CN101783115A - 显示设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示设备及其控制方法。本发明公开了一种显示设备技术，其中，照度传感器对显示设备的安装位置周围的照度进行感测，并且接收待显示的图像信号。对接收到的信号的平均图像电平进行检测，并且控制器基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度。

Description

显示设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及显示设备技术。

背景技术

使用液晶显示器(LCD)的液晶显示设备根据视频信号来控制液晶单元的透光率，由此显示图像。液晶显示设备实施为有源矩阵型，其中为各个单元设置了开关器件。在一些例子中，液晶显示设备应用于计算机的监视器、商用机器、蜂窝电话的显示器等。

有源矩阵型的液晶显示设备使用薄膜晶体管(以下称为“TFT”)作为开关器件。液晶显示设备通过控制背光亮度来控制显示屏的亮度。

发明内容

在一个方面，提供了一种显示设备，该显示设备包括：照度传感器，该照度传感器被设置成对所述显示设备的安装位置周围的照度进行感测；以及图像数据接收器，该图像数据接收器被设置成接收待显示的图像信号。所述显示设备还包括：图像电平检测器，该图像电平检测器被设置成检测并输出由所述图像数据接收器接收到的信号的平均图像电平；以及控制器，该控制器被设置成基于由所述照度传感器感测出的所述照度以及所述图像电平检测器所输出的平均像素值来控制与所述显示设备相关的背光的亮度。

实现方式可以包括以下特征中的一个或更多个。例如，所述显示设备可包括存储单元，该存储单元被设置成存储与对应于照度水平的背光控制值相关的数据。在该例子中，所述控制器可被设置成通过从所述存储单元访问与所述照度传感器感测出的照度水平相对应的数据并使用所访问的数据以及所述图像电平检测器所输出的所述平均像素值来设定对所述背光的亮度进行控制的至少一个寄存器值，从而基于由所述照度传感器感测出的所述照度以及所述图像电平检测器所输出的所述平均像素值来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

可以针对多个预定范围中的各个预定范围来对所述照度水平进行分组，并且，存储在所述存储单元中的与对应于照度水平的背光控制值相关的数据可包括与各个照度组相对应的方程。与各个照度组相对应的所述方程可以是具有作为自变量的平均像素电平、针对所述自变量的系数、以及常量的线性方程。所述控制器可被设置成使用所述图像电平检测器所输出的所述平均像素值来将所述至少一个寄存器值设定成所述方程的结果。

可以针对多个预定范围中的各个预定范围来对所述照度水平进行分组，并且，存储在所述存储单元中的与对应于照度水平的背光控制值相关的数据可以是与各个照度组相对应的各个平均像素电平的寄存器值。可以基于针对由所述照度传感器感测出的所述照度、将统一眩光值降低到特定水平以下所需的所述显示设备的图像电平，来确定所述寄存器值。所述寄存器值可以与所述照度水平成反比。

在一些实现方式中，所述控制器还可被设置成基于所述背光已被使用的时间量来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。在这些实现方式中，所述控制器可以被设置成通过确定所述背光已被使用的时间量并按照与所确定的所述背光已被使用的时间量相对应的方式来对控制所述背光的亮度的至少一个设定寄存器值进行调节，从而基于所述背光已被使用的时间量来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

在一些例子中，所述控制器还可被设置成基于所述图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。在这些例子中，所述控制器可还被设置成通过以下处理，从而基于所述图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度：确定所述图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度，将所述平均像素电平的变化程度与预设水平进行比较，基于所述比较来判定所述平均像素电平的变化程度是否超出了所述预设水平，并且响应于所述平均像素电平的变化程度超出了所述预设水平的判定而将所述平均像素电平的变化周期划分成多个步级并按照所述步级来依次地调节与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

在另一方面，提供了一种控制显示设备的方法，该方法包括以下步骤：由照度传感器来对所述显示设备的安装位置周围的照度进行感测；以及接收待显示的图像信号。所述方法还包括以下步骤：检测接收到的信号的平均图像电平；以及由控制器基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的所述照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度。

实现方式可以包括以下特征中的一个或更多个。例如，所述方法可包括以下步骤：在存储单元中存储与对应于照度水平的背光控制值相关的数据。在该例子中，所述方法可包括以下步骤：从所述存储单元访问与所述照度传感器检感测出的照度水平相对应的数据，并使用所访问的数据以及所检测出的平均像素值来设定对所述背光的亮度进行控制的至少一个寄存器值。

