TWI529696B - 顯示裝置及其再刷新頻率的控制方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置及其再刷新頻率的控制方法
本發明是有關於一種顯示裝置以及其再刷新頻率的控制方法，且特別是有關於一種依據顯示裝置的顯示狀態來控制再刷新頻率的顯示裝置及控制方法。
隨著電子技術的進步，消費性電子產品已成為人們生活中必備的工具。為提供良好的人機介面，在消費性電子產品上配置高品質的顯示裝置也成為一個趨勢。
現今，液晶顯示裝置是一種受歡迎的顯示裝置。液晶顯示裝置是一種透過控制液晶翻轉的狀態來執行顯示動作的顯示裝置。其中，由於液晶因為所施加的固定偏壓的時間過久而生極化的現象，所以，針對液晶提供定時產生反轉的偏壓電壓是必要的動作。這個偏壓電壓的反轉動作，其頻率受限於不能為人眼所發覺而不可以過低，一旦反轉頻率過低，會產生影像閃爍(flicker)的現象。
然而，若採用高頻率的液晶反轉動作以避免影像閃爍的 現象發生，如此會造成較多的電力消耗。因此，在習知技術領域中，通常會採用接近市電頻率(例如50或60Hz)作為顯示影像的再刷新頻率。
本發明提供一種顯示裝置以及其再刷新頻率的控制方法，可依據顯示狀態動態調整再刷新頻率，以節省功率消耗。
本發明的再刷新頻率的控制方法適用於一顯示裝置，包括：分割顯示裝置顯示的顯示畫面為多數個子顯示畫面；依據子顯示畫面分別對應的多個圖樣來計算出分別對應子顯示畫面的多數個再刷新頻率需求值；以及，依據再刷新頻率需求值來計算出顯示顯示畫面的再刷新頻率。
在本發明的一實施例中，上述的顯示畫面為靜態顯示畫面。
在本發明的一實施例中，上述的圖樣分別具有不同的多數個灰階值。
在本發明的一實施例中，上述的依據子顯示畫面分別對應的圖樣來計算出分別對應子顯示畫面的再刷新頻率需求值的步驟包括：計算子顯示畫面分別對應的灰階值，並依據灰階值獲得對應分別子顯示畫面的再刷新頻率需求值；以及，針對再刷新頻率需求值進行算術運算以獲得再刷新頻率。
在本發明的一實施例中，上述依據子顯示畫面分別對應 的圖樣來計算出分別對應子顯示畫面的再刷新頻率需求值的步驟包括：計算子顯示畫面分別對應的灰階值，並針對灰階值進行算術運算以獲得統計灰階值；以及，依據統計灰階值來獲得再刷新頻率。
在本發明的一實施例中，上述依據子顯示畫面分別對應的圖樣來計算出分別對應子顯示畫面的再刷新頻率需求值的步驟包括：設定多個設定圖樣，其中，設定圖樣分別對應個再刷新頻率設定值；以及，針對各子顯示畫面對應的各圖樣與設定圖樣進行比對並藉以選擇再刷新頻率設定值的其中之一為對應各子顯示畫面的再刷新頻率需求值。
在本發明的一實施例中，再刷新頻率的控制方法更包括：分別依據子顯示畫面在顯示畫面的所在的區域決定分別對應子顯示畫面的多數個權重值；以及，依據再刷新頻率需求值與分別對應的權重值來計算出再刷新頻率。
在本發明的一實施例中，上述的分割顯示裝置顯示的顯示畫面為多個子顯示畫面的步驟包括：設定分割區域；以及，依據分割區域分割顯示裝置顯示的顯示畫面為子顯示畫面。
在本發明的一實施例中，上述的子顯示畫面相互接觸，鄰近的子顯示畫面不相互重疊或部分相互重疊。
在本發明的一實施例中，上述的分割區域的形狀為矩形、圓形或不規則形，分割區域的尺寸皆相同、不完全相同或皆不相同。
在本發明的一實施例中，再刷新頻率的控制方法更包括：依據顯示裝置的背光亮度來獲得頻率調整值；以及，依據該頻率調整值調降該再刷新頻率以產生一調降再刷新頻率。
本發明的顯示裝置包括顯示面板以及控制器。顯示面板產生顯示畫面，控制器耦接顯示面板。控制器分割顯示畫面為多數個子顯示畫面，控制器分別依據子顯示畫面分別對應的多個圖樣計算出分別對應子顯示畫面對應的多個再刷新頻率需求值，控制器並依據再刷新頻率需求值來計算出顯示顯示畫面的再刷新頻率。
基於上述，本發明透過將顯示畫面區分為多數個子顯示畫面，並分析子顯示畫面的圖樣來計算出合適的再刷新頻率。也就是說，本發明的再刷新頻率可以依據所顯示的顯示畫面進行動態調整，達到節省功率消耗的目的。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
