УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК G09G3/34 G09G3/36 H04N13/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к устройству возбуждения устройства отображения и способу возбуждения устройства отображения, и, в частности, но не исключительно, к возбуждению устройств отображения для представления трехмерных изображений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Чтобы обеспечивать гладкий пользовательский опыт, является желательным для устройств отображения для видеоизображений обеспечивать высокую частоту кадров. Однако, чтобы обеспечивать высокое качество изображения, требуется, чтобы устройства отображения были способными обновлять представленные изображения достаточно быстро, чтобы избегать перекрестного искажения между последовательными изображениями. Это является особенно важным для трехмерных (3D) устройств отображения, где разные представления представляются последовательно во времени. В таких устройствах отображения перекрестное искажение не только будет временным перекрестным искажением, но также будет влиять на трехмерный опыт и может вызывать воспринимаемые фантомные изображения.

Телевизоры 3D в текущее время вводятся на рынок диапазона низкой/средней стоимости. В режиме 3D эти телевизоры имеют ограниченную производительность 3D, при этом перекрестное искажение между левым и правым изображениями обычно является наиболее значительным ухудшением изображения.

Стереоскопические системы отображения, использующие очки с активным затвором, являются очень привлекательными, так как они не сказываются негативно на эффективности использования энергии и качестве изображения, когда используются в стандартном двумерном режиме просмотра. В режиме просмотра 3D левое и правое изображения отображаются как чередующиеся поля, при этом синхронизированные очки с затвором используются, чтобы разделять изображения для левого и правого глаза наблюдателя соответственно. В течение адресации каждого нового поля очки с затвором используются, чтобы блокировать свет в направлении к какому-либо или обоим левому и правому глазу. Чтобы уменьшать перекрестное искажение между изображениями для левого и правого глаза и чтобы уменьшать потребление энергии, задняя подсветка предпочтительно выключается локально, когда связанный контент изображения не должен передаваться в левый или правый глаз. Это происходит обычно в течение периода перехода очков с затвором и жидкокристаллических ячеек, модулирующих заднюю подсветку.

В областях диспаратности стереоскопических изображений левое и правое представления обычно имеют очень разный контент. Параллакс в этих местоположениях имеет следствием то, что пиксели жидкокристаллической (LC) панели возбуждаются посредством существенно разных значений. К несчастью временной оптический отклик LC-панелей является относительно медленным, что имеет следствием то, что изменение в значениях пропускания между левым и правым изображениями обычно не завершается в пределах доступного времени. Это приводит к взаимодействию между левым и правым изображением и имеет следствием перекрестное искажение между изображениями, которое может восприниматься пользователем.

Такие же эффекты применяются к цветным последовательным системам отображения, что имеет следствием взаимодействие между первичными цветными изображениями, которые могут быть восприняты как обесцвечивание, и уменьшение насыщенности цвета.

Таким образом, когда два последовательных изображения (или поля или кадры) отображаются, между изображениями может возникать перекрестное искажение, обеспечивая, например, фантомное изображение одного из изображений в других изображениях. Это в особенности создает помехи для формирования изображений 3D, и многие из примеров ниже будут иллюстрироваться посредством видеообработки 3D. Однако следует заметить, что такие же эффекты перекрестного искажения также могут возникать при нормальном двумерном (2D) формировании видеоизображений, и принципы, как таковые, не ограничены способами и устройствами формирования изображений 3D. Для 3D-видео, упомянутые эффекты являются особенно раздражающими, так как присутствуют достаточно существенные эффекты и фантомный эффект сильно ухудшает впечатление от 3D.

Для регулировки интенсивности задней подсветки устройства отображения с задней подсветкой является известным регулировать уровень задней подсветки с использованием широтно-импульсной модуляции (PWM). В способах PWM заднюю подсветку возбуждают с помощью широтно-импульсно модулированного сигнала, т.е. задняя подсветка периодически включается и выключается. Ширина импульса модуляции PWM определяет интенсивность задней подсветки. В простых вариантах осуществления интенсивность единой задней подсветки широтно-импульсно модулируется для устройства отображения как целого, в более сложных вариантах осуществления задняя подсветка разделяется на несколько областей, и для каждой области интенсивность регулируется посредством широтно-импульсной модуляции. Уменьшение интенсивности задней подсветки с использованием широтно-импульсной модуляции может вести к существенному уменьшению общего потребления энергии, уменьшению стоимости эксплуатации для устройства и уменьшению общей температуры устройства.

Широтно-импульсная модуляция также может до некоторой степени использоваться, чтобы обеспечивать уменьшение перекрестного искажения. Следует отметить, что перекрестное искажение возникает по нескольким причинам.

Для смежных частей изображения модулированная интенсивность света задней подсветки для яркой части изображения может распространяться в смежную более темную часть изображения. Дополнительно, за ярким пикселем в одном изображении может следовать более темный пиксель в следующем изображении. Однако для того, чтобы ячейка LCD закрылась необходимо время, так что “темный” пиксель является не темным, а темно-серым. Подобным образом, необходимо некоторое время для того, чтобы ячейка LCD открылась, так что яркий пиксель в одном изображении, которому предшествует изображение с темным пикселем, в целом имеет (при таких же настройках PWM) до некоторой степени меньшую интенсивность света, чем, если ему предшествует яркий пиксель. Перекрестное искажение может быть уменьшено посредством учета таких эффектов в видеоданных и использования перевозбуждения элементов пропускания. Если известно или может быть вычислено с разумной степенью достоверности количество света, который распространяется от одного пикселя в последующий или смежный пиксель, можно уменьшить перекрестное искажение посредством учета такого эффекта распространения в видеоданных.

Техники перевозбуждения пытаются улучшить качество изображения посредством уменьшения времени отклика LC. Конкретно, перевозбуждение может обеспечивать временной фильтр высоких частот, чтобы компенсировать физическое низкочастотное поведение материала LC. Когда возбуждают подпиксель от одного уровня до другого уровня, временно возбуждают сигнал возбуждения на другой более отдаленный уровень, чтобы улучшать переход LC. До тех пор пока высокочастотный сигнал не отсекается вследствие ограниченного доступного динамического диапазона, адресуемые элементы пропускания могут этим способом достигать их новых установок в одиночном цикле адресации.

Основная цель коррекции на основе перевозбуждения состоит в том, чтобы достичь требуемого уровня пропускания LC до того, как пиксели изображения обновятся (посредством следующего цикла адресации). В комбинации с задней подсветкой элементы пропускания подвергаются экспонированию посредством относительно короткого светового импульса с коэффициентами заполнения, равными, например, 25%. Среднее состояние LC в течение экспонирования подпикселя определяет воспринимаемую яркость пикселя. Посредством возбуждения элементов пропускания до значения, которое является более высоким или более низким, чем постоянное значение, соответствующее данным изображения, может достигаться более быстрый переход со средним пропусканием в течение интервала задней подсветки, соответствующего данным изображения.

Однако, хотя техники перевозбуждения могут улучшать качество изображения и, в частности, могут уменьшать временное перекрестное искажение, они имеют тенденцию предоставлять субоптимальные результаты в некоторых сценариях. В частности, техники перевозбуждения обычно не удаляют все перекрестное искажение вследствие, например, неточностей, изменяющихся рабочих характеристик, ограничений в применении значений перевозбуждения и т.д.

Следовательно, будет предпочтительным улучшенный подход для возбуждения устройства отображения и, в частности, будет предпочтительным подход, обеспечивающий возможность увеличенной гибкости, облегченного осуществления, уменьшенного перекрестного искажения, улучшенного качества изображения и/или улучшенной производительности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, изобретение пытается предпочтительно ослабить, смягчить или устранить один или более из вышеупомянутых недостатков отдельно или в любой комбинации.

Согласно одному аспекту изобретения обеспечивается устройство возбуждения устройства отображения для возбуждения устройства отображения, имеющего заднюю подсветку и панель пропускания, содержащую элементы пропускания для модулирования света от задней подсветки, при этом устройство возбуждения устройства отображения содержит: приемник для приема множества последовательных во времени кадров, которые должны быть отображены устройством отображения, контроллер устройства отображения, выполненный с возможностью генерировать значения интенсивности задней подсветки для задней подсветки и значения возбуждения пропускания для элементов пропускания для последовательных во времени кадров в ответ на данные изображения для последовательных во времени кадров и глобальное соотношение между значениями данных изображения, и значениями интенсивности задней подсветки, и значениями возбуждения пропускания, при этом значения возбуждения пропускания содержат компоненту требуемого пропускания и компоненту перевозбуждения, компенсатор для введения локально адаптированного значения компенсации перевозбуждения в значения возбуждения пропускания, чтобы генерировать компенсированные значения возбуждения пропускания, возбудитель задней подсветки для возбуждения задней подсветки в соответствии со значениями интенсивности задней подсветки, и возбудитель панели пропускания для возбуждения панели пропускания в соответствии с компенсированными значениями возбуждения пропускания.

Изобретение может обеспечивать улучшенное качество изображения во многих сценариях, и/или может облегчать осуществление, и/или уменьшать сложность. Подход может обеспечивать возможность уменьшенного перекрестного искажения между последовательными изображениями. В частности, для последовательных по времени устройств отображения трехмерных изображений может достигаться уменьшенное перекрестное искажение между левым и правым изображениями. Подход может, в частности, обеспечивать возможность улучшенной компенсации и/или смягчения для задержек в адаптации элементов пропускания. Во многих вариантах осуществления может достигаться более точное управление световым выходом индивидуальных элементов пропускания или пикселей.

Изобретение может обеспечивать возможность облегченного осуществления во многих вариантах осуществления. В частности, улучшенная точность и локализованная работа могут достигаться при все еще обеспечении возможности использования общего отношения для определения задней подсветки и значений пропускания. Подход может обеспечивать возможность эффективного осуществления во многих сценариях и может, в частности, во многих вариантах осуществления обеспечивать улучшенную обратную совместимость, так как он обеспечивает возможность легкой модификации низкой сложности существующих глобальных систем для включения туда локальных изменений.

Глобальное соотношение может обеспечивать значение возбуждения пропускания в зависимости от набора значений данных изображения. Набор значений данных изображения может включать в себя значение данных изображения текущего кадра или поля адресации и значение данных изображения предыдущего кадра или поля адресации. Конкретно, глобальное соотношение может для каждого элемента пропускания на основе ввода двух значений данных изображения обеспечивать вывод в форме значения возбуждения пропускания. Упомянутые два значения данных изображения могут соответствовать значению данных изображения текущего кадра/поля или пропускания и значению данных изображения предыдущего кадра/поля или пропускания. Глобальное соотношение может быть фиксированным и/или предварительно определенным соотношением. Глобальное соотношение может быть независимым от положения отображения и, таким образом, одно и то же глобальное соотношение может применяться ко всем элементам пропускания.

