專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了提高液晶板等顯示板的顯示質(zhì)量、而使暗場景的對比度提高同時使白色峰值輝度提高的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，液晶彩色顯示器業(yè)已開發(fā)多種產(chǎn)品，并正在銷售中，為了提高液晶顯示器的顯示質(zhì)量，重要的問題在于提高明亮場景的白色峰值及提高暗場景的對比度。
以往，作為提高暗場景的對比度的方法，如日本國公開特許公報“特開平6-102484號公報(
公開日1994年4月15日)、特開平11-109317號公報(
公開日1999年4月23日)以及特開平11-65528號公報(
公開日1999年3月9日)”所揭示的方法，有從規(guī)定期間中的圖像信號的峰值電平算出增益，根據(jù)該增益使背光源輸出電平變暗，同時擴展圖像信號振幅。利用該方法，在圖像的亮度不變的狀態(tài)下可提高暗場景的對比度。
上述以往的使暗場景的對比度提高的液晶顯示裝置，如圖13所示，由下述各部分構(gòu)成峰值電平檢測電路201、增益計算電路202、振幅調(diào)制電路203、光輸出控制電路204、背光源點燈電路205、液晶驅(qū)動電路206、背光源207、以及液晶板208。
圖像信號輸入上述峰值電平檢測電路201，輸出峰值電平。增益計算電路202中輸入峰值電平檢測電路201的輸出即峰值電平，輸出增益。
增益計算電路202輸出的增益分別輸入到振幅調(diào)制電路203與光輸出控制電路204。振幅調(diào)制電路203中輸入增益計算電路202輸出的增益與圖像信號，輸出調(diào)制振幅后的圖像信號，通過液晶驅(qū)動電路206驅(qū)動液晶板208，進行顯示。另一方面，光輸出控制電路204輸入增益計算電路202輸出的增益，輸出控制背光源207的亮度用的背光源控制信號，通過背光源點燈電路205使背光源207點亮。
下面示出上述液晶顯示裝置中使暗場景中的對比度提高時的動作例。
首先對輸入的圖像信號，用峰值電平檢測電路201檢測例如1個垂直同步期間等的某一定期間的峰值電平，輸出各期間中的峰值電平，接著用增益計算電路202算出增益值。
例如，圖像的峰值是100IRE的一半(50IRE)時，增益為0.5，圖像的峰值是100IRE時增益為1.0。增益計算電路202算出的增益值輸入到振幅調(diào)制電路203與光輸出控制電路204，在振幅調(diào)制電路203以增益值除圖像信號的振幅，同時在光輸出控制電路204以增益值乘使背光源207點亮的通常的控制信號，算出新的背光源207的控制信號。所謂100IRE是圖像為白色時的輸入信號。因此，所謂圖像的峰值是100IRE，意指輸入的圖像信號的、一定期間中的峰值是白的最高灰度等級。
利用以上的方法，例如當圖像信號的峰值是50IRE時，圖像的振幅擴展到2倍，背光源207的亮度減半。結(jié)果，圖像的亮度原樣不變，而構(gòu)成圖像信號的灰度等級變?yōu)?倍，能提高暗場景的對比度。
也就是說，上述方法中由于背光源207的控制信號與增益值相乘，同時用增益值除圖像信號，故綜合的圖像亮度不變。
另一方面，在雜志報道《控制光源的輝度，提高液晶板圖像質(zhì)量》(日經(jīng)電子1999.11.15，NO.757，p.139～146)中記述，通過擴展背光源的控制信號使背光源的最大輝度不是通常點燈時的輝度，而是在不超過背光源額定的范圍下可輸出的最大輝度，來綜合地加亮圖像，這樣能使白色峰值輝度提高。但是，在上述雜志所記述的方法中，在采用例如同樣地擴展背光源的控制信號使白光峰值輝度提高的方法時，與將最大輝度按通常那樣的情況相比，存在暗場景中輸出圖像比輸入圖像更明亮的問題。
例如，背光源的控制信號擴展到1.2倍時，最大輝度為通常顯示的1.2倍，實現(xiàn)了白色峰值輝度的提高，但最低輝度也同樣為1.2倍，因此發(fā)生黑色漂浮。也就是說出現(xiàn)黑色變亮的現(xiàn)象。
而且，這樣，即使施加提高峰值輝度的處理，如果最低輝度也以相同的比例變亮，那末與未提高峰值輝度的情況相比，動態(tài)范圍并未改變。
這里，如果在暗場景中顯示增益值未擴展時的最低輝度，明亮場景中顯示增益值擴展后的峰值輝度，則能進一步擴大動態(tài)范圍。
又，如上述那樣，在擴展與背光源的控制信號相乘的增益值時，背光源中流過的電流增大，耗電也增加。而且，為提高白色峰值亮度，必須施加使圖像的亮度比通常顯示更亮那樣的處理。
這里，在上述圖13所示的以往技術(shù)中，即使施加例如圖像的振幅為2倍、背光源的亮度減半等提高對比度的處理，但因圖像亮度未改變，故顯示質(zhì)量雖也未惡化，但在上述文獻的場合，為了提高峰值輝度，必須施加使圖像的亮度比輸入圖像更亮的那種處理。即，施加使峰值輝度提高處理的結(jié)果，由于圖像的亮度跟原來的圖像有了改變，故也認為顯示質(zhì)量比輸入圖像惡化了。
本發(fā)明鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供通過明亮場景中使白色輝度提高及暗場景中抑制黑色漂浮來擴展動態(tài)范圍、并能進一步抑制電耗增加的顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為達到上述目的，本發(fā)明的顯示裝置，包括顯示板；通過以可變系數(shù)乘輸入的圖像信號求得放大圖像信號并驅(qū)動所述顯示板的可變系數(shù)驅(qū)動裝置；根據(jù)燈控制信號使對所述顯示板進行照明的燈點亮的點燈裝置；根據(jù)從輸入的圖像信號求得的光輸出增益及燈的輸出峰值、對點亮所述燈用的預(yù)設(shè)的光輸出電平進行擴展并輸出光輸出擴展信號的電平擴展信號計算裝置；以及輸入上述光輸出電平擴展信號、同時在比通常的亮度更亮的場景中根據(jù)場景亮度變化輸出為了提高白色峰值輝度而調(diào)整的燈控制信號到點燈裝置、并在通常亮度的場景中算出調(diào)整圖像信號振幅用的圖像振幅增益作為系數(shù)輸出到可變增益驅(qū)動裝置的白色峰值提高裝置。
本發(fā)明的顯示裝置，是在上述的顯示裝置中，所述可變系數(shù)驅(qū)動裝置包括使作為所述白色峰值提高裝置算出的系數(shù)的圖像振幅增益與所述輸入的圖像信號相乘來放大圖像振幅、并輸出到驅(qū)動裝置的可變增益放大裝置；和根據(jù)上述放大后的圖像振幅來驅(qū)動顯示板的驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的顯示裝置，是在上述的顯示裝置中，所述電平擴展信號計算裝置包括從輸入的圖像信號檢測每一定期間的峰值電平的峰值電平檢測裝置；根據(jù)上述峰值電平檢測裝置檢測出的峰值電平算出光輸出增益并輸出的光輸出增益計算裝置；和使上述光輸出增益計算裝置輸出的光輸出增益與點亮所述燈用的預(yù)設(shè)定的光輸出電平之積的最大值與所述燈的峰值相一致而輸出光輸出電平擴展信號的光輸出控制裝置。
