TW200534000A

TW200534000A - Device and method for adjusting backlight brightness

Info

Publication number: TW200534000A
Application number: TW093109462A
Authority: TW
Inventors: Jih-Fon Huang; Huan-Hsin Li
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2005-10-16
Also published as: US8154506B2; US20080211763A1; TWI257512B; US7382350B2; US20050219199A1

Description

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【發明所屬之技術領域】本發明係有關於-種調整背光亮度方法及裝置，特別是使用於顯示器。本發明係利用偵測影像之影像負載，而得知影像的日月暗特性，進而調整_示器、之背光單元之亮【先前技術】隨著半導體製造以及平面顯示器技術之進步，習知如液晶顯示器（Liquid Crystal Dlsplay，LCD)等顯示裝置，已可應用於各種不同之電子產品，例如行動電話 (Cellular Telephone )、數位相機（Digital Camera ) 以數位助理（Personal DigUal Assistant，ρ])Α )等貝汛產品’甚至是飛航儀器顯示系統都採用了 LCD技術。這類的產品通常會在不同明暗程度的環境中使用，為了讓顯示在LCD螢幕上的影像擁有更佳的能見度，需要一背光（back light)源，也就是位於LCD面板背面的光源。然而，目前L C D的尺寸越來越大，導致所產生的流明將會形成強烈的光面，如此會造成人眼的不適。在習知技術中，係利用外部感測器偵測環境光量，進而調整背光的亮度，使外界光量與LCD面板所顯示之亮度達到平衡。當外界光量較大時’，提供較低之亮度至LCD面板，而當外界光量較小時，提供較高之亮度至LCD面板。然而’當外界光量較大，而L C D所顯示之晝面之灰階值較低（較黑暗）時，若提供較低的亮度至L C D，則導致晝面更加黑暗，使用者則無法正確地判斷晝面的内容。

0632-10347TWF(4.5fS) ： AU0305050 ； Yvonne.ptd 第5頁 200534000 五、發明說明（2) 另外，人眼的曈孔會隨著外界的光亮而放大或縮小，當外界光量大時，瞳孔會自動縮小；反之當外界光亮小時，瞳孔會自動放大。因此，使用者觀看晝面時，若LCD 面板所顯示的晝面由較暗的晝面切換到較亮的晝面時，瞳孔來不及反應，而使人眼不適甚至造成傷害。【發明内容】有鑑於此，為了解決上述問題，本發明主要目的在於提供一種調整背光亮度方法及裝置，適用於顯示器。本發明係利用偵測影像之影像負載，.而得知影像的明暗特性: 進而調整顯示器之背光單元之亮度。以避免使用者觀看晝面時，人眼對晝面明亮瞬間轉換所產生的不適。旦、為獲致上述之目的，本發明提出一種調整背光亮度法’適用於顯示器。首先提供欲顯示之影像之視訊資料， ^且根據此影像之視訊資料而取得此影像之影像負載者’比較此影像負載與既定影像負載，並根據比較調整背光單元之亮度。μ使此影像負載大於既定景“" 产於顯示器之面板顯示該影像時，同時降低f 之，為獲致上述裝置，適用；Ϊ示二出一種調整背光“ ..此衣置包括緩衝器、哭器。緩衝器接收並儲存畫框之視訊資料：車j 訊：料’並取得畫框之影像負載。以及』= σ十為，係用以比較晝框之影像負載與既定影像負養輸出用以指丨比較結果之控制信冑至背光單元，以調整食

