应用于显示面板的电路及相关的控制方法与流程

本发明是有关于显示器，尤指一种应用于显示器中显示面板的电路及相关的控制方法。

背景技术：

在采用区域调光(localdimming)技术的显示器中，由于显示器所包含的多个发光元件的亮度会随着图像显示内容的不同而有所改变，因此发光元件的功率消耗也会因此而持续变动。在显示器的设计中，由于显示面板及能源板(powerboard)的寿命与功能是有关于整体的功率消耗，因此，如何设计出一种保护机制以避免发光元件的功率消耗影响到显示器的寿命，是一个重要的课题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的之一在于提供一种应用于显示面板的电路及相关的保护方法，其可以利用简单省成本的方法来控制显示面板中发光元件的功率消耗，以解决先前技术中的问题。

在本发明的一个实施例中，揭露了一种应用于一显示面板的电路，其中该显示面板包含多个发光元件，且该电路包含了一电流决定电路、一计算电路以及一调整电路。在该电路的操作中，该电流决定电路用以决定出该多个发光元件的多个电流值，该计算电路用以加总该多个电流值以得到一电流总和，且该调整电路用以根据该电流总和的大小来决定是否调整该多个电流值。

在本发明的另一个实施例中，揭露了一种应用于一显示面板的控制方法，其中该显示面板包含多个发光元件，以及该方法包含有：决定出该多个发光元件的多个电流值；加总该多个电流值以得到一电流总和；以及根据该电流总和的大小来决定是否调整该多个电流值。

图式简单说明

图1为根据本发明一实施例的显示器的示意图。

图2为根据本发明一实施例的电流决定电路的方块图。

图3是显示根据本发明一实施例的临界值的图例。

图4是显示根据本发明一实施例的调整像素值调整曲线。

图5为根据本发明一实施例的应用于一显示器的控制方法的流程图。

符号说明

100显示器

110电路

112电流决定电路

114计算电路

116调整电路

120控制芯片组

122_1～122_n控制芯片

130显示面板

132发光元件

200图像处理电路

210临界值决定电路

220像素值调整电路

230映射电路

31、32、33曲线

500～510步骤

di电流值

di’调整后电流值

sum电流总和

vc控制信号

具体实施方式

请参考图1，其为根据本发明一实施例的显示器100的示意图。如图1所示，显示器100包含了一电路110、一控制芯片组120以及一显示面板130，其中电路110包含了一电流决定电路112、一计算电路114以及一调整电路116，控制芯片组120包含了多个控制芯片122_1～122_n，以及显示面板130包含了多个发光元件132。在本实施例中，显示器100可以为一电视或是其他型式的显示设备，且显示面板130采用了区域调光技术，亦即每一个发光元件132对应到显示面板130的一个区域，且发光元件132的亮度可以被控制。

在本实施例中，电路110是由包含处理器的一或多个芯片来实作，且在一特定实施例中电路110的操作是由软件来实现。每一个控制芯片122_1～122_n是用来控制多个发光元件132的电流/亮度，举例来说，每一个控制芯片122_1～122_n可以具有4个、8个或是16个信道，亦即可以同时控制4个、8个或是16个发光元件132。显示面板130可以包含了一个直下式背光模块，每一个发光元件132可以是一个发光二极管，亦即每一个发光元件132是位于屏幕的正下方，且用来照亮屏幕的一个区域。

在显示器100的操作中，电流决定电路112是根据决定出每一个发光元件132的电流值(亦即，发光元件132的亮度)di。具体来说，当显示器100自外部接收到预备在显示面板130上显示的一帧数据时，一图像处理电路(如图2所示的包含于电流决定电路112内的一图像处理电路200)可以根据该帧数据中每一个区域的多个像素的亮度值(像素值)来决定出每一个区域需要多大的亮度，之后再根据每一个区域所需要的亮度值来决定出所对应的发光元件132的电流值di。举例来说，该图像处理电路可以根据该区域的该多个像素的平均亮度值或是最大亮度值来决定出该区域的一所需亮度值，或是根据可以表示该区域的亮度的一参数来决定出该区域的该所需亮度值，而电流决定电路112根据控制芯片122_1～122_n的规格说明书来决定出所对应的发光元件132的电流值di。

需注意的是，上述的每一区域的所需亮度值可以有多种决定方示，例如可以统计一区域内所有像素的亮度值(像素值)的分布状况来决定、或是透过建立一区域内所有像素的亮度值的一直方图来判断出合适的所需亮度值。

图2为根据本发明一实施例的电流决定电路112的方块图。如图2所示，电流决定电路112包含了图像处理电路200以及一映射电路230，其中图像处理电路200包含一临界值决定电路210以及一像素值调整电路220。临界值决定电路210可藉由累计一待显示的帧的多个像素的像素值的数量，并依据一参数值，以决定一临界值。像素值可为像素的亮度值，或是像素在一色彩空间的各维度上的最大像素分量，举例而言，在rgb色彩空间中，像素具有红色分量、绿色分量及蓝色分量，于此实施例中，像素值可以为三个像素分量的最大者。以亮度值为像素值，是适用于可降低更多背光亮度的情形，而以最大像素分量为像素值，则可以保留更多图像细节的情形。有关临界值的选取，其不大于像素值上限，且在待显示帧的该些像素中，像素值介于临界值与像素值上限间的像素数占总像素数的比例，是低于参数值。较佳地，根据参数值，临界值决定电路210可依据帧的图像内容(即帧的像素值)决定一对应的临界值，以使得帧中介于此临界值与上限间的像素数占总像素数的比例，低于此参数值。

