一种背光源、显示面板、电视机以及区域调光方法
【专利摘要】本发明实施方式公开了一种背光源、显示面板、电视机以及区域调光方法。通过对视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，根据该全屏图像灰度输出对应的背光模组的全屏电流峰值，根据该单元图像灰度输出对应的背光模组的LED单元电流占空比，使背光模组各个不同的背光区域同时在同一全屏电流峰值和不同的LED单元电流占空比下，呈现不同的亮度，从而提升图像峰值亮度和对比度，同时也降低整机功耗。
【专利说明】
一种背光源、显示面板、电视机以及区域调光方法
技术领域
[0001]本发明实施方式涉及显示面板领域，特别是涉及一种背光源、显示面板、电视机以及区域调光方法。
【背景技术】
[0002]根据液晶屏背光LED(LightEmitting D1de，发光二极管)的布局以及安装位置，液晶显示屏可以分为直下式LED背光显示屏和边缘式LED背光显示屏。其中，直下式LED背光显示屏是把多枚LED排成列阵，放在导光板及液晶面板后面，直接照射液晶面板。直下式LED背光组件拥有区域背光控制技术，可以根据图像不同区域的光度变化，快速地微调每个区域的LED灯的亮度，从而可以大幅度提高画面动态对比度。
[0003]在直下式LED背光技术中，现有技术采用固定的背光电流峰值，并且分区域地调整背光电流占空比的方式，以实现区域调光。
[0004]发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在以下问题:由于背光电流峰值是固定的，全屏亮度越高，整机设计功率越大，成本越高。并且，此种方式的峰值亮度比全屏亮度低，对比度提升有限。
【发明内容】
[0005]本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种背光源、显示面板、电视机以及区域调光方法，其解决了现有背光电流峰值存在亮度低和对比度低的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案:
[0007]在第一方面，本发明实施例提供一种背光源。所述背光源包括:
[0008]背光模组，包括若干个LED单元；
[0009]系统芯片，用于接收视频信号，从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，并且根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值，以及根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比；
[0010]区域背光控制电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0011 ]可选地，所述区域背光控制电路包括:
[0012]LED驱动电源，分别和所述背光模组的各个LED单元的一端连接，用于为所述各个LED单元提供电源；
[0013]LED驱动电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元的另一端连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0014]可选地，所述LED驱动电路包括:
[0015]开关模组，包括若干个MOS管，一所述MOS管的漏极和一所述LED单元的另一端连接；
[0016]电阻单元，包括若干个电阻，一所述电阻的一端和一所述MOS管的源极连接，一所述电阻的另一端接地；
[0017]背光灯控制器，所述背光灯控制器和所述系统芯片连接;所述背光灯控制器包括若干个控制通道，一所述控制通道分别与一所述MOS管的栅极和源极连接;所述背光灯控制器根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过所述开关模组和所述电阻单元控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0018]在第二方面，本发明实施例提供一种显示面板。所述显示面板包括:
[0019]显示模组，包括若干个图像单元；
[0020]背光模组，设置于所述显示模组的正下方，并且所述背光模组包括若干个LED单元，一所述LED单元和一所述图像单元--对应；
[0021]系统芯片，用于接收视频信号，从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，并且根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值，以及根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比；
[0022]区域背光控制电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0023]可选地，所述区域背光控制电路包括:
[0024]LED驱动电源，分别和所述背光模组的各个LED单元的一端连接，用于为所述各个LED单元提供电源；
[0025]LED驱动电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元的另一端连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0026]可选地，所述LED驱动电路包括:
[0027]开关模组，包括若干个MOS管，一所述MOS管的漏极和一所述LED单元的另一端连接；
[0028]电阻单元，包括若干个电阻，一所述电阻的一端和一所述MOS管的源极连接，一所述电阻的另一端接地；
[0029]背光灯控制器，所述背光灯控制器和所述系统芯片连接;所述背光灯控制器包括若干个控制通道，一所述控制通道分别与一所述MOS管的栅极和源极连接;所述背光灯控制器根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过所述开关模组和所述电阻单元控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0030]在第三方面，本发明实施例提供一种电视机。所述电视机包括:
