亮度调整装置、方法及具有亮度调整装置的电子系统的制作方法

专利名称：亮度调整装置、方法及具有亮度调整装置的电子系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调整装置，特别涉及一种适用于面寿反的亮度调整装置。
背景技术：
由于显像管显示器具有画质优良和价格低廉的特点，故一直被采用为 电视和计算机的显示器。然而，随着科技的进步，陆续开发出新的平面显 示器。平面显示器的主要优点在于，当具有大尺寸的显示面板时，平面显 示器的总体积并不会因此而有显着的改变。
在平面显示器中，省电是最重要的考量。过去的啦文法包括新增一个高 效率的白色像素并降低红绿蓝像素的亮度来节省功率消库毛，但缺点是使色 饱和度下降。
另一常见做法则是使用复杂的运算式，并且需要靠画面存储器(frame memory)存储前一画面的数据，据此计算出可能省电的方式，却因而增加元 件的成本。

发明内容
本发明提出一种亮度调整装置，产生一图像输出给一面板。面板根据 图像输出，显示相对应的图像。图像输出包括， 一红色输出信号、 一绿色 输出信号以及一蓝色输出信号。本发明的亮度调整装置，包括 一判断单 元、 一计算单元以及一数字模拟转换单元。判断单元根据一红色输入信号、 一绿色输入信号以及一蓝色输入信号，定义出一主要输入信号。计算单元 根据主要输入信号，调整红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号。 数字模拟转换单元将调整后的红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入 信号转换成红色输出信号、绿色输出信号以及蓝色输出信号。
本发明另提供一种电子系统，包括一面板以及一亮度调整装置。面板 根据一图像输出，显示相对应的图像。图像输出包括， 一红色输出信号、 一绿色输出信号以及一蓝色输出信号。亮度调整装置，包括 一判断单元、一计算单元以及一数字模拟转换单元。判断单元根据一红色输入信号、一 绿色输入信号以及一蓝色输入信号，定义出一主要输入^f言号。计算单元根 据主要输入信号，调整红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号。 数字模拟转换单元将调整后的红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入 信号转换成红色输出信号、绿色输出信号以及蓝色输出信号。
本发明还提供一种亮度调整方法，包括接收一红色输入信号、 一绿色
输入信号以及一蓝色输入信号；根据该红色输入信号、该绿色输入信号以 及该蓝色输入信号中，定义出一主要输入信号；根据该主要输入信号，调 整该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入4言号；以及将调整后 的该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入4言号转换成该红色输 出信号、该绿色输出信号以及该蓝色输出信号，其中该红色输入信号、该 绿色输入信号以及该蓝色输入信号均为数字信号，该红色输出信号、该绿 色输出信号以及该蓝色输出信号均为模拟信号。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特 举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下


图1为本发明的电子系统的示意图。 图2为本发明的亮度调整装置的一可能实施例。 图3、 4、 6为本发明的亮度调整装置的其它可能实施例。 图5显示灰阶值与调整比例的关系。 图7为本发明的数据转换单元的一可能实施例。 图8为本发明的亮度调整方法的一可能实施例。符号说明
100:电子系统； 110:面板； 120:亮度调整装置； 210:判断单元； 220:计算单元； 230:数字模拟转换单元； 240:数据转换单元；410、 610:存储器单元； 420:检测单元；
51:红色输入信号R—in与调整比例之间的关系曲线
52:绿色输入信号G—in与调整比例之间的关系曲线
53:蓝色输入信号B—in与调整比例之间的关系曲线
710:灰阶/亮度转换器；
720、 740:处理器；
730:存储器；
750:亮度/灰阶转换器；
S810 S840:步骤。
具体实施例方式
图1为本发明的电子系统的示意图。电子系统100可为一个人数字助 理(PDA)、 一移动电话(cellular phone)、 一数字相机、 一电视、 一全球定位 系统(GPS)、 一车用显示器、 一航空用显示器、 一数字相框(digital photo frame)、 一笔记型计算机或是一桌上型计算^L。如图所示，电子系统100包 括面板110以及亮度调整装置120。面板110具有多个像素单元，并根据图 #4#出Sout，显示相对应的图像。
在一可能实施例中，当面板110的每一^象素单元具有三个次像素时， 图像输出Sout包括，红色输出信号R—out、绿色输出4言号G一out以及蓝色 输出信号B—out。在其它实施例中，当每一^f象素单元具有四个次^f象素时，图 像输出Sout还包括白色输出信号W一out。由于像素单元的结构为本领域人 士所深知，故不再赘述。