Компонента требуемого пропускания может соответствовать значению возбуждения, которое после полного перехода элемента пропускания будет обеспечивать световой выход, соответствующий значению данных изображения для элемента пропускания для определенной интенсивности задней подсветки. Компонента перевозбуждения обеспечивает дополнительное смещение значению возбуждения пропускания, чтобы компенсировать задержку в переходе элемента пропускания от предыдущего значения пропускания к текущему значению пропускания. Компонента требуемого пропускания может соответствовать значению возбуждения устойчивого состояния, и компонента перевозбуждения может соответствовать переходному значению возбуждения.

Контроллер устройства отображения может, в частности, также обеспечивать значения перевозбуждения в компенсатор, и компенсатор может определять значение компенсации перевозбуждения в зависимости от значения перевозбуждения, генерируемого посредством контроллера устройства отображения (в ответ на глобальное соотношение). Например, контроллер устройства отображения может определять компоненту перевозбуждения и подавать ее в компенсатор отдельно от компоненты требуемого пропускания. Компенсатор может в ответ выполнять локальную адаптацию компоненты перевозбуждения, чтобы генерировать компенсированную компоненту перевозбуждения, которая затем комбинируется с компонентой требуемого пропускания.

Посредством упомянутого подхода может вводиться пространственно-изменяющееся локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения.

Задняя подсветка может быть импульсной или мерцающей задней подсветкой, которая является активной только для части кадра. Панель пропускания может, в частности, быть жидкокристаллической (LC) панелью пропускания, и каждый элемент пропускания может быть LC пикселем или элементом подпикселя.

В некоторых вариантах осуществления входной сигнал содержит трехмерный видеосигнал, содержащий кадры, чередующиеся между кадрами правого представления и кадрами левого представления.

Изобретение может обеспечивать особенно предпочтительную производительность для систем отображения для представления трехмерных изображений посредством последовательного представления изображений для левого и правого глаз. В частности, во многих сценариях может уменьшаться перекрестное искажение между изображениями левого и правого глаза.

Значение интенсивности задней подсветки может быть общим для множества элементов пропускания. В частности, устройство отображения может разделяться на сегменты задней подсветки, и одиночное значение возбуждения интенсивности задней подсветки может находиться для каждого сегмента задней подсветки устройства отображения. Каждый сегмент задней подсветки соответствует множеству элементов пропускания. В некоторых вариантах осуществления устройство отображения может иметь только один сегмент задней подсветки. Значения возбуждения пропускания могут определяться в качестве индивидуальных значений для каждого элемента пропускания.

В соответствии с необязательным признаком изобретения компенсатор выполнен с возможностью определять локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения в ответ на локальную рабочую характеристику для части устройства отображения.

Это может обеспечивать улучшенное качество изображения, и/или облегченное осуществление, или работу во многих вариантах осуществления.

В соответствии с необязательным признаком изобретения компенсатор выполнен с возможностью определять локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения для части устройства отображения в ответ на значение локальной температуры для части устройства отображения.

Это может обеспечивать улучшенное качество изображения, и/или облегченное осуществление, или работу во многих вариантах осуществления. В частности, это может обеспечивать возможность для улучшенной адаптации алгоритма перевозбуждения и работы для конкретных характеристик элементов пропускания.

В частности, изобретатель понял, что переходное поведение элементов пропускания обычно может существенно изменяться с температурой и что температура обычно может изменяться существенно для разных локальных областей устройства отображения. Подход может обеспечивать возможность адаптации низкой сложности при все еще обеспечении возможности использования существующей информации и функциональности для определения значений возбуждения пропускания. Подход может, в частности, уменьшать перекрестное искажение во многих сценариях.

В соответствии с необязательным признаком изобретения значение локальной температуры является измеренным значением температуры.

Это может обеспечивать улучшенное качество изображения и/или облегченное осуществление или работу во многих вариантах осуществления. В частности, это может обеспечивать возможность точной адаптации.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, компенсатор выполнен с возможностью определять значение локальной температуры посредством оценки термической модели для устройства отображения.

Это может обеспечивать улучшенное качество изображения, и/или облегченное осуществление, или работу во многих вариантах осуществления. В частности, это может обеспечивать возможность точной адаптации.

В соответствии с необязательным признаком изобретения термическая модель выполнена с возможностью оценивать пространственный температурный профиль для устройства отображения на основе термических характеристик устройства отображения.

Это может улучшать производительность и/или облегчать работу. В частности, это может обеспечивать возможность более точного локализованного генерирования значений возбуждения пропускания, что может уменьшать переходные эффекты и что может уменьшать перекрестное искажение.

В соответствии с необязательным признаком изобретения компенсатор выполнен с возможностью определять значение локальной температуры в ответ на данные изображения для кадров.

Это может улучшать производительность и/или облегчать осуществление и/или работу. В частности, это может обеспечивать возможность более точного локализованного генерирования значений возбуждения пропускания, что может уменьшать переходные эффекты и что может уменьшать перекрестное искажение. Подход может во многих сценариях уменьшать стоимость и/или сложность осуществления и может, например, устранять или уменьшать требование на ввод измерения температуры.

В соответствии с необязательным признаком изобретения компенсатор выполнен с возможностью определять локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения для элемента пропускания в ответ на смещение синхронизации между временем возбуждения элемента пропускания и временем включения задней подсветки.

Это может обеспечивать улучшенное возбуждение значений пропускания и может обеспечивать возможность их более точной адаптации для конкретных и индивидуальных рабочих характеристик для индивидуальных элементов пропускания. В частности, во многих вариантах осуществления подход может обеспечивать возможность компенсации изменений во времени последовательной адресации/возбуждения системы отображения без требования фундаментальных изменений для системы.

Локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения может быть разным для по меньшей мере двух частей устройства отображения и может быть разным для по меньшей мере двух элементов пропускания. Может вводиться пространственно-изменяющееся локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения.

Задняя подсветка может быть мерцающей задней подсветкой. Задняя подсветка может чередоваться между интервалом времени выключения задней подсветки и интервалом времени включения задней подсветки для каждого кадра или поля. Адресация или возбуждение элементов пропускания может выполняться в течение временных интервалов выключения задней подсветки. Время включения локальной задней подсветки может быть, в частности, временем включения локальной задней подсветки, и, в частности, временем включения сегмента задней подсветки элемента пропускания.

В соответствии с необязательным признаком изобретения локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения отличается для по меньшей мере двух местоположений устройства отображения.

Это может обеспечивать возможность улучшенной работы во многих вариантах осуществления и может обеспечивать улучшенное качество изображения и, в частности, уменьшенное перекрестное искажение во многих вариантах осуществления.

Во многих вариантах осуществления смещение (ошибка) синхронизации и локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения может быть разным для каждой строки сегмента задней подсветки. В некоторых вариантах осуществления задняя подсветка может включать в себя только один сегмент задней подсветки.

Во многих системах отображения возбуждение/адресация элементов пропускания осуществляется последовательно строка за строкой. Задняя подсветка сегмента задней подсветки обычно соответствует множеству строк устройства отображения. Таким образом, смещение синхронизации от адресации одной строки до включения задней подсветки является разным для разных строк, которые связаны с задней подсветкой, и в некоторых вариантах осуществления может генерироваться локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения, чтобы компенсировать изменения в степени перехода, достигаемого, когда задняя подсветка включается вследствие этого изменения синхронизации. Таким образом, результирующая компонента перевозбуждения компенсированных значений пропускания может отражать различие во времени, доступном для перехода на требуемое значение.

В соответствии с необязательным признаком изобретения задняя подсветка является сканирующей задней подсветкой, содержащей множество сегментов задней подсветки, и смещение синхронизации является смещением синхронизации между временем возбуждения элемента пропускания и временем включения сегмента задней подсветки для элемента пропускания.

Это может обеспечивать улучшенную производительность во многих сценариях и может поддерживать сегментированные задние подсветки и, в частности, развертывающие задние подсветки, при этом периоды времени включения задней подсветки являются смещенными между разными сегментами задней подсветки.

В соответствии с необязательным признаком изобретения контроллер устройства отображения выполнен с возможностью генерировать оцененное значение пропускания в конце первого поля адресации устройства отображения для по меньшей мере первого элемента пропускания в ответ на компенсированные значения пропускания для поля адресации устройства отображения и генерировать значение возбуждения пропускания для первого элемента пропускания в последующем поле адресации устройства отображения в ответ на оцененное значение пропускания.

Это может во многих сценариях обеспечивать улучшенное качество изображения и, в частности, уменьшенное перекрестное искажение. Подход может обеспечивать возможность более точной компенсации перевозбуждения. Поле адресации устройства отображения может соответствовать последовательности адресации/возбуждения для устройства отображения. Интервал отображения кадра может включать в себя множество полей адресации устройства отображения, при этом каждое поле адресации устройства отображения соответствует операции адресации/возбуждения для кадра. В некоторых вариантах осуществления только одно адресация/возбуждение выполняется для каждого кадра, соответствующего каждому интервалу кадра, содержащему только один интервал адресации устройства отображения. Генерирование оцененного значения пропускания в конце поля адресации на основе компенсированных значений возбуждения элементов пропускания может обеспечивать более точное возбуждение элементов пропускания.

В некоторых вариантах осуществления первое поле адресации устройства отображения и второе поле адресации могут представлять один и тот же кадр.

Особенно предпочтительная работа может достигаться во многих сценариях, при этом множество операций адресации или возбуждения выполняются для каждого кадра, как, например, системы отображения трехмерных изображений, использующие схему адресации LLRR (левое изображение, левое изображение, правое изображение, правое изображение). Подход может, например, обеспечивать возможность первому полю адресации генерировать намного более быстрый переход при обеспечении возможности второму полю адресации более точно компенсировать любые перерегулирования значения пропускания и т.д.

В соответствии с необязательным признаком изобретения контроллер устройства отображения выполнен с возможностью генерировать значение возбуждения пропускания для первого элемента пропускания в первом поле адресации устройства отображения в ответ на компенсированное значение пропускания для первого элемента пропускания во втором поле адресации устройства отображения, при этом второе поле адресации устройства отображения является непосредственно предыдущим полем адресации устройства отображения для первого поля адресации устройства отображения.

Это может во многих сценариях обеспечивать улучшенное качество изображения и, в частности, уменьшенное перекрестное искажение. Подход может обеспечивать возможность более точной компенсации перевозбуждения. Поле адресации устройства отображения может соответствовать последовательности адресации/возбуждения для устройства отображения. Интервал отображения кадра может включать в себя множество полей адресации устройства отображения, при этом каждое поле адресации устройства отображения соответствует операции адресации/возбуждения для кадра. В некоторых вариантах осуществления только одна адресация/возбуждение выполняется для каждого кадра, соответствующего каждому интервалу кадра, содержащему только один интервал адресации устройства отображения.

В некоторых вариантах осуществления первое поле адресации устройства отображения и второе поле адресации могут представлять один и тот же кадр.