[0031]显示模组，包括若干个图像单元；
[0032]背光模组，设置于所述显示模组的正下方，并且所述背光模组包括若干个LED单元，一所述LED单元和一所述图像单元--对应；
[0033]系统芯片，用于接收视频信号，从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，并且根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值，以及根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比；
[0034]区域背光控制电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度；
[0035]电源模块，用于分别为所述显示模组、所述背光模组、所述系统芯片以及所述区域背光控制电路提供电源。
[0036]可选地，所述区域背光控制电路包括:
[0037]LED驱动电源，分别和所述背光模组的各个LED单元的一端连接，用于为所述各个LED单元提供电源；
[0038]LED驱动电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元的另一端连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0039]可选地，所述LED驱动电路包括:
[0040]开关模组，包括若干个MOS管，一所述MOS管的漏极和一所述LED单元的另一端连接；
[0041]电阻单元，包括若干个电阻，一所述电阻的一端和一所述MOS管的源极连接，一所述电阻的另一端接地；
[0042]背光灯控制器，所述背光灯控制器和所述系统芯片连接;所述背光灯控制器包括若干个控制通道，一所述控制通道分别与一所述MOS管的栅极和源极连接;所述背光灯控制器根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过所述开关模组和所述电阻单元控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。
[0043]在第四方面，本发明实施例提供一种区域调光方法。所述区域调光方法包括:
[0044]接收视频信号；
[0045]从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度；
[0046]根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值；
[0047]根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比；
[0048]输出所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，以使区域背光控制电路根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0049]在本发明各个实施例中，通过对视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，根据该全屏图像灰度输出对应的背光模组的全屏电流峰值，根据该单元图像灰度输出对应的背光模组的LED单元电流占空比，使背光模组各个不同的背光区域同时在同一全屏电流峰值和不同的LED单元电流占空比下，呈现不同的亮度，从而提升图像峰值亮度和对比度，同时也降低整机功耗。
【附图说明】
[0050]图1是本发明实施例一提供的一种背光源的结构原理框图；
[0051]图1a是本发明实施例一提供的一种系统芯片根据视频信号解析后的全屏图像灰度的不意图；
[0052]图1b是本发明实施例一提供的一种背光电流和全屏图像灰度之间的曲线示意图；
[0053]图1c是本发明实施例一提供的一种LED单元电流占空比和单元图像灰度之间的曲线不意图；
[0054]图1d为本发明实施例一提供的一种灰阶和背光Gamma的映射表不意图；
[0055]图1e为本发明实施例一提供的背光源的一种设计原理图表的示意图；
[0056]图1f为本发明实施例一提供的背光源的另一种设计原理图表的示意图；
[0057]图2是本发明实施例二提供的一种背光源的结构原理框图；
[0058]图3是本发明实施例三提供的一种显示面板的结构示意图；
[0059]图4是本发明实施例四提供的一种电视机的结构示意图；
[0060]图5是本发明实施例五提供的一种区域调光方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0061 ]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0062]在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词命名同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。
[0063]实施例提供的背光模组用于直下式液晶显示屏。在一些直下式液晶显示屏中，背光模组设置于显示模组的正下方。显示模组包括若干个图像单元，相应地，背光模组包括若干个LED单元，每个图像单元和每个LED单元--对应。其中，每个图像单元均界定一定的显示区域，并且包括若干个像素单元。因此，通过调节每个LED单元的电流峰值和占空比，以改变背光模组的各个LED单元的亮度，进而改变显示画面各个区域的亮度，从而提升电流峰值的对比度和亮度，并且还可以降低整机功耗。
[0064]实施例一
[0065]请参考图1，图1是本发明实施例一提供的一种背光源的结构原理框图。如图1所示，该背光源包括背光模组11、系统芯片12以及区域背光控制电路13。
