台湾专利TW201308283A 顯示裝置及其驅動方法

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专利摘要:
揭露一種調整影像發光值之顯示裝置及其驅動方法。顯示裝置包含第一影像轉換單元，其係將第一影像資料轉換為各包含亮度值之複數個第二影像資料；亮度分析單元，其係測定第二影像資料之亮度值的量以及測定亮度值之分布；以及亮度調整單元，其係基於亮度值之量而調整第二影像資料之各別的亮度值。
公开号:TW201308283A
申请号:TW101102982
申请日:2012-01-31
公开日:2013-02-16
发明作者:Yong-Seok Choi；Byung-Ki Chun；Jong-Woong Park；Joo-Hyung Lee
申请人:Samsung Display Co Ltd；
IPC主号:G09G5-00

专利说明:
顯示裝置及其驅動方法
相關申請案之交互參照
本申請案主張2011年8月2日向韓國智慧財產局所提出，申請案號為10-2011-0077035之申請案的優先權效益，其揭露之全部內容將納入作為參考。
所揭露之技術係有關於一種顯示裝置及其驅動方法。此處揭露一種調整影像亮度值之顯示裝置及其驅動方法。
一般而言，有許多用於影像顯示領域之色彩產生方法。舉例而言，紅、綠、藍之三原色可與另一色混合且接著利用R (紅色)、G (綠色)、B (藍色)訊號顯示於顯示裝置上。除此之外，也可使用在印刷領域中作為另一代表色彩空間之CMY色彩模式。根據CMY色彩模式，青綠色、紫紅色、以及黃色可利用C (青綠色)、M (紫紅色)、以及Y (黃色)訊號使用於顯示裝置中。再者，使用Y (亮度)、Cb (藍色色度值)、以及Cr (紅色色度值)之色彩模式，影像可利用伽瑪轉換亮度(gamma-converted luminance)以及色度成分訊號(chrominance component signal)而顯示。除此之外，有效地描繪人類特徵之H (色相)、S (飽和度)、V (亮度)之色彩模式係廣泛地使用於提取影像之特徵向量(characteristic vector)。
為了在訊號轉換過程中達到低功率顯示，已進行許多研究，包含限制最大亮度或色相之方法。
一發明態樣係為一種顯示裝置。該顯示裝置包含第一影像轉換單元，其係配置以將形成影像訊框(image frame)的第一影像資料轉換為包含複數個亮度值之第二影像資料；以及亮度分析單元，其係配置以測定第二影像資料之亮度值的量以及測定亮度值之分布。亮度值之分布包含各包括一個或多個亮度值之亮度值群組，且顯示裝置亦包含亮度調整單元，其係配置以基於第二影像資料之亮度值的分佈而調整第二影像資料之各別的亮度值。
另一發明態樣為一種顯示裝置。該顯示裝置包含亮度分析單元，其係配置以測定形成影像訊框且具有各別的亮度值之影像資料的量、以及測定亮度值之分布。亮度值之分布包含各包括各別的亮度值之亮度值群組，且顯示裝置亦包含亮度調整單元，其係配置以基於影像資料之亮度值的分布以調整影像資料各別的亮度值。
另一發明態樣為一種顯示裝置。該顯示裝置包含第一操作單元，其係配置以接收第一影像資料之第二顏色的第一資料與第二顏色的第二資料的平均，並將其平均轉換為第二顏色的第三資料。第一影像資料包含第一顏色的資料、第二顏色的第一資料、第二顏色的第二資料、以及第三顏色的資料。顯示裝置亦包含第二操作單元，其係配置以測定第二顏色的第一資料與第二顏色的第三資料之間之第一差值、以及第二顏色的第二資料與第二顏色的第三資料之間之第二差值；以及變數轉換單元，其係配置以將第一顏色的資料、第二顏色的第三資料、以及第三顏色的資料轉換為第二影像資料，第二影像資料包含亮度值、第一顏色色度值、以及第三顏色色度值。
另一發明態樣為一種驅動顯示裝置之方法。該方法包含將形成影像訊框之複數個第一影像資料轉換為各包含亮度值之複數個第二影像資料；測定第二影像資料之各別的亮度值之量；測定亮度值之分布，其中亮度值之分布包含各包括一個或多個亮度值之亮度值群組；以及基於第二影像資料之亮度值的分布以調整第二影像資料之各別的亮度值。
藉由參閱下列詳細說明與附圖將使系統與方法之部分態樣與特徵更容易理解。然而，本發明可以各種不同形式而實施且不應視為受後文所述之實施例所限制。相反地，此些實施例係提供以使揭露更透徹且完全。在一些實施例中，為了不讓非必要的細節掩蓋說明，習知之結構與裝置可不顯示。在說明書中，相似的符號一般代表相似的元件。在圖式中，層及區域之厚度可為清晰而誇大。
將理解的是，當元件或層被稱為在另一元件或層“上(on)”、或“連接於(connected to)”另一元件或層時，其可直接地位於另一元件或層上或直接地連接於另一元件或層，或可存在中介元件或層。相反的，當一元件被稱為“直接地在另一元件或層上(directly on)”或“直接地連接(directly connected to)”另一元件或層，則不存在中介元件或層。如此處所使用的術語“及/或(and/or)”包含任一及所有一或多個相關所列術語的結合。
