显示设备中的功率控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于显示设备的功率电平控制的方法，以及执行该方法的装置。经典方法是独立地执行对比度／亮度控制和功率管理（根据平均功率电平控制）。这两种控制可能相互矛盾。根据本发明专利技术，按照要显示图像的平均功率电平（ＡＰＬ）和代表所需对比度和／或亮度值的图像控制信号的函数，来选择功率电平模式，更具体地，选择视频帧内的维持脉冲的数目。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于显示设备的功率电平控制的方法，以及用于执行该方法的装置。更具体地，本专利技术改善显示设备的对比度和环境光工作范围，同时在整个范围中，保持图像质量近似恒定，并针对低对比度值设置，对其进行实质上的改善，其中显示设备是诸如基于光发射的占空比调制(脉冲宽度调制)原理的等离子体显示板(PDP)和各种显示设备。
技术介绍
当今，等离子体技术使得实现大尺寸(在CRT限制之外)、厚度非常有限、且没有任何视角局限的彩色平板成为可能。像CRT(阴极射线管)技术一样，PDP是产生自身的光的技术。两种技术以相同的方式，使用功率管理(或亮度调节)电路，该电路允许比全白值更高的峰值白色亮度值。CRT屏使用所谓的ABL(平均光束电流限制器)电路，在视频控制器中，通常用模拟装置实现该电路，该电路按照通常在RC级上测量的平均亮度的函数，来减小视频增益。等离子体显示板使用所谓的APL(平均功率电平)控制电路，该电路按照所显示图像的平均功率电平的函数，而产生更少或更多的维持脉冲。APL控制开始于如下反映现象在等离子体显示器中，更大的峰值白色亮度值必需更多的维持脉冲。另一方面，更多的维持脉冲还与更高的PDP功耗相对应。因此，解决方案是一种根据平均图像功率的函数，产生更多或更少的维持脉冲的控制方法，即，在具有不同功率电平的不同模式之间切换。在国际专利申请WO 00/46782中描述了这种APL控制电路。对于具有相对低的图像功率的图像，即，具有相对低的亮度值的许多像素，因为具有低亮度值的大量像素会限制整体功耗，所以将选择使用高维持脉冲数的模式，以创建不同的视频电平。对于具有相对高的图像功率的图像，即，具有相对高的亮度值的许多像素，因为具有高亮度值的大量像素使得整体功耗较高，所以将选择使用低维持脉冲数的模式，以创建不同的视频电平。因此，为进行良好的功耗管理，可以定义多个功率电平。如下实现APL控制首先，计算去伽马之后的输入信号的平均视频电平。这个值是再现输入图像所需的总体亮度功率的良好估计。其次，通过查找表，确定维持脉冲的总数，同时选择对应的子场组织，其中，所述维持脉冲是针对输入图像而产生的，以将功耗保持在许可的范围内。如国际专利申请WO 00/46782中所述，子场组织可以关于一个或多个以下特征而变化-维持脉冲的数目；-子场的数目；-子场定位，...... 如前所述，这种APL控制允许更高的峰值白色值，而不会使设定的电源过载，但是，它可以具有功能，与用户限定的或根据用户观看条件(白天观看，相对于具有黯淡环境光的夜间观看)自动限定的对比度和/或亮度控制不兼容。确实，当用户减小图像的对比度时，APL控制增加视频帧内的维持脉冲数，当用户试图增大图像的对比度时，APL控制减少维持脉冲数。因此，这两种控制是相互矛盾的。此外，近年来，由于PDP技术的新近发展，改善了等离子体亮度，从而在黑暗观看环境下，要求更加减小对比度，所以，这种问题变得更加严重了。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种进行不具有这种问题的功率电平控制的新方法和装置。根据本专利技术，提出了一种新的功率控制方法，其中，不仅按照平均图像功率电平的函数，还按照要显示的所希望图像功率的函数，来选择用于将图像数据编码成子场码字的子场组织(与功率电平模式相对应)。因此，通过选择适合的功率电平模式(具有适合的帧内维持脉冲数)，而不是通过修改要显示的视频电平，来控制图像功率。本专利技术涉及一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的方法，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，可以以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的较小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光；给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的。所述方法包括-确定要显示的图像的功率电平特有的功率值的步骤，-选择要应用于所述图像的对比度和/或亮度所特有的图像控制值的步骤，以及-根据所述图像值和所述功率控制值，选择功率电平模式的步骤。有利地，本方法还包括根据所述功率值和所述图像控制值，选择视频增益值的步骤；以及将所述视频增益值施加到要显示的图像的像素的视频电平的步骤。当获得希望图像功率所需的维持脉冲数低于功率电平模式的任何之一的维持脉冲数时，这种视频增益值尤其有用。图像控制值是基于可由用户选择或从用户的观看条件推导出的对比度值和/或亮度值的。本专利技术还涉及一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的装置，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，可以以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的较小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光；给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的。