Особенно предпочтительная работа может достигаться во многих сценариях, при этом множество операций адресации или возбуждения выполняются для каждого кадра, как, например, системы отображения трехмерных изображений, использующие схему адресации LLRR (левое изображение, левое изображение, правое изображение, правое изображение). Подход может, например, обеспечивать возможность первому полю адресации генерировать намного более быстрый переход при обеспечении возможности второму полю адресации более точно компенсировать любые перерегулирования значения пропускания и т.д.

В соответствии с необязательным признаком изобретения компенсатор выполнен с возможностью определять локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения в ответ на положение отображения элемента пропускания, для которого определяется локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения.

Это может обеспечивать улучшенное качество изображения и/или облегченное осуществление или работу во многих вариантах осуществления.

Согласно одному аспекту изобретения обеспечивается способ возбуждения устройства отображения, имеющего заднюю подсветку и панель пропускания, содержащую элементы пропускания для модулирования света от задней подсветки, при этом способ содержит: прием множества последовательных во времени кадров, которые должны быть отображены устройством отображения, генерирование значений интенсивности задней подсветки для задней подсветки и значений возбуждения пропускания для элементов пропускания для последовательных во времени кадров в ответ на данные изображения для последовательных во времени кадров и глобальное соотношение между значениями данных изображения и значениями интенсивности задней подсветки и значениями возбуждения пропускания, при этом значения возбуждения пропускания содержат компоненту требуемого пропускания и компоненту перевозбуждения, введение локально адаптированного значения компенсации перевозбуждения в значения возбуждения пропускания, чтобы генерировать компенсированные значения возбуждения пропускания, возбуждение задней подсветки в соответствии со значениями интенсивности задней подсветки и возбуждение панели пропускания в соответствии с компенсированными значениями возбуждения пропускания.

Согласно одному аспекту изобретения обеспечивается система отображения, содержащая устройство отображения, имеющее заднюю подсветку и панель пропускания, содержащую элементы пропускания для модулирования света от задней подсветки; и при этом устройство возбуждения устройства отображения содержит: приемник для приема множества последовательных во времени кадров, которые должны быть отображены устройством отображения, контроллер устройства отображения, выполненный с возможностью генерировать значения интенсивности задней подсветки для задней подсветки и значения возбуждения пропускания для элементов пропускания для последовательных во времени кадров в ответ на данные изображения для последовательных во времени кадров и глобальное соотношение между значениями данных изображения и значениями интенсивности задней подсветки и значениями возбуждения пропускания, при этом значения возбуждения пропускания содержат компоненту требуемого пропускания и компоненту перевозбуждения, компенсатор для введения локально адаптированного значения компенсации перевозбуждения в значения возбуждения пропускания, чтобы генерировать компенсированные значения возбуждения пропускания, возбудитель задней подсветки для возбуждения задней подсветки в соответствии со значениями интенсивности задней подсветки, и возбудитель панели пропускания для возбуждения панели пропускания в соответствии с компенсированными значениями возбуждения пропускания.

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества изобретения станут ясными из и будут объяснены со ссылкой на вариант (варианты) осуществления, описанный ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления изобретения будут описываться, только в качестве примера, со ссылкой на чертежи, на которых

Фиг. 1 является иллюстрацией примеров элементов системы отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 2 иллюстрирует пример синхронизации возбуждения мерцающей задней подсветки;

Фиг. 3 иллюстрирует пример синхронизации для адресации устройства отображения;

Фиг. 4 и 5 иллюстрирует пример подхода перевозбуждения для возбуждения элементов пропускания устройства отображения;

Фиг. 6 иллюстрирует пример светового выхода, генерируемого от устройства отображения с задней подсветкой;

Фиг. 7 является иллюстрацией примеров элементов системы отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 8 иллюстрирует пример синхронизации для адресации устройства отображения;

Фиг. 9 является иллюстрацией примеров элементов системы отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 10 является иллюстрацией примеров элементов системы отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 11 является иллюстрацией примеров элементов системы отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 12 иллюстрирует пример синхронизации для адресации устройства отображения;

Фиг. 13 иллюстрирует пример подхода перевозбуждения для возбуждения элементов пропускания устройства отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 14 иллюстрирует пример генерирования значений возбуждения пропускания для возбуждения элементов пропускания устройства отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 15 иллюстрирует пример операции подхода из фиг. 14;

Фиг. 16 иллюстрирует пример генерирования значений возбуждения пропускания для возбуждения элементов пропускания устройства отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 17 иллюстрирует пример операции подхода из фиг. 16;

Фиг. 18 иллюстрирует пример генерирования значений возбуждения пропускания для возбуждения элементов пропускания устройства отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фиг. 19 иллюстрирует пример операции подхода из фиг. 18;

Подробное описание некоторых вариантов осуществления изобретения

Последующее описание фокусируется на вариантах осуществления изобретения, применимых к возбудителю устройства отображения и системе отображения для отображения трехмерных изображений посредством чередования между изображениями для глаз наблюдателя, т.е. к последовательному по времени стереоскопическому устройству отображения. Однако следует принять во внимание, что изобретение не ограничено этим применением, но может применяться ко многим другим системам отображения и применениям, включающим в себя традиционные двумерные видеопоследовательности.

Фиг. 1 иллюстрирует пример системы отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Система отображения содержит устройство 101 отображения, возбуждаемое возбудителем 103 устройства отображения. Следует принять во внимание, что хотя устройство 101 отображения и возбудитель 103 устройства отображения проиллюстрированы как отдельные функциональные блоки, они могут быть объединенными в одном и том же устройстве. В частности, возбудитель 103 устройства отображения и устройство 101 отображения могут осуществляться как одиночный блок отображения, такой как, например, монитор компьютера, видеомонитор, или телевизор.

Устройство 101 отображения содержит заднюю подсветку 105 и панель 107 пропускания. Задняя подсветка 105 обеспечивает свет, который попадает на панель 107 пропускания. Панель 107 пропускания содержит некоторое количество элементов пропускания, обычно расположенных как массив элементов. Каждый из элементов пропускания модулирует свет посредством значения пропускания, которое может управляться посредством электрического сигнала. Таким образом, панель 107 пропускания может модулировать падающий свет от задней подсветки, чтобы изменять пропускание света индивидуального элемента пропускания. Таким образом, каждый элемент пропускания соответствует пикселю или подпикселю (например, для цветных устройств отображения) устройства отображения. Эта модуляция пикселей обеспечивает возможность воспроизведения изображения. В качестве обычного примера панель 107 пропускания может осуществляться с использованием жидкокристаллической технологии, и, таким образом, устройство 101 отображения, в частности, может быть LC устройством отображения.

Панель 107 пропускания содержит множество элементов пропускания, которые расположены в массиве из N строк и M столбцов. Обычно N строк являются горизонтальными строками и столбцы являются вертикальными, когда устройство отображения используется в нормальной рабочей конфигурации. Однако следует принять во внимание, что являются возможными другие варианты осуществления, включающие в себя варианты осуществления, где строки являются вертикальными и столбцы являются горизонтальными, при использовании.

Возбудитель 103 устройства отображения выполнен с возможностью представлять кадры посредством управления задней подсветкой 105 и панелью 107 пропускания. Соответственно, возбудитель 103 устройства отображения содержит возбудитель 111 задней подсветки, который возбуждает заднюю подсветку 105, и возбудитель 113 панели пропускания, который выполнен с возможностью возбуждать панель 107 пропускания. Возбудитель 111 задней подсветки и возбудитель 113 панели пропускания осуществляют координацию, чтобы обеспечивать значения пропускания и задней подсветки, которые имеют следствием воспроизведение изображений кадров устройством 101 отображения.

В примере устройство 101 отображения представляет последовательные изображения для правого и левого глаз, чтобы обеспечивать стереоскопический эффект 3D. Возбудитель 111 задней подсветки выполнен с возможностью включать свет только для части продолжительности каждого кадра. Таким образом, задняя подсветка является импульсной или мерцающей задней подсветкой, которую возбуждают, чтобы только включать для части времени. Таким образом, может использоваться сигнал возбуждения задней подсветки, такой как проиллюстрирован на фиг. 2.

Возбудитель 111 задней подсветки дополнительно выполнен с возможностью возбуждать очки с затвором синхронно с задней подсветкой. Таким образом, очки с затвором возбуждают так, что затвор для левого глаза открыт в течение (по меньшей мере, части) временного интервала включения задней подсветки для кадра для левого глаза, но закрыт в течение временного интервала включения задней подсветки кадра для правого глаза и, наоборот, для затвора правого глаза. Таким образом, система отображения является последовательной по полям стереоскопической системой отображения, которая чередует воспроизведение левого и правого изображений на панели 107 пропускания с задней подсветкой 105 синхронно, экспонируя изображения, когда соответствующая сторона очков с активным затвором устанавливается как прозрачная, в то время как другая сторона очков с затвором устанавливается как непрозрачная.

Одна из основных проблем, оказывающих влияние на качество изображения в устройствах отображения с задней подсветкой, состоит в задержке в переходе элементов пропускания от значения пропускания предыдущего кадра к значению пропускания, требуемому для текущего кадра. В действительности, чтобы обеспечивать, чтобы кадры воспринимались как движущиеся изображения, частота кадров должна быть достаточно высокой, и обычно для последовательного по полям стереоскопического устройства отображения используется частота кадров, равная по меньшей мере 120 Гц, что, тем самым, обеспечивает скорость изображений 3D, равную по меньшей мере 60 Гц. Однако, например, для элементов пропускания LC время перехода может быть высоким по сравнению с относительно высокой частотой кадров. Поэтому часто элементы LC могут не быть способными осуществлять переход в достаточной степени.

Это может быть особенно критичным для последовательных по полям стереоскопических устройств отображения. В действительности, для стереоскопических изображений левое и правое представления имеют разное содержание для объектов, расположенных на переднем плане, чтобы обеспечивать параллакс, создающий впечатление глубины. Однако, так как временной отклик LC-панелей является относительно медленным, это вызывает взаимодействие между левым и правым изображениями. Этот артефакт качества изображения воспринимается наблюдателем как левое/правое перекрестное искажение и может, например, вести к восприятию фантомных изображений.

Фиг. 3 иллюстрирует пример синхронизации стандартного возбуждения последовательного по полям стереоскопического устройства отображения. В примере последовательное по стерео устройство отображения работает на двойной частоте изображений видеоисточника 3D, которая обычно равна 60 Гц. Это соответствует периоду адресации панели и кадрового интервала гашения (VBI), равному 8,3 мс. В примере задняя подсветка включается или выключается для всей области изображения как целого, т.е. не имеется никаких локальных изменений задней подсветки. Это уменьшает стоимость и является, например, подходящим для телевизоров LCD-TV среднего или нижнего класса.

Видеопоток обычно может обеспечиваться в систему отображения в последовательности последовательных кадров, при этом каждый кадр представляется посредством первого интервала, в котором обеспечиваются данные пикселей изображения, за которым последовательно следует период без данных изображения. За этим временным интервалом затем следуют данные пикселей изображения для следующего кадра. Этот подход синхронизации происходит от исторических устройств отображения CRT, при этом период времени в конце кадра использовался, чтобы возвращать электронный луч наверх экрана. Временной интервал без данных изображения известен как кадровый интервал гашения (VBI).