空間相對術語，例如“下(below)”、“之下 (beneath)”、“下(lower)”、“之上(above)”、“上(upper)”等類似術語可用來便於描述ㄧ元件與另一說明於圖中之元件或特徵之功能關係。將可理解的是，空間相對術語係意指除了描述於圖中之方向外，也涵蓋此裝置在使用或操作上的不同方向。
後文所述之實施例將參閱以本發明之理想示意視圖所繪示之平面圖及/或截面圖而描述。據此，例示性視圖可根據製造技術及/或公差(tolerance)而修改。因此，實施例並不限於所顯示之視圖，但包含在製造過程之基礎上所形成之配置的修改。因此，闡述於圖中之區域具有示意特性，且顯示於圖中之區域的形狀係元件區域之例示特定形狀。
根據一些實施例之顯示裝置包含用於顯示圖片影像之裝置，且其範例包含液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)、電泳顯示器(electrophoretic display, EPD)、有機發光二極體(organic light emitting diode, OLED)、發光二極體(light emitting diode, LED)、有機電致發光(organic electro luminescent, EL)顯示器、場效發光顯示器(field emission display, FED)、表面傳導電子發射顯示器(surface-conduction electron-emitter display, SED)、電漿顯示面板(plasma display panel, PDP)、以及陰極射線管(cathode ray tube, CRT)顯示裝置。後文中，將參閱附圖以更詳細描述實施例。
第1圖係根據一實施例之顯示裝置之方塊圖。參閱第1圖，顯示裝置1000包含第一影像轉換單元100、亮度分析單元200、以及亮度調整單元300。此外，顯示裝置1000可更包含第二影像轉換單元500與顯示單元600。
第2圖係根據一實施例之顯示單元之平面示意圖。參閱第2圖，顯示單元10包含複數個像素。複數個像素可以矩陣形成方式(matrix formation)而配置。
複數個像素可包含兩個或更多個不同顏色像素。在一些實施例中，複數個像素可包含第一顏色像素11、第二顏色像素13、14、以及第三顏色像素12。於此，第一顏色像素11係為紅色(R)像素，第二顏色像素13、14係為綠色(G)像素，而第三顏色像素係為藍色(B)像素。
紅色、綠色、藍色像素可交替地排列。在一些實施例中，紅色、綠色、藍色像素可以條紋或點狀圖樣交替地排列於列(column-wise)方向或行(row-wise)方向。
在一些其他實施例中，如第2圖所示，像素可以pen tile配置而排列。在第2圖所示之實施例中，紅色像素與藍色像素之數目係彼此相同，而綠色像素之數目係紅色像素或藍色像素之兩倍。紅色像素及藍色像素係交替地排列於第j列，且僅綠色像素係排列於鄰近於第j列之第(j+1)列。同時，所有其他的綠色像素係排列於第i行，而紅色像素與藍色像素係排列於綠色像素之間。紅色像素與藍色像素亦交替地排列於列方向。
一般使用之影像資料可包含紅色/綠色/藍色資料。於此，紅色資料、綠色資料、以及藍色資料以1：1：1之比例存在。然而，由於紅色像素：綠色像素：藍色像素在第2圖中所示之像素配置係為1：2：1，其難以使用一般的紅色/綠色/藍色資料以驅動顯示單元。因此，紅色/綠色/藍色資料可利用面板驅動電路轉換為紅色綠色/藍色綠色資料。面板驅動電路可提供於顯示裝置外部或可併入顯示裝置中。在此實施例中，其係假設輸入至顯示裝置之資料為適用於像素配置之紅色綠色1/藍色綠色2資料(RG1/BG2 data)。於此，G1表示綠色第一資料且G2為綠色第二資料。原始輸入影像資料可為紅色綠色1/藍色綠色2資料或利用外部面板驅動電路自紅色綠色1/藍色綠色2資料轉換之紅色/綠色/藍色資料。
回頭參閱第1圖，如上所述，第一影像轉換單元100接收紅色綠色1/藍色綠色2資料為第一影像資料。由於顯示單元10包含複數個紅色綠色1/藍色綠色2像素，故紅色綠色1/藍色綠色2資料亦可包含複數個資料。複數個紅色綠色1/藍色綠色2資料可形成用於一影像之影像訊框50、51、52，如第3圖所示。影像訊框50、51、52包含全部或部分影像或靜止影像(still image)。如第3圖所示，影像訊框50、51、52可定義為顯示單元10之整個螢幕(50)或形成特定區塊之部分螢幕(51、52)。於此，特定區塊可為欲接受亮度轉換之區域。在一些實施例中，特定區塊可為整個螢幕上之不同窗框。
第一影像轉換單元100將接收的複數個紅色綠色1/藍色綠色2資料轉換為包含亮度值之影像資料，其將參閱第4圖而更詳細地描述。第4圖係為顯示於第1圖中之第一影像轉換單元的範例結構之詳細方塊圖。參閱第4圖，第一影像轉換單元100可包含第一操作單元110、變數轉換單元120、以及第二操作單元130。
第一操作單元110接收紅色綠色1/藍色綠色2資料並將其轉換為紅色綠色3藍色資料(RG3B data)(即為G3資料)。於此，G3資料可利用方程式1而獲得。
方程式1
G3=(G1+G2)/2
變數轉換單元120自第一操作單元110接收紅色綠色3藍色資料並將其轉換為第二影像資料。第二影像資料可包含亮度值與色度值。在一些實施例中，一亮度值(Y)與二色度值可自第一影像資料其中之一而轉換。色度值可包含藍色色度值(Cb)與紅色色度值(Cr)。
