专利名称：调整背光源的亮度的方法
技术领域：
本发明有关于一种调整背光源的亮度的方法，尤指一种根据环境光源和液晶面板 显示的亮度来自动调整背光源的亮度的方法。
背景技术：
液晶面板为非发光性的显示装置，须要藉助背光源才具有显示图像的功能。液晶 面板的亮度是指画面的明亮程度，合理的亮度可令我们的眼睛更舒适，同时也不会影响画 面的色彩表现。一般来说，过高的亮度容易引起使用者视觉上的疲劳，且亦会影响液晶面板 的色阶和灰阶的表现，液晶面板显示的亮度越高，就更容易淡化液晶面板显示的色彩，导致 画面偏白。举例来说，现在很多液晶面板显示的亮度可达1000流明、2000流明，其实液晶面 板显示的亮度越高并不表是越好。就实际使用情况来看，液晶面板显示的亮度调整在背光 源所能输出的最大亮度的50%是比较合适的。液晶面板显示的亮度太高，就有可能开始影 响液晶面板上所显示的画面的色彩表现。因此，工业界开始发展出可根据背景亮度自动地调整背光源亮度的技术。当环境 的亮度有变动时，液晶面板会自动地调整背光源的亮度。所以，使用者不会感觉液晶面板显 示的亮度太暗或是太亮，而是感到舒适的亮度。另外，也可藉由自动地调整背光源的亮度， 来达到省电的功能。然而，现有技术存在有许多缺点。举例而言，液晶面板显示的亮度可能过度频繁的 变化，或是液晶面板显示的亮度突然发生变化。不论是液晶面板显示的亮度过度频繁的变 化或是突然发生变化，都会造成使用者视觉上的不舒服。
发明内容
本发明的一实施例公开了一种调整背光源的亮度的方法，包含检测一目前图像信 号源，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；根据该数字平均亮度值产生一亮度反应 阶段数；及根据一背光源的目标值和该亮度反应阶段数，调整该背光源的亮度。本发明的另一实施例公开了一种调整背光源的亮度的方法，包含当感测到一外界 光源的亮度产生实质上的变化后，检测多次该外界光源的亮度以产生多个外界光源亮度 值；根据该多个外界光源亮度值及该外界光源的亮度尚未产生实质上的变化时的亮度值， 推测出合理的外界光源变化情况和光源亮度值；及根据所推测出的外界光源亮度值，来决 定该背光源的目标值。本发明的另一实施例公开了一种调整背光源的亮度的方法，包含当一光源感应模 块感测到一外界光源的亮度产生实质上的变化后，检测该光源感应模块是否处于一触发模 式；若该光源感应模块处于一触发模式，发出一中断信号至一控制器；该控制器通知该光 源感应模块取消该触发模式；该控制器进入一轮询模式；当该控制器处于该轮询模式时， 该光源感应模块检测多次该外界光源的亮度以产生多个外界光源亮度值；及根据该多个外界光源亮度值及该外界光源的亮度尚未产生实质上的变化时的亮度值，推测出合理的外界 光源亮度值和外界光源变化状况。
图1为说明液晶显示系统的示意图；图2为本发明的一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的流程图；图3为说明画面的数字平均亮度值和亮度反应阶段数的关系的示意图；图4为本发明的另一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的流程图；图5为说明外界光源变化模式和光源输入值的关系的示意图；图6为本发明的另一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的流程图；图7A和图7B为本发明的另一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的 流程图；图8A和图8B为本发明的另一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的 流程图。其中，附图标记100 液晶显示系统102 光源感应模块104 控制器106 背光控制模块108 人机接口模块200-210、400-416、600-618、700-728、800-828 步骤
具体实施例方式本发明是有关于一种通过环境光源和液晶面板显示的亮度来自动调整背光源的 亮度的方法。本发明主要采用在液晶显示系统上。请参照图1，图1为说明液晶显示系统 100的示意图。液晶显示系统100包含一光源感应模块102、一控制器104、一背光控制模块 106及一人机接口模块108。光源感应模块102耦接于控制器104，用以感测外界光源的亮 度并传送适当的光源输入值至控制器104。控制器104耦接于背光控制模块106及人机接 口模块108，用以检测目前图像信号源，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；根据画 面的数字平均亮度值产生亮度反应阶段数；根据适当的光源输入值和人机接口模块108提 供的最大呈现亮度值以及最小呈现亮度值的设定，以决定背光源的目标值；控制背光控制 模块106以调整背光源的亮度。背光控制模块106用以接收控制器104的控制信号以调整 背光源的亮度。人机接口模块108经由使用者设定背光源的最大呈现亮度值及最小呈现亮 度值。请参照图2和图3。图2为本发明的一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度 的方法的流程图，图3为说明画面的数字平均亮度值和亮度反应阶段数的关系的示意图。 图2的方法藉由图1所示的液晶显示系统100说明，其步骤详述如下步骤200:开始；步骤202 检测目前图像信号，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；
