CN101388178A - 电子装置中动态背光控制的元件及方法 - Google Patents

Abstract

一种电子装置中动态背光控制的元件及方法，此元件包括电池电量层级检测单元及控制单元。电池电量层级检测单元用以检测电子装置中电池的电量层级。控制单元耦接于电子装置中显示元件的背光单元及电池电量层级检测单元。控制单元根据电池的电量层级及输入到显示元件的图像的图像内容亮度，调整背光单元的照度。

Description

电子装置中动态背光控制的元件及方法

技术领域

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种具有动态背光控制(dynamic backlight-control)功能的电子装置。

背景技术

随着科技进步，现代电子产品，例如是市面上个人数字助理(personaldigital assistants，PDA)、行动电话、数码相机等，越来越普及化及平价化。于开发、生产及贩售此类电子产品等科技产业，均积极地发展更具功能性及更长寿命的电子产品，以应合使用者的需求。

虽然电子产品能给予使用者于日常生活上的便利，然而困扰往往发生在使用时。所有的电子产品不论在操作或待机模式下均会消耗电力，尤其在操作模式时，其某些特定元件的耗电量更高。而在电子产品的电池电力耗尽时，会造成更多不便。比如以一行动电话为例，行动电话通常有液晶显示屏幕用于显示各种信息项目。由于此显示屏幕常会用掉相当多的电力，导致行动电话中电池电力很快且很容易地就耗尽了。

假若使用者必须在紧急状况下使用此行动电话，而此行动电话由于电池电力过低，发生突然关机或是通话中断的情况，这些情况均会让使用者陷入困扰与不快之中。

发明内容

本发明有关于一种动态背光控制(dynamic backlight-control)的元件及方法。利用检测电子装置中电池的电量层级以调节电子装置的背光单元，藉此降低电池的耗电量。

本发明提出一种用于电子装置中显示元件的动态背光控制方法，此方法包括下列步骤。检测输入至显示元件的图像的图像内容亮度(image-contentlightness)。检测电子装置中的电池的电量层级(power level)。根据电池的电量层级及图像的图像内容亮度，调整电子装置中背光单元的照度(illumination)。

本发明提出一种用于电子装置的动态背光控制元件，此元件包括电池电量层级检测单元及控制单元。电池电量层级检测单元用以检测电子装置中电池的电量层级。控制单元耦接于电子装置中的显示元件的背光单元及电池电量层级检测单元，并根据电池的电量层级及输入至显示元件的图像之的图像内容亮度，调整背光单元的照度。

为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明的较佳实施例的具有动态背光控制元件的电子装置的功能方块图。

图2绘示用于图1中电池的各种电量层级的示意图。

图3绘示图1中背光单元的背光照度与各种电量层级的关系的示意图。

图4绘示用于背光单元的控制信号的工作比(duty ratio)与图像内容亮度的关系的示意图。

图5绘示用于不同电力层级的工作比曲线的示意图。

图6绘示电子装置中动态背光控制的方法流程图。

【主要元件符号说明】

100：电子装置

110：显示元件

130：电池

150：背光单元

200：动态背光控制元件

210：控制单元

230：电池电量层级检测单元

具体实施方式

请参照图1，其绘示依照本发明较佳实施例的具有动态背光控制元件的电子装置的功能方块图。如图1所示，电子装置100包括显示元件110、一电池130及动态背光控制元件200。显示元件110具有背光单元150，背光单元150耦接于电池130。动态背光控制元件200包括控制单元210及电池电量层级检测单元230。电池电量层级检测单元230耦接于电池130，用以检测电子装置100中电池130的电量层级。控制单元210耦接于电池电量层级检测单元230与背光单元150，藉以根据电池130的电量层级及输入到显示元件110的图像的图像内容亮度，调整背光单元150的照度。

其中，经由电池电量层级检测单元230的作用，可检测到电池130所贮存的电量。而依电池130所贮存之电量，系可将其分为各种电量层级。举例来说，可以将电池130所贮存的电量分为四种电量层级。请参照第2图，其绘示用于图1中电池的各种电量层级的示意图。如图2所示，当电池130贮存的电量大于或等于总电量的四分之三时，则将此电池130的电量层级归类于第四层级(level 4)。当电池130贮存的电量介于总电量的四分之三至二分之一时，则归类于第三层级(level 3)。当其贮存的电量介于总电量的二分之一至四分之一时，则归类于第二层级(level 2)。其余的如低于总电量的四分之一时，则归类于第一层级(level 1)。