第二操作單元130自第一操作單元110接收G3資料並輸出G3資料與G1資料之間之差異值G13以及G3資料與G2資料之間之差異值G23。G3資料與G1資料之間之差異值G13與G3資料與G2資料之間之差異值G23可利用方程式2及3計算。
方程式2
G13=G1-G3
方程式3
G23=G2-G3
藉由第二操作單元130而獲得之差異值G13與差異值G23可輸入至稍後將描述之第二影像轉換單元500。
回頭參閱第1圖，自第一影像轉換單元100所輸出之亮度值(Y)藍色色度值(Cb)與紅色色度值(Cr)資料(YCbCr資料)(或YCbCr資料之亮度值(Y))係輸入至亮度分析單元200。亮度分析單元200總加各別亮度值之第二影像資料的數目並將其與各別的亮度值配對。因此，亮度分析單元200測定亮度值之分布。首先，其假設自第一影像轉換單元100輸出之YCbCr資料係藉由轉換形成影像之訊框的紅色綠色1/藍色綠色2資料所獲得，且輸入至亮度分析單元200之全部YCbCr資料的數目可計算為各別的亮度值。各別亮度值之全部YCbCr資料的數目可計算為具有相同亮度值(Y)之標的(target) YCbCr資料的數目。如第5圖所示，所計算的數目係與各別的亮度值相匹配。
同時，亮度值之數目可計算為自然數，其可為離散的數字(discrete numbers)。此外，當亮度值基於數位輸入值(digital input value)時其亦可為離散數字。在此情況下，可藉由將所計算之數目與亮度值相匹配以獲得不連續分布之示意圖。然而第5圖係繪示一連續曲線以更好理解，實務中可形成不連續圖，其亦可應用於下列圖式中。
在一些其他實施例中，複數個亮度值可區分為兩個或多個亮度值群組分布。每一個兩個或多個亮度值群組可包含一個或多個亮度值。在一些實施例中，每一個兩個或多個亮度值群組可包含連續的亮度值或兩個或多個相鄰亮度值。
舉例而言，如第6圖與第8圖之分布所示，複數個亮度值群組可包含第一亮度值群組與第二亮度值群組。各第一亮度值群組與第二亮度值群組可包含一個或多個亮度值。在例示性實施例中，第二亮度值群組之最小亮度值可大於第一亮度值群組之最大亮度值。
在一些實施例中，當介於亮度值之最小值與最大值之間的部分係為整個亮度值部分時，亮度值之最小值可為第一亮度值群組之最小值，且亮度值之最大值可為第二亮度值群組之最大值。此外，第一亮度值群組與第二亮度值群組之邊界可藉由將整個亮度值部分以1：1之比例區分而形成。然而，亮度值群組之區分可不限於所述之範例。
當各亮度值群組之亮度值為2或更大時，各別的亮度值群組之複數個亮度值之數目係與總數目配對。
回頭參閱第1圖，屬於各別的亮度值群組之第二影像資料的數目係輸入至亮度調整單元300中。亮度調整單元300基於輸入的第二影像資料數目而調整第二影像資料之亮度值。
舉例而言，如第6圖所示，當屬於第一亮度值群組之第二影像資料的數目超過屬於第二亮度值群組之第二影像資料的數目時，或屬於第一亮度值群組之第二影像資料的數目超過閥值時，例如形成影像訊框之第二影像資料的數目之1/2，或當亮度值調整單元將關於各該亮度值群組之亮度值的已調整之亮度值的變化率調整至大於1時，以及當屬於第一亮度值群組之第二影像資料數目小於閥值時(亦即，當第一亮度值群組之數目小於形成影像訊框之第二影像資料之數目的1/2時)，各別的亮度值可藉由第7圖所示之方法調整。
第7圖係為第二影像資料之原始亮度值與已調整的亮度值之間的關係示意圖。參閱第7圖，在第一亮度值群組部分中，相對於亮度值(Y)之變化率的已調整的亮度值(Y’)之變化率係調整為大於在第二亮度值群組中，相對於亮度值(Y)之變化率的已調整的亮度值(Y’)之變化率。
詳細來說，在第一亮度值群組中之已調整的亮度值的斜率可調整為大於1。也就是說，在第一亮度值群組部分中，相對於輸入亮度值(Y)之變化率的已調整的亮度值(Y’)之變化率係大於1。另一方面，在第二亮度值群組部分中，已調整之亮度值的斜率可調整為小於1。也就是說，在第二亮度值群組中相對於輸入亮度值(Y)之變化率的已調整的亮度值(Y’)之變化率係小於1。同時，介於第一亮度值群組部分與第二亮度值群組部分之邊界中的已調整之亮度值可為連續圖。此外，第一亮度值群組之最小亮度值以及第二亮度值群組之最大亮度值可與輸入亮度值相同。
亮度值的調整增加其中亮度值相對低的第一亮度值群組部分中的亮度值差異，同時降低其中亮度值相對高的第二亮度值群組部分中的亮度值差異。因此，屬於第一亮度值群組之包含相對大數量的像素之第二影像資料可明顯的與屬於第二亮度值群組之第二影像資料區分。再者，即使當亮度值之整體水平降低，更多像素之亮度值可輕易地被區分，因此增加可見度。此可利用在當屬於亮度值群組之像素數目與欲顯示之影像呈有意義的正比時選擇性地增加主要顯示影像之可見度。
在各亮度值群組部分中相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率可根據標準而調整，該標準包含各別的亮度值群組之影像資料數目、可見度改善程度、整體亮度值之調整或未調整、以及調整規模之間的差異。在例示性實施例中，在第一亮度值群組中之相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率可調整為約1.1或1.2，而第二亮度值群組中之變化率可調整為約0.9或0.8，但並不以此為限。