Обычное последовательное по полям стереоскопическое устройство отображения может начинать адресовать пиксели устройства отображения, начиная на строке 0 и продвигаясь в направлении к строке 1079, как показано на фиг. 3. Когда адресуется строка 0, т.е. когда значения пропускания передаются элементам пропускания строки 0, элементы пропускания этой строки начинают переходить от значения предыдущего кадра к новому значению. Так как строка 0 адресуется первой, элементы пропускания этой строки имеют относительно длительное время для выполнения перехода. Система затем выполняет адресацию строки 1, что имеет следствием начало перехода ее элементов пропускания. Так как строка 1 адресуется после строки 0, элементы пропускания этой строки имеют меньшее время, чтобы достигать их конечного значения. Система затем проходит одну строку за один раз до тех пор, пока не адресуется последняя строка (строка 1079 в примере). Следуя за адресацией строки 1079, все элементы пропускания устанавливаются на значение пропускания текущего кадра, и система входит в период VBI. Следуя за VBI, обработка инициируется для следующего кадра посредством того, что система адресует строку 0 со значениями пропускания следующего кадра.

Таким образом, как проиллюстрировано, единственная продолжительность, в течение которой все значения пропускания устанавливаются на значение для текущего кадра, - это в течение VBI-кадра. В примере задняя подсветка соответственно включается только в течение VBI. Дополнительно, очки с затвором выравниваются с задней подсветкой.

Однако обычно VBI равняется только приблизительно 10% полного периода кадра и, соответственно, изображения не могут воспроизводиться в течение приблизительно 90% времени, так как оба левое и правое изображения частично воспроизведены на панели пропускания в это время. Это уменьшает потенциальную яркость изображения.

Дополнительно, тогда как элементы пропускания, которые адресуются рано, имеют относительно длительное время для перехода к их требуемому значению, более поздно адресуемые элементы пропускания имеют только очень короткое время для перехода к их требуемому значению. Это имеет следствием перекрестное искажение от предыдущих кадров. Уменьшение продолжительности задней подсветки, чтобы обеспечивать больше времени для установки элементов пропускания, уменьшает коэффициент заполнения задней подсветки и, таким образом, уменьшает яркость. Дополнительно, коэффициент заполнения уже равняется 10% и, соответственно, не обеспечивает большой объем для какого-либо уменьшения. Задержка продолжительности включения задней подсветки может уменьшать перекрестное искажение для последних адресованных строк, но имеет следствием перекрывание с адресацией первых строк для последующего кадра, что, следовательно, вводит перекрестное искажение для первых строк устройства отображения.

Таким образом, имеется присущее компромиссное соотношение между яркостью и перекрестным искажением между изображениями. Оно является особенно критичным компромиссным соотношением для последовательных по полям стереоскопических устройств отображения, где яркость уже уменьшена вследствие чередования между левым глазом и правыми изображениями и где перекрестное искажение является особенно заметным вследствие одновременной природы спаренных изображений и потенциально высокого различия между объектами переднего плана и заднего плана.

Было предложено использовать адресацию, которая применяет временную развертку, которая не зависит от входного видеосигнала. В таких случаях адресация может быть более быстрой, чем адресация входных данных (например, с использованием кадрового буфера, чтобы отделять временную развертку адресации от временной развертки обеспечиваемого сигнала), что тем самым обеспечивает возможность большего времени для либо более длительной продолжительности задней подсветки, либо для установки элементов пропускания. Однако обычно такая адресация обеспечивает только относительно малое уменьшение времени адресации и поэтому имеет тенденцию обеспечивать только относительно незначительное улучшение. Например, для устройства отображения 120 Гц VBI равняется обычно приблизительно 10% продолжительности кадра, т.е. приблизительно 0,8 мс. Использование другой временной развертки может обычно обеспечивать возможность увеличивать его до приблизительно 2-3 мс, что меньше, чем требуется и дополнительно требует существенных объемов памяти кадров.

Чтобы улучшать переходную характеристику LC-панели и чтобы уменьшать ухудшение изображения за счет перекрестного искажения, элементы пропускания можно возбуждать с использованием техники перевозбуждения.

Фиг. 4 и 5 иллюстрируют временное перекрестное искажение между двумя кадрами F1 и F2 для элемента пропускания. В кадре F1 используется очень большая ширина импульса. Амплитуда импульса I для задней подсветки изменяется почти немедленно. Задняя подсветка, таким образом, включается и выключается почти мгновенно. Однако элемент пропускания для пикселя имеет время открытия и время закрытия. Это означает, что интенсивность излучаемого света для каждого элемента пропускания и в каждом кадре задается посредством интенсивности задней подсветки и функции пропускной способности (пропускания) элемента пропускания. Пропускание в зависимости от времени проиллюстрировано на фиг. 4 и 5 посредством пунктирной линии, обозначенной как LCD. Значение возбуждения пропускания для каждого элемента пропускания регулирует то, как долго пиксель элемента пропускания пропускает свет и когда он закрывается. Истинное значение для интенсивности для каждого элемента пропускания и для каждого кадра задается посредством свертки широтно-импульсно модулированной задней подсветки и функции прозрачности/пропускания элемента пропускания. В начале каждого кадра имеется временное запаздывание, чтобы ячейка LC элемента пропускания стала прозрачной, и также затрачивается некоторое время для закрытия элемента пропускания. Пунктирная линия обеспечивает пример кривой пропускания для элемента пропускания в форме ячейки LC, когда она открывается и закрывается в специальном обстоятельстве, где кадр F1 соответствует высокому значению возбуждения, т.е. ячейка LC является открытой почти все время, в то время как в следующем кадре значение возбуждения является нулевым, т.е. пропускание ячейки LC в идеале должно быть нулевым. Однако, как иллюстрирует фиг. 4, в течение по меньшей мере части кадра F2 ячейка LC является все еще частично прозрачной. Это ведет к распространению по CT, и, таким образом, эффективное значение пропускания в кадре F2 имеет конечное значение, а не является нулевым. Темный пиксель соответственно не является черным, как требуется, но скорее становится темным-серым. Подобным образом, если элемент пропускания должен быть белым (или, по меньшей мере, ярким) в следующем кадре, ячейка LC все еще будет частично закрытой в начале кадра и интенсивность будет более низкой, чем требуется. Таким образом, имеется распространение интенсивности для элемента пропускания от одного кадра в следующий кадр, также называемое временной эффект перекрестного искажения.

Различные меры могут уменьшать этот эффект. Некоторые из эффектов можно избежать посредством синхронизации открытия и закрытия элементов пропускания, так что начало открытия элемента предшествует началу тока для задней подсветки. Также может обеспечиваться синхронизация начала открытия и закрытия элементов пропускания, чтобы уменьшать эффекты перекрестного искажения. Фиг. 5 иллюстрирует такие эффекты для ширины импульса, равной, например, 25%. Большая часть открытия элемента пропускания выполняется до применения сигнала возбуждения задней подсветки для включения задней подсветки. Аналогично, закрытие элемента пропускания начинается до того, как задняя подсветка выключается. В этом случае большая часть перекрестного искажения уменьшается. Однако эффект остается и может быть достаточно существенным. В действительности, для многих обычных устройств отображения время перехода для элементов пропускания может равняться нескольким продолжительностям кадра.

Эффекты перекрестного искажения в белом пикселе могут дополнительно уменьшаться или даже полностью устраняться посредством добавления или уменьшения времени открытия элемента пропускания. Для обеспечения полной интенсивности данные возбуждения для возбуждения элемента пропускания иногда увеличиваются (если предшествующий пиксель является темным и, таким образом, распространяется “темнота”) и иногда уменьшаются (если предшествующий пиксель является ярким и, таким образом, распространяется яркость). Один способ выполнения этого состоит в том, чтобы устанавливать для стандартной ситуации, например ширины импульса, равной 25%, уровень белого не на полный масштаб, равный, например, 256, но устанавливать уровень белого на, например, 200. Область между 200 и 256 является перевозбуждением, которое может использоваться, чтобы увеличивать уровень, чтобы смещать уменьшение в яркости вследствие того факта, что, по сравнению со стандартной ситуацией, предшествующий пиксель имеет меньшую интенсивность. Говоря по-простому, эффект перекрестного искажения вследствие того, что предшествующий пиксель является темным, может часто преодолеваться посредством увеличения или регулировки вперед или назад времен открытия LCD и использования перевозбуждения. Чтобы создать пространство для таких регулировок, можно установить уровень белого для стандартной ситуации на значение ниже максимума для создания возможности перевозбуждения. Однако слишком большое перевозбуждение также будет иметь вредные эффекты, так что не все эффекты могут быть преодолены. Такие меры также могут использоваться, чтобы противодействовать взаимному влиянию от яркого пикселя в более темный пиксель.

Таким образом, техники перевозбуждения используются, чтобы улучшать скорость перехода элементов пропускания. В действительности, если элементы пропускания возбуждаются посредством значения, соответствующего требуемому пропусканию, когда в устойчивом состоянии обычно имеется недостаточное время для того, чтобы элементы пропускания достигали этого устойчивого состояния, и поэтому среднее значение пропускания в течение периода включения задней подсветки смещается в направлении к предыдущему значению пропускания для элемента пропускания. Поэтому, в дополнение к компоненте, соответствующей этому значению пропускания устойчивого состояния, значение возбуждения для элемента пропускания также содержит переходную компоненту, которая имеет следствием более быстрый переход к конечному значению. Это достигается посредством компоненты перевозбуждения, увеличивающей различие между предыдущим значением пропускания и текущим значением пропускания. Таким образом, вклад перевозбуждения смещает значение возбуждения дополнительно в направлении изменения значения пропускания. Как результат, значение пропускания устойчивого состояния будет более высоким, чем значение, требуемое в сценарии устойчивого состояния для заданной задней подсветки и требуемого выхода интенсивности света. Однако вследствие того, что элемент пропускания осуществляет переход в течение временного интервала включения задней подсветки, элемент пропускания не находится на конечном значении, но находится в переходе к нему. Алгоритм перевозбуждения обычно пытается выбирать компоненту перевозбуждения таким образом, что среднее пропускание для элемента пропускания в течение временного интервала включения задней подсветки является по существу равным требуемому значению пропускания для задней подсветки (т.е. соответствующим требуемому пропусканию устойчивого состояния).

Конкретно, воспринимаемая яркость (L_pixel) элемента пропускания задается как интеграл по времени от произведения интенсивности задней подсветки (L_BL) и пропускания LC (k_LC).

Фиг. 6 иллюстрирует пример светового выхода 601 элемента пропускания с течением времени для иллюстративного импульса 603 задней подсветки и временной кривой 605 пропускания. Воспринимаемая яркость задается как площадь под кривой 601 светового выхода. Коррекция на основе перевозбуждения пытается обеспечить среднее значение пропускания в течение операции включения задней подсветки, чтобы обеспечить требуемый уровень воспринимаемой яркости.

