專利名稱：用于控制背光單元亮度的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光單元，特別涉及一種用于控制具有多個燈的側(cè)光式背光單元的亮度的方法。
背景技術：
陰極射線管(CRT)已被廣泛地用于電視監(jiān)視器、測量機和信息終端設備中。然而，由于CRT本身的尺寸和重量，CRT技術不能夠滿足對體積小、重量輕的顯示器漸增的需求。從而，人們已開發(fā)出用于代替CRT的可選擇的技術，例如應用電場光學效應來顯示圖像的液晶顯示(LCD)器件、應用氣體放電來顯示圖像的等離子體顯示板(PDP)、以及應用電場發(fā)光效應來顯示圖像的電致發(fā)光顯示(ELD)器件。
由于諸如體積小、重量輕以及功耗低的優(yōu)點，人們已積極研究LCD器件，以使其適合于超薄型平板顯示器件，例如用于宇宙飛船、飛機、筆記本電腦、膝上型電腦、桌上型電腦的監(jiān)視器以及大型顯示器件。從而，對LCD器件的需求持續(xù)增加。
大多數(shù)液晶顯示器件通過控制來自內(nèi)部光源、外部光源、或內(nèi)部光源和外部光源的組合的光的透射率而顯示圖像。根據(jù)背光單元內(nèi)熒光燈的排列，通常將用作LCD器件內(nèi)部光源的背光單元分成直下式和側(cè)光式兩種類型。
在側(cè)光式背光單元中，燈單元設置在導光板的邊緣或側(cè)面。所述燈單元包括用于發(fā)光的燈；嵌在燈的兩端上用于保護燈的燈支架；以及附著于導光板上，圍繞在燈的周圍，用于反射從燈朝向?qū)Ч獍灏l(fā)出的光的反射片。由于高度的光均勻性、長的使用壽命以及薄的外形，側(cè)光式背光單元通常用于較小尺寸的LCD器件，例如膝上型電腦監(jiān)視器和桌上型電腦監(jiān)視器。
在直下式背光單元中，多個燈在散光片的下表面上排成一行，藉此可用光直接照射LCD面板的整個表面。由于與側(cè)光式背光單元相比直下式背光單元具有較高的光效率，直下式背光單元通常用在需要高亮度的大型LCD器件中，例如至少20英寸。
在直下式LCD器件中，多個燈設置在LCD面板屏幕的下方。因此，如果多個燈之一由于燈出現(xiàn)故障或者燈壽命終止而關閉，與關閉的燈相對應的部分屏幕會變得比周圍部分的屏幕相對更暗。相比之下，在側(cè)光式背光單元中，當燈關閉時，與僅一部分屏幕的亮度十分明顯地降低不同，背光的總亮度稍微降低。在這方面，對于直下式LCD器件，需要具有適合于拆卸和安裝燈單元的簡單結(jié)構(gòu)。
圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術的側(cè)光式背光單元。如圖1所示，側(cè)光式背光單元包括位于導光板11相對側(cè)的燈10、散光片12、棱鏡片13、殼體15、以及下反射片16。通過控制從燈10發(fā)出的光的透射率，LCD面板14可在其上顯示圖像。導光板11引導由燈11發(fā)出的入射光通過散射片12和棱鏡片13而朝向LCD面板14。散光片12將由導光板11引導的光散射到預定角度，而棱鏡片13匯聚散射后的光，并將匯聚后的光發(fā)送到LCD面板14的后部。殼體15也位于導光板11的下方。為了使光損失減到最小，下層反射片16將朝向殼體15行進的光反射到LCD面板14上。
根據(jù)現(xiàn)有技術的側(cè)光式背光單元進一步包括燈反射片18和燈支架17。每個燈反射片18覆蓋燈10除對著導光板11的表面之外的部分，因此降低從燈10入射到導光板11的光入射面上的光損失。此外，燈支架17位于燈10的兩端，以確定燈10的位置，并在導光板11的光入射面和燈10之間保持預定間隔。
在前述側(cè)光式背光單元中，可以按照需要層疊多個散光片12和棱鏡片13。
當根據(jù)現(xiàn)有技術的側(cè)光式背光單元用在監(jiān)視器中時，燈10位于導光板11的相對側(cè)。然而，如果需要高亮度，在與LCD面板14的尺寸相對應的導光板11的相對側(cè)可以設置多個燈10。在兩種情形下，根據(jù)現(xiàn)有技術，所有的燈10同時開啟或關閉。
在現(xiàn)有技術的側(cè)光式背光單元中，排列在導光板11的相對側(cè)的多個燈10同時工作，從而控制LCD面板14的整體亮度。因此，現(xiàn)有技術不能夠根據(jù)顯示的圖像部分地控制LCD面板的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于控制背光單元亮度的方法，其能夠基本上克服由于現(xiàn)有技術的局限和缺點所導致的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于提供一種用于控制具有位于導光板相對側(cè)的多個燈的側(cè)光式背光單元亮度的方法。