所述方法还可包括以下步骤：针对多个范围中的各个范围来对所述照度水平进行分组，并且存储与各个照度组相对应的方程。另外，所述方法可包括以下步骤：针对多个范围中的各个范围来对所述照度水平进行分组，并且存储针对与各个照度组相对应的各个平均像素电平的寄存器值。

在一些实现方式中，所述方法可包括以下步骤：基于所述背光已被使用的时间量来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。在这些实现方式中，所述方法可包括以下步骤：确定所述背光已被使用的时间量；并且，按照与所确定的所述背光已被使用的时间量相对应的方式来对控制所述背光的亮度的至少一个设定寄存器值进行调节。

在一些例子中，所述方法可包括以下步骤：基于所检测出的平均像素电平的变化程度来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。在这些实现方式中，所述方法可包括以下步骤：确定图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度；将所述平均像素电平的变化程度与预设水平进行比较；并且基于所述比较，来判定所述平均像素电平的变化程度是否超出了所述预设水平。所述方法可包括以下步骤：响应于所述平均像素电平的变化程度超出了所述预设水平的判定，而将所述平均像素电平的变化周期划分成多个步级并按照所述步级来依次地调节与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

在另一方面，提供了至少一种被编码有可执行指令的计算机存储介质，当处理器执行所述可执行指令时，该可执行指令使得所述处理器执行操作。所述操作包括：控制照度传感器以感测显示设备的安装位置周围的照度；以及接收待显示的图像信号。所述操作还包括：对接收到的信号的平均图像电平进行检测；以及基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的所述照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度。

任一种在本公开文本中描述的技术的实现方式可包括方法或过程、***、或存储在计算机可读存储介质上的指令。在以下附图和说明中阐述了具体实现方式的细节。通过以下包括附图和权利要求书在内的说明，可以更清楚地理解其它特征。

附图说明

图1和图2是用于解释控制背光亮度的示例性方法的图；

图3是示出显示设备的示例性结构的图；

图4和图5是用于解释使用统一眩光值(unified glare rating，UGR)的示例性操作方法的图；

图6和图7是用于解释示例性处理的图；

图8是用于解释示例性亮度控制表的图；

图9是用于解释背光的累计使用时间与背光亮度之间的示例性关系的图；

图10是用于解释响应于平均图像电平(APL)的突变而控制背光亮度的示例性操作；

图11是用于解释控制显示设备的示例性方法的流程图；

图12是用于解释确定方程的示例性方法的流程图；

图13是用于解释改变寄存器值的示例性方法的流程图；以及

图14是用于解释应用寄存器值的示例性方法的流程图。

具体实施方式

针对与显示设备(诸如液晶显示器)相关的背光的亮度控制，来对一些技术进行描述。在一些例子中，显示设备对该显示设备的安装位置周围的照度进行感测，并接收待显示的图像信号。在这些例子中，显示设备对接收到的信号的平均图像电平进行检测，并基于感测到的照度及检测到的平均像素值来控制与该显示设备相关的背光的亮度。基于检测到的照度及平均像素值来控制背光亮度可以改善使用显示设备的用户的观看体验。

图1示出了与输入图像数据的平均亮度水平成反比地控制背光亮度的方法的例子，而图2示出了与显示设备的安装位置周围的照度成正比地控制背光亮度的方法的例子。在一些实现方式中，可以在控制背光亮度的过程中，通过考虑输入图像数据的平均亮度水平以及显示设备的安装位置周围的照度两者来改进图1及图2中示出的方法。

图3示出了显示设备的示例性结构。如图所示，显示设备包括数据接收器100、视频/音频解码器102、音频信号处理器104、扬声器108、视频信号处理器106、显示模块110、背光112、背光驱动器114、存储单元116、照度传感器118、图像电平检测器120及控制器122。

数据接收器100接收从外部源输入的数据。例如，数据接收器100可接收音频/视频信号、图像数据、或要由显示设备输出的任意其它类型的数据。

在一些实现方式中，数据接收器100可以是接收数字广播信号的数字调谐器、接收模拟广播信号的模拟调谐器、连接有外部设备(例如，数字视频光盘(DVD)播放器、视频游戏机等)的数字外部信号输入端子和模拟信号输入端子、以及数字录像机(诸如个人录像机(PVR)和数字视频录像机(DVR))。数字外部信号输入端子可以是用于数字有线广播信号的输入端子，或者是能够连接数字媒体播放器(诸如DVD播放器)的端子。模拟外部信号输入端子可以是能够连接模拟媒体播放器(诸如卡式录像机(VCR))的输入端子，或者是用于模拟有线广播信号的输入端子。