S110~S130‧‧‧再刷新頻率的控制步驟
210~230、400‧‧‧顯示畫面
211、221、231、411~4MN‧‧‧子顯示畫面
321~327‧‧‧設定圖樣
WTB‧‧‧權重值分布圖
RG1‧‧‧顯示區域
WRG1‧‧‧區域
600‧‧‧顯示裝置
610‧‧‧顯示面板
620‧‧‧控制器
圖1繪示本發明一實施例的再刷新頻率的控制方法的流程圖。
圖2A~圖2C分別繪示多個子顯示畫面分割動作的多時實施方式的示意圖。
圖3A繪示灰階值以及再刷新頻率需求值的對應關係圖。
圖3B繪示本發明實施例的多個設定圖樣的示意圖。
圖4A繪示本發明實施例的顯示畫面的再刷新頻率的計算方式的示意圖。
圖4B繪示本發明實施例的權重值分布圖的示意圖。
圖5繪示本發明實施例中的再刷新頻率與背光亮度的關係圖。
圖6繪示本發明一實施例的顯示裝置。
以下請參照圖1，圖1繪示本發明一實施例的再刷新頻率的控制方法的流程圖。其中，本實施例是針對顯示裝置的顯示畫面進行偵測，並藉以進行顯示畫面再刷新頻率設定動作。在步驟S110中，針對顯示裝置所顯示的顯示畫面進行分割，以將顯示畫面分割為多個子顯示畫面。上述的顯示畫面為靜態顯示畫面。
關於顯示畫面分割為多個子顯示畫面的動作細節，請分別參照圖2A~圖2C，圖2A~圖2C分別繪示多個子顯示畫面分割動作的多時實施方式的示意圖。先以圖2A為範例，其中，設定矩形的分割區域，並透過分割區域來在顯示畫面210上分割出多個子顯示畫面211。其中，本實施方式中，子顯示畫面211依陣列方式排列在顯示畫面210上，且相鄰的子顯示畫面211相互接觸但不相互重疊，緊密的排列在顯示畫面210上。
另外，在圖2B的實施方式中，則設定分割區域為一圓形區域。並透過分割區域來在顯示畫面220上分割出多個原形的子顯示畫面221。在本實施方式中，相鄰的子顯示畫面221相互接觸但不相互重疊，具體來說，相鄰的子顯示畫面221以彼此外接的方式排列在顯示畫面210上。
在圖2C的實施方式中，同樣設定分割區域為一圓形區域。並透過分割區域來在顯示畫面230上分割出多個原形的子顯示畫面231。與圖2B不相同的，圖2C的相鄰的子顯示畫面231相互接觸並且相互部分重疊。
值得一提的是，分割區域的大小可以依據人眼所可以察覺的顯示區域大小來進行設定，而分割區域的形狀沒有一定的限制，除圖2A~圖2C繪示的矩形及圓形外，還可以是其他的規則或不規則形狀。
在此舉例來說明，若設定分割區域的形狀為矩形，並設定分割區域的大小為11個畫素×11個畫素時，若人眼可以發現依據如此規劃的分割區域所分割出的子顯示畫面的影像會閃爍時，則需要變更設定分割區域的大小為10個畫素×10個畫素，並使人眼無法發現依據如此規劃的分割區域所分割出的子顯示畫面的影像的閃爍狀態。
另外，在顯示畫面上，產生所有的子顯示畫面的分割區域的尺寸可以皆相同、可以不完全相同或者是也可以皆不相同。簡單來說，針對顯示畫面邊緣區域進行子顯示畫面的分割時，所 使用的分割區域的尺寸可以為第一尺寸，而針對顯示畫面中心區域進行子顯示畫面的分割時，所使用的分割區域的尺寸可以為第二尺寸，其中的第一尺寸可以大於第二尺寸。
請重新參照圖1，在完成步驟S110後，接著，在步驟S120中，查找出多個子顯示畫面所分別對應的多個圖樣，其中，上述的多個圖樣分別對應至多個再刷新頻率需求值。藉由上述子顯示畫面、圖樣以及再刷新頻率需求值間的對應關係，可再查找出上述多個子顯示畫面所分別對應的再刷新頻率需求值。
關於步驟S120的實施細節，請參照圖3A，圖3A繪示灰階值以及再刷新頻率需求值的對應關係圖。其中，上述子顯示畫面的圖樣可以是子顯示畫面的灰階值。藉由獲得各個子顯示畫面的灰階值，並配合圖3A繪示的灰階值以及再刷新頻率需求值的對應關係圖，可以進一步獲得各個子顯示畫面對應的再刷新頻率需求值。而在圖3A中，灰階值相對高及灰階值相對低的子顯示畫面，其所需要的再刷新頻率需求值相對較低。而具有中度灰階值的子顯示畫面，則需要較高的再刷新頻率需求值。以8位元來代表灰階值為範例，灰階值介於96~160的子顯示畫面需要相對高的再刷新頻率需求值(約55Hz)，其餘的灰階值的子顯示畫面則需要相對低的再刷新頻率需求值。
