TWI381363B - Display device and its display brightness control method - Google Patents

Description

顯示裝置及其顯示亮度控制方法

本發明是有關於一種顯示裝置及其顯示亮度控制方法，特別是有關於一種可根據使用者的回授調整來自動修正顯示裝置所有時段的亮度的技術領域。

使用者在觀看顯示器時，其觀看感受與環境光亮度有很大的關係，若是環境光過強，則使用者不容易看清楚顯示器所顯示之影像。因此，大部分顯示器具有讓使用者手動調整亮度的功能，以調整到較佳的亮度，以讓使用者可有更佳的觀看感受。然而，環境光亮度會隨時間而改變，使用者被迫必須不斷手動調整顯示器的亮度。為解決上述問題，已有顯示器增設一光感應器來自動調整顯示器之亮度。

請參閱第1圖，其繪示習知技藝之可自動調整亮度之顯示裝置之方塊圖。圖中，顯示裝置1包含一訊號接收模組11、一顯示模組12、一處理模組13及一光感應器14。訊號接收模組11係接收來自一訊號源111之影像訊號112，而處理模組13係處理影像訊號112以產生一影像資料131，並控制顯示模組12顯示影像資料131。光感應器14用以偵測環境光15強度，並傳送所偵測的光強度值141至處理模組13。處理模組13判斷光強度值141是否高於一預設值，若是，則處理模組13調高顯示模組12的亮度。藉此，若在較亮的環境觀看，則顯示裝置1會自動調高亮度，讓觀看者有較好的觀看感受。但是增設光感應器14會增加顯示裝置的 成本，而且若觀看者不滿意自動調整的效果，仍必須不斷手動調整顯示裝置的亮度。

因此，如何讓使用者不須逐一調整顯示裝置亮度而在全部時段皆可有較佳的觀看感受是一項亟待解決的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之一目的就是在提供一種顯示裝置及其顯示亮度控制方法，以有效地根據使用者回授調整來自動修正全時段的顯示器亮度。

此外，本發明之另一目的就是在提供一種顯示裝置及其顯示亮度控制方法，以有效地根據不同訊號源來自動修正全時段的顯示器亮度。

根據上述本發明之目的，提出一種顯示裝置，其包含一訊號接收模組、一計時模組、一儲存模組、一顯示模組、一操作模組及一處理模組。顯示模組係顯示影像。訊號接收模組係接收來自複數個訊號源之影像訊號。計時模組係提供一當前時間。儲存模組係儲存一第一演算法及一對照表，此對照表係紀錄複數個訊號源及複數個顯示時段所分別對應之亮度參數。操作模組係供使用者切換此些訊號源，以決定當前顯示之訊號源，且供使用者調整此顯示模組的亮度。

處理模組係處理影像訊號以產生一影像資料，並控制顯示模組顯示此影像資料，且從對照表中查詢出對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數，並根據查詢到的亮度參數來控制顯示模組的亮度。當使用者調整顯示模組的亮度後，處理模組根據調整 結果及第一演算法修改對照表所紀錄之至少一亮度參數。

其中，儲存模組更儲存一第二演算法，且當使用者切換該些訊號源後於一預設時間內即調整顯示模組的亮度時，則處理模組根據調整結果及第二演算法修改對照表所紀錄之至少一亮度參數。

其中，儲存模組更儲存一第三演算法，且當使用者於顯示時段改變後一預設時間內即調整顯示模組的亮度時，則處理模組根據調整結果及第三演算法修改該對照表所紀錄之至少一亮度參數。

此外，本發明再提出一種顯示亮度控制方法，用於一可接收複數個訊號源的顯示裝置，此顯示亮度控制方法包含下列步驟。首先，取得一當前時間並判斷當前顯示之訊號源，接著從一紀錄複數個訊號源及複數個顯示時段所分別對應之亮度參數的對照表中，查詢出對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數，再根據所查詢到的亮度參數來控制顯示裝置的亮度。當使用者調整顯示裝置的亮度，則根據調整結果及一第一演算法修改對照表所紀錄之至少一亮度參數。