Как проиллюстрировано на фиг. 4 и 5, система отображения может выбирать (средние по кадрам) интенсивности задней подсветки (конкретно, коэффициент заполнения или время задней подсветки, но альтернативно или дополнительно также амплитуду задней подсветки), так же как значения возбуждения пропускания, так что результирующий световой выход обеспечивает уровень яркости, показанный посредством данных изображения для пикселя/элемента пропускания. Соответствующие и требуемые значения зависят не только от текущего значения данных изображения (и, таким образом, требуемой яркости), но также от значения изображения для предыдущего кадра (т.е. зависят не только от требуемого значения пропускания, но также от значения пропускания, с которого начинается переход). В общем, подходящая интенсивность задней подсветки сначала определяется для одного или более сегментов задней подсветки, содержащих множество элементов пропускания. Значения возбуждения пропускания затем определяются для индивидуальных элементов пропускания.

В системе из фиг. 1 возбудитель 103 устройства отображения содержит приемник 109, который принимает множество последовательных во времени кадров, которые должны быть отображены устройством отображения. Каждый кадр соответствует кадру/двумерному изображению, которое должно быть отображено устройством 101 отображения. В конкретном примере кадры чередуются между изображением для правого глаза и соответствующим изображением для левого глаза. Таким образом, кадры обеспечиваются в парах кадра правого представления и кадра левого представления, которые вместе формируют единое трехмерное изображение. Приемник 109, таким образом, принимает данные изображения, определяющие изображения, которые должны быть отображены. Конкретно принимаются значения пикселей (каждый пиксель соответствует элементам пропускания или, например, для цветных устройств отображения каждый элемент пропускания соответствует подпикселю).

Данные изображения подаются в контроллер 115 устройства отображения, который выполняет определение значений интенсивности задней подсветки для задней подсветки и значений возбуждения пропускания для элементов пропускания для последовательных во времени кадров на основе данных изображения. Значения интенсивности задней подсветки и значения возбуждения пропускания генерируются на основе значений данных изображения. Конкретно, соотношение между значениями данных изображения и подходящей интенсивностью задней подсветки и значениями возбуждения пропускания используется, чтобы генерировать подходящие значения. Соотношение является глобальным соотношением, и такое же соотношение применяется ко всему устройству отображения. В частности, такое же соотношение может применяться ко всем элементам пропускания (одного и того же первичного цвета) устройства отображения.

Соотношение может, в частности, устанавливать соотношение значений пикселей изображения максимальной яркости группы пикселей изображения, соответствующих сегменту задней подсветки, со значением возбуждения интенсивности задней подсветки для этого сегмента задней подсветки. Соотношение может затем устанавливать соотношение индивидуальных значений пикселей изображения с индивидуальными значениями возбуждения пропускания, если задано определенное значение возбуждения интенсивности задней подсветки. Значения пикселей изображения могут, в частности, модифицироваться в подходящие значения пропускания устойчивого состояния, которые для значения возбуждения интенсивности задней подсветки дают результатом требуемый световой выход, заданный посредством значения пикселей данных изображения. Значение возбуждения пропускания для этого элемента пропускания может затем генерироваться из значений пропускания. Конкретно, контроллер устройства отображения может генерировать каждое значение возбуждения пропускания из текущего значения пропускания и предыдущего значения пропускания. Во многих вариантах осуществления никакие другие вводы не могут использоваться, чтобы генерировать значения интенсивности задней подсветки и значения возбуждения пропускания.

Значения возбуждения пропускания генерируются, чтобы обеспечивать функциональность перевозбуждения. Таким образом, значения возбуждения пропускания могут включать в себя как компоненту требуемого пропускания (соответствующее значение устойчивого состояния, которое имеет следствием требуемый световой выход, если переход был мгновенным), так же как компоненту перевозбуждения. Компонента перевозбуждения может увеличивать различие между предыдущим значением пропускания и требуемым значением пропускания (значением устойчивого состояния). Следует принять во внимание, что для некоторых элементов пропускания, т.е. для некоторых комбинаций данных изображения, компонента перевозбуждения может быть нулевой. Например, если одно и то же значение пикселя принимается для одного и того же элемента пропускания для множества последовательных кадров, элемент пропускания достигает свое значение устойчивого состояния и, таким образом, никакое смещение перевозбуждения не является необходимым.

Следует принять во внимание, что разные подходы, критерии и принципы для определения подходящих значений интенсивности задней подсветки и значений возбуждения пропускания из данных изображения должны быть известны для специалиста в данной области техники и что может использоваться любой подходящий подход.

Таким образом, контроллер 115 устройства отображения генерирует набор соответствующих значений интенсивности задней подсветки для сегментов задней подсветки (или в некоторых случаях сегмента) и значения возбуждения пропускания для элементов пропускания, которые, когда применяются к устройству отображения, дают результатом, что воспроизводятся изображения кадров. Компоненты перевозбуждения включаются сюда, чтобы уменьшать перекрестное искажение.

Контроллер 115 устройства отображения соединен с возбудителем 111 задней подсветки, который выполняет генерирование сигнала возбуждения, который подается в заднюю подсветку 105, так что это обеспечивает требуемую интенсивность задней подсветки. В частности, сигнал возбуждения задней подсветки широтно-импульсно модулируется, чтобы обеспечивать широтно-импульсно модулированную заднюю подсветку, имеющую требуемую интенсивность задней подсветки. Дополнительно или альтернативно может изменяться амплитуда сигнала возбуждения.

Однако в системе из фиг. 1, определенные значения возбуждения пропускания не подаются напрямую в возбудитель 113 панели пропускания для генерирования сигналов возбуждения для панели 107 пропускания. Скорее, значения возбуждения пропускания подаются в процессор 117 компенсации, соединенный между контроллером 115 устройства отображения и возбудителем 113 панели пропускания. Процессор 117 компенсации вводит локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения в значения возбуждения пропускания, чтобы генерировать компенсированные значения возбуждения пропускания. Таким образом, процессор 117 компенсации модифицирует значения возбуждения пропускания, чтобы обеспечивать пространственно-дифференцированную компоненту перевозбуждения. В частности, процессор 117 компенсации может вводить локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения, которое отражает локальную рабочую характеристику. Процессор 117 компенсации может вводить локальную компенсацию, которая основывается на положении элемента пропускания.

Таким образом, в системе из фиг. 1 первая обработка выполняется на основе данных изображения, чтобы генерировать подходящие значения возбуждения пропускания и значения возбуждения интенсивности задней подсветки (в частности, значения коэффициента заполнения). Может использоваться общий алгоритм, который может использоваться в, например, измерениях, выполняемых над устройством отображения в течение фазы проектирования или производства. В частности, определение подходящего значения возбуждения пропускания для заданного значения возбуждения интенсивности задней подсветки может основываться на текущем значении пикселя данных изображения и предыдущем значении пикселя данных изображения в качестве ввода в общую модель для элемента пропускания. Например, производительность элементов LC может характеризоваться в течение фазы проектирования для устройства отображения. На этой основе могут определяться подходящие значения возбуждения, которые дают результатом требуемый световой выход. Такое же соотношение может затем использоваться для всех элементов пропускания устройства отображения. Общие значения могут затем адаптироваться к локальным характеристикам просто посредством модификации генерируемого значения возбуждения пропускания, чтобы обеспечивать больше или меньше компоненты перевозбуждения. Конкретно, дифференциальное значение может просто добавляться или вычитаться из сгенерированного значения возбуждения пропускания.

Пример такого подхода проиллюстрирован на фиг. 7.

В примере контроллер 115 устройства отображения содержит память 701 кадров, которая хранит входные данные пикселей для каждого кадра. Память 701 кадров соединена с процессором 703, который также соединен напрямую с приемником 109, и который принимает текущее значение пикселя и предыдущее значение пикселя. На основе значений пикселей процессор 703 сначала определяет значение возбуждения интенсивности задней подсветки, которое в конкретном примере может быть для всей задней подсветки 105. Задняя подсветка может, в частности, определяться как наименьшее значение яркости, которое все еще обеспечивает возможность точного воспроизведения самого яркого пикселя в изображении. Таким образом, подход может включать в себя уменьшение силы света задней подсветки для более темных изображений. В некоторых вариантах осуществления может использоваться постоянное значение возбуждения интенсивности задней подсветки, и, в частности, может использоваться задняя подсветка постоянного коэффициента заполнения.

Процессор 703 обычно генерирует интенсивность задней подсветки напрямую из рассмотрения входных пикселей кадра, который должен быть отображен. Конкретно, для примера, где используется глобальная задняя подсветка (соответствующая одиночному сегменту задней подсветки), задняя подсветка для всего устройства отображения может генерироваться на основе значений пикселей текущего кадра (и, таким образом, значения пикселей для предыдущих кадров не учитываются).

В примере значение возбуждения интенсивности задней подсветки напрямую подается в возбудитель 111 задней подсветки, который напрямую возбуждает заднюю подсветку 105. Конкретно, ширина импульса и фаза задней подсветки могут устанавливаться подходящим образом. В действительности в некоторых вариантах осуществления ширина импульса задней подсветки и, таким образом, интенсивность задней подсветки, может удерживаться на постоянном значении.

Как только уровень интенсивности задней подсветки определяется, процессор 703 выполняет определение для каждого элемента пропускания соответствующего значения возбуждения пропускания, включающего в себя как идеальное значение устойчивого состояния, так и компоненту перевозбуждения. Упомянутые значения определяются на основе конкретного значения возбуждения интенсивности задней подсветки, определенного ранее. Например, значения пикселей могут масштабироваться с помощью коэффициента, соответствующего уменьшению силы света задней подсветки, что, тем самым, обеспечивает возможность увеличенного пропускания, чтобы компенсировать уменьшенную заднюю подсветку. Значения возбуждения пропускания могут, например, определяться на основе поиска в таблице поиска, которая определяет подходящие вклады перевозбуждения. Таблица поиска может заполняться из экспериментов и измерений, выполняемых в течение фазы проектирования устройства отображения. Упомянутая операция выполняется для каждых элементов пропускания пикселя с использованием в точности таких же значений, т.е. таблица поиска может быть предварительно определенной, фиксированной и глобальной таблицей поиска, которая используется для всех элементов пропускания/пикселей.

Значения возбуждения пропускания подаются в блок 705 сложения процессора 117 компенсации. Блок сложения добавляет или вычитает значение к значению возбуждения пропускания, где сложение или вычитание является значением локальной адаптации. Таким образом, вместо пространственно-постоянного значения система вводит значение компенсации, которое изменяется для разных частей устройства отображения.

Значение компенсации генерируется посредством генератора 707 значений компенсации, который также принимает сигнал, показывающий общее значение перевозбуждения, которое было сгенерировано посредством процессора 703. Процессор 707 компенсации может затем определять модифицированную компоненту перевозбуждения, где модификация изменяется для разных частей изображения, как будет описываться в последующем. Генератор 707 значений компенсации затем обеспечивает модифицированную компоненту перевозбуждения в блок 705 сложения, который выполняет модификацию значений возбуждения пропускания от процессора 703 в соответствии с модифицированными значениями компенсации.