此外，可将数字调谐器设置为基于用户的选择从通过用于数字广播的天线而输入的数字广播信号中所包含的多个传输流(TS，transmissionstream)中调谐到所期望频道的传输流。可将模拟调谐器设置为基于用户的选择从通过用于模拟广播的天线而输入的模拟广播信号中所包含的多个图像节目中调谐到所期望频道的图像节目。

因此，通过数据接收器100而接收到的数据可包括实时广播的模拟电视广播节目及数字广播节目、从外部播放器输入的再现节目、录制节目以及有线广播节目。当接收到的数据包括数字信号时，这些数字信号可以包括图像信号、声音信号以及数据信号。当接收到的数据包括模拟信号时，这些模拟信号可以包括图像信号以及声音信号。

视频/音频解码器102对通过数据接收器100接收到的数据中的视频信号及音频信号进行解码，并分别将解码后的信号发送到音频信号处理器104和视频信号处理器106。

音频信号处理器104对从视频/音频解码器102发送来的音频信号执行信号处理(诸如数字化、滤波等)，并由扬声器108来输出处理后的音频信号。

视频信号处理器106对从视频/音频解码器102发送来的视频信号执行信号处理(诸如数字化、滤波等)，并由显示模块110来显示处理后的视频信号。

在一些实现方式中，可将视频信号处理器106设置成包括用于检测输入图像的各个帧的平均图像电平(APL)的图像电平检测器120。在其它实现方式中，图像电平检测器120是与视频信号处理器106分开设置的单元。

图像电平检测器120对通过数据接收器100而输入的图像数据的各个帧的APL进行测量，并将测量出的APL发送到控制器122。如在稍后更详细说明的，APL与输入图像数据的多个图像特征中的一个图像特征相对应，并且基于与照度水平相对应的背光控制值的数据、根据测量出的APL来执行显示设备的图像电平控制。

显示模块110可包括液晶面板、数据驱动器以及选通驱动器，液晶面板包括多条选通线和多个LCD晶体管，数据驱动器根据视频信号处理器106处理后的视频信号来驱动多条数据线，选通驱动器从定时控制器接收驱动信号并驱动多条选通线。

背光112向液晶面板的正面提供光线。背光112可包括被安装成与液晶面板重叠的多个背光。

背光驱动器114根据由控制器122发送来的寄存器值向背光112提供驱动电流。液晶面板可具有一个高的图像和宽的发光表面。

即使当通过显示模块110显示了图像信号时，如果没有驱动背光112，则用户难以看到显示模块所显示的图像。换言之，当经由背光驱动器114接收驱动电流的背光112发光时，用户可以更容易地观看显示模块所显示的图像。

另外，通过控制器122来改变提供给背光112的驱动电流值，由此控制显示模块110的画面亮度，使得根据提供给背光112的驱动电流值是否为高来改变所显示的画面的亮度。

存储单元116存储了与显示设备的工作相关的程序以及在显示设备的工作过程中产生的各种数据。此外，存储单元116存储了与显示设备的产品型号信息相对应的所获得数据。

可以针对各个照度组生成各个预定时段的测量出的照度水平，并将其存储在存储单元116中。另外，存储在存储单元116中的数据可包括与各个照度组相对应的方程和/或与各个照度组相对应的各个APL的寄存器值。此外，为了将统一眩光值(UGR)的值降低到特定水平以下，可以根据照度感测状态、基于显示设备的图像电平来对存储单元116中所存储的数据进行生成和存储。

上述方程使用平均图像电平作为第一变量，该方程是包括作为第一变量的系数的a和作为第一变量的常量的b的线性方程。将通过该线性方程求出的解(例如，第二变量)设定为用于控制显示设备的图像电平的寄存器值。换言之，把第二变量设定为用于控制背光亮度的寄存器值。

基于以下内容，来得到该线性方程：根据照度感测状态与来自显示设备的多个图像电平属于同一组的最大平均图像电平相对应的寄存器值；包含最小平均图像电平值的第一坐标信息；与最小平均图像电平相对应的寄存器值；以及包含最大图像电平值的第二坐标信息。稍后将对得到该方程的过程进行更详细的说明。

另外，可以由能够更新和删除数据的非易失性存储器(例如，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和/或扩展显示标识数据ROM(EDID ROM，extended display identification data ROM))来实现存储单元116，并且存储单元116可根据内部集成电路(I2C)方案而连接到控制器122。

照度传感器118对显示设备的安装位置(例如，周围)的照度进行感测。换言之，照度传感器118包括将来自显示设备外部的光信号转换成电信号并通过测量这些电信号来感测外部照度的光传感器。