關於圖3A的關係圖，可依據人眼對影像灰階值的敏感度來設定的。其中，人眼視覺對於中度灰階值的子顯示畫面較為敏感，因此需要相對高的再刷新頻率需求值以避免人眼感受到畫面 閃爍的現象。相對的，人眼視覺對於高度、低度灰階值的子顯示畫面較為遲鈍，因此可使用相對低的再刷新頻率需求值。
另外，關於步驟S120的實施細節，以可參照圖3B，其中圖3B繪示本發明實施例的多個設定圖樣的示意圖。其中，設定圖樣321~327並分別對應多個高低不同的再刷新頻率設定值。其中，設定圖樣321為純色顯示畫面；設定圖樣322為橫向漸層顯示畫面；設定圖樣323為暗底橫條紋畫面；設定圖樣324為亮底橫條紋畫面；設定圖樣325~圖樣327分別為將設定圖樣322~設定圖樣324的旋轉90度後的畫面。
在圖3B繪示的設定圖樣321~327中，其中，對應設定圖樣321、322以及323的子顯示畫面對應較高的再刷新頻率設定值，而對應至設定圖樣325的子顯示畫面對應次高的再刷新頻率設定值，且對應至設定圖樣324、326、327的子顯示畫面則可對應至較低的再刷新頻率設定值。
透過子顯示畫面的圖樣設定圖樣321~327進行比對，可以選擇與子顯示畫面的圖樣相近的設定圖樣(設定圖樣321~327的其中之一)對應的再刷新頻率設定值以做為其再刷新頻率需求值。
上述關於各圖樣所對應的再刷新頻率設定值可依據人眼視覺對於各種顯示圖樣的敏感度來設定，而圖3B中繪示的設定圖樣僅只是多個範例，不用以限縮本發明的範籌，使用者可以依據需要來增加或減少設定圖樣的種類，沒有一定的限制。
接著，請重新參照圖1，在步驟S130中，則依據步驟S120中所獲得的多個再刷新需求值來計算出適用於顯示畫面的再刷新頻率。其中，可以針對所獲得再刷新需求值執行算術運算來獲得再刷新頻率。具體來說明，當利用子顯示畫面的灰階值作為其圖樣時，可以選擇其中對應的較高的再刷新頻率需求值來做為顯示畫面的再刷新頻率，或者，也可依據再刷新需求值的平均值來做為顯示畫面的再刷新頻率。再者，也可以計算所有的子顯示畫面的灰階值進行算術運算以獲得統計灰階值，例如計算出灰階值的平均值以作為統計灰階值，再查找出灰階值的平均值對應的再刷新頻率需求值來做為顯示畫面的再刷新頻率。
上述透過平均值來進行算術運算的計算的方式，也可以變更為利用眾數為依據的方式來計算。
關於步驟S120的實施細節，請參照圖4A，圖4A繪示本發明實施例的顯示畫面的再刷新頻率的計算方式的示意圖。其中，顯示畫面400包括多個子顯示畫面411~4MN，其中，對應各子顯示畫面411~4MN的再刷新需求值為再刷新需求值A~G的其中之一。舉例來說明，再刷新需求值A~G分別依序為55Hz、50Hz、45Hz、40Hz、35Hz、30Hz以及25Hz。在本發明一實施方式中，可以選擇顯示畫面400中全部的子顯示畫面411~4MN對應的再刷新頻率中的最高值作為顯示畫面400的再刷新頻率。在本實施方式中，則是選擇再刷新需求值A(55Hz)以做為顯示畫面400的再刷新頻率。
在另一方面，請參照圖4B，圖4B繪示本發明實施例的權重值分布圖的示意圖。權重值分布圖WTB與顯示畫面400相對應，其中，權重值分布圖WTB的區域WRG1對應到顯示畫面400顯示區域RG1。其中，在圖4B中，顯示畫面400的中心顯示區域(顯示區域RG1)具有較高的權重值(例如100%)，而周圍的顯示區域(顯示區域RG1外的區域)則具有較低的權重值(例如70%~85%)。
在本發明實施例中，顯示畫面400的再刷新頻率可以依據再刷新頻率需求值與分別對應的權重值來進行計算。也就是說，各子顯示畫面可以依據其所在的區域對應權重值分布圖WTB的位置找出權重值，再利用所對應的再刷新頻率需求值與查找出的權重值進行計算加權後的再刷新頻率需求值。然後，在計算出所有的子顯示畫面的加權後的再刷新頻率需求值後，可透過選擇加權後的再刷新頻率需求值的最大者以做為顯示畫面的再刷新頻率。
在圖4A以及圖4B的實施方式中，依據權重值分布圖WTB計算所獲得的顯示畫面的再刷新頻率為50Hz。
