專利名稱：圖像補(bǔ)償方法及圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種圖像顯示系統(tǒng)，特別是有關(guān)于一種具有視覺補(bǔ)償?shù)膱D像 顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液晶顯示(Liquid Crystal Display;以下簡稱LCD)裝置具有體積薄、重量輕 及輻射低的優(yōu)點(diǎn)，近年來逐漸被廣泛應(yīng)用在便攜式電子產(chǎn)品(如手機(jī)、PDA)上。 LCD裝置包含有液晶面板以及背光板。由于液晶面板不具備發(fā)光功能，因此需 要利用背光板，作為LCD裝置的發(fā)光源。
雖然背光板可提供高亮度且亮度分布均勻的光源，^f旦其具有較大的功率消 耗。因此，當(dāng)LCD應(yīng)用到便攜式電子產(chǎn)品時(shí)，將造成電池電力的迅速消耗。為 了降低功率消耗速度，使用者可調(diào)整背光板的亮度，以延長電池可使用的時(shí)間。
因此，業(yè)界提出了許多用于降低功率消耗的方法。舉例來說，美國專利第 6812659號(hào)所揭露的裝置及方法利用背光板以及外界光維持液晶面板的亮度。這 種控制裝置通過控制電力供應(yīng)，將背光板的驅(qū)動(dòng)電流控制在多個(gè)選定范圍中 一個(gè)?？刂蒲b置根據(jù)外界光的強(qiáng)度以及電池的電力，控制提供給背光板的驅(qū)動(dòng) 電流。因此，若外界光的強(qiáng)度很強(qiáng)，則降低背光板所發(fā)射出的光線強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述功率耗損嚴(yán)重的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種圖像補(bǔ)償方法， 適用于圖像顯示系統(tǒng)。圖像顯示系統(tǒng)包括面板以及背光板。背光板發(fā)射光線。 光線穿透面板。本發(fā)明的圖像補(bǔ)償方法包括接收?qǐng)D像信號(hào)，用于使圖像顯示 系統(tǒng)呈現(xiàn)圖像；以及根據(jù)光線的強(qiáng)度，調(diào)整穿透面板的光線量。
本發(fā)明更提供一種圖像顯示系統(tǒng)，用于接收?qǐng)D像信號(hào)并呈現(xiàn)圖像。圖像顯 示系統(tǒng)包括液晶面板、背光單元以及補(bǔ)償裝置。背光單元發(fā)射光線。背光單元 根據(jù)控制信號(hào)，確定穿透液晶面板的光線量。補(bǔ)償裝置根據(jù)光線的強(qiáng)度，改變
液晶面板的液晶分子的位置。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其有益效果包含通過控制背光單元，有效地 降低了功率消耗，并且利用視覺補(bǔ)償?shù)姆绞?，保持了畫面顯示的穩(wěn)定清晰。


圖l是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)的示意圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)整圖像信號(hào)對(duì)比度的示意圖。
圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)整圖像信號(hào)亮度的示意圖。
圖4是調(diào)整圖像信號(hào)與圖像參考電平信號(hào)之間差異的實(shí)施例的示意圖。
圖5是調(diào)整圖像信號(hào)邊緣銳利度的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更明顯易懂，特舉出優(yōu)選 實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下
圖1是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)的示意圖。圖像顯示系統(tǒng)100包 含有液晶面板110、背光板120以及補(bǔ)償裝置130。通過控制每個(gè)像素的液晶分 子的位置，液晶面板110便可呈現(xiàn)圖像。由于液晶面板110不具發(fā)光功能，故 利用背光板120提供光線SL。背光板120可為冷陰才及熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)或是發(fā)光二極管(Light Emitting Diode; LED)?？刂其?140產(chǎn)生控制信號(hào)Sc，基于控制信號(hào)Sc選定一個(gè)電壓值，以驅(qū)動(dòng)背光板120， 使之發(fā)出具特定亮度的光線，并控制背光板120所發(fā)出的光線強(qiáng)度。補(bǔ)償裝置 130根據(jù)光線Si^的強(qiáng)度，調(diào)整穿透液晶面板110的光線量，用于補(bǔ)償當(dāng)光線^ 的強(qiáng)度不同時(shí)，所造成的視覺差異(visual discrepancy)。在本實(shí)施例中，補(bǔ)償裝^ 置130接收并調(diào)整圖像信號(hào)，用于補(bǔ)償-見覺差異。