控制器122从存储单元116提取与照度传感器118感测到的照度感测状态相对应的数据。通过使用提取出的数据以及图像电平检测器120检测出的APL来设置用于控制显示设备的图像电平(例如，背光亮度)的寄存器值。

下面将对生成数据的过程以及控制器122的工作进行更详细的说明。该数据可以是如上所述的方程(或方程的结果)和/或可以是包含了所应用的寄存器值的表。

通常，使用统一眩光值(UGR)体系来理解令人不适的眩光标准。UGR体系通常将令人不适的眩光标准表示为10到30之间的值。随着UGR值降低，令人不适的眩光也减少，而随着UGR值上升，令人不适的眩光也增加。另外，可以通过集中所有光源来应用UGR，可以在点光源中评估UGR。

UGR的基本方程如下。

【方程1】

$\mathrm{UGR}=8\log \left[\frac{0.25}{L_b}\mathrm{\Σ}\frac{L_S^2\mathrm{\ω}}{P^2}\right]$

其中，Lb：背景的明度[cd/m2]

Ls：在观察者视线内的光源的发光部分的明度；

ω：在观察者视线内的光源的发光部分的球面度(steradian)；以及

P：各个光源的Guth位置指数。

按照眩光标准来评估通过方程1所得到的UGR值。眩光标准如下所示。

【表1】

一般反应	UGR
		刚好察觉不到	10
可察觉到	16
		勉强可接受	19
不可接受	22
		稍微不舒适	25
不舒适	28
		无法忍受	31

换言之，如果UGR值超过10，则会给用户带来不便或造成用户的眼睛疲劳。

因此，本发明根据周围照度来设定显示设备的图像电平，其目标为从9到10(例如，小于10)的UGR值。

为此，考虑如何与显示设备的安装位置处的照度相对应地改变UGR值。另外，如果考虑根据周围照度来改变UGR值，则能够获得UGR值在9到10之间的显示设备图像电平Ls。

【表2】

换言之，如表2所示当周围照度是640时，为了将UGR值设定为10.27，显示设备的图像值应当是276。

【方程2】

ω＝发光面积/(观看距离*观看距离)

【方程3】

p：Guth位置指数

d：R/H

s：T/H

R、H、T：参见图4

为了使用方程1求出UGR值，应当使用方程2和方程3来求出ω值和p值。

ω值可以随显示设备的型号而变化。换言之，ω值可根据显示设备的英寸信息而变化，使得可以根据显示设备的型号信息来得到数据。以下，以22英寸型号为例进行说明。

当显示设备是22英寸时，发光面积为(0.43*0.27)cm²。另外，用户的观看距离一般是大约60cm，基于该距离可以得到ω值。然而，本发明并不限于此，而是可以使用其它观看距离。因此，当显示设备是22英寸时，ω值为0.3225。

为了使用方程3来确定p值，首先应当求出H值、T值和R值，如图4所示。

在一些例子中，在通常的观看条件下显示设备的发光区的中心与用户成水平，使得H值与T值为0。因此，当H值与T值为0时，图5所示的T/R和H/R也为0，使得p值为1。

如果在方程1中使用上述得到的ω值、p值及照度水平Lb值并且将目标UGR值用于方程1的左边项，则可以计算作为显示设备图像电平的Ls值。

可以连续地应用上述求出的显示设备图像电平，但是，在一些例子中，将预定数量的照度水平分为一组，并且求出用于按组来设定要应用的显示设备图像电平的数据。

例如，如果将560到510的照度水平分为一组，则要应用的显示设备图像电平位于244到224的范围内。换言之，如果当前感测出的周围照度位于560到510的范围内，则显示设备的图像电平仅在224到244的范围内变化。

显示设备的图像电平可能不在这个范围内随机地变化。在一些例子中，显示设备的图像电平与输入图像数据的APL值成反比地变化。在这些例子中，为了与APL值成反比地改变显示设备的图像电平，应当得到用于与APL值相对应地设定显示设备图像电平的方程。

同时，显示设备的图像电平是对实质上发射到显示设备之外的图像电平进行制约的图像电平，从而显示设备的图像电平不会是实质应用的数据值。显示设备的图像电平取决于背光的亮度。因此，存在指示了与显示设备的图像电平相对应的背光亮度的寄存器值。显示设备的图像电平与寄存器值之间的关系如下所示。

【表3】

寄存器值	明度
		255	244
254	244
		253	242
252	240
		251	238
250	236
		249	234
248	232

寄存器值	明度
		247	230
246	228
		245	226
244	224
		243	222

为了将显示设备的图像电平如表3所示设定为244，应当将寄存器值设定为255或254。另外，用于控制显示设备的背光的寄存器值位于0到255的范围内，并且当将寄存器值设定为244时，显示设备的图像电平为224，而且提供了与其相对应的背光电流值。因此，该方程是用于得到寄存器值的方程，其中，包括了针对输入图像数据的平均图像电平的变量。