图2为本发明的亮度调整装置的一可能实施例。如图所示，亮度调整 装置120包括，判断单元210、计算单元220、数字模拟4争换单元230以及 数据转换单元240。判断单元210，根据红色输入信号R一in、绿色输入信号 G_in以及蓝色输入信号B一in,定义出 一主要llr入信号Sm。
在一可能实施例中，判断单元210以红色输入信号R—in、绿色输入信 号G—in以及蓝色输入信号B一in中的最大者，作为主要输入信号Sm。在另 一可能实施例中，判断单元210可根据一预设条件(可与面板的特性有关)， 处理红色输入信号R一in、绿色输入信号G—in以及蓝色输入信号B一in,再将处理过的红色输入信号R—in、绿色输入信号G一in以及蓝色输入信号B—in 中的最大者作为主要输入信号Sm。
计算单元220根据主要输入信号Sm,调整红色输入信号R—in、绿色输 入信号Gjn以及蓝色输入信号B—in。调整后的红色输入信号、绿色输入信 号以及该蓝色输入信号分别以符号Ra一in、 Ga—in以及Ba—in表示。在本实 施例中，计算单元220根据下式，调整红色输入信号R—in、绿色输入信号 G—in以及蓝色输入信号B—in。
TR=[l-F*(Sm/Sbit)];
其中，TR为调整比例，F为预设值(如0-1中的任一凄史值)，Sm为输入 信号Rjn、 G一in、 B一in中的最大灰阶值，Sbit为总灰阶数量。
举例而言，如果输入信号的位数为8位时，则总灰阶数量Sbit为255。 假设，红色输入信号R一in、绿色输入信号G—in以及蓝色输入信号B—in的 灰阶值分别为100、 150以及200,并且预i殳值F为0.2。才艮据红色输入信 号R一in、绿色输入信号G—in以及蓝色输入信号B—in的灰阶值可得知，最 大灰阶值Sm为200。将已知的参数带入上式，便可求得调整比例TR为0.84。 因此，调整后的红色输入信号的灰阶值为84(100*0.84)、调整后的绿色输入 信号的灰阶值为126(150*0.84)以及调整后的蓝色输入信号的灰阶值为 168(200*0.84)。
在其它实施例中，计算单元220可根据其它方式调整红色输入信号 R—in、绿色输入信号G一in以及蓝色输入信号B—in。图5为计算单元的其它 调整方式。曲线51为红色输入信号R—in与调整比例之间的关系。曲线52 为绿色输入信号G_in与调整比例之间的关系。曲线53为蓝色输入信号B一in 与调整比例之间的关系。在本实施例中，计算单元220才艮据曲线51、 52以 及53,分别调整红色输入信号R—in、绿色输入信号G一in以及蓝色输入信 号B—in。
数字模拟转换单元230将信号Ra一in、 Ga一in以及Ba—in转换成红色输 出信号R一out、绿色输出信号G—out以及蓝色输出信号B—out。数字模拟转 换单元230为数字模拟转换器(DAC)。
在本实施例中，亮度调整装置120还包括数据转换单元240。数据转换 单元240根据信号Ra—in、 Ga—in以及Ba—in，产生一白色信号W。数字模 拟转换单元230再将白色信号W转换成一白色输出信号1^—out给面板110。在其它实施例中，可省略数据转换单元240。因此，婆史字才莫拟转换单元230 仅输出红色输出信号R—out、绿色输出信号G—out以及蓝色输出信号B—out 纟会面板110。
图3为本发明的亮度调整装置的另一可能实施例。图3相似图2，不同 之处在于，图3的数据转换单元240根据红色输入信号R—in、绿色输入信 号G—in以及蓝色输入信号BJn,产生一白色信号W。
在本实施例中，计算单元220依据主要输入信号Sm，调整红色输入信 号R—in、绿色输入信号Gjn、蓝色输入信号B—in以及白色信号W。调整 后的红色输入信号、绿色输入信号、蓝色输入信号以及白色信号分别以符 号Ra一in、 Ga一in、 Ba一in以及Wa表示。
数字模拟转换单元230将调整后的信号Ra—in、 Ga一in、 Bajn以及Wa 转换成红色输出信号R一out、绿色输出信号G—out、蓝色输出信号B—out以 及白色输出信号W一out，并将转换后的结果输出至面板110。
图4为本发明的亮度调整装置的另一可能实施例。图4相似于图3,不 同之处在于，图4具有存储器单元410以及检测单元420。在其它实施例中， 可省略存储器单元410或检测单元420。以下将说明存^f诸器单元410以及检 测单元420的动作原理。
在本实施例中，存储器单元410存储一预设条件(如面板的特性)。判断 单元210根据存储器单元410所存储的预设条件，处理红色输入信号R一in、 绿色输入信号G_in以及蓝色输入信号B一in,并将处理过的红色输入信号、 绿色输入信号以及蓝色输入信号中的最大者，作为主要输入信号Sm。
举例而言，假设，红色输入信号R—in、绿色输入信号G一in以及蓝色输 入信号B—in的灰阶值分别为100、 50以及30。在经过判断单元210的处理 后，处理过的红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号的灰阶值可 能为30、 40以及60。由于处理过的蓝色输入信号的灰IVK直为最大者，故主 要输入信号Sm为60。
一般而言，面板(如图1所示)110具有多个发光元件(:^有机发光二极管 Organic Light-Emitting Diode; OLED)。在一可能实施例中，存储器单元410 所存储的预设条件为发光元件的特性(如效率或寿命)。在其它实施例中，预 设条件由设计者依据面板的发光特性所决定。