第8圖說明屬於具有相對高亮度之第二亮度值群組的第二影像資料數目係大於屬於具有相對低亮度之第一亮度值群組的第二影像資料數目。第9圖說明藉由亮度調整單元300調整之亮度值。參閱第8圖及第9圖，由於第二亮度值群組之第二影像資料的數目係大於第一亮度值群組，因此在第一亮度值群組部分中，相對於輸入亮度值(Y)之變化率的已調整的亮度值(Y’)之變化率係調整以小於1，且在第二亮度值群組部分中，相對於輸入亮度值(Y)之變化率的已調整的亮度值(Y’)之變化率係調整以大於1。
如第8圖及第9圖所示，當所有已調整的亮度值相較於全部輸入亮度值係增加或減少時，電力耗損亦可變化。為了避免此種情況，亮度調整單元300可按比例重新調整各別的已調整亮度值使總已調整亮度值為100%。舉例而言，當所有已調整的亮度值相較於所有的輸入亮度值增加10%時，已調整的亮度值可藉由將各別的已調整之亮度值乘以1.1之倒數而調整。
在第10圖至第12圖所示之實施例中，具有複數個亮度值群組之分布包含第一亮度值群組、第二亮度值群組、以及第三亮度值群組。在一些實施例中，當所有亮度值之最小值與最大值之間的部分係整個亮度值部分時，所有亮度值之最小值可為第一亮度值群組之最小亮度值，且所有亮度值之最大值可為第三亮度值群組之最大亮度值。此外，第一亮度值群組與第二亮度值群組之邊界可藉由區分整個亮度值部分為1：2之比例而形成，且第二亮度值群組與第三亮度值群組之邊界可藉由區分整個亮度值部分為2：1之比例而形成。然而，亮度值群組之區分並不限於所述之實施例。
參閱第10圖，屬於第一亮度值群組之第二影像資料的數目與屬於第三亮度值群組之第二影像資料的數目係大於閥值，然而屬於第二亮度值群組之第二影像資料的數目係小於閥值。舉例而言，閥值可為輸入至亮度調整單元300之第二影像資料總數目之1/3，但不限於此。
如第11圖所示，亮度調整單元300調整超過閾值之第一亮度值群組與第三亮度值群組之亮度值，因而將相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率調整至大於1。此外，對於小於閾值之第二亮度值群組之小於閥值的亮度值，其係將相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率調整至小於1。
同時，調整亮度值之示意圖於第一亮度值群組部分與第二亮度值群組部分之邊界以及第二亮度值群組部分與第三亮度值群組部分之邊界可為連續圖。此外，第一亮度值群組之最小亮度值與第三亮度值群組之最大亮度值可與輸入亮度值相同。
如上所述，在各個亮度值群組部分中，相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率可根據標準而調整，此標準包含各別的亮度值群組之影像資料數目、可見度改善程度、整體亮度值之調整或未調整、以及調整規模之間的差異。
在第一亮度值群組與第三亮度值群組中，超過臨界值之相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率不論各別的亮度值群組超過閾值的程度程度可彼此相同。在一些實施例中，不論是第一亮度值群組或第三亮度值群組，若任一亮度值超過閾值之程度大於另一者，則其變化率可調整為大於另一者。在一些其他實施例中，可設定兩個或多個臨界值，因而根據亮度值是否超過各別的臨界值而不同地調整變化率的調整幅度。
參閱第12圖，在此實施例中，屬於第一亮度值群組與第三亮度值群組之第二影像資料的數目係小於預定臨界值，而屬於第二亮度值群組之第二影像資料的數目係大於預定臨界值。預定臨界值可為輸入至亮度調整單元300之第二影像資料數目的1/3，但不以此為限。
參閱第13圖，由於屬於第二亮度值群組之第二影像資料的數目係大於閥值，在第二亮度值群組部分中，相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率係調整以大於1，而在第一亮度值群組部分與第三亮度值群組部分中，相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率係調整以小於1。
回頭參閱第1圖，亮度調整單元300一般可重新調整各別的已調整之亮度值。為此，亮度調整單元300可更包含亮度位準移位單元(luminance level shift unit)(圖未示)。在例示性實施例中，亮度位準移位單元可接收表示耗損電流限制比例(consumption current limit ratio)之耗損電流限制訊號(consumption current limit signal)，且可根據耗損電流限制比例降低所有的亮度值。
向下移位之目標可為已調整之亮度值。重新調整(Readjusted)之亮度值(Y”)可利用方程式4而計算。
方程式4
Y”=Y’*B
其中Y’為已調整的亮度值，而B為耗損電流限制比例。