本發(fā)明中在以往的顯示裝置中增加白色峰值提高裝置，構(gòu)成將作為調(diào)制裝置的振幅調(diào)制電路置換為可變增益放大裝置的顯示裝置。
這里，白色峰值提高裝置輸入電平擴展信號計算裝置中的光輸出控制裝置的光輸出電平擴展信號，調(diào)制光輸出電平擴展信號，使白色峰值輝度提高，對點燈裝置輸出燈控制信號。又，白色峰值提高裝置算出使圖像振幅放大用的系數(shù)即圖像振幅增益，并輸出到可變系數(shù)驅(qū)動裝置的可變增益放大裝置。可變增益放大裝置中根據(jù)輸入的圖像振幅增益來放大圖像信號，并將放大后的圖像信號供給驅(qū)動裝置。
結(jié)果，在輸入圖像為比通常亮度更亮的場景的圖像時，從圖像信號的峰值電平的時間變化中檢測場景亮度的變化，根據(jù)場景的亮度變化瞬時地控制照明燈的輸出光，視覺上能提高白色峰值輝度。
因此，通過在以往的對比度提高電路中增加白色峰值提高裝置，使在明亮的場景中提高峰值輝度、暗場景中抑制黑色漂浮，從而能提供擴大動態(tài)范圍、并可抑制電耗增加的顯示裝置。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在上述的顯示裝置中，所述白色峰值提高裝置包括檢測亮度的變化成分、并為了使亮度變化得到強調(diào)而算出燈控制信號的校正信號的變化成分檢測塊；算出所述燈控制信號的基準信號與所述圖像振幅增益的基準信號及圖像振幅增益計算塊；和對所述變化成分檢測塊的輸出與所述燈控制信號的基準信號進行相加、并作為所述燈控制信號輸出的加法裝置。
根據(jù)上述的發(fā)明，白色峰值提高裝置由變化成分檢測塊、基準信號及圖像振幅增益計算塊、以及將上述變化成分檢測塊的輸出與上述燈控制信號的基準信號進行相加并作為上述燈控制信號輸出的加法裝置所構(gòu)成。然后，變化成分檢測塊檢測亮度的變化成分，為使亮度變化得到強調(diào)而算出燈控制信號的校正信號。又，基準信號及圖像振幅增益計算塊算出燈控制信號的基準信號與圖像振幅增益。
因此，對輸入明亮場景圖像的場合，在峰值電平變高時，瞬時地提高燈的亮度，峰值電平變低時，瞬時地降低燈的亮度，從而強調(diào)了亮度的變化，在視覺上提高白色峰值輝度。而且，根據(jù)輸入圖像是明亮場景或是通常亮度的場景來改變燈的控制方法，即使在暗電平下改變場景的亮度，也不會瞬間地改變燈的亮度，因此在暗場景中能穩(wěn)定地顯示黑色，抑制黑色漂浮。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在上述的顯示裝置中，所述變化成分檢測塊包括從所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號中減去預(yù)設(shè)的閾值、并輸出相減結(jié)果的正成分的電平變換電路；以某個時間常數(shù)對所述電平變換電路的輸出信號進行微分的微分電路；對所述微分電路的輸出根據(jù)正成分或負成分分別乘以預(yù)設(shè)定的系數(shù)、并算出控制點燈裝置的光量的信號的輝度適應(yīng)變換電路；和通過對所述輝度適應(yīng)變換電路輸出中的變化成分的上限進行限幅、而使燈控制信號不輸出超過燈的峰值的信號的限幅電路。
根據(jù)上述的發(fā)明，變化成分檢測塊由電平變換電路、微分電路、輝度適應(yīng)變換電路以及限幅電路構(gòu)成，檢測輸入的圖像信號為較明亮場景的圖像時的、與峰值電平隨時間經(jīng)過而相應(yīng)的變化成分，為了強調(diào)輸入比較明亮場景的圖像時圖像亮度的變化而算出燈控制信號的校正信號。
即，電平變換電路通過從光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號減去閾值，僅提取相減結(jié)果的正成分，能提取比較明亮的圖像場景中的光輸出電平擴展信號的波形。
因而，白色峰值提高裝置中能夠判別輸入圖像是比較明亮的場景還是通常亮度的場景，當明亮場景時施加強調(diào)峰值電平的亮度變化的處理。
微分電路是以某時間常數(shù)對電平變換電路的輸出進行微分、檢測比較明亮的圖像場景中的光輸出電平擴展信號的變化成分的電路。又，微分電路中通過設(shè)定時間常數(shù)為適當?shù)闹担刂齐S著時間經(jīng)過而相應(yīng)的燈的變化，使得沒有視覺上的不舒適感。因而，白色峰值提高裝置中能夠提取輸入圖像為明亮場景時的峰值電平的變化成分。此外通過設(shè)定時間常數(shù)為適當?shù)闹?，可以設(shè)定為使得隨著時間經(jīng)過而相應(yīng)的燈的變化沒有視覺上的不舒適感。
輝度適應(yīng)變換電路是通過對微分電路輸出的峰值電平的變化成分乘以系數(shù)、來控制燈的變化量使得沒有視覺上的不舒適感的電路。輝度適應(yīng)變換電路中互相獨立地設(shè)定對變化成分的正成分相乘的系數(shù)及對負成分相乘的系數(shù)，分別控制強調(diào)場景變亮?xí)r的亮度變化的程度與強調(diào)場景變暗時的亮度變化的程度，使得沒有視覺上的不舒適感，例如通過將對負成分相乘系數(shù)設(shè)定為0，可設(shè)定使得場景變暗時不強調(diào)亮度的變化。
限幅電路是對校正燈控制信號的結(jié)果的上限及下限進行限幅、使流過燈的電流不超過額定的電路。
通過以上的電路，在變化成分檢出塊中算出燈控制信號的校正信號，使得強調(diào)圖像的亮度的變化。
因此，通過變化成分檢測塊的各具體電路，能可靠地算出燈控制信號的校正信號，使輸入比較明亮場景的圖像時強調(diào)圖像亮度的變化。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在上述顯示裝置中，所述基準信號及圖像振幅增益計算塊包括將所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號限幅為預(yù)設(shè)的閾值、作為燈控制信號的基準信號輸出的波形限制電路；和通過使所述波形限制電路的輸出信號標準化并取倒數(shù)、而算出圖像振幅增益的圖像振幅增益計算電路。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在上述顯示裝置中，所述波形限制電路用與所述電平變換電路的閾值相同的閾值對光輸出電平擴展信號進行限幅。
