CN101110188A - 功耗检测与控制方法、装置以及计算机程序 - Google Patents

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Abstract

在此公开的功耗检测装置，其包括：线电流计算部分，其被配置用于基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；和功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率。

Description

功耗检测与控制方法、装置以及计算机程序
技术领域
本发明涉及自发光显示装置的功率的检测和优化的技术。
由本发明人提出的本发明的实施例包括功耗检测装置、功耗控制装置、图像处理装置、自发光显示装置、电子设备、功耗检测方法、功耗控制方法，以及计算机程序。
背景技术
所有显示装置的一个普遍问题是减少显示设备的功耗。显示设备的功耗中的减少对于减少整个显示装置的功率来说是非常重要的。
但是，自发光显示装置的功耗总是依赖于显示图像的内容而变化的。因此，用于检测功耗的技术对于控制功耗以降低到可允许的功率范围内来说是重要的。用于功耗检测的已知技术的实例包括被公开于日本专利公开No.2004-354762(下文中被称为专利文献1)和日本专利公开No.2003-134418(下文中被称为专利文献2)的那些。
专利文献1公开了用于使用帧存储器估算由整个屏幕消耗的功率的系统。
专利文献2公开了基于图像信号计算每帧的平均亮度电平和基于该平均亮度级限制由脉冲宽度调制所驱动的显示面板的亮度的技术。
发明内容
在上述的已知技术中，在逐帧基础上估算功耗。即，仅可以检测每帧的平均功耗。因此，不可能实时检测在每帧周期内功耗的波动。
如此，本发明人提出使能实时检测自发光显示装置(即显示面板)的功耗的技术。
具体地，根据本发明的一个实施例，提供功耗检测装置，其包括：(a)线电流计算部分，其被配置用于基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；以及(b)功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率。
另外，本发明人提出用于使用上述检测能力来实时控制功耗的技术。
具体地，根据本发明的另一实施例，提供功耗控制装置，其包括：(a)线电流计算部分，其被配置用于基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；和(b)功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率；和(c)功耗控制部分，其被配置用于在水平线循环期上控制显示屏幕的峰值亮度，以便在水平线循环期上所计算的消耗的功率满足可允许的功耗。
使用由本发明人提出的上述检测技术使得可能在由垂直分辨率所划分的一帧周期的间隔内检测功耗。因此，相比于相关技术，改善了功耗的检测的精确度。
此外，使用由本发明人提出的上述控制技术使得可能在由垂直分辨率所划分的一帧周期的间隔内控制功耗。因此，相比于相关技术，改善了功耗的控制的精确度。
附图说明
图1显示功耗检测装置的示例功能结构；
图2是线电流计算部分的示例功能方框图；
图3显示灰度值和电流值之间的示例对应关系；
图4显示所计算的线电流值的图像；
图5是功耗计算部分的示例功能方框图；
图6A到6D显示在面板电流值随时间的变化和用于计算面板电流值的线电流值的范围之间的关系；
图7A到7D显示检测整个显示面板的功耗的时序；
图8显示用于检测功耗的示例过程；
图9显示峰值亮度控制装置的示例功能结构；
图10显示由功耗控制部分所执行的示例过程；
图11A到11D显示峰值亮度控制信号的更新时序；
图12A和12B是用于说明占空脉冲(duty pulse)的图；
图13显示峰值亮度控制装置的示例功能结构(示例应用1)；
图14是用于说明显示像素的结构的图(示例应用2)；
图15是用于说明占空脉冲产生部分的示例内部结构(示例应用1)；
图16A到16C用于说明占空脉冲1和占空脉冲2的脉冲宽度的图(示例应用1)；
图17A到17E显示涉及峰值亮度控制的控制脉冲的输出例子(示例应用1)；
图18显示峰值亮度控制装置的示例功能结构(示例应用2)；
图19显示占空脉冲产生部分的示例内部结构(示例应用2)；
图20A到20D是用于说明占空脉冲产生的原理的图(示例应用2)；
图21A到21E显示根据功耗超过可允许的功耗值的量在占空脉冲宽度中的变化(示例应用2)；
图22显示峰值亮度控制装置的示例功能结构(示例应用3)；
图23是用于说明显示像素的结构的图；
图24显示电源电压控制部分的示例内部结构(示例应用3)；
图25A到25E显示涉及峰值亮度控制的控制脉冲的输出示例(示例应用3)；
图26显示峰值亮度控制装置的示例功能结构(示例应用4)；
图27显示电源电压控制部分的示例内部结构(示例应用4)；
图28A到28E显示涉及峰值亮度控制的控制脉冲的输出的例子(示例应用4)；
图29显示在自发光显示装置中的示例实现；
图30显示在图像处理装置中的示例实现；
图31显示在电子设备中的示例实现；
图32显示在电子设备中的示例实现；
图33显示在电子设备中的示例实现；
图34显示在电子设备中的示例实现；以及
图35显示在电子设备中的示例实现。
具体实施方式
下文中，将描述根据本发明的实施例的用于检测功耗的技术和用于控制功耗的技术。
注意，在本说明书中没有提供具体图示或描述的情况下，适用本领域中已知的技术。