[0066]在本实施例中，背光模组11包括若干个LED单元。各个LED单元排成阵列。进一步的，每个LED单元包括N个LED灯，第一LED灯的正极和外部电源连接，第一LED灯的负极和第二 LED灯的正极连接，第二 LED灯的负极和第三LED灯的正极连接，依次类推，第N-1的LED灯的负极和第N的LED灯的正极连接，第N的LED灯的负极和区域背光控制电路13连接。在本实施例中，设计员根据作业目的决定LED单元的数量以及每个LED单元中的LED灯的数量。
[0067]在一些实施例中，背光模组11还可以包括用于承载LED单元的导光板以及其它辅助设备。本技术领域的人员应当明白，本实施例所述的背光模组应当包括但不限于LED单元和导光板，还可以包括其他辅助设备，以便技术领域人员结合实施例训导的内容实现本发明的目的。
[0068]在本实施例中，系统芯片12(Systemon Chip)集成于芯片主板上。设计者根据产品的性能，自由选择芯片主板上的电学功能模块。比如说，在电视机上，该芯片主板集成系统芯片、高清晰度多媒体接口(High Definit1n Multimedia Interface，HDMI)、VGA接口(Video Graphics Array)、家用影音设备传输端口(AV)、WIFI模块(wifi module)、蓝牙模块(Bluetooth module)、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB接口)、语音模块、天线模块、串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)以及等等。
[0069]在本实施例中，系统芯片12具有将视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度的功能属性，本技术领域人员可以结合实施例所训导的内容均可选择适合的系统芯片，以实现本发明的目的。进一步的，系统芯片12应当理解至少包括存储介质和执行单元，其中，存储介质存储有由于解析全屏图像灰度和单元图像灰度的一个程序或者多个程序，解析时，执行单元从存储介质读取程序以实现对视频信号解析而得到全屏图像灰度和单元图像灰度。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存取存储器)，EEPR0M(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读存储器)，EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可编程只读存储器)，PROM(Programmable Read-Only Memory，可编程只读存储器)，R0M(Read_0nly Memory,只读存储器)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。执行单元可以是处理器，该处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，此处的处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
[0070]在本实施例中，视频信号包括VGA信号、HDMI信号、AV信号、经由网络传输的视频信号以及其它信号源产生的视频信号。
[0071]在本实施例中，全屏图像灰度由全屏图像平均灰度和全屏图像最大灰度的加权U= 0*Umax+(8-0)*Umean得来。其中，β取值O?8，Umax为全屏图像最大灰度，Umean为全屏图像平均灰度。单元图像灰度由单元图像平均灰度和图像单元最大灰度的加权Sx = a*Smax+(8_a)*Smean得来。其中，α取值O?8，Smax为图像单元最大灰度，Smean为单元图像平均灰度，Sx为图像单元。
[0072]在本实施例中，系统芯片12根据接收到的视频信号，从视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度。系统芯片12根据预先建立的全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出解析得到的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值。在本实施例中，驱动各个LED单元的信号是脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulat1n,PWM)。全屏电流峰值为驱动各个LED单元发光的背光电流，并且各个LED单元的全屏电流峰值在同一时刻是相等的。
[0073]请参考图la，图1a是本发明实施例一提供的一种系统芯片根据视频信号解析后的全屏图像灰度的示意图。如图1a所示，白框在黑框中的大小百分比为全屏图像灰度的百分比。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]在本实施例中，为了计算解析出的全屏图像灰度所对应的全屏电流峰值，需要预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的关系，其中，该关系是反比关系。请参考图lb，图1b是本发明实施例一提供的一种背光电流和全屏图像灰度之间的曲线示意图。如图1b所示，全屏图像灰度越高，全屏电流峰值越小;全屏图像灰度越低，全屏电流峰值越大。在图1b中，设计者以功率大小为限制基准，根据作业目的，在0%至100%全屏图像灰度范围之间预先设定21个点，其中这21个点分别描述背光电流和全屏图像灰度之间的关系。比如全屏图像灰度I %对应背光电流450mA,10%对应450mA，25 %对应430mA，30%对应330mA，100%对应180mA。当然，本技术领域人员应当明白，在0%至100%全屏图像灰度范围之间，设计者根据作业目的以及其它限制条件可以预先设定其它数目的点，并不仅仅局限于21个点。进一步的，任何人只要遵循全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的关系是反比关系的设计原则，并且结合本发明实施例的训导，无论采用何种变化方式，其应当落入本发明的保护范围之内。
