显示装置及其亮度控制方法

显示装置及其亮度控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种显示装置及其亮度控制方法。本发明涉及一种显示装置和用于控制显示装置的亮度的方法。显示装置包括平均图像电平（APL）计算器，该平均图像电平（APL）计算器计算输入图像的APL并且输出输入图像的APL和APL曲线数据；亮度调节器，该亮度调节器包括响应于通过用户界面的用户输入被使能的至少两个亮度调节单元，并且减少等于或者小于预定的参考值的APL部分的亮度；数据调制器，该数据调制器使用在APL曲线数据中限定的亮度调制输入图像的数据；以及显示面板驱动电路，该显示面板驱动电路在显示面板上写入来自数据调制器的数据并且在显示面板上再现输入图像。
【专利说明】显示装置及其亮度控制方法
[0001]本申请要求于2013年9月2日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0105124的优先权，其全部内容通过引用被合并在此，用于如在此充分阐述的所有目的。

【技术领域】
[0002]本发明的实施例涉及一种显示装置和用于控制该显示装置的亮度的方法。

【背景技术】
[0003]平板显示器的示例包括液晶显示器(IXD)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示器、以及电泳显示器(Ero)。液晶显示器通过基于数据电压控制被施加到液晶分子的电场显示图像。有源矩阵液晶显示器优点在于，通过工艺技术和驱动技术的发展减少生成成本并且提高性能。因此，有源矩阵液晶显示器是被应用于包括小的移动设备和大型电视的几乎所有的显示装置的最广泛使用的显示装置。
[0004]因为有机发光显示器是自发送装置，所以其优点在于，与要求背光单元的液晶显示器相比功率消耗较低并且外形变薄。此外，有机发光显示器优点在于，宽的视角并且快速的响应时间。因此，有机发光显示器已经扩大其市场同时与液晶显示器竞争。
[0005]有机发光显示器的每个像素包括具有自发送结构的有机发光二极管(0LED )。如在图1中所示，0LED包括被堆叠在阳极和阴极之间的有机复合物层，诸如空穴注入层HIL、空穴传送层HTL、发送层EML、电子传送层ETL、以及电子注入层EIL。有机发光显示器使用其中当通过在荧光或者磷光有机薄膜中流动的电流将电子和空穴组合在0LED的有机层中时0LED发送光的现象再现输入图像。
[0006]取决于发光材料、发光方式、发光结构、驱动方法等等可以不同地对有机发光显示器分类。取决于发光方式，有机发光显示器可以被分类成荧光发送型和磷光发送型，并且可以取决于发光结构被分类成上发送型和下发送型。此外，取决于驱动方法，有机发光显示器可以被分类成无源矩阵OLED (PM0LED)型和有源矩阵OLED (AM0LED)型。
[0007]有必要减少大大地影响功率消耗的屏幕的亮度使得有效地减少显示装置的功率消耗。通过用于减少屏幕的亮度的简单方法可以减少功率消耗，但是图像质量可能被降低。


【发明内容】

[0008]本发明的实施例提供一种显示装置和用于控制显示装置的亮度的方法，其能够最小化图像质量的减少并且减少功率消耗。
[0009]在一个方面中，存在一种显示装置，该显示装置包括平均图像电平(APL)计算器，该平均图像电平(APL)计算器被配置成计算输入图像的APL并且输出输入图像的APL和APL曲线数据；亮度调节器，该亮度调节器包括响应于通过用户界面的用户输入被使能的至少两个亮度调节单元，该亮度调节器减少APL曲线数据中的等于或者小于预定的参考值的APL部分的亮度；数据调制器，该数据调制器被配置成，使用通过亮度调节器调节的APL曲线数据中限定的亮度调制输入图像的数据；以及显示面板驱动电路，该显示面板驱动电路被配置成在显示面板上写入来自数据调制器的数据并且在显示面板上再现输入图像。
