補償器（117）向透射率驅(qū)動值引入局部適配的過驅(qū)動補償值，以生成補償?shù)耐干渎黍?qū)動值，并且，背光（105）依照背光強度值被驅(qū)動，并且透射性面板（107）依照補償?shù)耐干渎黍?qū)動值被驅(qū)動。適配可以例如針對溫度變化或定時變化。
【專利說明】用于驅(qū)動顯示器的裝置和方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示器驅(qū)動裝置以及驅(qū)動顯示器的方法，并且特別但不排他地涉及用于三維圖像的呈現(xiàn)的顯示器的驅(qū)動。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提供平滑的用戶體驗，希望用于視頻圖像的顯示器提供高的幀速率。然而，為了提供高的圖像質(zhì)量，需要顯示器能夠足夠快地更新所呈現(xiàn)的圖像，以避免循序圖像之間的串擾。這對于其中不同視圖按時間循序呈現(xiàn)的三維(3D)顯示器來說特別重要。在這樣的顯示器中，串擾將不僅僅是時間上的串擾，而且還將影響三維體驗，并且可能引起感知的幻像。
[0003]目前正在低/中端市場引入3D電視。在3D模式中，這些電視機具有有限的3D性能，其中左右圖像之間的串擾典型地是最顯著的圖像降級。
[0004]使用主動快門式眼鏡的立體顯示系統(tǒng)非常有吸引力，因為它們在用于常規(guī)的二維觀看模式時不損害功率效率和圖片質(zhì)量。在3D觀看模式中，左和右圖像顯示為交變場，其中同步的快門式眼鏡被用于分離分別針對觀看者的左眼和右眼的圖像。在每個新字段的尋址期間，快門式眼鏡被用于阻擋朝向左眼和右眼中的任一者或二者的光。為了減小針對左眼和右眼的圖像之間的串擾并減小功耗，背光優(yōu)選為在相關(guān)圖像內(nèi)容將不被傳送到左眼或右眼時局部關(guān)閉。這典型地在快門式眼鏡和調(diào)制背光的液晶單元的轉(zhuǎn)變周期期間。
[0005]在立體圖像的差異域中，左右視圖將典型地具有非常不同的內(nèi)容。這些位置處的視差導(dǎo)致液晶(LC)面板的像素以基本上不同的值被驅(qū)動。不幸的是，LC面板的時間光學響應(yīng)相對較慢，這導(dǎo)致典型地在可用時間內(nèi)未完成的左右圖像之間的透射率值中的改變。這導(dǎo)致左右圖像之間的相互作用，并導(dǎo)致可由用戶感知的圖像之間的串擾。
[0006]相同的效應(yīng)適用于彩色序列顯示系統(tǒng)，導(dǎo)致原色圖像之間的相互作用，其可被感知為變色和去飽和。
[0007]因此，當顯示兩個相繼圖像(或字段或幀)時，串擾可能在圖像之間發(fā)生，從而提供例如在其它圖像中的圖像之一的幻像。這對于3D成像來說是特別煩擾的，并且下面的許多示例將通過3D視頻處理來說明。然而，要注意到，相同的串擾效應(yīng)也可能在正常的二維(2D)視頻成像中發(fā)生，并且原理本身并非約束到3D成像方法和設(shè)備。對于3D視頻，該效應(yīng)尤其令人困擾，因為存在相當實質(zhì)的效應(yīng)，并且假峰效應(yīng)強烈地降低了 3D觀感。
[0008]為了調(diào)整背光顯示器的背光強度，已知使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)來調(diào)節(jié)背光水平。在PWM方法中，背光用脈沖寬度調(diào)制信號來驅(qū)動，即，背光周期性地開啟和關(guān)閉。PWM的脈沖寬度確定背光的強度。在簡單的設(shè)置中，用于顯示器的單個背光的強度作為整體被脈沖寬度調(diào)制，在較為復(fù)雜的設(shè)置中，將背光照明劃分成若干個區(qū)，并且對于每個區(qū)，通過脈沖寬度調(diào)制來調(diào)整強度。背光強度的脈沖寬度調(diào)制調(diào)光可以造成總體能量消耗的大幅降低，降低設(shè)備的操作成本，并且降低設(shè)備的總體溫度。
[0009]脈沖寬度調(diào)制也可在某種程度上被用于提供串擾降低。注意，串擾出于若干原因而發(fā)生:對于鄰近的圖像部分，用于亮圖像部分的背光的調(diào)制光強度可能溢出到鄰近的較黯淡的圖像部分。另外，一個圖像中的亮像素之后可能跟隨有下一個圖像中的較暗像素。然而，IXD單元花費時間來關(guān)上，因此“暗”像素不是暗的而是深灰的。同樣地，IXD單元花一定時間來打開，因此與在亮像素之后相比，在暗像素圖像之后的一個圖像中的亮像素總體上具有(以相同的PWM設(shè)置)稍微較低的光強度。串擾可通過將視頻數(shù)據(jù)中的這種效應(yīng)考慮在內(nèi)以及使用透射性元件的過驅(qū)動來減小。如果知道或能以合理的確定程度計算從一個像素溢出到隨后的或鄰近的像素的光量，那么可通過在視頻數(shù)據(jù)中將這種溢出效應(yīng)考慮在內(nèi)來減小串擾。
[0010]過驅(qū)動技術(shù)尋求通過減小LC響應(yīng)時間來改善圖像質(zhì)量。具體而言，過驅(qū)動可提供時間高通濾波器，以補償LC材料的物理低通行為。當子像素從一個水平向另一個水平驅(qū)動時，驅(qū)動信號被暫時驅(qū)動到另一個較為極端的水平，以改善LC轉(zhuǎn)變。只要高通信號沒有由于有限的可用動態(tài)范圍而被限幅，所尋址的透射性元件就可以以這種方式在單個地址周期中到達其新的設(shè)置。