当为了省电而将背光亮度往下调时，可将帧的像素值等比例往上调整，以维持像素在面板上的正常显示亮度。因此，若背光亮度的调整倍数为临界值/像素值上限，则像素值的调整倍数可为其倒数，即像素值上限/临界值，此时介于像素值下限与临界值间的各像素值可依此调整倍数进行调整，但介于临界值与像素值上限间的各像素值则因为有上限的缘故，最多只能调整至上限，而使得原本大小不同的各像素值皆被饱和至同一上限值，造成失真。于此实施例中，由于介于临界值与像素值上限间的像素数占总像素比例低于参数值，因此可确保帧在调整后至少有(1-参数值)的比例是不会失真的。所以，在显示一帧前，可预先设定所容许的失真比例(即参数值)，再依据帧内容决定其对应的临界值，据以调整背光亮度及补偿像素值，即可控制该帧在显示时的失真比例。

举例而言，假设像素值是以八位表示，其范围为0～255，0与255分别为像素值的下限与上限；接着，依据一帧的各像素值，进行累计，得到如图3的结果，其中，横轴为像素值，纵轴为累计比例(范围为0～1)，代表像素值从大到小的累计像素数占总像素数的比例。举例而言，从图中可看出，临界值200所对应的像素数累计比例为参数值0.05，代表介于200与255间的像素数占总像素数比例低于0.05。

映射电路230可依据临界值决定电路210所决定的临界值，透过一对照表或是特定的公式来决定出每一个区域所需要的亮度值来决定出所对应的发光元件132的电流值di。以图3的情形为例，临界值为200，像素值上限为255，所以电流值di可以被调整为原本的(200/255)，以节省电力消耗。

像素值调整电路220可依据临界值决定电路210所决定的临界值，调整帧的各像素的像素值，以补偿背光亮度的调整对像素亮度所造成的影响。像素值的调整有以下两种方式(但不限于此两种)：(1)对于介于像素值下限与临界值间的各像素值，将其除以脉宽调变信号的脉波宽度的调整倍数(此调整倍数＝临界值/像素值上限)，亦即，像素值的调整倍数为脉波宽度的调整倍数的倒数；对于介于临界值与像素值上限间的各像素值，则皆调整至像素值上限，如图4的曲线31所示。图4中，横轴与纵轴分别为调整前与调整后的像素值，而从曲线31可看出，若调整前的像素值介于像素值下限与临界值间，则将其乘以脉波宽度的调整倍数的倒数，亦即曲线31的斜线部份斜率＝像素值上限/临界值；若调整前的像素值介于临界值与像素值上限间，则皆调整至像素值上限，如曲线31的水平线部份所示。另外，曲线33则代表像素值未做任何调整时的情形，可与曲线31对照参看。(2)在前述第一种调整方式中，虽然可使介于像素值下限与临界值间的各像素值维持在原本的亮度，不因背光亮度的调整而改变，但介于临界值与像素值上限间的各像素值则皆饱和至同一上限值，而造成彼此无所区别。因此，在第二种调整方式中，对于介于像素值下限与临界值间的各像素值，将原本的调整倍数(即像素值上限/临界值)往下调，举例而言，可将调整倍数乘上一β值，0<β<1，则当调整前的像素值为临界值时，调整后就成为像素值上限乘上β，如图3的曲线32所示；而对于介于临界值与像素值上限间的各像素值，则将其调整至介于像素值上限乘上β与像素值上限的区间。如此，虽然介于像素值下限与临界值间的像素值的亮度会稍降一些，但介于临界值与像素值上限间的各像素值则不会饱和至上限，彼此仍可有所区别，可以呈现更多图像的细节。

接着，计算电路114加总所有发光元件132的电流值di以得到一电流总和sum，且调整电路116根据电流总和sum的大小来产生多个调整后电流值di’。在本实施例中，当电流总和sum高于一临界值时，调整电路116判断发光元件132的功耗过大，故调整电路116降低至少一部份的发光元件132的电流值di以产生调整后电流值di’；另一方面，当电流总和sum不高于该临界值时，调整电路116判断发光元件132的功耗不会过大，故调整电路116不会调整每一个发光元件132的电流值，亦即调整电路116所输出的调整后电流值di’实质上相同于电流决定电路112所产生的电流值di。

在本实施例中，调整电路116所使用的该临界值是为显示器100内部的一预设值，且该临界值可以由一用户透过显示器100的一用户接口来设定，以允许用户可以依照各自的需求调整电流总和sum的上限值，例如用户可以调高该临界值(即，电流总和sum的上限值)以使得显示器100可以呈现更高的亮度，或是用户可以调低该临界值以让显示面板130有够长的寿命的。

接着，控制芯片122_1～122_n接收到电路110所输出的调整后电流值di’，以根据产生多个控制信号vc至显示面板130的发光元件132，以控制发光元件132使用所指示的电流值来产生适合的亮度。

图5为根据本发明一实施例的应用于一显示器的控制方法的流程图，参考以上的揭露内容，控制方法的流程如下所述。

步骤500：流程开始。

步骤502：决定出多个发光元件的多个电流值。

步骤504：加总该多个电流值以得到一电流总和。

步骤506：判断该电流总和是否大于一临界值，若是则流程进入步骤508；若否则流程进入步骤510。

步骤508：降低该多个电流值以产生多个调整后电流值，以降低显示面板的整体亮度。

步骤510：不调整该多个电流值，以维持显示面板的整体亮度。

简要归纳本发明，在本发明的应用于一显示面板的电路及相关的控制方法中，是根据电流总和来判断是否需要调降显示面板的整体亮度(即，调降每一个发光元件的电流值)，以达到保护的效果。在一实施例中，每一个发光元件的电流计算与加总是透过软件来实现，因此可以避免使用额外的电路而造成成本的增加；此外，每一个发光元件的电流值是电路本身便会知道的信息，故本实施例也可以避免增加过多额外的操作而造成系统的负担。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。