通过帧插入来控制发光二极管背光照明的制作方法
专利名称：通过帧插入来控制发光二极管背光照明的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含发光二极管(LED)技术的照明系统，且更明确地说，本发明涉及部分基于黑色或非黒色子帧或帧的插入来调节显示器中的背光単元操作。
背景技术：
背光用于照明液晶显示器(“LCD”)。具有背光的LCD用在用于手机及个人数字助理(“PDA”)的小显示器中以及用于计算机监视器及电视机的大显示器中。通常，用于背光的光源包含ー个或ー个以上冷阴极荧光灯(“CCFL”)。用于背光的光源也可为白炽灯泡、电致发光板(“ELP”)，或者ー个或ー个以上热阴极荧光灯(“HCFL”)。显示器行业狂热追求将发光二极管(LED)用作为背光显示器技术中的光源，因为CCFL具有许多缺点例如，CCFL在冷温中不容易点燃，其需要足够的闲置时间来点燃，且其需要细致的处理。此外，相较于其它背光源，LED通常具有所产生光对所消耗电カ的较高比率。因此，具有LED背光的显示器可消耗比其它显示器少的电力，其使基于LED的显示器更耐用。LED背光传统上已用在小型、不昂贵的LCD面板中。然而，LED背光在大显示器(例如安装在计算机及电视机中的显示器)中变得越来越普遍。在大显示器中，需要多个LED为所述LCD显示器提供足够的背光。在LCD显示器中，多个像素对与数据提供相关联的所施加电压的静电响应由于用于配置所述多个像素的每ー者中的数据的光栅机构而在显示器位置内可发生实质改变。特定来说，帧到帧更新的常规方法通常使显示停止，例如，对于新更新且预期尚未设定与所供应的数据相关联的电压的帧或子帧，关闭背光単元。此中断可造成图像假影，且可限制组成IXD显示的多个像素中的至少一部分像素的使用，随着发生其操作无效率。
发明内容
以下介绍本发明的简化概要以便提供对本发明的ー些方面的基本理解。此概要不是本发明的各种实施例的广泛概述。此概要无意确定重要或关键元件，也无意划定住何范围。此概要的唯一目的是以简化形式介绍ー些概念，作为对稍后介绍的更详细描述的前言。ー个或ー个以上实施例提供通过ー序列交替脉冲宽度调制(PWM)帧或子帧来调节基于发光二极管(LED)的液晶显示器(LCD)中的背光的系统及方法。交替帧可为黒色或非黒色。同样，交替子帧可为黒色或非黒色。一序列交替PWM子帧包含至少ー个交替子帧或至少ー个正常子帧。同样，一序列交替PWM帧包含至少ー个交替帧及至少ー个正常帧。将所述IXD显示器中的多个像素划分为包含一行或一行以上像素的至少ー个区域。一分区中的区域数目决定基于所述LCD显示器的刷新频率的子帧周期。交替PWM帧或交替PWM子帧包含相位延迟及PWM序列，在所述相位延迟期间，断开背光単元，且在所述PWM序列中，接通所述背光単元，所述PWM序列针对所述子帧的剰余部分具有有限工作循环。正常PWM帧或子帧也包含相位延迟，所述相位延迟在相同插入序列中小于用于交替PWM帧或子帧的相位延迟。背光単元在相位延迟间隔期间保持关闭，且根据具有有限工作循环的PWM序列而接通。一序列交替PWM子帧可经内部或外部配置。内部配置利用參考时钟信号的经倍增例项，而外部配置依赖于外部參考信号。内部配置导致交替PWM子帧插入的周期性序列，而外部配置导致PWM子帧插入的异步序列。为实现前述及相关目的，ー个或ー个以上方面包括下文完整描述且在所附权利要求书中特别指出的特征。以下描述及附图详细陈述所述ー个或ー个以上方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可使用各种方面的原理的各种方式的ー些方式，且此描述意在包含所有此些方面及其等效物。
图IA是实现本发明的ー个或ー个以上方面的实例显示器的功能框图。图IB是根据本文方面的实例显示器控制器及背光电路的各种功能元件的实例实施例。图2说明根据本文描述的方面用于渲染图像的两个子帧的图。图3A到3D表示根据本文描述的方面的显示区域910的各种实例分区。图4到5说明根据本发明的特征处于内部模式的经插入交替PWM子帧的实例序列。图6显示根据本发明的方面处于外部模式的经插入PWM子帧的实例序列的图。图7至8说明根据本文描述的方面至少部分不依赖子帧结构的图像的渲染的实例情形。图9显示根据本文描述的特征处于外部模式的经插入PWM帧的实例序列的图。图10是根据本文描述的方面的实例方法的流程图，所述方法用于插入交替子帧或帧中的至少ー者以控制在利用基于LED的背光的照明系统中的数据渲染期间的背光照明。
具体实施例方式现在參考图式描述本发明，其中相同的參考标号始終用于指代相同的元件。在以下描述中，出于阐释目的，陈述大量具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，可明白，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明的各种实施例。在其它例项中，以框图形式展示众所周知的结构及装置以便有利于描述本发明。如本说明书及所附图式中使用，术语“组件”、“系統”、“接ロ”、“控制器”、“倍増器”
等意在包含有关计算机的实体或与具有ー个或ー个以上特定功能性的运算设备有关的实体，其中所述实体可为硬件、硬件与软件的组合、软件或执行中软件。此些实体的一者或一者以上也称为“功能元件”。举例来说，组件可为(但不限干)在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序及/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用程序及所述服务器均可为组件。ー个或ー个以上组件可驻存在进程及/或执行线程内，且组件可位于ー个计算机上及/或分布在两个或两个以上计算机之间。而且，这些组件可从各种计算机可读媒体执行，所述计算机可读媒体具有存储于其上的各种数据结构。所述组件可经由本地及/或远程进程进行通信，例如，根据具有ー个或ー个以上数据包的信号(例如，来自与本地系统、分布式系统中的另ー组件交互的一个组件的数据，及/或来自经由所述信号横跨例如因特网等网络与另ー组件交互的一个组件的数据)。作为另ー实例，组件可为具有通过由电路或电子回路操作的机械部分提供的特定功能性的设备，通过处理器所执行的软件或固件应用程序来操作所述电路或电子回路，其中所述处理器可在所述设备的内部或外部，且执行所述软件或固件应用程序的至少一部分。作为又另ー实例，组件可为通过没有机械部分的电子组件提供特定功能性的设备，所述电子组件中可包含处理器，以执行提供所述电子组件的至少部分功能性的软件或固件。作为再ー实例，接ロ可包含输入/输出(I/o)组件以及相关联的处理器、应用程序或应用编程接ロ(API)组件。虽然前述实例是针对组件的方面，但所示范的方面或特征也适用于系统、接ロ、倍増器等。此外，术语“或”意在表示包含性“或”而不是排它性“或”。就是说，除非特别指出或从上下文清楚了解，否则短语“X使用A或B”意在表示自然包含性排列中的任一者。就是说，短语“X使用A或B”由以下例项中的任一者满足X使用A ；X使用B ;或X使用A与B两者。此外，本申请案及所附权利要求书中使用的冠词“一”应大体被解释为表示“一或一个以上”，除非特别指出或从上下文清楚了解是针对単数形式。此外，本文使用的术语“集合”排除空集；例如，其中没有元素的集合。因此，本发明中的“集合”包含ー个或ー个以上元件或实体。作为说明，LED串的集合包含ー个或ー个 以上LED串；帧集合包含ー个或ー个以上帧；等等。将以系统的形式介绍各种方面或特征，这些系统可包含许多装置、组件、模块等。应理解并了解，各种系统可包含额外装置、组件、模块等等，且/或可不包含结合图而论述的所有装置、组件、模块等等。也可使用这些方法的组合。图IA是实例显示器100的功能框图，所述显示器实现本发明的ー个或ー个以上方面。显示器控制器组件110(本文及所附图式中也称为显示器控制器110)调节背光电路140及像素电路150。背光电路140可包含遍及实例显示器100而分布的ー组发光二极管(LED)串。通常每ー串在一端耦合到电カ供应，且在另一端耦合到接地。优选的是，ー个或ー个以上LED串包含红色(R)、蓝色(B)或绿色(G)LED。作为背光电路140的部分的每ーLED串可选择性地接通及断开，以用于提供各种所要色彩。可为背光电路140的部分的一组LED串包含包括ー个或ー个以上LED的群组的ー个或ー个以上LED串，这些LED可离散分散在电子显示器上，且通过导线、迹线或其它连接元件串联连接。所述组LED串中的LED可以垂直方式或以其它布置(例如水平配置)来布置。此外，LED串可相互平行或可以其它相对定向部署。ー组LED串中的ー个或ー个以上LED串可由驱动电路控制，以用于电压的施加及电流的供应。像素电路150包括呈横跨K个行及J个列的矩阵结构布置的多个像素，K及J为正整数。每一行或排的像素共享一共用栅极电压，同时每一列的像素具有一共用数据线。在一实施例中，每ー像素包含晶体管(例如，薄膜晶体管(TFT))及至少ー个电容器，所述晶体管由至少ー组红色、緑色及蓝色LED照亮。显示器控制器110包含时序信号产生器组件112，本文及所附图式中也称为时序产生器112，所述时序产生器产生用于扫描像素电路150中的多个像素的时钟信号。所述时钟信号可包含垂直同步(VSYNC)信号及栅极移位时钟(GSC)信号。时序信号产生器112也可使所述时钟信号的频率倍增以产生具有较高频率的时序信号。通过所述时钟信号中的至少ー者的频率的倍増，时序信号产生器112可产生时序信号，所述时序信号界定用于扫描作为像素电路的部分的多个像素的子帧周期。此外，时序信号产生器112可按比例调整(或划分)所述时钟信号中的一者或一者以上的振幅。在实例实施例中，例如，图IB中说明的160，时序信号产生器112包含相位倍增器控制件162 (也称为相位倍増器控制组件162)，所述相位倍增器控制件可输出M位(M为自然数)乘数用于參考时钟信号Φ (例如，VSYNC) ο在实施例160中，M等于5个位，且因此Φ可倍增到2M = 32的因子。所述M位输出由Φ数字锁定回路(DLL)比率倍增器控制，其产生Φ的倍増版本ΜΧ Φ。此外，在实例实施例160中，时序信号产生器112包含GSC倍增器控制组件166 (也称为GSC倍增器控制件166)，其供应P位(P为自然数)寄存器，所述寄存器允许GSC信号的倍增介于I到2P间的因子；在实例实施例160中，P等于5个位。GSC DLL比率倍增器168将GSC信号的倍增版本(例如，PXGSC)供应到GSC预定标器计数器组件170 (也称为GSC预定标器计数器组件170)，所述预定标器计数器收集来自GSC预定标器控制组件172 (也称为GSC预定标器控制件172)的N位输出，且使经倍増信号 除以2n。在一方面中，N等于4位，且可使GSC信号除以至多达16的因子。时序信号产生器112将经处理(例如，倍增或按比例调整)的时钟信号供应到PWM计数器组件120 (本文中也称为PWM计数器组件120)。图IB中的实例实施例160包含ー组ー个或ー个以上PWM计数器174。如果将大于I的乘数施加到时钟信号Φ，那么可使用此经处理的时钟信号Φ来确定子帧结构，以用于渲染实例显示器100中的数据。另外，可使用经处理(例如,倍増)的时钟信号Φ来内部配置一序列交替子帧插入或一序列交替帧插入，如下文更详细描述。