[0011]過驅(qū)動校正的基本目的在于，在圖像像素(通過下一個地址周期)更新之前，達到所需要的LC傳輸水平。與背光結(jié)合，透射性元件暴露于具有例如25%的占空比的相對較短的光脈沖。子像素曝光期間LC的平均狀態(tài)確定像素的感知亮度。通過將透射性元件驅(qū)動到高于或低于與圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的恒定值的值，可在與圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的背光間隔期間實現(xiàn)具有平均透射率的較快轉(zhuǎn)變。
[0012]然而，盡管過驅(qū)動技術(shù)可改善圖像質(zhì)量，特別是可降低時間串擾，但是其在一些情境中傾向于提供次優(yōu)的結(jié)果。特別地，過驅(qū)動技術(shù)典型地不移除所有的串擾，這是由于例如不準確性、變化的運行特性、過驅(qū)動值的應(yīng)用中的約束等等。
[0013]因此，用于驅(qū)動顯示器的改進方法將會是有利的，特別地，允許增加的靈活性、便利的實現(xiàn)、減小的串擾、改善的圖像質(zhì)量和/或改善的性能的方法將會是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]因此，本發(fā)明尋求單獨或以任何組合地優(yōu)選減輕、緩和或消除上面提到的缺點中的一個或多個。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用于驅(qū)動顯示器的顯示器驅(qū)動裝置，所述顯示器具有背光以及透射性面板，所述透射性面板包括用于調(diào)制來自背光的光的透射性元件，顯示器驅(qū)動裝置包括:接收器，用于接收將由顯示器顯示的多個時間循序幀；顯示控制器，其被設(shè)置成響應(yīng)于用于時間循序幀的圖像數(shù)據(jù)和在圖像數(shù)據(jù)值與背光強度值以及透射率驅(qū)動值之間的全局關(guān)系，為時間循序幀生成用于背光的背光強度值和用于透射性元件的透射率驅(qū)動值，透射率驅(qū)動值包括希望的透射率分量和過驅(qū)動分量；補償器，用于向透射率驅(qū)動值引入局部適配的過驅(qū)動補償值，以生成補償?shù)耐干渎黍?qū)動值；背光驅(qū)動器，用于依照背光強度值來驅(qū)動背光；以及，透射性面板驅(qū)動器，用于依照補償?shù)耐干渎黍?qū)動值來驅(qū)動透射性面板。
[0016]本發(fā)明可在許多情境中提供改善的圖像質(zhì)量，和/或可促進實現(xiàn)和/或降低復(fù)雜性。該方法可允許循序圖像之間的減小的串擾。特別地，對于時間循序三維圖像顯示器，可實現(xiàn)左右圖像之間減小的串擾。該方法可特別允許改進的補償和/或透射性元件的適配中的延遲的減輕。可在許多實施例中實現(xiàn)對單獨的透射性元件或像素的光輸出的較為準確的控制。
[0017]本發(fā)明可在許多實施例中允許便利的實現(xiàn)。特別地，可實現(xiàn)改進的準確度和局部化操作，同時仍允許將一般關(guān)系用于確定背光和透射率值。該方法可在許多情境中允許高效的實現(xiàn)，并且，特別地，可在許多實施例中提供改進的向后兼容性，因為其允許將現(xiàn)有全局系統(tǒng)容易地修改為包括局部變化的低復(fù)雜性。
[0018]全局關(guān)系可根據(jù)一組圖像數(shù)據(jù)值提供透射率驅(qū)動值。該組圖像數(shù)據(jù)值可包括當前幀或?qū)ぶ纷侄螆D像數(shù)據(jù)值以及在前幀或?qū)ぶ纷侄螆D像數(shù)據(jù)值。具體而言，全局關(guān)系可基于兩個圖像數(shù)據(jù)值的輸入為每個透射性元件提供以透射率驅(qū)動值形式的輸出。兩個圖像數(shù)據(jù)值可對應(yīng)于當前幀/字段圖像數(shù)據(jù)或透射率值以及在前幀/字段圖像數(shù)據(jù)或透射率值。全局關(guān)系可以是固定和/或預(yù)定的關(guān)系。全局關(guān)系可以獨立于顯示定位，并且因此，相同的全局關(guān)系可應(yīng)用到所有透射性元件。
[0019]希望的透射率分量可對應(yīng)于驅(qū)動值，其在透射性元件的完全轉(zhuǎn)變后將為透射性元件提供對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)值的光輸出以用于確定的背光強度。過驅(qū)動分量向透射率驅(qū)動值提供附加的偏置，以補償透射性元件從在前透射率值到當前透射率值的轉(zhuǎn)變中的延遲。希望的透射率分量可對應(yīng)于穩(wěn)態(tài)驅(qū)動值，并且過驅(qū)動分量可對應(yīng)于轉(zhuǎn)變驅(qū)動值。
[0020]顯示控制器也可特別向補償器提供過驅(qū)動值，且補償器可根據(jù)由顯示控制器生成的過驅(qū)動值(響應(yīng)于全局關(guān)系)來確定過驅(qū)動補償值。例如，顯示控制器可確定過驅(qū)動分量，并將之與希望的透射率分量分離地饋送到補償器。作為響應(yīng)，補償器可執(zhí)行過驅(qū)動分量的局部適配，以生成補償?shù)倪^驅(qū)動分量，其然后與希望的透射率分量結(jié)合。