補(bǔ)償裝置130輸出信號(hào)組133至液晶面板110，用于控制液晶分子的位置。 信號(hào)組133包括圖像信號(hào)Sv以及圖像參考電平(common)信號(hào)VCOM。在本實(shí)施 例中，視頻圖像發(fā)生器131根據(jù)光線SL的強(qiáng)度，產(chǎn)生圖像信號(hào)Sv,以及時(shí)序控 制器132產(chǎn)生圖像參考電平信號(hào)VC0M,但此揭露并非用于限制本發(fā)明。舉例來 說，視頻圖像發(fā)生器131可能包含三原色(RGB)產(chǎn)生器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。 在此例中，RGB產(chǎn)生器根據(jù)光線SL的強(qiáng)度，調(diào)整數(shù)字化的圖像信號(hào)的RGB值， 并將調(diào)整后的結(jié)果傳送至lt才莫轉(zhuǎn)換器。凝^莫轉(zhuǎn)換器再產(chǎn)生^^莫擬的圖像信號(hào)Sv至
液晶面板110。在其它實(shí)施例中，視頻圖像發(fā)生器131根據(jù)光線S^的強(qiáng)度，調(diào) 整模擬類型的圖像信號(hào)。
雖然背光板120作為圖像顯示系統(tǒng)100的光源，但是液晶面板110的每個(gè) 像素的亮度由液晶分子的位置決定，其中液晶分子的位置由信號(hào)組133控制。 通過一個(gè)預(yù)設(shè)電壓，便可將每個(gè)液晶分子的位置設(shè)定成與陰極有關(guān)的預(yù)設(shè)角度， 此預(yù)設(shè)角度可決定相應(yīng)像素的特定亮度。
背光板120消耗較多的功率，因此，降低背光板120的亮度是節(jié)省功率的 最有效方法。通過控制信號(hào)Sc,便可選擇背光板120的驅(qū)動(dòng)電壓，進(jìn)而控制背 光板120所產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度。舉例來說，在圖像顯示系統(tǒng)IOO操作在正常才莫 式時(shí)，若光線SL的強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)值，則視頻圖像發(fā)生器131以及時(shí)序控制器132 提供圖像信號(hào)Sv以及圖像參考電平信號(hào)Vcom至液晶面板110。液晶面板110所 呈現(xiàn)的圖像的亮度正常，并且不會(huì)消耗太多的功率。
在圖像顯示系統(tǒng)100操作在省電模式下或是其它情況，若背光板120所發(fā) 射出的光線SL的強(qiáng)度變?nèi)酰曨l圖像發(fā)生器131或是時(shí)序控制器132將提供調(diào)
整后的圖像信號(hào)Sv或調(diào)整后的圖像參考電平信號(hào)VcoM以增加液晶面板110所
呈現(xiàn)的圖像的亮度。在某些可能實(shí)施例中，圖像顯示系統(tǒng)100僅工作在兩種模 式下， 一種是正常模式，另一種是省電模式。然而在另一些實(shí)施例中，背光板 120所發(fā)射出的光線SL的強(qiáng)度可能被設(shè)定在不同的強(qiáng)度等級(jí)。舉例來說，圖像 顯示系統(tǒng)IOO提供兩種省電模式，分別具有80%及50%的功率消耗。在第一種 省電模式(具有80%的功率消耗)下，背光板120所發(fā)射出的光線Sl的強(qiáng)度校弱， 并且補(bǔ)償裝置130調(diào)整圖像信號(hào)Sy與圖像參考電平信號(hào)VcoM的一者或兩者， 使得更多的光線能夠穿透液晶分子，從而在液晶面板110上呈現(xiàn)清楚的圖像。 若在第二種省電模式(具有50%的功率消耗)下，背光板120所發(fā)射出的光線Sl 的強(qiáng)度更弱，則補(bǔ)償裝置130需調(diào)整圖像信號(hào)Sv與圖像參考電平信號(hào)Vcom的 一者或兩者，以補(bǔ)償液晶面板110所呈現(xiàn)的圖像的亮度。
因此，提出一種圖像補(bǔ)償方法，通過調(diào)整對(duì)應(yīng)的圖^f象信號(hào)Sv及圖像參考電 平信號(hào)Vcom的一者或二者，來補(bǔ)償在正常模式及省電模式之間所造成的視覺差 異。
在本實(shí)施例中，圖像顯示系統(tǒng)100更包括控制器140?？刂破?40根據(jù)電池 150的電力或是使用者的設(shè)定，提供控制信號(hào)Sc給背光板120,用于控制背光+反 120所發(fā)出的光線Sl的強(qiáng)度。
