УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ СВЕТОДИОДОВ И СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ЯРКОСТИ ДЛЯ НЕГО Российский патент 2018 года по МПК G09G3/32 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству отображения на основе LED и способу коррекции его яркости и, в частности, к устройству отображения на основе LED, на котором отображается видеоинформацию путем управления миганием множества LED (светодиодов), размещенных в виде матрицы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Устройства отображения, использующие LED, широко используются для наружной и внутренней рекламы и пр. на основании технологического развития LED и снижения стоимости. Эти устройства отображения на основе LED, в основном, используются для отображения движущихся изображений естественных изображений и предыдущих анимаций. В последние годы, поскольку диапазон видимости сокращается с уменьшением шага пикселей, устройства отображения на основе LED используются для конференцзалов, систем наблюдения и пр. В частности, для систем наблюдения, устройства отображения на основе LED отображают изображения PC, во многих случаях, близких к неподвижным изображениям. Однако, что касается LED, поскольку яркость снижается по мере увеличения времени свечения, LED изменяли скорости снижения яркости в зависимости от содержания изображения, из-за чего возникают изменения яркости и цвета между пикселями.

[0003] Для уменьшения вышеописанных изменений яркости и цвета, известен способ регистрации яркости блока отображения LED и коррекции данных яркости. Кроме того, известен также другой способ накопления времени свечения LED и коррекции яркости на основании коэффициента коррекции яркости, который уже измерен в соответствии с накопленным временем (см., например, патентные документы 1 и 2).

ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Патентные документы

[0004] Патентный документ 1: опубликованная патентная заявка Японии № 11-15437

Патентный документ 2: опубликованная патентная заявка Японии № 2006-330158

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача, стоящая перед изобретением

[0005] Для уменьшения изменений яркости и цвета, обусловленных различием времени свечения между LED, предусмотрен способ накопления времени свечения для каждого из элементов LED и коррекции яркости в соответствии с накопленным временем свечения. Однако, поскольку количество используемых элементов LED увеличивается с уменьшением шага пикселей, для накопления времени свечения каждого из элементов LED требуется очень большой объем обработки накопления времени свечения. Таким образом, возникает проблема увеличения времени, необходимого для обработки. Кроме того, возникает другая проблема увеличения объема данных, необходимого для хранения времени свечения каждого из элементов LED.

[0006] Настоящее изобретение призвано решать вышеупомянутые проблемы, и задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства отображения на основе LED, которое осуществляет коррекцию яркости каждого элемента LED, путем уменьшения объема вычислений, необходимого для вычисления времени свечения элемента LED, и объема данных, подлежащих сохранению, и способа коррекции его яркости.

Решение задачи

[0007] Настоящее изобретение предусматривает устройство отображения на основе LED. Согласно аспекту настоящего изобретения, устройство отображения на основе LED включает в себя первый дисплей, который включает в себя множество элементов LED, первый возбудитель для возбуждения множества элементов LED первого дисплея на основании видеосигнала, принятого от процессора видеосигнала, второй дисплей, который включает в себя, по меньшей мере, один измерительный элемент LED, эквивалентный одному из множества элементов LED, включенных в первый дисплей, второй возбудитель для возбуждения измерительного элемента LED второго дисплея, измеритель яркости для измерения яркости измерительного элемента LED, хранилище скорости снижения яркости для хранения соотношения между временем свечения измерительного элемента LED и скоростью снижения яркости измерительного элемента LED на основании результата измерения измерителя яркости, оцениватель накопленного времени свечения для оценивания накопленного времени свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED, хранилище среднего коэффициента заполнения для хранения среднего коэффициента заполнения, полученного делением накопленного времени свечения, которое оценивается, на накопленное рабочее время для множества элементов LED, вычислитель коэффициента коррекции яркости для получения скорости снижения яркости с обращением к хранилищу скорости снижения яркости и хранилищу среднего коэффициента заполнения для каждого из множества элементов LED и вычисления коэффициента коррекции яркости из скорости снижения яркости, и корректор яркости для управления первым возбудителем для коррекции яркости каждого из множества элементов LED на основании коэффициента коррекции яркости, причем оцениватель накопленного времени свечения вычисляет первое накопленное время свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства отображения на основе LED вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени, на средний коэффициент заполнения элемента LED, оцениватель накопленного времени свечения вычисляет второе накопленное время свечения от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножая накопленное рабочее время устройства отображения на основе LED от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени на коэффициент заполнения элемента LED в текущее время, оцениватель накопленного времени свечения вычисляет накопленное время свечения вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, суммируя первое накопленное время свечения и второе накопленное время свечения, оцениватель накопленного времени свечения обновляет средний коэффициент заполнения для каждого из множества элементов LED значением, полученным делением накопленного времени свечения вплоть до текущего времени на накопленное рабочее время устройства отображения на основе LED вплоть до текущего времени и сохраняет средний коэффициент заполнения в хранилище среднего коэффициента заполнения, и оцениватель накопленного времени свечения осуществляет вычисление накопленного времени свечения вплоть до текущего времени и обновление среднего коэффициента заполнения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED.

[0008] Настоящее изобретение также предусматривает способ коррекции яркости для устройства отображения на основе LED. Согласно другому аспекту настоящего изобретения, в способе коррекции яркости, устройство отображения на основе LED включает в себя первый дисплей, который включает в себя множество элементов LED, первый возбудитель для возбуждения первого дисплея на основании видеосигнала, принятого от процессора видеосигнала, второй дисплей, который включает в себя, по меньшей мере, один измерительный элемент LED, эквивалентный одному из множества элементов LED, включенных в первый дисплей, второй возбудитель для возбуждения второго дисплея, измеритель яркости, хранилище скорости снижения яркости, оцениватель накопленного времени свечения, хранилище среднего коэффициента заполнения, вычислитель коэффициента коррекции яркости и корректор яркости, и способ коррекции яркости включает в себя (a) измерение яркости измерительного элемента LED измерителем яркости, (b) сохранение соотношения между временем свечения измерительного элемента LED и скоростью снижения яркости измерительного элемента LED на основании результата измерения измерителя яркости в хранилище скорости снижения яркости, (c) оценивание накопленного времени свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED оценивателем накопленного времени свечения, (d) сохранение среднего коэффициента заполнения, полученного делением накопленного времени свечения, которое оценивается, на накопленное рабочее время для множества элементов LED в хранилище среднего коэффициента заполнения, (e) получение скорости снижения яркости с обращением к хранилищу скорости снижения яркости и хранилищу среднего коэффициента заполнения для каждого из множества элементов LED и вычисление коэффициента коррекции яркости из скорости снижения яркости вычислителем коэффициента коррекции яркости, и (f) управление первым возбудителем для коррекции яркости каждого из множества элементов LED на основании коэффициента коррекции яркости корректором яркости, при этом этап (c) включает в себя: (c1) вычисление первого накопленного времени свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства отображения на основе LED вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени, на средний коэффициент заполнения элемента LED оценивателем накопленного времени свечения, (c2) вычисление второго накопленного времени свечения от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножая накопленное рабочее время устройства отображения на основе LED от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени на коэффициент заполнения элемента LED в текущее время оценивателем накопленного времени свечения, (c3) вычисление накопленного времени свечения вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, суммируя первое накопленное время свечения и второе накопленное время свечения оценивателем накопленного времени свечения после этапов (c1) и (c2), и (c4) обновление среднего коэффициента заполнения для каждого из множества элементов LED значением, полученным делением накопленного времени свечения вплоть до текущего времени на накопленное рабочее время устройства отображения на основе LED вплоть до текущего времени, и сохранение среднего коэффициента заполнения в хранилище среднего коэффициента заполнения оценивателем накопленного времени свечения после этапа (c3), и оцениватель накопленного времени свечения повторяет этапы (c1), (c2), (c3) и (c4) с интервалами заранее определенного времени.

Результаты изобретения

[0009] В устройстве отображения на основе LED и способе коррекции его яркости настоящего изобретения, задание заранее определенного времени, используемого для оценивания накопленного времени свечения, значительно превышающим цикл PWM (широтно-импульсной модуляции), позволяет существенно снижать пропускную способность, необходимую для вычисления, по сравнению со случаем, когда накопленное время свечения вычисляется для каждого цикла PMW. Кроме того, поскольку накопленное время свечения не вычисляется для каждого цикла PMW, можно значительно сократить объем вычислений и количество операций сохранения данных в энергонезависимой памяти. Таким образом, можно снизить энергопотребление, обусловленное этой обработкой сигнала.