[0021 ] 空間變化的局部適配過驅(qū)動補償值可通過該方法弓I入。
[0022]背光可以是脈沖或閃爍背光，其僅僅對幀的部分是活動的。透射性面板可以特別地為液晶(LC)透射性面板，且每個透射性元件可以是LC像素或子像素元件。
[0023]在一些實施例中，輸入信號包括三維視頻信號，其包括在右視圖幀和左視圖幀之間交替的幀。
[0024]本發(fā)明可為用于通過循序呈現(xiàn)針對左眼和右眼的圖像來呈現(xiàn)三維圖像的顯示系統(tǒng)提供特別有利的性能。特別地，左右眼圖像之間的串擾可在許多情境中減小。
[0025]背光強度值對于多個透射性元件可以是公共的。特別地，顯示器可被劃分成背光區(qū)段，且對于顯示器的每個背光區(qū)段可以找到單個背光強度驅(qū)動值。每個背光區(qū)段對應(yīng)于多個透射性元件。在一些實施例中，顯示器可僅僅具有單個背光區(qū)段。透射率驅(qū)動值可被確定為用于每個透射性元件的單獨的值。
[0026]依照本發(fā)明的可選特征，補償器被設(shè)置成，響應(yīng)于針對顯示器的部分的局部操作特性，確定局部適配的過驅(qū)動補償值。
[0027]這可在許多實施例中提供改善的圖像質(zhì)量和/或便利的實現(xiàn)或操作。
[0028]依照本發(fā)明的可選特征，補償器被設(shè)置成，響應(yīng)于針對顯示器的部分的局部溫度值，確定針對顯示器的該部分的局部適配的過驅(qū)動補償值。
[0029]這可在許多實施例中提供改善的圖像質(zhì)量和/或便利的實現(xiàn)或操作。特別地，其可允許過驅(qū)動算法和對透射性元件的特定特性的操作的改進的適配。
[0030]特別地，發(fā)明人已經(jīng)認識到，透射性元件的轉(zhuǎn)變行為典型地可隨著溫度大幅變化，且溫度典型地可對于顯示器不同的局部區(qū)進行大幅變化。該方法可允許低復(fù)雜性適配，同時，仍允許使用用于確定透射率驅(qū)動值的現(xiàn)有信息和功能性。該方法可特別減小許多情境中的串擾。
[0031]依照本發(fā)明的可選特征，局部溫度值是測量的溫度值。
[0032]這可在許多實施例中提供改善的圖像質(zhì)量和/或便利的實現(xiàn)或操作。特別地，其可允許準確的適配。
[0033]依照本發(fā)明的可選特征，補償器被設(shè)置成通過針對顯示器的熱模型的評估確定局部溫度值。
[0034]這可在許多實施例中提供改善的圖像質(zhì)量和/或便利的實現(xiàn)或操作。特別地，其可允許準確的適配。
[0035]依照本發(fā)明的可選特征，熱模型被設(shè)置成基于顯示器的熱特性來估計針對顯示器的空間溫度分布圖。
[0036]這可改善性能和/或便于操作。特別地，它可允許透射率驅(qū)動值的較為準確的局部化生成，其可降低轉(zhuǎn)變效應(yīng)，且其可減小串擾。
[0037]依照本發(fā)明的可選特征，補償器被設(shè)置成響應(yīng)于用于幀的圖像數(shù)據(jù)來確定局部溫度值。
[0038]這可改善性能和/或便于實現(xiàn)和/或操作。特別地，它可允許透射率驅(qū)動值的較為準確的局部化生成，其可降低轉(zhuǎn)變效應(yīng)，且其可減小串擾。該方法可在許多情境中降低實現(xiàn)成本和/或復(fù)雜性，并且可以例如消除或降低對溫度測量輸入的要求。
[0039]依照本發(fā)明的可選特征，補償器被設(shè)置成，響應(yīng)于驅(qū)動透射性元件的時間與接通背光的時間之間的定時偏移，確定用于透射性元件的局部適配的過驅(qū)動補償值。
[0040]這可提供透射率值的改進的驅(qū)動，并可允許它們較為準確地適配到針對單獨的透射性元件的特定和單獨的操作特性。特別地，在許多實施例中，該方法可允許循序?qū)ぶ?驅(qū)動顯示系統(tǒng)的定時中的變化得到補償，而無需對系統(tǒng)的根本性改變。
[0041]局部適配的過驅(qū)動補償值可以對于顯示器的至少兩個部分不同，并可對于至少兩個透射性元件不同?？梢肟臻g變化的局部適配過驅(qū)動補償值。
[0042]背光可以為閃爍的背光。對于每個幀或字段，背光可在背光-關(guān)時間區(qū)間和背光-開時間區(qū)間之間交替。透射性元件的尋址或驅(qū)動可在背光-關(guān)時間區(qū)間期間執(zhí)行。接通局部背光的時間可特別地為接通局部背光的時間，并且可特別地為接通透射性元件的背光區(qū)段的時間。
[0043]依照本發(fā)明的可選特征，局部適配的過驅(qū)動補償值對于顯示器的至少兩個位置不同。
[0044]這可在許多實施例中允許改進的操作，并可在許多實施例中提供改善的圖像質(zhì)量，特別是提供減小的串擾。
[0045]在許多實施例中，定時偏移和局部適配的過驅(qū)動補償值可對于背光區(qū)段的每條線不同。在一些實施例中，背光可僅僅包括單個背光區(qū)段。
[0046]在許多顯示系統(tǒng)中，透射性元件的驅(qū)動/尋址逐條線地循序完成。背光區(qū)段的背光典型地對應(yīng)于多條顯示線。因此，從一條線的尋址到背光接通的定時偏移對于與背光相關(guān)聯(lián)的不同的線不同，并且在一些實施例中，可生成局部適配的過驅(qū)動補償值，以補償當背光接通時由于該定時變化而獲得的轉(zhuǎn)變程度中的變化。因此，補償?shù)耐干渎手档慕Y(jié)果得到的過驅(qū)動分量可反映可用于轉(zhuǎn)變到希望的值的時間中的不同。
