专利名称：显示装置、用于该显示装置的控制组件及控制方法
技术领域：
本发明是关于一种显示装置、用于该显示装置的控制组件及控制方法；更具体说，是关于一种整合一颜色感测单元与一光感测单元的控制组件、使用该控制组件以同时调整一色温及一亮度的显示装置及同时调整该色温及该亮度的控制方法。
背景技术：
近年来，平面显示器的发展越来越迅速，已经逐渐取代传统的阴极射线管显示器。现今的平面显示器主要有下列几种有机发光二极管显示器(OrganicLight-Emitting Diodes Display；OLED)、等离子体显示器(Plasma Display Panel；PDP)、液晶显示器(Liquid Crystal Display；LCD)及场发射显示器(Field EmissionDisplay；FED)等。由于液晶显示器具备低耗电量、轻薄及高分辨率等优点，其已然成为现今消费性显示器的主流。
现有的液晶电视或液晶显示器在使用一段时间后，其屏幕的色温及亮度都将随着使用时间的增加而偏移或变动，并进一步造成显示画面的画质变差。若一般使用者欲将液晶电视或液晶显示器的屏幕上已偏移的色温或是已衰减的亮度调校至原本预设的色温或亮度，就必需使用手动方式并以肉眼观察来调整屏幕的色温或亮度。
然而，若是悬挂在高处或是展示柜上，由液晶电视或液晶显示器所构成的数字电子看板，一般使用者欲以手动方式调整或修正数字电子看板的屏幕的色温或亮度时，将会非常地困难。
因此，针对屏幕的色温偏移问题，显示器制造厂商通常会使用三原色传感器(R.G.B.sensor)来检测屏幕的色温，并借以调整已偏移的色温，使得屏幕已偏移的色温被校正回原来出厂预设的色温。而一般三原色传感器均需搭配一导光柱(light tube)，以期辅助三原色传感器检测屏幕的色温。然而，随着导光柱所使用的材质不同，将使得三原色传感器无法精确地感测屏幕上的色温；此外，一般三原色传感器所搭配的导光柱皆设置于显示器屏幕外的一隅，如此将因导光柱的体积较大而使得屏幕的外观显得过于累赘。
而针对屏幕的亮度调整问题，显示器制造厂商通常使用可感测亮度的光传感器(light sensor)来检测设置环境或屏幕本身的亮度，进而调整屏幕亮度。但是一般来说，不具有光传感器的显示器屏幕于调整亮度时，需要通过手动方式在液晶电视或液晶显示器的屏幕显示(On-Screen Display；OSD)功能调整其亮度参数，然后再将使用者所调整的亮度参数储存于液晶电视或液晶显示器中。然而，对于悬挂在高处或是展示柜上的数字电子看板而言，将造成使用者调整屏幕亮度的不便。
有鉴于此，要如何使显示装置具有自动地调整屏幕色温及亮度的功能、不需任何导光柱即可检测色温的三原色传感器、且同时将检测色温及亮度的三原色传感器与光传感器整合于一元件上的显示装置，这是现今业界亟需解决的问题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种用于一显示装置的控制组件，其包含一颜色感测单元及一处理器。该颜色感测单元用以感测并输出该显示装置的一颜色信息。该处理器用以接收该颜色信息，并将该颜色信息与一默认值比较以产生一色温调整信号，以使该显示装置的一色温响应该色温调整信号而调整。如此一来，本发明提供的控制组件不仅可自动地调整显示装置的色温，且不需要使用任何的导光柱。
本发明的另一目的在于提供一种用于一显示装置的控制方法，其包含下列步骤首先，感测并输出该显示装置的一颜色信息；接着，接收该颜色信息；然后将该颜色信息与一默认值比较以产生一色温调整信号；以及响应该色温调整信号调整该显示装置的一色温。借此，当显示装置的色温偏移时，该控制方法可将已偏移的色温自动修正回原来预设的色温。
本发明的再一目的在于提供一种显示装置，其包含一显示面板及一控制组件。该控制组件具有一颜色感测单元、一光感测单元及一处理器。该颜色感测单元用以感测并输出该显示装置的一颜色信息。而该光感测单元用以感测一环境亮度，并输出一亮度信息。该颜色感测单元与该光感测单元是设置于同一印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)上。该处理器则接收该颜色信息与该亮度信息，分别产生一色温调整信号与一亮度调整信号。显示装置即可响应该色温调整信号与该亮度调整信号而自动调整其色温与亮度。
