一種背光源、顯示面板、電視機以及區域調光方法
【專利摘要】本發明實施方式公開了一種背光源、顯示面板、電視機以及區域調光方法。通過對視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，根據該全屏圖像灰度輸出對應的背光模組的全屏電流峰值，根據該單元圖像灰度輸出對應的背光模組的LED單元電流占空比，使背光模組各個不同的背光區域同時在同一全屏電流峰值和不同的LED單元電流占空比下，呈現不同的亮度，從而提升圖像峰值亮度和對比度，同時也降低整機功耗。
【專利說明】
一種背光源、顯示面板、電視機以及區域調光方法
技術領域
[0001]本發明實施方式涉及顯示面板領域，特別是涉及一種背光源、顯示面板、電視機以及區域調光方法。
【背景技術】
[0002]根據液晶屏背光LED(LightEmitting D1de，發光二極管)的布局以及安裝位置，液晶顯示屏可以分為直下式LED背光顯示屏和邊緣式LED背光顯示屏。其中，直下式LED背光顯示屏是把多枚LED排成列陣，放在導光板及液晶面板后面，直接照射液晶面板。直下式LED背光組件擁有區域背光控制技術，可以根據圖像不同區域的光度變化，快速地微調每個區域的LED燈的亮度，從而可以大幅度提高畫面動態對比度。
[0003]在直下式LED背光技術中，現有技術采用固定的背光電流峰值，并且分區域地調整背光電流占空比的方式，以實現區域調光。
[0004]發明人在實現本發明的過程中，發現現有技術存在以下問題:由于背光電流峰值是固定的，全屏亮度越高，整機設計功率越大，成本越高。并且，此種方式的峰值亮度比全屏亮度低，對比度提升有限。
【發明內容】
[0005]本發明實施方式主要解決的技術問題是提供一種背光源、顯示面板、電視機以及區域調光方法，其解決了現有背光電流峰值存在亮度低和對比度低的技術問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案:
[0007]在第一方面，本發明實施例提供一種背光源。所述背光源包括:
[0008]背光模組，包括若干個LED單元；
[0009]系統芯片，用于接收視頻信號，從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，并且根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值，以及根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比；
[0010]區域背光控制電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0011 ]可選地，所述區域背光控制電路包括:
[0012]LED驅動電源，分別和所述背光模組的各個LED單元的一端連接，用于為所述各個LED單元提供電源；
[0013]LED驅動電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元的另一端連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0014]可選地，所述LED驅動電路包括:
[0015]開關模組，包括若干個MOS管，一所述MOS管的漏極和一所述LED單元的另一端連接；
[0016]電阻單元，包括若干個電阻，一所述電阻的一端和一所述MOS管的源極連接，一所述電阻的另一端接地；
[0017]背光燈控制器，所述背光燈控制器和所述系統芯片連接;所述背光燈控制器包括若干個控制通道，一所述控制通道分別與一所述MOS管的柵極和源極連接;所述背光燈控制器根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過所述開關模組和所述電阻單元控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0018]在第二方面，本發明實施例提供一種顯示面板。所述顯示面板包括:
[0019]顯示模組，包括若干個圖像單元；
[0020]背光模組，設置于所述顯示模組的正下方，并且所述背光模組包括若干個LED單元，一所述LED單元和一所述圖像單元--對應；
[0021]系統芯片，用于接收視頻信號，從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，并且根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值，以及根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比；
[0022]區域背光控制電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0023]可選地，所述區域背光控制電路包括:
[0024]LED驅動電源，分別和所述背光模組的各個LED單元的一端連接，用于為所述各個LED單元提供電源；
[0025]LED驅動電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元的另一端連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0026]可選地，所述LED驅動電路包括:
[0027]開關模組，包括若干個MOS管，一所述MOS管的漏極和一所述LED單元的另一端連接；
[0028]電阻單元，包括若干個電阻，一所述電阻的一端和一所述MOS管的源極連接，一所述電阻的另一端接地；
[0029]背光燈控制器，所述背光燈控制器和所述系統芯片連接;所述背光燈控制器包括若干個控制通道，一所述控制通道分別與一所述MOS管的柵極和源極連接;所述背光燈控制器根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過所述開關模組和所述電阻單元控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0030]在第三方面，本發明實施例提供一種電視機。所述電視機包括:
[0031]顯示模組，包括若干個圖像單元；
[0032]背光模組，設置于所述顯示模組的正下方，并且所述背光模組包括若干個LED單元，一所述LED單元和一所述圖像單元--對應；
[0033]系統芯片，用于接收視頻信號，從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，并且根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值，以及根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比；
[0034]區域背光控制電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度；
[0035]電源模塊，用于分別為所述顯示模組、所述背光模組、所述系統芯片以及所述區域背光控制電路提供電源。
[0036]可選地，所述區域背光控制電路包括:
[0037]LED驅動電源，分別和所述背光模組的各個LED單元的一端連接，用于為所述各個LED單元提供電源；
[0038]LED驅動電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元的另一端連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0039]可選地，所述LED驅動電路包括:
[0040]開關模組，包括若干個MOS管，一所述MOS管的漏極和一所述LED單元的另一端連接；
[0041]電阻單元，包括若干個電阻，一所述電阻的一端和一所述MOS管的源極連接，一所述電阻的另一端接地；
[0042]背光燈控制器，所述背光燈控制器和所述系統芯片連接;所述背光燈控制器包括若干個控制通道，一所述控制通道分別與一所述MOS管的柵極和源極連接;所述背光燈控制器根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過所述開關模組和所述電阻單元控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。
[0043]在第四方面，本發明實施例提供一種區域調光方法。所述區域調光方法包括:
[0044]接收視頻信號；
[0045]從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度；
[0046]根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值；
[0047]根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比；
[0048]輸出所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，以使區域背光控制電路根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0049]在本發明各個實施例中，通過對視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，根據該全屏圖像灰度輸出對應的背光模組的全屏電流峰值，根據該單元圖像灰度輸出對應的背光模組的LED單元電流占空比，使背光模組各個不同的背光區域同時在同一全屏電流峰值和不同的LED單元電流占空比下，呈現不同的亮度，從而提升圖像峰值亮度和對比度，同時也降低整機功耗。
【附圖說明】
[0050]圖1是本發明實施例一提供的一種背光源的結構原理框圖；
[0051]圖1a是本發明實施例一提供的一種系統芯片根據視頻信號解析后的全屏圖像灰度的不意圖；
[0052]圖1b是本發明實施例一提供的一種背光電流和全屏圖像灰度之間的曲線示意圖；
[0053]圖1c是本發明實施例一提供的一種LED單元電流占空比和單元圖像灰度之間的曲線不意圖；
[0054]圖1d為本發明實施例一提供的一種灰階和背光Gamma的映射表不意圖；
[0055]圖1e為本發明實施例一提供的背光源的一種設計原理圖表的示意圖；
[0056]圖1f為本發明實施例一提供的背光源的另一種設計原理圖表的示意圖；
[0057]圖2是本發明實施例二提供的一種背光源的結構原理框圖；
[0058]圖3是本發明實施例三提供的一種顯示面板的結構示意圖；
[0059]圖4是本發明實施例四提供的一種電視機的結構示意圖；
