有亮度及色溫控制系統的顯示裝置與亮度及色溫控制方法
2023-11-05 20:01:22 2
專利名稱：有亮度及色溫控制系統的顯示裝置與亮度及色溫控制方法
有亮度及色溫控制系統的顯示裝置與亮度及色溫控制方法 背景技術本發明相關於一種顯示裝置，尤其指一種具有亮度及色溫控制系統的顯 示裝置。
背景技術：
請參考圖1,圖1為現有技術具有亮度控制的顯示裝置10的示意圖。顯 示裝置10包含一顯示模塊11、 一光源12、 一光源驅動電路14、 一顯示驅動 電路16及一光傳感器18。顯示裝置10中可設定多組色溫參數，如6500K或 9300K，當光源12老化時，就會影響顯示裝置10的色彩表現。光傳感器18 設置於光源12的周邊，用來糹企測光源12的亮度。光傳感器18耦接於光源驅 動電路14，並根據光源12的亮度產生一反饋信號FB給光源驅動電路14。光 源12為發光二極體模塊，發光二極體可通過調整驅動電壓或電流來改變發光 的亮度，利用紅光、綠光及藍光二極體的光源混合成白光。光傳感器包含一 紅光傳感單元、一綠光傳感單元及一藍光傳感單元，可分別檢測光源的紅光、 綠光及藍光的亮度，所以反饋信號FB包含檢測紅光、綠光及藍光的亮度的參 數。因此，光源驅動電路14可根據反饋信號FB調整驅動電壓或電流，去各 自控制紅光、綠光及藍光二極體的發光強度，以穩定顯示裝置10的色溫亮度。綜上所述，為了使顯示裝置具有穩定的色溫亮度，現有技術的顯示裝置 在光源周邊設置有光傳感器，光傳感器可即時檢測光源的亮度並產生反饋信 號，光源驅動電路可根據反饋信號調整光源的亮度。常用的光源包含冷陰極 管及發光二極體模塊，其中發光二極體模塊的光源利用紅光、綠光及藍光二 極管的光源混合成白光，所以光源驅動電路可各自控制紅光、綠光及藍光二 極管的發光強度，若顯示裝置使用冷陰極管作為光源，則只能通過調整驅動 電壓或電流來改變發光的亮度，因此上述具有亮度控制的顯示裝置較適用於 以發光二極體模塊作為光源的顯示裝置。
發明內容
本發明的 一 目的在於提供 一種具有亮度及色溫控制系統的顯示裝置以及 一種控制顯示裝置的亮度及色溫的方法，以解決上述的問題。本發明的其他目的和優點可以從本發明所公開的技術特徵中得到進一步 的了解。為達到上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提供一種具有亮度及色溫控制系統的顯示裝置，包含一顯示模塊； 一光源，鄰 近於該顯示模塊； 一光傳感器，鄰近於該光源，用來才企測該光源，以產生至 少一反饋信號；及一顯示驅動電路，耦接於該光傳感器，用來接收一圖像信 號且驅動該顯示模塊顯示一圖像，及根據該反饋信號調整該圖像信號的數據。 本發明還提供一種控制顯示裝置的亮度及色溫的方法，包含檢測一顯示 裝置的亮度及色溫，以產生至少一反饋信號；及才艮據該反^t信號更新驅動該 顯示裝置的一圖像信號的數據，以調整該顯示裝置顯示的一圖像的亮度及色溫。
圖1為現有技術具有亮度控制的顯示裝置的示意圖。圖2為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置的第一實施例的示意圖。圖3為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置的第二實施例的示意圖。圖4為圖2顯示驅動電路處理反饋信號的結構圖。圖5為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置的第三實施例的示意圖。圖6為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置的第四實施例的示意圖。主要元件符號說明10曰；扭麥11顯示模塊12光源14光源驅動器16面板驅動器18光傳感器20本發明顯示裝置21顯示模塊22光源24光源驅動器26面板驅動器28光傳感器30模數轉換器261紅色悽U居通道262綠色ft據通道263藍色數據通道264純數器281紅色感光單元 282 綠色感光單元 283 藍色感光單元具體實施方式
有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖 的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方 向用語，例如上、下、左、右、前或後等，僅是參考附圖的方向。因此， 使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。請參考圖2，圖2為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置20的第一實 施例的示意圖。顯示裝置20包含一顯示模塊21、 一光源22、 一光源驅動電 路24、 一顯示驅動電路26及一光傳感器28。光傳感器28設置於光源22的 周邊，用來檢測光源22的亮度及色溫。光傳感器28耦接於顯示驅動電路26， 並根據光源22的亮度及色溫產生一反饋信號FB給顯示驅動電路26。