还注意，下面描述的示例实施例的每个都仅仅是本发明的一个实施例，且不应该解释为限制本发明。
(A)用于检测功耗的技术
(A-1)自发光显示面板的结构
在本示例实施例中，假设使用具有矩阵像素结构的有机EL显示面板。即，假设使用其中有机EL元件在玻璃基座上的Y电极(即数据线)和X电极(即栅极线(gate line))交叉处排列的自发光显示面板。注意，在本示例实施例中的有机EL面板是用于彩色显示的。因此，在显示方面一个像素是由对应于RGB彩色分量的子像素组成的。
采用逐线(line-sequential)扫描系统，作为有机EL显示面板的驱动系统。即，采用驱动系统，其中基于逐行水平线控制像素的亮度。
在本示例实施例中，使用具有在对应于每个有机EL元件的像素电路中提供的电容的有机EL面板。
因此，在该有机EL显示面板中，被写入并存储在电容中的灰度信息(即电压值)保持在其中直到下一写入时刻。因此，以类似于逐帧扫描系统的那种模式来照亮有机EL显示面板。即，当基于逐行水平线进行灰度信息(即电压值)的写入时，基于写入的灰度信息的每个像素的亮度被允许从灰度信息的写入时刻持续一帧周期。
(A-2)功耗检测装置的结构
图1显示由本发明人提出的功耗检测装置的示例功能结构。功耗检测装置1包括两个功能块：线电流计算部分3和功耗计算部分5。
线电流计算部分3是用于基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值的处理设备。功耗计算部分5是用于基于在数量上对应于垂直分辨率的最近的线电流值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率的处理设备。
(a)线电流计算部分
图2是线电流计算部分3的功能方框图。在该示例实施例中的线电流计算部分3包括两个功能块：电流值变换部分11和线电流值计算部分13。
电流值变换部分11是用于将对应于每个像素的输入信号(即灰度值)变换成电流值in(其中1≤n≤垂直分辨率)的处理设备。在该示例实施例中，电流值变换部分11通过使用存储在灰度值和在有机EL元件中流过的电流的值(即电流值)之间的对应关系的变换表，将对应于每个像素的灰度值变换成电流值。
图13显示在灰度值和电流值之间的示例对应关系。从图3中明显看出，灰度值和电流值通常具有非线性关系。可以通过现有的实验得到它们之间的该对应关系。在该示例实施例中，该对应关系被存储在变换表中。
线电流值计算部分13是用于计算在数量上对应于水平分辨率的电流值in的和来获得线电流值I(＝∑in)(其中n从1到一条水平线中的像素数量(即水平分辨率))的处理设备。线电流值I是由每条水平线消耗的电流的值。
线电流值计算部分13与水平同步脉冲同步地操作，且识别水平线的边界。每次计算构成该水平线的所有像素的电流值的总和时，线电流值计算部分13向功耗计算部分5输出所计算的总和作为线电流值。
图4显示所计算的线电流值的图像。垂直轴代表电流值，而水平轴代表水平线的位置(即水平线数量)。
在图4中，每个条线图的长度代表相应的水平线的线电流值。
因此，图4显示根据构成一帧的水平线的位置的电流值中的变化。如图4所示，在普通显示图像中，线电流值根据水平线的位置而大幅度地变化。
当水平线上的所有像素是黑色(不照明)时，线电流值采用最小值(0)。当水平线上的所有像素被100％的亮度照明时，线电流值采用最大值。像素通常采用这两个极端之间的亮度值。
(b)功耗计算部分
图5是功耗计算部分5的功能方框图。在该示例实施例中的功耗计算部分5包括三个功能块：线电流值存储部分21、面板电流值计算部分23，和功耗计算部分25。
线电流值存储部分21是用于存储从线电流值计算部分13提供的、在数量上对应于垂直分辨率的最近线电流值I的处理设备。即不考虑被显示的帧，线电流值存储部分21存储在最近一帧周期中输入的线电流值I。因此，在线电流值存储部分21中，由最近的线电流值覆盖最早被记录了的线电流值I。
面板电流值计算部分23是用于计算在数量上对应于垂直分辨率的电流值I的和来获得面板电流值Ipanel(＝∑Im)(其中1≤m≤垂直分辨率)的处理设备。面板电流值Ipanel是由整个显示面板消耗的电流的值。在这里，面板电流值Ipanel意味着当特定水平线被更新时由整个面板消耗的电流量。使用上述计算公式的原因是，基于逐行水平线，即一条水平线接另一条水平线，更新的合并图像被照明的同时用于显示。
图6A到6D显示面板电流值Ipanel随时间的变化，和用于计算面板电流值Ipanel的线电流值的范围。图6A显示垂直同步脉冲VS。其脉冲周期对应于一帧周期。图6B显示水平同步脉冲HS。与其脉冲周期同步，输入相应的水平线的图像信号，且计算每条水平线的线电流值。图6C显示面板电流值随时间的变化。图6D显示用于计算面板电流值的线电流值的范围。
如图6D所示，用于计算面板电流值的线电流值的范围由同步于水平同步脉冲HS的一条水平线来顺序地移动(shift)。每次更新构成显示屏幕的任何水平线图像时执行该移动。因此，从水平线的移位导致的线电流值的差异表现为面板电流值Ipanel随时间的变化。
功耗计算部分25是用于通过将面板电流值Ipanel与显示面板的电源电压值Vcc相乘、在水平线循环期上计算整个显示面板的功率信号W(＝Ipanel×Vcc)的处理设备。在普通系统的情况下，电源电压值Vcc是固定的。注意，在为了峰值亮度控制等等而调整(regulate)电源电压值Vcc的情况下，在计算时刻的该电源电压值Vcc被用于计算功耗。
图7A到7D显示整个显示面板的功耗的检测时序。图7A显示垂直同步脉冲VS的输入时序。图7B显示水平同步脉冲HS的输入时序。图7C显示面板电流值随时间的变化。图7D显示功耗W的检测时序。如图7D所示，整个显示面板的功耗W在同步于水平同步脉冲HS时被检测。