在本发明的一方面中，交替信号选择器114可将指示(例如，数据包、多位字、命令…)传达给时序信号产生器112，以配置或选择或界定ー序列PWM子帧插入或一序列交替PWM帧插入的内部产生。此指示可为到时序信号产生器112的请求，以产生内部选择或控制信号，且供应此信号到PWM计数器120。另外，交替信号选择器114可为内部选择信号选择特定波形(例如，周期性波形中的周期、非周期性波形中的振幅及各种接通或断开时间间隔…)，且将所选择的波形作为所述指示的部分传达给时序信号产生器112。交替信号选择器114可接收外部信号115以外部选择或界定ー序列交替子帧插入或一序列交替帧插入。响应于从交替信号选择器114到外部时钟源(例如，外部时序信号产生器(未图示))的请求，可接收外部信号115。交替信号选择器116可存取存储器132内的配置数据，以便确定通过作为所选择的内部控制信号或所接收的外部信号114的部分的上升信号或下降信号来界定交替PWM帧插入还是交替PWM子帧插入。在本发明的另一方面中，对于内部或外部选择或配置的交替PWM子帧插入或交替PWM帧插入的序列，交替信号选择器116可存取存储器132中的ー个或ー个以上寄存器134，以提取用于交替子帧或交替帧的相位延迟，及用于正常子帧或帧的相位延迟。另外，对于交替子帧或帧及正常子帧或帧，相位信号产生器组件116可存取存储器132，且从ー个或ー个以上寄存器134提取用于像素电路中的多个像素的背光照明的ー个或ー个以上工作循环的至少ー个值。相位信号产生器组件116在本文及所附图式中也称为相位信号产生器116。在实例实施例160中，ー个或ー个以上相位延迟寄存器176可包含一组ー个或ー个以上寄存器134，且包含至少ー个正常子帧或帧的至少ー个相位延迟值。同样，ー个或ー个以上交替相位延迟寄存器178可包含一组ー个或ー个以上寄存器134，且包含至少ー个交替子帧或帧的至少ー个相位延迟值。另外，ー个或ー个以上PWM工作寄存器180及一个或ー个以上交替PWM工作寄存器182包含一组ー个或ー个以上寄存器134，且分别确定用于至少ー个正常帧或子帧及至少ー个交替子帧或帧的背光照明的工作循环的至少ー个值。在本发明的一方面中，驱动器控制器124将交替及正常相位延迟及工作循环的一个或ー个以上值供应到PWM计数器120，且部分实施交替子帧插入的ー个或ー个以上序列或交替帧插入的ー个或ー个以上序列。另外，驱动器控制器124可将电压施加到背光电路140及其中的LED串，以根据本文描述的方面接通或断开照明。另外，部分基于ー个或ー个以上寄存器134 (例如，实例实施例160中的电流控制寄存器184)，驱动器控制器124可将电流供应到背光电路140及其中的ー个或ー个以上LED串186，以在接通时改变所述ー个或ー个以上LED串中的发射光的強度。 以下论述交替及正常子帧及帧的特征。图2说明两个子帧子帧O 204及子帧I208的图200，用于根据本文描述的方面渲染图像。在本发明的一方面中，用于每一子帧的背光经不同调节，如图250中说明，所述图呈现LED串脉冲宽度输出设定。与后续子帧(例如，子帧I)中相比，对于子帧O 204，与图像相关联的数据位于较长的时间标度中。特定来说，但不是排它性的，对于数据线中驱动与所述像素相关联的电容器的所施加的电压，与对于后续子帧(例如，子帧I)相比，对于第一子帧(例如，子帧O 204)，在较长时间跨度中建立所述电容器处的电压降。作为说明，用以在像素中几乎完全建立越过电容器的电压的时间可为大体347 μ S。相比于常规背光照明方法，所述方法在子帧的持续时间内断开第一子帧的背光照明，在本发明的一方面中，第一子帧(例如，子帧O 204)背光照明在第一子帧的一部分内断开，而背光照明在子帧的持续时间的剰余部分内为接通。如图200及250中说明，在背光照明是经由ー个或ー个以上LED串LED实施且通过PWM序列(例如)275进行调节的实施例中，对于子帧O 204，所述ー个或ー个以上LED串被断开达间隔Otl且接通达间隔Λ Tci，其中完全设定或几乎完全设定像素图像的时间或数据电压为τ =Φ0+Δ Ttl。另外，对于在子帧O 204后面的子帧(例如，子帧I 208)，在所述子帧中，待渲染(设定)的图像(电压)大体为子帧O 204中渲染的图像的变体，背光照明被断开达间隔O1且被接通达间隔Λ T1,其中设定的时间满足或大体满足τ = Φ^Δ τ 10在一方面中，当背光单元(例如，LED串及相关联驱动器的集合；背光电路140)接通时，供应到ー个或ー个以上LED串的电流可基于各种因素(例如内容)而调整(例如，增加或減少)到所要值，例如，如果将渲染数据中的低红色内容，那么可用低电流供应红色LED串，以建立低強度。在本发明中，所述值Φ0及O1中的每ー者称为相位延迟，且所述延迟之间的比率Φγ/Φ。满足Φγ/Φ。くく I。在替代方案中或另外，此比率可满足Φ ノΦ。< I。在一实例实施例中，τ = 3. 47 μ s或τΞ3·47 ^此值适用于单像素。本发明中预
期其它τ值。在一方面中，通过许多像素线或选通线来指定(例如)替代或额外值。在典型LCD显示器中，像素的空间标度大体小于背光源的典型长度标度。在基于LED的LCD显示器中，单组红色、緑色及蓝色LED的可照亮多个像素。在此情形中，将交替子帧或交替帧的插入(下文可见)应用于ー个或ー个以上区域，所述区域各自包含多个像素。图3Α到3D表示根据本文描述的方面的显示区域302或面板302的各种实例区域分区。LED串PWM输出设定275因此可应用于ー组ー个或ー个以上LED串，所述LED串照亮ー组ー个或ー个以上像素线或选通线。图300说明呈P = 5个区域的分区，所述区域各自包含η = Ν/5个像素线，其中N(例如，1200)为显示器中的像素线的总数。所说明的显示器302具有刷新频率Δ V，所述刷新频率产生帧周期τ = Λ V'因此，当交替插入PWM子帧来调节背光时，所述子帧周期可通过(kA V)-1指定，其对应于扫描一区域所必需的时间。在ー实例中，对于Δ V = 240Ηζ, τ三4.167 ms。类似地，图304说明呈八个区域的分区，其引起较小数目像素的背光照明的调节。在此些情形下，在设定区域(例如，区域I)中的所有像素或大体所有像素之后，接通背光単元(例如，ー个或ー个以上LED串的集合)。图306及308分别呈现呈四个及16个瓦片的分区。此分区允许根据本文描述的交替子帧插入调节LED串的子集的背光照明。特定来说，但不是排它性的，用于交替及正常子帧的相位延迟及工作循环可在瓦片之间改变。应了解，存在平铺分区的子帧时间周期由垂直瓦片的数目決定举例来说，在图308中，子帧周期为(4Λ νΓ1，对于Λ V = 240Ηζ，子中贞周期几乎等于O. 833msο 在一方面中，显示区域被划分的区域的数目P越大，显示器相对于显示器中的背光単元(例如，ー组LED串及相关联的驱动器)的工作循环的效率越高。如以上论述，在单像素等级(图2)下，所述单像素等级在静电方面等效于单排像素，工作循环在相位延迟消逝之后为100%。作为实例，对于N= 1000，K = 5引起大体80%的有效工作循环，而对于K = 8，有效工作循环大体为87. 5%。应了解，在包含Q-1(Q为大于I的自然数)个后续子帧的ー个或ー个以上实施例中(未图不)，子巾贞1、2、3*“Q-1中的姆ー者可具有相应的相位延迟Φρ Φ2、Φ3··· Cvltj在一方面中，Φγ <= l、2、3...Q_l)，i CD1 = Φ2 = Φ3... ΦΘ_2 = Φ0_1ο 另外或在替代方案中，集合中的元素的ー个或ー个以上子集可包括与几乎相等或大体相等而非相等的不同子集中的元素相等的元素。此外，在本发明中，对于Q个子帧的集合，ー个或ー个以上子帧可为交替子帧；例如，具有远小于或小于集合中剰余的子帧的相位延迟的相位延迟。在本发明中，具有相位延迟的子帧0204称为交替子帧或灰色子帧，而子帧1208称为正常子帧。在所附图式中，例如图2，将交替子帧表示为虚线矩形(例如，280)，且用灰色矩形(例如290)表示正常子帧。因此，在本发明中，图像的渲染是基于交替子帧而不是黑色子帧(在所述子帧的持续期间断开背光)的插入。然而，应了解，在本发明的一方面中，交替子帧(或交替帧；下文可见)也可配置为黑色子帧。待渲染的图像或与之相关联的数据确定交替帧或子帧是否将被配置为黑色子帧；例如，如果数据为零，那么交替帧或子帧可配置为黑色；而当数据为有限的或非空吋，配置并使用非黒色或灰色交替帧或子帧。交替帧也可至少部分基于数据而被配置为黑色帧。在本发明中，对于Q个子帧的集合，相应的Q个相位延迟Φρ Φ2、Φ3- Oq-!的集合是可配置的且可为静态的(例如，针对渲染会话(例如视频会话)而固定)或动态的(例如，在视频会话中可变)。在一方面中，在面板(例如图300中的302)中，作为背光电路140的部分的每ー LED串通常照亮面板302中的区域；面板302的连续区域可具有与面板302内的LED串的空间位置相关联的不同相位延迟。与LED串PWM输出设定相关联的工作循环也可采用静态值或动态值来配置。用于正常子帧的LED串PWM输出设定的工作循环可不同于用于交替子帧的LED串PWM输出设定的工作循环。注意，在本发明中，将工作循环定义为在施加相位延迟之后的PWM脉冲列；以此方式，在一方面中，工作循环因此指代背光照明的工作循环。在图200中描绘的实例中，交替子帧280的工作循环为100%，且正常帧290的工作循环也是100%。在ー个或ー个以上实施例或情形中，可以内部模式实施一序列交替子帧，其中一组ー个或ー个以上Q子帧中的第一子帧自动配置为交替子帧。举例来说，将第一子帧自动配置为交替子帧可通过交替PWM相位信号来完成,在所述信号中,PWM序列中的第一输入上升(例如，电压上升)可使得能够将所述第一子帧配置为交替子帧。在ー个或ー个以上情形中，内部交替子帧选择或控制信号可将第一子帧配置为交替子帧；如以上论述，此内部交替子帧选择或控制信号可由交替信号选择器114选择，且由时序信号产生器112发出或产生。图4说明呈内部模式的一序列经插入PWM子帧。使光栅參考信号Φ410乘以因子3，以产生经倍增光栅PWM信号3X Φ420，其提供參考信号3X Φ430用于渲染具有3子帧结构440的内容。如以上论述，内部交替子帧选择或控制信号345将经倍增參考信号3X Φ430中的第一子帧配置为交替子帧，而第二及第三子帧为正常子帧。类似地，在图5中，使參考信号(例如，VSYNC)。510乘以因子4，以产生经倍增光栅PWM信号4ΧΦ 520，其提供參考信号4X Φ530用于渲染具有4子帧结构540的内容。信号545为内部交替子帧选择或控制信号，其自动配置LED串PWM输出设定550中的一序列交替子帧，在所述输出设定中，帧中的第一子巾贞为交替子中贞。在额外或替代的ー个或ー个以上情形中，可以外部模式实施一序列交替子帧，其中一组ー个或ー个以上Q子帧中的ー个或ー个以上子帧基于外部交替PWM相位信号而配置为交替子帧。举例来说，例如，对于外部交替PWM相位信号的“接通”状态，实现(例如，触发)将后续子帧配置为交替子帧。举例来说，图6显示根据本文描述的方面处于外部模式的实例序列经插入PWM子帧630的图。在图600中，參考信号3X Φ630建立具有3子帧结构(例如，用连续箭头说明)的渲染时序信号。外部交替子帧选择或控制信号620产生非周期性的一序列经插入交替PWM子帧，且其中当外部相位信号520为“接通”(或“高”)值吋，配置交替子帧(由虚线矩形表示)，且配置为交替帧的帧在正常帧后面。