其中，此方法更包含當使用者切換訊號源後於一預設時間內即調整顯示裝置的亮度，則根據調整結果及一第二演算法修改對照表所紀錄之至少一亮度參數。

其中，此方法更包含當使用者於顯示時段改變後一預設時間內即調整顯示裝置的亮度，則根據調整結果及第三演算法修改對照表所紀錄之至少一亮度參數。

請參閱第2圖，其係為本發明之顯示裝置之實施例之方塊圖。圖中，顯示裝置2包含一訊號接收模組21、一計時模組22、一儲存模組23、一顯示模組24、一操作模組25及一處理模組26。顯示模組24用以顯示影像，其包含一顯示驅動裝置241、一發光裝置242、一顯示面板243及一顯示緩衝記憶體244。訊號接收模組21係接收來自電視訊號源211、影音訊號源212及電腦訊號源213之影像訊號。計時模組22係提供一當前時間221。其中，顯示模組24較佳的是一液晶顯示模組，而發光裝置242較佳為一背光裝置，而顯示面板243較佳為一液晶面板。

儲存模組23係儲存一第一演算法231、一第二演算法232、一第三演算法233及一對照表234，此對照表係紀錄複數個訊號源及複數個顯示時段所分別對應之亮度參數235，如表一所示。在表一中，全天顯示時間係分成8個時段，而每一個顯示時段對應不同訊號源有不同的亮度參數235。例如在12點~15點顯示時段，電視訊號源的亮度參數為0.8，而影音訊號源的亮度參數為0.7，而電腦訊號源的亮度參數為0.9。在此，考量到使用者對不同訊號源的使用環境，若使用者以顯示裝置2顯示電腦訊號源213的影像訊號時，顯示裝置2大多擺放在書桌上且使用者會使用桌燈來照明，其環境光較強，所以電腦訊號源213的亮度參數設定比影音訊號源212及電視訊號源211為高。而使用者以顯示裝置2顯示影音訊號源212的影像訊號，大多是觀看電影影片所以會關閉燈光，所以影音訊號源212的亮度參數設定比其他兩種訊號源為低。同理，白天顯示時段的亮度參數亦設定比晚上顯示時段的亮度參數為高。

對照表234較佳是製造廠商於顯示裝置2出廠時儲存於儲存模組23中。

操作模組25係供使用者切換上述訊號源211~213，例如遙控器或是按鍵組，以決定當前顯示之訊號源，且供使用者調整此顯示模組24的亮度。處理模組26係處理影像訊號以產生一影像資料261，並將影像資料261儲存於顯示緩衝記憶體244，並控制控制顯示驅動裝置241，由其驅動顯示面板243顯示影像資料261。

處理模組26亦從對照表234中查詢出對應當前時間221及當前顯示之訊號源的亮度參數235，並根據查詢到的亮度參數235來控制顯示模組24的亮度。例如，處理模組26可根據查詢到的亮度參數235來調高或調低發光裝置242的驅動電壓262，藉此改變顯示模組24之亮度。

若使用者覺得顯示裝置的亮度不適當而手動透過操作模組25來調整顯示模組24的亮度，則處理模組26亦根據調整結果修改對照表234所紀錄之其他顯示時段的亮度參數，藉此讓使用者不需在每一顯示時段皆手動調整，而更有效地提供使用者較佳的觀看感受。較佳的修改方式可包含下列幾種方式：(1)在無切換訊號源及無顯示時段切換的情況下，若使用者手 動調整顯示裝置的亮度，則對照表234中對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數M 可以演算法一來修正：M '＝(1－α )×M ＋α ×M _set ………演算法一

M _set 為使用者手動調整顯示裝置的亮度後對應的亮度參數，α 為調整係數，M '為修正後的亮度參數，α 為調整係數。以表一為例，若α 設定為0.7，當使用者在下午4點半手動調整顯示裝置2於電視訊號源的亮度至0.7時，則表一中，電視訊號源在15點至18點之顯示時段的修正後亮度參數為如下計算結果：(1－0.7)×0.6＋0.7×0.7＝0.18＋0.49＝0.67

如表二所示。

(2)在無切換訊號源及無顯示時段切換的情況下，若使用者手動調整顯示裝置的亮度，而同一訊號源在其他顯示時段的亮度參數M 可以演算法二來修正：M ' _{i ,c} ＝(1－α )×M _{i ,c} ＋α ×M _set ×w ………演算法二

M _{i ,c} 為訊號源i於顯示時段c的原本亮度參數，M ' _{i ,c} 為訊號源i於顯示時段c修正後的亮度參數，w 為權重係數。延續上述之例子，使用者在下午4點半手動調整顯示裝置2的亮度至0.7，且α 設定為0.7，而權重係數w 則設定為其他顯示時段的原始亮度參 數與時段15點至18點的原始亮度參數的比例(w＝M /m )，其他顯示時段亦計算出修正後亮度參數，M '_0,2 ＝0.3×0.8＋0.7×0.7×(0.8/0.6)＝0.89，M '_0,6 ＝0.3×0.4＋0.7×0.7×(0.4/0.6)＝0.44，如表三所示：

