动态控制系统及其运作方法

技术领域

本发明与显示器有关，特别是关于一种应用于显示驱动电路的动态控制系统及其运作方法。

背景技术

于显示面板驱动电路领域中，去亮度不均(DeMura)补偿技术不断发展而功能愈齐全，但代价即是其所需的面积及功耗亦相对变大。

举例而言，如图1所示，由于补偿模块IP每秒执行次数与显示频率成正比，亦即功耗上升与显示频率成正比，导致在高频(例如120Hz)显示时的功耗明显较低频(例如60Hz)显示时的功耗大幅增加，亟待进一步改善。

发明内容

因此，本发明提出一种动态控制系统及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。

根据本发明的一较佳具体实施例为一种动态控制系统。于此实施例中，动态控制系统包括时序控制模块、补偿模块及增益模块。时序控制模块用以根据显示装置的操作频率提供时序控制信号。补偿模块耦接时序控制模块，用以分别接收输入信号及时序控制信号并根据时序控制信号以特定时序对输入信号进行特定补偿后输出补偿后信号。增益模块分别耦接补偿模块及时序控制模块，用以分别接收补偿后信号及时序控制信号并根据时序控制信号以特定时序对补偿后信号进行增益后产生输出信号。

于一实施例中，补偿模块对输入信号进行的特定补偿为与面板特性有关的去亮度不均(DeMura)补偿或去烙印(DeBurn-in)补偿。

于一实施例中，输入信号包括(M+N)帧画面，当显示装置的操作频率增加时，补偿模块与增益模块根据特定时序于N帧画面处执行且于M帧画面处停止，以减少功耗，M与N均为正整数。

于一实施例中，增益模块的基础设定值为Gain，且((N+M)/N)*(1-50％)≤Gain≤((N+M)/N)*(1+50％)，以使输出信号趋近于输入信号。

于一实施例中，当补偿模块包括多个补偿单元时，时序控制模块独立控制该多个补偿单元中的一个或多个补偿单元，以减少面板闪烁(Flicker)效应。

于一实施例中，该多个补偿单元中的第一补偿单元及第二补偿单元以相同时序执行补偿，以增大功耗降幅。

于一实施例中，该多个补偿单元中的第一补偿单元及第二补偿单元以不同时序执行补偿，以减少调变深度。

于一实施例中，该多个补偿单元包括第一补偿单元及第二补偿单元，第一补偿单元于每一帧画面处执行，而第二补偿单元于一帧画面处执行且于下一帧画面处停止。

于一实施例中，增益模块为多项式、乘法器、位元位移或补偿模块内的原生增益单元。

根据本发明的另一较佳具体实施例为一种动态控制系统运作方法。动态控制系统包括时序控制模块、补偿模块及增益模块。动态控制系统运作方法包括：(a)时序控制模块根据显示装置的操作频率提供时序控制信号；(b)补偿模块根据时序控制信号以特定时序对输入信号进行特定补偿后输出补偿后信号；以及(c)增益模块根据时序控制信号以特定时序对补偿后信号进行增益后产生输出信号。

于一实施例中，补偿模块对输入信号进行的特定补偿为与面板特性有关的去亮度不均补偿或去烙印补偿。

于一实施例中，输入信号包括(M+N)帧画面，当显示装置的操作频率增加时，补偿模块与增益模块根据特定时序于N帧画面处执行且于M帧画面处停止，以减少功耗，M与N均为正整数。

于一实施例中，增益模块的基础设定值为Gain，且((N+M)/N)*(1-50％)≤Gain≤((N+M)/N)*(1+50％)，以使输出信号趋近于输入信号。

于一实施例中，当补偿模块包括多个补偿单元时，时序控制模块独立控制该多个补偿单元中的一个或多个补偿单元，以减少面板闪烁(Flicker)效应。

于一实施例中，该多个补偿单元中的第一补偿单元及第二补偿单元以相同时序执行补偿，以增大功耗降幅。

于一实施例中，该多个补偿单元中的第一补偿单元及第二补偿单元以不同时序执行补偿，以减少调变深度。

于一实施例中，该多个补偿单元包括第一补偿单元及第二补偿单元，第一补偿单元于每一帧画面处执行，而第二补偿单元于一帧画面处执行且于下一帧画面处停止。

相较于现有技术，本发明的动态控制系统及其运作方法应用于显示驱动电路，其于高频显示时通过时序控制信号降低补偿模块补偿输入信号的执行频率以节省功耗，再通过增益模块对补偿后信号进行相对应的增益以使输出信号趋近于输入信号来确保其显示效果，还可独立控制一个或多个补偿模块，以在高频显示下达到省电及减少闪烁的双重功效。