根據(jù)上述的發(fā)明，基準信號及圖像振幅增益計算塊由波形限幅電路與圖像振幅增益計算電路構(gòu)成，算出燈控制信號的基準信號與圖像振幅增益。
因而，能算出控制燈與圖像信號的信號，并能進行燈的控制和圖像振幅的控制，使輸出圖像的亮度無不舒適感。
即，上述波形限幅電路是對光輸出控制電路輸出的光輸出電平擴展信號限幅為閾值、并算出燈控制信號的基準信號的電路。這里所用的閾值與變化成分檢測塊的電平變換電路所用的閾值相同為好。這樣，白色峰值提高裝置中，通過判別輸入圖像是比較明亮的場景還是通常亮度的場景，并在通常的場景時進行控制，使得不強調(diào)亮度的變化，從而可抑制暗場景中的黑色漂浮。
所謂燈控制信號的基準信號意指除去強調(diào)圖像場景亮度變化的校正部分后的燈控制信號。
上述圖像振幅增益計算電路是對應(yīng)于燈控制信號的基準信號算出使圖像信號放大的系數(shù)的電路。因此，通過對應(yīng)于燈控制信號的基準信號算出調(diào)整圖像信號振幅的系數(shù)，可控制圖像振幅，使輸出圖像亮度無不舒適感。
接著，變化成分檢測塊中，用所述加法裝置將已算出的燈控制信號的校正信號與燈控制信號的基準信號相加，輸出燈控制信號，由點燈裝置進行燈的控制，使得強調(diào)圖像的亮度變化，提高峰值電平。此外，圖像振幅增益被輸入到可變增益放大裝置，將圖像信號與圖像振幅增益相乘，放大圖像信號，并將其供給驅(qū)動裝置。
根據(jù)以上方法，在明亮場景中利用場景的亮度變化來調(diào)整燈的控制信號，暗場景中用使黑對比度提高的以往的控制信號，從而能在暗場景中無黑色漂浮，明亮場景中使白色峰值提高。
又，由于顯示裝置中能顯示的最低輝度與以往方法中未提高白色峰值輝度時的最低輝度相等，顯示裝置中能顯示的最高輝度與以往方法中使白色峰值輝度提高后的最高輝度相等，因此與以往方法相比，能展寬動態(tài)范圍。
又，以往方法在使白色峰值輝度提高時，明亮的場景中總是為了使峰值輝度提高而將燈點亮到高于通常的程度，但本發(fā)明中圖像信號的峰值電平變亮?xí)r，只是瞬時地對燈加亮，故與以往方法中提高白色峰值的情況相比，可減小電耗。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在上述的顯示裝置中，所述變化成分檢測塊包括從所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號中減去預(yù)設(shè)的閾值、并輸出相減結(jié)果的正成分的電平變換電路；以某個時間常數(shù)對所述電平變換電路的輸出信號進行微分的微分電路；對所述微分電路的輸出通過以預(yù)設(shè)的系數(shù)乘以正成分并對負成分限幅、從而算出控制點燈裝置的光量的信號的輝度適應(yīng)變換電路；和通過對所述輝度適應(yīng)變換電路輸出的變化成分的上限進行限幅、而使燈控制信號不輸出超過燈的峰值的信號的限幅電路。
根據(jù)上述的發(fā)明，則在白色峰值提高電路的變化成分檢測塊中，通過調(diào)整微分電路輸出的峰值電平變化成分的振幅，在強調(diào)亮度變化而瞬時地改變燈的亮度的處理中，通過峰值電平變亮?xí)r亮度變化量無不舒適感、而在峰值電平變暗時瞬時地放大圖像振幅僅為燈瞬時變暗的部分，從而即使峰值電平變化，也能控制使畫面不瞬時變暗。
因而，白色峰值提高裝置中，通過對微分電路輸出的峰值電平變化成分的正成分與負成分的各振幅分別獨立地作電平變換，能在強調(diào)亮度的變化、瞬時地改變燈的亮度的處理中，進行設(shè)定使得對亮度變化量無不舒適感。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在上述的顯示裝置中，所述基準信號及圖像振幅增益計算塊包括將所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號限幅為預(yù)設(shè)的閾值、并作為燈控制信號的基準信號輸出的波形限制電路；和通過使與所述輝度適應(yīng)變換電路的輸出中的負成分的相加結(jié)果標準化并取倒數(shù)、從而算出圖像振幅增益的圖像振幅增益計算電路。
根據(jù)上述的發(fā)明，則通過對應(yīng)于燈的控制信號與所述輝度適應(yīng)變換電路輸出的負成分的相加結(jié)果，算出調(diào)整圖像信號振幅用的適當?shù)南禂?shù)，能控制圖像振幅，使得對輸出圖像的亮度無不舒適感。又，所述算出的系數(shù)可控制圖像振幅，使在峰值電平變暗時不強調(diào)亮度的變化。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在上述的顯示裝置中，所謂亮度意指與信號形式(YPbPr、YUV、RGB等)無關(guān)，是根據(jù)構(gòu)成圖像的像素信息計算的、表示圖像幀的亮度的參數(shù)。
因而，最好例如所述亮度是以表示亮度的參數(shù)即圖像幀內(nèi)的輝度(Y)中的最大值、平均值、或最小值為基準。
又，最好所述亮度是以表示亮度的參數(shù)即組合RGB的值為基準，以圖像幀內(nèi)最亮像素的亮度作為圖像幀的亮度。
又，最好所述亮度是生成在圖像幀內(nèi)表示所述亮度的參數(shù)的直方圖、并設(shè)定從上位起相當于例如10％等的規(guī)定％的像素的亮度。
又，最好所述亮度是不只用一個圖像幀內(nèi)的信息決定所述亮度，而是考慮前面圖像幀的信息來決定的。
又，最好所謂通常亮度與比通常亮度更亮的場景是根據(jù)閾值來區(qū)別。
本發(fā)明的其他目的、特征、以及優(yōu)點將通過以下所述而得到充分理解。又，本發(fā)明的利益通過參照附圖的以下說明將益加明顯。


圖1示出本發(fā)明的液晶顯示裝置一實施形態(tài)的框圖。
圖2為上述液晶顯示裝置的光輸出控制電路及白色峰值提高電路中的處理框圖。
圖3(a)～圖3(i)示出上述光輸出控制電路及白色峰值提高電路中光輸出控制信號波形如何改變的波形圖。
圖4示出上述白色峰值提高電路中的微分電路的構(gòu)成框圖。
圖5(a)示出白色峰值提高電路中的電平變換電路的輸出波形圖。
圖5(b)示出白色峰值提高電路中的微分電路的輸出波形圖。
圖6示出上述白色峰值提高電路中的輝度適應(yīng)變換電路的構(gòu)成框圖。
圖7(a)示出白色峰值提高電路中的微分電路的輸出波形圖，圖7(b)示出表示正成分的輸出的波形圖，圖7(c)示出表示負成分的輸出的波形圖，圖7(d)示出輝度適應(yīng)變換電路的輸出波形圖。