0632-10347TWF(4.5®) ; AU0305050 ； Yvonne.ptd 第6頁 200534000 五、發明說明（3) 背光單元之亮度。為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。【實施方式】第1圖係表示本發明實施例之調整背光亮度方法流程圖，此方法適用於顯示器之背光單元。首先提供欲顯示之影像之視訊資料（步驟S 1 0 )，並且取得此影像之影像負載（I m a g e L〇a d i n g )(步驟S11 )。接著，比較此影像負載與既定影像負載（步驟S1 2 )，並根據比較結果以調整背光單元之亮度（例如，背光單元中之燈管亮度）。假使此影像負載大於既定影像負載，於顯示器之面板顯示該影像時，同時降低背光單元之亮度（步驟S1 3 )。第2圖係表示適用於實施例之調整背光亮度方法之調整背光亮度裝置1，其中調整背光亮度裝置1適用於顯示器。調整背光亮度裝置1包括緩衝器1 0、計數器11以及比較器1 2。在一畫框内欲顯示之影像之視訊資料為VD 1 0。視訊資料VD1 0傳送至緩衝器1 0及計數器11，緩衝器1 0暫存視訊資料VD 1 0。同時，計數器11根據視訊資料VD 1 0以計算此影像之影像負載。第3圖係表示影像長條圖（Image Histogram)，此長條圖指示在一影像中，每一灰階值（0〜2 5 5 )出現之次數。此影像長條圖可提供此影像之特性，如明暗程度。影像負載就是利用灰階值與其出現次數之關係而得。下列方

0632-10347TWF(4.5K) ； AU0305050 ； Yvonne.ptd 第7頁 200534000 五、發明說明（4) 程式即可計算出每一影像之影像負載值。 a=J^NxG (1.1) 其中’ a代表影像之影像負載值，N代表該影像中顯示母一灰階值的次晝素數目，G代表每一灰階值。當計數器1 1根據視訊資料VD 1 〇以計算出影像負載後，將影像負載I L 1 0傳送到比較器J 2。比較器1 2將影像負載 IL1 0與既定影像負載做比較，並輸出控制信號C1 〇至背光單tl14，以調整背光單元14之亮度。假使當影像負載IL1〇值大於既定影像負載值，於緩衝器i 〇輸出視訊資料VD1〇至面板13時，控制信號C10輸出至背光單元14，以控制降低背光單元1 4之亮度。第4圖表示本發明實施例之影像負載IL1〇鱼亮度的關係圖，u代表既定影像負載值，且1110代表影像負載iu〇值。如圖所示，當i 11〇小於U，亮度維持在預設意當i 11 0值大於i 1 ，亮度降低。儿又’而第5圖係表示本發明另一實施例之調整流程圖，此方法適用於顯示器之背光單二法具有預設f度：提供欲顯示之影像之視訊資料（；=元 )，且取付此衫像之影像負載（步驟如） ~ S20 此影像：影像負載與前_影像之影像負載（步驟者比較該其中此則一影像之影像負載係預先儲存於一存π ，根據比較結果以調整背光單元之亮度（步驟二存，内’並該影像之影像負載大於前一影像之影像負。假使、 ^過一限定

200534000 五、發明說明（5) 值，於面板顯示此影像時，降低該背光單似）。然後，當降低後之#光單元之亮㈣持驟間後光早几之亮度恢復為預設亮度（步驟奶卜另外，取得此影像之影像負載（步驟S2 1 )後，暫存此fM象之象負載（步彻）。此外，假使該影； ^於前-影像之影像負載，背光單元之燈管= 載亮不第6圖係表示適用於黑之調整背光亮度裝置2於；；；；=;”光亮度方* =哭此實施:i包括緩衝器，、計數器;广衣比置』此ί暫5存顯示之影像之視訊資料；vDn。施例之=負、:：：“：：程之巧斤❿-卜此實地，視訊資料yDn傳送至緩衝器10及% ·)而得。同樣暫存視訊資料VDn，同時，計書 °十數;^ 11。緩衝器1 〇算此影像之影像負載。叩艮據視訊貧料VDn以計當計數器11根據視訊資料VDn以管負載後’將此影像之影像負載心傳史==之影像，影像負載ILn也傳送至暫存器15 ^到比較益U。此時負載ILn-1傳送至比較器12。六：二且原暫存之影像像負載ILn-l做比較，並輪出= :12將影像負載ILn與影 -^ f ^ ^14 . ^ ^ - t ^ ^14， iu-丨值之差大於一限定值，V；像1载iLn值與影像負載資料VDn至面板13時，控制作泸c /緩衝器10輸出視訊佐市唬C20輸出至背光單元14，以第9頁 0632-10347TWF(4.5版）；AU0305050 ; Yvonne.ptd 200534000