[0047]依照本發(fā)明的可選特征，背光是包括多個背光區(qū)段的掃描背光，并且定時偏移是透射性元件的驅(qū)動時間與接通用于該透射性元件的背光區(qū)段的時間之間的定時偏移。
[0048]這可在許多情境中提供改進的性能，并可支持區(qū)段化的背光，并且特別地支持掃描背光，其中，背光-開時間周期在不同的背光區(qū)段之間偏移。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的可選特征，顯示控制器被設(shè)置成，響應(yīng)于針對顯示器尋址字段的補償?shù)耐干渎手?，至少為第一透射性元件在第一顯示器尋址字段結(jié)尾處生成估計的透射率值，并響應(yīng)于估計的透射率值在后續(xù)的顯示器尋址字段中生成用于第一透射性元件的透射率驅(qū)動值。
[0050]這可在許多情境中提供改善的圖像質(zhì)量，特別是提供減小的串擾。該方法可允許較為準確的過驅(qū)動補償。顯示器尋址字段可對應(yīng)于針對顯示器的尋址/驅(qū)動序列。幀顯示區(qū)間可包括多個顯示器尋址字段，每個顯示器尋址字段對應(yīng)于用于該幀的尋址/驅(qū)動操作。在一些實施例中，對于與每個幀區(qū)間(其包括僅僅一個顯示器尋址區(qū)間)對應(yīng)的每一幀僅執(zhí)行一個尋址/驅(qū)動?；谘a償?shù)耐干湫栽?qū)動值在尋址字段結(jié)尾處的估計透射率值的生成可提供透射性元件的較為準確的驅(qū)動。
[0051 ] 在一些實施例中，第一顯示器尋址字段和第二尋址字段可表示相同幀。
[0052]在許多情境中可實現(xiàn)特別有利的操作，其中，對每一幀執(zhí)行多個尋址或驅(qū)動操作，諸如使用LLRR (左圖像，左圖像，右圖像，右圖像)尋址方案的三維圖像顯示系統(tǒng)。該方法可以例如允許第一尋址字段生成快得多的轉(zhuǎn)變，同時允許第二尋址字段較準確地補償任何透射率值過沖等等。
[0053]依照本發(fā)明的可選特征，顯示控制器被設(shè)置成，響應(yīng)于第二顯示器尋址字段中用于第一透射性元件的補償?shù)耐干渎手?，在第一顯示器尋址字段中生成用于第一透射性元件的透射率驅(qū)動值，第二顯示器尋址字段是第一顯示器尋址字段的直接在前的顯示器尋址字段。
[0054]這可在許多情境中提供改善的圖像質(zhì)量，特別是提供減小的串擾。該方法可允許較為準確的過驅(qū)動補償。顯示器尋址字段可對應(yīng)于用于顯示器的尋址/驅(qū)動序列。幀顯示區(qū)間可包括多個顯示器尋址字段，每個顯示器尋址字段對應(yīng)于針對該幀的尋址/驅(qū)動操作。在一些實施例中，對于與每個幀區(qū)間(其包括僅僅一個顯示器尋址區(qū)間)對應(yīng)的每一幀僅執(zhí)行一個尋址/驅(qū)動。
[0055]在一些實施例中，第一顯示器尋址字段和第二尋址字段可表示相同幀。
[0056]在許多情境中可實現(xiàn)特別有利的操作，其中，對每一幀執(zhí)行多個尋址或驅(qū)動操作，諸如使用LLRR (左圖像，左圖像，右圖像，右圖像)尋址方案的三維圖像顯示系統(tǒng)。該方法可以例如允許第一尋址字段生成快得多的轉(zhuǎn)變，同時，允許第二尋址字段較準確地補償任何透射率值過沖等等。
[0057]依照本發(fā)明的可選特征，補償器被設(shè)置成，響應(yīng)于針對其確定局部適配的過驅(qū)動補償值的透射性元件的顯示定位，確定局部適配的過驅(qū)動補償值。
[0058]在許多實施例中，這可提供改善的圖像質(zhì)量和/或便利的實現(xiàn)或操作。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種驅(qū)動具有背光和透射性面板的顯示器的方法，所述透射性面板包括用于調(diào)制來自背光的光的透射性元件，該方法包括:接收將由顯示器顯示的多個時間循序幀，響應(yīng)于用于時間循序幀的圖像數(shù)據(jù)和在圖像數(shù)據(jù)值與背光強度值以及透射率驅(qū)動值之間的全局關(guān)系，為時間循序幀生成用于背光的背光強度值以及用于透射性元件的透射率驅(qū)動值，透射率驅(qū)動值包括希望的透射率分量和過驅(qū)動分量，向透射率驅(qū)動值引入局部適配的過驅(qū)動補償值，以生成補償?shù)耐干渎黍?qū)動值，依照背光強度值驅(qū)動背光，以及依照補償?shù)耐干渎黍?qū)動值來驅(qū)動透射性面板。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種顯示系統(tǒng)，包括:顯示器，其具有背光和透射性面板，所述透射性面板包括用于調(diào)制來自背光的光的透射性元件；以及，顯示器驅(qū)動裝置，包括:接收器，用于接收將由顯示器顯示的多個時間循序幀，顯示控制器，其被設(shè)置成，響應(yīng)于用于時間循序幀的圖像數(shù)據(jù)和在圖像數(shù)據(jù)值與背光強度值以及透射率驅(qū)動值之間的全局關(guān)系，為時間循序幀生成用于背光的背光強度值以及用于透射性元件的透射率驅(qū)動值，透射率驅(qū)動值包括希望的透射率分量以及過驅(qū)動分量，補償器，用于向透射率驅(qū)動值引入局部適配的過驅(qū)動補償值，以生成補償?shù)耐干渎黍?qū)動值，背光驅(qū)動器，用于依照背光強度值來驅(qū)動背光，以及，透射性面板驅(qū)動器，用于依照補償?shù)耐干渎黍?qū)動值來驅(qū)動透射性面板。