其中，w 定義不限於上述舉例之定義。

(3)若使用者切換訊號源後，例如從訊號源i切換成訊號源j，且於一預設時間內使用者即手動調整顯示裝置2的亮度，表示訊號源j的原本的亮度參數不佳之外，使用者亦可能眼睛已經習慣訊’號源i的亮度，所以一時不習慣訊號源j的亮度設定，因此，可根據演算法三來調整訊號源j的亮度參數M _{j ,c} '＝(1－α )×M _{j ,c} ＋α ×M _{i ,c} ×w ………演算法三

M 為原本的亮度參數，M '為修正後的亮度參數，c為顯示時段，w 為權重係數，α 為調整係數。w 及α 可由系統設計者所設定。

舉例而言，使用者在下午2點從影音訊號源切換到電視訊號源後2分鐘內及修改背光亮度為0.9，而α 定義為0.7，w 定義為M _set /M _{i ,c} ＝0.9/0.7＝1.29，則M '_0,2 ＝0.3×0.8＋0.7×0.7×1.29＝0.87，而M '_0,0 ＝0.3×0.6＋0.7×0.5×1.29＝0.63，而M '_0,6 ＝0.3×0.4 ＋0.7×0.3×1.29＝0.39，修改後的數據如表四所示

其中，w 定義不限於上述舉例之定義。

(4)若使用者於顯示時段改變後一預設時間內即調整顯示裝置的亮度，則表示使用者所處環境的光源變化和對照表的預設變化不同，以表一為例，表一的預設情況是下午3點過後環境光會變弱，因此顯示時段下午3點至下午6點的亮度參數設定為0.6，低於顯示時段下午12點至下午3點的亮度參數。因此，

舉例而言，使用者過了下午3點後即手動調整顯示裝置2於電視訊號源的亮度至0.7，且α 設定為0.7，則M '_0,3 ＝0.3×0.6＋0.7×0.7×1＝0.67

(5)若使用者於其中一訊號源調整顯示裝置的亮度，而可使用上述演算法一計算目前訊號源i於目前顯示時段的修改後亮度參數，而使用演算法五來修改其他訊號源j的亮度參數，M _{j ,c} '＝(1－α )×M _{j ,c} ＋α ×M _{j ,c} ×(M _set /M _{i ,c} )………演算法五

M _{j ,c} 為訊號源j於顯示時段c原本的亮度參數，M ' _{j ,c} 為訊號源j於顯示時段c修改的亮度參數，M _{i ,c} 為訊號源i在顯示時段c原本的亮度參數，M _set 為使用者於訊號源i顯示時段c所手動調整後的亮度參數。例如使用者在下午2點於電視訊號源修改背光亮度為0.9，則。M '_0,2 ＝0.8×0.3＋0.9×0.7＝0.87，而M '_1,2 ＝0.7×0.3＋0.7×0.7×(0.9/0.8)＝0.76，M '_2,2 ＝0.9×0.3＋0.9×0.7×(0.9/0.8)＝0.97。

以上舉例及演算法僅為舉例，但不已此為限，凡是可根據使 用者手動調整的亮度參數來修改對照表，並進一步修改對照表中其他時段或其他訊號源的亮度參數，皆在本發明之保護範圍內。此外，上述五種方式除了單獨使用之外，視需要亦可合併使用。

請參閱第3圖，其係為本發明之顯示亮度控制方法之第一實施例之步驟流程圖。圖中，此方法用於一可接收複數個訊號源的顯示裝置，包含下列步驟。在步驟31取得一當前時間並判斷當前顯示之訊號源。在步驟32從一紀錄複數個訊號源及複數個顯示時段所分別對應之亮度參數的對照表中，查詢出對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數。在步驟33根據查詢到的亮度參數來控制顯示裝置的亮度。步驟34，當使用者調整顯示裝置的亮度，則根據調整結果及一演算法修改對照表中所對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數，如上述方式(1)之內容所述，以使用者手動設定之亮度參數M _set 及演算法一：M '＝(1－α )×M ＋α ×M _set 來計算出修改的亮度參數M '，而α 可由使用者自行設定，其結果如表二所示。

