[发明专利]具有可调节的直接照明式背光单元的显示器

说明书

本公开涉及具有可调节的直接照明式背光单元的显示器。本文公开了一种显示器，所述显示器可具有像素阵列，诸如液晶像素阵列。所述像素阵列可由包括发光二极管阵列的背光单元照明。背光亮度选择电路可选择所述发光二极管的亮度值。所述背光亮度选择电路可基于图像数据、基于在先前图像帧中使用的亮度值、基于设备信息和/或基于传感器信息来选择所述亮度值。所述背光亮度选择电路可选择背光亮度水平以抑制可见伪影，诸如闪烁和光晕。由所述背光亮度选择电路选择的所述背光水平可由功率消耗补偿电路来修改。所述功率消耗补偿电路可估计使用目标亮度水平来操作背光源所需的功率消耗的量，并且可修改所述目标亮度水平以满足最大功率消耗要求。

本专利申请要求于2019年4月18日提交的美国专利申请16/388,427的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

本公开整体涉及显示器，并且更具体地涉及背光显示器。

电子设备通常包括显示器。例如，计算机和蜂窝电话有时具有背光液晶显示器。侧光式背光单元具有将光发射到导光板的边缘表面的发光二极管。然后导光板将所发射的光横向分布在显示器上以用作背光照明。直接照明式背光单元具有垂直发射穿过显示器的光的发光二极管阵列。

直接照明式背光源可具有允许增强动态范围并降低功率消耗的局部可调光发光二极管。然而，如果不小心，直接照明式背光源可为大体积的或者可产生不期望的可见伪影。

发明内容

本文公开了一种显示器，所述显示器可具有像素阵列，诸如液晶像素阵列。像素阵列可用来自背光单元的背光照明进行照明。背光单元可包括发光二极管阵列，其中每个发光二极管被放置在相应的单元中。每个发光二极管的亮度可在每个显示帧中变化以优化显示器的观看。

背光亮度选择电路可选择背光单元中的发光二极管的亮度值。背光亮度选择电路可基于图像数据来选择亮度值。背光亮度选择电路可基于先前图像帧中的发光二极管所使用的亮度值来选择亮度值。背光亮度选择电路可基于设备信息(诸如关于哪些软件应用程序当前正在电子设备上运行的信息)来选择亮度值。背光亮度选择电路可基于显示信息诸如显示操作模式来选择亮度值。背光亮度选择电路可基于环境条件诸如环境光水平或温度来选择亮度值。

背光亮度选择电路可使用基于图像内容来生成目标亮度值的内容分析电路。闪烁抑制电路可修改目标亮度值以减少显示器操作期间的可见闪烁。例如，闪烁抑制电路可使用时间滤波器来减少闪烁。光晕抑制电路可修改目标亮度值以减少所显示图像中的可见光晕。光晕抑制电路可基于图像的内容和其他所接收的信息在抑制可见光晕和保持图像中的动态范围之间确定优先顺序。

背光亮度选择电路中的闪光抑制电路可识别可检测到的闪光风险何时发生，并且可在检测到闪光风险时采取合适的抑制动作。场景变化检测电路可通过将一个或多个先前帧的亮度值与当前帧的目标亮度值进行比较来识别场景变化何时发生。如果检测到场景变化，则可采取合适的动作(例如，可修改闪烁抑制电路的参数)。

由所述背光亮度选择电路选择的所述背光水平可由功率消耗补偿电路来修改。功率消耗补偿电路可从背光亮度选择电路接收目标背光水平，并且可使用目标亮度水平来估计操作背光源所需的功率消耗的量。功率消耗补偿电路可使用一个或多个查找表来估计功率消耗的量。功率消耗补偿电路可评估静态功率消耗(与单个显示帧相关联)和动态功率消耗(与显示帧的序列相关联)两者。

附图说明

图1是根据实施方案的具有显示器的例示性电子设备的图示。

图2是根据一个实施方案的例示性显示器的横截面侧视图。

图3是根据一个实施方案的直接照明式背光单元的例示性发光二极管阵列的顶视图。

图4是根据一个实施方案的示出背光源可如何在显示器的不同部分中具有不同亮度的例示性显示器的顶视图。

图5是根据一个实施方案的具有显示器的例示性电子设备的示意图，该显示器具有直接照明式背光单元。