如表2所示，得到根据照度水平应用的显示设备图像电平，然后，将具有预定范围的照度水平分为一组。例如，将560到510的照度水平分为一组，而将500至440的照度水平分为另一组。

如上所述，如果将具有预定范围的照度水平分为一组，则得到与各个组相对应的方程。例如，将对范围为560到510的第一照度水平组进行说明。可以使用相同的技术来确定其它照度水平组的方程。

在第一组的情况下，可以显示的显示设备图像电平位于224到244的范围内。换言之，在当前照度水平为550时，针对该照度水平的显示设备图像电平应当在224到244的范围内变化。

在一些实现方式中，显示设备的图像电平与输入图像数据的APL成反比地变化。

在一些实现方式中，只有在已知两个或更多个坐标值时才能够得到方程。因此，在这些例子中为了得到与第一组相对应的方程，应当得到两个坐标值。

为了得到坐标值，应当已知以下内容：属于第一组的与显示设备图像电平的最大值相对应的寄存器值及与显示设备图像电平的最小值相对应的寄存器值；以及输入图像数据的最大APL和最小APL。

通常将输入图像数据的APL表示为位于0到255的范围内。然而，可以不使用位于0到60以及230到255范围内的电平指示，使得将显示设备的图像电平控制在仅位于60到230的范围内。

因此，显示设备的图像电平的最大值是244，而显示设备的图像电平的最小值是224，因此，与显示设备图像电平的最大值相对应的寄存器值是255，而与显示设备图像电平的最小值相对应的寄存器值是244。另外，最大APL为230，而最小APL为60。

另外，如图6所示，y轴表示寄存器值，而x轴表示APL值，其中，这两个值成反比，使得一个坐标值为(60，255)而另一个坐标值为(230，244)。

【方程4】

y＝ax+b

另外，由于一般的线性方程与方程4中所示的方程相同，因此分别将得到的两个坐标值代入方程4，从而得到a值和b值。按照这种方式，第一组的方程为y＝(-11/170)x+258.88，如图6所示。

按照相同的方式还可以分别得到其它组的方程。例如，在坐标值如图7所示为(60，149)和(230，125)的情况下，得到方程y＝(-11/170)x+123.88。

【表4】

通过以上方法，可以得到与各个显示设备的型号名称相应的方程，如表4中的例子所示。

因此，控制器122从存储单元116提取出与照度传感器118感测出的照度感测状态相对应的方程。

控制器122使用提取出的方程来应用寄存器值及图像电平检测器120测量出的APL，并且通过应用该寄存器值来控制显示设备的图像电平。

在其它实现方式中，控制器122所使用的数据可以是包括实质寄存器值在内的亮度控制表。另外，亮度控制表根据与方程相似的照度组而存在。

例如，存储单元116分别存储了在周围照度是0至100Lux时应用的亮度控制表、在周围照度是101至200Lux时应用的亮度控制表、以及在周围照度是201至300Lux时应用的亮度控制表。

换言之，如图8所示，存储单元116具有根据显示设备的当前安装位置周围的照度而应用的相应亮度控制表。亮度控制表包括与平均图像电平相应的寄存器值。在其它例子中，存储单元116仅存储了与基准照度相应的特定亮度控制表，并且使用该特定亮度表来生成与另一照度相对应的亮度控制表。

控制器122从存储单元116提取出与照度传感器118感测出的照度感测状态相应的亮度控制表，并且使用提取出的亮度控制表及检测出的APL来设定用于控制背光的亮度的寄存器值。

控制器122还(例如，持续地)对背光的已使用时间进行计数，并且将其存储在存储单元116中。控制器122按照与所存储的背光已使用时间相对应的方式来选择性地改变设定的寄存器值。例如，对于作为消耗品的背光112，如果已使用时间超出了预定时间，则所产生的光的亮度会发生变化。换言之，背光的亮度随着已使用时间的增加而降低。

如图9所示，背光的寿命是大约50000小时，如果背光的已使用时间超出了50000小时，则在应用同一寄存器值的情况下，背光的亮度降低到最初购买时的亮度的大约一半。因此，如果背光的已使用时间超出了预定时间，则控制器122与背光的已使用时间成正比地增大所设定的寄存器值。