本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點將在以下描述中加以闡述，其中部分特征和優(yōu)點可以從描述中顯而易見地看到，或者從本發(fā)明的實踐中得知。通過在本發(fā)明的說明書、權(quán)利要求書以及附圖中具體指明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點會得到了解和實現(xiàn)。
為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如所具體和廣泛描述的，一種用于控制具有位于導光板相對側(cè)的多個燈的側(cè)光式背光單元亮度的方法包括在輸出圖像前分析圖像的每一幀的亮度數(shù)據(jù)；根據(jù)經(jīng)分析的亮度數(shù)據(jù)，從把亮度分級的查找表中選擇亮度水平；根據(jù)經(jīng)選擇的亮度水平，輸出燈開/關控制信號；以及根據(jù)燈開/關控制信號向相應的燈提供燈開/關信號。
按照本發(fā)明的一個方面，一種用于控制具有位于導光板相對側(cè)的多個燈的側(cè)光式背光單元亮度的方法包括在輸出圖像前分析圖像的每一幀的亮度數(shù)據(jù)；根據(jù)經(jīng)分析的亮度數(shù)據(jù)，從把亮度分級的查找表中選擇亮度水平；根據(jù)經(jīng)選擇的亮度水平，輸出亮度開/關控制信號和燈變暗控制信號；以及根據(jù)燈開/關控制信號和燈變暗控制信號向相應的燈提供燈開/關信號。
應當理解，前面的概述和下面的詳細描述是示例性的和解釋性的，是為了進一步解釋所要求保護的本發(fā)明。


下述附圖作為說明書的一部分，是為了進一步理解本發(fā)明，該附圖舉例說明本發(fā)明的具體實施方式

，并結(jié)合描述，用于解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1所示為根據(jù)現(xiàn)有技術的側(cè)光式背光單元；
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式

的側(cè)光式背光單元；圖3所示為用于控制根據(jù)本發(fā)明一實施方式的側(cè)光式背光單元亮度的方法的流程圖；以及圖4所示為用于控制根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的側(cè)光式背光單元亮度的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細描述附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例。全部附圖中相同或相似的部分用相同的參考數(shù)字標注。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的側(cè)光式背光單元。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的側(cè)光式背光單元包括燈單元100、導光板110、散光片120、棱鏡片130、下反射片160、以及位于導光板110下方的殼體150。通過控制從燈單元100發(fā)出的光的透射率，LCD面板140可在其上顯示圖像。更具體地說，導光板110將發(fā)射的光引導到可將光散射到預定角度的散光片120。然后，棱鏡片130匯聚散射后的光，并向LCD面板140的后部發(fā)送匯聚后的光。為了將光損失減到最小，下反射片160向殼體150行進的光反射到LCD面板140上。
燈單元100設置有排列在導光板110的相對側(cè)的多個燈。如圖2所示，六個燈，按照每側(cè)三個燈排列在導光板110的相對側(cè)，其中，排列在導光板一側(cè)的三個燈被依次稱為第一燈100a、第二燈100b以及第三燈100c，排列在導光板110另一側(cè)的三個燈被稱為第四燈100d、第五燈100e以及第六燈100f。
根據(jù)本發(fā)明的側(cè)光式背光單元還包括燈反射片180和燈支架170。將每個燈反射片180設置為使其覆蓋燈100a～100f除對著導光板側(cè)的部分以外的部分。燈反射片通過向?qū)Ч獍宸瓷涔饨档凸鈸p失。燈支架170設置在燈100a～100f的每一端，以確保燈100a～100f在預定的位置，并在導光板110的光入射面與燈100a～100f之間保持預定間隔。此外，在燈100a～100f的每一端上形成的電極(未示出)與一逆變器(未示出)通過導線電連接。
按照需要可以設置多個散光片120和棱鏡片130。