Таким образом, значения возбуждения пропускания, поданные в устройство отображения, содержат вклады, соответствующие как требуемому значению пропускания устойчивого состояния, так и значению перевозбуждения. Дополнительно, значение перевозбуждения включает в себя как вклад от общего, глобального значения перевозбуждения, а также вклад от локализованного значения компенсации перевозбуждения. В некоторых вариантах осуществления значение возбуждения пропускания, сгенерированное посредством контроллера устройства отображения и поданное в блок 705 сложения, может быть суммой требуемого значения пропускания устойчивого состояния и глобального значения перевозбуждения, и в блок сложения может подаваться локализованное значение перевозбуждения, которое усиливает или ослабляет (обычно масштабирует и/или смещает) глобальное значение перевозбуждения, т.е. в некоторых вариантах осуществления компенсированное значение перевозбуждения может быть суммой глобального значения перевозбуждения и значения перевозбуждения локальной компенсации. В других вариантах осуществления могут выполняться более улучшенные компенсации перевозбуждения, когда, в частности, компенсированное значение перевозбуждения генерируется как функция глобального значения перевозбуждения, где функция имеет локальную зависимость или изменение.

В некоторых вариантах осуществления генератор 707 значений компенсации может быть выполнен с возможностью определять значения компенсации на основе локальной рабочей характеристики для части устройства отображения, которой принадлежит элемент пропускания, для которого генерируется значение компенсации. Эта рабочая характеристика может, например, определяться на основе измерения и/или может генерироваться посредством процесса вычисления, оценки или анализа. В некоторых вариантах осуществления значение компенсации может просто генерироваться как функция положения на устройстве отображения элементов пропускания. Например, генератор 707 значений компенсации может содержать таблицу поиска, которая в качестве ввода имеет текущую строку и/или положение строки элемента пропускания и которая в ответ обеспечивает значение компенсации.

В некоторых вариантах осуществления значение компенсации для элемента пропускания может определяться в ответ на значение локальной температуры для части устройства отображения, которой принадлежит элемент пропускания. Таким образом, система может обеспечивать локально адаптированное значение перевозбуждения, которое зависит от локальной температуры устройства отображения в соответствующем положении.

Временной отклик для элементов пропускания, сделанных из, например, материала LC, зависит от температуры, и коррекция на основе перевозбуждения и технология увеличения силы света задней подсветки могут дополнительно ухудшать чувствительность. Так как компонента перевозбуждения значений возбуждения пропускания основывается на временном поведении элементов пропускания, даже более маленькие изменения могут иметь значительное влияние на точность операции перевозбуждения. В системе из фиг. 1 локальная компенсация перевозбуждения может использоваться, чтобы регулировать температуру устройства отображения и, в частности, изменения температуры по панели 107 пропускания.

Обычно, когда устройство отображения (такое как, например, используется в телевизоре) включается, оно первоначально работает при окружающей температуре приблизительно 20 градусов Цельсия. Постепенно внутренняя температура системы увеличивается и после обычно приблизительно часа она достигает устойчивой рабочей температуры. Температура LCD-панели обычно увеличивается приблизительно на 15 градусов Цельсия. При этой температуре временной отклик LC является значительно более быстрым. По этой причине некоторые последовательные по стерео устройства отображения LCD имеют нагревающий элемент, расположенный близко к LCD панели, чтобы обеспечивать более быстрый отклик LC, тем самым уменьшая перекрестное искажение. В некоторых устройствах отображения могут использоваться разные таблицы поиска для разных температур системы, тем самым обеспечивая более точные значения коррекции на основе перевозбуждения.

Однако во многих случаях температура разных частей панели пропускания не увеличивается на одинаковую величину вследствие изменений в нагревании, вызванных потреблением энергии, и охлаждении вследствие проводимости и излучения и т.д. Поэтому температура панели обычно изменяется со временем и положением. Например при локальном уменьшении и увеличении силы света модуля LCD прямого освещения могут появляться крутые температурные градиенты на коротком расстоянии, когда только часть изображения является очень яркой и другая часть является очень темной. Тот же модуль также может охлаждаться, когда контент изображения становится черным на длительный период времени. Однако температурный градиент, равный даже нескольким градусам Цельсия, может обычно иметь результатом видимые локальные артефакты перекрестного искажения.

Хотя аккуратный термический дизайн устройства отображения может уменьшать проблему, он обычно является очень дорогостоящим и обременительным и все еще обычно не полностью удаляет деградацию. В системе из фиг. 1 и 7 процессор 117 компенсации перевозбуждения может вводить локальную адаптивную регулировку коррекции на основе перевозбуждения в зависимости от локальной температуры панели пропускания.

В некоторых вариантах осуществления компенсация может основываться на определении локальной рабочей характеристики в форме значения локальной температуры. В частности, устройство отображения может разделяться на множество областей и температура панели отображения может определяться для каждой из областей. Для каждого элемента пропускания в области процессор 117 компенсации может соответственно добавлять значение компенсации перевозбуждения, которое зависит от фактической определенной температуры. Таким образом, контроллер 115 устройства отображения может генерировать значения возбуждения пропускания на основе отношения, которое представляет фиксированную или предполагаемую рабочую температуру для всей панели 107 пропускания. Процессор 117 компенсации может затем для каждой области добавлять или вычитать значение компенсации на основе локальной температуры в этой области. Таким образом, если локальная температура является более высокой, чем предполагаемая температура, элементы пропускания этой области будут переключаться более быстро, чем ожидается, и поэтому компонента перевозбуждения уменьшается. Однако, если локальная температура является более низкой, чем предполагаемая температура, элементы пропускания этой области будут переключаться более медленно, чем ожидается, и поэтому компонента перевозбуждения увеличивается.

В некоторых вариантах осуществления значение локальной температуры может выводиться из измерения или в действительности может определяться напрямую как измеренная температура. Например, датчик температуры может располагаться по центру в каждой области и может обеспечивать измерение температуры локальной температуры.

В некоторых вариантах осуществления генератор 707 значений компенсации может быть выполнен с возможностью генерировать локальную температуру посредством оценки термической модели для устройства отображения. Термическая модель может в качестве ввода содержать одно или более измерений температуры или может в других вариантах осуществления альтернативно или дополнительно основываться на, например, данных изображения.

Например, панель отображения может разделяться, скажем, на 16 областей. Устройство отображения может содержать одиночный датчик температуры, расположенный центрально в устройстве отображения. Термическая модель может отражать термический дизайн устройства отображения и может, например, отражать термическую проводимость самой панели отображения, конвекцию вокруг панели (например, отражать то, что горячий воздух поднимается и т.д.). На основе этой модели для устройства отображения может генерироваться пространственный температурный профиль и использоваться, чтобы определять локальную температуру для 16 областей. Таким образом, локальная температура в каждой области может быть видна как выборочный пространственный термический профиль.

Следует принять во внимание, что размер областей может зависеть от требований и предпочтений для индивидуального варианта осуществления. В действительности в некоторых вариантах осуществления, локальная температура может определяться для каждого элемента пропускания и, таким образом, значение компенсации перевозбуждения может генерироваться для каждого элемента пропускания (соответствующего областям размера одного пикселя/элемента пропускания).

В некоторых вариантах осуществления может оцениваться фактическое рассеяние энергии устройства отображения, результирующее из данных изображения. Например, если была представлена длинная последовательность очень темных изображений, интенсивность задней подсветки будет низкой в течение длительной продолжительности и, таким образом, рассеяние энергии будет низким. Это имеет следствием относительно низкую температуру панели отображения. В противоположность, если была представлена длинная последовательность очень ярких изображений, интенсивность задней подсветки будет высокой в течение длительной продолжительности и, таким образом, рассеяние энергии будет высоким. Это имеет следствием относительно высокую температуру панели отображения. Это явление также применимо к частям изображения и, таким образом, температура в темных областях будет более низкой, чем в ярких областях, если они остаются такими в течение достаточно длительного времени. Следует принять во внимание, что детальные модели для термической производительности устройства отображения могут определяться в течение фазы проектирования обычно на основе обширных измерений.

Таким образом, в системе из фиг. 1 и 7 пространственный температурный градиент может давать результатом пространственную распределенную модуляцию коррекции на основе перевозбуждения, чтобы компенсировать изменения во временном поведении элементов пропускания как функцию изменений температуры. Это, в частности, уменьшает перекрестное искажение и, в частности, в последовательных устройствах отображения 3D, где могут происходить большие изменения яркости в областях, которые закрыты для одной точки зрения, но не для другой точки зрения.

Это может обеспечивать улучшенную производительность и может обеспечивать возможность избегать необходимости в дорогостоящих компонентах, требуемых для осуществления термически оптимизированного дизайна, таких как нагревательные трубки, графитовая фольга, алюминий и медные полосы.

В некоторых вариантах осуществления процессор 117 компенсации может быть выполнен с возможностью определять локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения в ответ на смещение синхронизации между временем возбуждения элемента пропускания и временем включения задней подсветки.

В устройствах отображения с мерцающей или импульсной задней подсветкой возбуждение элементов пропускания, т.е. установка нового значения пропускания для элементов пропускания, обычно выполняется последовательно и обычно на построчной основе. Однако, как ясно видно в примере из фиг. 3, это имеет следствием смещение синхронизации от того момента, когда осуществляется возбуждение элемента пропускания, до момента включения задней подсветки, изменяющейся по устройству отображения. В действительности, в примере из фиг. 3, задержка от времени, когда элемент пропускания адресуется с новым значением пропускания, до включения задней подсветки является существенно более высокой для элементов пропускания в строке 0, чем для элементов пропускания в строке 1079.

Однако, так как коррекция на основе перевозбуждения эффективно обеспечивает временной фильтр высоких частот, компенсирующий низкочастотную характеристику материала LC, фактическая компонента перевозбуждения зависит от смещения синхронизации между возбуждением и временем включения задней подсветки. В действительности, чем более долгой будет задержка, тем ближе элемент пропускания будет к конечному значению и, таким образом, тем более меньшей должна быть компонента перевозбуждения.

В системе из фиг. 1 и 7 локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения обеспечивает локальное значение коррекции, которое отражает фактическую задержку между возбуждением элемента пропускания и включением задней подсветки. Точное смещение синхронизации зависит от индивидуальных схем адресации и, например, от коэффициента заполнения задней подсветки и фазы. Однако во многих вариантах осуществления панель отображения адресуется последовательно в операциях адресации строк, т.е. одна строка адресуется за один раз, начиная с верхней строки и продвигаясь в направлении к более низким строкам. В таком примере (соответствующем примеру из фиг. 3), среднее смещение синхронизации может соответствовать строке в центре панели отображения, такой как, например, строка 539 в примере из фиг. 3. Таким образом, отношение, используемое контроллером 115 устройства отображения, чтобы генерировать значения возбуждения пропускания, может основываться на предполагаемом смещении синхронизации, соответствующем среднему значению. Процессор 117 компенсации может затем вводить значение коррекции на основе перевозбуждения для каждого элемента пропускания (или группы элементов пропускания, таких как, например, строка элементов пропускания), отражая эту разность между средним смещением синхронизации и конкретным смещением синхронизации для элемента пропускания.