附图说明

图1为现有技术中的补偿模块执行次数与显示频率成正比的时序图。

图2为本发明的一较佳具体实施例中的动态控制系统的示意图。

图3为本发明的补偿模块执行次数在不同显示频率下维持相同的时序图。

图4为本发明根据打一帧停一帧的特定时序所得到增益模块的基础设定值Gain的数值模拟结果的示意图。

图5为本发明的动态控制系统仅执行补偿模块的时序图。

图6为本发明的动态控制系统同时执行增益模块及补偿模块的时序图。

图7为本发明的补偿模块的第一补偿单元与第二补偿单元以相同的特定时序于每一帧画面执行补偿的时序图。

图8为本发明执行如图7所示的相同时序补偿后得到增大功耗降幅的补偿结果的时序图。

图9为本发明的补偿模块的第一补偿单元与第二补偿单元以相同的特定时序于同一帧画面执行补偿且于下一帧画面均不执行补偿的时序图。

图10为本发明执行如图9所示的相同时序补偿后得到增大功耗降幅的补偿结果的时序图。

图11为本发明的补偿模块的第一补偿单元与第二补偿单元分别以不同的特定时序执行补偿的时序图。

图12为本发明执行如图11所示的不同时序补偿后得到减少调变深度的补偿结果的时序图。

图13为本发明的另一较佳具体实施例中的动态控制系统运作方法的流程图。

主要元件符号说明：

F1～F5…第一帧～第五帧

DS…动态控制系统

TM…时序控制模块

IP…补偿模块

GM…增益模块

OF…操作频率

SIN…输入信号

STC…时序控制信号

SCP…补偿后信号

SOUT…输出信号

DMR…去亮度不均补偿

IP1…第一补偿模块

IP2…第二补偿模块

GL…灰阶值

+5…灰阶补偿值

+2…灰阶补偿值

+7…灰阶补偿值

+10…灰阶补偿值

+4…灰阶补偿值

+9…灰阶补偿值

P1…第一灰阶补偿量

P2…第二灰阶补偿量

S10～S30…步骤

具体实施方式

根据本发明的一较佳具体实施例为一种动态控制系统。于此实施例中，动态控制系统可应用于显示装置的显示驱动电路，以在高频显示下能同时达到省电及减少闪烁的双重功效，但不以此为限。

请参照图2，图2为此实施例中的动态控制系统的示意图。如图2所示，动态控制系统DS包括时序控制模块TM、补偿模块IP及增益模块GM。时序控制模块TM分别耦接补偿模块IP及增益模块GM。补偿模块IP耦接增益模块GM。时序控制模块TM用以接收显示装置的操作频率OF并根据显示装置的操作频率OF提供时序控制信号STC至补偿模块IP及增益模块GM。补偿模块IP用以分别接收输入信号SIN及时序控制信号STC并根据时序控制信号STC以特定时序对输入信号SIN进行特定补偿后输出补偿后信号SCP至增益模块GM。增益模块GM用以分别接收补偿后信号SCP及时序控制信号STC并根据时序控制信号STC以特定时序对补偿后信号SCP进行增益后产生输出信号SOUT。

于实际应用中，补偿模块IP对输入信号SIN进行的特定补偿可以是与显示装置的面板特性有关的去亮度不均(DeMura)补偿或去烙印(DeBurn-in)补偿，但不以此为限。此外，增益模块GM可以是多项式、乘法器、位元位移或补偿模块IP内的原生增益单元，但不以此为限。

于一实施例中，输入信号SIN可包括(M+N)帧画面，其中M与N均为正整数。当显示装置的操作频率OF增加时，补偿模块IP与增益模块GM可根据时序控制信号STC以打N帧停M帧的特定时序于N帧画面处执行且于M帧画面处不执行，以达到减少功耗的效果。