本发明将颜色感测单元与光感测单元设置于同一印刷电路板并置入于一控制组件中，借以自动调整显示装置的色温与亮度。同时可以将颜色感测单元的体积缩小化，进一步改善现有技术的显示装置需以手动方式调整色温与亮度的问题，并促成多样化显示产品的具体实现。
在参阅附图及随后描述的实施方式后，该技术域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样，其中 图1是本发明的较佳实施例的示意图； 图2是调整色温的流程图； 图3是调整亮度的流程图；以及 图4是将具本发明的控制组件的显示装置应用于数字电视拼墙的示意图。
具体实施例方式 以下将通过实施例来解释本发明内容，然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明。需说明的是以下实施例及附图中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示。
图1是本发明的较佳实施例的显示装置1的示意图。显示装置1包含一控制组件11、一显示面板13及一发光组件15。发光组件15主要提供显示面板13显示画面时的光源。控制组件11具有一颜色感测单元111a、一光感测单元111b、一处理器113及一存储器115。而颜色感测单元111a及光感测单元111b于本显示装置制造之初即已整合设置于一印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)111上，以使颜色感测单元111a及光感测单元111b可以轻易地被放置于显示装置1的任何位置，以便于控制组件11同时感测显示面板13的色温以及亮度，并针对感测得到的结果进行显示面板13的色温校正及发光组件15的一发光程度的调整。
控制组件11的颜色感测单元111a是一种具有分别感测红、绿、蓝三原色的颜色信息的三原色传感器。于本实施例中，颜色感测单元111a可以是CAPELLAMICROSYSTEM，INC.公司所生产的型号CM3312元件，其作用是用以感测显示面板13上，三原色的色温。然而，CM3312元件并非用来限制本发明的范畴，此领域具有通常知识者应当能够理解凡与CM3312元件具有等同或类似功能的元件皆可替换之。当颜色感测单元111a感测显示面板13上三原色的色温后，将输出一颜色信息110，颜色信息110包含三原色所对应的数据，即一红色数据、一绿色数据及一蓝色数据(为方便说明，以下将以RGB数据来分别代表红色数据、绿色数据及蓝色数据)。
而控制组件11的光感测单元111b则为一种感测来自外界环境的一环境亮度(图未示)的光传感器。于本实施例中，光感测单元111b可以是CAPELLAMICROSYSTEM，INC.公司所生产的型号CM3211元件。然而，CM3211元件并非用来限制本发明的范畴，此领域具有通常知识者应当能够理解凡与CM3211元件具有等同或类似功能的元件皆可替换之。当光感测单元111b感测外界环境的环境亮度后，将随即输出一亮度信息112。
显示装置1出厂时，显示面板13上，三原色的色温默认值即储存于控制组件11的存储器115内。还要说明的是，存储器115也储存一查询表，此查询表是记录外界环境的环境亮度与发光组件15的发光程度之间的对应关系，其关于调整显示装置的发光组件15的发光程度的细节将于下文中继续说明。
于本实施例中，显示面板13上三原色的色温默认值的计算将于以下段落详细说明之。由于显示面板13上三原色的数据是数字形式，若各原色光为8位，则各原色可发出256个不同等级的色阶。具体说，即红色数据、绿色数据以及蓝色数据皆具有0至255个不同等级的色阶，将其不同等级的色阶组合后便形成许多不同的颜色。例如，若(红色数据，绿色数据，蓝色数据)的色阶为(0，0，0)，即代表显示面板13的画面为全黑；若(红色数据，绿色数据，蓝色数据)的色阶为(255，255，255)，即代表显示面板13的画面为全白；而若(红色数据，绿色数据，蓝色数据)的色阶为(255，0，0)，即代表显示面板13的画面为红色。
例如，若显示装置1具有三种显示模式，即Low、Medium及High三种显示模式，存储器115即需要针对这三种显示模式储存三组色温默认值。当显示装置1的显示模式设定于Low，即代表显示面板13在室内环境下呈现6500K的色温，而其中K为绝对温标。此时处理器113将显示面板13的画面为全白，即(红色数据，绿色数据，蓝色数据)的色阶为(255，255，255)以及关系式(1)进行6500K的色温默认值的计算。