Например, для примера из фиг. 3, элементы пропускания строки 0 будут иметь существенно более долгое чем среднее время для перехода к конечному значению пропускания и поэтому компонента перевозбуждения должна уменьшаться и в действительности может даже быть нулевой. Таким образом, процессор 117 компенсации добавляет значение компенсации, которое уменьшает амплитуду компоненты перевозбуждения. Следует принять во внимание, что это может требовать либо уменьшение, либо увеличение фактического значения возбуждения в зависимости от того, выполняется ли переход от темного к яркому или от яркого к темному.

По мере того как система выполняет адресацию более высоко нумерованных строк, значение локальной компенсации постепенно уменьшается, тем самым, увеличивая вклад перевозбуждения до строки 539, где значение компенсации является нулевым, так что исходно определенный вклад перевозбуждения пропускается к панели пропускания.

На строке 540 значение компенсации изменяет знак, так что оно увеличивает исходно определенную компоненту перевозбуждения. Это отражает то, что элементы пропускания теперь имеют менее чем среднее смещение синхронизации, в течение которого следует осуществлять переход. Значение компенсации затем постепенно увеличивается для каждой строки до строки 1079, где значение компенсации обеспечивает максимальное увеличение компоненты перевозбуждения.

Система соответственно может обеспечивать подход низкой сложности для улучшения операции перевозбуждения. В действительности, улучшение может достигаться просто посредством ввода дополнительной компоненты и без необходимости модифицировать данные, характеризующие работу элемента пропускания.

В примере из фиг. 3 задняя подсветка является единым элементом задней подсветки и, таким образом, содержит только один сегмент. В некоторых вариантах осуществления, задняя подсветка может иметь множество сегментов, которые могут индивидуально включаться и выключаться. Дополнительно, задняя подсветка может быть сканирующей задней подсветкой, в которой сегменты включаются и выключаются с относительным смещением синхронизации. Такая сканирующая задняя подсветка может уменьшать перекрестное искажение посредством распределения задней подсветки, чтобы она более близко следовала за временем адресации элементов пропускания на устройстве отображения. Фиг. 8 иллюстрирует пример синхронизации возбуждения последовательным по полям стереоскопическим устройством отображения, соответствующий примеру из фиг. 3, но использующий сканирующую заднюю подсветку. Как проиллюстрировано, сегменты задней подсветки, соответствующие более высоким номерам строк включаются позже, чем сегменты задней подсветки для более низких номеров, что тем самым обеспечивает дополнительное время для перехода элемента пропускания по сравнению с единой задней подсветкой из фиг. 3.

Однако в примере сканирующей задней подсветки процессор 117 компенсации может все еще использоваться, чтобы обеспечивать значение компенсации перевозбуждения, которое зависит от смещения синхронизации между возбуждением и включением задней подсветки для заданного элемента пропускания. Конкретно, в этом примере, смещение синхронизации может соответствовать задержке от возбуждения заданного элемента пропускания до включения сегмента задней подсветки, соответствующего этому элементу пропускания (обычно самого близкого сегмента задней подсветки). Этим способом процессор 117 компенсации может компенсировать изменения в имеющихся в наличии временах перехода внутри каждого сегмента задней подсветки. Соответственно, подход может обеспечивать улучшенное качество изображения и может уменьшать перекрестное искажение.

Следует принять во внимание, что в этих примерах компенсация перевозбуждения для заданного элемента пропускания может просто определяться на основе положения (обычно положения строки, но альтернативно или дополнительно положения столбца) элемента пропускания. В действительности компенсатор 707 значений компенсации может содержать таблицу поиска, которая в качестве ввода имеет положение (строки) и в качестве вывода имеет значение компенсации перевозбуждения, которое должно быть применено.

В предыдущих примерах начальное значение возбуждения пропускания и значение возбуждения интенсивности задней подсветки определялись на основе входных данных изображения для текущего и предыдущего кадра или поля адресации. Однако следует принять во внимание, что могут использоваться различные подходы и алгоритмы для определения этих значений. Например, интенсивность задней подсветки может сначала определяться для сегмента задней подсветки (который может быть всем устройством отображения) на основе данных изображения. Задняя подсветка может, например, определяться так, что все пиксели внутри сегмента могут представляться в устойчивом состоянии без отсекания. Таким образом, уменьшение и/или увеличение силы света задней подсветки может использоваться, чтобы адаптировать устройство отображения к данным изображения. В зависимости от настройки задней подсветки пиксельные данные изображения могут масштабироваться соответственно, что тем самым генерирует начальные значения пропускания неперевозбуждения для элементов пропускания. Эти значения пропускания затем могут использоваться, чтобы определять индивидуальные значения возбуждения пропускания перевозбуждения.

Пример такой системы показан на фиг. 9. В примере данные изображения подаются в процессор 901 задней подсветки, который определяет значение возбуждения интенсивности задней подсветки для сегмента задней подсветки. Процессор 901 задней подсветки дополнительно компенсирует данные изображения для определенной интенсивности задней подсветки, чтобы генерировать значения возбуждения пропускания неперевозбуждения для элементов пропускания (сегмента задней подсветки). Значения возбуждения пропускания неперевозбуждения затем модифицируются, чтобы обеспечивать значения возбуждения пропускания перевозбуждения на основе глобального соотношения между значениями возбуждения пропускания неперевозбуждения и значениями возбуждения пропускания перевозбуждения. Соотношение может зависеть от задней подсветки.

В конкретном примере из фиг. 9 память 701 кадров используется, чтобы сохранять значения возбуждения пропускания неперевозбуждения, так что в таблицу 703 поиска может обеспечиваться значение возбуждения пропускания неперевозбуждения для текущего кадра и для предыдущего кадра. Значения возбуждения пропускания перевозбуждения, таким образом, определяются с использованием информации требуемого значения пропускания и требуемого значения пропускания предыдущего кадра (также как обычно настройки задней подсветки).

В некоторых вариантах осуществления система из фиг. 9 может модифицироваться, так что предыдущее значение возбуждения пропускания не является значением возбуждения пропускания неперевозбуждения, но скорее является компенсированным значением возбуждения пропускания перевозбуждения, которое подается в панель пропускания. Такой пример показан на фиг. 10.

Такой подход может обеспечивать более точную операцию перевозбуждения, так как компенсированные значения пропускания обеспечивают более точную индикацию состояния элементов пропускания в конце предыдущего кадра.

В некоторых вариантах осуществления система может быть выполнена с возможностью генерировать оценку пропускания значения пропускания элементов пропускания в конце кадра (или поля адресации) в ответ на значение возбуждения пропускания для кадра (или поля адресации) и компенсированное значение возбуждения пропускания для предыдущего поля. Оценка пропускания может затем использоваться для определения значения возбуждения пропускания перевозбуждения для следующего кадра (или поля адресации).

Пример такой системы показан на фиг. 11. В примере процессор 1101 преобразования принимает значения возбуждения пропускания неперевозбуждения так же как компенсированные значения возбуждения пропускания, и в ответ определяет оценку пропускания для значения пропускания элемента пропускания в конце кадра. Оценка сохраняется в памяти 701 кадров и в следующем кадре используется в качестве начального значения пропускания, нежели используется только значение возбуждения пропускания. Такая рекурсивная система может обеспечивать улучшенную точность при установке компонент перевозбуждения и может соответственно улучшать качество изображения и уменьшать перекрестное искажение.

Подход может быть особенно подходящим для сценариев, в которых каждый кадр адресуется множество раз. Например, были разработаны устройства отображения, которые возбуждают каждый элемент пропускания дважды для каждого кадра, т.е. каждый кадр изображения содержит два поля адресации. Для последовательного по стерео устройства отображения такой способ адресации может упоминаться как адресация LLRR, где элементы пропускания возбуждаются дважды со значениями возбуждения пропускания, определенными из данных левого изображения, и затем дважды со значениями возбуждения пропускания, определенными из данных правого изображения. Такое устройство отображения может обычно работать на четырехкратной частоте изображений видеоисточника 3D, которая обычно равна 60 Гц. Это соответствует периоду адресации панели и кадрового интервала гашения (VBI), равному 4.2 мс. Кадровый интервал гашения часто равняется приблизительно 10% этого периода и теперь используется в качестве времени установки для строк, в последнее время адресованных в нижней части изображения. Для систем отображения LCD повторная адресация данных изображения улучшает качество изображения, так как она обеспечивает возможность более быстрого отклика LC. В течение полного периода времени повторной адресации задняя подсветка может экспонировать панель с использованием задней подсветки. Пример такого подхода адресации показан на фиг. 12, который показывает две последовательности возбуждения панели пропускания для каждого кадра.

Следует отметить, что, тогда как вторая последовательность адресации (или управления) может улучшать качество изображения, первая последовательность адресации уже инициирует переход элементов пропускания и, таким образом, задней подсветке не нужно ждать второй последовательности адресации. В действительности, задняя подсветка включается, принимая во внимание первую последовательность адресации, и остается включенной до подходящего времени после второй последовательности адресации.

Является возможным адресовать одни и те же элементы пропускания с одними и теми же данными в двух последовательностях адресации. Это может увеличивать время перехода для, например, элементов пропускания LC, так как вторая установка “обновления” имеет тенденцию увеличивать скорость перехода для элементов LC (в сущности, адресация элемента LC дважды с одними и теми же видеоданными улучшает отклик LC вследствие того, что изменения значения пиксель-конденсатор компенсируются посредством перезарядки в течение второго цикла адресации).

Однако незначительно разные значения возбуждения могут использоваться в разных последовательностях адресации для одного и того же изображения. Например, значение первой последовательности адресации может включать в себя компоненту перевозбуждения, так что изменение в пропускании усиливается, давая результатом более быстрый переход. Вторая последовательность адресации затем может обеспечивать значение, которое является более близким к требуемому значению (имеющее меньшую компоненту перевозбуждения), чтобы направлять значение пропускания более близко к требуемому значению. Таким образом, подход может обеспечивать, что коррекция на основе перевозбуждения становится более точной, так как она имеет двойное временное разрешение.

Подходы из фиг. 10 и 11 являются особенно подходящими для таких систем. В частности, подход системы из фиг. 11 является очень предпочтительным, так как он обеспечивает возможность точной оценки фактических значений пропускания элементов пропускания LC в конце первых полей адресации, что тем самым обеспечивает возможность второму циклу адресации обеспечивать намного более точную регулировку. В действительности, система обеспечивает возможность компенсации перерегулирования, вызванного большой компонентой перевозбуждения в первом поле адресации, посредством использования обратной компоненты перевозбуждения во втором поле адресации. Фиг. 13 иллюстрирует такой пример. Таким образом, первый цикл адресации может быть оптимизирован для обеспечения очень быстрого перехода, тогда как второй цикл адресации может затем осуществлять компенсацию, чтобы обеспечивать точный полный световой выход для времени, когда задняя подсветка включена. Однако такая манипуляция и регулировка перевозбуждения является трудной и должна выполняться точно. Соответственно, локальная адаптация компонентов перевозбуждения, учет компенсации перевозбуждения при определении значений в следующем кадре (или поле адресации) и/или точном определении конечного значения пропускания могут по существу улучшать или облегчать обработку.