[0060]圖5是本發明實施例五提供的一種區域調光方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0061 ]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0062]在說明書及權利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬技術領域的技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞命名同一個元件。本說明書及權利要求書并不以名稱的差異作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異作為區分的準則。
[0063]實施例提供的背光模組用于直下式液晶顯示屏。在一些直下式液晶顯示屏中，背光模組設置于顯示模組的正下方。顯示模組包括若干個圖像單元，相應地，背光模組包括若干個LED單元，每個圖像單元和每個LED單元--對應。其中，每個圖像單元均界定一定的顯示區域，并且包括若干個像素單元。因此，通過調節每個LED單元的電流峰值和占空比，以改變背光模組的各個LED單元的亮度，進而改變顯示畫面各個區域的亮度，從而提升電流峰值的對比度和亮度，并且還可以降低整機功耗。
[0064]實施例一
[0065]請參考圖1，圖1是本發明實施例一提供的一種背光源的結構原理框圖。如圖1所示，該背光源包括背光模組11、系統芯片12以及區域背光控制電路13。
[0066]在本實施例中，背光模組11包括若干個LED單元。各個LED單元排成陣列。進一步的，每個LED單元包括N個LED燈，第一LED燈的正極和外部電源連接，第一LED燈的負極和第二 LED燈的正極連接，第二 LED燈的負極和第三LED燈的正極連接，依次類推，第N-1的LED燈的負極和第N的LED燈的正極連接，第N的LED燈的負極和區域背光控制電路13連接。在本實施例中，設計員根據作業目的決定LED單元的數量以及每個LED單元中的LED燈的數量。
[0067]在一些實施例中，背光模組11還可以包括用于承載LED單元的導光板以及其它輔助設備。本技術領域的人員應當明白，本實施例所述的背光模組應當包括但不限于LED單元和導光板，還可以包括其他輔助設備，以便技術領域人員結合實施例訓導的內容實現本發明的目的。
[0068]在本實施例中，系統芯片12(Systemon Chip)集成于芯片主板上。設計者根據產品的性能，自由選擇芯片主板上的電學功能模塊。比如說，在電視機上，該芯片主板集成系統芯片、高清晰度多媒體接口(High Definit1n Multimedia Interface，HDMI)、VGA接口(Video Graphics Array)、家用影音設備傳輸端口(AV)、WIFI模塊(wifi module)、藍牙模塊(Bluetooth module)、通用串行總線(Universal Serial Bus，USB接口)、語音模塊、天線模塊、串行外設接口(Serial Peripheral Interface，SPI)以及等等。
[0069]在本實施例中，系統芯片12具有將視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度的功能屬性，本技術領域人員可以結合實施例所訓導的內容均可選擇適合的系統芯片，以實現本發明的目的。進一步的，系統芯片12應當理解至少包括存儲介質和執行單元，其中，存儲介質存儲有由于解析全屏圖像灰度和單元圖像灰度的一個程序或者多個程序，解析時，執行單元從存儲介質讀取程序以實現對視頻信號解析而得到全屏圖像灰度和單元圖像灰度。其中，存儲介質可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設備或者它們的組合實現，如SRAM(Static Random Access Memory，靜態隨機存取存儲器)，EEPR0M(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，電可擦除可編程只讀存儲器)，EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可編程只讀存儲器)，PROM(Programmable Read-Only Memory，可編程只讀存儲器)，R0M(Read_0nly Memory,只讀存儲器)，磁存儲器，快閃存儲器，磁盤或光盤。執行單元可以是處理器，該處理器可以是通用處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立的硬件組件或者這些部件的任何組合。還有，此處的處理器可以是任何傳統處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器也可以被實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器結合DSP核、或任何其它這種配置。
[0070]在本實施例中，視頻信號包括VGA信號、HDMI信號、AV信號、經由網絡傳輸的視頻信號以及其它信號源產生的視頻信號。
[0071]在本實施例中，全屏圖像灰度由全屏圖像平均灰度和全屏圖像最大灰度的加權U= 0*Umax+(8-0)*Umean得來。其中，β取值O?8，Umax為全屏圖像最大灰度，Umean為全屏圖像平均灰度。單元圖像灰度由單元圖像平均灰度和圖像單元最大灰度的加權Sx = a*Smax+(8_a)*Smean得來。其中，α取值O?8，Smax為圖像單元最大灰度，Smean為單元圖像平均灰度，Sx為圖像單元。