在一方面中，所说明的外部交替子帧选择或控制信号620产生多个连续交替子帧，此些连续子帧中的每ー者可与显示器中利用如本文描述的交替子帧的插入对新数据的渲染相关联。应了解，交替PWM子帧的插入可经调整以用于在ー个或ー个以上情形中的实施，在所述情形中，图像渲染不依赖子帧渲染。在此些情形或实施例中，交替帧可插在一序列正常帧之间，其中如在交替子帧的情况下，交替帧包含相位延迟φ(5 )及具有工作循环n(3￡S)的PWM脉冲列，而正常帧包含相位延迟Φ( 胃)及相关联的工作循环胃)。图7及8说明实例情形，在所述情形中，图像的渲染不依赖(至少部分地)子帧结构。在图700中，使光栅參考PWM信号Φ 710 (例如，垂直同步(VSYNC)信号)乘以统ー乘数，结果为不具有子帧的光栅PWM信号1ΧΦ720(鉴于所述统ー乘数)。注意，在图800中，所述经统一倍增的光栅PWM信号为IX Φ。另外，在图700中，交替帧序列830包含单个交替帧，如果渲染新内容(例如，新数据)，那么所述交替帧为扫描中的第一帧。如图800中所说明，在具有光栅參考信号Φ810的类似情形中，第一帧为用具有相位延迟Φ及50%的工作循环的PWM输出设定表示的交替帧，而后续帧为具有相位延迟Φ:、Φ2等等及也为50%的工作循环的正常巾贞。虽然如图800中所说明，O1 = Φ2且工作循环为Il1= η2 = 75%,但在ー个或ー 个以上实施例中，O1可不同于Φ2。类似地，H1可不同于Π2。如针对依赖子帧的渲染情形所论述，交替帧或正常帧的工作循环可配置，且交替帧或正常帧的相位延迟也可配置。在一方面中，可将此工作循环或相位延迟配置为静态或动态的。举例来说，图9显示根据本文描述的方面处于外部模式的实例序列经插入PWM帧的图。在图800中，參考信号IX Φ810建立不具有子巾贞结构的渲染时序信号。外部相位信号830产生非周期性的一序列经插入PWM帧，且其中当外部相位信号830为“接通”(或“高”)值时，配置交替帧(如以上指示的由虚线矩形表示)，且配置为交替帧的帧在正常帧之后。为实施以上描述的各种特征及方面，显示器控制器110包含处理器128。此外，显示器控制器110也可包含输入/输出(I/O)组件(未图示)，所述组件可通过数据(例如外部信号114)的交換来实现显示器控制器110的各种寄存器及其它值的配置。在一方面中，处理器128可经配置以提供或可至少部分提供显示器控制器110的所描述功能性或其中的
ー个或ー个以上功能元件(例如，组件)。在一方面中，为提供此功能性，处理器128可利用总线135来在显示器控制器内的功能元件(组件、倍増器等等)及存储器132或其中的元件(例如寄存器134)之间交换数据或任何其它信息。总线135可以存储器总线、系统总线、地址总线、消息总线或用于执行进程或作为进程的执行部分的组件之间的数据或信息交換的任何其它管道、协议或机制中的至少ー者的形式体现。所交換的信息可包含代码指令、代码结构、数据结构等中的至少ー者。处理器128也可执行存储器132中存储的代码指令(未图示)以实施或提供显示器控制器110的所描述功能性的至少一部分。此些代码指令可包含实施特定任务的程序模块或软件或固件应用程序，可通过本说明书中所描述且至少部分与实例显示器100的功能性或操作相关联的方法中的一者或一者以上来完成此些特定任务。在ー个或ー个以上替代或额外实施例中，处理器128可分布在显示器控制器的ー个或ー个以上功能元件(组件、倍增器、计数器等等)之中。另外，在一些实施例中，显示器控制器110的功能元件中的一者或一者以上可实施为软件或固件，且可驻存在存储器132内作为ー组或ー组以上的代码指令，所述代码指令在由处理器128执行时，实施此些功能元件(组件、倍増器、计数器等等)及所描述的其功能性。在ー个或ー个以上实施例中，显示器控制器110可为通用微计算机或专用微计算机。显示器控制器110可在单个集成电路(IC)芯片上或多个IC芯片上实施。另外，通过将代码指令提供给存储器132，显示器控制器110可为可编程的。在替代方案中，显示器控制器110可为不可编程的，且根据在制造时建立的本文中的方面进行操作。鉴于前述，容易了解，显示器控制器110可在硬件、软件或固件中实施。如本文所描述，插入交替子帧的至少ー个优点为高效利用显示器中的图像数据。至少另ー个优点为在不插入黑色子帧的情况下减轻图像运动模糊。另外，如本文所描述，在不实施子帧结构的情形中，插入交替帧的至少ー个优点为减轻LCD显示器中渲染的静态图像的闪烁。鉴于上文描述的实例系统，可參考图10中的流程图更好地了解可根据所掲示的标的物实施的实例方法。出于阐释简单性的目的，呈现本文所掲示的实例方法且将其描述为一系列动作；然而，将理解并了解，所掲示的标的物并不受动作的次序限制，因为ー些动作可以与本文展示并描述的次序不同的次序发生及/或与其它动作同时发生。举例来说，本文所掲示的ー个或ー个以上实例方法可替代地表示为ー系列相互关联的状态或事件(例如以状态图形式)。此外，当不同实体制定方法学的不同部分吋，相互作用图可表示根据所掲示的标的物的方法。此外，实施根据本说明书的所描述的实例方法并不需要所有所说明的动作。此外，所掲示的实例方法中的两者或两者以上可彼此结合实施，以实现本文所描述的ー个或ー个以上特征或优点。本说明书及所附图式通篇掲示的方法能够存储在制品上以有利于将所述方法运输且传送到具有处理能力的计算机或芯片集以供处理，且因此由处理器实施，或用于存储在存储器中。在一方面中，可使用制定本文描述的方法的ー个或ー个以上处理器来执行存储器或任何计算机可读媒体或机器可读媒体中保持的代码指令，以实施本文描述的方法；所述代码指令在由ー个或ー个以上处理器执行时实施或施行本文描述的所述方法中的各种动作。所述代码指令提供计算机可执行框架或机器可执行框架以制定本文描述的所述方法。图10为实例方法1000的流程图，所述方法用于插入交替子帧或帧中的至少ー者以控制照明系统中的数据渲染期间的背光照明，所述照明系统利用根据本文描述的方面的基于LED的背光。在一方面中，本实例方法1000可由根据以上描述的方面的显不器控制器110或其中描述的ー个或ー个以上功能元件来制定。另外或在替代方案中，提供显示器控制器110的功能性的至少部分的处理器或其中的ー个或ー个以上功能元件也可制定本实例方法1000。在动作1010处，接收第一时钟信号及第ニ时钟信号。在一方面中，第一时钟信号可为VSYNC信号(例如,參考信号Φ),而第二时钟信号可为GSC信号。在动作1020处，配置部分基于第一时钟信号的控制时序信号。在一方面中，控制时序信号确定用于第一时钟信号的ー组子帧；例如，參见以上的3ΧΦ信号或4ΧΦ信号。举例来说，可通过使第一时钟信号乘以预定的可配置乘数来实施配置。举例来说，ODLL倍増器164可实现所述乘法。定义若干位的參数(例如，M)确定可能乘法的范围。乘数可为可配置的。可根据不同乘数来控制单个显示器(例如，实例显示器100)中的不同成像(例如，视频)会话。在动作1030处，基于控制时序信号选择交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的一者。此选择可部分基于由控制时序信号界定的子帧的数目；对于子帧的空数目，例如，控制时序信号由第一时钟信号与统ー乘数的相乘而产生，选择交替PWM帧控制信号。在替代方案中，对于有限数目个子帧，例如，在第一时钟信号的乘数为有限的情况下，选择交替PWM子帧控制信号。在一方面中，例如，可在制定本方法的数字控制器内内部完成选择交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的至少ー者；举例来说，可通过复制控制时序信号且采用(例如，配置)复制的信号作为交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号来实现选择动作。在另一方面中，例如，可通过接收外部时序信号(例如，外部信号114)，且将交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号配置为接收到的外部时序信号，来在外部实现选择交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的至少ー者。在动作1040处，基于动作1030处的选择，配置基于交替PWM帧控制信号的一序列交替PWM帧插入或基于交替PWM子帧控制信号的一序列交替PWM子帧插入。在内部或外部建立的交替PWM帧或交替PWM子帧控制信号可用于配置交替PWM帧插入序列或交替PWM子 帧插入序列中的至少ー者。在动作1050处，确定ー组相位延迟及ー组工作循环，其调节背光以用于(i)交替PWM帧插入或交替PWM子帧插入中的至少ー者及(ii)正常PWM子帧或正常PWM帧中的至少ー者。在动作1060处，至少部分基于(a)交替PWM帧插入或交替PWM子帧插入的序列或(b)相位延迟集合及工作循环集合来调节显示器中的背光。可至少部分经由人工智能(Al)方法学来使本发明的各种方面自动化，所述人工智能方法学实现推断，例如，基于受控情形中的ー组量度、自变量或已知结果的推理及结论综合，或修正各种參数(例如，相位延迟、工作循环、用于背光调节的适宜数目个区域等)的数据集合。本文中引用的人工智能方法或技术通常将高级数学算法(例如，决策树、ネ申经网络、回归分析、用于特征及图案提取的主分量分析(PCA)、群集分析、基因算法或加强学习)应用于数据集合。此些方法学可保持在存储器132中。举例来说，可使用隐马尔可夫模型(HMM)及相关原型依存模型。也可使用通用概率图形模型，例如邓普斯持-夏伏(Dempster-Shafer)网络及贝叶斯(Bayesian)网络，如通过使用贝叶斯(Bayesian)模型分数或近似的结构搜索而创建的网络一祥。另外，也可使用线性分类器，例如支持向量机(SVM))、非线性分类器，如称为“神经网络”方法学、模糊逻辑方法学的方法。此外，也可利用游戏理论模型(例如，游戏树、游戏矩阵、纯策略及混合策略、效用算法、纳什(Nash)均衡、演进游戏理论等等)及执行数据熔合的其它方法等等。
