等離子顯示器的亮度調整裝置及其方法
2023-06-01 03:42:41 2
專利名稱：等離子顯示器的亮度調整裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及等離子顯示器的亮度調整裝置及其方法，且特別涉及維持等離子顯示器原有畫面層次感及減少功率消耗的亮度調整方式。
背景技術：
現有顯示裝置主要可分為兩大種類，一種是使用陰極射線管(cathoderay tube，CRT)的顯示器，另一種則是平板顯示器(flat panel display)。由於平板顯示器比使用陰極射線管的顯示器來的輕、薄，而且又具有顯示圖像不變形、不受磁場幹擾等特點，因此在顯示器的市場中，已逐漸取代舊有的陰極射線管顯示器，而成為目前在市面上搶手的商品。
市面上較為常見的平板顯示器主要有液晶顯示器(liquid crystaldisplay，LCD)與等離子顯示器(plasma display panel，PDP)等。等離子顯示器技術原理是利用惰性氣體放電時所產生的紫外線，激發彩色螢光粉後，再轉換至人眼可接受的可見光。其中等離子顯示器優於液晶顯示器之處在於可做成大面積的顯示屏幕，因此有其特定的應用市場存在，除此之外，等離子顯示器另有視角較寬廣以及壽命較長等優點。
在公知技術中，等離子顯示器在亮度調整時，常以調低灰度以達到目的，如圖1所示。此公知方法便是在固定消耗功率曲線之下，將灰度調低，犧牲整體畫面的層次感。除此之外，由於功率曲線不變，在降低亮度時，仍消耗著固定功率，因此未能適時的節省消耗功率。
由上述可知，為維持整體畫面的層次感以及適時的提高能源使用效率，本發明將提供解決之道。
發明內容
本發明的目的是提供一種亮度調整裝置與方法，以便在調整顯示器的亮度時不犧牲畫面層次感。
本發明的另一目的是提供一種亮度調整裝置與方法，使得在調低顯示器的亮度時，可同時減少顯示器的消耗功率。
本發明提供一種亮度調整裝置，適用於等離子顯示器，此亮度調整裝置包括亮度控制器、灰度調整器以及功率控制器。亮度控制器是用以輸出灰度調整信號與功率調整信號。灰度調整器是用以接收第一亮度視頻信號與灰度調整信號，此第一亮度視頻信號根據灰度調整信號做調整後，輸出視頻灰度調整後信號。功率控制器是用以接收視頻灰度調整後信號與功率調整信號，此視頻灰度調整後信號根據功率調整信號做功率調整後，輸出子圖場控制信號。
依照本發明之較佳實施例，此第一視頻信號根據灰度調整信號所做的調整為線性的平移調整。
依照本發明之較佳實施例，此第一視頻信號根據灰度調整信號所做的調整為非線性的平移調整。
依照本發明之較佳實施例，此視頻灰度調整信號根據功率調整信號所做的功率調整，是以調整功率消耗，以達到亮度調整的效果。
依照本發明之另一較佳實施例，此視頻灰度調整信號根據功率調整信號所做的功率調整，是以調整維持脈衝頻率，以達到亮度調整的效果。
依照本發明之實施例，其中功率控制器包括顯示率調整器以及自動功率控制器。顯示率調整器，用以接收功率調整信號並轉換成顯示率調整信號。自動功率控制器連接至顯示率調整器，用以接收第一亮度視頻信號，並利用顯示率調整信號，調整所接收的第一亮度視頻信號的顯示時所需消耗功率及亮度，並輸出子圖場控制信號。
其中，此自動功率控制器在一實施例裡將根據所接收的顯示率調整信號決定顯示時的維持脈衝頻率，當顯示維持脈衝頻率越高，對應的功率越大。
在另一實施例中，此自動功率控制器根據所接收的顯示率調整信號決定顯示時的維持脈衝頻率，當維持脈衝頻率相同時，顯示率越高，對應的功率越大。
依照本發明之再一實施例，其還包括子圖場處理器以及等離子顯示模塊，此子圖場處理器連接至等離子顯示模塊，並接收亮度(功率)調整後的信號，以控制等離子顯示模塊的亮度顯示。