通过关系式(2)的计算之后，即可得出显示面板13在室内环境下呈现6500K的色温的X、Y、Z的值。
处理器113再将室内环境下呈现6500K的色温的X、Y、Z的值转换成CIE1931表中的x、y坐标值及亮度值Y，其计算过程如关系式(3)至(5) Y＝255.025×2＝510(nits) (5) 其中，下标D65代表6500K时的X、Y、Z值，nit是亮度的单位。因此，显示面板13在室内环境下呈现的色温在6500K时，存储器115所储存的默认值为x＝0.313、y＝0.329、Y＝510。
当显示装置1的显示模式设定于Medium时，即代表显示面板13在室内环境下呈现9300K的色温。此时处理器113将室内环境下呈现6500K的色温的X、Y、Z的值的色阶，即(242.380，255.025，277.644)以及关系式(6)进行9300K的色温默认值的计算。
通过关系式(7)的计算之后，即可得出显示面板13在室内环境下呈现9300K的色温的X、Y、Z的值。
处理器113再将室内环境下呈现9300K的色温的X、Y、Z的值转换成CIE1931表中的x、y坐标值及亮度值Y，其计算过程如关系式(8)至(10) Y＝255.35×2＝511(nits) (10) 因此，显示面板13在室内环境下呈现的色温在9300K时，存储器115所储存的默认值为x＝0.283、y＝0.298、Y＝511。
同样地，当显示装置1的显示模式设定于High时，即代表显示面板13在室内环境下呈现12000K的色温。此时处理器113同样将室内环境下呈现6500K的色温的X、Y、Z的值的色阶，即(242.380，255.025，277.644)以及关系式(11)进行12000K的色温默认值的计算。
通过关系式(12)的计算之后，即可得出显示面板13在室内环境下呈现12000K的色温的X、Y、Z的值。
处理器113再将室内环境下呈现12000K的色温的X、Y、Z的值转换成CIE1931表中的x、y坐标值及亮度值Y，其计算过程如关系式(13)至(15) Y＝266.52×2＝533(nits) (15) 因此，显示面板13在室内环境下呈现的色温在12000K时，存储器115所储存的默认值为x＝0.2726、y＝0.2785、Y＝533。
在此需注意的是，处理器113并不局限于仅仅储存6500K、9300K及12000K所对应的x、y、Y的默认值，此领域具有通常知识者通过上述说明应当能够计算出其它色温的默认值，故在此不再赘述。
当颜色感测单元111a输出颜色信息110或者是当光感测单元111b输出亮度信息112之后。处理器113将通过I2C总线分别接收来自颜色感测单元111a的颜色信息110及来自光感测单元111b的亮度信息112。同时，处理器113将读取存储器115中所储存的色温默认值与查询表。
举例来说，当显示装置1的显示模式为Medium时，即代表其默认值为x＝0.283、y＝0.298、Y＝511。若处理器113接收转换颜色信息110之后，其所对应的x、y、Y值为x＝0.280、y＝0.290、Y＝480，此时代表显示装置1的显示面板13色温已经产生偏差。因此处理器113响应上述偏差，将产生一色温调整信号114以调整相关参数并传送至显示面板13，即调整显示面板13中红色数据、绿色数据及蓝色数据的色阶，以使显示面板13的色温能够校正回显示装置1出厂时的默认值。
更具体说，本实施例的处理器113接收到颜色信息110之后，在其所对应的x、y、Y值逐步调整至默认值的x、y、Y值的过程中。颜色信息110所对应的x、y值将以“0.001”为一个单位逐步递增/递减接近默认值的x、y值，而颜色信息110所对应的Y值将以“1”为一个单位逐步递增/递减接近默认值的Y值。以显示模式设定于Medium时为例，当处理器113接收颜色信息110之后，其所对应的已偏差的x、y值(即x＝0.280、y＝0.290)将分别以0.001为单位逐步递增至原本的预设的x、y值(即x＝0.283、y＝0.298)而接收颜色信息110所对应的已偏差的Y值(即Y＝480)将以1为单位逐步递增至原本的预设的Y值(即Y＝511)。须说明的是，实施本发明时，逐步递增/递减至默认值的数值并不以0.001及1为限，制造厂商适可使用其它数值(如0.002及2)来进行x、y、Y值的调整，此领域具有通常知识者应当可以理解之，故在此不再赘述。
