专利名称：具有自动调整亮度的显示装置与其操作方法
技术领域：
本发明是关于一种亮度调整的装置，特别是一种自动调整亮度的显示装置。
背景技术：
近年来，平面显示器由于比传统的显示器如阴极射线管(Cathode RayTube)显示器更轻薄短小，且具有低辐射低耗电的优点，因此平面显示器逐渐取代传统的CRT显示器， 而成为显示器的主流。平面显示器主要结构包含背光模块及面板，该面板包括导电玻璃、液晶、配向膜、彩色滤光片、偏光片，及驱动控制器等元件，而该背光模块用以照亮该面板的图像，该背光模块包含冷阴极光源(CCFL)、导光板、光源调控模块anverter)、各式各样的光学薄膜等元件，而该光源调控模块则是供应背光模块的电源，以该光源调控模块所产生的脉冲来驱动该冷阴极光源(CCFL)。其中该内部光源是决定该平面显示器的亮度与色度的一个重要的因素。近年来由于数字电视的普及，平面显示器也广泛的应用于数字电视中。传统的CRT 显示器接收的图像信号为复合视频(AV)，而数字电视可接收的图像信号种类比传统的CRT 显示器更多，有高解析多媒体界面(HDMI)信号、数字电视信号(DTV)、电视信号(TV)、视频图像阵列(VGA)、复合视频(AV)、色差分量接口色差分量接口(YPbPr)、及欧洲无线电与电视信号(SCART)等，而一般消费者通常使用一台液晶电视连接到数个图像输出装置，而接收多个图像信号来源，例如DVD/CD光盘机、个人电脑(PC)、高解析多媒体界面(HDMI)装置， 然而各装置的图像信号都不同，因此在相同环境因素而不同的图像信号之下，该液晶屏幕上实测得到的亮度就有所差异。再者，一般消费者在切换不同图像信号的来源时，希望液晶屏幕的亮度可维持一标准亮度。有鉴于此，一种具有自动调整亮度的显示装置被提出来。
发明内容
本发明的目的是当使用者选择不同的图像信号来源时，在液晶屏幕上的亮度经过本发明的调整后仍可维持一标准亮度。根据上述目的，一种具有自动调整亮度的显示装置被提出来，该具有自动调整亮度的显示装置包含一系统模块、一显示器、一内部光源、一光源调控模块。该系统模块接收一图像信号而产生一驱动信号，该系统模块包含一缩放控制器，该系统模块响应该图像信号，而输出一具有一第一频率的断续脉冲。该面板接收该驱动信号以产生一图像。该内部光源作为该显示装置的背光源，以提供该图像的亮度。该光源调控模块响应该具有该第一频率的断续脉冲，而输出一驱动脉冲给该内部光源，据以调整该图像的亮度，当该图像信号来源切换时，该系统模块利用该缩放控制器将该断续脉冲的该第一频率调整至一第二频率， 据以调整该图像的亮度至一标准亮度。根据上述目的，一种具有自动调整亮度的显示装置的操作方法被提出来，该显示装置包含一内部光源，而该操作方法包含下列步骤(a)检测一图像信号的种类。(b)接收该图像信号，而输出一驱动信号。(c)接收该驱动信号，以显示一图像。(d)响应该图像信号，而输出一具有一第一频率的断续脉冲。(e)当该图像信号来源切换时，将该断续脉冲的该第一频率调整至一第二频率。(f)响应该具有该第二频率的断续脉冲，而输出一具有该第二频率的驱动脉冲给该内部光源，据以调整该图像的亮度至一标准亮度。
图1为亮度调整设备的示意图2(a)为具有该第一频率的断续脉冲的示意图2(b)为具有该第一频率的驱动脉冲的示意图3为调整亮度设备的示意图4(a)为具有该第二频率的断续脉冲的示意图4(b)为具有该第二频率的驱动脉冲的示意图；及
图5为具有自动调整亮度的显示装置的操作方法。
主要元件符号说明
10具有自动调整亮度的显示装置
12系统模块
13光源调控模块
14显不器
15具有第一频率的断续脉冲
16具有第一频率的驱动脉冲
19色彩分析器
22驱动信号
30亮度调整设备
40调整亮度设备
20缩放控制器
140内部光源
141面板
1410 图像
Sigl 图像信号
Valuel 第一亮度值
Valul2 第二亮度值
Storel 第一组对应值
Store2 第二组对应值
具体实施例方式