[0075]在本实施例中，系统芯片12根据视频信号解析出全屏图像灰度，然后根据该全屏图像灰度计算出对应的全屏电流峰值。具体的，如果该全屏图像灰度是预先设定的全屏图像灰度，则解析出的全屏图像灰度对应预先设定的背光电流值，即全屏电流峰值。如果该全屏图像灰度不是预先设定的全屏图像灰度，即解析出的全屏图像灰度落入预先设定的两个全屏图像灰度之间，则系统芯片12根据该预先设定的两个全屏图像灰度设定一个由该两个全屏图像灰度所决定的斜率的直线函数，然后再根据解析到的全屏图像灰度，计算出全屏电流峰值。比如说，预先设定的两个值(25%，430)和(30%，330)，假设解析到的全屏图像灰度为28%，则根据(430-330)/(30%-25%) = 2000，并且根据函数关系，得到28%全屏灰度图像所对应的全屏电流峰值为290mA。其实，在一些实施例，还可以采用其它数学计算方法不断地逼近，以求出精确的全屏电流峰值。本技术领域的人员应当明白，本实施例所训导的实施方式，只是其中一种计算方式，其它计算方式只要是基于本发明实施例所提示的构思下，其它变换应当落入本发明保护的范围之内。
[0076]在本实施例中，为了计算解析出的单元图像灰度所对应的LED单元电流占空比，需要预先建立单元图像灰度和LED单元电流占空比之间的关系，其中，该关系是正比关系。请参考图lc，图1c是本发明实施例一提供的一种LED单元电流占空比和单元图像灰度之间的曲线示意图。如图1c所示，单元图像灰度越高，LED单元电流占空比越大；单元图像灰度越低，LED单元电流占空比越小。在本实施例中，各个LED单元电流占空比根据单元图像灰度可以是一样，也可以是不同。请参考图ld，图1d为本发明实施例一提供的一种灰阶和背光Gamma的映射表示意图。如图1c和Id所示，设计者根据灰阶范围(O?255)，预先设定背光范围(O?255)和占空比(0%?100%)的对应关系。又比如，10%单元图像灰度对应10%电流占空比，20%单元图像灰度对应20%电流占空比。当然，本技术领域人员应当明白，在0%至100%单元图像灰度范围之间，即灰阶范围(O?255)范围之间，设计者根据作业目的以及其它限制条件可以预先设定其它数目的点，并不仅仅局限于上述所述的点。进一步的，任何人只要遵循单元图像灰度和LED单元电流占空比之间的关系是正比关系的设计原则，并且结合本发明实施例的训导，无论采用何种变化方式，其应当落入本发明的保护范围之内。
[0077]在本实施例中，系统芯片12根据视频信号解析出单元图像灰度，然后根据该单元图像灰度计算出对应的LED单元电流占空比。具体的，如果该单元图像灰度对应预先设定的单元图像灰度，则解析出的单元图像灰度对应预先设定的LED单元电流占空比。如果该单元图像灰度不是落入预先设定的单元图像灰度，即解析后的单元图像灰度落入预先设定的两个单元图像灰度之间，则系统芯片12根据该预先设定的两个单元图像灰度设定一个由该两个单元图像灰度所决定的斜率的直线函数，然后再根据解析到的单元图像灰度，计算出LED单元电流占空比。
[0078]在本实施例中，区域背光控制电路13分别与系统芯片12和背光模组11的各个LED单元连接。区域背光控制电路13根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。比如说，当显示图像画面中第一区域的亮度较高，第二区域的亮度较暗时，系统芯片12根据上述计算方法，计算出第一区域和第二区域共有的全屏灰度亮度所对应的全屏电流峰值，进一步的，还计算出第一区域的第一LED单元电流占空比以及第二区域的第二LED单元电流占空比，其中，第一区域的第一LED单元电流占空比大于第二区域的第二 LED单元电流占空比。区域背光控制电路13根据全屏电流峰值和第一 LED单元电流占空比，使第一区域的显示图像画面的亮度得以提升。并且，区域背光控制电路13根据全屏电流峰值和第二LED单元电流占空比，降低第二区域的显示图像画面的亮度。因此，采用该方法，其能够提高图像峰值对比度和亮度。
[0079]请一并参考图1e和图1f，图1e为本发明实施例一提供的背光源的一种设计原理图表的示意图，图1f为本发明实施例一提供的背光源的另一种设计原理图表的示意图。此处，在全屏图像灰度中，设置β = 6。在单元图像灰度中，设置α = 6。如图1e和图1f所示，系统功率是曲线变化的，相对于现有技术的系统功率是固定方式，本实施例提供的背光源能够灵活地提升图像峰值对比度和亮度，并且降低整机功耗。比如说，当全屏图像灰度是15%时，预设背光电流是450，即预设全屏电流峰值是450，测试背光电流是447(损耗引起的误差)，此时的全屏电流峰值对应的亮度是880nit，而整机功率仅仅为262W。反观现有技术，如果不提升电流，要达到880nit，则整机的设计功率至少需要830W以上，S卩(3.5x450x448)/0.85 =830W。其中，448分区是背光模组的LED单元的总分区数，每个分区的电压是3.5V，450mA是预设背光电流，0.85是转换效率。
[0080]实施二
[0081]请参考图2，图2是本发明实施例二提供的一种背光源的结构原理框图。如图2所示，该背光源包括背光模组21、系统芯片22以及区域背光控制电路。
[0082]背光模组21包括若干个LED单元211。系统芯片22用于接收视频信号，并且从视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度。系统芯片22根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值。系统芯片22根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比。
[0083]区域背光控制电路用于分别与系统芯片和背光模组的各个LED单元连接。区域背光控制电路根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0084]进一步的，区域背光控制电路包括LED驱动电源231和LED驱动电路，LED驱动电源231用于分别和背光模组21的各个LED单元211的一端连接，为各个LED单元211提供电源。各个LED单元211排成阵列。进一步的，每个LED单元211包括N个LED灯，第一LED灯的正极和LED驱动电源231连接，第一 LED灯的负极和第二 LED灯的正极连接，第二 LED灯的负极和第三LED灯的正极连接，依次类推，第N-1的LED灯的负极和第N的LED灯的正极连接，第N的LED灯的负极和LED驱动电路连接。在本实施例中，设计员根据作业目的决定LED单元的数量以及每个LED单元中的LED灯的数量。