圖8示出上述白色峰值提高電路中的限幅電路的構(gòu)成框圖。
圖9(a)示出白色峰值提高電路中的輝度適應(yīng)變換電路的輸出波形圖。
圖9(b)示出白色峰值提高電路中的限幅電路的輸出波形圖。
圖10(a)～圖10(i)示出本發(fā)明的液晶顯示裝置的其他實施形態(tài)，示出光輸出控制電路及白色峰值提高電路中光輸出控制信號波形如何變化的波形圖。
圖11示出上述液晶顯示裝置的其他實施形態(tài)，示出光輸出控制電路及白色峰值提高電路中的處理框圖。
圖12(a)示出光輸出控制信號的波形圖，圖12(b)示出表示圖像振幅增益的輸出的波形圖，圖12(c)示出輸入的圖像信號的峰值電平的波形圖，圖12(d)示出輸出的圖像信號的峰值電平的波形圖。
圖13示出以往的液晶顯示裝置的白色峰值提高電路的框圖。
具體實施例方式
以下用實施例和比較例詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受它們?nèi)魏蜗薅ā?br> 實施形態(tài)1根據(jù)圖1至圖10說明本發(fā)明的一實施形態(tài)如下。本實施形態(tài)中說明作為顯示裝置的液晶顯示裝置。液晶顯示裝置不限于液晶顯示板，可適用于投射型的液晶投影器。
本實施形態(tài)的液晶顯示裝置如圖1所示，包括作為顯示板的液晶板9；作為可變系數(shù)驅(qū)動裝置的可變增益液晶驅(qū)動電路10；根據(jù)作為燈控制信號的背光源控制信號、將作為對所述液晶板9進行照明的燈的背光源8進行點亮的點燈裝置的背光源點燈電路6；作為擴展信號計算裝置的電平擴展信號計算電路11；以及作為白色峰值提高裝置的白色峰值提高電路5。
上述可變增益液晶驅(qū)動電路10由可變增益放大電路3和液晶驅(qū)動電路7構(gòu)成。電平擴展信號計算電路11由峰值電平檢測電路1、光輸出增益計算電路2以及光輸出控制電路4構(gòu)成。
上述的液晶顯示裝置中，峰值電平檢測電路1從輸入的圖像信號中檢測每一個某一定期間的峰值電平并輸出。光輸出增益計算電路2中輸入峰值電平檢測電路1輸出的峰值電平，算出控制背光源8的輸出光的增益值，將光輸出增益值Gs供給光輸出控制電路4。光輸出控制電路4中輸入光輸出增益計算電路2輸出的光輸出增益值Gs，根據(jù)該光輸出增益值Gs算出背光源8的控制信號，將其輸出到白色峰值提高電路5。
白色峰值提高電路5按照輸入的背光源控制信號的變化，調(diào)整背光源的控制信號，使白色峰值輝度提高，并算出調(diào)整圖像振幅的圖像振幅增益值，并將它們輸出。作為燈控制信號的背光源控制信號輸入到背光源點燈電路6，圖像振幅增益值輸入到可變增益放大電路3。
背光源點燈電路6根據(jù)背光源的控制信號調(diào)整背光源8的輸出光。可變增益放大電路3將圖像振幅增益與輸入的圖像信號相乘，調(diào)制圖像振幅，將調(diào)制后的圖像信號供給液晶驅(qū)動電路7。液晶驅(qū)動電路7根據(jù)振幅調(diào)制后的圖像信號使液晶板9動作。峰值電平檢測電路1的峰值電平檢測的動作由于是以往技術(shù)中所用的公知的技術(shù)，故省略其詳細說明。此外，對于光輸出增益計算電路2的電路，以往技術(shù)中是將求得的增益輸出到光輸出控制電路與振幅調(diào)制電路的兩方面，而與之不同的是，差別在于本發(fā)明中只輸出到光輸出控制電路，關(guān)于計算增益的方法與以往技術(shù)相同，因此對光輸出增益計算電路2的動作也省略詳細說明。
以下，根據(jù)圖2及圖3(a)～圖3(i)詳細說明上述光輸出控制電路4及白色峰值提高電路5的構(gòu)成和動作。
光輸出控制電路4如圖2所示，具有乘法器41與電平擴展器42。白色峰值提高電路5由基準信號及圖像振幅增益計算塊53、變化成分檢測塊58以及作為相加裝置的加法器59組成，其中計算塊53由波形限幅電路51及圖像振幅增益計算電路52組成，而變化成分檢測塊58由電平變換電路54、微分電路60、輝度適應(yīng)變換電路70以及限幅電路80組成。
上述光輸出控制電路4中，首先是將前進光輸出增益計算電路2輸出的光輸出增益Gs輸入到乘法器41。這里，設(shè)輸入的增益值為圖3(a)所示那樣的波形。
首先，乘法器41中對通常的燈控制信號即預(yù)設(shè)的光輸出電平的通常燈控制信號L0與光輸出增益值Gs進行相乘，求得圖3(b)所示那樣的相乘燈控制信號Ls。該通常燈控制信號L0不是如以往技術(shù)那樣為了改善黑對比度在暗場景下使背光源8變暗、或如本實施形態(tài)那樣根據(jù)圖像亮度變化改變背光源8的亮度的控制信號，而是以一定亮度點燈的通常的背光源8的控制信號，是由所使用的燈的額定值決定的參數(shù)。
其次，擴展相乘燈控制信號Ls，使控制信號的最大值與燈的峰值相一致，得到如圖3(c)所示波形的光輸出擴展信號Lout。這是以下述作為目的的處理，目的之一是隨著圖像場景亮度的變化實施使背光源8的亮度變化的處理的結(jié)果，使明亮場景中的背光源8的控制信號的基準值與通常燈控制信號L0相一致，目的之二是提高峰值輝度的結(jié)果，使得輸出的亮度是利用背光源8中流過達到額定值的電流能顯示的最大亮度，最大限度地得到白色峰值輝度提高的效果。
接著，將擴展相乘燈控制信號Ls求得的背光源8的光輸出電平擴展信號Lout輸入到白色峰值提高電路5。
白色峰值提高電路5為了分別處理明亮場景中的信號與通常亮度場景中的信號，將光輸出電平擴展信號Lout分別輸入到波形限幅電路51與電平變換電路54。這里，設(shè)判別光輸出電平擴展信號Lout為明亮場景的信號與通常亮度場景的信號的閾值為L1。如后述那樣，明亮場景中在有峰值電平變化時，控制信號便以這里所用的閾值L1為基準作上下變動，因此使這里所用的閾值L1為通常的背光源8的控制信號較為理想。即是說，使閾值L1＝通常燈控制信號L0較好。
波形限幅電路51用閾值L1對光輸出電平擴展信號Lout進行限幅，得到背光源控制信號的基準信號。圖3(d)示出設(shè)閾值L1＝通常燈控制信號L0時的波形限幅電路51的輸出波形。
另一方面，電平變換電路54中從光輸出電平擴展信號Lout減去閾值L1，提取相減結(jié)果的正成分，得到明亮圖像場景中的控制信號波形。圖3(e)示出設(shè)閾值L1＝通常燈控制信號L0時的電平變換電路54的輸出波形。
接著，在微分電路60用某個時間常數(shù)對電平變換電路54的輸出進行微分，求出明亮圖像場景中的控制信號的電平變化量，如圖3(f)所示。
這里，微分電路60由例如圖4所示由多個延時電路61、62、63、加法器64、65、66、67、68以及乘法器69構(gòu)成。