[0010] кроме того, в устройстве отображения на основе LED и способе коррекции его яркости настоящего изобретения, в хранилище среднего коэффициента заполнения сохраняется средний коэффициент заполнения, вычисленный на основании накопленного времени свечения, вместо накопленного времени свечения. Поскольку накопленное время свечения возрастает с увеличением рабочего времени устройства отображения на основе LED, объем данных для накопленного времени свечения также возрастает. С другой стороны, поскольку объем данных для среднего коэффициента заполнения не возрастает, можно снизить объем данных, подлежащих сохранению в хранилище среднего коэффициента заполнения.

[0011] Кроме того, устройство отображения на основе LED и способ коррекции его яркости настоящего изобретения включают в себя второй дисплей и измеритель яркости, который измеряет яркость второго дисплея, помимо первого дисплея, используемого в качестве экрана дисплея. Это позволяет получать скорость снижения яркости, соответствующее накопленному времени свечения каждого элемента LED в первом дисплее с высокой точностью, согласно скорости снижения яркости измерительного элемента LED во втором дисплее, без измерения яркости первого дисплея. Кроме того, поскольку коррекция яркости осуществляется с использованием скорости снижения яркости, коррекцию яркости можно осуществлять с весьма высокой точностью. Таким образом, даже в случае, когда устройство отображения на основе LED работает долгое время, можно поддерживать яркость и баланс белого на всем экране первого дисплея.

[0012] Эти и другие задачи, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания настоящего изобретения, приведенного со ссылкой прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0013] Фиг. 1 - функциональная блок-схема, демонстрирующая устройство отображения на основе LED в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления;

фиг. 2 - схема аппаратной конфигурации, демонстрирующая устройство отображения на основе LED в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления;

фиг. 3 - вид, демонстрирующий способ возбуждения устройства отображения на основе LED в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления;

фиг. 4 - блок-схема операций, демонстрирующая работу блока оценивания накопленного времени свечения устройства отображения на основе LED в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления;

фиг. 5 - график, демонстрирующий соотношение между накопленным временем свечения и скоростью снижения яркости элемента LED для зеленого;

фиг. 6 - график, демонстрирующий скорость снижения яркости измерительного элемента LED, который хранится в блоке хранения скорости снижения яркости; и

фиг. 7 - блок-схема операций, демонстрирующая операцию коррекции яркости устройства отображения на основе LED в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] Первый предпочтительный вариант осуществления

На фиг. 1 показана функциональная блок-схема, демонстрирующая устройство 100 отображения на основе LED в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления. Как показано на фиг. 1, устройство 100 отображения на основе LED включает в себя первый блок 10 отображения, первый блок 5 возбуждения, второй блок 20 отображения, второй блок 8 возбуждения, блок 9 измерения яркости, блок 11 хранения скорости снижения яркости, блок 6 оценивания накопленного времени свечения, блок 7 хранения среднего коэффициента заполнения, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости и блок 4 коррекции яркости.

[0015] Первый блок 10 отображения включает в себя множество единичных пикселей, размещенных в виде матрицы с M строками и N столбцами. В качестве иллюстративной матрицы с M строками и N столбцами, матрицы с 4 строками и 4 столбцами используется, но это только один иллюстративный случай. В каждом единичном пикселе, размещены три элемента LED для красного (R), зеленого (G) и синего (B).

[0016] Первый блок 5 возбуждения возбуждает множество элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения на основании видеосигнала, принятого от блока 3 обработки видеосигнала. На входной контакт 2 блока 3 обработки видеосигнала, видеосигнал вводится извне устройства 100 отображения на основе LED. Для вводимого извне видеосигнала, блок 3 обработки видеосигнала осуществляет обработку для выбора области, которую необходимо отображать, обработку гамма-коррекции и пр.

[0017] Второй блок 20 отображения включает в себя четыре единичных пикселя, размещенные, например, в двух строкам и двух столбцах. В каждом единичном пикселе, размещены элементы LED измерения яркости для красного, зеленого и синего по одному. Здесь предполагается, что элементы LED измерения яркости для красного, зеленого и синего являются элементами LED, эквивалентными элементами для красного, зеленого и синего, включенными в первый блок 10 отображения. Здесь под эквивалентными элементами LED подразумеваются элементы LED, изготовленные согласно одной и той же спецификации. Кроме того, предпочтительно, чтобы элемент LED, включенный в первый блок 10 отображения, и элемент LED измерения яркости, включенный во второй блок 20 отображения, принадлежали одной и той же производственной партии. Второй блок 8 возбуждения возбуждает элементы LED измерения яркости включенный во второй блок 20 отображения.

[0018] Блок 9 измерения яркости измеряет яркость каждого из элементов LED измерения яркости, включенных во второй блок 20 отображения. На блоке 11 хранения скорости снижения яркости хранится изменение со временем скорости снижения яркости элемента LED измерения яркости, которое основано на результате измерения блока 9 измерения яркости.

[0019] Блок 6 оценивания накопленного времени свечения оценивает накопленное время свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из элементов LED, включенного в первый блок 10 отображения. На блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения хранится средний коэффициент заполнения, вычисленный на основании накопленного времени свечения, оцененного блоком 6 оценивания накопленного времени свечения.

[0020] Блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости вычисляет коэффициент коррекции яркости для каждого из элементов LED, включенного в первый блок 10 отображения, с обращением к блоку 7 хранения среднего коэффициента заполнения и блоку 11 хранения скорости снижения яркости. Блок 4 коррекции яркости управляет первым блоком 5 возбуждения для коррекции яркости каждого элемента LED на основании коэффициента коррекции яркости вычисленный блоком 12 вычисления коэффициента коррекции яркости.

[0021] Кроме того, в настоящем описании изобретения, элементы LED, включенные в первый блок 10 отображения будем в дальнейшем называть просто элементами LED.

[0022] На фиг. 2 показана схема аппаратной конфигурации, демонстрирующая устройство 100 отображения на основе LED. Устройство 100 отображения на основе LED включает в себя входной интерфейс 31, первое устройство 34 отображения, первую схему 33 возбуждения, второе устройство 39 отображения, вторую схему 38 возбуждения, устройство 37 измерения яркости, устройство 35 хранения, схему 32 обработки и память 36. Кроме того, вышеописанные составные элементы соединены друг с другом шиной 40.

[0023] Блок 3 обработки видеосигнала, блок 6 оценивания накопленного времени свечения, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости и блок 4 коррекции яркости реализуются схемой 32 обработки. Схема 32 обработки может быть специализированным оборудованием. Кроме того, схема 32 обработки может быть CPU (центральный процессор, также именуемый блоком обработки, арифметическим блоком, микропроцессором, микрокомпьютером, процессором или DSP), который выполняет программу, хранящуюся в памяти 36.

[0024] В случае, когда схема 32 обработки является специализированным оборудованием, схема 32 обработки соответствует, например, единичной схеме, сложной схеме, программируемому процессору, параллельно-программируемому процессору, ASIC (специализированной интегральной схеме), FPGA (вентильной матрице, программируемой пользователем), или комбинации этих схем или процессоров. Блок 3 обработки видеосигнала, блок 6 оценивания накопленного времени свечения, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости и блок 4 коррекции яркости могут быть реализованы схемами 32 обработки, имеющими отдельные функции этих составных элементов или одной схемой 32 обработки, совместно имеющей соответствующие функции этих составных элементов.

[0025] В случае, когда схема 32 обработки является CPU, соответствующие функции блока 3 обработки видеосигнала, блока 6 оценивания накопленного времени свечения, блока 12 вычисления коэффициента коррекции яркости и блока 4 коррекции яркости реализуются посредством программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения или комбинации программного обеспечения и программно-аппаратного обеспечения. Программное обеспечение и программно-аппаратное обеспечение описаны в виде программы и хранятся в памяти 36. Схема 32 обработки считывает программу, хранящуюся в памяти 36, и выполняет программу для реализации, таким образом один из соответствующие функции этих составных элементов. Кроме того, можно сказать, что эти программы предписывают компьютеру осуществлять соответствующие процедуры и способы блока 3 обработки видеосигнала, блока 6 оценивания накопленного времени свечения, блока 12 вычисления коэффициента коррекции яркости и блока 4 коррекции яркости. Здесь, память 36 соответствует, например, энергонезависимой или энергозависимой полупроводниковой памяти, например, RAM, ROM, флеш-памяти EPROM, EEPROM и т.п., магнитному диску, гибкому диску, оптическому диску, компакт-диску, минидиску, DVD и т.п.