Следует принять во внимание, что в разных вариантах осуществления могут использоваться разные подходы для генерирования значения возбуждения пропускания.

Фиг. 14 иллюстрирует пример подхода для генерирования значений возбуждения пропускания для устройства отображения с использованием повторной адресации системы как, например, подход адресации LLRR. В примере значения пропускания, соответствующие требуемой компоненте пропускания, принимаются, например, от процессора 901 задней подсветки. Таким образом, значения пропускания могут регулироваться для конкретной интенсивности задней подсветки.

Значения пропускания подаются в блок 1401 суммирования, который добавляет компоненту перевозбуждения к входным значениям пропускания. Значения перевозбуждения генерируются из таблицы 1403 поиска, которая в качестве ввода имеет входные значения пропускания и задержанные значения пропускания, принятые от памяти 1405 кадров. Ввод в память 1405 кадров соответствует входным значениям пропускания, но только обновленным для каждого другого кадра/поля. Это достигается посредством использования вентильного переключателя 1407.

Операция дополнительно иллюстрируется на фиг. 15.

В примере коррекция на основе перевозбуждения начального цикла адресации также используется во втором цикле адресации. В этом случае только повторное L-поле и повторное R-поле сохраняются в памяти кадров под управлением вентильного переключателя 1407. Данные коррекции на основе перевозбуждения сохраняются в таблице 1403 поиска коррекции на основе перевозбуждения.

Способ использует одни и те же данные коррекции на основе перевозбуждения в двух циклах адресации, чтобы улучшать фактический отклик LC. В действительности, на полпути через период перехода LC подпиксели перезаряжаются, что тем самым компенсирует изменяющуюся емкость подпикселей.

Фиг. 16 иллюстрирует другой пример, в котором вторая таблица 1601 поиска обеспечивает другие данные перевозбуждения для второго цикла адресации, нежели для первого цикла адресации перевозбуждения. Вывод второй таблицы 1601 поиска сохраняется во второй памяти 1603 кадров, которая соединена с мультиплексором 1605. Мультиплексор 1605 переключается между первой таблицей 1403 поиска и задержанным выводом второй таблицы 1601 поиска, так что альтернативные значения перевозбуждения обеспечиваются для первого и второго цикла адресации каждого кадра.

Операция дополнительно проиллюстрирована на фиг. 17.

В первом цикле адресации коррекция на основе перевозбуждения основывается на данных изображения из нового кадра и данных изображения предыдущего кадра, извлеченного из памяти 1405 кадров. Таблица 1403 поиска коррекции на основе перевозбуждения доставляет первую (временную высокочастотную) коррекцию над данными изображения. Когда эти данные панели отсекаются до их верхнего или нижнего предела, элемент пропускания не будет достигать его требуемого конечного значения во времени. Вторая таблица 1601 поиска доставляет вторую коррекцию над данными изображения, которая используется во втором цикле адресации.

Дополнительный пример проиллюстрирован на фиг. 18. Пример соответствует примеру из фиг. 16 за исключением того, что две памяти 1405, 1603 кадров скомбинированы в единую память кадров, которая альтернативно хранит входные данные и данные компенсации второго цикла адресации. Это достигается с использованием второго мультиплексора 1801.

Операция дополнительно иллюстрируется на фиг. 19.

В первом цикле адресации коррекция на основе перевозбуждения основывается на данных изображения нового кадра и данных изображения предыдущего кадра, извлеченного из памяти 1405, 1603 кадров. Таблица 1403 поиска коррекции на основе перевозбуждения доставляет первую (временную высокочастотную) коррекцию над данными изображения к панели отображения. Когда эти данные панели отсекаются до их верхнего или нижнего предела, элемент пропускания не будет достигать его требуемого конечного значения во времени. Таблица 1601 поиска коррекции на основе перевозбуждения доставляет в то же время второй набор значений коррекции на основе перевозбуждения. Эти данные сохраняются в памяти 1405, 1603 кадров и используются, чтобы обеспечивать значения коррекции на основе перевозбуждения в следующем цикле адресации. Когда эти данные считываются из памяти 1405, 1603 кадров, повторный кадр данных изображения перезаписывает данные коррекции на основе перевозбуждения в памяти 1405, 1603 кадров, чтобы осуществлять подготовку для следующего цикла.

Значения значений коррекции на основе перевозбуждения из первой и второй таблиц 1403, 1601 поиска находятся в отношении, которое может свободно выбираться, так что воспринимаемое качество изображения устройства отображения может оптимизироваться и проектироваться для устойчивости к изменениям окружающих условий таких, как, например, температура и т.д.

Следует принять во внимание, что, если использовать входные значения пропускания, подходы могут использовать компенсированные значения пропускания, подаваемые в панель отображения.

Следует принять во внимание, что вышеизложенное описание для ясности описывает варианты осуществления изобретения со ссылкой на разные функциональные схемы, блоки и процессоры. Однако должно быть ясно, что без отхода от изобретения может использоваться любое подходящее распределение функциональности между разными функциональными схемами, блоками или процессорами. Например, проиллюстрированная функциональность, подлежащая выполнению посредством отдельных процессоров или контроллеров, может выполняться посредством одного и того же процессора или контроллеров. Следовательно, ссылки на специальные функциональные устройства или схемы предназначены только для того, чтобы рассматриваться как ссылки на подходящее средство для обеспечения описанной функциональности, нежели показывать строгую логическую или физическую структуру или организацию.

Изобретение может осуществляться в любой подходящей форме, включающей в себя аппаратное обеспечение, программное обеспечение, встроенное программное обеспечение или любую их комбинацию. Изобретение может необязательно осуществляться, по меньшей мере частично, как компьютерное программное обеспечение, исполняющееся на одном или более процессорах данных и/или цифровых сигнальных процессорах. Элементы и компоненты одного варианта осуществления изобретения могут быть физически, функционально и логически реализованы любым подходящим способом. В действительности функциональность может осуществляться в одиночном блоке, во множестве блоков или как часть других функциональных устройств. Как таковое, изобретение может осуществляться в одиночном блоке или может быть физически и функционально распределенным между разными блоками, схемами и процессорами.

Хотя настоящее изобретение было описано в соединении с некоторыми вариантами осуществления, не предполагается, что оно ограничено конкретной формой, здесь изложенной. Скорее, объем настоящего изобретения ограничен только сопровождающей формулой изобретения. Дополнительно, хотя признак может появляться как описанный в соединении с конкретными вариантами осуществления, специалист в данной области техники должен понимать, что различные признаки описанных вариантов осуществления могут комбинироваться в соответствии с изобретением. В формуле изобретения признак “содержащий” не исключает присутствие других элементов или этапов.

Дополнительно, хотя индивидуально перечисляются, множество средств, элементов, схем или этапов способа могут осуществляться посредством, например, одиночной схемы, блока или процессора. Дополнительно, хотя индивидуальные признаки могут быть включены в разные пункты формулы изобретения, они возможно могут быть предпочтительно скомбинированы, и включение в разные пункты формулы изобретения не влечет, что комбинация признаков не является реализуемой и/или предпочтительной. Также включение признака в одну категорию пунктов формулы изобретения не влечет ограничение этой категорией, но скорее показывает, что признак является равным образом применимым к другим категориям пунктов формулы изобретения по обстановке. Дополнительно, порядок признаков в формуле изобретения не влечет какой-либо специальный порядок, в котором признаки должны обрабатываться, и, в частности, порядок индивидуальных этапов в пункте на способ не влечет, что этапы должны выполняться в этом порядке. Скорее, этапы могут выполняться в любом подходящем порядке. В дополнение, указания на формы единственного числа не исключают множественность. Таким образом, указания “один”, “первый”, “второй” и т.д. не устраняют множественность. Ссылочные позиции в формуле изобретения обеспечиваются только в качестве проясняющего примера и не должны толковаться как ограничивающие объем формулы изобретения каким-либо образом.

Изобретение относится к устройству возбуждения устройства отображения и способу возбуждения устройства отображения, и, в частности, к возбуждению устройств отображения для представления трехмерных изображений. Техническим результатом является повышение качества изображения за счет уменьшения перекрестного искажения. Устройство возбуждения устройства (101) отображения, имеющего заднюю подсветку (105) и панель (107) пропускания, содержащую элементы пропускания для модулирования света от задней подсветки (105), содержит приемник (109), контроллер (115) устройства отображения, компенсатор (117), возбудитель (111) задней подсветки, возбудитель (113) панели пропускания. Приемник принимает множество последовательных во времени кадров. Контроллер генерирует значения интенсивности задней подсветки и значения возбуждения пропускания в ответ на данные изображения и глобальное соотношение между значениями данных изображения и значениями интенсивности задней подсветки и значениями возбуждения пропускания. Компенсатор вводит локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения в значения возбуждения пропускания и определяет локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения в ответ на положение отображения элемента пропускания. 1 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Устройство возбуждения устройства отображения для возбуждения устройства (101) отображения, имеющего заднюю подсветку (105) и панель (107) пропускания, содержащую элементы пропускания для модулирования света от задней подсветки (105), при этом устройство возбуждения устройства отображения содержит:

приемник (109) для приема множества последовательных во времени кадров, которые должны быть отображены устройством отображения,

контроллер (115) устройства отображения, выполненный с возможностью генерировать значения интенсивности задней подсветки для задней подсветки и значения возбуждения пропускания для элементов пропускания для последовательных во времени кадров в ответ на данные изображения для последовательных во времени кадров и глобальное соотношение между значениями данных изображения и значениями интенсивности задней подсветки и значениями возбуждения пропускания, при этом значения возбуждения пропускания содержат компоненту требуемого пропускания и компоненту перевозбуждения,

компенсатор (117) для введения локально адаптированного значения компенсации перевозбуждения в значения возбуждения пропускания, чтобы генерировать компенсированные значения возбуждения пропускания,

возбудитель (111) задней подсветки для возбуждения задней подсветки (105) в соответствии со значениями интенсивности задней подсветки и

возбудитель (113) панели пропускания для возбуждения панели (107) пропускания в соответствии с компенсированными значениями возбуждения пропускания,

в котором компенсатор (117) выполнен с возможностью определять локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения в ответ на положение отображения элемента пропускания, для которого определяется локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения.

2. Устройство возбуждения устройства отображения по п. 1, в котором локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения может получаться из таблицы поиска в ответ на ввод положения отображения элемента пропускания, для которого определяется локально адаптированное значение компенсации перевозбуждения.