上述的延時電路61、62、63保存例如1個垂直同步期間等的某一定期間的數(shù)據(jù)。將電平變換電路54的輸出LEV輸入到延時電路61，將延時電路61的輸出D1輸入到延時電路62，再將延時電路62的輸出D2輸入到延時電路63，得到輸出D3。
上述加法器64、65、66中，計算電平變換電路54的輸出LEV與輸出D1、D2、D3各自的差分，進而在加法器67、68中將各自的差分結(jié)果相加，通過這樣得到差分的合計值S。接著在乘法器69中將合計值S與系數(shù)α1相乘，得到輸出DIF。
這里作為舉例用了3個延時電路61、62、63，實際上最好用更多的延時電路，例如用10個能保存一秒期間數(shù)據(jù)的延時電路時，便能反映至10秒前的峰值電平變化。根據(jù)峰值電平的變化所改變的背光源8的亮度隨著時間的經(jīng)過至返回到通常的亮度之前，在視覺上最好是幾秒至幾十秒，因此只要用延時電路中保存數(shù)據(jù)的期間與延時電路的個數(shù)進行調(diào)整、使背光源8的變化為最佳就可。
這里在該圖中取系數(shù)α1＝0.3時，對圖5(a)所示的輸入波形進行微分時，就成為圖5(b)所示那樣的波形，可見施加了的處理是在圖像亮度變化處(C)其變化得到強調(diào)，然后依次到點(D)、點(E)、點(F)，隨著時間經(jīng)過，逐漸恢復(fù)到原來亮度。
通過按照該微分電路60的輸出電平改變燈的光輸出量，可以在場景變亮?xí)r實施使燈暫時加亮的處理，可提高白色峰值電平。然而，該變化量不僅在場景變亮?xí)r，而且從明亮場景變到暗場景時也作同樣處理。
這里，在場景變亮?xí)r與場景變暗時以相同的電平改變輸出光時，變暗時比變亮?xí)r其變化的大小更刺眼，故存在圖像質(zhì)量惡化的問題。因此，在所述輝度適應(yīng)變換電路70中，為使燈的輸出光變化量成為如圖3(g)所示那樣適當?shù)碾娖剑瑢ξ⒎蛛娐?0的微分結(jié)果分別對正成分和負成分各自設(shè)定系數(shù)，并相乘、變換電平，在后級限幅電路80中對變化成分的上限進行限幅，從而如圖3(h)所示使控制信號不輸出超過燈的峰值的信號。這里圖3(g)是對正成分乘以1.5、對負成分乘以0.6以后的波形。
以下詳細說明輝度適應(yīng)變換電路70。
輝度適應(yīng)變換電路70如圖6所示，具有正成分提取部71、負成分提取部72、乘法器73、74、以及加法器75。
上述輝度適應(yīng)變換電路70中，首先用正成分提取部71及負成分提取部72分別提取來自所述微分電路60的輸出DIF的正成分和負成分，輸出正成分B1及負成分B2。其次用乘法器73對正成分B1與系數(shù)αp進行相乘，用乘法器74對負成分B2與系數(shù)αm進行相乘，分別得到輸出B3、B4。其次由加法器75將B3、B4相加，得到輸出BRT。
上述輝度適應(yīng)變換電路70中，取系數(shù)αp＝1.2、系數(shù)αm＝0.6時的電路效果如圖7(a)～圖7(d)所示。這里，瞬間改變亮度處理中，當比較瞬間變亮的情況與瞬時變暗的情況時，以相同電平改變亮度的情況下，瞬時變暗時的信號容易引人注目。這是因為，例如在從輝度100cd/m2提高50cd/m2到達150cd/m2時與從100cd/m2下降50cd/m2到達50cd/m2時，若考慮亮度的比率，則前者輝度比為3∶2，與之不同的是，后者輝度比為2∶1。這樣，為使瞬間改變背光源的亮度，在對正方向的變化與對負方向的變化中希望進行輝度適應(yīng)變換，使對正方向的變化實施加權(quán)。
這樣，通過對微分電路60的輸出DIF分別進行正成分和負成分的獨立處理，更能實現(xiàn)視覺上無不舒適感的輝度適應(yīng)變換。
其次，在前述圖2所示的加法器59中，將波形限幅電路51的輸出即基準信號A與限幅電路80中的上限限幅的輸出CLP相加，作為圖3(i)所示的背光源控制信號輸出，輸入到圖1的背光源點燈電路6，調(diào)整燈的輝度。
這里詳細說明上述限幅電路80。
上述限幅電路80如圖8所示，串聯(lián)有上限限幅電路81與下限限幅電路82。
限幅電路80中，輝度適應(yīng)變換電路70的輸出BRT先輸入上限限幅電路81，大于閾值THp的信號被限幅，輸出C1。上述C1輸入到下限限幅電路82，在其中小于閾值THm的信號被限幅，得到輸出CLP。
其結(jié)果，在例如取閾值THp＝10、閾值THm＝-10時，圖9(a)的波形被限幅成如圖9(b)所示。
另一方面，圖2所示的圖像振幅增益計算電路52中，根據(jù)波形限幅電路51將上限限幅的基準信號A，算出調(diào)整圖像振幅的增益，供給圖1所示的可變增益放大電路3。此外，有關(guān)該圖中所示的背光源點燈電路6、液晶驅(qū)動電路7、背光源8、以及液晶板9的各自動作，因為是公知的技術(shù)，故省略其說明。
如圖1所示，通過將白色峰值提高電路5輸出的上述光輸出控制信號輸入到背光源點燈電路6，調(diào)整背光源8的輝度，得到暗場景中的對比度與明亮場景中的白色峰值輝度兩方面都提高的高質(zhì)量顯示。
這里，如在圖像峰值電平變暗的場合不想實施強調(diào)亮度變化的處理，則只要在圖6所示的輝度適應(yīng)變換電路70中施行使系數(shù)αm＝0的處理即可。這樣，系數(shù)αm＝0時的光輸出控制信號的波形如圖10(a)～圖10(i)所示。該圖的構(gòu)成是與圖3(a)～圖3(i)相同的，故省略其說明，但從圖10(a)～圖10(i)可見未強調(diào)對負方向的亮度變化。
又，采用本實施形態(tài)的圖像振幅增益時的、相對于輸入顯示的顯示畫面亮度如表1所示。順便對采用以往技術(shù)的增益時的、相對于輸入顯示的顯示畫面亮度列出如表2所示。
表1 采用本實施形態(tài)的振幅增益時的、相對于輸入的顯示畫面的亮度

表2 采用以往技術(shù)的增益時的、相對于輸入的顯示畫面的亮度

這樣，本實施形態(tài)的液晶顯示裝置構(gòu)成為在以往的液晶顯示裝置中加上白色峰值提高電路5、并將作為調(diào)制裝置的振幅調(diào)制電路置換為可變增益放大電路3的液晶顯示裝置。
這里，白色峰值提高電路5輸入電平擴展信號計算電路11中的光輸出控制電路4的光輸出電平擴展信號Lout，調(diào)制光輸出電平擴展信號Lout，使白色峰值輝度提高，將背光源控制信號輸出到背光源點燈電路6。又，白色峰值提高電路5算出使圖像振幅放大用的系數(shù)即圖像振幅增益，輸出到可變增益液晶驅(qū)動電路10的可變增益放大電路3?？勺冊鲆娣糯箅娐?根據(jù)輸入的圖像振幅增益，在輸入圖像為比通常的亮度更亮的場景的圖像時，根據(jù)圖像信號的峰值電平的時間變化檢測場景的亮度變化，根據(jù)場景的亮度變化瞬間控制照明燈的輸出光，在視覺上能使白色峰值輝度提高。