[0026] Кроме того, некоторые из соответствующих функций блока 3 обработки видеосигнала, блока 6 оценивания накопленного времени свечения, блока 12 вычисления коэффициента коррекции яркости и блока 4 коррекции яркости могут быть реализованы специализированным оборудованием и другие могут быть реализованы программным обеспечением или программно-аппаратным обеспечением. Таким образом, в отношении схемы обработки, вышеописанные функции могут быть реализованы посредством оборудования, программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения или их комбинации.

[0027] Первый блок 5 возбуждения реализуется первой схемой 33 возбуждения. Первая схема 33 возбуждения может быть специализированным оборудованием. Кроме того, первая схема 33 возбуждения может быть CPU, который выполняет программу, хранящуюся в памяти 36.

[0028] В случае, когда первая схема 33 возбуждения является специализированным оборудованием, первая схема 33 возбуждения соответствует, например, единичной схеме, сложной схеме, программируемому процессору, параллельно-программируемому процессору, ASIC, FPGA или комбинации этих схем или процессоров. В случае, когда первая схема 33 возбуждения является CPU, функция первого блока 5 возбуждения реализуется посредством программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения или комбинации программного обеспечения и программно-аппаратного обеспечения. Программное обеспечение и программно-аппаратное обеспечение описаны в виде программы и хранятся в памяти 36. Первая схема 33 возбуждения считывает программу, хранящуюся в памяти 36, и выполняет программу для реализации, таким образом, функции первого блока 5 возбуждения.

[0029] Второй блок 8 возбуждения реализуется второй схемой 38 возбуждения. Вторая схема 38 возбуждения может быть специализированным оборудованием. Кроме того, вторая схема 38 возбуждения может быть CPU, который выполняет программу, хранящуюся в памяти 36.

[0030] В случае, когда вторая схема 38 возбуждения является специализированным оборудованием, вторая схема 38 возбуждения соответствует, например, единичной схеме, сложной схеме, программируемому процессору, параллельно-программируемому процессору, ASIC, FPGA или комбинации этих схем или процессоров. В случае, когда вторая схема 38 возбуждения является CPU, функция второго блока 8 возбуждения реализуется посредством программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения или комбинации программного обеспечения и программно-аппаратного обеспечения. Программное обеспечение и программно-аппаратное обеспечение описаны в виде программы и хранятся в памяти 36. Вторая схема 38 возбуждения считывает программу, хранящуюся в памяти 36, и выполняет программу для реализации, таким образом, функции второго блока 8 возбуждения.

[0031] Первый блок 10 отображения реализуется первым устройством 34 отображения. Состав первого устройства 34 отображения соответствует вышеописанному составу первого блока 10 отображения. Второй блок 20 отображения реализуется вторым устройством 39 отображения. Состав второго устройства 39 отображения соответствует вышеописанному составу второго блока 20 отображения.

[0032] Блок 9 измерения яркости реализуется устройством 37 измерения яркости. Как описано ниже, устройство 37 измерения яркости включает в себя фотодиоды в количестве, равном количеству измерительных элементов LED.

[0033] Блок 7 хранения среднего коэффициента заполнения и блок 11 хранения скорости снижения яркости реализуются устройством 35 хранения. Устройство 35 хранения является, например, энергонезависимой памятью. Кроме того, входной контакт 2 блока 3 обработки видеосигнала реализуется входным интерфейсом 31.

[0034] Каждый из элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения возбуждается в режиме PWM (широтно-импульсной модуляции). На фиг. 3 показан вид, демонстрирующий иллюстративное возбуждение PWM. Как показано в части (a) фиг. 3, каждый элемент LED возбуждается путем применения импульса синхронно с циклом одного периода кадра видеосигнала. Ширина импульса меньше одного периода кадра. Отношение ширины импульса к одному кадру видеосигнала именуется коэффициентом заполнения. В части (b) фиг. 3 показан случай, когда элемент LED возбуждается с коэффициентом заполнения 85%. Кроме того, в части (c) фиг. 3 показан случай, когда элемент LED возбуждается с коэффициентом заполнения 80%. Благодаря возбуждению элемента LED с большим (меньшим) коэффициентом заполнения, яркость элемента LED может увеличиваться (уменьшаться). Ширину импульса можно получать умножением базового цикла PMW на коэффициент заполнения.

[0035] Точное накопленное время свечения каждого элемента LED можно получать путем накопления ширины импульса для каждого одного кадра. Если ширина импульса, которая изменяется со временем, накапливается для каждого одного кадра для каждого из элементов LED, однако требуется очень большой объем вычислений.

[0036] Работа блока оценивания накопленного времени свечения

Блок 6 оценивания накопленного времени свечения первого предпочтительного варианта осуществления оценивает накопленное время свечения для каждого из элементов LED с меньшим объемом вычислений. На фиг. 4 показана блок-схема операций, демонстрирующая работу блока 6 оценивания накопленного времени свечения. Блок 6 оценивания накопленного времени свечения оценивает накопленное время свечения для каждого из множества элементов LED с интервалами заранее определенного накопленного рабочего времени (в дальнейшем, также именуемого накопленным единичным временем) вплоть до текущего времени. Накопленное единичное время равно, например, одной минуте.

[0037] Далее будет описан способ оценивания накопленного времени свечения для одного из элементов LED (в дальнейшем, также именуемого объектного элемента LED). По истечении накопленного единичного времени после оценивания предыдущего накопленного времени свечения для объектного элемента LED, блок 6 оценивания накопленного времени свечения осуществляет процесс оценивания накопленного времени свечения вплоть до текущего времени для объектного элемента LED.

[0038] Сначала блок 6 оценивания накопленного времени свечения вычисляет первое накопленное время свечения S₀ для объектного элемента LED (этап S101). Первое накопленное время свечения S₀ является временем свечения, накопленным вплоть до времени, отсчитанного назад на накопленное единичное время от текущего времени. Первое накопленное время свечения S₀ можно получать согласно следующему ур. 1.

[0039]

[0040] Здесь t₀ представляет накопленное рабочее время устройства отображения на основе LED вплоть до времени, отсчитанного назад на накопленное единичное время от текущего времени. Рабочее время представляет собой период времени, в течение которого на устройстве 100 отображения на основе LED отображается изображение. Кроме того, R₀ представляет средний коэффициент заполнения объектного элемента LED. Средний коэффициент заполнения R₀ представляет собой средний коэффициент заполнения, полученный при вычислении предыдущего накопленного времени свечения и сохраненный в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения для каждого элемента LED. Кроме того, когда сначала вычисляется накопленное время свечения, предполагается, например, что R₀=0, поскольку в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения не хранится ни одного среднего коэффициента заполнения.

[0041] Затем блок 6 оценивания накопленного времени свечения оценивает второе накопленное время свечения S₁ для объектного элемента LED (этап S102). Второе накопленное время свечения S₁ является временем свечения, накопленным от накопленного единичного времени назад вплоть до текущего времени. Второе накопленное время свечения S₁ можно получать согласно следующему ур. 2.[0042]

[0043] Здесь t₁ представляет накопленное рабочее время устройства отображения на основе LED от накопленного единичного времени назад вплоть до текущего времени. R₁ представляет фактический коэффициент заполнения, с которым объектный элемент LED возбуждается в текущее время. Другими словами, второе накопленное время свечения S₁ вычисляется исходя из того, что объектный элемент LED возбуждается с постоянным коэффициентом заполнения R₁ от накопленного единичного времени назад вплоть до текущего времени.

[0044] Затем блок 6 оценивания накопленного времени свечения оценивает накопленное время свечения S₂ в текущее время для объектного элемента LED (этап S103). Согласно следующему ур. 3, накопленное время свечения S₂ в текущее время представляется суммой первого накопленного времени свечения S₀ и второго накопленного времени свечения S₁.

[0045]

[0046] Затем блок 6 оценивания накопленного времени свечения вычисляет средний коэффициент заполнения R₂ в текущее время для объектного элемента LED (этап S104). Средний коэффициент заполнения R₂ можно получать согласно следующему ур. 4.

[0047]

[0048] Затем блок 6 оценивания накопленного времени свечения обновляет старый средний коэффициент заполнения R₀, сохраненный в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, новым средним коэффициентом заполнения R₂ (этап S105).