请参阅图1，其为亮度调整设备的示意图。一亮度调整设备30包含一具有自动调整亮度的显示装置10与一色彩分析器19。该显示装置10包含一系统模块12、一光源调控模块13、一显示器14。该系统模块12包含一缩放控制器20，该缩放控制器20包含一信号传感器201与一存储器202。该显示器14包含一内部光源140与一面板141，该面板具有一图像1410。该面板141接收一驱动信号22以显示一图像141。该内部光源140作为该显示器14的背光源，以提供该图像1410的亮度。该光源调控模块13用以调整该图像1410 的亮度。该色彩分析器19可量测亮度与色度，在此色彩分析器19用来量测该图像1410的亮度，而该系统模块12根据测得的亮度值来调整该图像1410的亮度至一标准亮度。首先，该系统模块12接收一图像信号Signall，而输出一具有一第一频率fl的断续脉冲15，该光源调控模块13接收该具有该第一频率Π的断续脉冲15而输出一驱动脉冲16，该驱动脉冲16用以点亮该内部光源140。该图像输入信号Sigl为高解析多媒体界面(HDMI)信号、数字电视信号(DTV)、电视信号(TV)、视频图像阵列(VGA)、复合视频(AV)、 色差分量接口(YPbPr)、及欧洲无线电与电视信号(SCART)其中之一。该图像信号Sigl至少包含了该图像信号的色度、亮度、水平/垂直同步信号，例如色差分量接口(YPbPr)的Y 代表亮度，1 与ft·则代表蓝色与红色，而白光的三原色是由红、绿、蓝所混成，因此白光去除掉蓝光与红光，就能得到白光的补色光-绿光，传输该图像信号时11就可以少传一个绿光的信号，而复合视频(AV)却是色度、亮度、水平/垂直同步信号的混合信号，当该图像信号Sigl为该复合视频(AV)，且该系统模块12解调该复合视频(AV)时，会造成该图像信号 Sigl的亮度衰减，而不会像色差分量接口(YPbPr)已把色度、亮度分离而衰减很小，因此不同的图像信号Sigl会造成不同的亮度。该图像1410的亮度在产品出厂时被调整。调整时先准备具有可以输出各种不同该图像信号Sigi的外部装置(未显示)，或是不同的外部装置，各个该不同的外部装置可以分别输出不同的该图像信号Sigl。在外部装置中可以先预存全白画面的图像档，该全白画面的亮度可经由向量示波器测得是否符合一标准亮度，选择能够符合该标准亮度的该全白画面的图像档，以作为亮度调整的依据。以该图像档作为基准，该外部装置输出该图像信号 Sigl时的亮度为该标准亮度。该系统模块12接收该图像信号Sigl而在该图像1410上所量测到的亮度值约为250cd/m2到350cd/m2之间，视该图像信号Sigl的种类而定。若以最大亮度值300cd/m2作为一标准亮度的亮度值，则不会因为太亮而使人感觉失去了图像的层次感，也不会因为太暗而使人感觉失去了图像的明亮对比。针对每一种不同的该图像信号Sigl输入该系统模块12之后，使用色彩分析器19测量该图像1410的亮度值，然后根据测量到的一第一亮度值Valuel去调整该断续脉冲13的该第一频率f 1至一第二频率f2。请参阅图2(a)，其为该具有该第一频率的断续脉冲的示意图，Dl代表该断续脉冲 15的脉冲宽度。在图1中，该系统模块12响应该图像信号Sigl，而输出该具有该第一频率 fl的断续脉冲15。请参阅图2(b)，其为该具有该第一频率的驱动脉冲的示意图。该光源调控模块13响应该具有该第一频率fl的断续脉冲15，而输出该驱动脉冲16给该内部光源 140，据以调整该图像1410的亮度。其中该光源调控模块13操作在脉冲模式，该光源调控模块13主要目的在增加该断续脉冲15的振幅而输出该驱动脉冲16，该驱动脉冲16具有该第一频率Π。在图1中，一较佳的实施例为当该图像信号Sigl为高解析多媒体界面(HDMI)时， 由该色彩分析器19量测该图像1410的亮度而得到一第一亮度值Valuel为300cd/m2，而此时该断续脉冲15的该第一频率Π为220Hz。该系统模块12储存该第一频率Π及一第一代号A为一第一组对应值Morel，该第一代号A代表该图像信号Sigl的种类，例如储存该图像信号Sigl为高解析多媒体界面(HDMI)时，该第一代号为A，而该第一频率Π为220Hz。请参阅图3，其为调整亮度设备的示意图。该调整亮度设备40包含该具有自动调整亮度的显示装置10与该色彩分析器19。该显示装置10包含该系统模块12、该光源调控模块13、该显示器14。该系统模块12包含该缩放控制器20，该缩放控制器20包含该信号传感器201与该存储器202。该显示器14包含该内部光源140与该面板141，该面板具有该图像1410。该面板141接收该驱动信号22以显示该图像141。该内部光源140作为该显示器14的背光源，以提供该图像1410的亮度。该光源调控模块13用以调整该图像1410 的亮度。