如本文使用，术语“相对于”意味着相对于值B建立的值A暗示A为值B的函数。可在数学上或參考理论或实验关系建立A与B间的函数关系。如本文使用，耦合表示通过导线、迹线或其它连接元件直接或间接串联连接。耦合的元件可从彼此接收信号。在本说明书中，例如“存储库”、“数据存储库”、“数据存储装置”等术语及传达与本文描述的功能元件或组件的操作及功能性有关的其它信息存储组件的大体任何术语是指“存储器组件”或包含在“存储器”中的实体或包括所述存储器的组件。本文描述的存储器组件可为易失性存储器或非易失性存储器，或可包含易失性存储器及非易失性存储器两者。作为说明而非限制，非易失性存储器可包含只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包含随机访问存储器(RAM)，其充当外部高速缓存存储器。作为进一歩说明而非限制，RAM可以许多形式可用，例如同步RAM (SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双数据速率SDRAM (DDR SDRAM)、增强型SDRAM (ESDRAM)、同步链路DRAM (SLDRAM)及直接内存总线式RAM(DRRAM)。另外，本文的系统或方法的所掲示的存储器组件意在包括(但不限于包括)这些及任何其它适宜类型的存储器。结合本文掲示的实施例描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路可用以下各项来实施或执行经设计以执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方面中，所述处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合DSP核心的ー个或ー个以上微处理器或任何其它此类配置。另外，至少ー个处理器可包括ー个或ー个以上模块，所述模块可操作以执行上文描述的步骤及/或动作中的一者或一者以上。另外，结合本文所掲示的方面而描述的方法或算法的步骤及/或动作可直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或两者的组合中。软件模块可驻存在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。实例存储媒体可耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息且将信息写到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。另外，在ー些方面中，处理器及存储媒体可驻存在ASIC中。另外，ASIC可驻存在用户终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻存在用户终端中。另外，在ー些方面中，方法或算法的步骤及/或动作可作为代码及/或指令中的一者或任何组合或集合而驻存在可并入计算机程序产品中的机器可读媒体及/或计算机可读媒体上。在ー个或ー个以上方面中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果以软件实施，那么所述功能可作为ー个或ー个以上指令或代码存储在计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包含计算机存储媒体及通信媒体两者，所述通信媒体包含有利于将计算机程序从ー处传送到另ー处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。作为实例而非限制，此计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于运载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接均可被称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用 同轴电缆、光纤缆线、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如红外线、无线电及微波)从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么所述同轴电缆、光纤缆线、双绞线、DSL或无线技术(例如红外线、无线电及微波)包含在媒体的定义中。如本文使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘通常用激光以光学方式再现数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。虽然前述掲示内容论述说明性方面及/或实施例，但应注意，在不脱离由所附权利要求书定义的所描述方面及/或实施例的范围的情况下，可做出各种变更及修改。另外，虽然可以单数描述或主张所描述的方面及/或实施例的元件，但仍可考虑复数，除非明确陈述限于单数。此外，任何方面及/或实施例的所有或一部分可与任何其它方面及/或实施例的全部或一部分一起使用，除非另有陈述。此外，对于术语“包含”、“具有”、“拥有”等用在详细说明、所附权利要求书、附注及图式中的情况，此些术语意在以类似于术语“包括”在“包括”在所附权利要求书中被用作转折词时所解释的方式具有包含性。
权利要求
1.一种显不器，其包括 多个像素，其被划分成一组一个或一个以上像素行的群组； 背光电路，其包括背光单元，所述背光单元包含一组发光二极管LED串；及 显示器控制器，其配置一序列一个或一个以上子帧或一序列一个或一个以上帧以更新所述多个像素，其中对于所述序列一个或一个以上子帧，所述序列中的至少一个子帧包含其中所述背光单元断开的第一相位延迟及调节所述背光单元的操作的第一脉冲宽度调制PWM序列；且所述相位延迟比所述序列中不包括所述至少一个子帧的所述一个或一个以上子中贞的相应相位延迟长。
2.根据权利要求I所述的显示器，其中对于所述序列一个或一个以上帧，所述序列中的至少一个帧包含其中所述背光单元断开的第二相位延迟及调节所述背光单元的操作的第二脉冲宽度调制PWM序列；且所述相位延迟比所述序列中不包括所述至少一个帧的所述一个或一个以上巾贞的相应相位延迟长。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述显示器控制器包含产生时序信号的时序信号产生器，所述时序信号定义所述序列一个或一个以上子帧中的一个或一个以上子帧的第一周期，或所述序列一个或一个以上帧中的一个或一个以上帧的第二周期，其中所述第一周期或所述第二周期为参考时序信号的不同周期的一部分。
4.根据权利要求3所述的显示器，其中所述参考时序信号为所述显示器的垂直同步(VSYNC)时钟信号。
5.根据权利要求2所述的显示器，其中所述显示器控制器包含相位信号产生器，所述相位信号产生器配置以下各项的至少一者所述相位延迟；及所述第一 PWM序列及所述第二 PWM序列中的至少一者的工作循环。
6.根据权利要求5所述的显示器，其中所述显示器控制器包含交替信号选择器，所述交替信号选择器将以所述不同周期将所述至少一个子帧插入所述序列一个或一个以上子帧中的指示传达给所述时序信号产生器，其中所述指示供应对内部控制信号的选择，所述内部控制信号定义所述序列一个或一个以上子帧。
7.根据权利要求5所述的显示器，其中所述交替信号选择器接收外部时序信号，所述外部时序信号至少部分定义所述序列一个或一个以上子帧或所述序列一个或一个以上帧中的至少一者。
8.根据权利要求7所述的显示器，其中所述显示器控制器包含相位信号产生器，所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个子帧的所述一个或一个以上子帧的所述相应相位延迟。
9.根据权利要求8所述的显示器，其中所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个帧的所述一个或一个以上帧的所述相应相位延迟。
10.根据权利要求8所述的显示器，其中所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个子帧的所述一个或一个以上子帧的第三PWM序列的工作循环值。
11.根据权利要求10所述的显示器，其中所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个帧的所述一个或一个以上帧的第四PWM序列的工作循环值。
12.根据权利要求I所述的显示器，其中所述显示器控制器包含保持一组寄存器的存储器，所述组寄存器包括一组相位延迟值及一组工作循环值中的至少一者。
13.—种方法,其包括 通过使时钟信号乘以乘数分量来配置控制时序信号； 基于所述控制时序信号来选择交替脉冲宽度调制PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的一者； 基于所述选择，基于相位信号配置一序列交替PWM子巾贞插入； 基于所述配置，确定下列各项中的一者调节显示器中的背光的第一组相位延迟值及第一组工作循环值，以用于所述序列中的交替PWM子帧插入，或调节显示器中的背光的第二组相位延迟值及第二组工作循环值，以用于所述序列中的交替PWM帧插入 '及 至少部分基于以下各项中的至少一者来调节所述显示器中的背光(i)所述序列交替PWM子帧插入及所述第一组相位延迟值及所述第一组工作循环值，或(ii)所述序列交替PWM帧插入及所述组相位延迟值及所述组工作循环值。
14.根据权利要求13所述的方法，其中选择所述交替PWM帧控制信号包含选择第一内部控制信号或第一外部控制信号。
15.根据权利要求13所述的方法，其中选择所述交替PWM子帧控制信号包含选择第二内部控制信号或第二外部控制信号。
16.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述第一内部信号包含将所述控制时序信号配置为所述交替PWM帧控制信号。
17.根据权利要求15所述的方法，其中选择所述第二内部信号包含将所述控制时序信号配置为所述交替PWM子帧控制信号。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述配置包含以所述时钟信号的周期实现交替PWM子巾贞插入。
19.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述第一外部信号包含 接收外部信号；及 将所述外部信号配置为所述交替PWM帧信号。
20.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述第二外部信号包含 接收外部信号；及 将所述外部信号配置为所述交替PWM子帧信号。
21.根据权利要求13所述的方法，其中所述确定包含提取至少一个相位延迟值及工作循环值中的至少一者。
22.一种液晶显示器，其包括 用于通过使时钟信号乘以乘数分量来配置控制时序信号的装置； 用于建立相位信号的装置； 用于基于所述相位信号配置一序列交替脉冲宽度调制PWM子帧插入或一序列交替PWM帧插入中的一者的装置； 用于确定调节所述液晶显示器中的背光的第一组相位延迟及第一组工作循环以用于所述序列中的交替PWM子帧插入或所述序列中的交替PWM帧插入中的一者的装置；及 用于至少部分基于以下各项来调节所述液晶显示器中的背光的装置(i)所述序列交替PWM子巾贞插入或所述序列交替PWM巾贞插入中的一者，及Qi)所述第一组相位延迟及所述第一组工作循环。
23.根据权利要求22所述的液晶显示器，其中所述用于建立所述相位信号的装置包含以下各项中的一者(a)用于接收外部信号的装置及用于将所述外部信号配置为所述相位信号的装置；或(b)用于将所述控制时序信号配置为所述相位信号的装置。
全文摘要
本发明提供通过一序列交替脉冲宽度调制PWM帧或子帧插入来调节基于发光二极管LED的显示器中的背光的系统及方法。交替PWM帧或子帧可以是黑色或非黑色。将所述显示器中的多个像素划分为包含一行或一行以上像素的至少一个区域；所述至少一个区域基于所述显示器的刷新频率确定子帧周期。一序列交替PWM子帧包含至少一个交替子帧及至少一个正常子帧。交替PWM帧或交替PWM子帧包含相位延迟及PWM序列，在所述相位延迟期间，背光单元断开，且在所述PWM序列中，所述背光单元接通，其中对于所述PWM帧或子帧的剩余部分具有有限工作循环。一序列交替PWM子帧可经内部或外部配置。内部配置可与参考信号同步，而外部配置依赖于外部参考信号。
文档编号G09G3/34GK102667903SQ201080053481
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年1月15日