[0049] Блок 6 оценивания накопленного времени свечения осуществляет вышеописанный процесс с интервалами единичного времени для каждого из элементов LED. Другими словами, в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, средний коэффициент заполнения для каждого из элементов LED обновляется с интервалами накопленного единичного времени.

[0050] Чем меньше изменяется со временем изображение, отображаемое на устройстве отображения на основе LED, тем меньше изменяется со временем яркость каждого элемента LED. Другими словами, меньше изменяется коэффициент заполнения каждого элемента LED. В таком случае, даже если единичное время устанавливается значительно более длинным, чем базовый цикл PMW, можно с высокой точностью оценивать накопленное время свечения элемента LED.

[0051] Операция, касающаяся блока измерения яркости

На фиг. 5 показан график, демонстрирующий соотношение (скорость снижения яркости) между временем свечения и яркостью элемента LED для зеленого. Как показано на фиг. 5, яркость элемента LED снижается со временем. Хотя в порядке примера на фиг. 5 показана скорость снижения яркости элемента LED для зеленого, соответствующие яркости элементов LED для красного и синего также снижаются со временем.

[0052] В первом предпочтительном варианте осуществления, предусмотрен второй блок 20 отображения, предназначенный для измерения скорости снижения яркости, и яркость измерительного элемента LED во втором блоке 20 отображения измеряется в течение периода работы устройства отображения на основе LED. Далее будет описан способ измерения скорости снижения яркости.

[0053] Измерительный элемент LED во втором блоке 20 отображения всегда возбуждается вторым блоком возбуждения с коэффициентом заполнения 100%. Другими словами, накопленное время свечения измерительного элемента LED обязано быть длиннее одного из элементов LED в первом блоке 10 отображения, который имеет самое длинное накопленное время свечения.

[0054] Как описано выше, второй блок 20 отображения включает в себя четыре единичных пикселя, и в каждом единичном пикселе, размещены три измерительных элемента LED для красного, зеленого и синего. Измерительный элемент LED является элементом LED, эквивалентным каждому из элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения. За счет обеспечения множества измерительных элементов LED для каждого цвета и усреднения измеренных значений яркости для каждого цвета, можно повысить точность измеренного значения.

[0055] Блок 9 измерения яркости включает в себя множество фотодиодов, каждый из которых способен измерять спектральную интенсивность видимого диапазона. Фотодиоды обращены к соответствующим измерительным элементам LED.

[0056] Блок 9 измерения яркости измеряет яркость измерительного элемента LED для каждого цвета в реальном времени и сохраняет скорость снижения яркости в блоке 11 хранения скорости снижения яркости. В результате, как показано на фиг. 6, в блоке 11 хранения скорости снижения яркости хранится соотношение между накопленным временем свечения и скоростью снижения яркости измерительного элемента LED для каждого цвета вплоть до текущего времени. На фиг. 6 скорости снижения яркости измерительных элементов LED для красного, зеленого и синего представлены как "kr(t)", "kg(t)" и "kb(t)", соответственно, как функции накопленного времени свечения t.

[0057] Как описано выше, обеспечение блока 9 измерения яркости и измерительных элементов LED, эквивалентных элементам LED, позволяет измерять скорости снижения яркости измерительных элементов LED в реальном времени.

[0058] Операция, касающаяся коррекции яркости

На фиг. 7 показана блок-схема операций, демонстрирующая операцию коррекции яркости устройства 100 отображения на основе LED. Операция коррекции яркости осуществляется с интервалами единичного времени коррекции яркости (например, 100 минут). Сначала блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости определяет, истекло ли единичное время коррекции яркости после вычисления предыдущего коэффициента коррекции (этап S201).

[0059] В случае, когда единичное рабочее время истекло, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости вычисляет максимальные накопленные времена свечения trmax, tgmax и tbmax элементов LED для трех цветов (этап S202). Сначала блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости ищет наибольший из средних коэффициентов заполнения всех элементов LED для красного с обращением к блоку 7 хранения среднего коэффициента заполнения. Затем максимальное накопленное время свечения trmax элемента LED для красного вычисляется умножением наибольшего среднего коэффициента заполнения на накопленное рабочее время вплоть до текущего времени. Аналогично, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости вычисляет максимальное накопленное время свечения tgmax элемента LED для зеленого и максимальное накопленное время свечения tbmax элемента LED для синего.

[0060] Затем блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости получает скорости снижения яркости kr(trmax), kg(tgmax), и kb(tbmax), соответствующие максимальным накопленным временам свечения элементов LED для трех цветов, соответственно (этап S203). Сначала, как показано на фиг. 6, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости получает скорость снижения яркости kr(trmax), соответствующую времени trmax согласно скорости снижения яркости kr(t) измерительного элемента LED для красного, которая хранится в блоке 11 хранения скорости снижения яркости. Аналогично, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости получает скорость снижения яркости kg(tgmax), соответствующую времени tgmax согласно скорости снижения яркости kg(t) измерительного элемента LED для зеленого. Блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости получает скорость снижения яркости kb(tbmax), соответствующую времени tbmax согласно скорости снижения яркости kb(t) измерительного элемента LED для синего.

[0061] Затем блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости получает максимальную скорость снижения яркости krgb (этап S204). Блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости выбирает наибольшую из скоростей снижения яркости kr(trmax), kg(tgmax) и kb(tbmax), как максимальную скорость снижения яркости krgb. В частности, максимальная скорость снижения яркости krgb получается согласно следующему ур. 5.

[0062]

[0063] Затем блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости вычисляет коэффициент коррекции яркости для каждого элемента LED на основании максимальной скорости снижения яркости krgb (этап S205). Соответствующие скорректированные яркости Rcomp, Gcomp и Bcomp элементов LED для трех цветов можно выразить согласно следующему ур. 6.

[0064]

[0065] Здесь, Rp, Gp и Bp представляют текущие яркости элементов LED для трех цветов. R₀, G₀ и B₀ представляют начальные яркости элементов LED для трех цветов, и hr, hg и hb представляют коэффициенты коррекции яркости элементов LED для трех цветов. Кроме того, хотя коэффициенты коррекции яркости hr, hg и hb отличаются друг от друга цветом, фактически, коэффициенты коррекции яркости не отличаются цветом и вычисляются по отдельности для элементов LED. Ур. 6 представляет, что яркости всех элементов LED делаются равными друг другу путем коррекции яркостей элементов LED с коэффициентами коррекции яркости (hr, hg и hb) в соответствии с максимальной скоростью снижения яркости krgb. Rp, Gp и Bp могут выражаться согласно следующему ур. 7.

[0066]

[0067] Здесь, время tp представляет собой накопленное время свечения вплоть до текущего времени для каждого элемента LED. Накопленное время свечения вплоть до текущего времени вычисляется умножением среднего коэффициента заполнения, сохраненного в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, на накопленное рабочее время вплоть до текущего времени.

[0068] Из ур. 6 и 7, соответствующие коэффициенты коррекции яркости hr, hg и hb элементов LED для трех цветов можно выразить согласно следующему ур. 8.

[0069]

[0070] Затем блок 4 коррекции яркости осуществляет коррекцию яркости каждого элемента LED на основании коэффициента коррекции яркости вычисленный блоком 12 вычисления коэффициента коррекции яркости (этап S206). В частности, блок 4 коррекции яркости управляет первым блоком 10 отображения для коррекции коэффициента заполнения каждого элемента LED на основании коэффициента коррекции яркости. Корректируя коэффициент заполнения элемента LED на основании коэффициента коррекции яркости, можно скорректировать яркость элемента LED.

[0071] В одном элементе LED для красного, например, когда krgb=0,2 и kr(tp)=0,1, коэффициент коррекции яркости hr=(1-0,2)/(1-0,1)=8/9. Таким образом, в отношении этого элемента LED, регулировка яркости осуществляется путем возбуждения элемента LED с коэффициентом заполнения, полученным дополнительным умножением коэффициента заполнения PWM на 8/9.

[0072] В первом предпочтительном варианте осуществления, яркости всех элементов LED делаются равными друг другу в соответствии со скоростью снижения яркости одного из элементов LED, включенного в первый блок 10 отображения, который имеет наибольшую скорость снижения яркости. Это позволяет поддерживать однородность яркости и баланса белого на всем экране дисплея. Таким образом, можно улучшить изменение яркости. Кроме того, преимущество режима коррекции яркости первого предпочтительного варианта осуществления состоит в более высокой начальной яркости.