例如，如果确定的寄存器值是200并且背光的已使用时间超出了预定时间，则将所设定的寄存器值增大预定程度(例如，10)。假设在最初购买显示设备时将寄存器值设定为255，而将背光的亮度设定为244，并且在背光的已使用时间超出了预定时间的情况下将寄存器值设定为270，而将背光的亮度设定为244，那么，为了将背光的亮度设定为244，控制器不将寄存器值设定为255，而是将其设定为270。因此，显示设备对由于背光的已使用时间而造成的输出画面的亮度下降作出了补偿，使得可以在显示设备的整个寿命期间向用户提供稳定的或高图像质量的图像画面。

控制器122对图像电平检测器120检测出的各个帧的APL进行检查，并且在各个帧之间的APL变化超出预定程度时选择性地控制寄存器值。例如，当接收到的图像数据的APL突然变为n-＞m或m-＞n时，如果在设定了与n相对应的寄存器值的情况下将寄存器值改变为与m相对应的寄存器值，则可能会产生与背光的亮度突变相应的画面噪声现象。因此，如果检测出的帧间APL变化超出了预定程度，则控制器122将APL的变化区域划分成预定的步级(step)，并且按照所划分的相应APL逐步地依次应用寄存器值。

例如，如图10所示，在前一帧的APL是50而当前帧的APL是120时，APL的变化为70。另外，如果APL的变化超过50，则可能出现上述的噪声现象。因此，由于在这个例子中APL变化是70，因此将APL的变化区域划分成预定的步级。这样，APL的变化区域为50至120，并且将从50至120的区域划分成预定的步级。另外，可以基于用户偏好来确定所划分的步级的数量以及各个步级之间的距离(例如，等距等)。在这个例子中，将变化区域划分成四个步级。

如图所示，如果将变化区域划分成四个步级，则APL在第一步级中变为75，APL在第二步级中变为90，APL在第三步级中变为105，而APL在第四步级中变为120。与第一步级相对应的寄存器值是b，与第二步级相对应的寄存器值是c，与第三步级相对应的寄存器值是d，而与第四步级相对应的寄存器值是e。因此，虽然之前设定的寄存器值是“a”并且当前要设定的寄存器值是“e”，但是依次地应用值b、c、d、e，而不是直接应用值e。这可以使用户不易察觉到背光亮度的变化(例如，噪声)。

根据显示设备的安装位置周围的亮度以及输入图像数据的亮度水平来改变背光的亮度，使得可以降低由于连续观看显示设备而造成的用户眼睛疲劳，并且可以根据提供给背光的电流的变化而显著地降低功耗。

另外，对根据显示设备的已使用时间而变化的背光亮度进行补偿，使得可以向用户提供稳定的或高图像质量的图像画面。

而且，根据输入图像数据的亮度水平的变化来改变所应用的背光亮度，使得可以减少根据图像数据的亮度突变而产生的噪声现象。

图11示出了控制显示设备的示例性方法。首先，针对各个照度水平，生成并存储使得UGR值低于预定水平的、与显示设备的图像电平相对应的数据(S101)。该数据用于根据APL来控制背光的亮度。该数据可包括如上所述的方程和/或如上所述的亮度控制表。将参照图11对用于确定该方程的示例性方法进行说明。在以上对设备的说明中也描述了用于确定该方程的方法。

对显示设备的安装位置周围的照度进行感测(S 102)。可以连续地或按照一个或更多个预定间隔来感测周围照度。例如，照度传感器118对显示设备的安装位置周围的照度进行感测，并将与感测出的周围照度相对应的感测结果信息传送给控制器122。

在存储的数据中提取出与感测出的周围照度相对应的数据(S103)。例如，控制器122接收由照度传感器118输出的感测结果信息，并从存储单元116提取出与接收到的感测结果信息相对应的数据。

对输入图像数据的平均图像电平进行检测(S104)。可以连续地或按照一个或更多个预定间隔来检测平均图像电平。例如，图像电平检测器120对输入图像数据的APL进行检测，并将检测出的APL输出到控制器122。

控制器122使用提取出的数据以及检测出的APL来设定控制背光亮度的寄存器值(S105)。例如，控制器122在上述方程中使用检测出的APL，由此可以确定寄存器值。另外，控制器122可从提取出的亮度控制表中提取与检测出的APL相对应的寄存器值。

控制器122使用设定的寄存器值来控制背光的亮度(S106)。例如，控制器122向背光驱动器114输出设定的寄存器值，而背光驱动器114向背光112提供与所输出的寄存器值相对应的驱动电流。

图12示出了得到方程的示例性方法。首先，得到使得UGR值低于预定水平的、针对各个照度水平的显示设备图像电平(S201)。将预定范围内的照度水平分为一个组(S202)。对应于多个不同的照度水平范围，可以确定照度水平的多个组。