[0010]在另一方面中，存在一种用于控制显示装置的亮度的方法，包括:计算输入图像的平均图像电平(APL)并且输出输入图像的APL和APL曲线数据；响应于通过用户界面的用户输入减少APL曲线数据中的等于或者小于预定的参考值的APL部分的亮度；基于通过APL曲线数据限定的亮度调制输入图像的数据，其中APL部分的亮度被调节，并且在显示面板上写入被调制的数据。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]附图被包括以提供对本发明进一步的理解并且被合并和组成本申请的一部分，附图图示本发明的实施例，并且连同描述一起用来解释本发明的原理。在附图中:
[0012]图1不出有机发光二极管(0LED)的发送原理和结构；
[0013]图2是根据本发明的示例性实施例的有机发光显示器的框图；
[0014]图3是在图2中示出的像素的等效电路图；
[0015]图4是主机系统的图形控制器的框图；
[0016]图5是详细地示出在图4中示出的亮度调节器的框图；
[0017]图6示出用于调节亮度的方法的各种示例；
[0018]图7示出以规则的间隔被布置在APL曲线上的平均图像电平(APL)点；
[0019]图8示出通过在图4和图5中示出的亮度调节器调节的APL曲线；
[0020]图9是示出基于APL曲线调节的显示图像的亮度的曲线图；
[0021]图10示出默认APL曲线和WAPL曲线；
[0022]图11是示出在图5中示出的第二亮度调节单元的操作的流程图；
[0023]图12不出用于取决于输入图像的运动和APL调节显不图像的最大売度的方法；
[0024]图13示出在第二亮度调节单元中通过被包括在图画声音模式中的每个图像模式限定的亮度；
[0025]图14是示出在图5中示出的第三亮度调节单元的操作的流程图；以及
[0026]图15示出通过第三亮度调节单元以低的APL减少显示图像的亮度的示例。

【具体实施方式】
[0027]现在详细地参考本发明的实施例，在附图中图示其示例。如有可能，贯穿附图将会使用相同的附图标记以指代相同或者相似的部件。将会注意的是，如果确定本【技术领域】能够误导本发明的实施例则将会省略现有【技术领域】的详细描述。
[0028]在下面的描述中，将会使用有机发光显示器作为平板显示器的示例来描述本发明的示例性实施例。可以使用其它类型的平板显示器。
[0029]如在图2和图3中所示，根据本发明的示例性实施例的有机发光显示器包括显示面板10、显示面板驱动电路、时序控制器11、主机系统100等等。
[0030]显示面板10包括多条数据线14和与数据线14相交的多条栅极线15。显示面板10的像素阵列包括像素P，该像素P被布置成矩阵形式并且显示输入图像。如在图3中所示，每个像素P包括有机发光二极管(0LED)、开关元件SWTFT、驱动元件DRTFT、存储电容器Cst等等。开关元件SWTFT和驱动元件DRTFT可以被实现为薄膜晶体管(TFT)。如在图1中所示，OLED可以包括被堆叠在阳极和阴极之间的有机化合物层，诸如空穴注入层HIL、空穴传送层HTL、发送层EML、电子传送层ETL、以及电子注入层EIL。开关元件SWTFT响应于栅极脉冲将通过数据线14输入的数据电压施加给驱动元件DRTFT的栅极。开关元件SWTFT的栅极被连接到栅极线15。开关元件SWTFT的漏极被连接到数据线14，并且开关元件SWTFT的源极被连接到驱动元件DRTFT的栅极。驱动元件DRTFT取决于栅极电压调节在0LED中流动的电流。用于驱动像素的高电势电源电压VDD被施加到驱动元件DRTFT的漏极。驱动元件DRTFT的源极被连接到0LED的阳极。存储电容器Cst被连接在驱动元件DRTFT的栅极和漏极之间。0LED的阳极被连接到驱动元件DRTFT的源极，并且0LED的阴极被连接到接地电平电压源GND。每个像素P可以附加地包括内部补偿电路(未示出)。内部补偿电路补偿阈值电压中的变化和驱动元件DRTFT的移动性。
[0031]驱动面板驱动电路包括数据驱动电路12和栅极驱动电路13。显示面板驱动电路在显示面板10上写入通过时序控制器11调制的输入图像的数据并且在显示面板10上再现输入图像。
[0032]数据驱动电路12包括至少一个源极驱动器集成电路(1C)。数据驱动电路12将从时序控制器11接收到的输入图像的像素数据DATA转换成模拟伽马补偿电压并且生成数据电压。数据驱动电路12将数据电压输出到数据线14。被输入到数据驱动电路12的像素数据DATA是输入图像的数字视频数据。每个像素数据DATA包括红色数据、绿色数据、以及蓝色数据。