在圖像顯示系統(tǒng)100處于省電模式時(shí)，若電池150的電力小于預(yù)設(shè)值，控 制器140通過控制信號(hào)Sc降低光線Sl的強(qiáng)度。在某些實(shí)施例中，控制器140可 能根據(jù)其它的因素(如環(huán)境溫度)，改變光線St的強(qiáng)度。
在某些實(shí)施例中，若圖像顯示系統(tǒng)100處于省電模式下，或者電池150的 電力小于預(yù)設(shè)值，控制器140可利用程序代碼實(shí)現(xiàn)，用于降4氐背光板120所發(fā) 出的光幾Sl的強(qiáng)度。
圖2是補(bǔ)償裝置130所發(fā)出的信號(hào)組133的可能實(shí)施例。圖2的曲線21a(虛 線)代表原始圖像信號(hào)。此原始圖像信號(hào)是在圖像顯示系統(tǒng)100處于正常模式時(shí)， 提供至液晶面板110的圖像信號(hào)。在圖像顯示系統(tǒng)100處于省電模式時(shí)，通過 視頻圖像發(fā)生器131調(diào)整圖像信號(hào)，用于增加圖像信號(hào)的對(duì)比度。曲線21b(實(shí) 線)表示調(diào)整后的圖像信號(hào)。
在本實(shí)施例中，通過提高相對(duì)較亮部分的亮度值(或RGB值)并降低相對(duì)較 暗部分的亮度值(或RGB值)，以增加圖像信號(hào)的對(duì)比度。由于視頻圖像發(fā)生器 131增加了圖像信號(hào)的斜率，因此，液晶面板110在正常模式及省電模式所呈現(xiàn) 的圖像之間的對(duì)比度可被增加，以補(bǔ)償因背光板120所發(fā)射出的光線變暗而產(chǎn) 生的視覺差異。不論是在省電模式或正常模式，時(shí)序控制器132產(chǎn)生相同的圖 像參考電平信號(hào)22。
圖3是補(bǔ)償裝置130所發(fā)出的信號(hào)組133的另一可能實(shí)施例。在本實(shí)施, 中，視頻圖像發(fā)生器131調(diào)整圖像信號(hào)，用于增加液晶面壽反110的亮度。舉例 來說，曲線31a(虛線)及曲線32分別代表圖像顯示系統(tǒng)100在正常模式下的圖像 信號(hào)以及圖像參考電平信號(hào)。當(dāng)圖像顯示系統(tǒng)100為省電才莫式時(shí)，背光板120 所發(fā)射出的光線SL的強(qiáng)度降低至預(yù)設(shè)值。視頻圖像發(fā)生器131調(diào)整并輸出圖像 信號(hào)，如曲線31b(實(shí)線)所示。
不論是在省電模式或正常模式，時(shí)序控制器132產(chǎn)生相同的圖像參考電平 信號(hào)32。在省電模式下，視頻圖像發(fā)生器131放大圖像信號(hào)，用于增加圖像信 號(hào)的亮度值或RGB值。因此，液晶面板110所呈現(xiàn)的圖像的亮度也會(huì)增加，進(jìn) 而補(bǔ)償在省電模式及正常模式之間的視覺差異。
圖4是補(bǔ)償裝置130所發(fā)出的信號(hào)組133的另一可能實(shí)施例。在本實(shí)施例 中，通過降低圖像信號(hào)與圖像參考電平信號(hào)之間的差異，《更可增加液晶面板IIO 所呈現(xiàn)的圖像的亮度。當(dāng)圖像顯示系統(tǒng)100為正常模式時(shí)，時(shí)序控制器132所 產(chǎn)生的圖像參考電平信號(hào)如曲線41a(實(shí)線)所示。當(dāng)圖像顯示系統(tǒng)IOO為省電模式時(shí)，時(shí)序控制器132調(diào)整其產(chǎn)生的圖像參考電平信號(hào)，如曲線41b(虛線)所示。
根據(jù)圖像信號(hào)與圖像參考電平信號(hào)之間的差異，便可確定液晶面板110所 呈現(xiàn)的圖像的亮度。在本實(shí)施例中，不論是在省電模式或正常模式，圖像信號(hào) 42都一樣。在進(jìn)入省電模式時(shí)，背光板120所發(fā)射出的光線會(huì)比在正常模式時(shí) 的光線暗。因此，時(shí)序控制器132調(diào)整圖像參考電平信號(hào)，用于降低圖像信號(hào) 與圖像參考電平信號(hào)之間的差異。當(dāng)圖像參考電平信號(hào)的斜率較大時(shí)，圖像信 號(hào)參考的電平會(huì)上升至較高，而當(dāng)圖像參考電平信號(hào)的斜率較低時(shí)，圖像信號(hào) 參考的電平較低?？赏ㄟ^硬件或軟件控制圖像參考電平信號(hào)，用于改變圖像參 考電平信號(hào)的振幅或直流偏壓(DCbias)。液晶面板110所呈現(xiàn)的圖像的亮度便可 被增加，以補(bǔ)償背光板120較暗的視覺差異。