[0072]在本實施例中，系統芯片12根據接收到的視頻信號，從視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度。系統芯片12根據預先建立的全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出解析得到的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值。在本實施例中，驅動各個LED單元的信號是脈沖寬度調制信號(Pulse Width Modulat1n,PWM)。全屏電流峰值為驅動各個LED單元發光的背光電流，并且各個LED單元的全屏電流峰值在同一時刻是相等的。
[0073]請參考圖la，圖1a是本發明實施例一提供的一種系統芯片根據視頻信號解析后的全屏圖像灰度的示意圖。如圖1a所示，白框在黑框中的大小百分比為全屏圖像灰度的百分比。例如，第一白框Ial的百分比是4%，第二白框la2的百分比是10%。
[0074]在本實施例中，為了計算解析出的全屏圖像灰度所對應的全屏電流峰值，需要預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的關系，其中，該關系是反比關系。請參考圖lb，圖1b是本發明實施例一提供的一種背光電流和全屏圖像灰度之間的曲線示意圖。如圖1b所示，全屏圖像灰度越高，全屏電流峰值越小;全屏圖像灰度越低，全屏電流峰值越大。在圖1b中，設計者以功率大小為限制基準，根據作業目的，在0%至100%全屏圖像灰度范圍之間預先設定21個點，其中這21個點分別描述背光電流和全屏圖像灰度之間的關系。比如全屏圖像灰度I %對應背光電流450mA,10%對應450mA，25 %對應430mA，30%對應330mA，100%對應180mA。當然，本技術領域人員應當明白，在0%至100%全屏圖像灰度范圍之間，設計者根據作業目的以及其它限制條件可以預先設定其它數目的點，并不僅僅局限于21個點。進一步的，任何人只要遵循全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的關系是反比關系的設計原則，并且結合本發明實施例的訓導，無論采用何種變化方式，其應當落入本發明的保護范圍之內。
[0075]在本實施例中，系統芯片12根據視頻信號解析出全屏圖像灰度，然后根據該全屏圖像灰度計算出對應的全屏電流峰值。具體的，如果該全屏圖像灰度是預先設定的全屏圖像灰度，則解析出的全屏圖像灰度對應預先設定的背光電流值，即全屏電流峰值。如果該全屏圖像灰度不是預先設定的全屏圖像灰度，即解析出的全屏圖像灰度落入預先設定的兩個全屏圖像灰度之間，則系統芯片12根據該預先設定的兩個全屏圖像灰度設定一個由該兩個全屏圖像灰度所決定的斜率的直線函數，然后再根據解析到的全屏圖像灰度，計算出全屏電流峰值。比如說，預先設定的兩個值(25%，430)和(30%，330)，假設解析到的全屏圖像灰度為28%，則根據(430-330)/(30%-25%) = 2000，并且根據函數關系，得到28%全屏灰度圖像所對應的全屏電流峰值為290mA。其實，在一些實施例，還可以采用其它數學計算方法不斷地逼近，以求出精確的全屏電流峰值。本技術領域的人員應當明白，本實施例所訓導的實施方式，只是其中一種計算方式，其它計算方式只要是基于本發明實施例所提示的構思下，其它變換應當落入本發明保護的范圍之內。
[0076]在本實施例中，為了計算解析出的單元圖像灰度所對應的LED單元電流占空比，需要預先建立單元圖像灰度和LED單元電流占空比之間的關系，其中，該關系是正比關系。請參考圖lc，圖1c是本發明實施例一提供的一種LED單元電流占空比和單元圖像灰度之間的曲線示意圖。如圖1c所示，單元圖像灰度越高，LED單元電流占空比越大；單元圖像灰度越低，LED單元電流占空比越小。在本實施例中，各個LED單元電流占空比根據單元圖像灰度可以是一樣，也可以是不同。請參考圖ld，圖1d為本發明實施例一提供的一種灰階和背光Gamma的映射表示意圖。如圖1c和Id所示，設計者根據灰階范圍(O?255)，預先設定背光范圍(O?255)和占空比(0%?100%)的對應關系。又比如，10%單元圖像灰度對應10%電流占空比，20%單元圖像灰度對應20%電流占空比。當然，本技術領域人員應當明白，在0%至100%單元圖像灰度范圍之間，即灰階范圍(O?255)范圍之間，設計者根據作業目的以及其它限制條件可以預先設定其它數目的點，并不僅僅局限于上述所述的點。進一步的，任何人只要遵循單元圖像灰度和LED單元電流占空比之間的關系是正比關系的設計原則，并且結合本發明實施例的訓導，無論采用何種變化方式，其應當落入本發明的保護范圍之內。
[0077]在本實施例中，系統芯片12根據視頻信號解析出單元圖像灰度，然后根據該單元圖像灰度計算出對應的LED單元電流占空比。具體的，如果該單元圖像灰度對應預先設定的單元圖像灰度，則解析出的單元圖像灰度對應預先設定的LED單元電流占空比。如果該單元圖像灰度不是落入預先設定的單元圖像灰度，即解析后的單元圖像灰度落入預先設定的兩個單元圖像灰度之間，則系統芯片12根據該預先設定的兩個單元圖像灰度設定一個由該兩個單元圖像灰度所決定的斜率的直線函數，然后再根據解析到的單元圖像灰度，計算出LED單元電流占空比。