因此，通過對以往的對比度提高電路增加白色峰值提高電路5，在明亮場景中使峰值輝度提高，在暗場景中抑制黑色漂浮，從而提供能擴大動態(tài)范圍、又抑制電耗增加的液晶顯示裝置。
又，本實施形態(tài)的液晶顯示裝置中，白色峰值提高電路5由變化成分檢出塊58、基準信號及圖像振幅增益計算塊53、將變化成分檢出塊58的輸出與背光源控制信號的基準信號A相加并作為背光源控制信號輸出的加法器59所構(gòu)成。然后，變化成分檢出塊58檢測亮度的變化成分，為強調(diào)亮度變化，算出背光源控制信號的校正信號。此外，基準信號及圖像振幅增益計算塊53算出背光源控制信號的基準信號A與圖像振幅增益。
因此，對輸入明亮場景圖像的場合，通過在峰值電平變高時瞬時地提高背光源8的亮度，峰值電平變低時瞬時地降低背光源8的亮度，從而強調(diào)亮度的變化，在視覺上提高白色峰值輝度。而且，根據(jù)輸入圖像是明亮場景或是通常亮度的場景，改變背光源8的控制方法，即使在暗電平下改變場景的亮度，也不會瞬間地改變背光源8的亮度，因此在暗場景中能穩(wěn)定地顯示黑色，抑制黑色漂浮。
又，本實施形態(tài)的液晶顯示裝置中，變化成分檢測場58由電平變換電路54、微分電路60、輝度適應(yīng)變換電路70以及限幅電路80構(gòu)成，檢測輸入的圖像信號為較明亮場景的圖像時的、隨著峰值電平的時間經(jīng)過而相應(yīng)的變化成分，為了在輸入比較明亮場景圖像時強調(diào)圖像亮度的變化，算出背光源控制信號的校正信號。
即，電平變換電路54通過從光輸出控制電路4輸出的光輸出電平擴展信號Lout減去閾值，僅提取相減結(jié)果的正成分，則能提取比較明亮的圖像場景中的光輸出電平擴展信號Lout的波形。
因而，白色峰值提高電路5中能夠判別輸入圖像是比較明亮的場景還是通常亮度的場景，當明亮場景時施加強調(diào)峰值電平的亮度變化的處理。
又，微分電路60是以某時間常數(shù)對電平變換電路54的輸力進行微分、檢測比較明亮的圖像場景中的光輸出電平擴展信號Lout的變化成分的電路。又，微分電路60中通過設(shè)定時間常數(shù)為適當?shù)闹?，控制隨著時間經(jīng)過而相應(yīng)的背光源8的變化，使得沒有視覺上的不舒適感。因而，白色峰值提高電路5中能夠提取輸入圖像為明亮場景時的峰值電平的變化成分。另外通過適當設(shè)定時間常數(shù)，可以設(shè)定為使得隨著時間經(jīng)過而相應(yīng)的背光源8的變化無視覺不舒適感。
又，輝度適應(yīng)變換電路70是通過對微分電路60輸出的峰值電平的變化成分乘以系數(shù)、來控制背光源8的變化量使得沒有視覺上的不舒適感的電路。輝度適應(yīng)變換電路70中互相獨立地設(shè)定對變化成分的正成分相乘的系數(shù)與對負成分相乘的系數(shù)，分別控制強調(diào)場景變亮?xí)r的亮度變化的程度與強調(diào)場景變暗時的亮度變化的程度無視覺不舒適感，例如通過以對負成分相乘系數(shù)設(shè)定為0，可設(shè)定為使得場景變暗時不強調(diào)亮度的變化。
又，限幅電路80是對校正背光源8的控制信號的結(jié)果的上限及下限進行限幅、使流過背光源子的電流不超過定額的電路。
通過以上的電路，在變化成分檢出塊58中算出背光源控制信號的校正信號，使得強調(diào)圖像亮度的變化。
因此，通過變化成分檢測塊58的各具體電路，能可靠地算出背光源控制信號的校正信號，使得在輸入較明亮場景的圖像時強調(diào)圖像亮度的變化。
又，本實施形態(tài)的液晶顯示裝置中，基準信號及圖像振幅增益計算塊53由波形限幅電路51與圖像振幅增益計算電路52構(gòu)成，算出背光源控制信號的基準信號A與圖像振幅增益。
因而，能算出控制背光源8與圖像信號的信號，并能進行背光源8的控制和圖像振幅的控制，使輸出圖像的亮度無不舒適感。
即，波形限幅電路51是用閾值51對光輸出控制電路4輸出的光輸出電平擴展信號Lout進行限幅、并算出背光源控制信號的基準信號A的電路。這里所用的閾值L1與變化成分控制塊58的電平變換電路54所用的閾值L1相同為好。這樣，白色峰值提高電路5通過判別輸入圖像是比較明亮的場景還是通常亮度的場景，并在通常的場景時控制使得不強調(diào)亮度的變化，從而可抑制暗場景中的黑色漂浮。
又，所謂背光源控制信號的基準信號A是指除去強調(diào)圖像場景亮度變化的校正部分后的背光源控制信號。
上述圖像振幅增益計算電路52是對應(yīng)于背光源控制信號的基準信號算出使圖像信號放大的系數(shù)的電路。因此通過對應(yīng)于背光源控制信號的基準信號算出調(diào)整圖像信號振幅的系數(shù)，可控制圖像振幅，使輸出圖像亮度無不舒適感。
接著，變化成分檢測塊58中用加法器59將已算出的背光源控制信號的校正信號與背光源控制信號的基準信號A相加，輸出背光源控制信號，由背光源點燈電路6進行背光源8的控制，使強調(diào)圖像的亮度變化，提高峰值電平。此外，圖像振幅增益被輸入到可變增益放大電路3，將圖像信號與圖像振幅增益相乘，放大圖像信號，并將其供給液晶驅(qū)動電路7。
根據(jù)以上方法，通過在明亮場景中利用場景的亮度變化調(diào)整燈的控制信號，在暗場景中采用使黑對比度提高的以往的控制信號，從而能實現(xiàn)在黑場景中無黑色漂移，明亮場景中使白色峰值提高。
又，液晶顯示裝置中能顯示的最低輝度與以往方法中未提高白色峰值輝度時的最低輝度相等，液晶顯示裝置中能顯示的最高輝度與以往方法中使白色峰值輝度提高后的最高輝度相等，因此與以往方法相比，能展寬動態(tài)范圍。
又，以往方法中在使白色峰值輝度提高時，明亮的場景中為了使峰值輝度提高總是將燈點亮到高于通常亮度的程度，但本實施形態(tài)中圖像信號的峰值電平變亮?xí)r只是瞬時地對背光源8加亮，故與以往方法中提高白色峰值的情況相比，可減小電耗。
又，本實施形態(tài)的顯示裝置中，所謂亮度意指與信號形式無關(guān)、而根據(jù)構(gòu)成圖像的像素信息計算的、表示圖像幀的亮度的參數(shù)。
因而，最好例如所述亮度是以表示亮度的參數(shù)即圖像幀內(nèi)的輝度(Y)中的最大值、平均值或最小值作為基準。
又，最好所述亮度是以表示亮度的參數(shù)即組合RGB的值為基準，以圖像幀內(nèi)最亮像素的亮度作為圖像幀的亮度。
又，最好所述亮度是生成在圖像內(nèi)表示所述亮度的參數(shù)的直方圖、并設(shè)定從上位起相當于例如10％等的規(guī)定％的像素的亮度。
