[发明专利]主机内容自适应背光控制（CABC）和局部调光

说明书

公开了一种用于内容自适应背光控制（CABC）的方法和装置。一种显示设备包括显示表面和背光，显示表面包括多个像素元件，背光被配置成照明显示表面。显示设备的显示驱动器被配置成接收显示数据的帧，所述显示数据包括用于在显示表面上显示图像的像素数据和用于在显示图像时调整背光的背光配置数据。显示驱动器进一步被配置成使用像素数据更新多个像素元件，且使用背光配置数据更新背光的强度。更具体地，对背光和显示表面的更新是针对所接收的显示数据的帧同时地执行的。

技术领域

本实施例总体上涉及显示技术，并且具体地涉及用于显示设备的内容自适应背光控制（CABC）和局部调光。

背景技术

头戴式显示（HMD）设备被配置成佩戴在用户的头部上或以其它方式固定到用户的头部。HMD设备可以包括定位在用户的眼睛中的一只或两只前面的一个或多个显示器。HMD可以显示来自图像源的图像（例如，静止图像、图像序列和/或视频），所述图像叠加有来自（例如，如由相机捕获的）用户的周围环境的信息和/或图像，例如，以使用户沉浸在虚拟世界中。HMD设备在医疗、军事、游戏、航空、工程和各种其它专业和/或娱乐行业中具有应用。

HMD设备可以在其显示器中使用液晶显示器（LCD）技术。由于LCD不发光，因此LCD依赖于将光投射到显示器前面和/或从显示器后面投射光的单独光源。一些HMD设备使用背光的（backlit）LCD。背光的LCD组件包括定位在显示屏的表面后面的光源（例如，背光），该光源将光投射到LCD层上，以照明用于显示的像素。示例光源可包括冷阴极荧光灯（CCFL）、外部电极荧光灯（EEFL）、热阴极荧光灯（HCFL）、扁平荧光灯（FFL）、发光二极管（LED）或其任何组合。

内容自适应背光控制（CABC）是用于控制由LCD组件的背光发出的光的量从而例如以增强图像质量和/或节省功率的技术。例如，LCD组件可以包括经由调光信号控制背光的亮度的逆变器。调光信号可以是脉宽调制（PWM）波形，并且逆变器可以基于调光信号的占空比来反复地打开和关闭背光。调光的量可以取决于正被显示的图像的亮度（例如，像素强度）。例如，可以使用相对暗淡的背光来准确地再现较暗的图像。然而，当来自背光的照明量是不充分的时，较亮的图像可能被“截短”，从而导致看起来被洗掉的图像。

常规的CABC技术由LCD组件的显示驱动器（例如，提供在HMD设备上）来实现。例如，显示驱动器可以分析要在LCD上显示的图像，并且可以确定在显示对应的图像时要使用的背光的强度。因为在显示时间处计算背光强度，所以提供给背光的调光信号比提供给LCD的像素更新滞后至少一帧。换句话说，可基于来自先前帧的图像数据来计算针对当前帧实现的背光调光。该滞后可导致对HMD设备的用户相比于其它LCD应用（例如，电视、计算机监视器、移动设备屏幕等）的用户明显得多的伪影。

发明内容

提供本发明内容以便以简化的形式引入在以下具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容并不旨在识别权利要求主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。

本公开的主题的一个创新方面可在包括显示表面的显示设备中实现，该显示表面包括多个像素元件和被配置成照明显示表面的背光。显示设备的显示驱动器被配置成接收显示数据的帧，所述显示数据包括用于在显示表面上显示图像的像素数据和用于在显示图像时调整背光的背光配置数据。显示驱动器进一步被配置成使用像素数据更新多个像素元件，且使用背光配置数据更新背光的强度。更具体地，对背光和显示表面的更新是针对所接收的显示数据的帧同时地执行的。

在一些实施例中，背光配置数据可被编码为像素数据的一部分。在一些方面中，像素数据的该部分可对应于图像的非显示区域。此外，在一些方面中，背光配置数据可根据每像素2位稀疏编码技术来编码，其中每一个位模式由不同像素颜色表示。