确定各个组中存在的显示设备图像电平的最大值及最小值(S203)。还确定可按照输入图像数据而显示的APL的最大值及最小值(S204)。

确定与所确定的显示设备图像电平最大值相对应的寄存器值，并且确定与所确定的显示设备图像电平最小值相对应的寄存器值(S205)。确定包括了与该最大值相对应的寄存器值及最小APL的第一坐标信息，并且确定包括了与该最小值相对应的寄存器值及最大APL的第二坐标信息(S206)。使用所确定的第一坐标信息及第二坐标信息来得到与之相对应的方程(S207)。可以使用与以上参照图6和图7所讨论的技术类似的技术来得到该方程。

图13示出了改变寄存器值的示例性方法。首先，通过上述方法来设定与输入图像数据的APL相对应的寄存器值(S301)。

控制器122确定之前存储在存储单元116中的背光已使用时间

(S302)。可以连续地或按照一个或更多个预定间隔来确定已使用时间。例如，可以周期性地检查并更新背光的已使用时间。

控制器122将所确定的背光已使用时间与预设时间进行比较，由此判断背光的已使用时间是否超出了预设时间(S303)。如果背光的已使用时间超出了预设时间，则控制器122基于已使用时间来增大所设定的寄存器值(S304)。例如，背光的亮度对应于已使用时间而降低，从而控制器122根据所确定的已使用时间来改变设定的寄存器值。按照应对由于时间的经过而产生的背光亮度降低的方式，来增大设定的寄存器值。

控制器122通过应用改变后的(例如，增大了的)寄存器值来控制背光的亮度(S305)。

如果背光的已使用时间没有超出预定时间，则控制器122通过应用设定的寄存器值来控制背光的亮度(S306)。例如，在降低的亮度超出阈值之前，控制器122不考虑由于时间的经过而产生的背光亮度降低。

图14示出了应用寄存器值的示例性方法。如图所示，控制器122通过上述方法设定来用于控制背光亮度的寄存器值(S401)，并且相应地计算与当前帧对应的APL和与前一帧对应的APL之间的差值(S402)。

另外，控制器122确定计算出的APL差值是否超出了预定值(S403)。如果计算出的APL差值超出了预定值，则控制器122将APL的变化区域划分成预定的步级。例如，如图10所示，将与前一帧对应的APL和与当前帧对应的APL之间的区域划分成预定的步级。控制器122逐步地依次应用与所划分的相关APL相应的寄存器值(S405)。

如果计算出的APL差值未超出预定值，则控制器122通过直接应用设定的寄存器值来控制背光的亮度(S406)。这样，当APL没有出现较显著的突变时，由于用户不太可能察觉到由于这种变化而产生的噪声，因此可以直接应用设定的寄存器值。

应当理解的是，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以做出各种修改。例如，如果按照不同的次序来执行所公开的技术的步骤和/或如果按照不同的方式来组合所公开的***中的部件和/或由其它部件来进行替换或补充，仍然可以实现有利的效果。因此，其它实现方式落入所附权利要求的范围中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月10日提交的韩国专利申请No.10-2008-0053994以及于2009年1月21日提交的韩国专利申请No.10-2009-0004967的优先权，这里以引证的方式并入其全部内容。

Claims (20)

1.一种显示设备，该显示设备包括：

照度传感器，该照度传感器被设置成对所述显示设备的安装位置周围的照度进行感测；

图像数据接收器，该图像数据接收器被设置成接收待显示的图像信号；

图像电平检测器，该图像电平检测器被设置成检测并输出由所述图像数据接收器接收到的信号的平均图像电平；以及

控制器，该控制器被设置成基于由所述照度传感器感测出的所述照度及所述图像电平检测器所输出的平均像素值来控制与所述显示设备相关的背光的亮度。

2.根据权利要求1所述的显示设备，该显示设备还包括：

存储单元，该存储单元被设置成存储与对应于照度水平的背光控制值相关的数据，

其中，所述控制器被设置成通过从所述存储单元访问与所述照度传感器感测出的照度水平相对应的数据，并使用所访问的数据及所述图像电平检测器输出的所述平均像素值来设定对所述背光的亮度进行控制的至少一个寄存器值，从而基于由所述照度传感器感测出的所述照度及所述图像电平检测器输出的所述平均像素值来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，针对多个预定范围中的各个预定范围来对所述照度水平进行分组，并且，存储在所述存储单元中的所述与对应于照度水平的背光控制值相关的数据包括与各个照度组相对应的方程。