舉例而言，當所接收之耗損電流限制比例為50%時，所有已調整的亮度值(Y’)係降低至50%。於此，如上所述，在相對於輸入亮度值(Y)之已調整的亮度值(Y’)的變化率係調整為大於1之亮度值群組部分中，即使亮度值降低50%，相較於原始資料，可確保灰度(gray scale)間更大的亮度差異，因而增進可見度。
第二影像轉換單元500自亮度調整單元300接收已調整的或重新調整的亮度值(Y’或Y”)或接收自第一影像轉換單元100輸出之色度值(G13、G23)，產生紅色’綠色1’ /藍色’綠色2’資料(R’G1’/B’G2’ data)為第三影像資料，並將其輸出至顯示裝置600。於此，紅色’綠色1’ /藍色’綠色2’資料係反轉資料(inversely converted data)。因此，紅色’綠色1’ /藍色’綠色2’資料可分別地稱為反轉紅色’資料、反轉綠色1’資料、反轉藍色’資料、反轉綠色2’資料。
第14圖係為顯示於第1圖中之第二影像轉換單元的範例結構方塊圖。參閱第14圖，將詳細描述第二影像轉換單元500。第二影像轉換單元500可包含變數反轉單元510、以及反操作單元520。
變數反轉單元510自亮度調整單元接收亮度值’藍色色度值紅色色度值資料(Y’CbCr data)或亮度值”藍色色度值紅色色度值資料(Y”CbCr data)，並將其反轉為紅色’綠色4藍色’資料(R’G4B’ data)。反操作單元520自變數反轉單元510接收紅色’綠色4藍色’資料、自第一影像轉換單元100之第二操作單元130接收G13資料與G23資料，並利用所接收之資料執行G1’資料與G2’資料的操作。G1’資料與G2’資料係利用方程式5與方程式6而計算。
方程式5
G1’=G4+G13
方程式6
G2’=G4+G23
反操作單元520例用所計算之資料產生第三影像資料，亦即，紅色’綠色1’資料(R’G1’ data)與藍色’綠色2’資料(B’G2’ data)，且輸出所產生之紅色’綠色1’資料與藍色’綠色2’資料至顯示單元600。顯示單元600利用第三影像資料(亦即紅色’綠色1’ /藍色’綠色2’資料)顯示已調整的影像訊框。
在上述實施例之顯示裝置中，像素係以pen tile配置而排列，且紅色綠色1 /藍色綠色2資料係轉換為紅色’綠色1’ /藍色’綠色2’資料而接著輸入至顯示單元。然而，上述概念可應用於紅色、綠色、藍色像素以條紋或點狀圖樣交替排列之實型像素配置中。在此情況下，可略過在上述實施例中紅色綠色1 /藍色綠色2至紅色/綠色3/藍色之轉換、以及紅色/綠色4/藍色至紅色’綠色1’ /藍色’綠色2’之轉換。
第15圖係根據另一實施例之顯示裝置之方塊圖。參閱第15圖，顯示裝置2000與根據先前實施例之顯示裝置不同在於其更包含色度校正單元400。
色度校正單元400可校正第二影像資料之色度值。當亮度調整單元300調整第二影像資料之亮度值時，原始影像之亮度可能改變。色度校正單元400可透過根據亮度調整單元300所調整之亮度值而增加或降低色度以校正影像之色度。
此外，使用者可具有特定色度之偏好且可根據所偏好之色度值而要求查看預期之影像。色度校正單元400可接收使用者之偏好色度且可根據所接收之使用者的偏好色度而校正色度值。如上所述，藉由根據所改變的亮度而增加或降低色度可輸出敏感度增強之影像。此外，可藉由色彩的調整而提供影像所增強的可見度。
第16圖係根據一實施例之驅動顯示裝置之方法的流程圖。驅動顯示裝置之方法可包含將形成影像訊框之複數個第一影像資料轉換為各包含亮度值之複數個第二影像資料(S10)。影像訊框的轉換、第一影像資料、第二影像資料係實質地相同於第1圖至第15圖所示，且將不提供其重複的描述。
接著，計算各別亮度值之第二影像資料的數目(S20)，且所計算的數目係加總並與各包含一個或多個亮度值之亮度值群組配對(S30)。計算、加總、以及配對之步驟係與第1圖至第15圖所示相同，且將不提供其重複的描述。
接著，第二影像資料之各別的亮度值係基於與各別的亮度值群組配對之第二影像資料的數目而調整(S40)。第二影像資料之各別的亮度值之調整係實質地與第1圖至第15圖所示相同，且將不提供其重複的描述。
在一些發明態樣中，紅色/綠色/藍色資料(R/G/B data)係轉換為亮度值/藍色色度值/紅色色度值資料(Y/Cb/Cr data)並處理，因而避免顏色的改變。因此，可在限制的亮度水平中增加影像亮度而增進可見度，且色度係根據亮度的改變而增加或減少，因而輸出增強靈敏度之影像且藉由顏色的調整而提供增強可見度之影像。
雖然各種態樣已參閱例示性實施例而具體的顯示及描述，本領域具通常知識者將可理解的是各種形式與細節的改變可在未脫離本發明之精神與範疇下而進行。因此而了解的是本實施例係於所有態樣中視為說明性的而非限制性的。
1000、2000．．．顯示裝置
100．．．第一影像轉換單元
110．．．第一操作單元
120、510．．．變數轉換單元
130．．．第二操作單元
200．．．亮度分析單元
300．．．亮度調整單元
400．．．色度校正單元
500．．．第二影像轉換單元
510．．．變數反轉單元
520．．．反操作單元
10、600．．．顯示單元
11．．．第一顏色像素
12．．．第三顏色像素
13、14．．．第二顏色像素
50、51、52．．．影像訊框