注意，在相关技术中，整个显示面板的功耗在同步于垂直同步脉冲VS时被检测。因此，在该示例实施例中，相比于相关技术，功耗的检测的时间间隔减少到因子1/(垂直分辨率)。如上所述，在该示例实施例中，可能用同步于即显示图像的更新循环的水平同步脉冲循环的时序，来检测整个显示面板的功耗W。
(A-3)功耗检测的操作和效果
现在，将按照处理过程描述由具有上述功能结构的功耗检测装置1执行的功耗检测的操作。
图8显示图示了该过程的流程图。在其中处理水平线的周期中执行以下描述的一系列处理。
功耗检测装置1将输入图像信号(即灰度值)变换成电流值in(S1)。顺序地输入该输入图像信号。接下来，功耗检测装置1将由上述变换处理所获得的电流值in与线电流值I相加(S2)。当已经更新了线电流值I时，功耗检测装置1判断所相加在一起的电流值in的数量是否对应于水平分辨率(S3)。即，功耗检测装置1判断电流值in的参数n是否到达对应于垂直分辨率的数量。
如果步骤S3的判断的结果为否定的，即意味着还没有完成在相同水平线上所有电流分量的相加，功耗检测装置1返回步骤S1的变换处理。
同时，如果步骤S3的判断的结果为肯定的，功耗检测装置1判断已经完成了关于当前输入的(即当前更新的)水平线的线电流值I的计算。在该点，功耗检测装置1确定已经计算了线电流值I(S4)。
然后，功耗检测装置1使用所确定的线电流值I来计算整个显示面板的功耗值(S5)。
接下来，功耗检测装置1复位线电流值I(S6)，并再次返回步骤S1的变换处理。
连续地重复以上处理操作。因此，使得可能在水平线循环期上检测整个显示面板的功耗值。另外，因为该检测循环与水平线的更新循环一致，因此可能接近实时地检测功耗的变化。
在该示例实施例中，用于计算功耗所需的存储器大小需要不超过足以用于存储在数量上对应于水平分辨率的电流值(由上述变换所获得)的容量，以及足以存储在数量上对应于垂直分辨率的线电流值的容量。该容量值相比于用于存储对应于一帧的输入图像信号(即灰度值)所需的存储器容量来说是非常低的。
因此，实现了功耗检测装置的电路尺寸的减少。当在有机EL显示装置或其他电子设备中装配功耗检测装置时，由于减少的电路尺寸，则可能在现有半导体集成电路的部分上装配功耗检测装置。这可以消除为要装配在有机EL显示装置或其他电子设备中的功耗检测装置准备新空间或外部线的需要。
(B)示例应用设备
在这里，将描述使用上述功耗检测装置1的示例应用设备。在下文章，将描述用于通过使用实时检测的功耗值来控制有机EL显示面板的峰值亮度的峰值亮度控制装置。该峰值亮度控制装置对应于所附权利要求中的“功耗控制装置”。
(B-1)示例基本结构
图9显示根据本示例实施例的峰值亮度控制装置31的示例基本结构。该峰值亮度控制装置31包括三个功能块：功耗检测部分33、功耗控制部分35，和峰值亮度控制信号产生部分37。
功耗检测部分33对应于上述功耗检测装置1。如上所述，功耗检测装置33在水平同步脉冲循环上输出由于有机EL面板模块41的照明而产生的功耗。
功耗控制部分35是用于比较实时计算出的功耗值(即预期值)和先前设置的可允许的功耗值来输出对于功耗的控制信号以便预期值不会超过可允许的功耗值的处理设备。
图10显示由功耗控制部分35所执行的基本处理操作。当提供在下一个水平同步周期中消耗的功耗值W时，功耗控制部分35判断功耗值W是否超过可允许的功耗值(S11)。
如果步骤S11的判断结果是肯定的(即如果功耗值W超过可允许的功耗值)，则功耗控制部分35输出控制信号来减少显示屏幕的峰值亮度(S12)。同时，如果步骤S11的判断结果是否定的(即如果功耗值W不超过可允许的功耗值)，则功耗控制部分35输出控制信号来将显示屏幕的峰值亮度位置在所设值(S13)。每次处理任何水平线时重复上述操作。
峰值亮度控制信号产生部分37是用于基于对于功耗的控制信号来产生对于有机EL面板模块41的峰值亮度控制信号的处理设备。随着同步于水平同步脉冲HS的时序自然地执行该峰值亮度控制信号的更新。图11A到11D显示峰值亮度控制信号的更新时序。
图11A显示垂直同步脉冲VS的输入时序。图11B显示水平同步脉冲HS的输入时序。图11C显示由整个显示面板随时间消耗的功率的变化。图11D显示峰值亮度控制信号的更新时序。
如上所述，使用由功耗检测部分33的检测结果使得可能在水平线循环期上控制有机EL面板的峰值亮度。因此，根据显示图像的显示控制功耗的变化以便功耗满足可允许的功耗值的范围成为可能。
(B-2)示例应用1(占空脉冲类型)
在这里，将描述用于经由占空脉冲的切换(switch)控制来控制有机EL显示面板的峰值亮度的方法。
参考图12A和12B，占空脉冲是用于在一条水平线周期(见图12A)中定义有机EL元件的照明时间(见图12B)的信号。在图12B中，占空脉冲的L电平长度对应于有机EL元件的照明时间的长度。
由于灰度值相同，照明时间越长，峰值亮度变得越高，而照明时间越短，峰值亮度变得越低。
将参考占空脉冲宽度在两个值之间切换的情况来描述该示例应用。即，占空脉冲在两种占空脉冲之间切换：具有相对较长的脉冲宽度(即更长的照明时间长度)的占空脉冲，和具有相对较短的脉冲宽度(即更短的照明时间长度)的占空脉冲。
(a)装置结构
图13是包含功耗检测装置的峰值亮度控制装置51的功能方框图。注意，在图13中，给具有图9中相应的部件的部件分配图9中相同的标号。峰值亮度控制装置51包括三个功能块：功耗检测部分33、功耗控制部分35，和占空脉冲产生部分53。在这三个功能块中，占空脉冲产生部分53对应于峰值亮度控制信号产生部分37。