圖5是用于驅(qū)動(dòng)液晶面板110的圖Y象信號(hào)的可能實(shí)施例。當(dāng)圖像顯示系統(tǒng) 100為正常模式時(shí)，視頻圖像發(fā)生器131所產(chǎn)生的圖像信號(hào)如曲線51a(虛線)所 示。當(dāng)圖像顯示系統(tǒng)100為省電模式時(shí)，視頻圖像發(fā)生器131所產(chǎn)生的圖像信 號(hào)如曲線51b(實(shí)線)所示。
在正常模式下，通過消除圖像信號(hào)(如曲線51a所示)的切換邊緣變形，得到 較高的圖像銳利度。在省電模式下，較高的圖像銳利度會(huì)使得液晶面板110所 呈現(xiàn)的圖像較為灰暗。為了降低圖像銳利度，視頻圖像發(fā)生器131調(diào)整圖像信 號(hào)51b,通過硬件及軟件的一者或二者，平滑上升及下降邊纟彖。調(diào)整后的圖像信 號(hào)(如曲線51b所示)用于控制液晶面板110的液晶分子。
穿透液晶面板110的光線量取決于液晶面板110的液晶分子位置，而液晶 分子由補(bǔ)償裝置130控制，因此，調(diào)整圖像信號(hào)及圖像參考電平信號(hào)的一者或 二者，便可在背光板120發(fā)射較暗的光線時(shí)，使液晶面板110所呈現(xiàn)的圖像仍 然清晰。上述補(bǔ)償方法可通過模擬或數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)，液晶面才反110可為模擬或 數(shù)字面板。舉例來說，在以數(shù)字方式才喿作并且液晶面板110為數(shù)字面板的系統(tǒng) 中，調(diào)整數(shù)字化的圖像信號(hào)中的RGB值，并將結(jié)果直接傳送至面板。若系統(tǒng)是 以數(shù)字方式操作，但液晶面板110為模擬面板時(shí)，則可將數(shù)模轉(zhuǎn)換器置于補(bǔ)償 裝置130及液晶面板110之間。
所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易完成的均等改變或潤飾均屬于本發(fā)明所主 張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種圖像補(bǔ)償方法，適用于圖像顯示系統(tǒng)，該圖像顯示系統(tǒng)包括面板以及背光板，該背光板發(fā)射光線，該光線穿透該面板，該圖像補(bǔ)償方法包括接收?qǐng)D像信號(hào)，用于使該圖像顯示系統(tǒng)呈現(xiàn)圖像；以及根據(jù)該光線的強(qiáng)度，調(diào)整穿透該面板的光線量。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，該調(diào)整步驟是調(diào)整該圖 像信號(hào)或圖像參考電平信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，在正常模式下，該光線 的強(qiáng)度等于第一預(yù)設(shè)值，在省電模式下，該光線的強(qiáng)度等于第二預(yù)設(shè)值，該第 二預(yù)設(shè)值小于該第一預(yù)設(shè)值。
4. 如權(quán)利要求3所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，在該省電模式下，增加 該圖像信號(hào)的對(duì)比度，以調(diào)整該圖像信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求4所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，在該省電模式下，調(diào)整 該圖像信號(hào)的亮度值，以增加該圖像信號(hào)的對(duì)比度。
6. 如權(quán)利要求4所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，在該省電模式下，調(diào)整 該圖像信號(hào)的三原色值，以增加該圖像信號(hào)的對(duì)比度。
7. 如權(quán)利要求3所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，在該省電模式下，增加 該圖像信號(hào)的亮度，以調(diào)整該圖像信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求3所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，在該省電模式下，調(diào)整 該圖像信號(hào)與圖像參考電平信號(hào)之間的差異，以增加穿透該面板的光線量。
9. 如權(quán)利要求8所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，通過硬件或軟件的方式 調(diào)整該圖像參考電平信號(hào)，以調(diào)整該圖像信號(hào)與該圖像參考電平信號(hào)之間的差 異，或是調(diào)整該圖像參考電平信號(hào)的直流偏壓，以調(diào)整該圖像信號(hào)與該圖像參 考電平信號(hào)之間的差異。