[0078]在本實施例中，區域背光控制電路13分別與系統芯片12和背光模組11的各個LED單元連接。區域背光控制電路13根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。比如說，當顯示圖像畫面中第一區域的亮度較高，第二區域的亮度較暗時，系統芯片12根據上述計算方法，計算出第一區域和第二區域共有的全屏灰度亮度所對應的全屏電流峰值，進一步的，還計算出第一區域的第一LED單元電流占空比以及第二區域的第二LED單元電流占空比，其中，第一區域的第一LED單元電流占空比大于第二區域的第二 LED單元電流占空比。區域背光控制電路13根據全屏電流峰值和第一 LED單元電流占空比，使第一區域的顯示圖像畫面的亮度得以提升。并且，區域背光控制電路13根據全屏電流峰值和第二LED單元電流占空比，降低第二區域的顯示圖像畫面的亮度。因此，采用該方法，其能夠提高圖像峰值對比度和亮度。
[0079]請一并參考圖1e和圖1f，圖1e為本發明實施例一提供的背光源的一種設計原理圖表的示意圖，圖1f為本發明實施例一提供的背光源的另一種設計原理圖表的示意圖。此處，在全屏圖像灰度中，設置β = 6。在單元圖像灰度中，設置α = 6。如圖1e和圖1f所示，系統功率是曲線變化的，相對于現有技術的系統功率是固定方式，本實施例提供的背光源能夠靈活地提升圖像峰值對比度和亮度，并且降低整機功耗。比如說，當全屏圖像灰度是15%時，預設背光電流是450，即預設全屏電流峰值是450，測試背光電流是447(損耗引起的誤差)，此時的全屏電流峰值對應的亮度是880nit，而整機功率僅僅為262W。反觀現有技術，如果不提升電流，要達到880nit，則整機的設計功率至少需要830W以上，S卩(3.5x450x448)/0.85 =830W。其中，448分區是背光模組的LED單元的總分區數，每個分區的電壓是3.5V，450mA是預設背光電流，0.85是轉換效率。
[0080]實施二
[0081]請參考圖2，圖2是本發明實施例二提供的一種背光源的結構原理框圖。如圖2所示，該背光源包括背光模組21、系統芯片22以及區域背光控制電路。
[0082]背光模組21包括若干個LED單元211。系統芯片22用于接收視頻信號，并且從視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度。系統芯片22根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值。系統芯片22根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比。
[0083]區域背光控制電路用于分別與系統芯片和背光模組的各個LED單元連接。區域背光控制電路根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0084]進一步的，區域背光控制電路包括LED驅動電源231和LED驅動電路，LED驅動電源231用于分別和背光模組21的各個LED單元211的一端連接，為各個LED單元211提供電源。各個LED單元211排成陣列。進一步的，每個LED單元211包括N個LED燈，第一LED燈的正極和LED驅動電源231連接，第一 LED燈的負極和第二 LED燈的正極連接，第二 LED燈的負極和第三LED燈的正極連接，依次類推，第N-1的LED燈的負極和第N的LED燈的正極連接，第N的LED燈的負極和LED驅動電路連接。在本實施例中，設計員根據作業目的決定LED單元的數量以及每個LED單元中的LED燈的數量。
[0085]LED驅動電路分別與系統芯片22和背光模組21的各個LED單元211的另一端連接。根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組21的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組21的LED單元電流占空比，控制背光模組21的各個LED單元的亮度。
[0086]進一步的，LED驅動電路包括開關模組、電阻單元以及背光燈控制器232C。開關模組包括若干個MOS管232A，每個MOS管232A的漏極和每個LED單元211的另一端連接。電阻單元包括若干個電阻232B，每個電阻232B的一端和每個MOS管232A的源極連接，每個電阻232B的另一端接地。
[0087]在本實施例中，背光燈控制器232C和系統芯片22連接。其中，背光燈控制器包括16個控制通道，每個控制通道分別與每個MOS管232A的柵極和源極連接。系統芯片22在每個場頻周期內，通過SPI接口將計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比的數據發送給背光燈控制器232C。背光燈控制器232C在下一個場頻周期內，根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過開關模組和電阻單元控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。比如，背光燈控制器232C通過第一控制通道232C1，一方面，通過電阻232B抬升MOS管232A源極的電壓，另一方面，通過控制MOS管232A柵極，從而實現根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，以控制LED單元211的亮度，并且進一步實現控制顯示畫面的對比度。