当该图像信号Sigl为欧洲无线电与电视信号(SCART)时，由该色彩分析器19量测该图像141而得到一第二亮度值Value2为^0cd/m2，而此时该断续脉冲15的该第一频率f 1为220Hz，该系统模块12利用该缩放控制器20调整该第一频率Π至该第二频率f2， 该第二频率为230Hz，该第二频率f2的该驱动脉冲16调整该图像1410的亮度为该标准亮度，此时该系统模块12储存该第二频率f2及一第二代号B为一第二组对应值More2，该第二代号B代表该图像信号Sigl的种类为欧洲无线电与电视信号(SCART)，而该第二频率 f2为230Hz。请参照下列表一，其为该实施例的该第一组对应值Morel及该第二组对应值 M0re2，无代号那一列代表该图像1410的亮度尚未达到该标准亮度，因此尚须调整。表一
代号图像信号种类断续脉冲频率全白亮度值AHDMIfl = 220Hz300cd/m2SCARTfl = 220Hz290cd/m2BSCARTf2 = 230Hz300cd/m2代号B代表图像信号为高解析多媒体界面(HDMI)，此时该第一亮度值为300cd/ m2，该第一亮度值Valuel已达到该标准亮度，因此不需要再对该断续脉冲15的该第一频率 fl做调整，而当该图像信号Sigl的种类为欧洲无线电与电视信号(SCART)时，因色彩分析器19所测得的一第二亮度值Value2只有^0cd/m2，因此该系统模块12利用该缩放控制器 20调整该驱动脉冲15的该第一频率fl = 220Hz至该第二频率f2 = 230Hz。同理，其他的图像信号Sigl也照此方式作调整，该系统模块12将复数组对应值储存起来，而使用者在输入不同的图像信号Sigl时，就能根据该复数组对应值调整该断续脉冲15的频率，使该图像 1410的亮度达到该标准亮度。该图像信号11经由该系统模块12的处理而输出到该面板141的信号包含水平/ 垂直同步信号(未显示)、控制信号(未显示)、液晶驱动信号(未显示)，该液晶驱动信号又分成列驱动液晶信号(Vcom)、行驱动液晶信号(Vseg)，这些都统称为驱动信号22，以驱动该面板141显示该图像1410。请参阅图4(a)，其为该具有该第二频率的断续脉冲的示意图。在图2(a)中，在调整该第一频率Π到该第二频率f2时，以该较佳的实施例而言，该第二频率f2从220Hz提升至230Hz，但是该断续脉冲15的该脉冲宽度Dl未改变，因此该断续脉冲15关闭的期间减小。请参阅图4(b)，其为该具有该第二频率的驱动脉冲的示意图。该光源调控模块13响应该具有该第二频率f2为230Hz的该断续脉冲15，而输出该驱动脉冲16，该驱动脉冲16的频率为该第二频率f2，且该驱动脉冲16的该脉冲宽度Dl未改变，因此该驱动脉冲16关闭的期间减小，使得该驱动脉冲16控制该内部光源140的关闭时间减小，代表该内部光源140 的亮度会提升，使得该图像141的亮度达到该标准亮度。请参阅图5，其为该具有自动调整亮度的显示装置的操作方法。在步骤501，该系统模块12检测该图像信号11的种类。在步骤502，该系统模块12响应该图像信号11，而输出该具有该第一频率fl的断续脉冲15。在步骤503，该系统模块12接收该图像信号11而输出该驱动信号22，以显示该图像141。在步骤504，当该图像信号11的种类切换时，该系统模块12利用该缩放控制器20将该断续脉冲15的该第一频率Π调整至一第二频率f2。 在步骤505，该光源调控模块13响应该具有该第二频率f2的断续脉冲15，而输出该具有该第二频率f2驱动脉冲16给该内部光源140，据以调整该图像141的亮度至一标准亮度。本发明的说明与实施例已揭露于上，然其非用来限制本发明，凡习知此技艺者，在不脱离本本发明的精神与范围之下，当可做各种更动与修饰，其仍应属在权利要求书所涵盖范围之内。
权利要求
1.一种具有自动调整亮度的显示装置，包含一系统模块，检测一图像信号，该系统模块响应该图像信号，而输出一第一频率；当该图像信号来源切换时，该第一频率被调整至一第二频率。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中该系统模块还包含一缩放控制器，该缩放控制器包含一信号传感器与一存储器。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示装置还包含一显示器，接收该驱动信号以产生一图像，该图像具有一图像亮度，该显示器包含一面板，接收该驱动信号以显示该图像；及一内部光源，该内部光源作为该显示装置的背光源，以提供该图像的亮度；及一光源调控模块，响应该第一频率，而输出一驱动脉冲给该内部光源，据以调整该图像亮度至一标准亮度。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中该图像信号为高解析多媒体界面(HDMI)信号、 数字电视信号(DTV)、电视信号(TV)、视频图像阵列(VGA)、复合视频(AV)、色差分量接口 (YPbPr)、及欧洲无线电与电视信号(SCART)其中之一。