[0033]栅极驱动电路13在时序控制器11的控制下将与数据驱动电路12的输出电压同步的栅极脉冲(或者扫描脉冲)供应到栅极线15。基于每行，栅极驱动电路13顺序地移位栅极脉冲并且顺序地选择像素P，在其上写入数据。
[0034]主机系统100可以被实现为电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统、以及电话系统中的一个。主机系统100计算输入图像的每个帧中的平均图像电平(在下文中被称为“APL”)。主机系统100根据通过用户界面(UI)llO的用户输入选择APL曲线类型。主机系统100执行通过用户界面110选择的至少一个亮度调节单元并且调节所选择的APL曲线，从而生成APL曲线数据APL’。主机系统100将APL曲线数据APL’发送到时序控制器11。APL曲线数据APL’可以是8比特数据。
[0035]在每个帧时段的垂直空白时段中从主机系统100输出的APL曲线数据APL’可以被发送到时序控制器11。垂直空白时段是在第N个帧时段和第(N+1)个帧时段之间的时段，其中N是正整数。在垂直空白时段中不存在数据。
[0036]时序控制器11从主机系统100接收输入图像的像素数据DATA、APL曲线数据APL’、以及时序信号。时序控制器11调制像素数据DATA的灰度(gray level)，使得输入图像的亮度被限制成等于或者小于在APL曲线数据APL’中限定的最大亮度的亮度。此外，时序控制器11基于与输入图像的像素数据DATA —起接收到的时序信号生成用于控制数据驱动电路12和栅极驱动电路13的操作时序的时序控制信号DDC和GDC。被输入到时序控制器11的时序信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、以及主时钟CLK等等。
[0037]时序控制器11使用数据调制器20基于在从主机系统100接收到的APL曲线数据APL’中限定的亮度调制输入图像的像素数据DATA，并且将被调制的像素数据DATA发送到数据驱动电路12。数据调制器20可以被实现为查找表LUT。数据调制器20调制输入图像的像素数据DATA并且可以调节被显示在显示面板10上的显示图像的亮度或者色温。查找表LUT接收输入图像的像素数据DATA和APL曲线数据APL’并且输出被事先存储在输入数据指示的地址中的调制值，从而调制像素数据DATA的灰度。查找表LUT的调制值基于每个APL曲线数据APL’被单独地设置并且也基于像素数据DATA的每个灰度被单独地设置。因此，像素数据DATA的亮度被设置为等于或者小于在APL曲线数据APL’中限定的最大亮度。
[0038]用户界面110可以被实现为键区、键盘、鼠标、在屏显示(0SD)、具有红外通信功能或者射频(RF)通信功能的遥控器、触摸U1、语音识别n、3D UI等等。
[0039]主机系统100可以被连接到感测单元120。感测单元120包括图像传感器(或者相机)、亮度传感器、色温传感器、麦克风、加速传感器、重力传感器、接近传感器、地磁传感器、陀螺仪角速度传感器等等。感测单元120将这些传感器的输出转换成数字数据并且将该数字数据供应到主机系统100。主机系统100可以响应于传感器的输出控制像素的亮度。
[0040]图4是主机系统100的图形控制器的框图。图5是详细地示出在图4中示出的亮度调节器的框图。图6示出用于调节亮度的方法的各种示例。
[0041]如在图4至图6中所示，主机系统100的图形控制器包括APL计算器102、亮度调节器104、内插器106、APL曲线数据发送器108等等。
[0042]APL计算器102计算输入图像的每个帧中的APL。APL是与一个帧相对应的像素数据的平均亮度值。通常，高的APL指示明亮的图像，并且低的APL指示黑暗的图像。APL计算器102从时序控制器11接收APL曲线数据APL’并且将输入图像的APL和APL曲线数据供应到亮度调节器104。可以存在显示面板10的驱动特性、亮度、以及电流中的偏差。显示面板10的特性信息可以被嵌入在时序控制器11中。考虑显示面板10的特性偏差的APL曲线数据可以被存储在时序控制器11中。