[0073] В случае, когда на блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения хранится накопленное время свечения вместо среднего коэффициента заполнения, поскольку накопленное время свечения элемента LED возрастает пропорционально накопленному рабочему времени первого блока 10 отображения, объем данных возрастает со временем. Таким образом, необходимо обеспечить большой объем памяти.

[0074] С другой стороны, в первом предпочтительном варианте осуществления, на блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения хранится средний коэффициент заполнения вместо накопленного времени свечения. Поскольку объем данных для среднего коэффициента заполнения не возрастает, можно снизить объем данных, подлежащих сохранению в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения.

[0075] Кроме того, в случае, когда накопленное время свечения вычисляется и сохраняется для каждого цикла PMW (т.е. для каждого одного кадра), пропускная способность, необходимая для вычисления, значительно возрастает. Кроме того, информация о накопленном времени свечения подлежит сохранению в энергонезависимой памяти, чтобы информация не утрачивалась при отключении электропитания устройства отображения на основе LED. В случае использования дешевой энергонезависимой памяти с последовательным управлением, необходимо записывать и считывать накопленные времена свечения всех элементов LED в устройстве отображения на основе LED, что также приводит к увеличению времени обращения к памяти.

[0076] С другой стороны, в первом предпочтительном варианте осуществления, накопленное время свечения оценивается с интервалами накопленного единичного времени, значительно превышающими цикл PMW. Это позволяет существенно снижать пропускную способность, необходимую для вычисления. Кроме того, поскольку накопленное время свечения не вычисляется для каждого цикла PMW, появляется возможность значительно сократить объем вычислений и количество операций сохранения данных в энергонезависимой памяти. Таким образом, можно снизить энергопотребление, обусловленное этой обработкой сигнала.

[0077] Результаты

Устройство 100 отображения на основе LED первого предпочтительного варианта осуществления включает в себя первый блок 10 отображения, который включает в себя множество элементов LED, первый блок 5 возбуждения для возбуждения множества элементов LED первого блока 10 отображения на основании видеосигнала, принятого от блока 3 обработки видеосигнала, второй блок 20 отображения, который включает в себя, по меньшей мере, один измерительный элемент LED, эквивалентный одному из множества элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения, второй блок 8 возбуждения для возбуждения измерительного элемента LED второго блока 20 отображения, блок 9 измерения яркости для измерения яркости измерительного элемента LED, блок 11 хранения скорости снижения яркости для хранения соотношения между временем свечения измерительного элемента LED и скоростью снижения яркости измерительного элемента LED на основании результата измерения блока 9 измерения яркости, блок 6 оценивания накопленного времени свечения для оценивания накопленного времени свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED, блок 7 хранения среднего коэффициента заполнения для хранения среднего коэффициента заполнения, полученного делением накопленного времени свечения, которое оценивается, на накопленное рабочее время для множества элементов LED, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости для получения скорости снижения яркости с обращением к блоку 11 хранения скорости снижения яркости и блок 7 хранения среднего коэффициента заполнения для каждого из множества элементов LED и вычисления коэффициента коррекции яркости из скорости снижения яркости, и блок 4 коррекции яркости для управления первым блоком 5 возбуждения для коррекции яркости каждого из множества элементов LED на основании коэффициента коррекции яркости.

[0078] В первом предпочтительном варианте осуществления, накопленное время свечения оценивается с интервалами накопленного рабочего единичного времени (т.е. заранее определенного времени), значительно превышающими цикл PMW. Это позволяет существенно снижать пропускную способность, необходимую для вычисления, по сравнению со случаем, когда накопленное время свечения вычисляется для каждого цикла PMW. Кроме того, поскольку накопленное время свечения не вычисляется для каждого цикла PMW, появляется возможность значительно сократить объем вычислений и количество операций сохранения данных в энергонезависимой памяти. Таким образом, можно снизить энергопотребление, обусловленное этой обработкой сигнала.

[0079] Кроме того, в устройстве 100 отображения на основе LED первого предпочтительного варианта осуществления, на блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения хранится средний коэффициент заполнения, вычисленный на основании накопленного времени свечения, вместо накопленного времени свечения. Поскольку накопленное время свечения возрастает с увеличением рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED, объем данных для накопленного времени свечения также возрастает. С другой стороны, поскольку объем данных для среднего коэффициента заполнения не возрастает, можно снизить объем данных, подлежащих сохранению в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения.

[0080] Кроме того, устройство 100 отображения на основе LED первого предпочтительного варианта осуществления включает в себя второй блок 20 отображения и блок 9 измерения яркости для измерения яркости второго блока 20 отображения, помимо первого блока 10 отображения, используемого в качестве экрана дисплея. Второй блок 20 отображения светится, и скорость снижения яркости измеряется в реальном времени. Это позволяет получать скорость снижения яркости, соответствующее накопленному времени свечения каждого элемента LED в первом блоке отображения с высокой точностью, согласно скорости снижения яркости измерительного элемента LED во втором блоке 20 отображения, без измерения яркости первого блока отображения. Кроме того, поскольку коррекция яркости осуществляется с использованием скорости снижения яркости, коррекцию яркости можно осуществлять с весьма высокой точностью. Таким образом, даже в случае, когда устройство 100 отображения на основе LED работает долгое время, можно поддерживать яркость и баланс белого на всем экране первого блока 10 отображения.

[0081] Кроме того, в устройстве 100 отображения на основе LED первого предпочтительного варианта осуществления, блок 6 оценивания накопленного времени свечения вычисляет первое накопленное время свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени, на средний коэффициент заполнения элемента LED, блок 6 оценивания накопленного времени свечения вычисляет второе накопленное время свечения от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени на коэффициент заполнения элемента LED в текущее время, блок 6 оценивания накопленного времени свечения вычисляет накопленное время свечения вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, суммированием первого накопленного времени свечения и второго накопленного времени свечения, блок 6 оценивания накопленного времени свечения обновляет средний коэффициент заполнения для каждого из множества элементов LED значением, полученным делением накопленного времени свечения вплоть до текущего времени на накопленное рабочее время устройства 100 отображения на основе LED вплоть до текущего времени и сохраняет средний коэффициент заполнения в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, и блок 6 оценивания накопленного времени свечения осуществляет вычисление накопленного времени свечения вплоть до текущего времени и обновление среднего коэффициента заполнения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED.

[0082] В первом предпочтительном варианте осуществления, фактический коэффициент заполнения, с которым возбуждается каждый элемент LED, получается с интервалами накопленного рабочего единичного времени (т.е. заранее определенного времени), и накопленное время свечения оценивается, исходя из того, что элемент LED возбуждается с этим коэффициентом заполнения в течение накопленного рабочего единичного времени. Таким образом, в случае, когда на первом блоке 10 отображения отображается меньшее изменение со временем изображения, можно оценивать накопленное время свечения в частности с высокой точностью. Кроме того, поскольку средний коэффициент заполнения получается делением оцененного накопленного времени свечения на накопленное рабочее время, и этот средний коэффициент заполнения используется для следующего вычисления накопленного времени свечения, накопленное время свечения можно вычислять с высокой точностью.

[0083] Кроме того, в устройстве 100 отображения на основе LED первого предпочтительного варианта осуществления, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости вычисляет коэффициент коррекции яркости для каждого из всех элементов LED, причем скорость снижения яркости одного из элементов LED, который имеет наибольшую скорость снижения яркости, используется в качестве опорной.

[0084] В первом предпочтительном варианте осуществления, яркости всех элементов LED делаются равными друг другу в соответствии со скоростью снижения яркости одного из элементов LED, включенного в первый блок 10 отображения, который имеет наибольшую скорость снижения яркости. Это позволяет поддерживать однородность яркости и баланса белого на всем экране дисплея.

[0085] Кроме того, в устройстве 100 отображения на основе LED первого предпочтительного варианта осуществления, второй блок 8 возбуждения возбуждает измерительный элемент LED с коэффициентом заполнения 100% в течение периода работы устройства 100 отображения на основе LED.

[0086] Поскольку измерительный элемент LED всегда возбуждается с коэффициентом заполнения 100%, измерительный элемент LED светится более долгое время, чем любой из элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения. Таким образом, появляется возможность получения скорости снижения яркости каждого из элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения, согласно скорости снижения яркости измерительного элемента LED.

