CN101676977B - 亮度调整装置、方法及具有亮度调整装置的电子*** - Google Patents

Abstract

亮度调整装置、方法及具有亮度调整装置的电子***。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。

Description

亮度调整装置、方法及具有亮度调整装置的电子***

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板的亮度调整装置。

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。过去的做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耗，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(framememory)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***，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。

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：

附图说明

图1为本发明的电子***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***；

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。

具体实施方式

图1为本发明的电子***的示意图。电子***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***(GPS)、一车用显示器、一航空用显示器、一数字相框(digital photoframe)、一笔记型计算机或是一桌上型计算机。如图所示，电子***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，并根据图像输出Sout，显示相对应的图像。

在一可能实施例中，当面板110的每一像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、绿色输出信号G_out以及蓝色输出信号B_out。在其它实施例中，当每一像素单元具有四个次像素时，图像输出Sout还包括白色输出信号W_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、数字模拟转换单元230以及数据转换单元240。判断单元210，根据红色输入信号R_in、绿色输入信号G_in以及蓝色输入信号B_in，定义出一主要输入信号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_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_in、绿色输入信号G_in以及蓝色输入信号B_in，再将处理过的红色输入信号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G_in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_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＝[1-F*(Sm/Sbit)]；

其中，TR为调整比例，F为预设值(如0～1中的任一数值)，Sm为输入信号R_in、G_in、B_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_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，并且预设值F为0.2。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_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_in与调整比例之间的关系。在本实施例中，计算单元220根据曲线51、52以及53，分别调整红色输入信号R_in、绿色输入信号G_in以及蓝色输入信号B_in。

数字模拟转换单元230将信号Ra_in、Ga_in以及Ba_in转换成红色输出信号R_out、绿色输出信号G_out以及蓝色输出信号B_out。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W_out给面板110。在其它实施例中，可省略数据转换单元240。因此，数字模拟转换单元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给面板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B_in，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G_in、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_in、Ga_in、Ba_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_in、Ba_in以及Wa转换成红色输出信号R_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_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。以下将说明存储器单元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_in、绿色输入信号G_in以及蓝色输入信号B_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_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阶值为最大者，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(如有机发光二极管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R_in、绿色输入信号G_in以及蓝色输入信号B_in。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。

检测单元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的检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_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G_in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_in、绿色输入信号G_in、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_in、绿色输入信号G_in、蓝色输入信号B_in转换成亮度信号LR1、LG1以及LB1。处理器720根据亮度信号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、LG1以及LB1，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，可根据一预设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、使用者的设定有关。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、绿色输入信号、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输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信号。在此例中，白色信号为数字信号，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。

Claims (10)

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：

一存储器单元，用以存储一第一预设条件；

一判断单元，根据一红色输入信号、一绿色输入信号、一蓝色输入信号以及该第一预设条件，定义出一主要输入信号；

一检测单元，用以检测环境光线的强度；

一计算单元，根据该主要输入信号及该检测单元的检测结果，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，其中该判断单元依据该第一预设条件，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，并以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的最大者，作为该主要输入信号，其中该面板具有多个发光元件，该第一预设条件与这些发光元件的特性有关或是与该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号有关。

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。

3.如权利要求1所述的亮度调整装置，其中计算单元根据该第一预设条件、该检测单元的检测结果、一使用者设定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。

4.一种电子***，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：

一存储器单元，用以存储一第一预设条件；

一判断单元，根据一红色输入信号、一绿色输入信号、一蓝色输入信号以及该第一预设条件，定义出一主要输入信号；

一检测单元，用以检测环境光线的强度；

一计算单元，根据该主要输入信号以及该检测单元的检测结果，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，其中该判断单元依据该第一预设条件，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，并以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的最大者，作为该主要输入信号，其中该面板具有多个发光元件，该第一预设条件与这些发光元件的特性有关或是与该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号有关。

5.如权利要求4所述的电子***，其中该亮度调整装置还包括一数据转换单元，用以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。

6.如权利要求4所述的电子***，其中计算单元根据该第一预设条件、该检测单元的检测结果、一使用者设定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。

7.如权利要求4所述的电子***，其中该电子***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***、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。

8.一种亮度调整方法，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、该蓝色输入信号以及一第一预设条件，定义出一主要输入信号；

检测环境光线的强度；

根据该主要输入信号以及环境光线的检测结果，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，根据该红色输入信号、该绿色输入信号、该蓝色输入信号以及该第一预设条件，定义出该主要输入信号的步骤系根据该第一预设条件，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，并以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的最大者，作为该主要输入信号，其中该面板具有多个发光元件，该第一预设条件与这些发光元件的特性有关或是与该红色输入信号、该绿色输入信号以及该蓝色输入信号有关。

9.如权利要求8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。

10.如权利要求8所述的亮度调整方法，其中还根据该第一预设条件、环境光线的检测结果、一使用者设定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。