步骤204 根据画面的数字平均亮度值产生亮度反应阶段数；步骤206 根据设定的最大呈现亮度值以及最小呈现亮度值，决定背光源的目标 值；步骤208 根据背光源的目标值和亮度反应阶段数，调整背光源的亮度；步骤210:结束。在图2的实施例中，步骤202，控制器104检测目前图像信号源，以获得所要显示的 画面的数字平均亮度值；步骤204，控制器104根据画面的数字平均亮度值产生亮度反应阶 段数。在步骤206中，使用者则通过人机接口模块108设定背光源的最大呈现亮度值及最 小呈现亮度值，例如使用者可设定背光源的最小呈现亮度值以及最大呈现亮度值，其中最 小呈现亮度值和最大呈现亮度值的表示方式为相对于背光源所能呈现的最大亮度，例如以 背光源所能呈现的最大亮度当作100%，最小呈现亮度值为40% (冷阴极管背光源)或是 20% (发光二极管背光源)，但本发明并不受限于此；而最大呈现亮度值则依使用者的视觉 习惯，通常介于50% -100%。当决定背光源的最小呈现亮度值以及最大呈现亮度值后，则控制器104可由式 ⑴决定背光源的目标值BLT。BLT = min+60% *ES (1)其中ES为使用者所设定背光源的最大呈现亮度值，min为背光源的最小呈现亮度 值(举例而言冷阴极管背光源为40%，发光二极管背光源为20%)。举例来说，使用者 设定冷阴极管背光源的最大呈现亮度值ES为70%，则背光源的目标值BLT = 40% +60% *70%= 82%。在步骤208中，控制器104根据式(1)得到的背光源的目标值以及在步骤204得 到的亮度反应阶段数，控制背光控制模块106以调整背光源的亮度。另外，控制器104控制 背光控制模块106以调整背光源的亮度的模式，为调整背光源中每一发光单元的亮度，或 是关闭及/或开启背光源的部分发光单元。此外如图3所示，当画面的数字平均亮度值越亮时，亮度反应阶段数越多，也就是 说，当画面的数字平均亮度值越亮时，调整背光源的亮度需要更多反应时间(亮度反应阶 段数越多)，以避免背光源的亮度急遽变化，造成使用者视觉上的不适。图4为本发明的另一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的流程图。 图4的方法藉由图1所示的液晶显示系统100说明，其步骤详述如下步骤400:开始；步骤402 检测目前图像信号，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；步骤404 根据画面的数字平均亮度值产生亮度反应阶段数；步骤406 检测外界光源的亮度以得到外界光源的原始亮度值；步骤408 当感测到外界光源的亮度产生实质变化后，连续检测外界光源的亮度 以产生至少三个变化的外界光源亮度值；步骤410 根据三个变化的外界光源亮度值及外界光源的原始亮度值，判断外界 光源的变化状况，并决定适当的光源输入值LS ；步骤412 根据光源输入值LS，决定背光源的目标值；步骤414 根据背光源的目标值和亮度反应阶段数，调整背光源的亮度；
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步骤416:结束。在图4的实施例中，步骤402、步骤404和步骤202、步骤204相同，在此不再赘述。 在步骤406中，光源感应模块102检测外界光源的亮度以得到外界光源的原始亮度值。在步 骤408中，当光源感应模块102感测到外界光源的亮度产生实质的变化后，连续检测外界光 源的亮度以产生至少三个变化的外界光源亮度值Luxl、Lux2和Lux3。在步骤410中，光源 感应模块102利用三个变化的外界光源亮度值Luxl、Lux2和Lux3以及外界光源的原始亮 度值LS0 (例如上一次的光源输入值)，然后根据图5的外界光源变化模式判断外界光源的 变化状况，以决定适当的光源输入值LS。例如，外界光源的原始亮度值LS0以及三个变化的 外界光源亮度值Luxl、Lux2和Lux3呈现上升趋势，也就是说LS0 < Luxl < Lux2 < Lux3, 则将光源输入值LS设为Lux3。另外，若是外界光源的原始亮度值LS0以及三个变化的外界 光源亮度值Luxl、Lux2和Lux3呈现下降趋势，也就是说LS0 > Luxl > Lux2 > Lux3，则将 光源输入值LS设为Lux3。如果外界光源的原始亮度值LS0以及三个变化的外界光源亮度值 Luxl、Lux2和Lux3呈现不规则的变动趋势，则将光源输入值LS设为(Luxl+Lux2+Lux3) /3。在步骤412中，当决定适当的光源输入值LS后，则控制器104可由式(2)决定背 光源的目标值BLT。