[0088]在上述各個實施例中，通過對視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，根據該全屏圖像灰度輸出對應的背光模組的全屏電流峰值，根據該單元圖像灰度輸出對應的背光模組的LED單元電流占空比，使背光模組各個不同的背光區域同時在同一全屏電流峰值和不同的LED單元電流占空比下，呈現不同的亮度，從而提升圖像峰值亮度和對比度，同時也降低整機功耗。
[0089]實施例三
[0090]請參考圖3，圖3是本發明實施例三提供的一種顯示面板的結構示意圖。如圖3所示，該顯示面板包括顯示模組31、背光模組32、系統芯片33以及區域背光控制電路34。
[0091]在本實施例中，顯示模塊31包括若干個圖像單元。背光模組32設置于顯示模組31的正下方，并且背光模組32包括若干個LED單元，每個LED單元和每個圖像單元一一對應。顯示模組可以為液晶顯示模組。
[0092]在本實施例中，系統芯片33用于接收視頻信號，并且從視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度。系統芯片33根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值。系統芯片33根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比。
[0093]在本實施例中，區域背光控制電路34用于分別與系統芯片33和背光模組32的各個LED單元連接。區域背光控制電路34根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組32的各個LED單元的亮度。
[0094]進一步的，區域背光控制電路34包括LED驅動電源和LED驅動電路，LED驅動電源用于分別和背光模組的各個LED單元的一端連接，為所述各個LED單元提供電源。LED驅動電路用于分別與系統芯片和背光模組的各個LED單元的另一端連接，根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0095]進一步的，LED驅動電路包括開關模組、電阻單元以及背光燈控制器。開關模組包括若干個MOS管，每個MOS管的漏極和每個LED單元的另一端連接。電阻單元包括若干個電阻，每個電阻的一端和每個MOS管的源極連接，每個電阻的另一端接地。背光燈控制器和系統芯片連接。背光燈控制器包括若干個控制通道，每個控制通道分別與每個MOS管的柵極和源極連接。背光燈控制器根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過開關模組和所述電阻單元控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0096]在本實施例中，通過對視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，根據該全屏圖像灰度輸出對應的背光模組的全屏電流峰值，根據該單元圖像灰度輸出對應的背光模組的LED單元電流占空比，使背光模組各個不同的背光區域同時在同一全屏電流峰值和不同的LED單元電流占空比下，呈現不同的亮度，從而提升圖像峰值亮度和對比度，同時也降低整機功耗。
[0097]實施例四
[0098]請參考圖4，圖4是本發明實施例四提供的一種電視機的結構示意圖。如圖4所示，該電視機包括顯示模組41、背光模組42、系統芯片43、區域背光控制電路44以及電源模塊45。顯示模塊41包括若干個圖像單元。
[0099]在本實施例中，背光模組42設置于顯示模組41的正下方，并且背光模組42包括若干個LED單元，每個LED單元和每個圖像單元--對應。
[0100]在本實施例中，系統芯片43用于接收視頻信號，并且從視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度。系統芯片43根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值。系統芯片43根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比。
[0101]在本實施例中，區域背光控制電路44用于分別與系統芯片43和背光模組42的各個LED單元連接。區域背光控制電路44根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0102]在本實施例中，電源模塊45用于分別為顯示模組41、背光模組42、系統芯片43以及區域背光控制電路44提供電源。電源模塊45可以包括電源管理系統，一個或多個電源，及其他與為電視機生成、管理和分配電力相關聯的組件。