顯示驅 動電路26接收一圖像信號29來驅動顯示模塊21顯示圖像，因此顯示驅動電 路26可根據反饋信號FB更新所接收到的圖像信號29的數據，達到調整圖像 的亮度及色溫的目的。在第一實施例中，顯示驅動電路26耦接於光傳感器 28，可接收光傳感器28產生的反饋信號FB,顯示驅動電路26根據反饋信號 FB,計算出增益值，以更新圖傳_信號29的數據。如此，在光源22太亮或太 暗時，通過補償圖像信號29,顯示模塊21所顯示的圖像還是可以達到所需 的亮度及色溫。本實施例可應用於具有光源的顯示裝置上，以液晶顯示裝置 為例，在液晶顯示裝置的背光模塊老化時，通過設置於背光模塊周邊的光傳 感器產生反饋信號到顯示驅動電路，更新圖像信號29的數據，將圖像的亮度 提高以補償背光的不足。同樣地，本發明亦可應用於投影機，在投影機的光 源老化時，通過設置於光源周邊的光傳感器產生反饋信號到數據處理電路， 更新圖像信號29的數據，將圖像的亮度提高以補償光源的不足。請參考圖3，圖3為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置20的第二實 施例的示意圖。第二實施例中，光傳感器28設置於顯示模塊n的顯示表面 上，用來檢測顯示模塊21所產生的圖像的亮度及色溫，光傳感器28耦接於 顯示驅動電路26,因此顯示驅動電路26可接收光傳感器28產生的反饋信號 FB,並根據反饋信號FB計算出增益值，以更新圖像信號29的數據。本實施 例可應用於一液晶顯示裝置或一等離子顯示裝置，通過檢測顯示裝置的亮度 及色溫調整圖像信號29的數據。
請參考圖4，圖4為圖2顯示驅動電路26處理反饋信號的結構圖。光傳 感器28包含一紅光傳感單元281、 一綠光傳感單元282及一藍光傳感單元 283，可分別檢測光源的紅光、綠光及藍光的亮度。光傳感器28產生的反饋 信號為模擬信號，通過一模數轉換器(ADC)30將反饋信號轉換為數位訊號。 數位訊號中包含檢測紅光、綠光及藍光的亮度的參數A、 B、 C。顯示驅動電 路26包含紅色、綠色及藍色三個數據通道261-263,分別用來接收圖像信號 29的紅色、綠色及藍色數據，以驅動顯示模塊21的紅色、綠色及藍色區域。 顯示驅動電路26具有一純數器264,用來將數位訊號的參數A、 B、 C轉換成 亮度及色溫的增益值a、 P、 y,以更新圖像信號29的數據。純數器264中 記錄一轉換矩陣式(9),轉換矩陣由下列步驟200至步驟240獲得。步驟200:假設預設的三刺激值(tristimulus value)為X、 Y、 Z。formula see original document page 7
其中 D11-D33及C11-C33為轉換係數，Offsetx-Offsetz及 OffseU-OffsetC為轉換常數。步驟210:在全黑、全紅、全綠、全藍的畫面中，，支設增益值cc、 P、 Y皆為1，則利用光傳感器28所測量光源22的色度的參數值如下全黑A0、 B0、 CO全紅Al、 Bl、 Cl全綠A2、 B2、 C2全藍A3、 B3、 C3此外，利用一色彩測量儀器測量顯示模塊21的三剌激值如下 全黑X0、 Y0、 Z0 全紅XI、 Yl、 Zl 全綠X2、 Y2、 Z2 全藍X3、 Y3、 Z3步驟220:在全黑畫面中，X0、 Y0、 Z0皆為0。
"0—Cllc12=c21c22*coc31c32or"o-=*別晰"c7*c0c13 c23 c33—0— 0+0j式(3)式(4)將式(4)代回式(2)C12 C13"| 「f式(5)步驟230:由全紅、全綠、全藍畫面的參數值代入式(5)可計算出轉換系 數C11一C33。*04-竭——c11c12c13—一別)=C21C22C23 r*(c-co)一c31c32c33zr匿Cll尤2z2 c12=j2-式(6)x3z3c13_義1Zf'C2r—51 — 50 —;t2z2 c2252 — 50式(7)z3c23b3-別_義1z廠—c31—z2 c32c2-c0式(8)z3c33c3-c0步驟240:得到用來調整圖像的亮度及色溫的增益值a矩陣'CllC12C13，c21c22(5 — 50)c31c32c33(c一co)(c一co)(c一co)式(9)請參考圖5,圖5為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置20的第三實 施例的示意圖。第三實施例中，光傳感器28耦接於顯示驅動電路26及光源 驅動電路24,所以顯示驅動電路26可根據光傳感器28產生的反饋信號FB 更新圖像信號29的數據，以調整顯示模塊11的圖像的亮度及色溫。同樣地， 光源驅動電路24也可根據光傳感器28產生的反饋信號FB來調整光源22的 發光亮度。光傳感器28耦接於顯示驅動電路26所形成的反饋結構的優點在