[0085]LED驱动电路分别与系统芯片22和背光模组21的各个LED单元211的另一端连接。根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组21的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组21的LED单元电流占空比，控制背光模组21的各个LED单元的亮度。
[0086]进一步的，LED驱动电路包括开关模组、电阻单元以及背光灯控制器232C。开关模组包括若干个MOS管232A，每个MOS管232A的漏极和每个LED单元211的另一端连接。电阻单元包括若干个电阻232B，每个电阻232B的一端和每个MOS管232A的源极连接，每个电阻232B的另一端接地。
[0087]在本实施例中，背光灯控制器232C和系统芯片22连接。其中，背光灯控制器包括16个控制通道，每个控制通道分别与每个MOS管232A的栅极和源极连接。系统芯片22在每个场频周期内，通过SPI接口将计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比的数据发送给背光灯控制器232C。背光灯控制器232C在下一个场频周期内，根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过开关模组和电阻单元控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。比如，背光灯控制器232C通过第一控制通道232C1，一方面，通过电阻232B抬升MOS管232A源极的电压，另一方面，通过控制MOS管232A栅极，从而实现根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，以控制LED单元211的亮度，并且进一步实现控制显示画面的对比度。
[0088]在上述各个实施例中，通过对视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，根据该全屏图像灰度输出对应的背光模组的全屏电流峰值，根据该单元图像灰度输出对应的背光模组的LED单元电流占空比，使背光模组各个不同的背光区域同时在同一全屏电流峰值和不同的LED单元电流占空比下，呈现不同的亮度，从而提升图像峰值亮度和对比度，同时也降低整机功耗。
[0089]实施例三
[0090]请参考图3，图3是本发明实施例三提供的一种显示面板的结构示意图。如图3所示，该显示面板包括显示模组31、背光模组32、系统芯片33以及区域背光控制电路34。
[0091]在本实施例中，显示模块31包括若干个图像单元。背光模组32设置于显示模组31的正下方，并且背光模组32包括若干个LED单元，每个LED单元和每个图像单元一一对应。显示模组可以为液晶显示模组。
[0092]在本实施例中，系统芯片33用于接收视频信号，并且从视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度。系统芯片33根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值。系统芯片33根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比。
[0093]在本实施例中，区域背光控制电路34用于分别与系统芯片33和背光模组32的各个LED单元连接。区域背光控制电路34根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组32的各个LED单元的亮度。
[0094]进一步的，区域背光控制电路34包括LED驱动电源和LED驱动电路，LED驱动电源用于分别和背光模组的各个LED单元的一端连接，为所述各个LED单元提供电源。LED驱动电路用于分别与系统芯片和背光模组的各个LED单元的另一端连接，根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0095]进一步的，LED驱动电路包括开关模组、电阻单元以及背光灯控制器。开关模组包括若干个MOS管，每个MOS管的漏极和每个LED单元的另一端连接。电阻单元包括若干个电阻，每个电阻的一端和每个MOS管的源极连接，每个电阻的另一端接地。背光灯控制器和系统芯片连接。背光灯控制器包括若干个控制通道，每个控制通道分别与每个MOS管的栅极和源极连接。背光灯控制器根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过开关模组和所述电阻单元控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0096]在本实施例中，通过对视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，根据该全屏图像灰度输出对应的背光模组的全屏电流峰值，根据该单元图像灰度输出对应的背光模组的LED单元电流占空比，使背光模组各个不同的背光区域同时在同一全屏电流峰值和不同的LED单元电流占空比下，呈现不同的亮度，从而提升图像峰值亮度和对比度，同时也降低整机功耗。
[0097]实施例四
[0098]请参考图4，图4是本发明实施例四提供的一种电视机的结构示意图。如图4所示，该电视机包括显示模组41、背光模组42、系统芯片43、区域背光控制电路44以及电源模块45。显示模块41包括若干个图像单元。
[0099]在本实施例中，背光模组42设置于显示模组41的正下方，并且背光模组42包括若干个LED单元，每个LED单元和每个图像单元--对应。