[0043]可替选地，APL计算器102不能从时序控制器11接收APL曲线数据并且可以将被先前存储在内置存储器中的APL曲线数据发送到亮度调节器104。
[0044]被发送到亮度调节器104的APL曲线数据可以仅包括在图7中示出的APL曲线上的N个APL点p0至p7，使得减少数据的操作量，其中N是2和20之间的正整数。当APL曲线被等分成N个部分时，N个APL点p0至p7是被定位在相邻的部分之间的边界处的点。例如，在图7和图8中示出的APL曲线中，N是8。
[0045]亮度调节器104可以基于通过用户界面110输入的用户输入数据选择WAPL曲线。亮度调节器104执行基于通过用户界面110输入的用户输入数据选择的至少一个亮度调节单元，并且调节APL曲线。根据在图7和图8中示出的APL曲线，当APL被减少时显示图像的最大亮度增加，并且当APL增加时显示图像的最大亮度被减少。时序控制器11基于APL曲线减少显示装置的亮度并且可以减少在像素的0LED中流动的电流。
[0046]亮度调节器104调节从APL计算器102接收到的APL曲线数据并且输出在图8中示出的APL曲线数据APL’。APL曲线限定取决于输入图像的APL的最大亮度。根据APL曲线，当输入图像的APL被减少时，显示图像的最大亮度增加。此外，当输入图像的APL增加时，显不图像的最大売度被减少。主机系统100使用売度调节器104调节APL曲线，从而最小化图像质量的减少。此外，即使输入图像的平均亮度改变，主机系统100可以以在等于或者小于预定电平的电平控制功率消耗。
[0047]内插器106通过线性内插法计算与相邻的APL点p0至p7相对应的亮度之间的亮度。结果，内插器106生成连接与相邻的APL点p0至p7相对应的亮度的亮度数据并且输出限定整个APL曲线上的显示图像的最大亮度的APL曲线数据APL’。APL曲线数据发送器108将从内插器106接收到的APL曲线数据APL’发送到时序控制器11。时序控制器11的数据调制器20基于在APL曲线数据APL’中限定的最大亮度调制输入图像的像素数据并且从而可以调节显示图像的色温或亮度。数据调制器20可以被实现为查找表LUT。
[0048]亮度调节器104可以输出相对于所有的APL的限定最大亮度的APL曲线数据。在本实例中，内插器106可以被省略，并且从亮度调节器104输出的APL曲线数据可以被发送到时序控制器11。
[0049]如在图5中所示，亮度调节器104包括第一至第三亮度调节单元52、54、以及56和第一至第三乘法器51、53、以及55。
[0050]取决于用户界面110的输入第一至第三亮度调节单元52、54以及56可以被使能以操作或者被失能。用户界面110的输入可以是制造显示装置的设备制造商的输入或者使用显示装置的用户的输入。
[0051]第一亮度调节单元52基于用户界面110的输入将输入APL曲线数据选择性地变成WAPL曲线数据。用户界面110的输入可以是设备制造商或者用户的输入。第一亮度调节单元52可以通过将输入APL点p0至p7中的每一个的亮度乘以第一权重值“a”来调节输入APL曲线的亮度并且可以生成WAPL曲线数据。如在图10中所示，WAPL曲线是被优化使得在低的APL处减少亮度和功率消耗的APL曲线。在等于或者小于在图10中示出的APL“REF”的APL处，第一权重值“a”可以被设置为大于零并且小于1的值。在大于APL “REF”的APL处第一权重值“a”可以被设置为在1和2之间的值。APL “REF”是用于划分低的APL和高的APL的第一参考APL并且不限于特定的APL。基于显示面板10的特性和实验结果，APL“REF”可以被不同地确定。第一乘法器51通过将APL点p0至p7中每一个的亮度乘以第一权重值“a”来调节APL点p0至p7的亮度。
[0052]如在图11中所示，第二亮度调节单元54决定输入APL和输入图像的运动并且调节显示图像的亮度，从而减少功率消耗并且防止用户眩晕。第二亮度调节单元54可以使用第二权重值“b”调节APL曲线的亮度。第二权重值“b”被设置为大于零并且等于或者小于1。第二乘法器53通过将APL点p0至p7中的每一个的亮度乘以第二权重值“b”调节APL点p0至p7的亮度。