如图4所示，计算单元220也会根据存储器单元410所存储的预设条件以及主要输入信号Sm，调整红色输入信号Rjn、绿色输入信号G—in以 及蓝色输入信号Bjn。在一可能实施例中，计算单元220所依据的预设条 件可相同或不同于判断单元210所依据的预设条件。在其它实施例中，只 有判断单元210或是计算单元220会参考存储器单元410所存储的预设条 件。
冲全测单元420用以检测环境光线的强度。因此，计算单元220还可依 据环境光线的强度，调整红色输入信号R—in、绿色输入信号G—in以及蓝色 输入信号B—in。另外，计算单元220亦可依据使用者的:&定Suse,调整红 色输入信号R—in、绿色输入信号G—in以及蓝色输入信号B_in。在本实施 例中，计算单元220根据存储器单元410所存储的预设条件、检测单元420 的检测结果以及使用者的设定Suse，调整红色输入信号R—in、绿色输入信 号G—in以及蓝色输入信号B—in。在其它实施例中，计算单元220可仅参考 存储器单元410所存储的预设条件、检测单元420的4全测结果以及使用者 的设定Suse中的一个或部分。
图6为本发明的亮度调整装置的另一可能实施例。图6相似于图3,不 同之处在于，图6的亮度调整装置具有存储器单元610。存储器单元610 所累计的数据来自于红色输入信号R一in、绿色输入信号G—in以及蓝色输入 信号B—in。在其它实施例中，存储器单元610所累计的数据仅与红色输入 信号R—in、绿色输入信号Gjn以及蓝色输入信号B—in中的一个或部分有 关。
计算单元220再根据主要输入信号Sm及计算单元610所累计的数据 (灰阶值或亮度值)，调整红色输入信号R一in、绿色输入信号Gjn、蓝色输 入信号B—in以及白色信号W。举例而言，如果计算单元610所累计的数据 大于预设值时，则计算单元220的调整程度较大。如果计算单元610所累 计的数据小于预设值时，则计算单元220的调整程度较小。
图7为本发明的数据转换单元的一可能实施例。如图所示，灰阶/亮度 转换器710将红色输入信号R一in、绿色输入信号Gjn、蓝色输入信号B—in 转换成亮度信号LR1、 LG1以及LB1。处理器720才艮据亮度信号LR1、 LG1 以及LB1，定义并输出适合的白色亮度信号LW。在本实施例中，处理器 720根据存储器730所存储的数据，定义出白色亮度信号LW。存储器730 所存储的数据可与色座标或面板的特性有关。处理器740根据白色亮度信号LW，调整亮度信号LR1、 LGl以及LBl,用以产生亮度信号LR2、 LG2 以及LB2。亮度/灰阶转换器750将亮度信号LR2、 LG2、 LB2以及LW转 成灰阶信号。
图8为本发明的亮度调整方法的一可能实施例。本发明的亮度调整方 法产生一图像输出给一面板。面板根据图像输出，显示相对应的图像。在 一可能实施例中，图像输出包括， 一红色输出信号、 一绿色输出信号以及 一蓝色输出信号。在其它可能实施例中，图像输出还包括一白色输出信号。
首先，接收一红色输入信号、 一绿色输入信号以及一蓝色输入信号(步 骤S810)。在本实施例中，红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号 均为灰阶值。
接着，在红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号中，定义一 主要输入信号(步骤S820)。在一实施例中，主要输入信号为红色输入信号、 绿色输入信号以及蓝色输入信号中的最大者。在另一实施例中，可先根据 一预设条件(与面板的发光元件的特性有关)处理红色输入信号、绿色输入信 号以及蓝色输入信号，然后再以处理过的红色输入信号、绿色输入信号以 及蓝色输入信号的最大者作为主要输入信号。
根据主要输入信号，调整红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入 信号(步骤S830)。在一可能实施例中，可根据一预i殳条件以及主要输入信 号，调整红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号。预设条件可与 面板的发光元件的特性、环境光线的强度、使用者的i殳定有关。在其它实 施例中，预设条件与红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号有关。
另外，如果图像输出还包括一白色输出信号时，则在步骤S830前，需 先根据红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号产生一白色信号。 然后再根据主要输入信号，调整红色输入信号、绿色丰lr入信号、蓝色输入 信号以及白色信号。另外，根据红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输 入信号产生白色信号的步骤可在步骤S820之前或之后。
最后，将调整过的红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号转 换成红色输出信号、绿色输出信号以及蓝色输出信号(步骤S840)。在本实