依据电池130的电量层级，可藉以调节背光单元150的照度。当电池130具有充沛的电量时，能够供予背光单元150高能量。较佳地来说，背光单元150的照度可以随着电池130的电量下降而降低，藉以减少背光单元150的耗电量。另外，背光单元150的最大照度及最小照度可以依据电池130的电量层级而决定。请参照图3，其绘示图1中背光单元的背光照度与各种电量层级的关系的示意图。如图3所示，以电池130的四种电量层级而言，背光单元150可以于四种电量层级下而调节其照度。举例来说，当电池130的电量层级为最高的第四层级时，背光单元150的照度设定于500尼特(Nit)。当电池130的电量层级为第三层级时，背光单元150的照度设定于400尼特(Nit)。电池130的电量层级为第二层级时，背光单元150的照度设定于300尼特(Nit)。其余的如第一层级时，背光单元150的照度设定于200尼特(Nit)。

输入至显示元件110的图像中的各个画素具有各自的灰阶值(gray level)，此灰阶值介于0至255。根据图像中所有画素的各自的灰阶值，则可以决定此图像的图像内容亮度。举例来说，图像的图像内容亮度为此图像中所有画素的灰阶平均值。于此中，具有高图像内容亮度的图像比具有低图像内容亮度的图像更明亮。在本实施例中，以不同的背光照度以显示具有不同图像内容亮度的图像。因此，背光单元150的照度更可以依据其图像的图像内容亮度而调整。即，当图像内容亮度下降时，则降低背光单元150的照度，藉以节省电池130的电力。

此外，可提出的一点是，当显示具有低图像内容亮度的图像时，背光单元150所产生的光线大部份都会被电子装置100的液晶显示面板(未绘示)所阻挡。因此，若以低背光照度显示具有低图像内容亮度的图像时，不会使此图像品质因此而大幅地下降。并且，藉由将背光单元150设定为低照度以显示具有低图像内容亮度的图像时，亦可有效地减少电池130的耗电量。于此，如以脉宽调制(pulse width modulation，PWM)为例，可藉由调整用于背光单元150的控制信号的工作比(duty ratio)，以控制背光单元150的照度。

请参照第4图，其绘示用于背光单元的控制信号的工作比与图像内容亮度的关系的示意图。如图4所示，图像内容亮度介于0至255之间，而用于背光单元150的控制信号的工作比介于0.5至1(于此，以脉宽调制信号为例)。当在显示具有高图像内容亮度的图像时，则用于背光单元150的控制信号采用较高的工作比。相对之下，当在显示具有低图像内容亮度的图像时，则采用较低的工作比。当然，对于用于背光单元150的控制信号的工作比与图像内容亮度的关系，可视实际需要而设计。

因此，除了可透过电池130的电量层级而决定背光单元150的控制信号的工作比之外，其亦可以透过图像内容亮度而决定。在同时考虑电池130的电量层级及图像内容亮度的条件下，背光单元150其控制信号的工作比是会随着各种情况而变化。

举例来说，在不同的电量层级中，背光单元150的照度可以藉由结合背光单元150其控制信号的工作比以及图像的图像内容亮度而决定。请参照图5，其绘示用于不同电力层级的工作比曲线的示意图。如图5所示，当电池130的电量层级为最高的第四层级时，背光单元150是采用具有最大斜率的工作比曲线进行控制。其中，若图像内容亮度为0，则背光单元150其控制信号的工作比为0.5。而图像内容亮度为255，则其工作比为1。当电池130的电量层级为最低的第一层级时，背光单元150其工作比曲线的斜率最小。其中，若图像内容亮度最低时，则背光单元150其控制信号的工作比为0.2。而图像内容亮度最高时，则其工作比为0.4。

请参照第6图，其绘示电子装置中动态背光控制的方法流程图。如图6所示，用于电子装置中显示元件的动态背光控制的方法包括步骤61至步骤63。在步骤61中，检测输入至显示元件110的图像的图像内容亮度。在步骤62中，检测电子装置100中电池130的电量层级。在步骤63中，根据电池130的电量层级及图像的图像内容亮度，调整电子装置100中背光单元150的照度。