[0053]当输入图像是正在移动的图像时，第三亮度调节单元56在低APL处减少输入图像的亮度，如在图14中所示，从而获得功率消耗的减少效应。第三亮度调节单元56可以使用第三权重值“c”调节APL曲线的亮度。第三权重值“c”被设置为大于零并且等于或者小于1。第三乘法器55通过将APL点p0至p7中的每一个的亮度乘以第三权重值“c”调节APL点p0至p7的亮度。
[0054]设备制造商或者用户可以通过用户界面110选择第一至第三亮度调节单元52、54、以及56。亮度调节器104使用从用户选择的亮度调节单元输出的至少一个权重值顺序地调节APL点的亮度。例如，如在图6中所示，亮度调节器104将APL点p0至p7中的每一个的亮度乘以第一至第三权重值a、b、以及c中的至少一个以便调节显示图像的亮度，从而调节与APL点相对应的亮度。
[0055]图7示出以规则的间隔被定位在APL曲线上的APL点p0至p7。图8示出通过在图4和图5中示出的亮度调节器104调节的APL曲线。图9是示出基于APL曲线调节的显示图像的亮度的曲线图。
[0056]如在图7中所示，当APL曲线被等分成N个部分时，被输入到亮度调节器104的APL曲线数据可以仅包括被定位在相邻的部分之间的边界处的N个APL点p0至p7。亮度调节器104使用权重值a、b、以及c调节在N个APL点p0至p7中的每一个处的APL的亮度，从而减少显示图像的功率消耗和亮度同时最小化用户感知的显示图像的图像质量的降低。在APL曲线上，在第一 APL点p0处具有等于或者小于APL的值的显示图像的最大亮度被固定为最大值。当在第一 APL点p0处APL逐渐地增加到大于APL的值时，显示图像的最大亮度被逐渐地减少。此外，在第八APL点p7处具有大于APL的值的显示图像的最大亮度被固定为最小值。
[0057]亮度调节器104将APL曲线数据的亮度乘以权重值以调节APL曲线数据APL’，如在图8中所示。亮度调节器104通过串行通信接口，例如，I2C通信，将APL曲线数据APL’发送到时序控制器11。时序控制器11可以通过串行通信接口将APL点p0至p7的亮度数据发送到APL计算器102，该APL点p0至p7的亮度数据通过测试过程被事先确定使得针对显示面板优化APL点p0至p7。时序控制器11使用在APL曲线数据APL’中限定的显示图像的最大亮度调制像素数据的灰度。显示图像的亮度根据沿着2.2伽马曲线的像素数据的灰度而改变，如在图9中所示。显示图像的最大亮度等于在APL曲线数据APL’中限定的最大亮度。
[0058]图10示出默认APL曲线和WAPL曲线。
[0059]如在图10中所示，被输入到亮度调节器104的APL曲线数据是在图7和图8中示出的默认APL曲线数据。
[0060]当通过用户界面110选择第一亮度调节单元52时，第一亮度调节单元52将(通过虚线“APL (默认)”指示的)默认APL曲线数据的亮度乘以第一权重值“a”并且生成WAPL曲线数据(通过实线“WAPL”指示)。
[0061]WAPL曲线数据的亮度在等于或者小于第一参考APL “REF”的APL部分中被设置为小于默认APL曲线数据的亮度，但是在大于第一参考APL “REF”的APL部分中被设置为大于默认APL曲线数据的亮度。第一参考APL “REF”不限于特定的值并且可以通过实验根据显示面板的特性被优化。在等于或者小于第一参考APL “REF”的APL部分中第一权重值“a”可以被设置为大于零并且小于1，但是在大于第一参考APL “REF”的APL部分中可以被设置为大于1并且小于1.5。其它的值可以被用于第一权重值“a”。
[0062]在大多数移动图像数据中，低APL部分中的数据量远远多于高APL部分中的数据量。这与在图像质量评估中主要地使用的标准移动图像采样“IEC62087”中的数据量的分析的结果相同。因此，当使用WAPL曲线数据控制显示装置的亮度时，在使用WAPL曲线数据的情况下的功率消耗可能小于默认APL曲线数据。