又，最好所述亮度是不只用一個圖像幀內(nèi)的信息決定所述亮度，而是考慮前面圖像幀的信息決定的。
又，最好所謂通常亮度與比通常亮度更亮的場景是根據(jù)閾值來區(qū)別。
實施形態(tài)2根據(jù)圖11和圖12說明本發(fā)明的另一實施形態(tài)如下。為說明方便起見，對于與所述實施形態(tài)1的附圖所示的構(gòu)件有相同功能的構(gòu)件，標注相同標號并省略其說明。
本實施形態(tài)中，液晶顯示裝置的總體構(gòu)成例雖然如實施形態(tài)1中的圖1所示的那樣，但光輸出控制電路4及白色峰值提高電路5中施行與上述實施形態(tài)1不同的處理。即在實施形態(tài)1的圖6所示輝度適應(yīng)變換電路70中，是使系數(shù)αm＝0，施行對負方向的亮度變化不作強調(diào)的處理，但本實施形態(tài)中，也同樣地對負方向的亮度變化不作強調(diào)的處理。
圖11示出本實施形態(tài)的光輸出控制電路104及白色峰值提高電路105的構(gòu)成例。
即，本實施形態(tài)的光輸光出控制電路104中，與實施形態(tài)1的光輸出控制電路4作比較時，在乘法器41之前設(shè)置增益電平調(diào)整電路140這一點有所不同。
另外，白色峰值提高電路105中，與實施形態(tài)1的白色峰值提高電路105作比較時，基準信號及圖像振幅增益算出塊53的圖像振幅增益計算電路105由負成分提取電路151、加法器152以及除法器153構(gòu)成這一點有所不同。
上述的光輸出控制電路104中，首先將前述實施形態(tài)1的圖1所示的光輸出增益計算電路2輸出的光輸出增益值Gs輸入到該光輸出控制電路104。該光輸出增益Gs被輸入增益電平調(diào)整電路140，經(jīng)電平變換后，在乘法器41中與通常燈控制信號L0相乘。相乘結(jié)果輸入到電平擴展器42，經(jīng)電平擴展后，輸入到白色峰值提高電路105中的波形限幅電路51與電平變換電路54。
電平變換電路54的輸出經(jīng)微分電路60微分后，輸入輝度適應(yīng)變換電路70。輝度適應(yīng)變換電路70的輸出分別輸入到限幅電路80及圖像振幅增益計算電路150的負成分提取電路151。
上述限幅電路80的輸出在加法器59中與波形限幅電路51的輸出相加，輸出作為背光源控制信號。又，負成分提取電路151的輸出在加法器152中與波形限幅電路51的輸出相加，通過除法器153后，作為圖像振幅增益輸出。
以下對上述光輸出控制電路104及白色峰值提高電路105的動作詳加說明。
首先，輸入到光輸出控制電路104的光輸出增益值在增益電平調(diào)整電路140作電平變換。這里增益電平調(diào)整電路140是將圖1所示的光輸出增益計算電路2算出的光輸出增益值Gs校正為接近于1的值的電路，α是滿足0＜α＜1.0的系數(shù)。
另外，乘法器41、電平擴展器42、電平變換電路54、微分電路60、輝度適應(yīng)變換電路70、以及限幅電路80，由于與圖2的各該電路相同，故省略其說明。
圖像振幅增益計算電路150的負成分提取電路151對輝度適應(yīng)變換電路70輸出的正成分進行限幅。該負成分提取電路151的輸出在加法器152與波形限幅電路51的輸出相加后，輸入到除法器153。除法器153中以加法器152的相加結(jié)果除閾值L1，輸出圖像振幅增益。另外，之所以用加法器152的相加結(jié)果除閾值L1，是因為它是以閾值L1除加法器152的相加結(jié)果并取倒數(shù)。結(jié)果，上述各電路的輸出如圖12(a)～圖12(d)所示。
這樣，本實施形態(tài)的液晶顯示裝置在白色峰值提高電路105的變化成分檢測塊58中，通過調(diào)整微分電路60輸出的峰值電平變化成分的振幅，來強調(diào)亮度變化、瞬間改變背光源8亮度，在這樣的處理中，當峰值電平變亮?xí)r，亮度的變化量沒有不舒適感，而當峰值電平變暗時，僅在背光源8瞬間變暗的部分瞬間地放大圖像振幅，從而即使峰值電平變化，也能控制使畫面瞬間不變暗。
因此，通過在白色峰值提高電路105中各自獨立地對微分電路60輸出的峰值電平的變化成分的正成分與負成分的各振幅作電平變換，來強調(diào)亮度變化、瞬間改變背光源8亮度的處理中，能夠設(shè)定使亮度變化量無不舒適感。
又，本實施形態(tài)的液晶顯示裝置通過與背光源8的控制信號與輝度適應(yīng)變換電路70輸出的負成分的相加結(jié)果對應(yīng)地算出為了調(diào)整圖像信號的振幅的適當?shù)南禂?shù)，控制圖像振幅使輸出圖像的亮度沒有不舒適感。又，所述算出的系數(shù)在峰值電平變暗時，可控制圖像振幅使得不強調(diào)亮度的變化。
又，本發(fā)明不限于上述的各實施形態(tài)，在權(quán)利要求項所示的范圍內(nèi)可作各種變更。對于適當組合不同實施形態(tài)各自揭示的技術(shù)裝置而得到的實施形態(tài)也包含在本發(fā)明的技術(shù)裝置中。
又，實施本發(fā)明用的最佳形態(tài)項中實施的具體的實施形態(tài)或?qū)嵤├冀K是理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容的例子，不應(yīng)僅限于這樣的具體例子作狹義解釋，在本發(fā)明的精神及以下的權(quán)利要求范圍內(nèi)可作各種變更并加以實施。
工業(yè)上的實用性本發(fā)明通過在明亮場景中使峰值輝度提高、暗場景中抑制黑色浮動從而提供能擴展動態(tài)范圍并抑制電耗增加的顯示裝置。
因此可適用于例如液晶顯示裝置、投影型液晶投影機等的顯示裝置中。