[0103]進一步的，區域背光控制電路44包括LED驅動電源和LED驅動電路，LED驅動電源用于分別和背光模組的各個LED單元的一端連接，為所述各個LED單元提供電源。LED驅動電路用于分別與系統芯片和背光模組的各個LED單元的另一端連接，根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0104]進一步的，LED驅動電路包括開關模組、電阻單元以及背光燈控制器。開關模組包括若干個MOS管，每個MOS管的漏極和每個LED單元的另一端連接。電阻單元包括若干個電阻，每個電阻的一端和每個MOS管的源極連接，每個電阻的另一端接地。背光燈控制器和系統芯片連接。背光燈控制器包括若干個控制通道，每個控制通道分別與每個MOS管的柵極和源極連接。背光燈控制器根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過開關模組和所述電阻單元控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0105]在本實施例中，通過對視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，根據該全屏圖像灰度輸出對應的背光模組的全屏電流峰值，根據該單元圖像灰度輸出對應的背光模組的LED單元電流占空比，使背光模組各個不同的背光區域同時在同一全屏電流峰值和不同的LED單元電流占空比下，呈現不同的亮度，從而提升圖像峰值亮度和對比度，同時也降低整機功耗。
[0106]實施例五
[0107]請參考圖5，圖5是本發明實施例五提供的一種區域調光方法的流程示意圖。如圖5所示，該方法包括:
[0108]S51、接收視頻信號；
[0109]在本步驟S51中，系統芯片接收視頻信號。視頻信號包括VGA信號、HDMI信號、AV信號、經由網絡傳輸的視頻信號以及其它信號源產生的視頻信號。
[0110]S52、從視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度；
[0111]在本步驟S52中，系統芯片從視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度。
[0112]S53、根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值；
[0113]在本步驟S53中，系統芯片根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值。
[0114]S54、根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比；
[0115]在本步驟S54中，系統芯片根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比。
[0116]S55、輸出計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比。
[0117]在本步驟S55中，系統芯片輸出計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，以使區域背光控制電路根據計算出的全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。
[0118]在本實施例中，通過對視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，根據該全屏圖像灰度輸出對應的背光模組的全屏電流峰值，根據該單元圖像灰度輸出對應的背光模組的LED單元電流占空比，使背光模組各個不同的背光區域同時在同一全屏電流峰值和不同的LED單元電流占空比下，呈現不同的亮度，從而提升圖像峰值亮度和對比度，同時也降低整機功耗。
[0119]以上所述僅為本發明的實施方式，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種背光源，其特征在于，包括: 背光模組，包括若干個LED單元； 系統芯片，用于接收視頻信號，從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，并且根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值，以及根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比； 區域背光控制電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。2.根據權利要求1所述的背光源，其特征在于，所述區域背光控制電路包括: LED驅動電源，分別和所述背光模組的各個LED單元的一端連接，用于為所述各個LED單元提供電源； LED驅動電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元的另一端連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。3.根據權利要求2所述的背光源，其特征在于，所述LED驅動電路包括: 開關模組，包括若干個MOS管，一所述MOS管的漏極和一所述LED單元的另一端連接； 電阻單元，包括若干個電阻，一所述電阻的一端和一所述MOS管的源極連接，一所述電阻的另一端接地； 背光燈控制器，所述背光燈控制器和所述系統芯片連接;所述背光燈控制器包括若干個控制通道，一所述控制通道分別與一所述MOS管的柵極和源極連接;所述背光燈控制器根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過所述開關模組和所述電阻單元控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。