4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述与各个照度组相对应的方程是具有作为自变量的平均像素电平、针对所述自变量的系数、以及常量的线性方程，并且，所述控制器被设置成使用所述图像电平检测器所输出的所述平均像素值来将所述至少一个寄存器值设定成所述方程的结果。

5.根据权利要求2所述的显示设备，其中，针对多个预定范围中的各个预定范围来对所述照度水平进行分组，并且，存储在所述存储单元中的所述与对应于照度水平的背光控制值相关的数据是针对与各个照度组相对应的各个平均像素电平的寄存器值。

6.根据权利要求2所述的显示设备，其中，基于针对由所述照度传感器感测出的所述照度、将统一眩光值降低到特定水平以下所需的所述显示设备的图像电平，来确定所述寄存器值。

7.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述寄存器值与所述照度水平成反比。

8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述控制器还被设置成基于所述背光已被使用的时间量来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

9.根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述控制器还被设置成通过确定所述背光已被使用的时间量、并按照与所确定的所述背光已被使用的时间量相对应的方式对控制所述背光的亮度的至少一个设定寄存器值进行调节，从而基于所述背光已被使用的时间量来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

10.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述控制器还被设置成基于所述图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

11.根据权利要求10所述的显示设备，其中，所述控制器被设置成通过以下处理，从而基于所述图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度：

确定所述图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度，将所述平均像素电平的变化程度与预设水平进行比较，基于所述比较来判定所述平均像素电平的变化程度是否超出了所述预设水平，并且响应于所述平均像素电平的变化程度超出了所述预设水平的判定而将所述平均像素电平的变化周期划分成多个步级并按照所述步级来依次地调节与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

12.一种控制显示设备的方法，该方法包括以下步骤：

由照度传感器对所述显示设备的安装位置周围的照度进行感测；

接收待显示的图像信号；

检测接收到的信号的平均图像电平；以及

由控制器基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的所述照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度。

13.根据权利要求12所述的控制显示设备的方法，该方法还包括以下步骤：

在存储单元中存储与对应于照度水平的背光控制值相关的数据，

其中，由所述控制器基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的所述照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度的步骤包括以下步骤：

从所述存储单元访问与所述照度传感器感测出的照度水平相对应的数据，并使用所访问的数据以及所检测出的平均像素值来设定对所述背光的亮度进行控制的至少一个寄存器值。

14.根据权利要求13所述的控制显示设备的方法，其中，在所述存储单元中存储与对应于照度水平的背光控制值相关的数据的步骤包括以下步骤：

针对多个范围中的各个范围来对所述照度水平进行分组，并且存储与各个照度组相对应的方程。

15.根据权利要求13所述的控制显示设备的方法，其中，在所述存储单元中存储与对应于照度水平的背光控制值相关的数据的步骤包括以下步骤：

针对多个范围中的各个范围来对所述照度水平进行分组，并且存储针对与各个照度组相对应的各个平均像素电平的寄存器值。

16.根据权利要求12所述的控制显示设备的方法，其中，由所述控制器基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的所述照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度的步骤包括以下步骤：

基于所述背光已被使用的时间量来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

17.根据权利要求16所述的控制显示设备的方法，其中，基于所述背光已被使用的时间量来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度的步骤包括以下步骤：

确定所述背光已被使用的时间量；并且

按照与所确定的所述背光已被使用的时间量相对应的方式来对控制所述背光的亮度的至少一个设定寄存器值进行调节。

18.根据权利要求12所述的控制显示设备的方法，其中，由所述控制器基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的所述照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度的步骤包括以下步骤：

基于所检测出的平均像素电平的变化程度来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

19.根据权利要求18所述的控制显示设备的方法，其中，基于所检测出的平均像素电平的变化程度来控制与所述显示设备相关的所述背光的亮度的步骤包括以下步骤：

确定图像电平检测器所输出的所述平均像素电平的变化程度；

将所述平均像素电平的变化程度与预设水平进行比较；

基于所述比较，来判定所述平均像素电平的变化程度是否超出了所述预设水平；并且

响应于所述平均像素电平的变化程度超出了所述预设水平的判定，将所述平均像素电平的变化周期划分成多个步级并按照所述步级来依次地调节与所述显示设备相关的所述背光的亮度。

20.至少一种编码有可执行指令的计算机可读存储介质，所述可执行指令在被处理器执行时使得所述处理器执行以下操作：

控制照度传感器以感测显示设备的安装位置周围的照度；

接收待显示的图像信号；

对接收到的信号的平均图像电平进行检测；以及

基于所检测出的平均像素值以及由所述照度传感器感测出的所述照度来控制与所述显示设备相关的背光的亮度。

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