发明者图沙尔·达亚古德, 巴拉吉·维努勾佩尔·维拉佩德, 迪利普·桑加姆 申请人:爱特梅尔公司
技术领域：
本发明涉及包含发光二极管(LED)技术的照明系统，且更明确地说，本发明涉及部分基于黑色或非黒色子帧或帧的插入来调节显示器中的背光単元操作。
背景技术：
背光用于照明液晶显示器(“LCD”)。具有背光的LCD用在用于手机及个人数字助理(“PDA”)的小显示器中以及用于计算机监视器及电视机的大显示器中。通常，用于背光的光源包含ー个或ー个以上冷阴极荧光灯(“CCFL”)。用于背光的光源也可为白炽灯泡、电致发光板(“ELP”)，或者ー个或ー个以上热阴极荧光灯(“HCFL”)。显示器行业狂热追求将发光二极管(LED)用作为背光显示器技术中的光源，因为CCFL具有许多缺点例如，CCFL在冷温中不容易点燃，其需要足够的闲置时间来点燃，且其需要细致的处理。此外，相较于其它背光源，LED通常具有所产生光对所消耗电カ的较高比率。因此，具有LED背光的显示器可消耗比其它显示器少的电力，其使基于LED的显示器更耐用。LED背光传统上已用在小型、不昂贵的LCD面板中。然而，LED背光在大显示器(例如安装在计算机及电视机中的显示器)中变得越来越普遍。在大显示器中，需要多个LED为所述LCD显示器提供足够的背光。在LCD显示器中，多个像素对与数据提供相关联的所施加电压的静电响应由于用于配置所述多个像素的每ー者中的数据的光栅机构而在显示器位置内可发生实质改变。特定来说，帧到帧更新的常规方法通常使显示停止，例如，对于新更新且预期尚未设定与所供应的数据相关联的电压的帧或子帧，关闭背光単元。此中断可造成图像假影，且可限制组成IXD显示的多个像素中的至少一部分像素的使用，随着发生其操作无效率。
发明内容
以下介绍本发明的简化概要以便提供对本发明的ー些方面的基本理解。此概要不是本发明的各种实施例的广泛概述。此概要无意确定重要或关键元件，也无意划定住何范围。此概要的唯一目的是以简化形式介绍ー些概念，作为对稍后介绍的更详细描述的前言。ー个或ー个以上实施例提供通过ー序列交替脉冲宽度调制(PWM)帧或子帧来调节基于发光二极管(LED)的液晶显示器(LCD)中的背光的系统及方法。交替帧可为黒色或非黒色。同样，交替子帧可为黒色或非黒色。一序列交替PWM子帧包含至少ー个交替子帧或至少ー个正常子帧。同样，一序列交替PWM帧包含至少ー个交替帧及至少ー个正常帧。将所述IXD显示器中的多个像素划分为包含一行或一行以上像素的至少ー个区域。一分区中的区域数目决定基于所述LCD显示器的刷新频率的子帧周期。交替PWM帧或交替PWM子帧包含相位延迟及PWM序列，在所述相位延迟期间，断开背光単元，且在所述PWM序列中，接通所述背光単元，所述PWM序列针对所述子帧的剰余部分具有有限工作循环。正常PWM帧或子帧也包含相位延迟，所述相位延迟在相同插入序列中小于用于交替PWM帧或子帧的相位延迟。背光単元在相位延迟间隔期间保持关闭，且根据具有有限工作循环的PWM序列而接通。一序列交替PWM子帧可经内部或外部配置。内部配置利用參考时钟信号的经倍增例项，而外部配置依赖于外部參考信号。内部配置导致交替PWM子帧插入的周期性序列，而外部配置导致PWM子帧插入的异步序列。为实现前述及相关目的，ー个或ー个以上方面包括下文完整描述且在所附权利要求书中特别指出的特征。以下描述及附图详细陈述所述ー个或ー个以上方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可使用各种方面的原理的各种方式的ー些方式，且此描述意在包含所有此些方面及其等效物。
图IA是实现本发明的ー个或ー个以上方面的实例显示器的功能框图。图IB是根据本文方面的实例显示器控制器及背光电路的各种功能元件的实例实施例。图2说明根据本文描述的方面用于渲染图像的两个子帧的图。图3A到3D表示根据本文描述的方面的显示区域910的各种实例分区。图4到5说明根据本发明的特征处于内部模式的经插入交替PWM子帧的实例序列。图6显示根据本发明的方面处于外部模式的经插入PWM子帧的实例序列的图。图7至8说明根据本文描述的方面至少部分不依赖子帧结构的图像的渲染的实例情形。图9显示根据本文描述的特征处于外部模式的经插入PWM帧的实例序列的图。图10是根据本文描述的方面的实例方法的流程图，所述方法用于插入交替子帧或帧中的至少ー者以控制在利用基于LED的背光的照明系统中的数据渲染期间的背光照明。
具体实施例方式现在參考图式描述本发明，其中相同的參考标号始終用于指代相同的元件。在以下描述中，出于阐释目的，陈述大量具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，可明白，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明的各种实施例。在其它例项中，以框图形式展示众所周知的结构及装置以便有利于描述本发明。如本说明书及所附图式中使用，术语“组件”、“系統”、“接ロ”、“控制器”、“倍増器”
等意在包含有关计算机的实体或与具有ー个或ー个以上特定功能性的运算设备有关的实体，其中所述实体可为硬件、硬件与软件的组合、软件或执行中软件。此些实体的一者或一者以上也称为“功能元件”。举例来说，组件可为(但不限干)在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序及/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用程序及所述服务器均可为组件。ー个或ー个以上组件可驻存在进程及/或执行线程内，且组件可位于ー个计算机上及/或分布在两个或两个以上计算机之间。而且，这些组件可从各种计算机可读媒体执行，所述计算机可读媒体具有存储于其上的各种数据结构。所述组件可经由本地及/或远程进程进行通信，例如，根据具有ー个或ー个以上数据包的信号(例如，来自与本地系统、分布式系统中的另ー组件交互的一个组件的数据，及/或来自经由所述信号横跨例如因特网等网络与另ー组件交互的一个组件的数据)。作为另ー实例，组件可为具有通过由电路或电子回路操作的机械部分提供的特定功能性的设备，通过处理器所执行的软件或固件应用程序来操作所述电路或电子回路，其中所述处理器可在所述设备的内部或外部，且执行所述软件或固件应用程序的至少一部分。作为又另ー实例，组件可为通过没有机械部分的电子组件提供特定功能性的设备，所述电子组件中可包含处理器，以执行提供所述电子组件的至少部分功能性的软件或固件。作为再ー实例，接ロ可包含输入/输出(I/o)组件以及相关联的处理器、应用程序或应用编程接ロ(API)组件。虽然前述实例是针对组件的方面，但所示范的方面或特征也适用于系统、接ロ、倍増器等。此外，术语“或”意在表示包含性“或”而不是排它性“或”。就是说，除非特别指出或从上下文清楚了解，否则短语“X使用A或B”意在表示自然包含性排列中的任一者。就是说，短语“X使用A或B”由以下例项中的任一者满足X使用A ；X使用B ;或X使用A与B两者。此外，本申请案及所附权利要求书中使用的冠词“一”应大体被解释为表示“一或一个以上”，除非特别指出或从上下文清楚了解是针对単数形式。此外，本文使用的术语“集合”排除空集；例如，其中没有元素的集合。因此，本发明中的“集合”包含ー个或ー个以上元件或实体。作为说明，LED串的集合包含ー个或ー个 以上LED串；帧集合包含ー个或ー个以上帧；等等。将以系统的形式介绍各种方面或特征，这些系统可包含许多装置、组件、模块等。应理解并了解，各种系统可包含额外装置、组件、模块等等，且/或可不包含结合图而论述的所有装置、组件、模块等等。也可使用这些方法的组合。图IA是实例显示器100的功能框图，所述显示器实现本发明的ー个或ー个以上方面。显示器控制器组件110(本文及所附图式中也称为显示器控制器110)调节背光电路140及像素电路150。背光电路140可包含遍及实例显示器100而分布的ー组发光二极管(LED)串。通常每ー串在一端耦合到电カ供应，且在另一端耦合到接地。优选的是，ー个或ー个以上LED串包含红色(R)、蓝色(B)或绿色(G)LED。作为背光电路140的部分的每ーLED串可选择性地接通及断开，以用于提供各种所要色彩。可为背光电路140的部分的一组LED串包含包括ー个或ー个以上LED的群组的ー个或ー个以上LED串，这些LED可离散分散在电子显示器上，且通过导线、迹线或其它连接元件串联连接。所述组LED串中的LED可以垂直方式或以其它布置(例如水平配置)来布置。此外，LED串可相互平行或可以其它相对定向部署。ー组LED串中的ー个或ー个以上LED串可由驱动电路控制，以用于电压的施加及电流的供应。像素电路150包括呈横跨K个行及J个列的矩阵结构布置的多个像素，K及J为正整数。每一行或排的像素共享一共用栅极电压，同时每一列的像素具有一共用数据线。在一实施例中，每ー像素包含晶体管(例如，薄膜晶体管(TFT))及至少ー个电容器，所述晶体管由至少ー组红色、緑色及蓝色LED照亮。显示器控制器110包含时序信号产生器组件112，本文及所附图式中也称为时序产生器112，所述时序产生器产生用于扫描像素电路150中的多个像素的时钟信号。所述时钟信号可包含垂直同步(VSYNC)信号及栅极移位时钟(GSC)信号。时序信号产生器112也可使所述时钟信号的频率倍增以产生具有较高频率的时序信号。通过所述时钟信号中的至少ー者的频率的倍増，时序信号产生器112可产生时序信号，所述时序信号界定用于扫描作为像素电路的部分的多个像素的子帧周期。此外，时序信号产生器112可按比例调整(或划分)所述时钟信号中的一者或一者以上的振幅。在实例实施例中，例如，图IB中说明的160，时序信号产生器112包含相位倍增器控制件162 (也称为相位倍増器控制组件162)，所述相位倍增器控制件可输出M位(M为自然数)乘数用于參考时钟信号Φ (例如，VSYNC) ο在实施例160中，M等于5个位，且因此Φ可倍增到2M = 32的因子。所述M位输出由Φ数字锁定回路(DLL)比率倍增器控制，其产生Φ的倍増版本ΜΧ Φ。此外，在实例实施例160中，时序信号产生器112包含GSC倍增器控制组件166 (也称为GSC倍增器控制件166)，其供应P位(P为自然数)寄存器，所述寄存器允许GSC信号的倍增介于I到2P间的因子；在实例实施例160中，P等于5个位。GSC DLL比率倍增器168将GSC信号的倍增版本(例如，PXGSC)供应到GSC预定标器计数器组件170 (也称为GSC预定标器计数器组件170)，所述预定标器计数器收集来自GSC预定标器控制组件172 (也称为GSC预定标器控制件172)的N位输出，且使经倍増信号 除以2n。在一方面中，N等于4位，且可使GSC信号除以至多达16的因子。时序信号产生器112将经处理(例如，倍增或按比例调整)的时钟信号供应到PWM计数器组件120 (本文中也称为PWM计数器组件120)。图IB中的实例实施例160包含ー组ー个或ー个以上PWM计数器174。如果将大于I的乘数施加到时钟信号Φ，那么可使用此经处理的时钟信号Φ来确定子帧结构，以用于渲染实例显示器100中的数据。另外，可使用经处理(例如,倍増)的时钟信号Φ来内部配置一序列交替子帧插入或一序列交替帧插入，如下文更详细描述。在本发明的一方面中，交替信号选择器114可将指示(例如，数据包、多位字、命令…)传达给时序信号产生器112，以配置或选择或界定ー序列PWM子帧插入或一序列交替PWM帧插入的内部产生。