专利名称：图像显示设备的亮度控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种图像显示设备的亮度控制装置及方法，特别是涉及一种可以依据投影电视等投射型图像显示设备设置场所的周围环境的亮度，自动调整亮度，从而更好地显示图像的黑色信号的图像显示设备的亮度控制装置及方法。
背景技术：
最近，由于传统电视大小的原因，画面显示受到限制，所以大画面、超薄型播放设备的开发及面市非常活跃，在投射型播放系统的开发工作日渐突出时，使用CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)、LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)、LcoS(Liquid Crysta on Silicon，硅基液晶)或DLP(Digital Light Processing，数码光输处理器)等播放元件的放映机(Projector)及投影仪(Projection)的普及率日渐增加。
与阴极射线管(CRT)相比，平板型显示装置液晶显示器(LCD)更适合人眼收看，而且在平均消耗电力方面也比相同画面的CRT少，散发热量也较少，所以它与等离子显示装置(PDPPlasma Display Panel)或场发射显示器(FEDField Emission Display)等被广泛应用于移动电话、计算机的显示器、电视机等换代显示装置中。
这种以LCD为播放元件的投影仪，使具有红色(Red)、绿色(Green)及兰色(Blue)等3原色的显示元件发光，并利用投射镜头(Projection lens)及反射镜将画面投射放大，最终在屏幕上形成图像。
LCD图像显示原理如下，即它在经过特殊表面处理的2个薄玻璃板中间注入固体与液体中间物质的液晶物质，在上下玻璃板电极电压差的作用下，液晶分子的排列发生变化，从而产生亮、暗的变化，进而显示图像；由于显示文字或图像的面板本身不能发光，所以为使显示内容能被看到，则需要光源，即灯。
作为延长这种光源使用寿命的功能，有一种调光器模式(DimmerMode)，即灯的节电方式。灯的节电方式是一种可以随意降低灯的亮度的使用功能，即，在看电影或在黑暗的室内等不需要画面亮时，与将灯达到最大亮度时所需要的电力相比，只需要供给很少的电力。
因此，灯所消耗的电力有所减少，灯的使用寿命则会延长，实际上，在室内看投影电影时，如果画面太亮会显得刺眼，所以用户通常选择使用节电模式，如果产品没有节电功能，用户也可以通过在菜单上调节亮度来加以实现。
此外，近来的图像装置对画质的要求也不断增加，正在开发一种具有自动图像调节功能的装置，使用这种装置时，即使用户不能在菜单上直接调整画质，在图像装置内部有可以自动感知周围环境的状态，设定出最适合周围环境的数据的装置。
在图像装置中，黑色信号的表现能力是决定画面质量的重要因素，只有调节好黑色信号的亮度，才能收看到较好的画质。
因此，在传统的图像显示设备中的自动调节黑度的技术所采用的是如下的方法，即，感知外部亮度，将该亮度值与通过实验得到的已经存储在存储部中的数据进行比较，并判断所比较的亮度值是否合适，从存储部中找出最适合所感知到亮度的数据。
但是，由于实验得到的数据是通过对各个资料的平均值来求得的，所以并不适合所有的图像显示设备。另外，由于图像显示设备的老化等原因，会导致其亮度与刚出厂时所感知的亮度有所不同，所以使用存储部中存储的数据也并不完全合适。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种图像显示设备的亮度控制装置及方法，能够自动感知周围的亮度变化，从而保证从图像显示设备中发出的黑色信号的亮度，使其能够鲜明的进行显示。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是其包括显示部，还包括下述部分感知图像显示设备周围的亮度的第1感知部；感知图像显示设备输出亮度的第2感知部；将第1、第2感知部感知到的亮度进行比较的比较部；依据比较结果，调整要显示在屏幕上的图像信号输出亮度的控制部。