S10~S40．．．步驟
上述及其他特徵與優點將根據部分實施例並參閱附圖以詳細說明：第1圖係根據一實施例之顯示裝置之方塊圖；第2圖係根據一實施例之顯示單元之平面示意圖；第3圖係根據一實施例之影像訊框之平面示意圖；第4圖係為顯示於第1圖中之第一影像轉換單元的範例結構之詳細方塊圖；第5圖係為亮度值與各別亮度值之第二影像資料數目之間的關係示意圖；第6圖係為亮度值群與各別亮度值群組之第二影像資料數目之間的關係示意圖；第7圖係為第二影像資料之原始亮度值與已調整的亮度值之間的關係示意圖；第8圖係為亮度值群與各別亮度值群組之第二影像資料數目之間的關係示意圖；第9圖係為第二影像資料之原始亮度值與已調整的亮度值之間的關係示意圖；第10圖係為亮度值群與各別亮度值群組之第二影像資料數之間的關係示意圖；第11圖係為第二影像資料之原始亮度值與已調整的亮度值之間的關係示意圖；第12圖係為亮度值群與各別亮度值群組之第二影像資料數目之間的關係示意圖；第13圖係為第二影像資料之原始亮度值與已調整的亮度值之間的關係示意圖；第14圖係為第1圖所示之第二影像轉換單元的範例結構之方塊圖；第15圖係為根據本發明另一實施例之顯示裝置之方塊圖；以及第16圖係為根據本發明之一實施例之驅動顯示裝置之方法的流程圖。
1000．．．顯示裝置
100．．．第一影像轉換單元
200．．．亮度分析單元
300．．．亮度調整單元
500．．．第二影像轉換單元
600．．．顯示單元

权利要求:
Claims (33)
[1] 一種顯示裝置，其包含：一第一影像轉換單元，其係配置以將形成一影像訊框之一第一影像資料轉換成包含複數個亮度值之一第二影像資料；一亮度分析單元，其係配置以測定該第二影像資料之該些亮度值之量、以及測定該些亮度值之分布，其中該些亮度值之分布包含各包括一或多個亮度值之多個亮度值群組；以及一亮度調整單元，其係基於該第二影像資料之該些亮度值之分布而調整該第二影像資料之各別的該亮度值。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該些亮度值群組包含一第一亮度值群組與一第二亮度值群組，且該第一亮度值群組之最大亮度值係小於該第二亮度值群組之最小亮度值。
[3] 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該亮度調整單元係配置以基於屬於該第一亮度值群組與該第二亮度值群組之該第二影像資料的數目而調整該第二影像資料之各別的該亮度值，且其中屬於該第一亮度值群組之該第二影像資料之各別的該亮度值係根據相同的標準而調整，而屬於該第二亮度值群組之該第二影像資料之各別的該亮度值係根據相同的標準而調整。
[4] 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中當屬於該第一亮度值群組之該第二影像資料的數目超過一閥值時，該亮度調整單元將相對於各該亮度值群組之該亮度值的已調整之該亮度值的變化率調整至大於1，而當屬於該第一亮度值群組之該第二影像資料的數目小於該閥值時，該亮度調整單元將變化率調整至小於1。
[5] 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該閥值係為屬於該第一亮度值群組與該第二亮度值群組之該第二影像資料的總數目之1/2。
[6] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中複數個該亮度值群組包含一第一亮度值群組、一第二亮度值群組、以及一第三亮度值群組，其中該第一亮度值群組之最大亮度值係小於該第二亮度值群組之最小亮度值，且其中該第二亮度值群組之最大亮度值係小於該第三亮度值群組之最小亮度值。
[7] 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該亮度調整單元係配置以基於屬於該第一亮度值群組、該第二亮度值群組、以及該第三亮度值群組之該第二影像資料的數目而調整該第二影像資料各別的該亮度值，其中屬於該第一亮度值群組之該第二影像資料各別的該亮度值係根據相同標準而調整，屬於該第二亮度值群組之該第二影像資料各別的該亮度值係根據相同標準而調整，而其中屬於該第三亮度值群組之該第二影像資料各別的該亮度值係根據相同標準而調整。
[8] 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中當屬於該第一亮度值群組之該第二影像資料的數目超過一閥值時，該亮度調整單元將相對於各該亮度值群組之該亮度值的已調整之該亮度值的變化率調整至大於1，而當屬於該第一亮度值群組之該第二影像資料的數目小於該閥值時，該亮度調整單元將變化率調整至小於1。
[9] 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該閥值係為屬於該第一亮度值群組、該第二亮度值群組、以及該第三亮度值群組之該第二影像資料的總數目之1/3。
[10] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包含一亮度位準移位單元(luminance level shift unit)，其係配置以根據一比例而移位該些亮度值之位準。