五、發明說明（6) 降低背光單元1 4之亮度。之後，當較低之亮度維持在一既定時間後’背光單元丨4之亮度恢復為預設亮度。暫存在暫存器1 5之影像負載I Ln，係用以當欲顯示下一影像時，與下一影像之影像負載ILn + Ι比較，進而調整第7圖係表示本發明另一實施例中前後視訊資料之与像負載與背光單元14之亮度之關係圖。其中，丨u表示= 後兩視訊資料值之差，i u代表限定值。當ild小於引時·，背^光單^14之亮度維持在預設亮度’·而Ud值大於 1 li，背光單元14之亮度降低。且在既定時間後n，北單元1 4之壳度恢復為預設亮度。月本發明係利用影像負載來判斷欲顯不之晝。當顯示較明亮的晝面日夺，背光單元提供較低^产月= 另外，待人眼適應後，，恢復背，的不適。在適應光量後，更能觀賞較佳對比值=又’讓使用者能本發明雖以較佳實施例揭露如上，=面。本發明的範圍，任何熟習此項技蔽者’然其並非用以限定精神和範圍内，當可做歧許的Φ二t ’在不脫離本發明之一 1 Μ文動與潤kjjr 保護範圍當視後附之申請專利範圍戶、尺 ’因此本發明之 ^所界疋者為準。

200534000 圖式簡單說明第1圖表示本發明實施例之調整背光亮度方法流程圖。第2圖表示適用於實施例之調整背光亮度方法之調整背光亮度裝置。第3圖係表示影像長條圖（Image Histogram)。第4圖表示本發明實施例之影像負載與背光亮度的關係圖。第5圖表示本發明另一實施例之調整背光亮度方法流程圖。第6圖表示適用於另一實施例之調整背光亮度方法之調整背光亮度裝置。第7圖表示本發明另一實施例中前後視訊資料之影像負載與背光亮度之關係圖。【符號說明】 1、2〜調整背光亮度裝置； 1 0〜緩衝器； 11〜計數器； 1 2〜比較器； 1 3〜面板； 1 4〜背光單元； 1 5〜暫存器。

0632-10347TWF(4.5!g) ； AU0305050 ； Yvonne.ptd 第11頁

Claims

200534000 六、申請專利範圍 1. 一種調整背光亮度方法，適用於一顯示器，該顯示器具有一面板及一背光單元，包括下列步驟：提供一晝框之視訊資料；根據該晝框之視訊貢料，取得該晝框之一影像負載；以及比較該晝框之影像負載與一既定影像負載，並根據比較結果以調整該背光單元之亮度。 2. 如申請專利範圍第1項所述之調整背光亮度方法，其中，在比較該晝框之影像負載與該既定影像負載之步驟中，當該晝框之影像負載大於該既定影像負載，於面板顯示該晝框時，降低該背光單元之亮度。 3. 如申請專利範圍第1項所述之調整背光亮度方法，其中，在取得該影像負載之步驟中，該晝框之影像負載係透過方程式而得之，且a代表該畫框之影像負載，N代表該晝框中顯示每一灰階值的次畫素數目，G代表每一灰階值，其中，N及G包含於該晝框之視訊資料中。 4. 一種調整背光亮度方法，適用於一顯示器，該顯示器具有一面板及一背光單元，包括下列步驟：提供一第一晝框之視訊資料；根據該弟一晝框之視訊貢料’取得該弟一晝框之影像負載；以及比較該第一晝框之影像負載與一第二晝框之影像負載，並根據比較結果以調整該背光單元之亮度。