BLT = min+60% *LS (2)其中min为背光源的最小呈现亮度值(举例而言冷阴极管背光源为40%，发光 二极管背光源为20% )。举例来说，当适当的光源输入值LS为70%以及背光源为冷阴极管 时，则背光源的目标值BLT = 40% +60% *70%= 82%。在步骤414中，控制器104根据式(2)得到的背光源的目标值以及在步骤404得 到的亮度反应阶段数，控制背光控制模块106以调整背光源的亮度。此外，控制器104控制 背光控制模块106以调整背光源的亮度的模式，和图2的实施例相同，在此不再赘述。图6为本发明的另一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的流程图。 图6的方法藉由图1所示的液晶显示系统100说明，其步骤详述如下步骤600:开始；步骤602 检测目前图像信号，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；步骤604 根据画面的数字平均亮度值产生亮度反应阶段数；步骤606 检测外界光源的亮度以产生外界光源的原始亮度值；步骤608 当感测到外界光源的亮度产生实质变化后，连续检测外界光源的亮度 以产生至少三个变化的外界光源亮度值；步骤610 根据三个外界光源亮度值及外界光源的原始亮度值，判断外界光源的 变化状况，并决定适当的光源输入值LS ；步骤612 提供预定的最大呈现亮度值以及最小呈现亮度值；步骤614 根据光源输入值LS以及预定的最大呈现亮度值与最小呈现亮度值，决 定背光源的目标值；步骤616 根据背光源的目标值和亮度反应阶段数，调整背光源的亮度；步骤618:结束。图6的实施例和图4的实施例差别在于步骤610中，控制器104是经由光源输入 值LS和人机接口模块108提供的最大呈现亮度值以及最小呈现亮度值的设定代入式(3)，来决定背光源的目标值，其余步骤和图4的实施例相同，在此不再赘述。BLT = min+60% *ES*LS (3)其中ES为使用者所设定背光源的最大呈现亮度值(人机接口模块108提供的最 大呈现亮度值)，min为背光源的最小呈现亮度值(举例而言冷阴极管背光源为40%，发 光二极管背光源为20% )。举例来说，使用者设定冷阴极管背光源的最大呈现亮度值ES 为70%，如果适当的光源输入值LS为80%时，则背光源的目标值BLT = 40% +60% *70% *80%= 73. 6%。图7A和图7B为本发明的另一实施例中所公开一种调整背光源的亮度的方法的流 程图。图7A和图7B的方法藉由图1所示的液晶显示系统100说明，其步骤详述如下步骤700:开始；步骤702 检测目前图像信号，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；步骤704 根据画面的数字平均亮度值产生亮度反应阶段数；步骤706 检测外界光源的亮度以得到外界光源的原始亮度值；步骤708 当感测到外界光源的亮度产生实质变化后，检测是否处于触发模式，如 果是，进行步骤710 ；如果否，跳至步骤728 ；步骤710 发出中断信号；步骤712:取消触发模式；步骤714 进入外界光源轮询模式；步骤716 当处于外界光源轮询模式时，开始连续检测外界光源的亮度以产生至 少三个变化的外界光源亮度值；步骤718 根据三个变化的外界光源亮度值及外界光源的原始亮度值，判断外界 光源的变化状况是否为固定，如果是，进行步骤720 ；如果否，跳至步骤722 ；步骤720 进入触发模式，跳至步骤728 ；步骤722 根据三个变化的外界光源亮度值及外界光源的原始亮度值，决定适当 的光源输入值LS ；步骤724 根据光源输入值LS，决定背光源的目标值；步骤726 根据背光源的目标值和亮度反应阶段数，调整背光源的亮度；步骤728:结束。图7A和图7B的实施例和图4的实施例差别在于图4的实施例中，当光源感应模 块102感测到外界光源的亮度产生实质上的变化后，立刻检测三次外界光源的亮度以产生 三个外界光源亮度值，并根据三个外界光源亮度值及外界光源的亮度尚未产生实质上的变 化时的亮度值，判断外界光源的变化状况，并决定适当的光源输入值LS。而在图7A和图7B 的实施例中，控制器104会先检测光源感应模块102是否处于触发模式，确定光源感应模块 102是处于触发模式下，控制器104才会进入外界光源轮询模式。当控制器104处于外界光 源轮询模式时，光源感应模块102才开始检测三次外界光源的亮度以产生三个外界光源亮 度值；接下来除了当外界光源的变化状况为固定时进行步骤718之外，其余后续的步骤就 跟图4的实施例相同，在此不再赘述。图8A和图8B为本发明的另一实施例中所公开的一种调整背光源的亮度的方法的 流程图。图8A和图8B的方法藉由图1所示的液晶显示系统100说明，其步骤详述如下