[0061]從以下描述的(多個)實施例，本發(fā)明的這些和其他方面、特征和優(yōu)點將顯而易見，并且參照以下描述的(多個)實施例來對其進行闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]參照附圖，將僅僅以示例的方式描述本發(fā)明的實施例，其中 圖1為依照本發(fā)明的一些實施例的顯示系統(tǒng)的元件示例的圖示；
圖2圖示了閃爍背光的驅(qū)動定時的示例；
圖3圖示了用于對顯示器尋址的定時的示例；
圖4和5圖示了用于驅(qū)動顯示器的透射性元件的過驅(qū)動方法的示例；
圖6圖示了從背光顯示器生成的光輸出的示例；
圖7為依照本發(fā)明的一些實施例的顯示系統(tǒng)的元件示例的圖示；
圖8圖示了用于對顯示器尋址的定時的示例；
圖9為依照本發(fā)明的一些實施例的顯示系統(tǒng)的元件示例的圖示；
圖10為依照本發(fā)明的一些實施例的顯示系統(tǒng)的元件示例的圖示；
圖11為依照本發(fā)明的一些實施例的顯示系統(tǒng)的元件示例的圖示；
圖12圖示了用于對顯示器尋址的定時的示例；
圖13圖示了用于驅(qū)動依照本發(fā)明的一些實施例的顯示器的透射性元件的過驅(qū)動方法的示例；
圖14圖示了用于驅(qū)動依照本發(fā)明的一些實施例的顯示器的透射性元件的透射率驅(qū)動值的生成的示例；
圖15圖示了圖14的方法的操作示例；
圖16圖示了用于驅(qū)動依照本發(fā)明的一些實施例的顯示器的透射性元件的透射率驅(qū)動值的生成的示例；
圖17圖示了圖16的方法的操作示例； 圖18圖示了用于驅(qū)動依照本發(fā)明的一些實施例的顯示器的透射性元件的透射率驅(qū)動值的生成的示例；
圖19圖示了圖18的方法的操作示例。
【具體實施方式】
[0063]下面的描述集中在適用于通過在用于觀看者眼睛的圖像之間交替來顯示三維圖像的顯示器驅(qū)動器和顯示系統(tǒng)(即適用于圖像循序立體顯示器)的發(fā)明實施例上。然而，將領(lǐng)會到，本發(fā)明不限于該應(yīng)用，而是可應(yīng)用于許多其他的顯示系統(tǒng)和應(yīng)用，包括傳統(tǒng)的二維視頻序列。
[0064]圖1圖示了依照本發(fā)明的一些實施例的顯示系統(tǒng)的示例。顯示系統(tǒng)包括由顯示器驅(qū)動器103驅(qū)動的顯示器101。將領(lǐng)會到，盡管顯示器101和顯示器驅(qū)動器103被圖示為分離的功能塊，但是它們可集成在相同設(shè)備中。具體而言，顯示器驅(qū)動器103和顯示器101可實現(xiàn)為單個顯示單元，諸如例如計算機監(jiān)視器、視頻監(jiān)視器或電視。
[0065]顯示器101包括背光105和透射性面板107。背光105提供落在透射性面板107上的光。透射性面板107包括許多透射性元件，其典型地布置為元件的陣列。每個透射性元件通過可由電信號控制的透射率值來調(diào)制光。因此，透射性面板107可調(diào)制來自背光的入射光，以改變單獨的透射性元件的光透射。因此，每個透射性元件對應(yīng)于顯示器的像素或子像素(例如對于彩色顯示器)。該像素調(diào)制允許圖像再現(xiàn)。作為典型示例，透射性面板107可使用液晶技術(shù)實現(xiàn)，并且因此，顯示器101可特別地為LC顯示器。
[0066]透射性面板107包括多個透射性元件，其布置在N線M列的陣列中。典型地，當顯示器在正常操作配置中使用時，N線將為水平線，且列將是垂直的。然而，將領(lǐng)會到，其他的布置是可能的，包括其中在使用時線是垂直的并且列是水平的布置。
[0067]顯示器驅(qū)動器103被設(shè)置成通過控制背光105和透射性面板107來呈現(xiàn)幀。因此，顯示器驅(qū)動器103包括驅(qū)動背光105的背光驅(qū)動器111和被設(shè)置成驅(qū)動透射性面板107的透射性面板驅(qū)動器113。背光驅(qū)動器111和透射性面板驅(qū)動器113協(xié)作，以提供導(dǎo)致幀的圖像由顯示器101再現(xiàn)的背光和透射率值。
[0068]在該示例中，顯示器101呈現(xiàn)針對右眼和左眼的循序圖像，以提供立體3D效果。背光驅(qū)動器111被設(shè)置成僅僅為每一幀的持續(xù)時間的一部分接通光。因此，背光是脈沖或閃爍背光，其被驅(qū)動為僅僅對部分時間接通。因此，可使用諸如圖2中所示的背光驅(qū)動信號。
[0069]背光驅(qū)動器111另外被設(shè)置成與背光同步地驅(qū)動快門式眼鏡。因此，快門式眼鏡被驅(qū)動為使得左眼快門在用于左眼幀的(至少部分的)背光-開時間區(qū)間期間打開，但在右眼幀的背光-開時間區(qū)間期間關(guān)閉，且對右眼快門而言反之亦然。因此，顯示系統(tǒng)是場序立體顯示系統(tǒng)，其在合適的快門式眼鏡被設(shè)置為透明而其它快門式眼鏡被設(shè)置為不透明時，在背光105同步曝光圖像的情況下，在透射性面板107上交替左右圖像的再現(xiàn)。