换言之，当显示装置操作于高频时，可通过打N帧停M帧的时序控制在(M+N)帧画面中的M帧画面不执行去亮度不均补偿(DMR)或去烙印补偿，以省下N/(N+M)倍的功耗。

举例而言，如图3所示，当显示装置的操作频率OF从60Hz增加为120Hz时，可根据时序控制信号STC以打一帧停一帧的特定时序于第一帧画面F1、第三帧画面F3、第五帧画面F5及第七帧画面F7处执行去亮度不均补偿DMR且于第二帧画面F2、第四帧画面F4、第六帧画面F6及第八帧画面F8处不执行去亮度不均补偿DMR，故能达到减少功耗的效果。需说明的是，在120Hz的频率下根据打一帧停一帧的特定时序执行去亮度不均补偿DMR，相当于60帧画面执行去亮度不均补偿DMR，故可省下0.5倍的功耗。

关于增益模块GM，假设增益模块GM的基础设定值为Gain，且((N+M)/N)*(1-50％)≤Gain≤((N+M)/N)*(1+50％)，以使经由增益模块GM进行增益后输出的输出信号SOUT能够趋近于原来的输入信号SIN。举例而言，当特定时序为一帧画面执行且于下一帧画面不执行(亦即打一帧停一帧)时，增益模块GM的基础设定值Gain的数值模拟结果如图4所示。

请同时参照图5及图6，图5为动态控制系统仅执行补偿模块的时序图。图6为动态控制系统同时执行增益模块及补偿模块的时序图。

如图5所示，当动态控制系统DS仅执行补偿模块IP进行补偿时，其根据时序控制信号STC以每帧都打的特定时序在第一帧画面F1、第二帧画面F2、第三帧画面F3及第四帧画面F4均执行补偿模块IP进行补偿，但不以此为限。

如图6所示，当动态控制系统DS同时执行补偿模块IP及增益模块GM时，其根据时序控制信号STC以打一帧停一帧的特定时序在第一帧画面F1及第三帧画面F3同时执行补偿模块IP及增益模块GM，而在第二帧画面F2及第四帧画面F4不执行补偿模块IP及增益模块GM，但不以此为限。

于一实施例中，当补偿模块IP包括多个补偿单元时，时序控制模块TM可发出时序控制信号STC来独立控制该多个补偿单元中的一个或多个补偿单元，以减少面板闪烁(Flicker)效应，但不以此为限。

需说明的是，补偿模块IP的该多个补偿单元可根据时序控制信号STC以相同或不同的特定时序执行补偿，并无特定的限制，端视实际需求而定。

于一实施例中，补偿模块IP的第一补偿单元IP1及第二补偿单元IP2根据时序控制信号STC以相同的特定时序执行补偿，以达到增大功耗降幅的效果，但不以此为限。

请参照图7及图8，图7为补偿模块的第一补偿单元与第二补偿单元以相同的特定时序于每一帧画面执行补偿的时序图；图8为执行如图7所示的相同时序补偿后得到增大功耗降幅的补偿结果的时序图。

如图7所示，假设补偿模块IP包括第一补偿单元IP1及第二补偿单元IP2，并且第一补偿单元IP1与第二补偿单元IP2根据相同的特定时序(每帧都打)分别以灰阶补偿值+5、+2在第一帧画面F1、第二帧画面F2、第三帧画面F3及第四帧画面F4处执行补偿，使得灰阶值从原本的GL变为GL+7，如图8所示，但不以此为限。

请参照图9及图10，图9为补偿模块的第一补偿单元与第二补偿单元以相同的特定时序于同一帧画面执行补偿且于下一帧画面均不执行补偿的时序图；图10为执行如图9所示的相同时序补偿后得到增大功耗降幅的补偿结果的时序图。

如图9所示，假设补偿模块IP包括第一补偿单元IP1及第二补偿单元IP2，并且第一补偿单元IP1与第二补偿单元IP2根据相同的特定时序(打一帧停一帧)分别以灰阶补偿值+10、+4在第一帧画面F1及第三帧画面F3处执行补偿，而在第二帧画面F2及第四帧画面F4处不执行补偿，以增大第一灰阶补偿量P1，使灰阶值从原本的GL变为GL+14，进而达到增大功耗降幅的效果，如图10所示，但不以此为限。