[0087] Кроме того, способ коррекции яркости первого предпочтительного варианта осуществления является способом коррекции яркости для устройства 100 отображения на основе LED, и устройство 100 отображения на основе LED включает в себя первый блок 10 отображения, который включает в себя множество элементов LED, первый блок 5 возбуждения для возбуждения первого блока 10 отображения на основании видеосигнала, принятого от блока 3 обработки видеосигнала, второй блок 20 отображения, который включает в себя, по меньшей мере, один измерительный элемент LED, эквивалентный одному из множества элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения, второй блок 8 возбуждения для возбуждения второго блока 20 отображения, блок 9 измерения яркости, блок 11 хранения скорости снижения яркости, блок 6 оценивания накопленного времени свечения, блок 7 хранения среднего коэффициента заполнения, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости и блок 4 коррекции яркости, и способ коррекции яркости включает в себя этапы (a) измерения яркости измерительного элемента LED блоком 9 измерения яркости, (b) сохранения соотношения между временем свечения измерительного элемента LED и скоростью снижения яркости измерительного элемента LED на основании результата измерения блока 9 измерения яркости в блоке 11 хранения скорости снижения яркости, (c) оценивания накопленного времени свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED блоком 6 оценивания накопленного времени свечения, (d) сохранения среднего коэффициента заполнения, полученного делением накопленного времени свечения, которое оценивается, на накопленное рабочее время для множества элементов LED в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, (e) получения скорости снижения яркости с обращением к блоку 11 хранения скорости снижения яркости и блок 7 хранения среднего коэффициента заполнения для каждого из множества элементов LED и вычисления коэффициента коррекции яркости из скорости снижения яркости блоком 12 вычисления коэффициента коррекции яркости, и (f) управления первым блоком 5 возбуждения для коррекции яркости каждого из множества элементов LED на основании коэффициента коррекции яркости блоком 4 коррекции яркости.

[0088] В первом предпочтительном варианте осуществления, на вышеописанном этапе (c), накопленное время свечения оценивается с интервалами накопленного рабочего единичного времени (т.е. заранее определенного времени), значительно превышающими цикл PMW. Это позволяет существенно снижать пропускную способность, необходимую для вычисления, по сравнению со случаем, когда накопленное время свечения вычисляется для каждого цикла PMW. Кроме того, поскольку накопленное время свечения не вычисляется для каждого цикла PMW, появляется возможность значительно сократить объем вычислений и количество операций сохранения данных в энергонезависимой памяти. Таким образом, можно снизить энергопотребление, обусловленное этой обработкой сигнала.

[0089] Кроме того, в первом предпочтительном варианте осуществления, на вышеописанном этапе (d), на блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения сохраняется средний коэффициент заполнения, вычисленный на основании накопленного времени свечения, вместо накопленного времени свечения. Поскольку накопленное время свечения возрастает с увеличением рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED, объем данных для накопленного времени свечения также возрастает. С другой стороны, поскольку объем данных для среднего коэффициента заполнения не возрастает, можно снизить объем данных, подлежащих сохранению в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения.

[0090] Кроме того, устройство 100 отображения на основе LED первого предпочтительного варианта осуществления включает в себя второй блок 20 отображения и блок 9 измерения яркости для измерения яркости второго блока 20 отображения, помимо первого блока 10 отображения, используемого в качестве экрана дисплея. Второй блок 20 отображения светится, и скорость снижения яркости измеряется в реальном времени. Это позволяет получать скорость снижения яркости, соответствующее накопленному времени свечения каждого элемента LED в первом блоке отображения с высокой точностью, согласно скорости снижения яркости измерительного элемента LED во втором блоке 20 отображения, без измерения яркости первого блока отображения. Кроме того, поскольку коррекция яркости осуществляется с использованием скорости снижения яркости, коррекцию яркости можно осуществлять с весьма высокой точностью. Таким образом, даже в случае, когда устройство 100 отображения на основе LED работает долгое время, можно поддерживать яркость и баланс белого на всем экране первого блока 10 отображения.

[0091] Кроме того, в способе коррекции яркости первого предпочтительного варианта осуществления, этап (c) включает в себя этапы (c1) вычисления первого накопленного времени свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени, на средний коэффициент заполнения элемента LED блоком 6 оценивания накопленного времени свечения, (c2) вычисления второго накопленного времени свечения от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени на коэффициент заполнения элемента LED в текущее время блоком 6 оценивания накопленного времени свечения, (c3) вычисления накопленного времени свечения вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, суммированием первого накопленного времени свечения и второго накопленного времени свечения блоком 6 оценивания накопленного времени свечения после этапов (c1) и (c2), и (c4) обновления среднего коэффициента заполнения для каждого из множества элементов LED значением, полученным делением накопленного времени свечения вплоть до текущего времени на накопленное рабочее время устройства 100 отображения на основе LED вплоть до текущего времени и сохранения среднего коэффициента заполнения в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения блоком 6 оценивания накопленного времени свечения после этапа (c3), и блок 6 оценивания накопленного времени свечения повторяет этапы (c1), (c2), (c3) и (c4) с интервалами заранее определенного времени.

[0092] В первом предпочтительном варианте осуществления, фактический коэффициент заполнения, с которым возбуждается каждый элемент LED, получается с интервалами накопленного рабочего единичного времени (т.е. заранее определенного времени), и накопленное время свечения оценивается, исходя из того, что элемент LED возбуждается с этим коэффициентом заполнения в течение накопленного рабочего единичного времени. Таким образом, в случае, когда на первом блоке 10 отображения отображается меньшее изменение со временем изображения, можно оценивать накопленное время свечения в частности с высокой точностью. Кроме того, поскольку средний коэффициент заполнения получается делением оцененного накопленного времени свечения на накопленное рабочее время, и этот средний коэффициент заполнения используется для следующего вычисления накопленного времени свечения, накопленное время свечения можно вычислять с высокой точностью.

[0093] Кроме того, на этапе (e) способа коррекции яркости первого предпочтительного варианта осуществления, блок 12 вычисления коэффициента коррекции яркости вычисляет коэффициент коррекции яркости для каждого из всех элементов LED, причем скорость снижения яркости одного из элементов LED, который имеет наибольшую скорость снижения яркости, используется в качестве опорной.

[0094] В первом предпочтительном варианте осуществления, на этапе (e), яркости всех элементов LED делаются равными друг другу в соответствии со скоростью снижения яркости одного из элементов LED, включенного в первый блок 10 отображения, который имеет наибольшую скорость снижения яркости. Это позволяет поддерживать однородность яркости и баланса белого на всем экране дисплея.

[0095] Кроме того, в способе коррекции яркости первого предпочтительного варианта осуществления, второй блок 8 возбуждения возбуждает измерительный элемент LED с коэффициентом заполнения 100% в течение периода работы устройства 100 отображения на основе LED.

[0096] Поскольку измерительный элемент LED всегда возбуждается с коэффициентом заполнения 100%, измерительный элемент LED светится более долгое время, чем любой из элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения. Таким образом, появляется возможность получения скорости снижения яркости каждого из элементов LED, включенных в первый блок 10 отображения, согласно скорости снижения яркости измерительного элемента LED.

[0097] Второй предпочтительный вариант осуществления

В первом предпочтительном варианте осуществления, второе накопленное время свечения S₁ вычисляется исходя из того, что элемент LED возбуждается с коэффициентом заполнения R₁ в текущее время в течение единичного рабочего времени (см. Ур. 2).

[0098] Во втором предпочтительном варианте осуществления, для вычисления второго накопленного времени свечения S₁ с более высокой точностью, второе накопленное время свечения S₁ вычисляется с использованием коэффициента заполнения, полученного суммированием среднего значения среднего коэффициента заполнения R₀, сохраненного в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, и коэффициента заполнения R₁ в текущее время. Кроме того, поскольку устройство 100 отображения на основе LED второго предпочтительного варианта осуществления имеет такой же состав, как в первом предпочтительном варианте осуществления (см. фиг. 1 и 2), его описание будет опущено. Во втором предпочтительном варианте осуществления, второе накопленное время свечения S₁ может выражаться согласно следующему ур. 9.

[0099]

[0100] Во втором предпочтительном варианте осуществления, способ вычисления первого накопленного времени свечения такой же, как в первом предпочтительном варианте осуществления (см. Ур. 1). Таким образом, средний коэффициент заполнения R₂ в текущее время во втором предпочтительном варианте осуществления может выражаться согласно следующему ур. 10.