[11] 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置，其中該亮度位準移位單元係配置以接收一耗損電流限制比例(consumption current limit ratio)並根據該耗損電流限制比例以移位該些亮度值之位準。
[12] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一影像資料包含一第一顏色資料、一第二顏色資料、以及一第三顏色資料，且該第二影像資料包含一第一顏色色度值與一第三顏色色度值。
[13] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一影像資料包含一第一顏色的資料、一第二顏色的第一資料、一第二顏色的第二資料、以及一第三顏色的資料，且該第一影像轉換單元包含：一第一操作單元，其係配置以將該第二顏色的第一資料與該第二顏色的第二資料之平均轉換為一第二顏色的第三資料；一第二操作單元，其係配置以執行該第二顏色的第一資料與該第二顏色的第三資料之間的一第一差值之操作、以及該第二顏色的第二資料與該第二顏色的第三資料之間的一第二差值之操作；以及一變數轉換單元，其係配置以將該第一顏色的資料、該第二顏色的第三資料、以及該第三顏色的資料轉換成包含該些亮度值、一第一顏色色度值、以及一第三顏色色度值之該第二影像資料。
[14] 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，更包含：一第二影像轉換單元，其係配置以將包含已調整的該亮度值之該第二影像資料轉換成一第三影像資料；以及一顯示單元，其係配置以利用該第三影像資料顯示該影像訊框，其中該第三影像資料包含一反轉第一顏色資料、一反轉第二顏色第一資料、一反轉第二顏色第二資料、以及一反轉第三顏色資料。
[15] 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置，其中該第二影像轉換單元包含：一變數反轉單元，其係配置以將已調整的該亮度值、該第一顏色色度值、以及該第三顏色色度值反轉成該反轉第一顏色資料、一反轉第二顏色資料、以及該反轉第三顏色資料；以及一反操作單元，其係配置以將該第一差值與該反轉第二顏色資料相加以產生該反轉第二顏色第一資料，以及將該第二差值與該反轉第二顏色資料相加以產生該反轉第二顏色第二資料。
[16] 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該第一顏色為紅色，該第二顏色為綠色，而該第三顏色為藍色。
[17] 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包含一色度校正單元，其係配置以校正該第二影像資料之色度值。
[18] 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，其中該色度校正單元係配置以根據藉由該亮度調整單元所調整之已調整的該亮度值而校正該第二影像資料之色度值。
[19] 如申請專利範圍第18項所述之顯示裝置，其中該色度校正單元係配置以根據使用者所偏好的色度以校正該第二影像資料之色度值。
[20] 一種顯示裝置，其包含：一亮度分析單元，其係配置以測定形成一影像訊框且具有各別亮度值之一影像資料的亮度值之量、以及測定該些亮度值之分布，其中該些亮度值之分布包含各包括各別的亮度值之多個亮度值群組；以及一亮度調整單元，其係配置以基於該影像資料的該些亮度值之分布而調整該影像資料之各別的亮度值。
[21] 如申請專利範圍第20項所述之顯示裝置，其中該些亮度值群組包含一第一亮度值群組、一第二亮度值群組、以及一第三亮度值群組，且其中該第一亮度值群組之最大亮度值係小於該第二亮度值群組之最小亮度值，且該第二亮度值群組之最大亮度值係小於該第三亮度值群組之最小亮度值。
[22] 如申請專利範圍第21項所述之顯示裝置，其中該亮度調整單元係配置以基於屬於該第一亮度值群組、該第二亮度值群組、以及該第三亮度值群組之該影像資料的數目而調整該影像資料各別的亮度值，其中屬於該第一亮度值群組之該影像資料各別的該亮度值係根據相同標準而調整，屬於該第二亮度值群組之該影像資料各別的該亮度值係根據相同標準而調整，而屬於該第三亮度值群組之該影像資料各別的該亮度值係根據相同標準而調整。
[23] 如申請專利範圍第22項所述之顯示裝置，其中當屬於各該亮度值群組之該影像資料的數目超過一閥值時，該亮度值調整單元將相對於各該亮度值群組之該亮度值的已調整之該亮度值的變化率調整至大於1，而當屬於各該亮度值群組之該影像資料的數目小於該閥值時，該亮度值調整單元將變化率調整至小於1，且該閥值係屬於該第一亮度值群組、該第二亮度值群組、以及該第三亮度值群組之該影像資料的總數目之1/3。
[24] 如申請專利範圍第20項所述之顯示裝置，其中該亮度調整單元更包含一亮度位準移位單元(luminance level shift unit)，其係配置以根據一比例移位該亮度值之位準，其中該亮度位準移位單元係配置以接收一耗損電流限制比例(consumption current limit ratio)並根據該耗損電流限制比例以移位該亮度值之位準。