請參照圖5，圖5繪示本發明實施例中的再刷新頻率與背光亮度的關係圖。基於當背光亮度較低時，人眼視覺的靈敏度繪相對降低。因此，本發明實施例中，提供依據顯示裝置的背光亮度來獲得頻率調整值，並且，再依據頻率調整值來調降顯示畫面的再刷新頻率以更進一步產生調降再刷新頻率。
具體來說，當顯示裝置的背光亮度被設定為40%，可以依據40%的背光亮度獲得一個頻率調整值，並透過這個頻率調整值來進一步調低再刷新頻率。
請參照圖6，圖6繪示本發明一實施例的顯示裝置。顯示裝置600包括顯示面板610以及控制器620。顯示面板610耦接控制器620。顯示面板610產生顯示畫面，控制器620分割顯示畫面為多數個子顯示畫面，控制器620並分別依據子顯示畫面分別對應的多數個圖樣計算出分別對應子顯示畫面對應的多數個再刷新頻率需求值，控制器620且依據再刷新頻率需求值來計算出顯示畫面的顯示動作的一再刷新頻率。
關於上述控制器620的動作細節，在前述的實施例及實施細節都有詳盡的說明，以下不多贅述。
綜上所述，本發明透過將顯示畫面區分為多數個子顯示畫面，並分析子顯示畫面來設定進行顯示畫面的再刷新頻率。如此一來，顯示裝置可以依據最適合的再刷新頻率來進行顯示畫面的顯示動作，有效達到節省其電力消耗。
S110~S130‧‧‧再刷新頻率的控制步驟

Claims (22)

  1. 一種再刷新頻率的控制方法，適用於一顯示裝置，包括：分割該顯示裝置顯示的一顯示畫面為多數個子顯示畫面；依據該些子顯示畫面分別對應的多數個圖樣來計算出分別對應該些子顯示畫面的多數個再刷新頻率需求值；以及依據該些再刷新頻率需求值來計算出顯示該顯示畫面的一再刷新頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的再刷新頻率的控制方法，其中該顯示畫面為靜態顯示畫面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的再刷新頻率的控制方法，其中該些圖樣分別具有不同的多數個灰階值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的再刷新頻率的控制方法，其中依據該些子顯示畫面分別對應的該些圖樣來計算出分別對應該些子顯示畫面的該些再刷新頻率需求值的步驟包括：計算該些子顯示畫面分別對應的該些灰階值，並依據該些灰階值獲得對應分別該些子顯示畫面的該些再刷新頻率需求值；以及針對該些再刷新頻率需求值進行算術運算以獲得該再刷新頻率。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的再刷新頻率的控制方法，其中依據該些子顯示畫面分別對應的該些圖樣來計算出分別對應該些子顯示畫面的該些再刷新頻率需求值的步驟包括： 計算該些子顯示畫面分別對應的該些灰階值，並針對該些灰階值進行算術運算以獲得一統計灰階值；以及依據該統計灰階值來獲得該再刷新頻率。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的再刷新頻率的控制方法，其中依據該些子顯示畫面分別對應的該些圖樣來計算出分別對應該些子顯示畫面的該些再刷新頻率需求值的步驟包括：設定多數個設定圖樣，其中該些設定圖樣分別對應多數個再刷新頻率設定值；以及針對各該子顯示畫面對應的各該圖樣與該些設定圖樣進行比對並藉以選擇該些再刷新頻率設定值的其中之一為對應各該子顯示畫面的再刷新頻率需求值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的再刷新頻率的控制方法，其中更包括：分別依據該些子顯示畫面在該顯示畫面的所在的區域決定分別對應該些子顯示畫面的多數個權重值；以及依據該些再刷新頻率需求值與分別對應的該些權重值來計算出該再刷新頻率。