上述第1感知部安装在图像显示设备外侧的特定区域，第2感知部安装在图像显示设备屏幕内侧的特定区域；上述第2感知部感知到的图像信号的亮度是图像显示设备中输出的亮度乘以显示部的投射率(K)所得的值；上述通过第2感知部感知的亮度是图像显示设备输出的黑色信号的亮度；本发明图像显示设备的亮度控制方法，由下述阶段组成感知周边亮度的阶段；感知从图像显示设备中输出图像信号的亮度的阶段；将感知到的周边亮度与图像信号的亮度进行比较，并根据比较结果对要显示在显示部的图像信号的亮度进行调整的阶段；上述对要显示在显示部的图像信号的亮度进行调整阶段，包括如下几个阶段对感知到的周边亮度与图像信号的亮度是否一致进行判断的阶段；如果判断结果是周边亮度与图像信号的亮度不一致，周边亮度比图像信号的亮度暗，对要显示在显示部105的图像信号的亮度值降低的阶段；如果判断结果是周边亮度与图像信号的亮度不一致，周边亮度比图像信号的亮度亮，对要显示在显示部105的图像信号的亮度值增加的阶段。
本发明具有以下的效果1、本发明在安装图像显示设备的周边亮度发生变化时，可以自动设置图像显示设备的亮度，确保图像显示设备适应周边亮度，从而较好的显示图像的黑色信号。
2、本发明随着黑色系调的充分显示，就会收看到较好画质的图像。
3、本发明由于画质的提高，提高了视觉效果，提高了用户的满意程度。
图1为本发明图像显示设备的控制装置结构框图；图2为图1所示的第1感知部及第2感知部的安装位置示意图；图3为本发明图像显示设备的亮度控制方法流程图；图4(a)为本发明图像显示设备对周围的亮度下的图像黑色信号分解能力图(一)；图4(b)为本发明图像显示设备对周围的亮度下的图像黑色信号分解能力图(二)；图4(c)为本发明图像显示设备对周围的亮度下的图像黑色信号分解能力图(三)。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的图像显示设备的亮度控制装置及方法进行详细说明。
如图1所示，本发明具有显示部105，还包括如下部分感知图像显示设备设置位置的周边亮度Y(A)的第1感知部101；感知图像显示设备输出图像信号的亮度Y(B)的第2感知部102；将第1感知部101与第2感知部102感知到的亮度进行比较的比较部103；依据比较结果，调整要显示在屏幕上的图像信号输出亮度的控制部104。
下面对具有上述结构的本发明的图像显示设备的亮度控制方法具体说明如下用户通过接口(图中省略)输入打开电源的命令后，接收到的图像信号通过显示部105进行播放，同时，通过第1感知部101感知周边亮度Y(A)，通过第2感知部102感知输出的图像信号的亮度Y(B)。
如图2所示，为能够感知周围的亮度，第1感知部101安装在图像显示设备外部的特定区域，将这时的亮度定义为Y(A)；为能够感知从图像显示设备中输出的图像信号的亮度，第2感知部102安装在图像显示设备屏幕内侧的特定区域，将这时的亮度定义为Y(S)。
而且，由于人眼是通过显示部——屏幕收看图像信号的，所以直接输入比较部103的并不是Y(S)，而是通过第2感知部测得的画面的亮度Y(S)乘以屏幕的投射率所得的值Y(B)。
因此，Y(B)应使用下列算式进行计算。即，算式1Y(B)＝kY(S)(k＝屏幕的投射率)；Y(B)即为图像显示设备所显示的最黑的画面的亮度，即，黑色画面的亮度的测定值，即比较部103通过第1感知部101感知到的周边亮度Y(A)与通过第2感知部感知到的输出图像信号的亮度Y(B)进行比较，判断是否一致，控制部104接收比较部103的比较结果，按照两个值的差异程度对要输出到显示部105上的图像信号的亮度值进行调整。