由占空脉冲产生部分53所产生的占空脉冲被供应给被用于控制有机显示面板71的照明时间的有机EL面板模块61中的栅极线驱动器69。自然地，由于占空脉冲，产生了具有不同脉冲宽度的上述两种占空脉冲中的任一种，以便被同步于水平同步脉冲。
有机EL面板模块61包括时序控制部分63、数据线驱动器65、栅极线驱动器67和69，和有机EL显示面板71。
时序控制部分63是用于基于输入图像信号产生用于显示屏幕所需的时序信号的控制设备。
数据线驱动器65是用于驱动有机EL显示面板71的数据线的电路。数据线驱动器65将指定像素照明亮度的灰度值变换成模拟电压值，且供应该模拟电压值到数据线。数据线驱动器65是由已知驱动电路构成的。
栅极线驱动器67是用于根据逐线扫描系统选择性地驱动被提供用于选择灰度值被写入的水平线的栅极线的电路。栅极线驱动器67是由具有在数量上对应于垂直分辨率的阶段(stage)的移位寄存器构成。当经由每个寄存器阶段施加信号到在水平方向延伸的相应的栅极线时，随着同步于水平同步脉冲的时序而顺序地移动用于选择水平线的信号。同样栅极线驱动器67由已知驱动电路构成。
栅极线驱动器69是用于根据逐线扫描系统驱动被提供用于传输占空脉冲的栅极线的电路。而且栅极线驱动器69由具有在数量上对应于垂直分辨率的阶段的移位寄存器构成。在该示例应用中，在每个水平同步时间点，新的占空脉冲被输入到第一寄存器阶段，以便顺序地传输占空脉冲。不必多说，被输入到第一寄存器阶段的占空脉冲具有上述两种脉冲宽度的任一种。
(b)有机EL显示面板
有机EL显示面板71是其中以矩阵形式排列显示像素的显示设备。如14显示了显示像素73的示例电路。显示像素73被排列在数据线和栅极线的交叉点。显示像素73包括数据开关元件T1、电容器C1、电流供应元件T2，和照明周期控制元件T3。
数据开关元件T1是用于控制经由数据线供应的电压值的进入(taking in)的晶体管。由栅极线驱动器67控制进入时刻。
电容器C1是用于将该进入电压值保留一帧周期的存储元件。使用电容器C1实现了类似于逐帧扫描系统的照明模式。
电流供应元件T2是用于向有机EL元件D1供应对应于电容器C1中所保留的电压值的驱动电流的晶体管。
照明周期控制元件T3是用于控制对于有机EL元件D1的驱动电流的供应和停止的晶体管。
按照沿着驱动电流所供应的路径而串联排列照明周期控制元件T3。当照明周期控制元件T3导通时，照明有机EL元件D1。同时，当照明周期控制元件T3截止时，不照明有机EL元件D1。
(c)占空脉冲产生部分
图15显示占空脉冲产生部分53的示例内部结构。占空脉冲产生部分53包括三个功能模块：固定占空脉冲产生器81和83，和选择电路85。
固定占空脉冲产生器81是用于产生具有相对短的L电平长度的占空脉冲1的处理设备。固定占空脉冲产生器83是用于产生具有相对长的L电平长度的占空脉冲2的处理设备.
图16A到16C显示占空脉冲1和占空脉冲2。
选择电路85是用于基于从功耗控制部分35提供的控制信号来选择性的输出占空脉冲1或占空脉冲2的任一个的处理设备。
在本示例中，当控制信号指示“导通(ON)”时(即当预期功耗值超过可允许的功耗值时)选择电路85选择占空脉冲1(图16B)。
同时，当控制信号指示“截止(OFF)”时(即当预期功耗值不超过可允许的功耗值时)选择电路85选择占空脉冲2(图16C)。
(d)峰值亮度控制的操作和效果
图17A到17E显示涉及峰值亮度控制的控制脉冲的输出示例。图17A显示垂直同步脉冲VS的输入时序。图17B显示水平同步脉冲HS的输入时序。
图17C显示面板电流值随时间的变化。图中的虚点线代表可允许的功耗值，即由功耗控制部分35所使用的基准。在图17C中，在三个分开的时间段，面板电流值超过可允许的功耗值。
图17D显示由功耗控制部分35输出的控制信号的例子。在图17D中，在大多数时间段中控制信号指示“截止”。注意，控制信号的状态可基于逐行水平线切换。
图17E是用于说明占空脉冲的移动的过渡图。每条斜线代表具有特定脉冲宽度的占空脉冲是如何随时间从一个阶段移动到下一个阶段的。如图17E所示，关注于特定时间点，确定相应的水平线的照明时间的占空脉冲在它们的产生时间点中不同。
因此，如果确定超过了可允许的功耗哪怕一次，则具有短脉冲宽度的占空脉冲2控制任何一条水平线的照明持续至少一帧周期。这用于在功耗值相对高的周期中减少实际的功耗值。因此，来根据显示图像的显示控制功耗的变化以满足可允许的功耗值成为可能。
(B-3)示例应用2(占空脉冲类型)
在这里，将描述调整占空脉冲宽度来控制有机EL显示面板的峰值亮度的方法。即，取代在两种占空脉冲宽度之间切换的控制，无级地调整占空脉冲宽度。
(a)装置结构
图18是包含功耗检测装置的峰值亮度控制装置91的功能方框图。注意，在图18中，给具有对应于图13中的部件的部件分配图13中相同的标号。
峰值亮度控制装置91包括三个功能块：功耗检测部分33、功耗控制部分93，和占空脉冲产生部分95。示例应用2不同于示例应用1在于功耗控制部分93和占空脉冲产生部分95。
在本示例应用中，当整个显示面板的预期功耗值超过可允许的功耗值，功耗控制部分93向占空脉冲产生部分95输出调节信息Δ，来给出指令以将功耗至少减少对应于整个显示面板的预期功耗值超过可允许的功耗值的量的范围。注意，当满足可允许的功耗值时，调节信息指示为0(零)。
占空脉冲产生部分95是用于产生具有减少了由调节信息Δ所指示的长度的脉冲宽度的占空脉冲的处理设备。
图19显示占空脉冲产生部分95的示例内部结构。占空脉冲产生部分95包括三个功能块：固定占空脉冲产生器101、熄灯(light-off)时序设置部分103，和“或”电路(“OR”电路)105。
