專利名稱：顯示設(shè)備和顯示控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示設(shè)備和顯示控制方法，尤其涉及用于減少圖像閃爍的顯示設(shè)備和顯示控制方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示(LCD)設(shè)備包括具有用紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)著色的濾色基板和液晶層的液晶面板，以及置于其后側(cè)的背光。
在LCD設(shè)備中，液晶層中液晶分子的扭曲通過改變電壓來控制。來自背光根據(jù)液晶分子的扭曲穿過液晶層的光束穿過用R、G和B著色的濾色基板，使各光束變成R、G或B光束。由此顯示圖像。
在以下描述中，通過改變電壓控制液晶分子的扭曲來改變光的透射率被稱為“孔徑比控制”。從用作光源的背光發(fā)出的光的亮度被稱為“發(fā)光亮度”，而從液晶面板的正面發(fā)出的光的亮度，即由觀看所顯示圖像的用戶感知的光的強(qiáng)度被稱為“顯示亮度”。
在常規(guī)的LCD設(shè)備中，背光用(基本上)最大強(qiáng)度均勻地照亮液晶面板的整個屏幕，并且只有液晶面板中各像素的孔徑比被控制成可在該屏幕的每個像素中獲得所需顯示亮度。在該情形中，即使在整個屏幕為暗時背光也以最大發(fā)光亮度發(fā)光，這會引起高功耗的問題。
作為該問題的對策，提出了一種將屏幕分成多個區(qū)域并以區(qū)域?yàn)閱挝豢刂票彻獾陌l(fā)光亮度的方法(例如參見專利文獻(xiàn)1和2日本未審查專利申請公報No.2004-212503和2004-246117)。
根據(jù)這些公知技術(shù)的背光控制參照圖1A～1C進(jìn)行描述。
圖1A示出在LCD設(shè)備中顯示的原始圖像P1。該原始圖像P1在其中心具有橢圓形最暗區(qū)域R1。越朝區(qū)域R1外側(cè)，該圖像變得越亮。
圖1B示出背光的簡化配置。
在圖1B所示的背光中，發(fā)光區(qū)域有24個，即水平方向4個區(qū)域x垂直方向6個區(qū)域。
當(dāng)圖1B所示的背光對應(yīng)于原始圖像P1發(fā)光時，背光抑制圖1B中兩個陰影區(qū)域的發(fā)光亮度(變暗)。
結(jié)果，在整個背光中，對于圖1A所示的原始圖像P1可獲得圖1C所示的發(fā)光亮度的分布，并且對應(yīng)于最暗區(qū)域R1的背光部分變暗。因此，降低了功耗。

發(fā)明內(nèi)容
然而，可能會有圖2所示的情形，即在原始圖像P2的最暗區(qū)域R1中存在一明亮區(qū)域R2。在該情形中，背光的發(fā)光亮度和各像素的孔徑比被控制成可在區(qū)域R2中獲得足夠的顯示亮度。
原始圖像P1和P2在區(qū)域R1具有相同的顯示亮度。為便于顯示高亮度的區(qū)域R2，在顯示原始圖像P2時背光的發(fā)光亮度被設(shè)置成比顯示原始圖像P1時高。另一方面，在顯示原始圖像P2時區(qū)域R1中在區(qū)域R2周圍的像素的孔徑比被設(shè)置成比顯示原始圖像P1時低。
在LCD設(shè)備中，背光的發(fā)光亮度和像素的孔徑比以圖像為單位來控制。如果背光的發(fā)光亮度與像素的孔徑比之間的關(guān)系未正確設(shè)置或包括一誤差，則在多個圖像中應(yīng)當(dāng)具有相同顯示亮度的區(qū)域會被顯示成具有變化的顯示亮度。這會被用戶感知為圖像的閃爍。
本發(fā)明根據(jù)這些情形作出，并涉及減少圖像的閃爍。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供了在預(yù)定顯示區(qū)域中顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像的一種顯示設(shè)備。該顯示設(shè)備包括背光，包括與顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；面板，包括與顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，并以像素為單位改變來自光源的光的透射率；面板控制裝置，用于根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度，并根據(jù)分別設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率；存儲裝置，用于存儲將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值的非線性轉(zhuǎn)換表；以及背光控制裝置，用于根據(jù)該非線性轉(zhuǎn)換表將由面板控制裝置設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值，并向背光提供該光源控制值。
非線性轉(zhuǎn)換表可以是這樣的一個表當(dāng)發(fā)光亮度變大時，因發(fā)光亮度增大預(yù)定單位引起的光源控制值的變化量變大。