对于显示装置1显示面板13的亮度调整方面，当处理器113接收到来自光感测单元111b的亮度信息112时，处理器113将所接收到的亮度信息112与存储器115所储存的查询表进行比较，环境亮度是否发生改变。若环境亮度并未改变，则处理器113继续通过光感测单元111b来感测环境亮度。而前段所述的查询表如表一所示。
表一 更具体说，若办公室中所有日光灯皆开启，其光照度将会超过1000lux以上，此时处理器113将发送一亮度调整信号116至发光组件15，以利用脉宽调制的方式来调整发光组件15的发光程度。具体说，亮度调整信号116使发光组件15的脉波宽度调整为85％，更甚者，还可以调整为100％的脉波宽度，以提升发光组件15的发光程度，进而提升显示面板13的显示亮度。若办公室中有一部份的日光灯被关闭，而其光照度减低至400lux，此时光感测单元111b的亮度信息112将产生变化，而处理器113将发送另一亮度调整信号116至发光组件15，使发光组件15的脉波宽度调整为55％，以降低发光组件15的发光程度，进而降低显示面板13的显示亮度。
而前段所述的脉宽调制方式是此领域具有通常知识者熟知的技术手段，在此不再赘述。而发光组件15是由发光二极管(light emitting diode；LED)及冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp；CCFL)其中之一所构成，然，发光二极管及冷阴极荧光灯管并非用来限制本发明的范畴。
前段所述的调整显示装置的显示面板13色温的流程则如图2所示。首先执行步骤S21中，以颜色感测单元感测颜色变化，并经由I2C总线输出一颜色信息至处理器。再执行步骤S22，处理器接收颜色信息。接着执行步骤S23，处理器撷取并处理颜色信息所包含的RGB数据，以确认颜色信息是否与一默认值一致。若是，则执行步骤S26，结束控制色温的流程。若否，则执行步骤S24，将颜色信息与该默认值比较以产生一色温调整信号。具体说，于步骤S23及S24中，处理器判断是否需要产生色温调整信号，以调整显示装置已偏移的色温。接着再执行步骤S25，将色温调整信号传送至显示装置的显示面板，以调整其色温。当色温调整完毕之后，回到步骤S26，结束控制色温的流程。
前段所述的调整显示装置的发光组件15的发光程度的流程则如图3所示。首先，执行步骤S31，光感测单元感测一环境亮度。接着，执行步骤S32，根据该环境亮度，光感测单元输出一亮度信息至处理器。再执行步骤S33，处理器接收该亮度信息。于步骤S34，处理器将所接收到的亮度信息与存储器所储存的查询表进行比较，以确认亮度信息是否发生改变。若亮度信息未发生改变，则回到步骤S31继续感测环境亮度。若亮度信息发生改变，则执行步骤S35，根据亮度信息产生亮度调整信号。最后，执行步骤S36，发光组件响应亮度调整信号而调整其发光程度，进而调整显示装置的亮度。当显示装置的亮度调整完毕之后，则回到步骤S31继续感测环境亮度。
本发明的另一种应用则如图4所示，是将控制组件11应用于数字电视拼墙(video wall)的示意图。图中所示是四部数字电视41，其各数字电视41的屏幕右下角皆设置一控制组件11，且各数字电视41通过一RS232缆线串接起来至一管理服务器43；通过管理服务器43读取每一台数字电视41内由控制组件11所传送的颜色信息110与亮度信息112。当数字电视拼墙的数字电视41长时间使用时，不论其色温或亮度均会与默认值的色温或亮度形成偏移或衰减，此时管理服务器43根据所读取的颜色信息110与默认值比较，进而调整色温；以及管理服务器43会根据所读取的亮度信息112与查询表的比较-而调整亮度，关于色温及亮度详细的调整方法如前述所述，此领域具有通常知识者应当可以理解之，在此不再赘述。须说明的是，实施本发明时，数字电视拼墙的数字电视41的数目并不以四部为限，其适可使用其它数量的数字电视41来组成数字电视拼墙。
综上所述，本发明将颜色感测单元与光感测单元设置于同一印刷电路板并置入于一控制组件中，借以自动调整显示装置的色温与亮度。同时可以将颜色感测单元的体积缩小化，进一步改善现有技术的显示装置需以手动方式调整色温与亮度的问题。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以申请专利范围为准。
权利要求
1.一种用于一显示装置的控制组件，包含
一颜色感测单元，用以感测并输出该显示装置的一颜色信息；以及
一处理器，接收该颜色信息，并将该颜色信息与一默认值比较以产生一色温调整信号，以使该显示装置的一色温响应该色温调整信号而调整。