此指示可为到时序信号产生器112的请求，以产生内部选择或控制信号，且供应此信号到PWM计数器120。另外，交替信号选择器114可为内部选择信号选择特定波形(例如，周期性波形中的周期、非周期性波形中的振幅及各种接通或断开时间间隔…)，且将所选择的波形作为所述指示的部分传达给时序信号产生器112。交替信号选择器114可接收外部信号115以外部选择或界定ー序列交替子帧插入或一序列交替帧插入。响应于从交替信号选择器114到外部时钟源(例如，外部时序信号产生器(未图示))的请求，可接收外部信号115。交替信号选择器116可存取存储器132内的配置数据，以便确定通过作为所选择的内部控制信号或所接收的外部信号114的部分的上升信号或下降信号来界定交替PWM帧插入还是交替PWM子帧插入。在本发明的另一方面中，对于内部或外部选择或配置的交替PWM子帧插入或交替PWM帧插入的序列，交替信号选择器116可存取存储器132中的ー个或ー个以上寄存器134，以提取用于交替子帧或交替帧的相位延迟，及用于正常子帧或帧的相位延迟。另外，对于交替子帧或帧及正常子帧或帧，相位信号产生器组件116可存取存储器132，且从ー个或ー个以上寄存器134提取用于像素电路中的多个像素的背光照明的ー个或ー个以上工作循环的至少ー个值。相位信号产生器组件116在本文及所附图式中也称为相位信号产生器116。在实例实施例160中，ー个或ー个以上相位延迟寄存器176可包含一组ー个或ー个以上寄存器134，且包含至少ー个正常子帧或帧的至少ー个相位延迟值。同样，ー个或ー个以上交替相位延迟寄存器178可包含一组ー个或ー个以上寄存器134，且包含至少ー个交替子帧或帧的至少ー个相位延迟值。另外，ー个或ー个以上PWM工作寄存器180及一个或ー个以上交替PWM工作寄存器182包含一组ー个或ー个以上寄存器134，且分别确定用于至少ー个正常帧或子帧及至少ー个交替子帧或帧的背光照明的工作循环的至少ー个值。在本发明的一方面中，驱动器控制器124将交替及正常相位延迟及工作循环的一个或ー个以上值供应到PWM计数器120，且部分实施交替子帧插入的ー个或ー个以上序列或交替帧插入的ー个或ー个以上序列。另外，驱动器控制器124可将电压施加到背光电路140及其中的LED串，以根据本文描述的方面接通或断开照明。另外，部分基于ー个或ー个以上寄存器134 (例如，实例实施例160中的电流控制寄存器184)，驱动器控制器124可将电流供应到背光电路140及其中的ー个或ー个以上LED串186，以在接通时改变所述ー个或ー个以上LED串中的发射光的強度。 以下论述交替及正常子帧及帧的特征。图2说明两个子帧子帧O 204及子帧I208的图200，用于根据本文描述的方面渲染图像。在本发明的一方面中，用于每一子帧的背光经不同调节，如图250中说明，所述图呈现LED串脉冲宽度输出设定。与后续子帧(例如，子帧I)中相比，对于子帧O 204，与图像相关联的数据位于较长的时间标度中。特定来说，但不是排它性的，对于数据线中驱动与所述像素相关联的电容器的所施加的电压，与对于后续子帧(例如，子帧I)相比，对于第一子帧(例如，子帧O 204)，在较长时间跨度中建立所述电容器处的电压降。作为说明，用以在像素中几乎完全建立越过电容器的电压的时间可为大体347 μ S。相比于常规背光照明方法，所述方法在子帧的持续时间内断开第一子帧的背光照明，在本发明的一方面中，第一子帧(例如，子帧O 204)背光照明在第一子帧的一部分内断开，而背光照明在子帧的持续时间的剰余部分内为接通。如图200及250中说明，在背光照明是经由ー个或ー个以上LED串LED实施且通过PWM序列(例如)275进行调节的实施例中，对于子帧O 204，所述ー个或ー个以上LED串被断开达间隔Otl且接通达间隔Λ Tci，其中完全设定或几乎完全设定像素图像的时间或数据电压为τ =Φ0+Δ Ttl。另外，对于在子帧O 204后面的子帧(例如，子帧I 208)，在所述子帧中，待渲染(设定)的图像(电压)大体为子帧O 204中渲染的图像的变体，背光照明被断开达间隔O1且被接通达间隔Λ T1,其中设定的时间满足或大体满足τ = Φ^Δ τ 10在一方面中，当背光单元(例如，LED串及相关联驱动器的集合；背光电路140)接通时，供应到ー个或ー个以上LED串的电流可基于各种因素(例如内容)而调整(例如，增加或減少)到所要值，例如，如果将渲染数据中的低红色内容，那么可用低电流供应红色LED串，以建立低強度。在本发明中，所述值Φ0及O1中的每ー者称为相位延迟，且所述延迟之间的比率Φγ/Φ。满足Φγ/Φ。くく I。在替代方案中或另外，此比率可满足Φ ノΦ。< I。在一实例实施例中，τ = 3. 47 μ s或τΞ3·47 ^此值适用于单像素。本发明中预
期其它τ值。在一方面中，通过许多像素线或选通线来指定(例如)替代或额外值。在典型LCD显示器中，像素的空间标度大体小于背光源的典型长度标度。在基于LED的LCD显示器中，单组红色、緑色及蓝色LED的可照亮多个像素。在此情形中，将交替子帧或交替帧的插入(下文可见)应用于ー个或ー个以上区域，所述区域各自包含多个像素。图3Α到3D表示根据本文描述的方面的显示区域302或面板302的各种实例区域分区。LED串PWM输出设定275因此可应用于ー组ー个或ー个以上LED串，所述LED串照亮ー组ー个或ー个以上像素线或选通线。图300说明呈P = 5个区域的分区，所述区域各自包含η = Ν/5个像素线，其中N(例如，1200)为显示器中的像素线的总数。所说明的显示器302具有刷新频率Δ V，所述刷新频率产生帧周期τ = Λ V'因此，当交替插入PWM子帧来调节背光时，所述子帧周期可通过(kA V)-1指定，其对应于扫描一区域所必需的时间。在ー实例中，对于Δ V = 240Ηζ, τ三4.167 ms。类似地，图304说明呈八个区域的分区，其引起较小数目像素的背光照明的调节。在此些情形下，在设定区域(例如，区域I)中的所有像素或大体所有像素之后，接通背光単元(例如，ー个或ー个以上LED串的集合)。图306及308分别呈现呈四个及16个瓦片的分区。此分区允许根据本文描述的交替子帧插入调节LED串的子集的背光照明。特定来说，但不是排它性的，用于交替及正常子帧的相位延迟及工作循环可在瓦片之间改变。应了解，存在平铺分区的子帧时间周期由垂直瓦片的数目決定举例来说，在图308中，子帧周期为(4Λ νΓ1，对于Λ V = 240Ηζ，子中贞周期几乎等于O. 833msο 在一方面中，显示区域被划分的区域的数目P越大，显示器相对于显示器中的背光単元(例如，ー组LED串及相关联的驱动器)的工作循环的效率越高。如以上论述，在单像素等级(图2)下，所述单像素等级在静电方面等效于单排像素，工作循环在相位延迟消逝之后为100%。作为实例，对于N= 1000，K = 5引起大体80%的有效工作循环，而对于K = 8，有效工作循环大体为87. 5%。应了解，在包含Q-1(Q为大于I的自然数)个后续子帧的ー个或ー个以上实施例中(未图不)，子巾贞1、2、3*“Q-1中的姆ー者可具有相应的相位延迟Φρ Φ2、Φ3··· Cvltj在一方面中，Φγ <= l、2、3...Q_l)，i CD1 = Φ2 = Φ3... ΦΘ_2 = Φ0_1ο 另外或在替代方案中，集合中的元素的ー个或ー个以上子集可包括与几乎相等或大体相等而非相等的不同子集中的元素相等的元素。此外，在本发明中，对于Q个子帧的集合，ー个或ー个以上子帧可为交替子帧；例如，具有远小于或小于集合中剰余的子帧的相位延迟的相位延迟。在本发明中，具有相位延迟的子帧0204称为交替子帧或灰色子帧，而子帧1208称为正常子帧。在所附图式中，例如图2，将交替子帧表示为虚线矩形(例如，280)，且用灰色矩形(例如290)表示正常子帧。因此，在本发明中，图像的渲染是基于交替子帧而不是黑色子帧(在所述子帧的持续期间断开背光)的插入。然而，应了解，在本发明的一方面中，交替子帧(或交替帧；下文可见)也可配置为黑色子帧。待渲染的图像或与之相关联的数据确定交替帧或子帧是否将被配置为黑色子帧；例如，如果数据为零，那么交替帧或子帧可配置为黑色；而当数据为有限的或非空吋，配置并使用非黒色或灰色交替帧或子帧。交替帧也可至少部分基于数据而被配置为黑色帧。在本发明中，对于Q个子帧的集合，相应的Q个相位延迟Φρ Φ2、Φ3- Oq-!的集合是可配置的且可为静态的(例如，针对渲染会话(例如视频会话)而固定)或动态的(例如，在视频会话中可变)。在一方面中，在面板(例如图300中的302)中，作为背光电路140的部分的每ー LED串通常照亮面板302中的区域；面板302的连续区域可具有与面板302内的LED串的空间位置相关联的不同相位延迟。与LED串PWM输出设定相关联的工作循环也可采用静态值或动态值来配置。用于正常子帧的LED串PWM输出设定的工作循环可不同于用于交替子帧的LED串PWM输出设定的工作循环。注意，在本发明中，将工作循环定义为在施加相位延迟之后的PWM脉冲列；以此方式，在一方面中，工作循环因此指代背光照明的工作循环。在图200中描绘的实例中，交替子帧280的工作循环为100%，且正常帧290的工作循环也是100%。在ー个或ー个以上实施例或情形中，可以内部模式实施一序列交替子帧，其中一组ー个或ー个以上Q子帧中的第一子帧自动配置为交替子帧。举例来说，将第一子帧自动配置为交替子帧可通过交替PWM相位信号来完成,在所述信号中,PWM序列中的第一输入上升(例如，电压上升)可使得能够将所述第一子帧配置为交替子帧。在ー个或ー个以上情形中，内部交替子帧选择或控制信号可将第一子帧配置为交替子帧；如以上论述，此内部交替子帧选择或控制信号可由交替信号选择器114选择，且由时序信号产生器112发出或产生。图4说明呈内部模式的一序列经插入PWM子帧。使光栅參考信号Φ410乘以因子3，以产生经倍增光栅PWM信号3X Φ420，其提供參考信号3X Φ430用于渲染具有3子帧结构440的内容。如以上论述，内部交替子帧选择或控制信号345将经倍增參考信号3X Φ430中的第一子帧配置为交替子帧，而第二及第三子帧为正常子帧。类似地，在图5中，使參考信号(例如，VSYNC)。510乘以因子4，以产生经倍增光栅PWM信号4ΧΦ 520，其提供參考信号4X Φ530用于渲染具有4子帧结构540的内容。信号545为内部交替子帧选择或控制信号，其自动配置LED串PWM输出设定550中的一序列交替子帧，在所述输出设定中，帧中的第一子巾贞为交替子中贞。在额外或替代的ー个或ー个以上情形中，可以外部模式实施一序列交替子帧，其中一组ー个或ー个以上Q子帧中的ー个或ー个以上子帧基于外部交替PWM相位信号而配置为交替子帧。举例来说，例如，对于外部交替PWM相位信号的“接通”状态，实现(例如，触发)将后续子帧配置为交替子帧。举例来说，图6显示根据本文描述的方面处于外部模式的实例序列经插入PWM子帧630的图。在图600中，參考信号3X Φ630建立具有3子帧结构(例如，用连续箭头说明)的渲染时序信号。外部交替子帧选择或控制信号620产生非周期性的一序列经插入交替PWM子帧，且其中当外部相位信号520为“接通”(或“高”)值吋，配置交替子帧(由虚线矩形表示)，且配置为交替帧的帧在正常帧后面。在一方面中，所说明的外部交替子帧选择或控制信号620产生多个连续交替子帧，此些连续子帧中的每ー者可与显示器中利用如本文描述的交替子帧的插入对新数据的渲染相关联。