非線性轉(zhuǎn)換表可以是這樣的一個表因發(fā)光亮度增大預(yù)定單位引起的光源控制值的變化率為預(yù)定率或更低。
面板控制裝置還可設(shè)置各光源的發(fā)光亮度的最低值。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供一種對顯示設(shè)備的顯示控制方法，該顯示設(shè)備包括背光，包括與預(yù)定顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；面板，包括與顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，以像素為單位改變來自光源的光的透射率，并在顯示區(qū)域顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像。該顯示控制方法包括以下步驟根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度，并根據(jù)分別設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率；以及根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值以將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值，并向背光提供該光源控制值。
當(dāng)根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度時，該發(fā)光亮度可被設(shè)置成在前次設(shè)置的發(fā)光亮度的一級灰度內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，多個光源的每一個的發(fā)光亮度根據(jù)圖像信號來分別設(shè)置。同樣，各像素中光的透射率根據(jù)分別設(shè)置的發(fā)光亮度來設(shè)置。此外，發(fā)光亮度根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表被轉(zhuǎn)換成光源控制值，以將該發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值，并且向背光提供該光源控制值。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，可顯示圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可減少圖像的閃爍。


圖1A～1C示出背光的常規(guī)控制；圖2示出背光的常規(guī)控制；圖3示出用作本發(fā)明基礎(chǔ)的液晶顯示(LCD)設(shè)備的配置的一個示例；圖4是示出在如圖3所示的LCD設(shè)備中執(zhí)行的顯示控制過程的流程圖；圖5示出背光的總體控制和部分控制；圖6示出背光控制值轉(zhuǎn)換表；圖7示出圖3所示LCD設(shè)備中發(fā)光亮度的變化率η；圖8A～8D示出確定光源BL11～BL56的發(fā)光亮度以及各像素的孔徑比的過程；圖9示出在LCD設(shè)備中顯示的運(yùn)動圖像；
圖10示出發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的理想關(guān)系；圖11示出當(dāng)液晶控制的響應(yīng)發(fā)生延遲時發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系；圖12示出在圖11所示的各半幀時刻上顯示亮度的變化率；圖13示出當(dāng)設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中發(fā)生設(shè)置誤差時發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系；圖14示出在圖13所示的各半幀時刻上顯示亮度的變化率；圖15示出當(dāng)液晶控制的響應(yīng)發(fā)生延遲并且設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中發(fā)生設(shè)置誤差時發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系；圖16示出在圖15所示的各半幀時刻上顯示亮度的變化率；圖17示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的LCD設(shè)備的配置的一個示例；圖18示出背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表；圖19示出圖17所示LCD設(shè)備中發(fā)光亮度的變化率η；圖20用于比較圖7所示和圖19所示的亮度變化率η；圖21是示出在圖17所示LCD設(shè)備中執(zhí)行的顯示控制過程的流程圖；圖22示出圖17所示LCD設(shè)備中發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系；圖23示出在圖22所示的各半幀時刻上顯示亮度的變化率。