每個燈100a～100f為冷陰極熒光燈(CCFL)。在CCFL中，電極在管的每一端形成。因此，CCFL可以根據(jù)由逆變器通過電源線提供的信號開啟和關閉CCFL。此時，電源線通過附加的連接器(未示出)與逆變器電連接。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于控制側(cè)光式背光單元亮度的方法流程圖。如圖3所示，該方法主要包括四個步驟。首先，在步驟S30中，輸出圖像之前，分析圖像的每一幀的亮度數(shù)據(jù)。然后，在步驟S31中，根據(jù)經(jīng)分析的亮度數(shù)據(jù)，從把亮度分級的查找表(LUT)中選擇背光燈的亮度水平。在步驟S32中，根據(jù)經(jīng)選擇的亮度水平，將燈開/關控制信號輸出到背光單元的逆變器。然后，在步驟S33中，逆變器根據(jù)燈開/關控制信號開啟和關閉相應的燈。
圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的用于控制側(cè)光式背光單元亮度的方法流程圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的用于控制背光單元亮度的方法主要包括四個步驟。首先，如上所述，在步驟S40中，輸出圖像之前，分析圖像的每一幀的亮度數(shù)據(jù)。然后，在步驟S41中，根據(jù)經(jīng)分析的亮度數(shù)據(jù)，從把亮度分級的查找表(LUT)中選擇背光燈的亮度水平。在步驟S42中，根據(jù)經(jīng)選擇的亮度水平，將燈開/關控制信號和燈變暗控制信號輸出到背光單元的逆變器。然后，在步驟S43中，逆變器根據(jù)燈開/關控制信號和燈變暗控制信號控制每一個燈。
燈變暗控制信號可以包括在脈沖寬度調(diào)制PWM方法或模擬可變電阻控制方法中。特別地，當應用PWM方法時，可以使用脈沖逆變器(burst inverter)施加燈變暗控制信號；當應用模擬可變電阻控制方法時，可以使用模擬逆變器(analog inverter)施加燈變暗信號。
用于把亮度分級的查找表(LUT)可以被以不同的方式和隨意地改變。例如，整個亮度數(shù)據(jù)可以被分成“n”個水平，亮度可以被分成最小亮度水平、中等亮度水平和最大亮度水平。三個亮度水平可以被相等地或者不相等地劃分。
在前述的查找表(LUT)中，限定了最小亮度、中等亮度和最大亮度這三個水平，并預置所述三個亮度水平中每一水平所開啟的燈的數(shù)目。例如，假定六個燈如圖2所示排列，首先，0～255(8位)的亮度數(shù)據(jù)被平均分成包括最小亮度水平、中等亮度水平和最大亮度水平的三個水平。特別地，在最小亮度水平時，預置為排列在導光板110一側(cè)的第一個燈到第三個燈100a、100b、100c中的一個燈為開啟，以及排列在導光板110另一側(cè)的第四個燈到第六個燈100d、100e、100f中的一個燈為開啟。在中等亮度水平時，預置為排列在導光板110一側(cè)的第一個燈到第三個燈100a、100b、100c中的兩個燈為開啟，以及排列在導光板110另一側(cè)的第四個燈到第六個燈100d、100e、100f中的兩個燈為開啟。在最大亮度水平時，預置所有燈100a～100f為開啟。
因此，如果在一幀中的亮度數(shù)據(jù)被確定為大約100，然后應用根據(jù)本發(fā)明的LUT，相當于中等亮度水平的燈開/關控制信號會被輸出到逆變器。從而，逆變器接收燈開/關控制信號，然后輸出燈開/關信號到相應的燈，藉此排列在導光板110一側(cè)的第一個燈到第三個燈100a、100b和100c中的兩個燈被開啟，以及排列在導光板另一側(cè)的第四個燈到第六個燈100d、100e和100f中的兩個燈被開啟。
在如上所述的實施方式中，一逆變器向所有燈提供控制信號。然而，可以為每個燈設置一單獨的逆變器。從而，燈開/關信號被輸出到相應亮度水平的每個燈。
盡管未示出，排列在導光板110一側(cè)的燈的數(shù)目可以不同于排列在導光板110另一側(cè)的燈的數(shù)目。在這種情形下，根據(jù)本發(fā)明第一實施方式和第二實施方式的用于控制亮度的方法可應用于此，以便有差別地控制在導光板110兩側(cè)的亮度。即，在導光板110兩側(cè)設置燈的數(shù)目不同的情形下，可以應用根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的燈開/關信號控制亮度，或者可以應用根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的燈開/關信號和燈變暗控制信號控制亮度。