应了解，交替PWM子帧的插入可经调整以用于在ー个或ー个以上情形中的实施，在所述情形中，图像渲染不依赖子帧渲染。在此些情形或实施例中，交替帧可插在一序列正常帧之间，其中如在交替子帧的情况下，交替帧包含相位延迟φ(5 )及具有工作循环n(3￡S)的PWM脉冲列，而正常帧包含相位延迟Φ( 胃)及相关联的工作循环胃)。图7及8说明实例情形，在所述情形中，图像的渲染不依赖(至少部分地)子帧结构。在图700中，使光栅參考PWM信号Φ 710 (例如，垂直同步(VSYNC)信号)乘以统ー乘数，结果为不具有子帧的光栅PWM信号1ΧΦ720(鉴于所述统ー乘数)。注意，在图800中，所述经统一倍增的光栅PWM信号为IX Φ。另外，在图700中，交替帧序列830包含单个交替帧，如果渲染新内容(例如，新数据)，那么所述交替帧为扫描中的第一帧。如图800中所说明，在具有光栅參考信号Φ810的类似情形中，第一帧为用具有相位延迟Φ及50%的工作循环的PWM输出设定表示的交替帧，而后续帧为具有相位延迟Φ:、Φ2等等及也为50%的工作循环的正常巾贞。虽然如图800中所说明，O1 = Φ2且工作循环为Il1= η2 = 75%,但在ー个或ー 个以上实施例中，O1可不同于Φ2。类似地，H1可不同于Π2。如针对依赖子帧的渲染情形所论述，交替帧或正常帧的工作循环可配置，且交替帧或正常帧的相位延迟也可配置。在一方面中，可将此工作循环或相位延迟配置为静态或动态的。举例来说，图9显示根据本文描述的方面处于外部模式的实例序列经插入PWM帧的图。在图800中，參考信号IX Φ810建立不具有子巾贞结构的渲染时序信号。外部相位信号830产生非周期性的一序列经插入PWM帧，且其中当外部相位信号830为“接通”(或“高”)值时，配置交替帧(如以上指示的由虚线矩形表示)，且配置为交替帧的帧在正常帧之后。为实施以上描述的各种特征及方面，显示器控制器110包含处理器128。此外，显示器控制器110也可包含输入/输出(I/O)组件(未图示)，所述组件可通过数据(例如外部信号114)的交換来实现显示器控制器110的各种寄存器及其它值的配置。在一方面中，处理器128可经配置以提供或可至少部分提供显示器控制器110的所描述功能性或其中的
ー个或ー个以上功能元件(例如，组件)。在一方面中，为提供此功能性，处理器128可利用总线135来在显示器控制器内的功能元件(组件、倍増器等等)及存储器132或其中的元件(例如寄存器134)之间交换数据或任何其它信息。总线135可以存储器总线、系统总线、地址总线、消息总线或用于执行进程或作为进程的执行部分的组件之间的数据或信息交換的任何其它管道、协议或机制中的至少ー者的形式体现。所交換的信息可包含代码指令、代码结构、数据结构等中的至少ー者。处理器128也可执行存储器132中存储的代码指令(未图示)以实施或提供显示器控制器110的所描述功能性的至少一部分。此些代码指令可包含实施特定任务的程序模块或软件或固件应用程序，可通过本说明书中所描述且至少部分与实例显示器100的功能性或操作相关联的方法中的一者或一者以上来完成此些特定任务。在ー个或ー个以上替代或额外实施例中，处理器128可分布在显示器控制器的ー个或ー个以上功能元件(组件、倍增器、计数器等等)之中。另外，在一些实施例中，显示器控制器110的功能元件中的一者或一者以上可实施为软件或固件，且可驻存在存储器132内作为ー组或ー组以上的代码指令，所述代码指令在由处理器128执行时，实施此些功能元件(组件、倍増器、计数器等等)及所描述的其功能性。在ー个或ー个以上实施例中，显示器控制器110可为通用微计算机或专用微计算机。显示器控制器110可在单个集成电路(IC)芯片上或多个IC芯片上实施。另外，通过将代码指令提供给存储器132，显示器控制器110可为可编程的。在替代方案中，显示器控制器110可为不可编程的，且根据在制造时建立的本文中的方面进行操作。鉴于前述，容易了解，显示器控制器110可在硬件、软件或固件中实施。如本文所描述，插入交替子帧的至少ー个优点为高效利用显示器中的图像数据。至少另ー个优点为在不插入黑色子帧的情况下减轻图像运动模糊。另外，如本文所描述，在不实施子帧结构的情形中，插入交替帧的至少ー个优点为减轻LCD显示器中渲染的静态图像的闪烁。鉴于上文描述的实例系统，可參考图10中的流程图更好地了解可根据所掲示的标的物实施的实例方法。出于阐释简单性的目的，呈现本文所掲示的实例方法且将其描述为一系列动作；然而，将理解并了解，所掲示的标的物并不受动作的次序限制，因为ー些动作可以与本文展示并描述的次序不同的次序发生及/或与其它动作同时发生。举例来说，本文所掲示的ー个或ー个以上实例方法可替代地表示为ー系列相互关联的状态或事件(例如以状态图形式)。此外，当不同实体制定方法学的不同部分吋，相互作用图可表示根据所掲示的标的物的方法。此外，实施根据本说明书的所描述的实例方法并不需要所有所说明的动作。此外，所掲示的实例方法中的两者或两者以上可彼此结合实施，以实现本文所描述的ー个或ー个以上特征或优点。本说明书及所附图式通篇掲示的方法能够存储在制品上以有利于将所述方法运输且传送到具有处理能力的计算机或芯片集以供处理，且因此由处理器实施，或用于存储在存储器中。在一方面中，可使用制定本文描述的方法的ー个或ー个以上处理器来执行存储器或任何计算机可读媒体或机器可读媒体中保持的代码指令，以实施本文描述的方法；所述代码指令在由ー个或ー个以上处理器执行时实施或施行本文描述的所述方法中的各种动作。所述代码指令提供计算机可执行框架或机器可执行框架以制定本文描述的所述方法。图10为实例方法1000的流程图，所述方法用于插入交替子帧或帧中的至少ー者以控制照明系统中的数据渲染期间的背光照明，所述照明系统利用根据本文描述的方面的基于LED的背光。在一方面中，本实例方法1000可由根据以上描述的方面的显不器控制器110或其中描述的ー个或ー个以上功能元件来制定。另外或在替代方案中，提供显示器控制器110的功能性的至少部分的处理器或其中的ー个或ー个以上功能元件也可制定本实例方法1000。在动作1010处，接收第一时钟信号及第ニ时钟信号。在一方面中，第一时钟信号可为VSYNC信号(例如,參考信号Φ),而第二时钟信号可为GSC信号。在动作1020处，配置部分基于第一时钟信号的控制时序信号。在一方面中，控制时序信号确定用于第一时钟信号的ー组子帧；例如，參见以上的3ΧΦ信号或4ΧΦ信号。举例来说，可通过使第一时钟信号乘以预定的可配置乘数来实施配置。举例来说，ODLL倍増器164可实现所述乘法。定义若干位的參数(例如，M)确定可能乘法的范围。乘数可为可配置的。可根据不同乘数来控制单个显示器(例如，实例显示器100)中的不同成像(例如，视频)会话。在动作1030处，基于控制时序信号选择交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的一者。此选择可部分基于由控制时序信号界定的子帧的数目；对于子帧的空数目，例如，控制时序信号由第一时钟信号与统ー乘数的相乘而产生，选择交替PWM帧控制信号。在替代方案中，对于有限数目个子帧，例如，在第一时钟信号的乘数为有限的情况下，选择交替PWM子帧控制信号。在一方面中，例如，可在制定本方法的数字控制器内内部完成选择交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的至少ー者；举例来说，可通过复制控制时序信号且采用(例如，配置)复制的信号作为交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号来实现选择动作。在另一方面中，例如，可通过接收外部时序信号(例如，外部信号114)，且将交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号配置为接收到的外部时序信号，来在外部实现选择交替PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的至少ー者。在动作1040处，基于动作1030处的选择，配置基于交替PWM帧控制信号的一序列交替PWM帧插入或基于交替PWM子帧控制信号的一序列交替PWM子帧插入。在内部或外部建立的交替PWM帧或交替PWM子帧控制信号可用于配置交替PWM帧插入序列或交替PWM子 帧插入序列中的至少ー者。在动作1050处，确定ー组相位延迟及ー组工作循环，其调节背光以用于(i)交替PWM帧插入或交替PWM子帧插入中的至少ー者及(ii)正常PWM子帧或正常PWM帧中的至少ー者。在动作1060处，至少部分基于(a)交替PWM帧插入或交替PWM子帧插入的序列或(b)相位延迟集合及工作循环集合来调节显示器中的背光。可至少部分经由人工智能(Al)方法学来使本发明的各种方面自动化，所述人工智能方法学实现推断，例如，基于受控情形中的ー组量度、自变量或已知结果的推理及结论综合，或修正各种參数(例如，相位延迟、工作循环、用于背光调节的适宜数目个区域等)的数据集合。本文中引用的人工智能方法或技术通常将高级数学算法(例如，决策树、ネ申经网络、回归分析、用于特征及图案提取的主分量分析(PCA)、群集分析、基因算法或加强学习)应用于数据集合。此些方法学可保持在存储器132中。举例来说，可使用隐马尔可夫模型(HMM)及相关原型依存模型。也可使用通用概率图形模型，例如邓普斯持-夏伏(Dempster-Shafer)网络及贝叶斯(Bayesian)网络，如通过使用贝叶斯(Bayesian)模型分数或近似的结构搜索而创建的网络一祥。另外，也可使用线性分类器，例如支持向量机(SVM))、非线性分类器，如称为“神经网络”方法学、模糊逻辑方法学的方法。此外，也可利用游戏理论模型(例如，游戏树、游戏矩阵、纯策略及混合策略、效用算法、纳什(Nash)均衡、演进游戏理论等等)及执行数据熔合的其它方法等等。