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于，包括顯示板；通過以可變系數(shù)乘輸入的圖像信號求得放大圖像信號并驅(qū)動所述顯示板的可變系數(shù)驅(qū)動裝置；根據(jù)燈控制信號使對所述顯示板進行照明的燈點亮的點燈裝置；根據(jù)從輸入的圖像信號求得的光輸出增益及燈的輸出峰值、對點亮所述燈用的預(yù)設(shè)的光輸出電平進行擴展并輸出光輸出擴展信號的電平擴展信號計算裝置；以及輸入所述光輸出電平擴展信號、同時在比通常的亮度更亮的場景中根據(jù)場景亮度變化輸出為了提高白色峰值輝度而調(diào)整的燈控制信號到點燈裝置、并在通常亮度的場景中算出調(diào)整圖像信號振幅用的圖像振幅增益作為系數(shù)輸出到可變增益驅(qū)動裝置的白色峰值提高裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述可變系數(shù)驅(qū)動裝置包括使作為所述白色峰值提高裝置算出的系數(shù)的圖像振幅增益與所述輸入的圖像信號相乘來放大圖像振幅、并輸出到驅(qū)動裝置的可變增益放大裝置；和根據(jù)所述放大后的圖像振幅來驅(qū)動顯示板的驅(qū)動裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述電平擴展信號計算裝置包括從輸入的圖像信號檢測每一定期間的峰值電平的峰值電平檢測裝置；根據(jù)所述峰值電平檢測裝置檢測出的峰值電平算出光輸出增益并輸出的光輸出增益計算裝置；和使所述光輸出增益計算裝置輸出的光輸出增益與點亮所述燈用的預(yù)設(shè)定的光輸出電平之積的最大值與所述燈的峰值相一致而輸出光輸出電平擴展信號的光輸出控制裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述白色峰值提高裝置包括檢測亮度的變化成分、并為了使亮度變化得到強調(diào)而算出燈控制信號的校正信號的變化成分檢測塊；算出所述燈控制信號的基準信號與所述圖像振幅增益的基準信號及圖像振幅增益計算塊；和對所述變化成分檢測塊的輸出與所述燈控制信號的基準信號進行相加、并作為所述燈控制信號輸出的加法裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，所述變化成分檢測塊包括從所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號中減去預(yù)設(shè)的閾值、并輸出相減結(jié)果的正成分的電平變換電路；以某個時間常數(shù)對所述電平變換電路的輸出信號進行微分的微分電路；對所述微分電路的輸出根據(jù)正成分或負成分分別乘以預(yù)設(shè)定的系數(shù)、并算出控制點燈裝置的光量的信號的輝度適應(yīng)變換電路；和通過限幅所述輝度適應(yīng)變換電路輸出中的變化成分的上限進行限幅、而使燈控制信號不輸出超過燈的峰值的信號的限幅電路。
6.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，所述基準信號及圖像振幅增益計算塊包括將所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號限幅為預(yù)設(shè)的閾值、作為燈控制信號的基準信號輸出的波形限制電路；和通過使所述波形限制電路的輸出信號標準化并取倒數(shù)、而算出圖像振幅增益的圖像振幅增益計算電路。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，所述波形限制電路用與所述電平變換電路的閾值相同的閾值對光輸出電平擴展信號進行限幅。
8.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，所述變化成分檢測塊包括從所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號中減去預(yù)設(shè)的閾值、并輸出相減結(jié)果的正成分的電平變換電路；以某個時間常數(shù)對所述電平變換電路的輸出信號進行微分的微分電路；對所述微分電路的輸出通過以預(yù)設(shè)的系數(shù)乘以正成分并對負成分限幅、從而算出控制點燈裝置的光量的信號的輝度適應(yīng)變換電路；和通過對所述輝度適應(yīng)變換電路輸出的變化成分的上限進行限幅、而使燈控制信號不輸出超過燈的峰值的信號的限幅電路。
9.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，所述基準信號及圖像振幅增益計算塊包括將所述光輸出控制裝置輸出的光輸出電平擴展信號限幅為預(yù)設(shè)的閾值、并作為燈控制信號的基準信號輸出的波形限制電路；和通過使與所述輝度適應(yīng)變換電路的輸出中的負成分的相加結(jié)果標準化并取倒數(shù)、從而算出圖像振幅增益的圖像振幅增益計算電路。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所謂亮度意指與信號形式無關(guān)，是根據(jù)構(gòu)成圖像的像素信息計算的、表示圖像幀的亮度的參數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，所述亮度是以表示亮度的參數(shù)即圖像幀內(nèi)的輝度(Y)中的最大值、平均值、或最小值為基準。
12.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，所述亮度是以表示亮度的參數(shù)即組合RGB的值為基準，以圖像幀內(nèi)最亮像素的亮度作為圖像幀的亮度。
13.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，所述亮度是生成在圖像幀內(nèi)表示所述亮度的參數(shù)的直方圖、并設(shè)定從上位起相當于規(guī)定％的像素的亮度。
14.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，所述亮度是不只用一個圖像幀內(nèi)的信息來決定所述亮度，而是也考慮前面圖像幀的信息來決定的。
15.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，所謂通常亮度與比通常亮度更亮的場景是根據(jù)域值來區(qū)別。
全文摘要
顯示裝置設(shè)有液晶板(9)、背光源(8)、背光源點燈電路(6)；液晶驅(qū)動電路(7)；檢測每一定期間的峰值電平的峰值電平檢測電路(1)；根據(jù)峰值電平輸出光輸出增益的光輸出增益計算電路(2)；擴展光輸出增益與通常燈控制信號的積、并輸出光輸出電平擴展信號Lout的光輸出控制電路(4)；在明亮的場景中根據(jù)場景的亮度變化調(diào)整燈控制信號使白色峰值輝度提高并輸出到背光源點亮電路(6)、同時在暗場景中算出調(diào)整圖像信號振幅用的圖像振幅增益并輸出的白色峰值提高電路(5)；將圖像信號與圖像振幅增益相乘并輸出至液晶驅(qū)動電路(7)的可變增益放大電路(3)。
文檔編號G09G3/20GK1625763SQ02828820
公開日2005年6月8日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月7日
發(fā)明者佐佐木崇 申請人:夏普株式會社