TWI809623B - 顯示裝置的調光方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種顯示裝置的調光方法。此方法並包含以下步驟：產生同步訊號，同步訊號的每一週期為一畫框時間；依據目標亮度資料，以決定抖色資料的位元值；以及依據抖色資料的位元值，以決定在畫框時間內需調變的脈波數量，調變脈波寬度調變訊號的一或多個脈波的寬度。

Description

顯示裝置的調光方法
本發明涉及顯示裝置，特別是涉及一種顯示裝置的調光方法。
隨著科技的發展，顯示裝置廣泛使用於人們的日常生活中。顯示裝置必須能夠調整背光的亮度，以便在環境中的各種環境光條件下顯示具有期望亮度和顏色的圖像。對於顯示裝置而言，灰度是顯示色彩數的決定因素。灰度也就是所謂的灰階，是指亮度的明暗程度。將基色的發光亮度按強度大小劃分，就是灰度級。顯示裝置能產生的灰度級越高，顯示的顏色和圖像層次就越多，越能顯示出具有期望亮度和顏色的圖像。一般而言灰度越高，顯示的色彩越豐富，畫面也越細膩，更易表現豐富的細節，但同時也對處理器的內頻要求也越高。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種顯示裝置的調光方法。顯示裝置的調光方法適用於顯示裝置，並包含以下步驟：產生同步訊號，此同步訊號的每一週期為一畫框時間；依據目標亮度資料，以決定抖色資料的位元值；依據抖色資料的位元值，以決定在畫框時間內需調變的脈波數量，據以調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中的一或多者的寬度；以及利用顯示裝置的驅動器依據脈波寬度調變訊號，驅動顯示裝置的多個發光元件中的一或多者。
在實施例中，所述的顯示裝置的調光方法更包含以下步驟：判斷脈波寬度調變訊號在畫框時間內的多個脈波的數量是否大於2 N的整數倍，其中N為抖色資料的位元數，若否，不執行以下步驟，若是，執行以下步驟；依據抖色資料的位元數，將畫框時間切分成多個子畫框時間；以及依據抖色資料的位元值，以決定在各子畫框時間內需調變的多個脈波的數量。
在實施例中，所述的顯示裝置的調光方法更包含以下步驟：將脈波寬度調變訊號中需調變的每一脈波的工作週期，延長抖色時間。
在實施例中，所述的顯示裝置的調光方法更包含以下步驟：依據抖色資料的位元值以及脈波寬度調變訊號的多個脈波出現的時序，以決定調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中的哪幾個。
在實施例中，所述的顯示裝置的調光方法更包含以下步驟：決定調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中連續出現的數者。
在實施例中，所述的顯示裝置的調光方法更包含以下步驟：依據在前一子畫框時間內的多個脈波的調變，以調變下一子畫框時間內的多個脈波。
如上所述，本發明提供一種顯示裝置的調光方法，其將脈波寬度調變訊號的脈波的寬度進行調變，以在不增加處理器所需的內頻的情況下，使顯示裝置可顯示不同灰階的影像畫面。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1至圖6，其中圖1為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的步驟流程圖；圖2、圖3、圖5和圖6為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的訊號波形圖；圖4為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的資料的位元數的示意圖。
本發明實施例的顯示裝置的調光方法可包含如圖1所示的步驟S101~S111。
在步驟S101，產生一同步訊號，此同步訊號的每一週期為一畫框時間，例如但不限於如圖2所示的同步訊號SYNC的第n個畫框時間Tfn。
若有需要，在步驟S105之前，可執行以下步驟：判斷脈波寬度調變訊號在畫框時間內的多個脈波的數量是否大於2 N的整數倍，其中N為抖色資料的位元數。若脈波寬度調變訊號在畫框時間內的多個脈波的數量大於2 N的整數倍，依據抖色資料的位元數，將畫框時間切分成多個子畫框時間。相反地，若脈波寬度調變訊號在畫框時間內的多個脈波的數量不大於2 N的整數倍，則不切分畫框時間。
舉例而言，如圖4所示的抖色資料D2的位元數為4bits，2 4=16。在此情況下，判斷在如圖2所示的畫框時間Tfn內，脈波寬度調變訊號PWM1的多個脈波的數量是否大於16個。若畫框時間Tfn為2.0833ms(頻率為480HZ)，將此畫框時間Tfn除以每一脈波的週期Tx“43.40208us”，以計算出在每一畫框時間Tfn內的脈波的數量為48個。接著，將每一畫框時間Tfn內的脈波的數量“48”，除以 “16”，以決定從畫框時間Tfn切分出的子畫框時間Ts0、Ts1、Ts2的數量為3個，在每一子畫框時間Ts0、Ts1、Ts2中至少有16個脈波。
若採用10 bits顯示裝置，將同步訊號SYNC本身的頻率例如“480HZ”與每一畫框時間Tfn內的脈波的數量例如“48”相乘，並與2 10相乘，以計算出處理器內頻僅需23.59296Mhz。
在步驟S103，可依據一目標亮度資料，以決定抖色資料的位元值。此目標亮度資料指出顯示裝置欲顯示的影像亮度。
在步驟S105，依據抖色資料的位元值，以決定脈波寬度調變訊號中在畫框時間內需調變的多個脈波的數量。
在步驟S107，依據抖色資料的位元值以及脈波寬度調變訊號的多個脈波出現的時序，以決定調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中的哪一個或哪幾個。在本實施例中，決定調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中連續出現的數者，例如調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中最先出現的一或多者，但本發明不以此為限。