於不論顯示裝置20的光源為何種類型，都可以利用顯示驅動電路26來補償 顯示裝置20的圖像的亮度及色溫，但是光源22本身的亮度不穩定的問題事 實上仍然存在，所以光傳感器28耦接於光源驅動電路26所形成的反饋結構 則可以穩定光源22的亮度。再者，若光源22為發光二極體模塊可利用光源 驅動電路26對光源22的紅光、綠光及藍光的亮度各自進行補償。在本實施 例中，若光源22為冷陰極管，則可利用調整顯示驅動電路26對圖像的紅色、 綠色及藍色像素的亮度進行各自補償。請參考圖6，圖6為本發明具有亮度及色溫控制的顯示裝置20的第四實 施例的示意圖。第四實施例中，光傳感器28設置於顯示模塊21的顯示表面 上，用來檢測顯示模塊21所產生的圖像的亮度及色溫，光傳感器28耦接於 顯示驅動電路26及光源驅動電路26，用來檢測顯示模塊21所產生的圖像的 亮度及色溫，顯示驅動電路26可根據反饋信號FB計算出增益值，以更新圖 像信號29的數據，此外，光源驅動電路26也可根據反饋信號FB調整光源 22的發光亮度。綜上所述，本發明具有亮度及色溫控制系統的顯示裝置顯示裝置包含一 顯示模塊、 一光源、 一光源驅動電路、 一顯示驅動電路及一光傳感器。光傳 感器設置於光源的周邊，用來檢測光源的亮度及色溫。光傳感器耦接於顯示 驅動電路，並根據光源的亮度及色溫產生一反饋信號給顯示驅動電路。顯示 驅動電路接收一圖像信號來驅動顯示模塊顯示圖像，因此顯示驅動電路可根 據反饋信號來更新圖像信號的數據，達到調整圖像的亮度及色溫的目的。再 者，光傳感器也可耦接於光源驅動電路，則光源驅動電路可根據光傳感器產 生的反饋信號調整光源的發光亮度，以穩定光源的亮度。利用顯示驅動電路 補償圖像的亮度及色溫可適用於任何類型的光源，並且可對圖像的紅色、綠 色及藍色像素的亮度進行各自補償。惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明化與修改，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。另外本發明的任一實施例或權 利要求不必實現本發明所公開的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和 標題僅是用來輔助專利文件搜尋用，並非用來限制本發明的權利範圍。
權利要求
1. 一種具有亮度及色溫控制系統的顯示裝置，包含一顯示模塊；一光源，鄰近於該顯示模塊；一光傳感器，鄰近於該光源，用來檢測該光源，以產生至少一反饋信號；及一顯示驅動電路，耦接於該光傳感器，用來接收一圖像信號且驅動該顯示模塊顯示一圖像，及根據該反饋信號調整該圖像信號的數據。
2. 如權利要求l所述的顯示裝置，還包含一光源驅動電路，耦接於該光 傳感器，用來驅動該光源，及根據該反饋信號調整該光源的亮度。
3. 如權利要求1所述的顯示裝置，其中該光源包含一冷陰極管(CCFL) 或一發光二極體。
4. 如權利要求l所述的顯示裝置，還包含一模數轉換器，耦接於該光傳 感器及該顯示驅動電路之間，用來將該光傳感器產生的反饋信號轉換 成一數 字信號。
5. 如權利要求4所述的顯示裝置，其中該顯示驅動電路包含一純數器， 耦接於該模數轉換器，用來將該數位訊號轉換成調整該圖像信號的至少一增 益值。
6. 如權利要求1所述的顯示裝置，其中該光傳感器包含一紅光傳感單元、 一綠光傳感單元及一藍光傳感單元。
7. —種控制顯示裝置的亮度及色溫的方法，包含 檢測一顯示裝置的亮度及色溫，以產生至少一反饋信號；及 根據該反饋信號更新驅動該顯示裝置的一圖像信號的數據，以調整該顯示裝置顯示的一圖像的亮度及色溫。
8. 如權利要求7所述的方法，還包含 根據該反饋信號調整該顯示裝置的一光源的亮度。
9. 如權利要求7所述的方法，還包含 將該反饋信號轉換成一數位訊號。
10. 如權利要求9所述的方法，還包含將該數位訊號轉換成用來調整該圖像信號的至少 一增益值。
11. 如權利要求7所述的方法，其中檢測該顯示裝置的亮度及色溫檢測 該顯示裝置的一光源的紅光、綠光及藍光的亮度及色溫。
12. 如權利要求ll所述的方法，其中該至少一反饋信號為三反饋信號， 其中根據該反饋信號更新驅動該顯示裝置的該圖像信號為根據該三反饋信號 分別地更新驅動該顯示裝置的一紅光、 一綠光及一藍光的圖像信號。
13. 如權利要求11所述的方法，還包含根據該反饋信號各自調整該顯示裝置的光源的紅光、綠光及藍光的亮度。
全文摘要
顯示裝置包含一顯示模塊、一光源、一光源驅動電路、一顯示驅動電路及一光傳感器。光傳感器設置於光源的周邊，用來檢測光源的亮度及色溫。光傳感器耦接於顯示驅動電路，並根據光源的亮度及色溫產生一反饋信號給顯示驅動電路。顯示驅動電路接收一圖像信號驅動顯示模塊顯示圖像，且根據反饋信號更新圖像信號的數據，達到調整圖像的亮度及色溫的目的。
文檔編號G09G5/10GK101399032SQ20071016125
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月25日 優先權日2007年9月25日
發明者劉兆文, 李治國 申請人:中強光電股份有限公司