施例中，红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色專lr入信号均为数字信
号；红色输出信号、绿色输出信号以及蓝色输出信号均为模拟信号。在其 它实施例中，需将调整后的白色信号转换成白色输出4言号。在此例中，白
13色信号为数字信号，白色输出信号为模拟信号。
本发明可根据红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号，动态 地调整红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号，并将调整后的结 果输出给面板。因此，可大幅降低面板的功率损耗，并且不会影响面板所 呈现的画面品质。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰， 因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种亮度调整装置，产生一图像输出给一面板，该面板根据该图像输出，显示相对应的图像，其中该图像输出包括，一红色输出信号、一绿色输出信号以及一蓝色输出信号，该亮度调整装置，包括一判断单元，根据一红色输入信号、一绿色输入信号以及一蓝色输入信号，定义出一主要输入信号；一计算单元，根据该主要输入信号，调整该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号；以及一数字模拟转换单元，将调整后的该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号转换成该红色输出信号、该绿色输出信号以及该蓝色输出信号。
2. 如权利要求1所述的亮度调整装置，还包括一数据转换单元，根据调 整后的该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号，产生一白 色信号，该数字模拟转换单元还将该白色信号转换成一白色输出信号给该 面板。
3. 如权利要求1所述的亮度调整装置，还包括一数据转换单元，根据该 红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号，产生一白色信号， 该计算单元还依据该主要输入信号，调整该白色信号，该数字模拟转换单元还将调整后的该白色信号转换成一白色输出信号给该面板。
4. 如权利要求1所述的亮度调整装置，其中该判断单元以该红色输入信 号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号中的最大者，作为该主要输入信—，—
5. 如权利要求1所述的亮度调整装置，其中该判断单元依据一预设条 件，处理该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号，并由处 理过的红色输入信号、处理过的绿色输入信号以及处理过的蓝色输入信号 中，判断出最大者，并将该最大者作为该主要输入信号。
6. 如权利要求5所述的亮度调整装置，其中该面板具有多个发光元件， 该预设条件与这些发光元件的特性有关。
7. 如权利要求1所述的亮度调整装置，其中计算单元根据一预设条件以 及该主要输入信号，调整该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号。
8. 如权利要求7所述的亮度调整装置，其中该面板具有多个发光元件， 该预设条件与这些发光元件的特性有关。
9. 如权利要求7所述的亮度调整装置，其中该预i殳条件与环境光线的强 度有关。
10. 如权利要求7所述的亮度调整装置，其中该预设条件与使用者的设 定有关。
11. 如权利要求7所述的亮度调整装置，其中该预i殳条件与该红色输入 信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号有关。
12. —种电子系统，包括一面板，根据一图像输出，显示相对应的图像，该图像输出包括，一 红色输出信号、 一绿色输出信号以及一蓝色输出信号；以及 一亮度调整装置，包括一判断单元，根据一红色输入信号、 一绿色输入信号以及一蓝色 输入信号，定义出一主要输入信号；一计算单元，根据该主要输入信号，调整该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号；以及一数字模拟转换单元，将调整后的该红色输入信号、该绿色输入 信号以及该蓝色输入信号转换成该红色输出信号、该绿色输出信号以及该 蓝色输出信号。
13. 如权利要求12所述的电子系统，其中该亮度调整装置还包括一数据 转换单元，用以根据调整后的该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝 色输入信号，产生一白色信号，该数字模拟转换单元还将该白色信号转换成一白色llr出信号症会该面板。
14. 如权利要求12所述的电子系统，其中该亮度调整装置还包括一数据 转换单元，用以才艮据该红色输入信号、该绿色$俞入信号以及该蓝色输入信 号，产生一白色信号，该计算单元还依据该主要输入信号，调整该白色信 号，该数字模拟转换单元还将调整后的该白色信号转换成一白色输出信号 给该面板。