固定占空脉冲产生器101是用于产生具有先前设置的固定脉冲宽度的占空脉冲的处理设备。在本示例中，固定占空脉冲产生器101产生其中照明时间是水平线周期的40％的占空脉冲。
熄灯时序设置部分103是用于用根据调节信息Δ随时序将它的输出电平从L电平切换到H电平的处理设备。
或电路15是用于获得从固定占空脉冲产生器101提供的占空脉冲和从熄灯时序设置部分103提供的熄灯时序信号的逻辑或(disjunction)的处理设备。例如，或电路105是由逻辑电路构成的。
图20A到20D显示通过占空脉冲产生部分95的占空脉冲的产生。图20A显示由水平同步脉冲定义的水平线周期。图20B显示由固定占空脉冲产生器101产生的示例占空脉冲。
图20C显示由熄灯时序设置部分103产生的示例熄灯时序信号。熄灯时序信号的L电平周期的长度根据调节信息Δ而变化。图20D显示从或电路105输出的示例占空脉冲。由于逻辑或，熄灯时序信号的H电平具有优先级，因此强制减少了占空脉冲宽度。
(d)峰值亮度控制的操作和效果
图21A到21E显示涉及峰值亮度控制的控制脉冲的输出示例。图21A显示垂直同步脉冲VS的输入时序。图21B显示水平同步脉冲HS的输入时序。
图21C显示面板电路随时间的变化。图中虚点线代表可允许的功耗值，即由功率信号控制部分93所使用的基准。在图21C中，在三个分开的时间段，面板电流值超过可允许的功耗值。
图21D显示由功耗控制部分93所输出的示例控制信号。在图21D中，当功耗值满足可允许的功耗值时，调节信息指示Δ0。当功耗值超过可允许的功耗值时，调节信息依赖于功耗值超过可允许的功耗值的量来指示Δ1、Δ2，或Δ3。
图21E是用于说明占空脉冲的移动的过渡图。每条斜线代表具有特定脉冲宽度的占空脉冲是如何随时间从一个阶段移动到下一个阶段的。在图21E的情况下，顺序传输在调节信息为其指示Δ0水平线周期中产生的占空脉冲，同时将照明时间保持在水平线周期的40％。
同时，顺序传输在功耗值通过其超过可允许的功耗值的量相对小的水平线周期(即调节信息指示Δ1的水平线周期)中产生的占空脉冲，同时将照明时间保持在水平线周期的35％。同时，顺序传输在功耗值超过可允许的功耗值的量相对大的水平线周期(即调节信息指示Δ2的水平线周期)中产生的占空脉冲，同时将照明时间保持在水平线周期的20％。
如上所述，因为具有减少的照明时间的占空脉冲保持一帧周期(即因为当导致功耗超过可允许的功耗值的水平线保持在显示屏幕内时缩短至少一条水平线的照明时间)，可能防止实际功耗超过可允许的功耗值。
(B-4)示例应用3(电源电压类型)
在这里，将描述用于经由电源电压线的切换控制来控制有机EL显示面板的峰值亮度的方法。更具体地，电源电压在两种电源电压之间切换。
(a)装置结构
图22是包含功耗检测装置的峰值亮度控制装置111的功能方框图。注意，在图22中，给具有图13中相应的部件的部件分配图13中相同的标号。
峰值亮度控制装置111包括三个功能块：功耗检测部分33、功耗控制部分35，和电源电压控制部分113。示例应用3不同于示例应用1在于电源电压控制部分113。
具体地，在本示例应用中，由电源电压控制部分113产生的电源电压被提供给被用于控制施加在有机EL显示面板125上的电源电压值的有机EL面板模块121中的电源电压源123。不必多说，作为电源电压值，产生两种电源电压值的任何一种，以便同步于水平同步脉冲。
有机EL面板模块121包括时序控制部分63、数据线驱动器65、栅极线驱动器67、电源电压源123，和有机EL显示面板125。电源电压源123选择性地向电源线供应对应于从电源电压控制部分113提供的电源电压值的模拟电压。例如，电源电压源123是由数字到模拟变换电路构成的。
(b)有机EL显示面板
有机EL显示面板125是在其中以矩阵形式排列了显示像素的显示设备。图23显示其中显示像素73被连接到电源电压源123的示例方式。显示像素的内部结构与图14所示的结构相同。因此，省略其具体描述。
如图23所示，从电源电压源123提供的两种模拟电压经由电源线被提供给电流供应元件T2的源端。
如图23所示，在该示例实施例中，固定了用于控制照明周期控制元件T3的占空脉冲的照明时间。
(c)占空脉冲产生部分
图24显示电源电压控制部分113的示例内部结构。电源电压控制部分113包括三个功能块：电源电压值存储器131和133，和选择电路135。
电源电压值存储器131是用于存储标准电压值的存储设备。例如，电源电压值存储器131是由RAM、ROM或其他存储元件构成的。电源电压值存储器133是用于存储用于功耗值超过可允许的功耗值的时间段的电源电压值(0V)的存储设备。例如，电源电压值存储器133同样是由RAM、ROM或其他存储元件构成的。
选择电路135是用于基于从功耗控制部分35提供的控制信号来选择性地输出电源电压1(即标准值)或电源电压2(即0V)的处理设备。
在该例中，当控制信号指示“导通”时(即，当预期功耗值超过可允许的功耗值时)，选择电路135选择电源电压值2(即0V)。
同时，当控制信号指示“截止”时(即，当预期功耗值不超过可允许的功耗值时)，选择电路135选择电源电压值1(即标准值)。
(d)峰值亮度控制的操作和效果
图25A到25E显示涉及峰值亮度控制的控制脉冲的输出示例。图25A显示垂直同步脉冲VS的输入时序。图25B显示水平同步脉冲HS的输入时序。
图25C显示面板电流值随时间的变化。图中的虚点线代表可允许的功耗值，即由功耗控制部分35所使用的基准。在图25C中，在三个分开的时间段，面板电流值超过可允许的功耗值。
图25D显示由功耗控制部分35输出的示例控制信号。在图25D，控制信号在多数时间段指示“截止”。注意，控制信号的状态可基于逐行水平线切换。