4.一種顯示面板，其特征在于，包括: 顯示模組，包括若干個圖像單元； 背光模組，設置于所述顯示模組的正下方，并且所述背光模組包括若干個LED單元，一所述LED單元和一所述圖像單元--對應； 系統芯片，用于接收視頻信號，從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，并且根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值，以及根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比； 區域背光控制電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。5.根據權利要求4所述的顯示面板，其特征在于，所述區域背光控制電路包括: LED驅動電源，分別和所述背光模組的各個LED單元的一端連接，用于為所述各個LED單元提供電源； LED驅動電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元的另一端連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。6.根據權利要求5所述的顯示面板，其特征在于，所述LED驅動電路包括: 開關模組，包括若干個MOS管，一所述MOS管的漏極和一所述LED單元的另一端連接； 電阻單元，包括若干個電阻，一所述電阻的一端和一所述MOS管的源極連接，一所述電阻的另一端接地； 背光燈控制器，所述背光燈控制器和所述系統芯片連接;所述背光燈控制器包括若干個控制通道，一所述控制通道分別與一所述MOS管的柵極和源極連接;所述背光燈控制器根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過所述開關模組和所述電阻單元控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。7.一種電視機，其特征在于，包括: 顯示模組，包括若干個圖像單元； 背光模組，設置于所述顯示模組的正下方，并且所述背光模組包括若干個LED單元，一所述LED單元和一所述圖像單元--對應； 系統芯片，用于接收視頻信號，從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度，并且根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值，以及根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比； 區域背光控制電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度； 電源模塊，用于分別為所述顯示模組、所述背光模組、所述系統芯片以及所述區域背光控制電路提供電源。8.根據權利要求7所述的電視機，其特征在于，所述區域背光控制電路包括: LED驅動電源，分別和所述背光模組的各個LED單元的一端連接，用于為所述各個LED單元提供電源； LED驅動電路，分別與所述系統芯片和所述背光模組的各個LED單元的另一端連接，用于根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。9.根據權利要求8所述的電視機，其特征在于，所述LED驅動電路包括: 開關模組，包括若干個MOS管，一所述MOS管的漏極和一所述LED單元的另一端連接； 電阻單元，包括若干個電阻，一所述電阻的一端和一所述MOS管的源極連接，一所述電阻的另一端接地； 背光燈控制器，所述背光燈控制器和所述系統芯片連接;所述背光燈控制器包括若干個控制通道，一所述控制通道分別與一所述MOS管的柵極和源極連接;所述背光燈控制器根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，通過所述開關模組和所述電阻單元控制所述背光模組的各個LED單元的亮度。10.一種區域調光方法，其特征在于，包括: 接收視頻信號； 從所述視頻信號解析出全屏圖像灰度和單元圖像灰度； 根據預先建立全屏圖像灰度和背光模組的全屏電流峰值之間的反比關系，計算出所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值； 根據預先建立單元圖像灰度和背光模組的LED單元電流占空比之間的正比關系，計算出所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比； 輸出所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，以使區域背光控制電路根據所述計算出的所述全屏圖像灰度所對應的背光模組的全屏電流峰值和所述計算出的所述單元圖像灰度所對應的背光模組的LED單元電流占空比，控制背光模組的各個LED單元的亮度。
【文檔編號】H04N5/57GK105913811SQ201610498141
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】黃華兵
【申請人】樂視控股（北京）有限公司, 樂視致新電子科技（天津）有限公司