依照本發明之另一實施例，其還包括傳感器，此傳感器連接至亮度控制器，並根據外界亮度自動調整亮度控制器的亮度控制信號。
本發明提供一種亮度調整方法，適用於等離子顯示器。此亮度調整方法包括下列步驟。首先，接收第一亮度視頻信號與灰度調整信號，此第一亮度視頻信號根據灰度調整信號做線性或非線性調整後，輸出視頻灰度調整信號。隨後，接收功率調整信號與視頻灰度調整信號，視頻灰度調整信號根據功率調整信號做功率調整後，輸出調整後的子圖場及維持脈衝頻率的信號。
依照本發明之較佳實施例，此視頻灰度調整信號根據功率調整信號所做的功率調整，是以調整功率消耗，以達到亮度調整的效果。
依照本發明之另一較佳實施例，此視頻灰度調整信號根據功率調整信號所做的功率調整，是以調整維持脈衝頻率，以達到亮度調整的效果。
依照本發明之實施例，此功率調整信號可通過人工手動調整或外界亮度感測而自動調整。
本發明因採取了調整消耗功率來調整亮度的方式，使畫面層次感不變化的情況下，調整畫面的亮度；並在較低亮度時，減少顯示器的消耗功率，以期達到節省能源的目的。
為讓本發明之上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合附圖，作詳細說明。
圖1為公知技術中等離子顯示器亮度調整方式。
圖2為本發明中等離子顯示器的亮度調整方式。
圖3為亮度調整所應用到的原理。
圖4為亮度調整裝置的簡略方框圖。
圖5為亮度對灰度的斜率調整示意圖。
圖6為功率控制300的內部構件方框圖。
圖7為亮度控制方法的流程圖。
主要元件標記說明100亮度控制器200灰度調整器300功率控制器310顯示率調整器320自動功率控制器400子圖場處理器500等離子顯示模塊510掃描線驅動器520尋址線驅動器530等離子顯示面板S1控制信號S2第一亮度視頻信號S3灰度調整信號S4功率調整信號S5視頻灰度調整信號S6子圖場控制信號S7掃描數據信號
S701接收第一亮度視頻信號與灰度調整信號S702線性或非線性灰度調整S703第一亮度視頻信號根據灰度調整信號做線性調整S704第一亮度視頻信號根據灰度調整信號做非線性調整S705輸出視頻灰度調整信號S706接收功率調整信號與該視頻灰度調整信號S707調整功率消耗或調整維持脈衝頻率fsS708輸出子圖場控制信號具體實施方式
本發明所選擇的實施例的較佳特徵將會參照附圖來作說明。本發明之精神及範圍並不限於所選擇作為說明之用的這些實施例。值得注意的是，這些附圖應不視為任何特定的尺寸或比例。在本發明之範圍中，下文所述之任何的結構及材料均可作適當地更改。
如圖2所示，本發明設計了一種亮度調整功能，使得在做等離子顯示器的亮度調整時，畫面的層次感依然得以維持，且在將亮度調低時也可減少電源功率消耗。其方法不同於公知技術之處在於將功率對顯示率的曲線本身做改變，也就是當亮度調低時，功率對顯示率的曲線便向下修正，同樣的，當亮度調高時，功率對顯示率的曲線便向上修正。由此可知，亮度的調整將伴隨著消耗功率的改變而非公知技術中，單純灰度層次的變化。
圖3為本發明的亮度控制方法一較佳實施例中所應用到的原理。此方法根據功率調整來調整圖像本身的功率對顯示率的曲線。圖中將以250瓦以及230瓦的維持脈衝(sustain pulse)頻率fs對顯示率的曲線作說明，並更細緻的以調製維持脈衝頻率fs或顯示率來得到所要求的亮度效果。