[0101]

[0102] Блок 6 оценивания накопленного времени свечения получает средний коэффициент заполнения R₂ для каждого из элементов LED с интервалами определенного времени (т.е. накопленного рабочего единичного времени) от времени, когда рабочее время устройства 100 отображения на основе LED равно нулю, т.е. t₀=0, и, таким образом, обновляет средний коэффициент заполнения, сохраненный в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, как в первом предпочтительном варианте осуществления.

[0103] Результаты

в устройстве 100 отображения на основе LED второго предпочтительного варианта осуществления, блок 6 оценивания накопленного времени свечения вычисляет первое накопленное время свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени, на средний коэффициент заполнения элемента LED, оцениватель накопленного времени свечения 6 вычисляет второе накопленное время свечения от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени суммированием среднего коэффициента заполнения в текущее время и среднего коэффициента заполнения элемента LED, блок 6 оценивания накопленного времени свечения вычисляет накопленное время свечения вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, суммированием первого накопленного времени свечения и второго накопленного времени свечения, блок 6 оценивания накопленного времени свечения обновляет средний коэффициент заполнения для каждого из множества элементов LED значением, полученным делением накопленного времени свечения вплоть до текущего времени на накопленное рабочее время устройства отображения на основе LED вплоть до текущего времени и сохраняет средний коэффициент заполнения в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения, и блок 6 оценивания накопленного времени свечения осуществляет вычисление накопленного времени свечения вплоть до текущего времени и обновление среднего коэффициента заполнения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED.

[0104] Во втором предпочтительном варианте осуществления, второе накопленное время свечения вычисляется с использованием суммирования среднего коэффициента заполнения в текущее время и среднего коэффициента заполнения элемента LED. Это позволяет снизить отклонение от фактического накопленного времени свечения, по сравнению с первым предпочтительным вариантом осуществления, в котором второе накопленное время свечения вычисляется с использованием коэффициента заполнения в текущее время элемента LED.

[0105] Кроме того, в способе коррекции яркости второго предпочтительного варианта осуществления, этап (c) (т.е. этап оценивания накопленного времени свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из множества элементов LED блоком 6 оценивания накопленного времени свечения) включает в себя этапы (c1) вычисления первого накопленного времени свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED вплоть до времени, отсчитанного назад на заранее определенное время от текущего времени, на средний коэффициент заполнения элемента LED блоком 6 оценивания накопленного времени свечения, (c2) вычисления второго накопленного времени свечения от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени устройства 100 отображения на основе LED от заранее определенного времени назад вплоть до текущего времени суммированием среднего коэффициента заполнения в текущее время и среднего коэффициента заполнения элемента LED блоком 6 оценивания накопленного времени свечения, (c3) вычисления накопленного времени свечения вплоть до текущего времени для каждого из множества элементов LED, суммированием первого накопленного времени свечения и второго накопленного времени свечения оценивателем (6) накопленного времени свечения после этапов (c1) и (c2), и (c4) обновления среднего коэффициента заполнения для каждого из множества элементов LED значением, полученным делением накопленного времени свечения вплоть до текущего времени на накопленное рабочее время устройства 100 отображения на основе LED вплоть до текущего времени и сохранения среднего коэффициента заполнения в блоке 7 хранения среднего коэффициента заполнения блоком 6 оценивания накопленного времени свечения после этапа (c3), и блок 6 оценивания накопленного времени свечения повторяет этапы (c1), (c2), (c3) и (c4) с интервалами заранее определенного времени.

[0106] Во втором предпочтительном варианте осуществления, на вышеописанном этапе (c2), второе накопленное время свечения вычисляется с использованием суммирования среднего коэффициента заполнения в текущее время и среднего коэффициента заполнения элемента LED. Это позволяет снизить отклонение от фактического накопленного времени свечения, по сравнению с первым предпочтительным вариантом осуществления, в котором второе накопленное время свечения вычисляется с использованием коэффициента заполнения в текущее время элемента LED.

[0107] Кроме того, хотя второй блок 20 отображения включает в себя множество из (четырех) единичных пикселей в первом и втором предпочтительных вариантах осуществления, второй блок 20 отображения не обязан включать в себя множество единичных пикселей. Второй блок 20 отображения может включать в себя, например, один-единственный пиксель.

[0108] Кроме того, хотя первый блок 10 отображения включает в себя множество единичных пикселей, и единичный пиксель включает в себя три элемента LED для красного, зеленого и синего в первом и втором предпочтительных вариантах осуществления, единичный пиксель может включать в себя, например, один элемент LED или множество элементов LED для единичного цвета (например, красного). В этом случае, второй блок 20 отображения включает в себя, по меньшей мере, один измерительный элемент LED.

[0109] Кроме того, хотя вычисление накопленного времени свечения и обновление среднего коэффициента заполнения осуществляются одновременно для всех элементов LED в единицах определенного времени в первом и втором предпочтительных вариантах осуществления, обработку для всех элементов LED не обязательно осуществлять одновременно. Обработку для всех элементов LED можно осуществлять в определенный период времени, и, например, обработку для каждого элемента LED можно осуществлять последовательно в единицах кадра. В случае, когда обработка для всех элементов LED осуществляются одновременно, нагрузка на блок 6 оценивания накопленного времени свечения и блок 7 хранения среднего коэффициента заполнения временно возрастает. С другой стороны, в случае, когда обработка для каждого элемента LED осуществляются последовательно, вышеупомянутая нагрузка может усредняться по времени.

[0110] Хотя изобретение было показано и описано подробно, вышеприведенное описание является во всех отношениях иллюстративным и не предусматривает ограничений. Таким образом, следует понимать, что можно предложить многочисленные модификации и изменения, не выходящие за рамки объема изобретения.

Расшифровка ссылочных позиций

[0111] 2 входной контакт, 3 блок обработки видеосигнала, 4 блок коррекции яркости, 5 первый блок возбуждения, 6 блок оценивания накопленного времени свечения, 7 блок хранения среднего коэффициента заполнения, 8 второй блок возбуждения, 9 блок измерения яркости, 10 первый блок отображения, 11 блок хранения скорости снижения яркости, 12 блок вычисления коэффициента коррекции яркости, 20 второй блок отображения, 31 входной интерфейс, 32 схема обработки, 33 первая схема возбуждения, 34 первое устройство отображения, 35 устройство хранения, 36 память, 37 устройство измерения яркости, 38 вторая схема возбуждения, 39 второе устройство отображения, 40 шина, 100 устройство отображения на основе LED.

Изобретение относится к технологиям для отображения на устройствах со светодиодной подсветкой (LED). Технический результат заключается в обеспечении коррекции яркости каждого элемента LED путем уменьшения объема вычислений. Технический результат достигается за счет измерения яркости для измерения яркости измерительного элемента LED, хранения скорости снижения яркости измерительного элемента LED, оценивания накопленного времени свечения с интервалами заранее определенного времени, хранения среднего коэффициента заполнения, полученного делением накопленного времени свечения, которое оценивается, на накопленное рабочее время, и вычисления коэффициента коррекции яркости для получения скорости снижения яркости с обращением к блоку хранения скорости снижения яркости и блоку хранения среднего коэффициента заполнения и вычисления коэффициента коррекции яркости из скорости снижения яркости. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство отображения на основе LED, содержащее:

первый дисплей, который содержит множество элементов LED;

первый возбудитель для возбуждения упомянутого множества элементов LED упомянутого первого дисплея на основании видеосигнала, принятого от процессора видеосигнала;

второй дисплей, который содержит, по меньшей мере, один измерительный элемент LED, эквивалентный одному из упомянутого множества элементов LED, включенных в упомянутый первый дисплей;

второй возбудитель для возбуждения упомянутого измерительного элемента LED упомянутого второго дисплея;

измеритель яркости для измерения яркости упомянутого измерительного элемента LED;

хранилище скорости снижения яркости для хранения соотношения между временем свечения упомянутого измерительного элемента LED и скоростью снижения яркости упомянутого измерительного элемента LED на основании результата измерения упомянутого измерителя яркости;

оцениватель накопленного времени свечения для оценивания накопленного времени свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из упомянутого множества элементов LED;

хранилище среднего коэффициента заполнения для хранения среднего коэффициента заполнения, полученного делением упомянутого накопленного времени свечения, которое оценивается, на накопленное рабочее время для упомянутого множества элементов LED;