具體實(shí)施例方式
在描述本發(fā)明的各個實(shí)施例之前，以下先討論各權(quán)利要求的特征與說明書或附圖中所述各實(shí)施例中的具體要素之間的對應(yīng)性。本描述旨在確保在說明書或附圖中描述支持本發(fā)明的各個實(shí)施例。因而，即使以下各實(shí)施例中的一個要素未被描述為相關(guān)于本發(fā)明的某一特征，也并非必然表示該要素與權(quán)利要求的該特征不相關(guān)。反之，即使在本文中一要素被描述為相關(guān)于權(quán)利要求的某一特征，也并非必然表示該要素不權(quán)利要求的其它特征不相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的顯示設(shè)備是在預(yù)定顯示區(qū)域中顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像的顯示設(shè)備(例如圖17所示的液晶顯示設(shè)備101)。該顯示設(shè)備包括背光(例如圖17所示的背光12)，包括與該顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；面板(例如圖17所示的液晶顯示面板11)，包括與該顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，并以像素為單位改變來自光源的光的透射率；面板控制裝置(例如圖17所示的液晶面板控制電路131)，用于根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度，并根據(jù)分別設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率；存儲裝置(例如圖17所示的存儲器132)，用于存儲將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值的非線性轉(zhuǎn)換表；以及背光控制裝置(例如圖17所示的光源控制電路33)，用于根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表將由面板控制裝置設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值，并向背光提供該光源控制值。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的顯示控制方法是一種對顯示設(shè)備的顯示控制方法，該顯示設(shè)備包括背光，包括與預(yù)定顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；面板，包括與該顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，以像素為單位改變來自光源的光的透射率，并在顯示該區(qū)域顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像。該顯示控制方法包括以下步驟根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度(例如圖21中所示的步驟S24)，并根據(jù)分別設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率(例如圖21中所示的步驟S25)；以及根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值以將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值，并向背光提供該光源控制值(例如圖21中所示的步驟S27)。
在下文中，參照附圖描述本發(fā)明的各個實(shí)施例。
首先，參照圖3描述作為本發(fā)明基礎(chǔ)的液晶顯示(LCD)設(shè)備1。
圖3所示的LCD設(shè)備1包括具有用R、G和B著色的濾色基板和液晶層的液晶面板11，置于該液晶面板11后側(cè)的背光12，控制液晶面板11和背光12的控制單元13，以及存儲器14。LCD設(shè)備1在預(yù)定顯示區(qū)域(顯示單元12)中顯示對應(yīng)于輸入圖像信號的原始圖像。輸入到LCD設(shè)備1的圖像信號對應(yīng)于幀速率為60Hz的圖像(下文中稱為半幀圖像)。
液晶面板11包括顯示單元21，其中排列有允許來自背光12的光穿過其中的多個孔作為像素；以及源極驅(qū)動器22和柵極驅(qū)動器23，向以一對一關(guān)系為顯示單元21中的相應(yīng)像素設(shè)置的晶體管(TFT薄膜晶體管，未示出)發(fā)送驅(qū)動信號。