在步驟S109，調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中的一或多者的寬度。
在步驟S111，顯示裝置的驅動器依據調變後的脈波寬度調變訊號至背光電路的多個發光二極體，以驅動顯示裝置的背光電路的多個發光二極體。
為方便說明，在本實施例中，抖色資料D2的位元數例如為4bits，但本發明不以此為限。如圖5所示，若抖色資料D2的位元數為4bits，抖色資料D2的位元值可為“0000”、“0001”、“0010”、“0011”、“0100”、“0101” 、“0110”、“0111”、“1000”、“1001”、“1010”、“1011”、“1100”、“1101”、 “1110”或“1111” 。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0000”時，不調變脈波寬度調變訊號的任何脈波的寬度，即不調變脈波的工作週期。在此情況下，調變脈波寬度調變訊號的多個脈波的每一者各相同的基本寬度。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0001”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)一個脈波的寬度，即調變一個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的一個脈波的脈波的寬度加大，即將此一個脈波的工作週期延長，縮短此脈波的非工作週期，但不調變此脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0010”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)兩個脈波的寬度，即調變兩個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的兩個脈波的脈波的寬度加大，即將此兩個脈波的工作週期延長，縮短此兩個脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0011”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)三個脈波的寬度，即調變三個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的三個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0100”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)四個脈波的寬度，即調變四個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的四個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0101”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)五個脈波的寬度，即調變五個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的五個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0110”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)六個脈波的寬度，即調變六個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的六個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“0111”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)七個脈波的寬度，即調變七個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的七個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1000”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)八個脈波的寬度，即調變八個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的八個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1001”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)九個脈波的寬度，即調變九個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的九個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1010”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)十個脈波的寬度，即調變十個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的十個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1011”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)十一個脈波的寬度，即調變十一個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的十一個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1100”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)十二個脈波的寬度，即調變十二個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的十二個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1101”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)十三個脈波的寬度，即調變十三個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的十三個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1110”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)十四個脈波的寬度，即調變十四個脈波的工作週期。