2.根据权利要求1所述的控制组件，其特征在于，还包含一存储器，用以储存该默认值，其中该处理器将该颜色信息与该默认值比较以产生该色温调整信号。
3.根据权利要求1所述的控制组件，其特征在于，还包含一光感测单元，用以感测一环境亮度，并输出一亮度信息，其中，该处理器接收该亮度信息，并根据该亮度信息产生一亮度调整信号，以使该显示装置的一亮度响应该亮度调整信号而调整。
4.根据权利要求3所述的控制组件，其特征在于，还包含一存储器，用以储存一查询表，其中该查询表记录该环境亮度与该亮度调整信号之间的对应关系。
5.根据权利要求3所述的控制组件，其特征在于该颜色感测单元及该光感测单元设置于一印刷电路板上。
6.根据权利要求3所述的控制组件，其特征在于该显示装置的亮度是响应该亮度调整信号以脉宽调制方式调整。
7.根据权利要求3所述的控制组件，其特征在于该颜色信息以及该亮度信息是借由一I2C总线传输。
8.根据权利要求1所述的控制组件，其特征在于该颜色信息包含一红色数据、一绿色数据以及一蓝色数据。
9.一种用于一显示装置的控制方法，包含下列步骤
感测并输出一颜色信息；
接收该颜色信息；
将该颜色信息与一默认值比较以产生一色温调整信号；以及
响应该色温调整信号调整该显示装置的一色温。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包含下列步骤
感测一环境亮度；
根据该环境亮度输出一亮度信息；
根据该亮度信息产生一亮度调整信号；以及
响应该亮度调整信号调整该显示装置的一亮度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于该显示装置的亮度是以脉宽调制方式调整。
12.一种显示装置，包含
一显示面板；以及
一控制组件，具有
一颜色感测单元，用以感测并输出该显示面板的一颜色信息；以及
一处理器，接收该颜色信息，并将该颜色信息与一默认值比较以产生一色温调整信号。
其中，该显示面板的一色温响应该色温调整信号而调整。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，该控制组件还包含一存储器，用以储存该默认值，其中该处理器将该颜色信息与该默认值比较以产生该色温调整信号。
14.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，还包含一发光组件，其中该控制组件还包含一光感测单元，用以感测一环境亮度，并输出一亮度信息，该处理器接收该亮度信息，并根据该亮度信息产生一亮度调整信号，以使该发光组件的一发光程度响应该亮度调整信号而调整。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，该控制组件还包含一存储器，用以储存一查询表，其中该查询表记录该环境亮度与该发光组件的发光程度之间的对应关系。
16.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于该颜色感测单元及该光感测单元是设置于一印刷电路板上。
17.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于该发光组件的发光程度是响应该亮度调整信号以脉宽调制方式调整。
18.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于该颜色信息以及该亮度信息是通过一I2C总线传输。
19.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于该颜色信息包含一红色数据、一绿色数据以及一蓝色数据。
全文摘要
本发明有关一种显示装置、用于该显示装置的控制组件及控制方法。该控制组件包含一颜色感测单元、一光感测单元及一处理器。该颜色感测单元用以感测并输出该显示装置的一颜色信息，而该光感测单元用以感测一环境亮度，并输出一亮度信息。该处理器接收该颜色信息与该亮度信息，分别产生一色温调整信号与一亮度调整信号。借此，该显示装置的一色温与一亮度可响应该色温调整信号与亮度调整信号而自动调整。
文档编号G09G3/36GK101604516SQ20081012511
公开日2009年12月16日 申请日期2008年6月10日 优先权日2008年6月10日
发明者邓圣山 申请人:台达电子工业股份有限公司