[0063]因为在高APL部分中WAPL曲线数据增加显示图像的亮度，所以显示图像的对比度比率可能增加。然而，WAPL曲线数据可能扭曲在图9中示出的伽马特性。由于此，考虑到伽马特性的扭曲和功率消耗，本发明的实施例可以促使设备制造商或者用户响应于通过用户界面110输入的用户输入数据选择WAPL曲线数据。
[0064]可以在主机系统100中设置图画声音模式。第一亮度调节单元52可以基于图画声音模块PSM调节显示图像的最大亮度。
[0065]考虑到使用显示装置的用户的观看环境和观看条件，图画声音模式PSM限定用户能够选择的各种图像模式。例如，图画声音模式PSM可以包括用户通过用户界面110能够选择的鲜艳(vivid mode)模式、标准模式、经济模式(eco mode)、影院模式、游戏模式、专家模式等等。用户可以通过用户界面110选择在图画声音模式PSM中限定的图像模式。第一亮度调节单元52可以在经济模式下选择WAPL曲线并且可以在影院模式下选择默认APL曲线。下面描述各种图像模式。
[0066]鲜艳模式是图像模式，其中图像质量被提高到最大以便在商店示出明亮的和鲜艳的图像。标准模式是标准图像模式，其中用户能够在家舒适地使用。经济模式是用于优化出厂(shipment)模式和功率消耗的模式。影院模式是被优化以在暗室条件下观看电影的图像模式。游戏模式是被优化以玩游戏的图像模式(延迟时间优化)。专家模式是针对图像质量专家的图像模式。
[0067]在所有的图像模式中，黑灰(black gray)的亮度是相同的，但是取决于用户的观看环境和观看条件不同地设置最大灰度(或峰值白色灰度)的亮度。因此，在图画声音模式PSM中限定的图像模式可以不同地设置显示图像的最大亮度和对比度比率。鲜艳模式是能够将显示图像控制到最大亮度的图像模式。因为在暗室环境下影院模式和专家模式是被优化的图像模式，所以显示图像的最大亮度被设置为黑暗。
[0068]用户可以直接地选择用于在图画声音模式PSM中选择图像模式的方法。在接收传感器信号并且决定观看环境的图像模式中，基于周围环境可以自动地设置图像质量设定值。例如，当显示装置的外围亮度是明亮的时，显示图像的亮度和对比度比率可以被自动地设置为最大。另一方面，当显示装置的外围亮度是黑暗的时，显示图像的亮度可以被减少并且可以被自动地设置，使得锐度值被减少。
[0069]图11至图13示出第二亮度调节单元54的操作。
[0070]如在图11至图13中所示，第二亮度调节单元54决定输入APL曲线数据和输入图像的运动并且在步骤Sill、S112、以及S115中使用第二权重值“b”调节显示图像的亮度。第二亮度调节单元54使用已知的运动评估/运动补偿(MEMC)算法分析输入图像并且可以使用被计算的运动向量决定输入图像的运动。此外，第二亮度调节单元54可以使用与输入图像一起接收到的运动向量决定输入图像的运动。如在图12中所示，当输入图像的运动增加时第二亮度调节单元54使用第二权重值“b”减少显示图像的最大亮度。在本实例中，当APL曲线数据被减少时，显示图像的最大亮度被减少。因此，在低APL曲线数据处显示图像的最大亮度小于在高APL曲线数据处显示图像的最大亮度。例如，如在图12中所示，当输入图像的运动是100时，第二亮度调节单元54将在低APL曲线处的显示图像的最大亮度控制到50%并且在高APL曲线处的显示图像的最大亮度控制到65%。第二亮度调节单元54不能在其中输入APL等于或者小于第一 APL点p0的低APL部分中调节显示图像的最大亮度。
[0071]第二亮度调节单元54可以在被包括在图画声音模式PSM中的每个图像模式中不同地控制输入图像的运动和APL。例如，第二亮度调节单元54在标准模式下基于在图12中示出的低APL曲线控制显示图像的亮度并且在鲜艳模式、影院模式、以及游戏模式下不调节显示图像的亮度。
[0072]当场景改变时，第二亮度调节单元54不调节显示图像的亮度并且在步骤S113和S114中保持该亮度。这是因为如果根据场景的变化中的输入图像的运动调节显示图像的亮度，则可以很好地看到显示图像的亮度中的变化。第二亮度调节单元54计算输入图像的柱状图。因此，当柱状图锐变时，随着场景改变的时序第二亮度调节单元54可以决定柱状图的锐变。当场景改变时第二亮度调节单元54将第二权重值“b”设置为1，并且在步骤S115中不调节显示图像的亮度。