5.如权利要求3所述的显示装置，其中该光源调控模块以脉冲模式运作。
6.如权利要求3所述的显示装置，其中该标准亮度为300cd/m2，当该图像信号为高解析多媒体界面(HDMI)时，该第一频率为220赫兹，且该图像的亮度被调整为该标准亮度。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中当该图像信号来源切换成欧洲无线电与电视信号(SCART)，且该图像的亮度为^0cd/m2时，该第一频率被调整至该第二频率230赫兹，以调整该图像亮度至该标准亮度。
8.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示装置为一液晶显示装置，且该内部光源为一灯管。
9.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示装置为一背投影显示装置，且该内部光源为一灯管。
10.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示装置为一投影装置，且该内部光源为一灯管。
11.一种具有自动调整亮度的系统模块，该具有自动调整亮度的系统模块响应一图像信号，而输出一第一频率；当该图像信号来源切换时该第一频率被调整至一第二频率。
12.如权利要求11所述的显示装置，其中该系统模块还包含一缩放控制器，该缩放控制器包含一信号传感器与一存储器。
13.如权利要求11所述的显示装置，其中该系统模块用于一显示装置，该显示装置具有一图像，该图像具有一图像亮度，当该第一频率被调整至该第二频率时，该图像亮度被调整至一标准亮度。
14.如权利要求11所述的系统模块，其中该图像信号为高解析多媒体界面(HDMI)信号、数字电视信号(DTV)、电视信号(TV)、及欧洲无线电与电视信号(SCART)其中之一。
15.如权利要求13所述的系统模块，其中该标准亮度为300cd/m2，当该图像信号为高解析多媒体界面(HDMI)时，该第一频率为220赫兹，且该图像亮度被调整为该标准亮度。
16.如权利要求15所述的系统模块，其中当该图像信号来源切换成欧洲无线电与电视信号(SCART)，且该图像的亮度为290cd/m2时，该第一频率被调整至该第二频率230赫兹， 以调整该图像亮度至该标准亮度。
17.一种具有自动调整亮度的显示装置的操作方法，该显示装置包含一内部光源，而该操作方法包含下列步骤(a)检测一图像信号；(b)响应该图像信号，而输出一第一频率；(c)当该图像信号来源切换时，该第一频率被调整至一第二频率。
18.如权利要求17所述的操作方法，其中在步骤(a)之后还包含下列步骤 (al)接收该图像信号，而输出一驱动信号；(a2)接收该驱动信号，以显示一图像。
19.如权利要求17所述的操作方法，其中在步骤(c)之后还包含下列步骤 (cl)响应该第二频率，据以调整一图像亮度至一标准亮度。
全文摘要
一种具有自动调整亮度的显示装置，包含一系统模块、一面板、一内部光源、一光源调控模块。该系统模块包含一缩放控制器，该系统模块响应一图像信号，而输出一具有一第一频率的断续脉冲。该面板接收一驱动信号以显示一图像。该内部光源作为该显示装置的背光源，以提供该图像的亮度。该光源调控模块响应该具有该第一频率的断续脉冲，而输出一驱动脉冲给该内部光源，据以调整该图像的亮度，当该图像信号来源切换时，该系统模块利用该缩放控制器将该断续脉冲的该第一频率调整至一第二频率，据以调整该图像的亮度至一标准亮度。本发明还提供该显示装置的操作方法。
文档编号G09G5/02GK102237074SQ201010154320
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者翁伯敏 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司