步骤800:开始；步骤802 检测目前图像信号，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；步骤804 根据画面的数字平均亮度值产生亮度反应阶段数；步骤806 检测外界光源的亮度以产生外界光源的原始亮度值；步骤808 当感测到外界光源的亮度产生实质变化后，检测是否处于触发模式，如 果是，进行步骤810 ；如果否，跳至步骤828 ；步骤810 发出中断信号；步骤812 取消触发模式；步骤814 进入外界光源轮询模式；步骤816 当处于外界光源轮询模式时，开始连续检测外界光源的亮度以产生至 少三个变化的外界光源亮度值；步骤818 根据三个外界光源亮度值及外界光源的原始亮度值，判断外界光源的 变化状况是否为固定，如果是，进行步骤820 ；如果否，跳至步骤822 ；步骤820 进入触发模式，跳至步骤828 ；步骤822 根据三个变化的外界光源亮度值及外界光源的原始亮度值，决定适当 的光源输入值LS ；步骤824 根据光源输入值LS，以及预定的的最大呈现亮度值与最小呈现亮度值， 决定背光源的目标值；步骤826 根据背光源的目标值和亮度反应阶段数，调整背光源的亮度；步骤828:结束。图8A和图8B的实施例和图7A和图7B的实施例差别在于步骤822中，控制器104 是经由光源输入值LS和人机接口模块108提供的最大呈现亮度值以及最小呈现亮度值的 设定代入式(3)，来决定背光源的目标值，其余步骤和图7A和图7B的实施例相同，在此不再 赘述。综合以上所述，现有技术存在有许多缺点。例如，液晶面板显示的亮度可能过度频 繁的变化，或是液晶面板显示的亮度突然发生变化。而本发明所公开的调整背光源的亮度 的方法则是控制器104先根据画面的数字平均亮度值产生亮度反应阶段数，而当光源感应 模块102感测到外界光源的亮度产生实质上的变化后，通过控制器104轮询光源感应模块 102，而光源感应模块102开始检测多次外界光源的亮度，以判断外界光源的变化模式，最 后控制器104根据背光源的目标值和亮度反应阶段数，控制背光控制模块106以调整背光 源的亮度。如此，本发明可克服在现有技术中，液晶面板显示的亮度可能过度频繁的变化， 或是液晶面板显示的亮度突然发生变化的缺点。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修 改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种调整背光源的亮度的方法，其特征在于，包含检测一目前图像信号，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值；根据该数字平均亮度值产生一亮度反应阶段数；及根据一背光源的目标值和该亮度反应阶段数，调整该背光源的亮度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整该背光源的亮度包含调整该背光源的 每一发光单元的亮度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整该背光源的亮度包含关闭及/或开启该 背光源的部分发光单元。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含设定该背光源的最大呈现亮度值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包含根据该背光源的最大呈现亮度值及 一最小呈现亮度值，产生该背光源的目标值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包含当感测到一外界光源的亮度产生实质变化后，检测多次该外界光源的亮度以产生多个 外界光源亮度值；及根据该多个外界光源亮度值及该外界光源的一原始亮度值，判断该外界光源的变化状况。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，上述判断该外界光源的变化状况的步骤还 包含产生一光源输入值。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据该多个外界光源亮度值及该外界光源 的该原始亮度值，产生该光源输入值包含若该外界光源的该原始亮度值及该多个外界光源 亮度值呈现上升或下降趋势，则将该多个外界光源亮度值中最后测得的外界光源亮度值设 为该光源输入值。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据该多个外界光源亮度值及该外界光源 的该原始亮度值，产生该光源输入值包含若该外界光源的该原始亮度值及该多个外界光源 亮度值呈现不规则的变动趋势，则将该多个外界光源亮度值的平均值设为该光源输入值。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，另包含根据该光源输入值及一最小呈现亮 度值，产生该背光源的目标值。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，另包含设定该背光源的一最大呈现亮度值及一最小呈现亮度值；及根据该背光源的最大呈现亮度值、该最小呈现亮度值及该光源输入值，产生该背光源 的目标值。