[0073]图14是示出在图5中示出的第三亮度调节单元56的操作的流程图。图15示出通过第三亮度调节单元56减少在低APL处的显示图像的亮度的示例。
[0074]如在图14和图15中所示，第三亮度调节单元56使用第三权重值“c”减少在输入APL曲线数据的低APL部分中的显示图像的亮度，从而增加功率消耗的减少效应。低APL部分是等于或者小于预定的第二参考APL的APL部分。第二参考APL可以被实验性地确定并且可以被设置为与第一参考APL相同的值或者不同于第一参考APL的值。
[0075]第三亮度调节单元56决定输入图像是否是移动图像，并且仅当移动图像被输入时可以调节APL曲线数据。当移动图像被输入时，第三亮度调节单元56在低APL部分中将第三权重值“c”设置为小于1的值，从而减少显示图像的亮度。另一方面，当停止图像被输入时，第三亮度调节单元56在低APL部分中将第三权重值“c”设置为“1”，从而保持输入APL曲线的亮度。
[0076]作为在标准移动图像采样“IEC62087”中的数据量的分析的结果，在低APL处计算的数据量大于在高APL处计算的数据量。因此，通过在低APL处减少显示图像的亮度可以有效地减少功率消耗。
[0077]在低APL部分中第三权重值“c”被设置为大于零并且小于1。当APL变成接近零时第三权重值“c”被减少。此外，第三权重值“c”可以被设置为等于或大于1的值，使得在等于或者大于第二参考APL的高APL部分中不减少显示图像的亮度。在图15中，实线指示使用从第三亮度调节单元56输出的第三权重值“c”调节的APL曲线数据。
[0078]如上所述，本发明的实施例响应于通过用户界面的用户数据输入在低APL部分中选择性地减少被显示在显示面板上的显示图像的亮度。结果，本发明的实施例能够最小化显示装置的图像质量的减少并且减少功率消耗。
[0079]虽然已经参考其多个示例性实施例而描述了实施例，但是应当明白，本领域内的技术人员可以设计落在本公开的原理和范围内的多种其他修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和所附的权利要求的范围内的主题组合布置的部件部分和/或布置中，各种改变和修改是可能的。除了在部件部分和/或布置中的改变和修改以外，替代使用也对于本领域内的技术人员是显而易见的。
【权利要求】
1.一种显示装置，包括: 平均图像电平(APL)计算器，所述平均图像电平(APL)计算器被配置成计算输入图像的APL并且输出所述输入图像的APL和APL曲线数据； 亮度调节器，所述亮度调节器包括响应于通过用户界面的用户输入被使能的至少两个亮度调节单元，所述亮度调节器减少所述APL曲线数据中的等于或者小于预定的参考值的APL部分的亮度； 数据调制器，所述数据调制器被配置成，使用通过所述亮度调节器调节的所述APL曲线数据中限定的亮度调制所述输入图像的数据；以及 显示面板驱动电路，所述显示面板驱动电路被配置成在显示面板上写入来自所述数据调制器的数据并且在所述显示面板上再现所述输入图像。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述APL曲线数据仅包括APL曲线上的N个APL点，其中N是在2和20之间的正整数， 其中，当所述APL曲线被等分成N个部分时，所述N个APL点是被定位在相邻的部分之间的边界处的点。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述亮度调节器将所述APL点乘以从被选择的亮度调节单元生成的权重值并且调节所述APL点。