如本文使用，术语“相对于”意味着相对于值B建立的值A暗示A为值B的函数。可在数学上或參考理论或实验关系建立A与B间的函数关系。如本文使用，耦合表示通过导线、迹线或其它连接元件直接或间接串联连接。耦合的元件可从彼此接收信号。在本说明书中，例如“存储库”、“数据存储库”、“数据存储装置”等术语及传达与本文描述的功能元件或组件的操作及功能性有关的其它信息存储组件的大体任何术语是指“存储器组件”或包含在“存储器”中的实体或包括所述存储器的组件。本文描述的存储器组件可为易失性存储器或非易失性存储器，或可包含易失性存储器及非易失性存储器两者。作为说明而非限制，非易失性存储器可包含只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包含随机访问存储器(RAM)，其充当外部高速缓存存储器。作为进一歩说明而非限制，RAM可以许多形式可用，例如同步RAM (SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双数据速率SDRAM (DDR SDRAM)、增强型SDRAM (ESDRAM)、同步链路DRAM (SLDRAM)及直接内存总线式RAM(DRRAM)。另外，本文的系统或方法的所掲示的存储器组件意在包括(但不限于包括)这些及任何其它适宜类型的存储器。结合本文掲示的实施例描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路可用以下各项来实施或执行经设计以执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方面中，所述处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合DSP核心的ー个或ー个以上微处理器或任何其它此类配置。另外，至少ー个处理器可包括ー个或ー个以上模块，所述模块可操作以执行上文描述的步骤及/或动作中的一者或一者以上。另外，结合本文所掲示的方面而描述的方法或算法的步骤及/或动作可直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或两者的组合中。软件模块可驻存在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。实例存储媒体可耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息且将信息写到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。另外，在ー些方面中，处理器及存储媒体可驻存在ASIC中。另外，ASIC可驻存在用户终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻存在用户终端中。另外，在ー些方面中，方法或算法的步骤及/或动作可作为代码及/或指令中的一者或任何组合或集合而驻存在可并入计算机程序产品中的机器可读媒体及/或计算机可读媒体上。在ー个或ー个以上方面中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果以软件实施，那么所述功能可作为ー个或ー个以上指令或代码存储在计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包含计算机存储媒体及通信媒体两者，所述通信媒体包含有利于将计算机程序从ー处传送到另ー处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。作为实例而非限制，此计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于运载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接均可被称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用 同轴电缆、光纤缆线、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如红外线、无线电及微波)从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么所述同轴电缆、光纤缆线、双绞线、DSL或无线技术(例如红外线、无线电及微波)包含在媒体的定义中。如本文使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘通常用激光以光学方式再现数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。虽然前述掲示内容论述说明性方面及/或实施例，但应注意，在不脱离由所附权利要求书定义的所描述方面及/或实施例的范围的情况下，可做出各种变更及修改。另外，虽然可以单数描述或主张所描述的方面及/或实施例的元件，但仍可考虑复数，除非明确陈述限于单数。此外，任何方面及/或实施例的所有或一部分可与任何其它方面及/或实施例的全部或一部分一起使用，除非另有陈述。此外，对于术语“包含”、“具有”、“拥有”等用在详细说明、所附权利要求书、附注及图式中的情况，此些术语意在以类似于术语“包括”在“包括”在所附权利要求书中被用作转折词时所解释的方式具有包含性。
权利要求
1.一种显不器，其包括 多个像素，其被划分成一组一个或一个以上像素行的群组； 背光电路，其包括背光单元，所述背光单元包含一组发光二极管LED串；及 显示器控制器，其配置一序列一个或一个以上子帧或一序列一个或一个以上帧以更新所述多个像素，其中对于所述序列一个或一个以上子帧，所述序列中的至少一个子帧包含其中所述背光单元断开的第一相位延迟及调节所述背光单元的操作的第一脉冲宽度调制PWM序列；且所述相位延迟比所述序列中不包括所述至少一个子帧的所述一个或一个以上子中贞的相应相位延迟长。
2.根据权利要求I所述的显示器，其中对于所述序列一个或一个以上帧，所述序列中的至少一个帧包含其中所述背光单元断开的第二相位延迟及调节所述背光单元的操作的第二脉冲宽度调制PWM序列；且所述相位延迟比所述序列中不包括所述至少一个帧的所述一个或一个以上巾贞的相应相位延迟长。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述显示器控制器包含产生时序信号的时序信号产生器，所述时序信号定义所述序列一个或一个以上子帧中的一个或一个以上子帧的第一周期，或所述序列一个或一个以上帧中的一个或一个以上帧的第二周期，其中所述第一周期或所述第二周期为参考时序信号的不同周期的一部分。
4.根据权利要求3所述的显示器，其中所述参考时序信号为所述显示器的垂直同步(VSYNC)时钟信号。
5.根据权利要求2所述的显示器，其中所述显示器控制器包含相位信号产生器，所述相位信号产生器配置以下各项的至少一者所述相位延迟；及所述第一 PWM序列及所述第二 PWM序列中的至少一者的工作循环。
6.根据权利要求5所述的显示器，其中所述显示器控制器包含交替信号选择器，所述交替信号选择器将以所述不同周期将所述至少一个子帧插入所述序列一个或一个以上子帧中的指示传达给所述时序信号产生器，其中所述指示供应对内部控制信号的选择，所述内部控制信号定义所述序列一个或一个以上子帧。
7.根据权利要求5所述的显示器，其中所述交替信号选择器接收外部时序信号，所述外部时序信号至少部分定义所述序列一个或一个以上子帧或所述序列一个或一个以上帧中的至少一者。
8.根据权利要求7所述的显示器，其中所述显示器控制器包含相位信号产生器，所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个子帧的所述一个或一个以上子帧的所述相应相位延迟。
9.根据权利要求8所述的显示器，其中所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个帧的所述一个或一个以上帧的所述相应相位延迟。
10.根据权利要求8所述的显示器，其中所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个子帧的所述一个或一个以上子帧的第三PWM序列的工作循环值。
11.根据权利要求10所述的显示器，其中所述相位信号产生器配置所述序列中不包括所述至少一个帧的所述一个或一个以上帧的第四PWM序列的工作循环值。
12.根据权利要求I所述的显示器，其中所述显示器控制器包含保持一组寄存器的存储器，所述组寄存器包括一组相位延迟值及一组工作循环值中的至少一者。
13.—种方法,其包括 通过使时钟信号乘以乘数分量来配置控制时序信号； 基于所述控制时序信号来选择交替脉冲宽度调制PWM帧控制信号或交替PWM子帧控制信号中的一者； 基于所述选择，基于相位信号配置一序列交替PWM子巾贞插入； 基于所述配置，确定下列各项中的一者调节显示器中的背光的第一组相位延迟值及第一组工作循环值，以用于所述序列中的交替PWM子帧插入，或调节显示器中的背光的第二组相位延迟值及第二组工作循环值，以用于所述序列中的交替PWM帧插入 '及 至少部分基于以下各项中的至少一者来调节所述显示器中的背光(i)所述序列交替PWM子帧插入及所述第一组相位延迟值及所述第一组工作循环值，或(ii)所述序列交替PWM帧插入及所述组相位延迟值及所述组工作循环值。
14.根据权利要求13所述的方法，其中选择所述交替PWM帧控制信号包含选择第一内部控制信号或第一外部控制信号。
15.根据权利要求13所述的方法，其中选择所述交替PWM子帧控制信号包含选择第二内部控制信号或第二外部控制信号。
16.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述第一内部信号包含将所述控制时序信号配置为所述交替PWM帧控制信号。
17.根据权利要求15所述的方法，其中选择所述第二内部信号包含将所述控制时序信号配置为所述交替PWM子帧控制信号。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述配置包含以所述时钟信号的周期实现交替PWM子巾贞插入。
19.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述第一外部信号包含 接收外部信号；及 将所述外部信号配置为所述交替PWM帧信号。
20.根据权利要求14所述的方法，其中选择所述第二外部信号包含 接收外部信号；及 将所述外部信号配置为所述交替PWM子帧信号。
21.根据权利要求13所述的方法，其中所述确定包含提取至少一个相位延迟值及工作循环值中的至少一者。
22.一种液晶显示器，其包括 用于通过使时钟信号乘以乘数分量来配置控制时序信号的装置； 用于建立相位信号的装置； 用于基于所述相位信号配置一序列交替脉冲宽度调制PWM子帧插入或一序列交替PWM帧插入中的一者的装置； 用于确定调节所述液晶显示器中的背光的第一组相位延迟及第一组工作循环以用于所述序列中的交替PWM子帧插入或所述序列中的交替PWM帧插入中的一者的装置；及 用于至少部分基于以下各项来调节所述液晶显示器中的背光的装置(i)所述序列交替PWM子巾贞插入或所述序列交替PWM巾贞插入中的一者，及Qi)所述第一组相位延迟及所述第一组工作循环。
23.根据权利要求22所述的液晶显示器，其中所述用于建立所述相位信号的装置包含以下各项中的一者(a)用于接收外部信号的装置及用于将所述外部信号配置为所述相位信号的装置；或(b)用于将所述控制时序信号配置为所述相位信号的装置。
全文摘要
本发明提供通过一序列交替脉冲宽度调制PWM帧或子帧插入来调节基于发光二极管LED的显示器中的背光的系统及方法。交替PWM帧或子帧可以是黑色或非黑色。将所述显示器中的多个像素划分为包含一行或一行以上像素的至少一个区域；所述至少一个区域基于所述显示器的刷新频率确定子帧周期。一序列交替PWM子帧包含至少一个交替子帧及至少一个正常子帧。交替PWM帧或交替PWM子帧包含相位延迟及PWM序列，在所述相位延迟期间，背光单元断开，且在所述PWM序列中，所述背光单元接通，其中对于所述PWM帧或子帧的剩余部分具有有限工作循环。一序列交替PWM子帧可经内部或外部配置。内部配置可与参考信号同步，而外部配置依赖于外部参考信号。
文档编号G09G3/34GK102667903SQ201080053481
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年1月15日
发明者图沙尔·达亚古德, 巴拉吉·维努勾佩尔·维拉佩德, 迪利普·桑加姆 申请人:爱特梅尔公司
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