[0100]在本实施例中，系统芯片43用于接收视频信号，并且从视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度。系统芯片43根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值。系统芯片43根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比。
[0101]在本实施例中，区域背光控制电路44用于分别与系统芯片43和背光模组42的各个LED单元连接。区域背光控制电路44根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0102]在本实施例中，电源模块45用于分别为显示模组41、背光模组42、系统芯片43以及区域背光控制电路44提供电源。电源模块45可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电视机生成、管理和分配电力相关联的组件。
[0103]进一步的，区域背光控制电路44包括LED驱动电源和LED驱动电路，LED驱动电源用于分别和背光模组的各个LED单元的一端连接，为所述各个LED单元提供电源。LED驱动电路用于分别与系统芯片和背光模组的各个LED单元的另一端连接，根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0104]进一步的，LED驱动电路包括开关模组、电阻单元以及背光灯控制器。开关模组包括若干个MOS管，每个MOS管的漏极和每个LED单元的另一端连接。电阻单元包括若干个电阻，每个电阻的一端和每个MOS管的源极连接，每个电阻的另一端接地。背光灯控制器和系统芯片连接。背光灯控制器包括若干个控制通道，每个控制通道分别与每个MOS管的栅极和源极连接。背光灯控制器根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过开关模组和所述电阻单元控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0105]在本实施例中，通过对视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，根据该全屏图像灰度输出对应的背光模组的全屏电流峰值，根据该单元图像灰度输出对应的背光模组的LED单元电流占空比，使背光模组各个不同的背光区域同时在同一全屏电流峰值和不同的LED单元电流占空比下，呈现不同的亮度，从而提升图像峰值亮度和对比度，同时也降低整机功耗。
[0106]实施例五
[0107]请参考图5，图5是本发明实施例五提供的一种区域调光方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括:
[0108]S51、接收视频信号；
[0109]在本步骤S51中，系统芯片接收视频信号。视频信号包括VGA信号、HDMI信号、AV信号、经由网络传输的视频信号以及其它信号源产生的视频信号。
[0110]S52、从视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度；
[0111]在本步骤S52中，系统芯片从视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度。
[0112]S53、根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值；
[0113]在本步骤S53中，系统芯片根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值。
[0114]S54、根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比；
[0115]在本步骤S54中，系统芯片根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比。
[0116]S55、输出计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比。
[0117]在本步骤S55中，系统芯片输出计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，以使区域背光控制电路根据计算出的全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。
[0118]在本实施例中，通过对视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，根据该全屏图像灰度输出对应的背光模组的全屏电流峰值，根据该单元图像灰度输出对应的背光模组的LED单元电流占空比，使背光模组各个不同的背光区域同时在同一全屏电流峰值和不同的LED单元电流占空比下，呈现不同的亮度，从而提升图像峰值亮度和对比度，同时也降低整机功耗。
[0119]以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种背光源，其特征在于，包括: 背光模组，包括若干个LED单元； 系统芯片，用于接收视频信号，从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，并且根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值，以及根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比； 区域背光控制电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。2.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述区域背光控制电路包括: LED驱动电源，分别和所述背光模组的各个LED单元的一端连接，用于为所述各个LED单元提供电源； LED驱动电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元的另一端连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。