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包含当一光源感应模块感测到一外界光源的亮度产生实质变化后，检测该光源感应模块是 否处于一触发模式；若该光源感应模块处于一触发模式，发出一中断信号至一控制器；该控制器通知该光源感应模块取消该触发模式；该控制器进入一轮询模式；当该控制器处于该轮询模式时，该光源感应模块连续检测该外界光源的亮度以产生多 个外界光源亮度值；及根据该多个外界光源亮度值及该外界光源的该原始亮度值，判断该外界光源的变化状况。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包含若该外界光源的变化状况为固定时，该控制器通知该光源感应模块进入该触发模式。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包含其中上述判断该外界光源的变化状况的步骤还包含产生一光源输入值。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，根据该多个外界光源亮度值及该外界光 源的该原始亮度值，产生该光源输入值包含若该外界光源的亮度尚未产生实质上的变化时 的亮度值及该多个外界光源亮度值呈现上升或下降趋势，则将该多个外界光源亮度值中最 后测得的外界光源亮度值设为该光源输入值。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，根据该多个外界光源亮度值及该外界光 源的原始亮度值，产生该光源输入值包含若该外界光源的亮度尚未产生实质上的变化时的 亮度值及该多个外界光源亮度值呈现不规则的变动趋势，则将该多个外界光源亮度值的平 均值设为该光源输入值。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包含根据该光源输入值及一最小呈现 亮度值，产生该背光源的目标值。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包含设定该背光源的最大呈现亮度值；及根据该背光源的最大呈现亮度值、该光源输入值及一最小呈现亮度值，产生该背光源 的目标值。
19.一种调整背光源的亮度的方法，其特征在于，包含当一光源感应模块感测到一外界光源的亮度产生实质上的变化后，检测该光源感应模 块是否处于一触发模式；若该光源感应模块处于一触发模式，发出一中断信号至一控制器；该控制器通知该光源感应模块取消该触发模式；该控制器进入一轮询模式；当该控制器处于该轮询模式时，该光源感应模块检测多次该外界光源的亮度以产生多 个外界光源亮度值；根据该多个外界光源亮度值及该外界光源的亮度尚未产生实质上的变化时的亮度值， 判断该外界光源的变化状况；若该外界光源没有实质上的变化，该控制器通知该光源感应模块进入该触发模式；及若该外界光源有实质上的变化，则根据该多个外界光源亮度值及该外界光源的亮度尚 未产生实质上的变化时的亮度值，产生一光源输入值。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，根据该多个外界光源亮度值及该外界光 源的亮度尚未产生实质上的变化时的亮度值，产生该光源输入值包含若该外界光源的亮度 尚未产生实质上的变化时的亮度值及该多个外界光源亮度值呈现上升或下降趋势，则将该 多个外界光源亮度值中最后测得的外界光源亮度值设为该光源输入值。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，根据该多个外界光源亮度值及该外界光 源的亮度尚未产生实质上的变化时的亮度值，产生该光源输入值包含若该外界光源的亮度尚未产生实质上的变化时的亮度值及该多个外界光源亮度值呈现不规则的变动趋势，则将 该多个外界光源亮度值的平均值设为该光源输入值。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包含根据该光源输入值及一最小呈现 亮度值，产生该背光源的目标值。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包含 设定该背光源的最大呈现亮度值；及根据该背光源的最大呈现亮度值、该光源输入值及一最小呈现亮度值，产生该背光源 的目标值。
全文摘要
本发明公开了一种调整背光源亮度的方法，包含检测一目前图像信号，以获得所要显示的画面的数字平均亮度值，并据以产生一亮度反应阶段数。而当一外界光源的亮度产生实质上的变化后，进入一轮询模式，并检测多次该外界光源的亮度以产生多个外界光源亮度值。然后根据该多个外界光源亮度值及该外界光源的原始亮度值，推测出合理的外界光源亮度值和外界光源变化状况。根据所推测出的该合理的外界光源亮度值、外界光源变化状况和该亮度反应阶段数，来调整一背光源的亮度。
文档编号G09G3/34GK101859546SQ20101018889
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者戴明盛, 陈世庭 申请人:友达光电股份有限公司