此外，此第一實施例視需要更可包含則根據調整結果及另一演算法修改該對照表中所對應當前時間及其他訊號源的亮度參數，如上述方式(5)之內容所述，以使用者手動設定之亮度參數M _set 、訊號源1及訊號源j原本的亮度參數M _{i ,c} 及M _{i ,c} 、以及演算法五：M _{j ,c} '＝(1-α )×M _{j ,c} +α ×M _{j ,c} ×(M _set /M _{i ,c} )來計算，而α 可由使用者自行設定，其結果如表六所示。

此外，此第一實施例視需要更可包含則根據調整結果及另一演算法修改該對照表中所對應當前顯示之訊號源及其他時間的亮度參數，如上述方式(2)之內容所述，以使用者手動設定之亮度 參數M _set 、訊號源i原本的亮度參數M _{i ,c} 、以及演算法二：M ' _{i ,c} ＝(1－α )×M _{i ,c} ＋α ×M _set ×w 來計算，而α 及w 可由使用者自行設定，其結果如表三所示。

請參閱第4圖，其係為本發明之顯示亮度控制方法之第二實施例之步驟流程圖。圖中，此方法用於一可接收複數個訊號源的顯示裝置，包含下列步驟。在步驟41取得一當前時間並判斷當前顯示之訊號源。在步驟42從一紀錄複數個訊號源及複數個顯示時段所分別對應之亮度參數的對照表中，查詢出對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數。在步驟43根據查詢到的亮度參數來控制顯示裝置的亮度。步驟44，當使用者調整顯示裝置的亮度時，判斷是否在預設時間前使用者有切換訊號源，若是，則在步驟45根據調整結果、一演算法及不同訊號源原本的亮度參數，來修改對照表中所至少一顯示時段及當前顯示之訊號源的亮度參數，如上述方式(3)所述，以使用者手動設定之亮度參數M _set 、訊號源i及訊號源j的原本亮度參數M _{i ,c} 及M _{j ,c} ，演算法三M _{j ,c} '＝(1－α )×M _{j ,c} ＋α ×M _{i ,c} ×M _set /M _{i ,c} 來計算，而α 可由使用者自行設定，其結果如表四所示。

若在預設時間之前使用者無切換訊號源，則步驟46判斷在預設時間之前是否變換對照表所記錄之顯示時段，若是，則在步驟47根據調整結果、另一演算法及前後兩顯示時段的原本亮度參數來修改對照表中所對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數，如上述方式(4)所述，以使用者手動設定之亮度參數M _set 、訊號源i的原本亮度參數M _{i ,c} ，前一時段的原本亮度參數M _{i ,c －1} 及 演算法四來計算， 而α 可由使用者自行設定，其結果如表五所示。

若在預設時間之前無變換對照表所記錄之顯示時段，則在步驟48根據調整結果及另一演算法修改對照表中所對應當前時間及當前顯示之訊號源的亮度參數，如上述方式(1)所述，以使用者手動設定之亮度參數M _set 及演算法一：M '＝(1－α )×M ＋α ×M _set 來計算出修改的亮度參數M '，而α 可由使用者自行設定，其結果如表二所示。

以上舉例及演算法僅為舉例，但不已此為限，凡是可根據使用者手動調整的亮度參數來修改對照表，並進一步修改對照表中其他時段或其他訊號源的亮度參數之方法，皆在本發明之保護範圍內。此外，上述五種方式除了單獨使用之外，視需要亦可合併使用。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1、2‧‧‧顯示裝置

11、21‧‧‧訊號接收模組

111‧‧‧訊號源

112‧‧‧影像訊號

12、24‧‧‧顯示模組

13、26‧‧‧處理模組

131‧‧‧影像資料

14‧‧‧光感應器

141‧‧‧光強度值

15‧‧‧環境光

211‧‧‧電視訊號源

212‧‧‧影音訊號源

213‧‧‧電腦訊號源

22‧‧‧計時模組

221‧‧‧當前時間

23‧‧‧儲存模組

231‧‧‧第一演算法

232‧‧‧第二演算法

233‧‧‧第三演算法

234‧‧‧對照表

235‧‧‧亮度參數

241‧‧‧顯示驅動裝置

242‧‧‧發光裝置

243‧‧‧顯示面板

244‧‧‧顯示緩衝記憶體

25‧‧‧操作模組 以及

31~34、41~48‧‧‧步驟流程

第1圖 係為習知技藝之可自動調整亮度之顯示裝置之方塊圖；第2圖 係為本發明之顯示裝置之實施例之方塊圖；第3圖 係為本發明之顯示亮度控制方法之第一實施例之步驟流程圖；以及 第4圖 係為本發明之顯示亮度控制方法之第二實施例之步驟流程圖。