4.根据权利要求3所述的显示装置，进一步包括内插器，所述内插器被配置成，通过线性内插法生成连接与所述APL点相对应的亮度的亮度数据，并且将限定整个APL曲线上的在所述显示面板上再现的显示图像的最大亮度的APL曲线数据输出到所述数据调制器。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述亮度调节器包括: 第一亮度调节单元，所述第一亮度调节单元被配置成生成第一权重值，所述第一权重值减少输入APL曲线上的等于或者小于第一参考APL的APL部分的亮度，并且增加大于所述第一参考APL的APL部分的亮度；和 第一乘法器，所述第一乘法器被配置成，将所述输入APL曲线的APL点的亮度乘以所述第一权重值。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述亮度调节器包括: 第二亮度调节单元，所述第二亮度调节单元被配置成决定所述输入图像的运动并且生成第二权重值，当所述输入图像的运动增加时所述第二权重值减少所述显示图像的最大亮度；和 第二乘法器，所述第二乘法器被配置成，将所述输入APL曲线的APL点或者来自所述第一乘法器的APL点的亮度乘以所述第二权重值。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，当所述APL曲线数据被减少时，所述第二亮度调节单元减少所述第二权重值并且减少所述显示图像的最大亮度。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述亮度调节器包括: 第三亮度调节单元，所述第三亮度调节单元被配置成生成第三权重值，所述第三权重值减少所述输入APL曲线上的等于或者小于第二参考APL的APL部分的亮度并且保持大于所述第二参考APL的APL部分的亮度；和 第三乘法器，所述第三乘法器被配置成，将所述输入APL曲线的APL点的亮度乘以所述第三权重值。
9.一种用于控制显示装置的亮度的方法，包括: 计算输入图像的平均图像电平(APL)并且输出所述输入图像的APL和APL曲线数据； 响应于通过用户界面的用户输入减少所述APL曲线数据中的等于或者小于预定的参考值的APL部分的亮度； 基于通过所述APL曲线数据限定的亮度调制所述输入图像的数据，其中APL部分的亮度被调节；以及 在显示面板上写入被调制的数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述APL曲线数据仅包括APL曲线上的N个APL点，其中N是在2和20之间的正整数， 其中，当所述APL曲线被等分成N个部分时，所述N个APL点是被定位在相邻的部分之间的边界处的点。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，减少所述APL部分的亮度包括将所述APL点乘以权重值以调节所述APL点。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括，通过线性内插法生成连接与所述APL点相对应的亮度的亮度数据。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括: 生成第一权重值，所述第一权重值减少输入APL曲线上的等于或者小于第一参考APL的APL部分的亮度并且增加大于所述第一参考APL的APL部分的亮度；和 将所述输入APL曲线的APL点的亮度乘以所述第一权重值。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 决定所述输入图像的运动并且生成第二权重值，当所述输入图像的运动增加时所述第_■权重值减少所述显不图像的最大売度；和 将所述输入APL曲线的APL点或者APL点的亮度乘以所述第二权重值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，当所述APL曲线数据被减少时，所述第二权重值被减少。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括: 生成第三权重值，所述第三权重值减少所述输入APL曲线上的等于或者小于第二参考APL的APL部分的亮度并且保持大于所述第二参考APL的APL部分的亮度；和 将所述输入APL曲线的APL点的亮度乘以所述第三权重值。
【文档编号】G09G3/32GK104424885SQ201410025522
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】朴成振 申请人:Lg电子株式会社