[0070]在背光顯示器中影響圖像質(zhì)量的主要問題之一在于，透射性元件從在前幀的透射率值到當前幀所需要的透射率值的轉(zhuǎn)變中的延遲。事實上，為了確保幀被感知為移動的圖像，幀速率必須足夠高，并且典型地，至少120Hz的幀速率被用于場序立體顯示器，從而提供至少60Hz的3D圖像速率。然而，對于例如LC透射性元件，轉(zhuǎn)變時間可能相比于相對高的幀速率是高的。因此，LC元件通?？赡懿荒艹浞值剞D(zhuǎn)變。[0071]這對場序立體顯示器可能特別關(guān)鍵。事實上，對于立體圖像，左右視圖將對朝前方定位的物體具有不同的內(nèi)容，以便提供創(chuàng)建深度觀感的視差。然而，由于LC面板的時間響應(yīng)相對慢，這導(dǎo)致左右圖像之間的相互作用。這種圖片質(zhì)量偽像被觀看者感知為左/右串擾，并可例如引起幻像的感知。
[0072]圖3圖示了場序立體顯示器的常規(guī)驅(qū)動的定時示例。在該示例中，立體循序顯示器以3D視頻源的圖像速率(其典型地為60Hz)的兩倍運行。這對應(yīng)于8.3ms的面板尋址和垂直消隱區(qū)間(VBI)周期。在該示例中，背光作為整體為整個圖像區(qū)接通和斷開，即不存在背光的局部變化。這減小了成本，并且，例如，適合用于中或低端IXD-TV。
[0073]視頻流可典型地以連續(xù)幀的序列被提供給顯示系統(tǒng)，其中每一幀用其中圖像像素數(shù)據(jù)順次被提供并且其后繼以沒有圖像數(shù)據(jù)的周期的第一區(qū)間來表示。然后，該時間區(qū)間之后繼以用于下一幀的圖像像素數(shù)據(jù)。這種定時方法源自過去的CRT顯示器，其中，幀結(jié)尾處的時期用于將電子射線返回到屏幕頂部。沒有圖像數(shù)據(jù)的時間區(qū)間被稱為垂直消隱區(qū)間(VBI)。
[0074]典型的場序立體顯示器可以通過在線O處開始，并向著線1079推進來開始對顯示器的像素的尋址，如圖3所示。當線O被尋址時，即當透射率值被傳送到線O的透射性元件時，該線的透射性元件開始從在前幀的值向著新的值轉(zhuǎn)變。由于線O被首先尋址，該線的透射性元件具有相對長的時間來執(zhí)行轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)然后進行到地址線1，導(dǎo)致其透射性元件開始轉(zhuǎn)變。由于線I在線O之后尋址，該線的透射性元件具有較少的時間達到其最終值。然后，系統(tǒng)一次一條線地進行，直到最后一條線(在該示例中的線1079)被尋址。在線1079的尋址之后，所有透射性元件已經(jīng)被設(shè)置為當前幀的透射率值，并且系統(tǒng)進入VBI周期。在VBI之后，通過系統(tǒng)以下一幀的透射率值尋址線0，過程發(fā)起下一幀。
[0075]因此，如圖所示的，其中所有透射率值被設(shè)置為用于當前幀的值的唯一的持續(xù)時間是在幀的VBI期間。在該示例中，背光因此僅僅在VBI期間被接通。另外，快門式眼鏡與背光對準。
[0076]然而，典型地，VBI僅僅是總的幀周期的10%左右，并且因此，當左右圖像在這些時間處在透射性面板上部分地再現(xiàn)時，在90%左右的時間內(nèi)不能再現(xiàn)圖像。這降低了圖像的可能的亮度。
[0077]另外，盡管先被尋址的透射性元件具有相對長的時間向著其希望值轉(zhuǎn)變，但是晚被尋址的透射性元件僅僅具有非常短的時間向著其希望值轉(zhuǎn)變。這導(dǎo)致來自在前幀的串擾。減小背光的持續(xù)時間以便為透射性元件提供更多的時間來穩(wěn)定減小背光占空比，且因此減小亮度。另外，占空比已經(jīng)是10%，并且因此不為任何減少提供大的余地。延遲背光-開持續(xù)時間可減小對于最后尋址的線的串擾，但將導(dǎo)致與對于隨后幀的第一條線的尋址的重疊，因此，這將引入對于顯示器開始的線的串擾。
[0078]因此，存在亮度和圖像之間的串擾的固有的折衷。這對于場序立體顯示器是特別關(guān)鍵的折衷，其中亮度已經(jīng)由于左眼和右圖像之間的交替而減小，并且其中，串擾由于成對圖像的同時性和前景與背景物體之間潛在的高差異而特別明顯。
[0079]已經(jīng)提出使用采用不取決于輸入視頻信號的時基的尋址。在這樣的情況下，尋址可以快于輸入數(shù)據(jù)尋址(例如使用幀緩沖器來將尋址時基從提供信號的時基解耦)，從而允許用于較長背光持續(xù)時間或用于透射性元件的穩(wěn)定的更多的時間。然而，這樣的尋址典型地僅僅相對小地減少尋址時間，并且因此傾向于僅僅提供相對微小的改進。例如，對于120Hz顯示器，VBI典型地為幀持續(xù)時間的10%左右，即0.8ms左右。使用另一時基可典型地允許它增大到2-3ms左右，其小于預(yù)期，且還需要大量的幀存儲器。
[0080]為了改進LV面板的瞬態(tài)響應(yīng)并減小串擾圖像降級，透射性元件可使用過驅(qū)動技術(shù)來驅(qū)動。