2‧‧‧顯示裝置

21‧‧‧訊號接收模組

211‧‧‧電視訊號源

212‧‧‧影音訊號源

213‧‧‧電腦訊號源

22‧‧‧計時模組

221‧‧‧當前時間

23‧‧‧儲存模組

231‧‧‧第一演算法

232‧‧‧第二演算法

233‧‧‧第三演算法

234‧‧‧對照表

235‧‧‧亮度參數

24‧‧‧顯示模組

241‧‧‧顯示驅動裝置

242‧‧‧發光裝置

243‧‧‧顯示面板

244‧‧‧顯示緩衝記憶體

25‧‧‧操作模組 以及

26‧‧‧處理模組

Claims (14)

1. 一種顯示裝置，其包含：一訊號接收模組，接收來自複數個訊號源之影像訊號；一計時模組，係提供一當前時間；一儲存模組，係儲存一第一演算法及一對照表，該對照表係紀錄複數個訊號源及複數個顯示時段所分別對應之亮度參數；一顯示模組，係顯示影像；一操作模組，係供使用者切換該些訊號源，以決定當前顯示之訊號源，且供使用者調整該顯示模組的亮度；以及一處理模組，係處理該影像訊號以產生一影像資料，並控制該顯示模組顯示該影像資料，且從該對照表中查詢出對應該當前時間及該當前顯示之訊號源的亮度參數，並根據該查詢到的亮度參數來控制該顯示模組的亮度；其中，當使用者調整該顯示模組的亮度後，該處理模組根據該調整結果及該第一演算法修改該對照表所紀錄之至少一亮度參數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該儲存模組更儲存一第二演算法，且當使用者切換該些訊號源後於一預設時間內即調整該顯示模組的亮度時，該處理模組根據該調整結果、該第二演算法以及切換前之訊號源之亮度參數來修改該對照表所紀錄之至少一亮度參數。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該處理模組根據該調整結果及該第二演算法修改該對照表中該當前顯示之訊號源於全部時段所對應的該些亮度參數。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該儲存模組更儲存一第三演算法，且當使用者於該顯示時段改變後一預設時間內即調整該顯示模組的亮度時，該處理模組根據該調整結果及該第三演算法來修改該對照表所紀錄之該些亮度參數。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該處理模組根據該調整結果及一第四演算法修改該對照表所紀錄之該些訊號源之至少一亮度參數。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示模組係包含一發光裝置，該處理模組係控制該發光裝置之驅動電壓以改變該顯示模組之亮度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該訊號源係包含一電視訊號源、一影音訊號源或一電腦訊號源。
8. 一種顯示亮度控制方法，用於一可接收複數個訊號源的顯示裝置，該顯示亮度控制方法包含下列步驟：取得一當前時間並判斷當前顯示之訊號源；從一紀錄複數個訊號源及複數個顯示時段所分別對應之亮度參數的對照表中，查詢出對應該當前時間及該當前顯示之訊號源的亮度參數；根據該查詢到的亮度參數來控制該顯示裝置的亮度；以及當使用者調整該顯示裝置的亮度，則根據該調整結果及一第一演算法修改該對照表所紀錄之該些亮度參數。
9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示亮度控制方法，更包含：當使用者切換該些訊號源後於一預設時間內即調整該 顯示裝置的亮度，則根據該調整結果及一第二演算法修改該對照表所紀錄之該些亮度參數。
10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示亮度控制方法，更包含：根據該調整結果及該第二演算法修改該對照表中該當前顯示之訊號源於全部時段所對應的該些亮度參數。
11. 如申請專利範圍第8項所述之顯示亮度控制方法，更包含：當使用者於該顯示時段改變後一預設時間內即調整該顯示裝置的亮度，則根據該調整結果及一第三演算法修改該對照表所紀錄之該些亮度參數。
12. 如申請專利範圍第8項所述之顯示亮度控制方法，更包含：當使用者調整該顯示裝置的亮度，則根據該調整結果及一第四演算法修改該對照表所紀錄之該些訊號源之至少一亮度參數。
13. 如申請專利範圍第8項所述之顯示亮度控制方法，其中該顯示裝置更包含一發光裝置，而控制該顯示裝置之亮度的步驟係以控制該發光裝置之驅動電壓來實現。
14. 如申請專利範圍第8項所述之顯示亮度控制方法，其中該訊號源係包含一電視訊號源、一影音訊號源或一電腦訊號源。