3.根据权利要求2所述的背光源，其特征在于，所述LED驱动电路包括: 开关模组，包括若干个MOS管，一所述MOS管的漏极和一所述LED单元的另一端连接； 电阻单元，包括若干个电阻，一所述电阻的一端和一所述MOS管的源极连接，一所述电阻的另一端接地； 背光灯控制器，所述背光灯控制器和所述系统芯片连接;所述背光灯控制器包括若干个控制通道，一所述控制通道分别与一所述MOS管的栅极和源极连接;所述背光灯控制器根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过所述开关模组和所述电阻单元控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。4.一种显示面板，其特征在于，包括: 显示模组，包括若干个图像单元； 背光模组，设置于所述显示模组的正下方，并且所述背光模组包括若干个LED单元，一所述LED单元和一所述图像单元--对应； 系统芯片，用于接收视频信号，从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，并且根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值，以及根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比； 区域背光控制电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述区域背光控制电路包括: LED驱动电源，分别和所述背光模组的各个LED单元的一端连接，用于为所述各个LED单元提供电源； LED驱动电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元的另一端连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述LED驱动电路包括: 开关模组，包括若干个MOS管，一所述MOS管的漏极和一所述LED单元的另一端连接； 电阻单元，包括若干个电阻，一所述电阻的一端和一所述MOS管的源极连接，一所述电阻的另一端接地； 背光灯控制器，所述背光灯控制器和所述系统芯片连接;所述背光灯控制器包括若干个控制通道，一所述控制通道分别与一所述MOS管的栅极和源极连接;所述背光灯控制器根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过所述开关模组和所述电阻单元控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。7.一种电视机，其特征在于，包括: 显示模组，包括若干个图像单元； 背光模组，设置于所述显示模组的正下方，并且所述背光模组包括若干个LED单元，一所述LED单元和一所述图像单元--对应； 系统芯片，用于接收视频信号，从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度，并且根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值，以及根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比； 区域背光控制电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度； 电源模块，用于分别为所述显示模组、所述背光模组、所述系统芯片以及所述区域背光控制电路提供电源。8.根据权利要求7所述的电视机，其特征在于，所述区域背光控制电路包括: LED驱动电源，分别和所述背光模组的各个LED单元的一端连接，用于为所述各个LED单元提供电源； LED驱动电路，分别与所述系统芯片和所述背光模组的各个LED单元的另一端连接，用于根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。9.根据权利要求8所述的电视机，其特征在于，所述LED驱动电路包括: 开关模组，包括若干个MOS管，一所述MOS管的漏极和一所述LED单元的另一端连接； 电阻单元，包括若干个电阻，一所述电阻的一端和一所述MOS管的源极连接，一所述电阻的另一端接地； 背光灯控制器，所述背光灯控制器和所述系统芯片连接;所述背光灯控制器包括若干个控制通道，一所述控制通道分别与一所述MOS管的栅极和源极连接;所述背光灯控制器根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，通过所述开关模组和所述电阻单元控制所述背光模组的各个LED单元的亮度。10.一种区域调光方法，其特征在于，包括: 接收视频信号； 从所述视频信号解析出全屏图像灰度和单元图像灰度； 根据预先建立全屏图像灰度和背光模组的全屏电流峰值之间的反比关系，计算出所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值； 根据预先建立单元图像灰度和背光模组的LED单元电流占空比之间的正比关系，计算出所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比； 输出所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，以使区域背光控制电路根据所述计算出的所述全屏图像灰度所对应的背光模组的全屏电流峰值和所述计算出的所述单元图像灰度所对应的背光模组的LED单元电流占空比，控制背光模组的各个LED单元的亮度。
【文档编号】H04N5/57GK105913811SQ201610498141
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】黄华兵
【申请人】乐视控股（北京）有限公司, 乐视致新电子科技（天津）有限公司