图25E显示根据电源电压控制部分113的控制来实际施加的电源电压值的变化。如图25E所示，仅在功耗值超过可允许的功耗值时，电源电压值为0V。即，在这个时间段中，整个显示屏幕被强制关断。不必多说，当功耗值满足可允许的功耗值时，施加标准的电源电压值以便整个显示屏幕被照明。
如上所述，在该示例应用中，当功耗值超过可允许的功耗时，屏幕被强制关闭。因此，可能防止实际功耗值超过可允许的功耗。
(B-5)示例应用4(电源电压类型)
在这里，将描述用于调整电源电压值以控制有机EL显示面板的峰值亮度的方法。具体地，取代在两种电源电压值之间切换的控制，无级地调整电源电压值。
(a)装置结构
图26是包含功耗检测装置的峰值亮度控制装置141的功能方框图。注意，在图26中，给具有图22中相应的部件的部件分配图22中相同的标号。
峰值亮度控制装置141包括三个功能块：功耗检测部分33、功耗控制部分143，和电源电压控制部分145。示例应用4不同于示例应用3在于功耗控制部分143和电源电压控制部分145。
在本示例应用中，功耗控制部分143向电源电压控制部分145输出调节信息Δ来给出指令以将功耗减少预期功耗值超过可允许的功耗值的量。注意，当满足可允许的功耗值时，调节信息指示为0(零)。
电源电压控制部分145是用于允许向电源电压源123提供的电源电压值将低于标准值由调节信息Δ指示的量的处理设备。
图27显示电源电压控制部分145的示例内部结构。电源电压控制部分145包括两个功能块：电源电压值存储器151和减法电路153。
电源电压值存储器151是用于存储先前设置的电源电压的标准值的存储设备。例如，电源电压值存储器151是由RAM、ROM或其他存储元件构成的。
减法电路153是用于从来自电源电压值存储器151提供的电源电压值减去由调节信息Δ所指示的量的处理设备。例如，减法电路153是由逻辑电路构成。
(d)峰值亮度控制的操作和效果
图28A到28E显示涉及峰值亮度控制的控制脉冲的输出示例。图28A显示垂直同步脉冲VS的输入时序。图28B显示水平同步脉冲HS的输入时序。
图28C显示面板电流值随时间的变化。图中的虚点线代表可允许的功耗值，即由功耗控制部分143所使用的基准。在图28C中，在三个分开的时间段，面板电流值超过可允许的功耗值。
图28D显示由功耗控制部分143所输出的示例控制信号。在图28D中，当功耗值满足可允许的功耗值时，调节信息指示Δ0。当功耗值超过可允许的功耗值时，调节信息依赖于功耗值超过可允许的功耗值的量来指示Δ1、Δ2，或Δ3。
图28E显示根据电源电压控制部分145的控制来实际施加的电源电压值的变化。在图28E的情况下，在调节信息指示Δ0的水平线周期中，施加了标准电源电压值。同时，在功耗值超过可允许的功耗值的水平线周期中，施加了具有低于标准值由调节信息Δ1、Δ2或Δ3指示的量的电压值的电源电压。
如上所述，在该示例应用中，即使当实际功耗值超过可允许的功耗时，可以无需关闭整个显示屏幕，可能用减少的峰值亮度维持屏幕显示。因此，可能最小化图像质量的恶化。不必多说，还可能防止实际功耗值超过可允许的功耗值。
(H)其他示例实施例
(H-1)示例实现
在这里，将描述上述功耗检测装置和峰值亮度控制装置的示例实现。
(a)自发光显示装置
参考图29，功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在自发光显示装置(包括面板模块)161中。
在图29中，自发光显示装置161包含显示面板163，和功耗检测装置/峰值亮度控制装置165。
(b)图像处理装置
参考图30，功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在图像处理装置171中作为外部设备，用于向自发光显示装置181提供图像信号。
在图30中，图像处理装置171包含图像处理部分173，和功耗检测装置/峰值亮度控制装置175。
(c)电子设备
功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在包含自发光显示装置的各种电子设备中。注意，电子设备可以是便携式或固定式的任一种。还注意，自发光显示装置不一定需要被包含在电子设备中。
(c1)广播波形接收装置
功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在广播波形接收装置中。
图31显示广播波形接收装置1001的示例功能结构。广播波形接收装置1001包含作为主要组件的显示面板1003、系统控制部分1005、操作部分1007、存储介质1009、电源1011，和调谐器1013。
例如系统控制部分1005是由微处理器构成的。系统控制部分1005控制整个系统的操作。操作部分1007可以是机械操作单元或图形用户界面。
存储介质1009被用作对于对应于显示在显示面板1003上的图像或视频的数据、固件、应用程序等等的存储空间。在广播波形接收装置1001是便携式的情况下，使用电池电源作为电源1011。不必多说，在广播波形接收装置1001是固定式的情况下，可以使用商业电源。
调谐器1013是用于选择性地从进入的广播波形中接收由用户选择的特定信道的广播波形的无线设备。
例如，该广播波形接收装置的结构可以被应用于电视节目接收器或收音节目接收器。
(c2)音频系统
功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在音频系统中。
图32显示作为回放设备的音频系统1101的示例功能结构。
作为回放设备的音频系统1101包含作为主要组件的显示面板1103、系统控制部分1105、操作部分1107、存储介质1109、电源1111、音频处理部分1113，和扩音器1115。