如图3所示，对具有上述结构的本发明的图像显示设备的亮度调节方法具体说明如下S101～S102首先，用户输入打开电源的命令，输出图像及声音；S103～S104在通过第1感知部101感知周边亮度的同时，通过第2感知部感知图像显示设备输出图像信号的亮度；S105接着，将感知到的周边亮度值Y(A)与感知到的输出图像信号的亮度值Y(B)进行比较，判断是否一致；S106如判断结果S105是感知到的周边亮度值Y(A)与感知到的输出图像信号的亮度值Y(B)一致，用户输入关闭电源命令，即，结束操作。否则将返回到S103阶段；S107如判断结果S105是感知到的周边亮度值Y(A)与感知到的输出图像信号的亮度值Y(B)不一致，判断感知到的周边亮度值Y(A)是否比感知到的输出图像信号的亮度值Y(B)暗；S108如判断结果S107是感知到的周边亮度值Y(A)比感知到的输出图像信号的亮度值Y(B)暗，则降低将要从图像显示设备中显示出的图像信号的亮度值Y(B)；S109如判断结果S107是感知到的周边亮度值Y(A)比感知到的输出图像信号的亮度值Y(B)亮，则增加将要从图像显示设备中显示出的图像信号的亮度值Y(B)，然后转至S106。
如图4(a)所示，如果周边亮度值Y(A)与图像信号的亮度值Y(B)一致，视听者就可以看到图像显示设备显示的所有黑色系调，这时就不需要调整亮度。
但是，如图4(b)所示，如果周边亮度值Y(A)比图像信号的亮度值Y(B)更亮，则比周围亮度暗的画面就全部成为黑色，只能通过图像菜单来增加亮度值，从而强制提高图像画面的黑色亮度，使之与周围亮度一致。
如图4(c)所示，如果周边亮度值Y(A)比图像信号的亮度值Y(B)暗，图像的黑色亮度Y(B)将以比黑色更深的颜色灰色显示给视听者，所以将强制降低图像的亮度，以降低黑色信号的亮度。
权利要求
1.一种图像显示设备的亮度控制装置，包括显示部，其特征在于还包括下述部分感知图像显示设备周边亮度(Y(A))的第1感知部(101)；感知图像显示设备输出图像信号的亮度(Y(B))的第2感知部(102)；将第1、第2感知部(101、102)感知到的亮度进行比较的比较部(103)；依据比较结果，调整要显示在屏幕上的图像信号输出亮度的控制部(104)。
2.根据权利要求1所述的图像显示设备的亮度控制装置，其特征在于上述第1感知部(101)安装在图像显示设备外侧，第2感知部(102)安装在图像显示设备屏幕内侧。
3.根据权利要求1所述的图像显示设备的亮度控制装置，其特征在于上述通过第2感知部(102)感知的图像信号的亮度(Y(B))是图像显示设备输出的亮度(Y(S))乘以屏幕的投射率所得的值。
4.根据权利要求1所述的图像显示设备的亮度控制装置，其特征在于上述通过第2感知部(102)感知的亮度是图像显示设备输出的黑色信号的亮度。
5.一种图像显示设备亮度的控制方法，其特征在于其由下述阶段组成感知周边亮度(Y(A))的阶段；感知从图像显示设备中输出图像信号的亮度(Y(B))的阶段；将感知到的周边亮度(Y(A))与图像信号的亮度(Y(B))进行比较，并根据比较结果对要显示在显示部(105)的图像信号的亮度进行调整的阶段。
6.根据权利要求5所述的图像显示设备的亮度控制方法，其特征在于上述对要显示在显示部(105)的图像信号的亮度进行调整阶段包括如下几个阶段对感知到的周边亮度(Y(A))与图像信号的亮度(Y(B))是否一致进行判断的阶段；如果判断结果是周边亮度(Y(A))与图像信号的亮度(Y(B))不一致，周边亮度(Y(A))比图像信号的亮度(Y(B))暗，对要显示在显示部(105)的图像信号的亮度值降低的阶段；如果判断结果是周边亮度(Y(A))与图像信号的亮度(Y(B))不一致，周边亮度(Y(A))比图像信号的亮度(Y(B))亮，对要显示在显示部(105)的图像信号的亮度值增加的阶段。
全文摘要
本发明涉及一种图像显示设备的亮度控制装置及方法，本发明由下述结构构成，即，在具有显示部的图像显示设备中，包括有如下部分感知图像显示设备设置位置周边亮度的第1感知部；感知图像显示设备输出图像信号的亮度的第2感知部；将第1感知部与第2感知部所感知到的亮度进行比较的比较部；依据比较结果，调整要显示在屏幕上的图像信号的亮度的控制部。本发明在图像显示设备设置环境周边亮度发生变化时，可以调整图像显示设备的亮度以适应周边亮度变化，所以可以较好的显示图像的黑色系调，由于黑色系调显示较好，所以可以收看到较好画质的图像，从而提高视听效果，达到提高用户满意度的效果。
文档编号H04N5/57GK1838751SQ200510046078
公开日2006年9月27日 申请日期2005年3月23日 优先权日2005年3月23日
发明者李沈鸿 申请人:乐金电子(沈阳)有限公司