10. 如權(quán)利要求3所述的圖像補(bǔ)償方法，其特征在于，在該省電模式下，調(diào) 整該圖像信號(hào)，以減少該圖像信號(hào)的上升斜率或下降斜率。
11. 一種圖像顯示系統(tǒng)，用于接收?qǐng)D像信號(hào)并呈現(xiàn)圖像，該圖像顯示系統(tǒng)包括液晶面板；背光單元，用于發(fā)射光線，該背光單元根據(jù)控制信號(hào)，確定穿透該液晶面斧反的光線量；以及補(bǔ)償裝置，根據(jù)該光線的強(qiáng)度，改變?cè)撘壕姘宓囊壕Х肿拥奈恢谩?br> 12. 如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，更包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器， 耦合于該液晶面板與該補(bǔ)償裝置之間，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器將該圖像信號(hào)由數(shù)字類型 轉(zhuǎn)換成模擬類型。
13. 如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該控制信號(hào)判斷該背 光單元操作在正常模式或是在省電模式，在該正常模式下，該光線的強(qiáng)度等于 第一預(yù)設(shè)值，在該省電模式下，該光線的強(qiáng)度等于第二預(yù)設(shè)值，該第二預(yù)設(shè)值 小于該第一預(yù)設(shè)值。
14. 如權(quán)利要求13所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，在該省電模式下，該 補(bǔ)償裝置改變?cè)撘壕姘宓囊壕Х肿拥奈恢茫糜谠黾哟┩冈撘壕姘宓墓饩€量。
15. 如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該補(bǔ)償裝置通過調(diào)整該圖像信號(hào)與圖像參考電平信號(hào)之間的差異，來改變?cè)撘壕姘宓囊壕Х肿拥奈恢谩?br> 16. 如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該補(bǔ)償裝置調(diào)整該圖像信號(hào)，以增加該圖像的對(duì)比度。
17. 如權(quán)利要求16所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該補(bǔ)償裝置調(diào)整該圖像信號(hào)的亮度值，以增加該圖像的對(duì)比度。
18. 如權(quán)利要求16所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該補(bǔ)償裝置調(diào)整該圖像信號(hào)的三原色值，以增加該圖像的對(duì)比度。
19. 如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該補(bǔ)償裝置調(diào)整該圖像信號(hào)，以增加該圖像的亮度。
20. 如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該控制信號(hào)由使用者設(shè)定，用于控制該背光單元發(fā)射的光線強(qiáng)度。
21. 如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，更包括控制器，用于 產(chǎn)生該控制信號(hào)，當(dāng)電池的電力小于臨界值時(shí)，該控制器產(chǎn)生該控制信號(hào)，用 于降低該背光單元發(fā)射的光線強(qiáng)度。
全文摘要
一種圖像顯示系統(tǒng)，用于接收?qǐng)D像信號(hào)并呈現(xiàn)圖像。圖像顯示系統(tǒng)包括液晶面板、背光單元以及補(bǔ)償裝置。背光單元發(fā)射光線。背光單元根據(jù)控制信號(hào)，確定穿透液晶面板的光線量。補(bǔ)償裝置根據(jù)光線的強(qiáng)度，改變液晶面板的液晶分子的位置。本發(fā)明所提供的圖像顯示系統(tǒng)通過控制背光單元，有效地降低了功率消耗，并且利用視覺補(bǔ)償?shù)姆绞?，保持了畫面顯示的穩(wěn)定清晰。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101388177SQ200810094138
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者劉祖勛, 吳茂林 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司