而且，在这种情况下，例如，系统控制部分1105由微处理器构成。系统控制部分1105控制整个系统的操作。操作部分1107可以是机械操作单元或图形用户界面。
存储介质1109被用作对于音频数据、固件、应用程序等等的存储空间。在音频系统1101是便携式的情况下，使用电池电源作为电源1111。不必多说，在音频系统1101是固定式的情况下，可以使用商业电源。
音频处理部分1113是用于使音频数据进行信号处理的处理设备。其中还执行已压缩音频数据的解压缩。扩音器1115是用于输出再现的声音的设备。
在音频系统1101用作录音器的情况下，接入麦克风以取代扩音器1115。在这种情况下，音频处理部分1113可以具有压缩音频数据的功能。
(c3)通信装置
功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在通信装置中。
图33显示通信装置1201的示例功能结构。通信装置1201包含作为主要组件的显示面板1203、系统控制部分1205、操作部分1207、存储介质1209、电源1211、无线通信部分1213。
例如，系统控制部分1205由微处理器构成。系统控制部分1205控制整个系统的操作。操作部分1207可以是机械操作单元或图形用户界面。
存储介质1209被用作对于对应于显示在显示面板1203上的图像或视频的数据文件、固件、应用程序等等的存储空间。在通信装置1201是便携式的情况下，使用电池电源作为电源1211。不必多说，在通信装置1201是固定式的情况下，可以使用商业电源。
无线通信部分1213是用于向或从另一设备传输和接收数据的无线设备。例如，该通信装置的结构可以被应用于固定电话或移动电话。
(c4)图像拾取装置
功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在图像拾取装置中。
图34显示图像拾取装置1301的示例功能结构。图像拾取装置1301包含作为主要组件的显示面板1303、系统控制部分1305、操作部分1307、存储介质1309、电源1311、图像拾取部分1313。
例如，系统控制部分1305由微处理器构成。系统控制部分1305控制整个系统的操作。操作部分1307可以是机械操作单元或图形用户界面。
存储介质1309被用作用于对应于显示在显示面板1303上的图像或视频的数据文件、固件、应用程序等等的存储空间。在通信装置1301是便携式的情况下，使用电池电源作为电源1311。不必多说，在通信装置1301是固定式的情况下，可以使用商业电源。
例如，图像拾取部分1313由CMOS传感器和用于处理从CMOS传感器输出的信号的信号处理部分组成。例如，该图像拾取装置的结构可以被应用于数码相机、视频摄像机。
(c5)信息处理装置
功耗检测装置和峰值亮度控制装置可以被包含在便携式信息处理装置中。
图35显示便携式信息处理装置1401的示例功能结构。便携式信息处理装置1401包含作为主要组件的显示面板1403、系统控制部分1405、操作部分1407、存储介质1409和电源1411。
例如，系统控制部分1405由微处理器构成。系统控制部分1405控制整个系统的操作。操作部分1407可以是机械操作单元或图形用户界面。
存储介质1409被用作用于对应于显示在显示面板1403上的图像或视频的数据文件、固件、应用程序等等的存储空间。在通信装置1401是便携式的情况下，使用电池电源作为电源1411。不必多说，在通信装置1401是固定式的情况下，可以使用商业电源。
例如，该信息处理装置的结构可以被应用于游戏机、电子书、电子词典、计算机。
(H-2)显示装置
在上述示例实施例中，通过示例已经描述了有机EL显示面板。但是，该显示控制技术可以被广泛应用于其他自发光显示装置。例如，该显示控制技术可以被应用于无机EL显示面板、FED显示面板等等。
(H-3)占空脉冲
在在上述示例实施例中，已经描述了占空脉冲作为用于指定在一条水平线内照明时间的长度的信号。
但是，占空脉冲可以是用于指定在一帧内照明时间的长度的信号。
(H-4)计算机程序
在上述示例实施例中描述的功耗检测装置和峰值亮度控制装置中，处理功能可以在硬件或软件中实现，或可替换地，可以如此配置以便某些处理功能在硬件中实现，而其他在软件中实现。
(H-5)其他
本领域技术人员应当理解，可以依赖于设计需求和其他因素，在它们处在所附权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、合并、子合并和替换。
相关申请的交叉引用
本发明包含涉及2006年7月18日在日本专利局提交的日本专利申请JP2006-195893的主题，其全部内容被引用合并于此。

Claims (15)

1.一种功耗检测装置，包括：
线电流计算部分，其被配置用于基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；和
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率。
2.一种功耗检测装置，包括：
电流值变换部分，其被配置用于将图像信号变换成关于每个像素的电流值；
线电流值计算部分，其被配置用于计算在数量上对应于水平分辨率的电流值的和来获得由相应的水平线消耗的线电流的值；
线电流值存储部分，其被配置用于存储从所述线电流值计算部分提供的、在数量上对应于垂直分辨率的最近线电流值；
面板电流值计算部分，其被配置用于计算在数量上对应于垂直分辨率的线电流值的和来获得由整个显示面板消耗的面板电流的值；和