由圖3可知，當功率由250瓦調低至230瓦時，在相同的顯示率下，250瓦所對應的維持脈衝頻率f1高於230瓦所對應的維持脈衝頻率f2，也就是說，當在同一張畫面下欲維持相同的顯示率時，可以在230瓦功率曲線上得到比操作於250瓦功率曲線上來的低的維持脈衝頻率f1』。除此之外，在同一張畫面下，在相同維持脈衝頻率下，圖3也呈現了250瓦功率曲線較230瓦功率曲線較高顯示率的現象，因此本發明在增加亮度並提高功率消耗的同時，亦可增加畫面的亮度，並維持原本的灰度數。
由上述內容可知，在做亮度調整時，可以調整功率消耗，以調整維持脈衝頻率fs做為依據，以便在不同的亮度下維持圖像畫面的質量。
參照圖3所示，就以調整維持脈衝頻率fs為例，在相同的顯示率下，維持脈衝頻率由f1改變為f2時，消耗功率由250瓦降為230瓦，因而達到節省能源的效果。以調整功率消耗為例，同樣在維持脈衝頻率為f2時，消耗功率若由230瓦增加為250瓦，顯示率將相對提高，因此增加原先畫面的亮度。
圖4為亮度調整裝置的簡略方框圖，圖中所示為本發明的典型實施例的灰度亮度處理機制。
參照圖4所示，此亮度調整裝置包括亮度控制器100、灰度調整器200、功率控制器300、子圖場處理器400以及等離子顯示模塊500。
首先，亮度控制器100獲得外界的控制信號S1，這時，第一亮度視頻信號S2輸入灰度調整器200，而亮度控制器100則輸出灰度調整信號S3與功率調整信號S4。隨後，灰度調整信號S3輸入至灰度調整器200，使得第一亮度視頻信號S2通過線性或非線性的調整後，輸出視頻灰度調整信號S5，此視頻灰度調整信號S5與功率調整信號S4則都輸入功率控制器300，而視頻灰度調整信號S5則根據功率調整信號S4功率調整後，產生子圖場控制信號S6，再由子圖場處理器400接收並產生驅動等離子顯示模塊500所需的掃描數據信號S7。
等離子顯示模塊500的內部構件包括掃描線驅動器510、尋址線驅動器520以及等離子顯示面板530，其中掃描線驅動器510以及尋址線驅動器520負責驅動等離子顯示面板530內的各個像素單元電路。
上述控制信號S1可由人工手動操作亮度的調整，或是通過傳感器對外界亮度的感應而自動變化。以一較佳實施例為例，使用者可通過手動調整的模式，依個人喜好調整亮度對灰度的斜率。如圖5所示，在一定的灰度數之內，本圖以255級為例，調整亮度對灰度的斜率。在調高亮度時，增加斜率，而在調低亮度時，減少斜率。
以另一較佳實施例為例，若先以傳感器(圖中未表示)連接至亮度控制器100，則可利用傳感器本身對外界的光感測情形，在自動調整的模式下，執行上述改變亮度對灰度斜率的動作，可同樣得到維持圖像畫面質量的效果。
圖6為功率控制器300的內部構件方框圖以及與周邊的連接關係，此功率控制器300包括顯示率調整器310以及自動功率控制器320。
此顯示率調整器310接收來自亮度控制器100的功率調整信號S4，再將功率對顯示率的曲線依照功率調整信號S4調整，並將此信息輸入自動功率控制器320，自動功率控制器320便會將視頻灰度調整信號S5轉換成子圖場控制信號S6，並輸入子圖場處理器400。
圖7為本發明亮度控制方法之一較佳實施例所採取的過程步驟。首先，接收第一亮度視頻信號與灰度調整信號S701，再判定是以線性或非線性的方式做灰度平移調整S702，再分別依判定的結果將第一亮度視頻信號根據灰度調整信號做線性或非線性的調整S703/S704，之後便輸出所產生的視頻灰度調整信號S705，下一步驟是接收功率調整信號與視頻灰度調整信號S706，再以調整功率消耗(維持脈衝頻率fs)做功率調整S707，再將視頻灰度調整信號根據功率調整信號做功率消耗調整及做維持脈衝頻率fs調整，最後再輸出所產生的子圖場控制信號S708。
雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與改進，因此本發明之保護範圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種亮度調整裝置，適用於等離子顯示器，其特徵是該亮度調整裝置包括亮度控制器，用以輸出灰度調整信號與功率調整信號；灰度調整器，用以接收第一亮度視頻信號與該灰度調整信號，該第一亮度視頻信號根據該灰度調整信號做調整後，輸出視頻灰度調整信號；以及功率控制器，用以接收該視頻灰度調整信號與該功率調整信號，該視頻灰度調整信號根據該功率調整信號做功率調整後，輸出子圖場控制信號。
2.根據權利要求1所述的亮度調整裝置，其特徵是該第一視頻信號根據該灰度調整信號所做的調整為線性平移調整。
3.根據權利要求1所述的亮度調整裝置，其特徵是該第一視頻信號根據該灰度調整信號所做的調整為非線性平移調整。
4.根據權利要求1所述的亮度調整裝置，其特徵是該視頻灰度調整信號根據該功率調整信號所做的該功率調整，是以調整功率消耗以達到亮度調整的效果。
5.根據權利要求1所述的亮度調整裝置，其特徵是該視頻灰度調整信號根據該功率調整信號所做的該功率調整，是以調整維持脈衝頻率以達到亮度調整的效果。
6.根據權利要求1所述的亮度調整裝置，其特徵是該功率控制器包括顯示率調整器，用以接收該功率調整信號並轉換成顯示率調整信號；以及自動功率控制器，連接至該顯示率調整器，用以接收該第一亮度視頻信號，並利用該顯示率調整信號，調整所接收的該第一亮度視頻信號的維持脈衝頻率，以輸出該子圖場控制信號。
7.根據權利要求1所述的亮度調整裝置，其特徵是還包括子圖場處理器以及等離子顯示模塊，該子圖場處理器連接至該等離子顯示模塊，並接收該子圖場控制信號，以控制該等離子顯示模塊的亮度顯示。
8.根據權利要求1所述的亮度調整裝置，其特徵是還包括傳感器，該傳感器電連接至該亮度控制器，並根據外界亮度自動調整該亮度控制器。
9.一種亮度調整方法，適用於等離子顯示器，其特徵是該亮度調整方法包括下列步驟接收第一亮度視頻信號與灰度調整信號，該第一亮度視頻信號根據該灰度調整信號做調整後，輸出視頻灰度調整信號；以及接收功率調整信號與該視頻灰度調整信號，該視頻灰度調整信號根據該功率調整信號做功率調整後，輸出子圖場控制信號。
10.根據權利要求9所述的亮度調整方法，其特徵是該第一視頻信號根據該灰度調整信號所做的調整為線性平移調整。
11.根據權利要求9所述的亮度調整方法，其特徵是該第一視頻信號根據該灰度調整信號所做的調整為非線性平移調整。
12.根據權利要求9所述的亮度調整方法，其特徵是根據該功率調整信號來調整功率消耗，以達到亮度調整的效果。
13.根據權利要求9所述的亮度調整方法，其特徵是根據該功率調整信號來調整維持脈衝頻率，以達到亮度調整的效果。
14.根據權利要求9所述的亮度調整方法，其特徵是該功率調整信號通過外界亮度感測而自動調整。
全文摘要
本發明提供一種亮度調整裝置，適用於等離子顯示器。此亮度調整裝置包括亮度控制器、灰度調整器以及功率控制器。亮度控制器是用以輸出灰度調整信號與功率調整信號。灰度調整器是用以接收第一亮度視頻信號與灰度調整信號，此第一亮度視頻信號根據灰度調整信號做調整後，輸出視頻灰度調整後信號。功率控制器是用以接收視頻灰度調整後信號與功率調整信號，此視頻灰度調整後信號根據功率調整信號做功率調整後，輸出子圖場控制信號，進而在調整亮度時，得以維持相同層次感的圖像畫面。
文檔編號G09G5/10GK1975830SQ20051012409
公開日2007年6月6日 申請日期2005年11月28日 優先權日2005年11月28日
發明者徐兆鋐, 賴偉祺 申請人:中華映管股份有限公司