根據(jù)本發(fā)明的用于控制背光單元亮度的方法具有以下優(yōu)點。首先，在具有位于導光板兩側(cè)的多個燈的側(cè)光式背光單元中，根據(jù)顯示的圖像可以分別控制多個燈，以便可以通過提高對比度，改善圖像質(zhì)量。此外，可以通過分別控制多個燈增加顯示圖像的最大亮度水平和最小亮度水平之間的范圍。
本領域技術人員可以顯而易見地理解，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)可作各種修改和變型。從而，如果對本發(fā)明所做的修改和變型在本發(fā)明所附的權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)，上述修改和變型均應為本發(fā)明所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于控制具有位于導光板相對側(cè)的多個燈的側(cè)光式背光單元亮度的方法，該方法包括在輸出圖像前分析圖像的每一幀的亮度數(shù)據(jù)；根據(jù)經(jīng)分析的亮度數(shù)據(jù)，從把亮度分級的查找表中選擇亮度水平；根據(jù)經(jīng)選擇的亮度水平，輸出燈開/關控制信號；以及根據(jù)燈開/關控制信號向相應的燈提供燈開/關信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述亮度數(shù)據(jù)被分成多個亮度水平。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述亮度數(shù)據(jù)被分成包括最低亮度水平、中等亮度水平和最高亮度水平的三個亮度水平。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述亮度數(shù)據(jù)被平均分成三個亮度水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述查找表包括預置燈開/關控制信號，其提供用于每個亮度水平的開啟的燈數(shù)目。
6.一種用于控制具有位于導光板相對側(cè)的多個燈的側(cè)光式背光單元亮度的方法，該方法包括在輸出圖像前分析圖像的每一幀的亮度數(shù)據(jù)；根據(jù)經(jīng)分析的亮度數(shù)據(jù)，從把亮度分級的查找表中選擇亮度水平；根據(jù)經(jīng)選擇的亮度水平，輸出亮度開/關控制信號和燈變暗控制信號；以及根據(jù)燈開/關控制信號和燈變暗控制信號向相應的燈提供燈開/關信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述亮度數(shù)據(jù)被分成多個亮度水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述亮度數(shù)據(jù)被分成包括最低亮度水平、中等亮度水平和最高亮度水平的三個亮度水平。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述亮度數(shù)據(jù)被平均分成三個亮度水平。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在脈沖寬度調(diào)制方法或者模擬可變電阻控制方法中應用所述燈變暗控制信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，使用脈沖逆變器或者使用模擬逆變器應用所述燈變暗信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述查找表包括預置燈開/關控制信號，其提供用于每個亮度水平的開啟的燈數(shù)目。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于控制具有位于導光板相對側(cè)的多個燈的側(cè)光式背光單元亮度的方法，其包括在輸出圖像前分析圖像的每一幀的亮度數(shù)據(jù)；根據(jù)經(jīng)分析的亮度數(shù)據(jù)，從把亮度分級的查找表(LUT)中選擇背光亮度水平；根據(jù)經(jīng)選擇的亮度水平輸出燈開/關控制信號；以及根據(jù)燈開/關控制信號向相應的燈提供燈開/關信號。
文檔編號G09G3/34GK1702502SQ2005100722
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者洪熙政 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社