[0081]圖4和5圖示了對于透射性元件在兩個幀F(xiàn)l和F2之間的時間串擾。在幀F(xiàn)l中，使用非常大的脈沖寬度。對于背光的脈沖幅度I幾乎立即改變。背光因此幾乎瞬間接通和斷開。然而，用于像素的透射性元件具有啟動時間和衰滅時間。這意味著輻射光的強度針對每個透射性元件并且在每一幀中由背光強度以及透射性元件的吞吐量函數(shù)(透射率)給出。作為時間的函數(shù)的透射率在圖4和5中用標注有LCD的虛線圖示。用于每個透射性元件的透射率驅(qū)動值調(diào)整透射性元件像素透射光多長時間以及何時關(guān)閉。對于每個透射性元件以及對于每一幀的強度的真實值由脈沖寬度調(diào)制的背光與透射性元件的透明度/透射率函數(shù)的卷積給出。在每一幀開始時，對于透射性元件的LC單元變成透明存在時滯，并且透射性元件關(guān)閉也花費一些時間。虛線提供了當以LC單元形式的透射性元件在以下的特定情況中打開和關(guān)閉時的透射率曲線的示例:其中，幀F(xiàn)l對應(yīng)于高驅(qū)動值，即LC元件幾乎一直打開，而在下一幀中，驅(qū)動值為0，即LC單元的透射率應(yīng)當理想地為零。然而，如圖4所示，在幀F(xiàn)2的至少一部分期間，LC單元仍然部分透明。這導(dǎo)致CT上的溢出，并且因此，幀F(xiàn)2中的有效透射率值具有有限的值而不是為零。因此，暗像素不是像希望的那么黑，而是變成深灰。同樣地，如果透射性元件在下一幀中應(yīng)該是白的(或至少是亮的)，LC元件在幀開始處可能仍是部分關(guān)閉的，且強度可能比所希望的低。因此，存在透射性元件的強度從一幀到下一幀的溢出，也稱為時間串擾效應(yīng)。
[0082]各種措施可減小這種效應(yīng)。通過將透射性元件的打開和關(guān)閉定時來使得元件打開的初現(xiàn)在到背光的電流初現(xiàn)之前，一些效應(yīng)可避免。而且，可對透射性元件的打開和關(guān)閉的初現(xiàn)進行定時，以減小串擾效應(yīng)。圖5圖示了對于例如25%的脈沖寬度的這樣的效應(yīng)。透射性元件的打開的大部分已經(jīng)在接通背光的背光驅(qū)動信號的應(yīng)用之前施行。類似地，透射性元件的關(guān)閉在背光被斷開之前開始。在該情況下，減小了大部分的串擾。然而，效應(yīng)仍然存在，并可以相當大。事實上，對于許多典型的顯示器，對于透射性元件的轉(zhuǎn)變時間可能是若干幀持續(xù)時間。
[0083]通過添加或減小透射性元件的打開時間，白色像素中的串擾效應(yīng)可進一步減小，或甚至全部消除。這將需要，為了提供完整強度，用于驅(qū)動透射性元件的驅(qū)動數(shù)據(jù)有時增大(如果在先像素是暗的，且因此“黑暗”溢出)并且有時減小(如果在先像素是亮的，且因此明亮溢出)。實現(xiàn)這一點的一種方式是對于標準情形(例如25%的脈沖寬度)不是將白電平設(shè)置在例如256的滿量程，而是將白電平設(shè)置在例如200處。200與256之間的區(qū)域是過驅(qū)動，其可用于增大電平以便對亮度中歸因于以下事實的減小進行偏移:相比于標準情形，在先像素具有較小的強度。簡言之，歸因于在先像素為暗的串擾效應(yīng)通常可通過增大或向上或向下調(diào)節(jié)LCD的打開時間并使用過驅(qū)動來克服。為了為這樣的調(diào)節(jié)留出空間，一種方式將用于標準情形的白電平設(shè)置在低于最大值的值處以創(chuàng)建過驅(qū)動的可能性。然而，過驅(qū)動太大也將具有不利影響，因此不是所有效應(yīng)都能被克服。這樣的措施也可用于抵銷從亮像素到較暗像素的串擾。[0084]因此，將過驅(qū)動技術(shù)用于改進透射性元件轉(zhuǎn)變的速度。事實上，如果透射性元件由對應(yīng)于在穩(wěn)態(tài)時所需要的透射率的值所驅(qū)動，典型地存在用于透射性元件到達該穩(wěn)態(tài)的并不足夠的時間，并且因此，背光-開周期期間的平均透射率值將朝透射性元件的在前透射率值偏置。因此，除了對應(yīng)于該穩(wěn)態(tài)透射率值的分量以外，用于透射性元件的驅(qū)動值還包括轉(zhuǎn)變分量，其導(dǎo)致向終值的較快的轉(zhuǎn)變。這通過增大在前透射率值和當前透射率值之間的差的過驅(qū)動分量來實現(xiàn)。因此，過驅(qū)動貢獻進一步在透射率值的改變方向上偏置驅(qū)動值。結(jié)果，對于給定的背光和希望的光強度輸出，穩(wěn)態(tài)透射率值將高于穩(wěn)態(tài)情境中希望的透射率值。然而，由于透射性元件在背光-開時間區(qū)間期間轉(zhuǎn)變，透射性元件不在最終值處，而是在向此值的轉(zhuǎn)變之中。過驅(qū)動算法典型地尋求選擇過驅(qū)動分量，使得透射性元件在背光-開時間區(qū)間期間的平均透射率基本上等于對于背光的希望的透射率值(即對應(yīng)于希望的穩(wěn)態(tài)透射率)。
[0085]具體而言，透射性元件的感知亮度(Lpixel)被給出為背光強度(V)與LC透射(D的乘積的時間積分。
【權(quán)利要求】
1.一種用于驅(qū)動顯示器(101)的顯示器驅(qū)動裝置，顯示器(101)具有背光(105)和透射性面板(107)，透射性面板(107)包括用于調(diào)制來自背光(105)的光的透射性元件，顯示器驅(qū)動裝置包括: 接收器(109)，用于接收將由顯示器顯示的多個時間循序幀， 顯示控制器(115)，其被設(shè)置成，響應(yīng)于用于時間循序幀的圖像數(shù)據(jù)和在圖像數(shù)據(jù)值與背光強度值以及透射率驅(qū)動值之間的全局關(guān)系，為時間循序幀生成用于背光的背光強度值以及用于透射性元件的透射率驅(qū)動值，透射率驅(qū)動值包括希望的透射率分量和過驅(qū)動分量， 補償器(117)，用于向透射率驅(qū)動值引入局部適配的過驅(qū)動補償值，以生成補償?shù)耐干渎黍?qū)動值， 背光驅(qū)動器(111)，用于依照背光強度值來驅(qū)動背光(105 )，以及 透射性面板驅(qū)動器(113)，用于依照補償?shù)耐干渎黍?qū)動值來驅(qū)動透射性面板(107)。