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的再刷新頻率的控制方法，其中分割該顯示裝置顯示的該顯示畫面為多數個子顯示畫面的步驟包括：設定一分割區域；以及依據該分割區域分割該顯示裝置顯示的該顯示畫面為該些子 顯示畫面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的再刷新頻率的控制方法，其中該些子顯示畫面相互接觸，鄰近的子顯示畫面不相互重疊或部分相互重疊。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的再刷新頻率的控制方法，其中該分割區域的形狀為矩形、圓形或不規則形，該些分割區域的尺寸皆相同、不完全相同或皆不相同。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的再刷新頻率的控制方法，其中更包括：依據該顯示裝置的背光亮度來獲得一頻率調整值；以及依據該頻率調整值調降該再刷新頻率以產生一調降再刷新頻率。
  12. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，產生一顯示畫面；以及一控制器，耦接該顯示面板，該控制器分割該顯示畫面為多數個子顯示畫面，該控制器分別依據該些子顯示畫面分別對應的多數個圖樣計算出分別對應該些子顯示畫面對應的多數個再刷新頻率需求值，該控制器並依據該些再刷新頻率需求值來計算出顯示該顯示畫面的一再刷新頻率。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該顯示畫面為靜態顯示畫面。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該些圖樣 分別具有不同的多數個灰階值。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的顯示裝置，其中該控制器計算該些子顯示畫面分別對應的該些灰階值，並依據該些灰階值獲得對應分別該些子顯示畫面的該些再刷新頻率需求值，並針對該些再刷新頻率需求值進行算術運算以獲得該再刷新頻率。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的顯示裝置，其中該控制器計算該些子顯示畫面分別對應的該些灰階值，並針對該些灰階值進行算術運算以獲得一統計灰階值，並依據該統計灰階值來獲得該再刷新頻率。
  17. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該控制器設定多數個設定圖樣，其中該些設定圖樣分別對應多數個再刷新頻率設定值，並針對各該子顯示畫面對應的各該圖樣與該些設定圖樣進行比對並藉以選擇該些再刷新頻率設定值的其中之一為對應各該子顯示畫面的再刷新頻率需求值。
  18. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該控制器更分別依據該些子顯示畫面在該顯示畫面的所在的區域決定分別對應該些子顯示畫面的多數個權重值，該控制器並依據該些再刷新頻率需求值與分別對應的該些權重值來計算出該再刷新頻率。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該控制器更設定一分割區域，並依據該分割區域分割該顯示裝置顯示的該顯示畫面為該些子顯示畫面。
  20. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該些子顯 示畫面相互接觸，鄰近的子顯示畫面不相互重疊或部分相互重疊。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的顯示裝置，其中該分割區域的形狀為矩形、圓形或不規則形，該些分割區域的尺寸皆相同、不完全相同或皆不相同。
  22. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該控制器更依據該顯示裝置的背光亮度來獲得一頻率調整值，並依據該頻率調整值調降該再刷新頻率以產生一調降再刷新頻率。
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