15. 如权利要求12所述的电子系统，其中该判断单元以该红色输入信 号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号中的最大者，作为该主要输入信号。
16. 如权利要求12所述的电子系统，其中该判断单元依据一预设条件， 处理该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号，并由处理过 的红色输入信号、处理过的绿色输入信号以及处理过的蓝色输入信号中， 判断出最大者，并将该最大者作为该主要输入信号。
17. 如权利要求16所述的电子系统，其中该面板具有多个发光元件，该 预设条件与这些发光元件的特性有关。
18. 如权利要求12所述的电子系统，其中计算单元根据一预设条件以及 该主要输入信号，调整该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入 信号。
19. 如权利要求18所述的电子系统，其中该面板具有多个发光元件，该 预设条件与这些发光元件的特性有关。
20. 如权利要求18所述的电子系统，其中该预设条件与环境光线的强度 有关。
21. 如权利要求18所述的电子系统，其中该预设条件与使用者的设定有 关。
22. 如权利要求18所述的电子系统，其中该预设条件与该红色输入信 号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号有关。
23. 如权利要求12所述的电子系统，其中该电子系统为一个人数字助 理、 一移动电话、 一数字相机、 一电视、 一全球定位系统、 一车用显示器、 一航空用显示器、 一数字相框、 一笔记型计算机或是一桌上型计算机。
24. —种亮度调整方法，用以产生一图像输出给一面板，该面板根据该 图像输出，显示相对应的图像，其中该图像输出包括， 一红色输出信号、 一绿色输出信号以及一蓝色输出信号，该亮度调整方法，包括接收一红色输入信号、 一绿色输入信号以及一蓝色输入信号；根据该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号中，定义 出一主要输入信号；根据该主要输入信号，调整该红色输入信号、该绿色输入信号以及该 蓝色输入信号；以及将调整后的该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号转 换成该红色输出信号、该绿色输出信号以及该蓝色输出信号，其中该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号均为数字信号，该红色输出信号、该绿色输出信号以及该蓝色输出信号均为模拟信号。
25. 如权利要求24所述的亮度调整方法，还包括根据调整后的红色输入信号、调整后的绿色输入信号以及调整后的蓝色输入信号，产生一白色信号；以及将该白色信号转换成一白色输出信号，该白色信号为数字信号，该白色输出信号为模拟信号。
26. 如权利要求24所述的亮度调整方法，还包括根据该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号，产生一白色信号；依据该主要输入信号，调整该白色信号；以及将调整后的该白色信号转换成一白色输出信号，该白色信号为数字信号，该白色输出信号为模拟信号。
27. 如权利要求24所述的亮度调整方法，其中该主要^T入信号为该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号的最大者。
28. 如权利要求24所述的亮度调整方法，其中定义该主要输入信号的步骤包括依据一预设条件，处理该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号；以及由处理过的红色输入信号、处理过的绿色输入信号以及处理过的蓝色输入信号中，找出最大者，并将最大者作为该主要输入4言号。
29. 如权利要求28所述的亮度调整方法，其中该面々反具有多个发光元件，该预设条件与这些发光元件的特性有关。
30. 如权利要求24所述的亮度调整方法，其中还根据一预设条件以及该主要输入信号，调整该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号。
31. 如权利要求30所述的亮度调整方法，其中该面^^具有多个发光元件，该预设条件与这些发光元件的特性有关。
32. 如权利要求30所述的亮度调整方法，其中该预设条件与环境光线的强度有关。
33. 如权利要求30所述的亮度调整方法，其中该预设条件与使用者的设定有关。
34.如权利要求30所述的电子系统，其中该预设条l牛与该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号有关。
全文摘要
亮度调整装置、方法及具有亮度调整装置的电子系统。该亮度调整装置，根据一红色输入信号、一绿色输入信号以及一蓝色输入信号，动态地调整红色输入信号、绿色输入信号以及蓝色输入信号，并将调整后的结果输出给面板。面板根据所接收到的信号呈现相对应的画面。
文档编号G09G5/02GK101676977SQ200810211338
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者王硕晟 申请人:统宝光电股份有限公司