0632-10347TWF(4.5版）；AU0305050 ; Yvcme.ptd 第12頁 200534000 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第4項所述之調整背光亮度方法，其中，在比較該第一畫框之影像負載與該第二畫框之影像負載之步驟中，當該第一晝框之影像負載大於該第二畫框之影像負載且超過一限定值，於面板顯示該第一晝框時，降低該背光單元之亮度。 6. 如申請專利範圍第5項所述之調整背光亮度方法，其中，當較低之該背光單元之亮度維持一既定時間後，該背光單元之亮度恢復為一預設亮度。了.如申請專利範圍第4項所述之調整背光亮度方法，更包括下列步驟：暫存該第二晝框之影像負載；以及取得該第一畫框之影像負載後，將該第一晝框之影像負載覆蓋暫存之該第二晝框之影像負載。 8. 如申請專利範圍第4項所述之調整背光亮度方法，其中，在取得該第一晝框之影像負載之步驟中，影像負載係透過方程式而得之，且a代表影像負載，Ν代表該第一晝框中顯示每一灰階值的次晝素數目，G代表每一灰階值，其中，N及G包含於該第一晝框之視訊資料中。 9. 一種調整背光亮度裝置，適用於一顯示器，該顯示器具有一面板及一背光單元，包括：一缓衝器，用以接收並儲存一晝框之視訊資料；一計數器，用以接收該晝框之視訊資料，並取得該晝框之影像負載（image loading);以及

0632-10347TWF(4.5版）；AU0305050 ; Yvonne.ptd 第13頁 200534000 六、申請專利範圍以比較該晝框之影像負一控制比車乂裔接该計數器，用从π平父硪量框之載與一既定影像負載，並輪出用以指示比較結果之信號至該背光單元，以調整該背光單元之亮度。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項所述之調整背光亮度裝置，其中’當該畫框之影像負載大於該既定影衝器輸出該晝框之視訊資# $分士、祧，於忑泼至該背光單元，以降低該二J?面板3: ’該控制信號輸出 η·如申請專利範圍第9項：：： = : 其中該晝框之影像負裁係透過光壳度裝置，且 a代表該晝框之影像負載，付代夺長式。的次晝素數目’G代表每值讀晝框中顯示每—灰階值晝框之視訊資料中。其中，N及G包含人於該 1 2. —種凋整背光亮度裝置，、示器具有一面板及-背光單元，包^用於-顯示器，該顯一缓衝器，用以接收並儲存f括：一计數盗’用以接收該晝樞思樞之視訊資料；框之影像負載；視訊資料，並取得該晝暫存為’輕接該計數哭，晝框之影像負載後，該暫存=奴其中，當該計數，計算該將原暫存在該暫存器之前一書收該畫框之影佟·、载，亚 -比較器，耦接該計數：’之影像負載输出’：及框之影像負載與該前-畫框：；；暫存器晝比較結果之一控制信號至該背；ΐί載以；；該背光= m $ 14貢 0632-10347TWF(4.5版）；AU0305050 : YV0nne.ptd 200534000 六、申請專利範圍之亮度。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之調整背光亮度裝置，其中，當該晝框之影像負載大於該前一晝框之影像負載且超過一限定值，於該緩衝器輸出該晝框之視訊資料至該面板時，該控制信號輸出至該背光單元，以降低該背光單元之亮度。 1 4.如申請專利範圍第1 3項所述之調整背光亮度裝置，其中，當較低之該背光單元之亮度維持一既定時間後，該背光單元之亮度恢復為一預設亮度。 1 5.如申請專利範圍第1 2項所述之調整背光亮度裝置，其中該晝框之影像負載係透過方程式而得之，且a代表該晝框之影像負載，Ν代表該晝框中顯示每一灰階值的次晝素數目，G代表每一灰階值，其中，其中，N及G 包含於該晝框之視訊資料中。

0632-10347TWF(4.5版）；AU0305050 ; Yvonne.ptd 第 15 頁