功耗计算部分，其被配置用于将面板电流的值乘以显示面板的电源电压值，来获得在水平线循环期上的整个显示面板的功耗。
3.一种图像处理装置，包括：
线电流计算部分，其被配置用于基于输出到自发光显示装置的图像信号计算由每条水平线消耗的线电流的值，所述自发光显示装置包含具有自发光元件和用于自发光元件的矩阵排列的像素电路的显示面板，其中根据逐线扫描系统来将像素信号写入且每个像素信号被保留在相应的一个像素电路中直到下一写入时间；和
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率。
4.一种自发光显示装置，包括：
显示面板，其具有自发光元件和用于自发光元件的矩阵排列的像素电路，每个像素电路被配置用于保留根据逐线扫描系统写入该像素电路的图像信号直到下一写入时间；
线电流计算部分，其被配置用于基于提供到所述显示面板的图像信号计算由每条水平线消耗的线电流的值；和
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由所述整个显示面板消耗的功率。
5.一种电子设备，包括：
显示面板，其具有自发光元件和用于自发光元件的矩阵排列的像素电路，每个像素电路被配置用于保留根据逐线扫描系统写入该像素电路的图像信号直到下一写入时间；
线电流计算部分，其被配置用于基于提供到所述显示面板的图像信号计算由每条水平线消耗的线电流的值；和
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由所述整个显示面板消耗的功率。
6.一种用于检测功耗的方法，所述方法包括步骤：
基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；以及
基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率。
7.一种计算机程序，其使得计算机执行步骤：
基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；以及
基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率。
8.一种功耗控制装置，包括：
线电流计算部分，其被配置用于基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率；和
功耗控制部分，其被配置用于在水平线循环期上控制显示屏幕的峰值亮度，以便在水平线循环期上所计算的功耗满足可允许的功耗。
9.根据权利要求8所述的功耗控制装置，其中所述功耗控制部分调整用于控制在水平扫描周期内的照明周期的占空脉冲宽度。
10.根据权利要求8所述的功耗控制装置，其中所述功耗控制部分调整施加在显示面板上的电源电压值。
11.一种图像处理装置，包括：
线电流计算部分，其被配置用于基于输出到自发光显示装置的图像信号计算由每条水平线消耗的线电流的值，所述自发光显示装置包含具有自发光元件和用于自发光元件的矩阵排列的像素电路的显示面板，其中根据逐线扫描系统来将像素信号写入且每个像素信号被保留在相应的一个像素电路中直到下一写入时间；
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率；和
功耗控制部分，其被配置用于在水平线循环期上控制显示屏幕的峰值亮度，以便在水平线循环期上所计算的功耗满足可允许的功耗。
12.一种自发光显示装置，包括：
线电流计算部分，其被配置用于基于输出到自发光显示装置的图像信号计算由每条水平线消耗的线电流的值，所述自发光显示装置包含具有自发光元件和用于自发光元件的矩阵排列的像素电路的显示面板，其中根据逐线扫描系统来将像素信号写入且每个像素信号被保留在相应的一个像素电路中直到下一写入时间；
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率；和
功耗控制部分，其被配置用于在水平线循环期上控制显示屏幕的峰值亮度，以便在水平线循环期上所计算的功耗满足可允许的功耗。
13.一种电子设备，包括：
显示面板，其具有自发光元件和用于自发光元件的矩阵排列的像素电路，每个像素电路被配置用于保留根据逐线扫描系统写入该像素电路的图像信号直到下一写入时间；
线电流计算部分，其被配置用于基于提供到所述显示面板的图像信号计算由每条水平线消耗的线电流的值；
功耗计算部分，其被配置用于基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由所述整个显示面板消耗的功率；和
功耗控制部分，其被配置用于在水平线循环期上控制显示屏幕的峰值亮度，以便在水平线循环期上所计算的功耗满足可允许的功耗。
14.一种用于控制功耗的方法，所述方法包括步骤：
基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；
基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率；以及
在水平线循环期上控制显示屏幕的峰值亮度，以便在水平线循环期上所计算的功耗满足可允许的功耗。
15.一种计算机程序，其使得计算机执行步骤：
基于图像信号计算由每条水平线消耗的线电流值；
基于在数量上对应于垂直分辨率的线电流的最近值，在水平线循环期上计算由整个显示面板消耗的功率；以及
在水平线循环期上控制显示屏幕的峰值亮度，以便在水平线循环期上所计算的功耗满足可允许的功耗。
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