вычислитель коэффициента коррекции яркости для получения скорости снижения яркости с обращением к упомянутому хранилищу скорости снижения яркости и упомянутому хранилищу среднего коэффициента заполнения для каждого из упомянутого множества элементов LED и вычисления коэффициента коррекции яркости из упомянутой скорости снижения яркости; и

корректор яркости для управления упомянутым первым возбудителем для коррекции яркости каждого из упомянутого множества элементов LED на основании упомянутого коэффициента коррекции яркости,

причем упомянутый оцениватель накопленного времени свечения вычисляет первое накопленное время свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на упомянутое заранее определенное время от текущего времени для каждого из упомянутого множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени упомянутого устройства отображения на основе LED вплоть до упомянутого времени, отсчитанного назад на упомянутое заранее определенное время от упомянутого текущего времени, на средний коэффициент заполнения элемента LED,

упомянутый оцениватель накопленного времени свечения вычисляет второе накопленное время свечения от упомянутого заранее определенного времени назад вплоть до упомянутого текущего времени для каждого из упомянутого множества элементов LED, умножая накопленное рабочее время упомянутого устройства отображения на основе LED от упомянутого заранее определенного времени назад вплоть до упомянутого текущего времени на коэффициент заполнения элемента LED в упомянутое текущее время,

упомянутый оцениватель накопленного времени свечения вычисляет накопленное время свечения вплоть до упомянутого текущего времени для каждого из упомянутого множества элементов LED, суммируя упомянутое первое накопленное время свечения и упомянутое второе накопленное время свечения,

упомянутый оцениватель накопленного времени свечения обновляет упомянутый средний коэффициент заполнения для каждого из упомянутого множества элементов LED значением, полученным делением упомянутого накопленного времени свечения вплоть до упомянутого текущего времени на упомянутое накопленное рабочее время упомянутого устройства отображения на основе LED вплоть до упомянутого текущего времени, и сохраняет упомянутый средний коэффициент заполнения в упомянутом хранилище среднего коэффициента заполнения, и

упомянутый оцениватель накопленного времени свечения осуществляет вычисление упомянутого накопленного времени свечения вплоть до упомянутого текущего времени и обновление упомянутого среднего коэффициента заполнения с интервалами упомянутого заранее определенного времени для каждого из упомянутого множества элементов LED.

2. Устройство отображения на основе LED по п. 1, в котором

упомянутый оцениватель накопленного времени свечения вычисляет упомянутое второе накопленное время свечения умножением упомянутого накопленного рабочего времени на сумму среднего значения коэффициента заполнения в упомянутое текущее время и упомянутого среднего коэффициента заполнения упомянутого элемента LED вместо вычисления упомянутого второго накопленного времени свечения умножением упомянутого накопленного рабочего времени на коэффициент заполнения элемента LED в упомянутое текущее время.

3. Устройство отображения на основе LED по п. 1 или 2, в котором

упомянутый вычислитель коэффициента коррекции яркости вычисляет коэффициент коррекции яркости для каждого из всего упомянутого множества элементов LED, причем скорость снижения яркости одного из упомянутого множества элементов LED, который имеет наибольшую скорость снижения яркости, используется в качестве опорной.

4. Устройство отображения на основе LED по п. 1 или 2, в котором

упомянутый второй возбудитель возбуждает упомянутый измерительный элемент LED с коэффициентом заполнения 100% в течение периода работы упомянутого устройства отображения на основе LED.

5. Способ коррекции яркости для устройства отображения на основе LED, в котором

упомянутое устройство отображения на основе LED содержит:

первый дисплей, который содержит множество элементов LED;

первый возбудитель для возбуждения упомянутого первого дисплея на основании видеосигнала, принятого от процессора видеосигнала;

второй дисплей, который содержит, по меньшей мере, один измерительный элемент LED, эквивалентный одному из упомянутого множества элементов LED, включенных в упомянутый первый дисплей;

второй возбудитель для возбуждения упомянутого второго дисплея;

измеритель яркости;

хранилище скорости снижения яркости;

оцениватель накопленного времени свечения;

хранилище среднего коэффициента заполнения;

вычислитель коэффициента коррекции яркости; и

корректор яркости,

причем упомянутый способ коррекции яркости содержит этапы, на которых:

(a) измеряют яркость упомянутого измерительного элемента LED упомянутым измерителем яркости;

(b) сохраняют соотношение между временем свечения упомянутого измерительного элемента LED и скоростью снижения яркости упомянутого измерительного элемента LED на основании результата измерения упомянутого измерителя яркости в упомянутом хранилище скорости снижения яркости;

(c) оценивают накопленное время свечения с интервалами заранее определенного времени для каждого из упомянутого множества элементов LED упомянутым оценивателем накопленного времени свечения;

(d) сохраняют средний коэффициент заполнения, полученный делением упомянутого накопленного времени свечения, которое оценивается, на накопленное рабочее время для упомянутого множества элементов LED в упомянутом хранилище среднего коэффициента заполнения;

(e) получают скорость снижения яркости с обращением к упомянутому хранилищу скорости снижения яркости и упомянутому хранилищу среднего коэффициента заполнения для каждого из упомянутого множества элементов LED и вычисляют коэффициент коррекции яркости из упомянутой скорости снижения яркости упомянутым вычислителем коэффициента коррекции яркости; и

(f) управляют упомянутым первым возбудителем для коррекции яркости каждого из упомянутого множества элементов LED на основании упомянутого коэффициента коррекции яркости упомянутым корректором яркости,

причем упомянутый этап (c) содержит этапы, на которых:

(c1) вычисляют первое накопленное время свечения вплоть до времени, отсчитанного назад на упомянутое заранее определенное время от текущего времени для каждого из упомянутого множества элементов LED, умножением накопленного рабочего времени упомянутого устройства отображения на основе LED вплоть до упомянутого времени, отсчитанного назад на упомянутое заранее определенное время от упомянутого текущего времени на средний коэффициент заполнения элемента LED упомянутым оценивателем накопленного времени свечения;

(c2) вычисляют второе накопленное время свечения от упомянутого заранее определенного времени назад вплоть до упомянутого текущего времени для каждого из упомянутого множества элементов LED, умножая накопленное рабочее время упомянутого устройства отображения на основе LED от упомянутого заранее определенного времени назад вплоть до упомянутого текущего времени на коэффициент заполнения элемента LED в упомянутое текущее время упомянутым оценивателем накопленного времени свечения;

(c3) вычисляют накопленное время свечения вплоть до упомянутого текущего времени для каждого из упомянутого множества элементов LED, суммируя упомянутое первое накопленное время свечения и упомянутое второе накопленное время свечения упомянутым оценивателем накопленного времени свечения после упомянутых этапов (c1) и (c2); и

(c4) обновляют упомянутый средний коэффициент заполнения для каждого из упомянутого множества элементов LED значением, полученным делением упомянутого накопленного времени свечения вплоть до упомянутого текущего времени на упомянутое накопленное рабочее время упомянутого устройства отображения на основе LED вплоть до упомянутого текущего времени и сохраняют упомянутый средний коэффициент заполнения в упомянутом хранилище среднего коэффициента заполнения упомянутым оценивателем накопленного времени свечения после упомянутого этапа (c3), и

упомянутый оцениватель накопленного времени свечения повторяет упомянутые этапы (c1), (c2), (c3) и (c4) с интервалами упомянутого заранее определенного времени.

6. Способ коррекции яркости по п. 5, в котором

упомянутый этап (c2) содержит этап, на котором вычисляют упомянутое второе накопленное время свечения умножением упомянутого накопленного рабочего времени на сумму среднего значения коэффициента заполнения в упомянутое текущее время и упомянутого среднего коэффициента заполнения упомянутого элемента LED вместо вычисления упомянутого второго накопленного времени свечения умножением упомянутого накопленного рабочего времени на коэффициент заполнения элемента LED в упомянутое текущее время.

7. Способ коррекции яркости по п. 5 или 6, в котором

упомянутый вычислитель коэффициента коррекции яркости вычисляет коэффициент коррекции яркости для каждого из всего упомянутого множества элементов LED, причем скорость снижения яркости одного из упомянутого множества элементов LED, который имеет наибольшую скорость снижения яркости, используется в качестве опорной для упомянутого этапа (e).

8. Способ коррекции яркости по п. 5 или 6, в котором

упомянутый второй возбудитель возбуждает упомянутый измерительный элемент LED с коэффициентом заполнения 100% в течение периода работы упомянутого устройства отображения на основе LED.