请同时参考图1，在步骤61中，当图像输入到显示元件110时，透过控制单元210取得此图像的图像内容亮度，且此图像内容亮度介于0至255之间。并且，对应不同的图像内容亮度，控制单元210具有预先设定背光单元150其控制信号的工作比，例如第4图中预先设定的工作比曲线。

在步骤62中，耦接于电池130的电池电量层级检测单元230能够检测电池130的电量。由于控制单元210耦接于电池电量层级检测单元230，控制单元210得以取得电池130的相关信息。控制单元210根据电池130的电量层级去决定背光单元150的最大照度及最小照度。例如图3绘示的背光单元150在电池130的不同电量层级下的照度情形。

当在控制单元210接收电池130的电量层级及图像的图像内容亮度的相关信息时，电子装置100的动态背光控制程序如步骤63。在步骤63中，控制单元210依据电池130的电量层级及图像的图像内容亮度，调整背光单元150的照度。举例来说，当电池130的电量在第二层级时，背光单元150的照度依第3图而界定于0至300尼特(Nit)之间。根据预先设定用于背光单元150的工作比与考量不同的图像内容亮度，控制单元210依第5图将用于背光单元150的控制信号的工作比控制在0.3至0.6之间。藉由调整背光单元150以减少背光单元150的耗电量。

在本实施例中，电池电量层级检测单元230的作用在于可方便地检测电子装置100中电池130的电量，而控制单元210则依据电池130的电量层级，以自动地调整背光单元150的照度。当在电池130的电量充沛时，则背光单元150将能供予显示元件110最大照度。随着电池130的电量下降，调整背光单元150的照度，藉此减少耗电量以及节省电池130的电力。除此之外，在考量显示元件130中图像的图像内容亮度时，电池130在不会大量降低图像品质的条件下，予以调整供给背光单元150的电量，以降低耗电量。

由于显示元件的动态背光控制的使用，而延长其电池的使用时间。于是，在电池低电量的情况下，使用者仍可完成某些急迫的工作。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作各种变更与修改。因此，本发明的保护范围应以后附的权利要求所定义的为准。

Claims (12)

1.一种用于电子装置中显示元件的动态背光控制(dynamic backlightcontrol)方法，包括：

检测输入到所述显示元件的图像的图像内容亮度(image-contentlightness)；

检测所述电子装置中的电池的电量层级(power level)；以及

根据所述电池的所述电量层级及所述图像的所述图像内容亮度，调整所述电子装置中的背光单元的照度(illumination)。

2.如权利要求1所述的方法，更包括：

根据所述电池的所述电量层级，决定所述背光单元的最大照度及最小照度。

3.如权利要求2所述的方法，更包括：

根据所述电池的所述电量层级，并于所述背光单元的最大照度与最小照度之间，决定用于各种图像内容亮度的照度。

4.如权利要求1所述的方法，其中当所述图像的所述图像内容亮度下降时，则降低所述背光单元的照度。

5.如权利要求1所述的方法，其中当所述电池的所述电量层级下降时，则降低所述背光单元的照度。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述图像的所述图像内容亮度介于0至255，当所述图像中的画素的所述图像内容亮度上升时，则增加用于显示所述画素的所述背光单元的照度。

7.一种用于电子装置的动态背光控制元件，包括：

电池电量层级检测单元，用以检测所述电子装置中的电池的电量层级；以及

控制单元，耦接于所述电子装置的显示元件的背光单元及该电池电量层级检测单元，该控制单元根据所述电池的所述电量层级及输入到所述显示元件的所述图像的图像内容亮度，调整所述背光单元的照度。

8.如权利要求7所述的动态背光控制元件，其中所述背光单元的最大照度及最小照度藉由所述电池的所述电量层级而决定。

9.如权利要求8所述的动态背光控制元件，其中所述控制单元根据所述电池的所述电量层级，并于所述背光单元的最大照度与最小照度间之间，调整用于各种图像内容亮度的照度。

10.如权利要求7所述的动态背光控制元件，其中当所述图像的所述图像内容亮度下降时，则所述控制单元降低所述背光单元的照度。

11.如权利要求7所述的动态背光控制元件，其中当所述电池的所述电量层级下降时，则所述控制单元降低所述背光单元的照度。

12.如权利要求7所述的动态背光控制元件，其中所述显示元件所显示的所述图像的所述图像内容亮度介于0至255，当得到图像中的画素的所述图像内容亮度上升时，则增加用于显示所述画素的所述背光单元的照度。

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