例如，將脈波寬度調變訊號中(最早出現)的十四個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，當抖色資料D2的位元值為“1111”時，調變脈波寬度調變訊號的(每一子畫框時間內的)十五個脈波的寬度，即調變十五個脈波的工作週期。例如，將此十五個脈波的脈波的寬度加大，即將這些脈波的工作週期延長，縮短這些脈波的非工作週期，但不調變脈波的總週期。
如圖5所示，上述每一經調變後的多個脈波的寬度大於未調變的脈波的基本寬度，且經調變後的多個脈波的寬度彼此相同，即經調變後的多個脈波的工作週期的彼此相同，但本發明不以此為限。
實務上，可將脈波寬度調變訊號的每一週期，除以解析度資料的數值，可計算出一抖色時間。接著，依據此抖色時間，以調變脈波寬度調變訊號的多個脈波中的一或多者的寬度。亦即，可將脈波寬度調變訊號中需調變的脈波的工作周期延長一抖色時間。
具體地說，如圖2所示的脈波寬度調變訊號PWM2的每一脈波的週期，如圖3所示以Tx表示。解析度資料的位元數為Nbits，計算2 N的值，作為解析度資料的數值。接著，將脈波寬度調變訊號PWM2的每一脈波的週期Tx，除以解析度資料的數值，即2 N的值，以計算出一抖色時間。
舉例而言，如圖4所示，解析度資料D1的位元數為10bits，且脈波寬度調變訊號PWM2的每一脈波的週期Tx為2048ms時，計算2 10的值為1024，接著將2048ms除以1024ms，以計算出一抖色時間為2ms。接著，將脈波寬度調變訊號PWM2中每個需調變的脈波的工作週期延長2ms。
如圖6所示，前一子畫框時間Ts0的脈波的調變可與下一子畫框時間Ts1內的脈波的調變相同，即可依據在前一子畫框時間Ts0內的多個脈波的調變，以調變下一子畫框時間Ts1內的多個脈波。
綜上所述，本發明提供一種顯示裝置的調光方法，其將脈波寬度調變訊號的脈波的寬度進行調變，以在不增加處理器所需的內頻的情況下，使顯示裝置可顯示不同灰階的影像畫面。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
S101~S111：步驟 Tfn、Tf(n-1)、Tf(n+1)：畫框時間 SYNC：同步訊號 PWM2：脈波寬度調變訊號 Ts0、Ts1、Ts2：子畫框時間 Tx：週期 Tz：時間 D1：解析度資料 D2：抖色資料
圖1為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的步驟流程圖。
圖2為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的訊號波形圖。
圖3為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的訊號波形圖。
圖4為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的資料的位元數的示意圖。
圖5為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的訊號波形圖。
圖6為本發明實施例的顯示裝置的調光方法的訊號波形圖。
S101~S111：步驟

Claims (6)

  1. 一種顯示裝置的調光方法，適用於一顯示裝置，並包含以下步驟：產生一同步訊號，其中該同步訊號的每一週期為一畫框時間；依據一目標亮度資料，以決定一抖色資料的位元值；依據該抖色資料的位元值，以決定在該畫框時間內需調變的脈波的數量；將該脈波寬度調變訊號的一週期，除以一解析度資料的數值，以計算出一抖色時間；依據該抖色時間，以調變該脈波寬度調變訊號的該多個脈波中的一或多者的寬度；以及利用該顯示裝置的一驅動器依據調變後的該脈波寬度調變訊號，驅動該顯示裝置的多個發光元件中的一或多者。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置的調光方法，更包含以下步驟：判斷該脈波寬度調變訊號在該畫框時間內的該多個脈波的數量是否大於2N的整數倍，其中N為該抖色資料的位元數，若否，不執行以下步驟，若是，執行以下步驟；依據該抖色資料的位元數，將該畫框時間切分成多個子畫框時間；以及依據該抖色資料的位元值，以決定在各該子畫框時間內需調變的該多個脈波的數量。
  3. 如請求項2所述的顯示裝置的調光方法，更包含以下步驟：依據在前一該子畫框時間內的該多個脈波的調變，以調變下一該子畫框時間內的該多個脈波。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置的調光方法，更包含以下步驟：將該脈波寬度調變訊號中需調變的每一該脈波的工作週期，延長該抖色時間。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置的調光方法，更包含以下步驟：依據該抖色資料的位元值以及該脈波寬度調變訊號的該多個脈波出現的時序，以決定調變該脈波寬度調變訊號的該多個脈波中的哪幾個。
  6. 如請求項1所述的顯示裝置的調光方法，更包含以下步驟：決定調變該脈波寬度調變訊號的該多個脈波中連續出現的數者。
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