该装置包括-测量电路，用于测量要显示的图像的功率电平特有的功率值，以及-第一选择电路，用于选择要应用于所述图像的对比度和/或亮度所特有的图像控制值，-第二选择电路，用于根据所述功率值和所述图像控制值，从用于子场编码的多个功率电平模式中，选择一个功率电平模式，其中特征子场组织属于每一个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的，以及-子场编码电路，用于根据选择的功率电平模式，将所述图像的视频电平编码成子场码字。优选地，第二选择电路还用于根据所述功率值和所述图像控制值，选择视频增益值。当获得希望图像功率所需的维持脉冲数低于功率电平模式中的任何之一的维持脉冲数时，将视频增益施加到要显示的图像像素的视频电平上。在这种情况下，在装置中设置乘法器电路，以向视频电平施加所述视频增益。在优选实施例中，第二选择电路包括-第一电路，用于将平均图像功率变换为第一维持脉冲数，-第二电路，用于将选择的图像控制值变换为最大允许维持脉冲数、最小允许维持脉冲数和维持增益，-第三电路，用于将第一维持脉冲数与所述维持增益相乘，并产生第二维持脉冲数，-第四电路，用于在所述第二维持脉冲数与所述最小允许维持脉冲数之间选择最大维持脉冲数，-第五电路，用于在所述最大维持脉冲数与所述最大允许脉冲数之间选择最小维持脉冲数，以及-第六电路，用于将所述最小维持脉冲数变换为功率电平模式和视频增益值。第一选择电路可以是环境光检测器，用于按照用户观看条件的函数来产生亮度和/或对比度值；以及/或者是由用户控制的对比度/亮度选择器。附图说明图中示出了本专利技术的典型实施例，并在以下描述中对其进行更加详细的解释。图中图1示出了现有技术的等离子体显示板的功率电平控制设备的方框图；图2示出了根据本专利技术的等离子体显示板的功率电平控制设备的方框图；以及图3示出了图2设备的APL功率控制电路的方框图。具体实施例方式图1示出了现有技术的等离子体显示板的功率电平控制设备的方框图。该功率电平控制设备包括APL控制电路，用于控制板的功耗；以及图像控制电路，用于控制要显示的图像的对比度/亮度。这两个电路独立地工作。通过修改要显示的图像的输入视频信号的电平，来进行图像功率控制。因此，图像功率控制包括用代表用户所选图像功率的图像控制信号PICT_CTRL[7:0]，来乘以输入视频信号RED[本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的方法，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，能够以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的，所述方法包括：－确定要显示的图像的功率电平特有的功率值（ＡＰＬ［９∶０］）的步骤，所述方法的特征在于还包括：－选择要应用于所述图像的对比度和／或亮度所特有的图像控制值（ＰＩＣＴ＿ＣＴＲＬ［７∶０］）的步骤，以及－根据所述图像值（ＡＰＬ［９∶０］）和所述功率控制值（ＰＩＣＴ＿ＣＴＲＬ［７∶０］），选择功率电平模式（ＡＰＬ＿ＭＯＤＥ［９∶０］）的步骤。

【技术特征摘要】
EP 2005-11-10 05292395.01.一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的方法，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，能够以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的，所述方法包括-确定要显示的图像的功率电平特有的功率值(APL[9:0])的步骤，所述方法的特征在于还包括-选择要应用于所述图像的对比度和/或亮度所特有的图像控制值(PICT_CTRL[7:0])的步骤，以及-根据所述图像值(APL[9:0])和所述功率控制值(PICT_CTRL[7:0])，选择功率电平模式(APL_MODE[9:0])的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括根据所述功率值(APL[9:0])和所述图像控制值(PICT_CTRL[7:0])，选择视频增益值(GAIN[9:0])的步骤；以及将所述视频增益值(GAIN[9:0])施加到要显示的图像像素的视频电平的步骤。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于图像控制值(PICT_CTRL[7:0])是基于对比度值和/或亮度值的。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对比度值或亮度值是由用户选择的和/或从用户观看的环境光条件推导出的。5.一种在具有与图像像素相对应的多个发光元件的显示设备中进行功率电平控制的装置，其中，将视频帧的持续时间划分成多个子场，在子场期间，能够以与代表对应像素的视频电平的子场码字相对应的下面称为维持脉冲的小脉冲，激活每个发光元件，使其发射光，给子场编码提供一组功率电平模式，其中特征子场组织属于每个功率电平模式，在帧期间，子场组织关于维持脉冲数是可变化的，所述装置包括-测量电路(20)，用于测量要显示的图像的功率电平特有的功率值(APL[9:0])，以及所述装置的特征在于，还包括-第一选择电路，用于选择要应用于所述图像的对比度和/或亮度所特有的图像控制值(PICT_CTRL[7:0])，-第二选择电路(40’)，用于根据所述功率值(APL[9:0])和所述图像控制值...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯科里，塞德里克特伯特，雷纳茨温，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]