2.權(quán)利要求1的顯示器驅(qū)動裝置，其中，補償器(117)被設(shè)置成，響應(yīng)于針對顯示器的部分的局部操作特性，確定局部適配的過驅(qū)動補償值。
3.權(quán)利要求1的顯示器驅(qū)動裝置，其中，補償器(117)被設(shè)置成，響應(yīng)于針對顯示器的部分的局部溫度值，確定針對顯示器的該部分的局部適配的過驅(qū)動補償值。
4.權(quán)利要求3的顯示器驅(qū)動裝置，其中，局部溫度值為測量的溫度值。
5.權(quán)利要求3的顯示器驅(qū)動裝置，其中，補償器(117)被設(shè)置成，通過針對顯示器的熱模型的評估，確定局部溫度值。
6.權(quán)利要求5的顯示器驅(qū)動裝置，其中，熱模型被設(shè)置成，基于顯示器的熱特性，估計針對顯示器的空間溫度分布圖。
7.權(quán)利要求3的顯示器驅(qū)動裝置，其中，補償器(117)被設(shè)置成，響應(yīng)于用于幀的圖像數(shù)據(jù)，確定局部溫度值。
8.權(quán)利要求1的顯示器驅(qū)動裝置，其中，補償器(117)被設(shè)置成，響應(yīng)于驅(qū)動透射性元件的時間與接通背光的時間之間的定時偏移，確定用于透射性元件的局部適配的過驅(qū)動補償值。
9.權(quán)利要求8的顯示器驅(qū)動裝置，其中，局部適配的過驅(qū)動補償值對于顯示器的至少兩個位置不同。
10.權(quán)利要求8或9的顯示器驅(qū)動裝置，其中，背光是包括多個背光區(qū)段的掃描背光，并且定時偏移是透射性元件的驅(qū)動時間與接通用于透射性元件的背光區(qū)段的時間之間的定時偏移。
11.權(quán)利要求1的顯示器驅(qū)動裝置，其中，顯示控制器(115)被設(shè)置成，響應(yīng)于針對顯示器尋址字段的補償?shù)耐干渎手?，至少為第一透射性元件在第一顯示器尋址字段結(jié)尾處生成估計的透射率值，并且，響應(yīng)于估計的透射率值，在后續(xù)的顯示器尋址字段中生成用于第一透射性元件的透射率驅(qū)動值。
12.權(quán)利要求1的顯示器驅(qū)動裝置，其中，顯示控制器(115)被設(shè)置成，響應(yīng)于第二顯示器尋址字段中用于第一透射性元件的補償?shù)耐干渎手?，在第一顯示器尋址字段中生成用于第一透射性元件的透射率驅(qū)動值，第二顯示器尋址字段是第一顯示器尋址字段的直接在前的顯示器尋址字段。
13.權(quán)利要求1的顯示器驅(qū)動裝置，其中，補償器(117)被設(shè)置成，響應(yīng)于針對其確定局部適配的過驅(qū)動補償值的透射性元件的顯示定位，確定局部適配的過驅(qū)動補償值。
14.一種驅(qū)動顯示器(101)的方法，顯示器(101)具有背光(105)和透射性面板(107)，透射性面板(107)包括用于調(diào)制來自背光(105)的光的透射性元件，該方法包括: 接收將由顯示器顯示的多個時間循序幀， 響應(yīng)于用于時間循序幀的圖像數(shù)據(jù)和在圖像數(shù)據(jù)值與背光強度值以及透射率驅(qū)動值之間的全局關(guān)系，為時間循序幀生成用于背光的背光強度值以及用于透射性元件的透射率驅(qū)動值，透射率驅(qū)動值包括希望的透射率分量和過驅(qū)動分量， 向透射率驅(qū)動值引入局部適配的過驅(qū)動補償值，以生成補償?shù)耐干渎黍?qū)動值， 依照背光強度值來驅(qū)動背光(105)，以及 依照補償?shù)耐干渎黍?qū)動值來驅(qū)動透射性面板(107)。
15.—種顯不系統(tǒng),包括: 顯示器(101)，其具有背光(105)和透射性面板(107)，透射性面板(107)包括用于調(diào)制來自背光(105)的光的透射性元件；以及 顯示器驅(qū)動裝置，包括: 接收器(109)，用于接收將由顯示器顯示的多個時間循序幀； 顯示控制器(115)，其被設(shè)置成，響應(yīng)于用于時間循序幀的圖像數(shù)據(jù)和在圖像數(shù)據(jù)值與背光強度值以及透射率驅(qū)動值之間的全局關(guān)系，為時間循序幀生成用于背光的背光強度值以及用于透射性元件的透射率驅(qū)動值，透射率驅(qū)動值包括希望的透射率分量和過驅(qū)動分量， 補償器(117)，用于向透射率驅(qū)動值引入局部適配的過驅(qū)動補償值，以生成補償?shù)耐干渎黍?qū)動值， 背光驅(qū)動器(111 )，用于依照背光強度值來驅(qū)動背光(105)，以及 透射性面板驅(qū)動器(113)，用于依照補償?shù)耐干渎黍?qū)動值來驅(qū)動透射性面板(107)。
【文檔編號】G09G3/34GK103988250SQ201280059176
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】P.德格里夫 申請人:Tp視覺控股有限公司