[25] 一種顯示裝置，其包含：一第一操作單元，其係配置以接收一第一影像資料之一第二顏色的第一資料與一第二顏色的第二資料之平均並轉換其平均為一第二顏色的第三資料，該第一影像資料包含一第一顏色的資料、該第二顏色的第一資料、該第二顏色的第二資料、以及一第三顏色的資料；一第二操作單元，其係配置以測定該第二顏色的第一資料與該第二顏色的第三資料之間之一第一差值、以及該第二顏色的第二資料與該第二顏色的第三資料之間之一第二差值；以及一變數轉換單元，其係配置以將該第一顏色的資料、該第二顏色的第三資料、以及該第三顏色的資料轉換為一第二影像資料，該第二影像資料包含多個亮度值、一第一顏色色度值、以及一第三顏色色度值。
[26] 如申請專利範圍第25項所述之顯示裝置，更包含：一變數反轉單元，其係配置以將已調整之該亮度值、該第一顏色色度值、以及該第三顏色色度值反轉為一反轉第一顏色資料、一反轉第二顏色資料、以及一反轉第三顏色資料；以及一反操作單元，其係配置以將該第一差值與該反轉第二顏色資料相加以產生一反轉第二顏色第一資料、以及將該第二差值與該反轉第二顏色資料相加以產生一反轉第二顏色第二資料，其中一第三影像資料包含該反轉第一顏色資料、該反轉第二顏色第一資料、該反轉第二顏色第二資料、以及該反轉第三顏色資料。
[27] 一種驅動顯示裝置之方法，該方法包含：將形成一影像訊框之複數個第一影像資料轉換為各包含一亮度值之複數個第二影像資料；測定該些第二影像資料之各別的該亮度值之量；測定該些亮度值之分布，其中該些亮度值之分布包含各包括一或多個亮度值之複數個亮度值群組；以及基於該些第二影像資料之該亮度值的量調整該些第二影像資料各別的該亮度值。
[28] 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中該複數個亮度值群組包含一第一亮度值群組與一第二亮度值群組，且該第一亮度值群組之最大亮度值係小於該第二亮度值群組之最小亮度值。
[29] 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中調整該些第二影像資料之各別的該亮度值包含基於屬於該第一亮度值群組、該第二亮度值群組、以及一第三亮度值群組之該些第二影像資料的數目而調整該些第二影像資料之各別的該亮度值，且其中屬於該第一亮度值群組之該些第二影像資料各別的該亮度值係根據相同之標準而調整，屬於該第二亮度值群組之該些第二影像資料各別的該亮度值係根據相同之標準而調整，而屬於該第三亮度值群組之該些第二影像資料各別的該亮度值係根據相同之標準而調整。
[30] 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中調整該些第二影像資料之各別的該亮度值包含當屬於該第一亮度值群組之該些第二影像資料的數目超過一閥值時，將相對於各該亮度值群組之該亮度值的已調整之該亮度值的變化率調整至大於1，以及當屬於該第一亮度值群組之該些第二影像資料的數目小於該閥值時，將變化率調整至小於1，且其中該閥值係屬於該第一亮度值群組、該第二亮度值群組、以及該第三亮度值群組之該些第二影像資料的總數目之1/3。
[31] 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中調整該些第二影像資料之各別的該亮度值包含根據一比例移位各別的該亮度值之位準，且各別的亮度值之位準的移位包含接收一耗損電流限制比例(consumption current limit ratio)，並根據該耗損電流限制比例以移位該亮度值之位準。
[32] 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中該第一影像資料包含一第一顏色的資料、一第二顏色的第一資料、一第二顏色的第二資料、以及一第三顏色的資料，且其中轉換該第一影像資料包含：將該第二顏色的第一資料與該第二顏色的第二資料之平均轉換為一第二顏色的第三資料；執行該第二顏色的第一資料與該第二顏色的第三資料之間之一第一差值、以及該第二顏色的第二資料與該第二顏色的第三資料之間之一第二差值的測定；以及將該第一顏色的資料、該第二顏色的第三資料、以及該第三顏色的資料轉換為該第二影像資料，該第二影像資料包含該亮度值、一第一顏色色度值、以及一第三顏色色度值。
[33] 如申請專利範圍第32項所述之方法，更包含將包括已調整的該亮度值之該第二影像資料轉換為一第三影像資料，該第三影像資料包含一反轉第一顏色資料、一反轉第二顏色第一資料、一反轉第二顏色第二資料、以及一反轉第三顏色資料，其中該第二影像資料之轉換包含：將已調整的該亮度值、該第一顏色色度值、以及該第三顏色色度值反轉為該反轉第一顏色資料、一反轉第二顏色資料、以及該反轉第三顏色資料；將該第一差值與該反轉第二顏色資料相加以產生該反轉第二顏色第一資料；以及將該第二差值與該反轉第二顏色資料相加以產生該反轉第二顏色第二資料。

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