于另一实施例中，补偿模块IP的第一补偿单元IP1及第二补偿单元IP2根据时序控制信号STC以不同的特定时序执行补偿，以达到减少调变深度的效果，但不以此为限。

请参照图11及图12，图11为补偿模块的第一补偿单元与第二补偿单元分别以不同的特定时序执行补偿的时序图；图12为执行如图11所示的不同的特定时序补偿后得到减少调变深度的补偿结果的时序图。

如图11所示，假设补偿模块IP包括第一补偿单元IP1及第二补偿单元IP2，其中第一补偿单元IP1根据第一特定时序(每帧都打)以灰阶补偿值+5在第一帧画面F1、第二帧画面F2、第三帧画面F3及第四帧画面F4处均执行补偿，而第二补偿单元IP2以第二特定时序(打一帧停一帧)以灰阶补偿值+4在第一帧画面F1、第三帧画面F3处执行补偿且于第二帧画面F2、第四帧画面F4处不执行补偿，以增大第二灰阶补偿量P2，使灰阶值从原本的GL变为GL+9，进而达到增大功耗降幅的效果，如图12所示，但不以此为限。

需说明的是，本发明的时序控制信号STC中的特定时序并不限于上述提及的每帧都打或打一帧停一帧的时序，实际上亦可以是打一帧停两帧、打一帧停三帧等时序，以达到不同的降低功耗效果。

根据本发明的另一较佳具体实施例为一种动态控制系统运作方法。于此实施例中，动态控制系统运作方法可应用于显示装置的显示驱动电路，且动态控制系统可包括时序控制模块、补偿模块及增益模块，但不以此为限。

请参照图13，图13为此实施例中的动态控制系统运作方法的流程图。

如图13所示，动态控制系统运作方法包括下列步骤：

步骤S10：时序控制模块根据显示装置的操作频率提供时序控制信号；

步骤S20：补偿模块根据时序控制信号以特定时序对输入信号进行特定补偿后输出补偿后信号；以及

步骤S30：增益模块根据时序控制信号以特定时序对补偿后信号进行增益后产生输出信号。

需说明的是，于步骤S10中，当显示装置的操作频率增加时，时序控制模块会根据显示装置的操作频率提供相对应的时序控制信号，但不以此为限。此外，于步骤S20中，补偿模块根据时序控制信号对输入信号进行的特定补偿可以是与面板特性有关的去亮度不均补偿或去烙印补偿，但不以此为限。

于步骤S20及S30中，假设输入信号包括(M+N)帧画面，M与N均为正整数，补偿模块与增益模块会根据时序控制信号以特定时序在N帧画面处执行且于M帧画面处停止，以减少功耗，但不以此为限。

于步骤S30中，假设增益模块的基础设定值为Gain，则((N+M)/N)*(1-50％)≤Gain≤((N+M)/N)*(1+50％)，以使输出信号能够趋近于输入信号，但不以此为限。

于实际应用中，补偿模块可包括多个补偿单元，时序控制模块可发出时序控制信号来独立控制该多个补偿单元中的一个或多个补偿单元，以减少面板闪烁效应，但不以此为限。

于步骤S20中，该多个补偿单元中的第一补偿单元及第二补偿单元可视实际需求根据时序控制信号以相同或不同的特定时序执行补偿，但不以此为限。

举例而言，当第一补偿单元及第二补偿单元以不同的特定时序执行补偿时，第一补偿单元可以第一特定时序(每帧都打)于每一帧画面处执行补偿，而第二补偿单元则以第二特定时序(打一帧停一帧)于一帧画面处执行补偿且于下一帧画面处停止补偿，但不以此为限。

相较于现有技术，本发明的动态控制系统及其运作方法应用于显示驱动电路，其于高频显示时通过时序控制信号降低补偿模块补偿输入信号的执行频率以节省功耗，再通过增益模块对补偿后信号进行相对应的增益以使输出信号趋近于输入信号来确保其显示效果，还可独立控制一个或多个补偿模块，以在高频显示下达到省电及减少闪烁的双重功效。