背光12在對應(yīng)于顯示單元21的預(yù)定照亮區(qū)域發(fā)出白光。背光12的照亮區(qū)域具有多個區(qū)域，并且對相應(yīng)區(qū)域分別控制照亮。
在圖3中，背光12的照亮區(qū)域有30個區(qū)域A11～A56，即水平方向5個區(qū)域x垂直方向6個區(qū)域。背光12包括與區(qū)域A11～A56相對應(yīng)的光源BL11～BL56。
置于區(qū)域Aij內(nèi)的光源BLij(i＝1～5而j＝1～6)包括按預(yù)定順序排列的紅色發(fā)光二極管(LED)、綠色LED和藍(lán)色LED。光源BLij發(fā)出作為紅光、綠光和藍(lán)光的混合光的白光，其亮度對應(yīng)于從光源控制電路33提供的背光控制值BLctlij。
區(qū)域A11～A56不是通過使用隔斷等物理地劃分背光12的照亮區(qū)域、而是通過虛擬地劃分該照亮區(qū)域以使得區(qū)域A11～A56對應(yīng)于光源BL11～BL56來生成。因而，從光源BLij發(fā)出的光由散射板或散射片(未示出)漫射，并且不僅施加于與光源BLij相對應(yīng)的區(qū)域Aij而且施加于區(qū)域Aij周圍的區(qū)域。
控制單元13包括控制液晶面板11的液晶面板控制電路31、存儲器32、以及控制背光12的光源控制電路33。
液晶面板控制電路31被供以與來自另一設(shè)備的半幀圖像相對應(yīng)的圖像信號。液晶面板控制電路31基于所提供的圖像信號獲得半幀圖像的亮度分布。然后，液晶面板控制電路31基于該半幀圖像的亮度分布計算區(qū)域Aij中所需的顯示亮度Areqij。
如上所述，從光源BLij發(fā)出的光不僅被施加于與光源BLij相對應(yīng)的區(qū)域Aij，而且被施加于區(qū)域Aij周圍的區(qū)域。換言之，區(qū)域Aij中所需的顯示亮度Areqij可通過組合從置于區(qū)域Aij后側(cè)的光源BLij發(fā)出的光與從光源BLij周圍的光源發(fā)出的光來獲得。
液晶面板控制電路31求解對相應(yīng)區(qū)域A11～A56列出的聯(lián)立方程(聯(lián)立不等式)，各個方程定義區(qū)域Aij中的顯示亮度Areqij可通過從光源BL11～BL56聚集光源BLij的發(fā)光亮度對區(qū)域Aij的貢獻(xiàn)來獲得。因此，液晶面板控制電路31計算亮度設(shè)定值BLset11～BLset56以設(shè)定光源BL11～BL56的發(fā)光亮度，并向光源控制電路33提供亮度設(shè)定值BLset11～BLset56。
定義區(qū)域Aij中的顯示亮度Areqij可通過從光源BL11～BL56聚集光源BLij的發(fā)光亮度對區(qū)域Aij的貢獻(xiàn)來獲得的方程可通過定義如下的表達(dá)式來表達(dá)光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56與光源BL11～BL56對區(qū)域Aij的貢獻(xiàn)比的乘積之和等于或大于顯示亮度Areqij。在本文中，各光源BL11～BL56對區(qū)域Aij的貢獻(xiàn)比表示從區(qū)域Aij發(fā)出的光中所包括的從各個光源BL11～BL56發(fā)出的光的百分比，并預(yù)先存儲在存儲器14中。
在確定亮度設(shè)定值BLset11～BLset56之后，液晶面板控制電路31通過使用存儲在存儲器14中的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表基于亮度設(shè)定值BLset11～BLset56計算顯示單元21中各像素的設(shè)定灰度S_data’。該設(shè)定灰度S_data’是確定像素的孔徑比的8位值。然后，液晶面板控制電路31向液晶面板11的源極驅(qū)動器22和柵極驅(qū)動器23提供所計算出的設(shè)定灰度S_data’作為驅(qū)動控制信號。
存儲器32存儲背光控制值轉(zhuǎn)換表，該表被用于將從液晶面板控制電路31中輸出的8位256級灰度的亮度設(shè)定值BLset灰度轉(zhuǎn)換成10位1024級灰度的背光控制值BLctl灰度作為背光12可接受的控制信號。
光源控制電路33基于存儲在存儲器32中的背光控制值轉(zhuǎn)換表將從液晶面板控制電路31提供的相應(yīng)的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56轉(zhuǎn)換成背光控制值(光源控制值)BLctl11～BLctl56，并將背光控制值BLctl11～BLctl56提供給背光12。因此，置于背光12的區(qū)域Aij中的光源BLij發(fā)光，其發(fā)光亮度基于背光控制值BLctlij。背光控制值BLctlij是例如電流值或PWM(脈寬調(diào)制)值。
如上所述，存儲器14存儲各光源BL11～BL56對各區(qū)域A11～A56的貢獻(xiàn)比，該貢獻(xiàn)比通過實(shí)驗(yàn)等預(yù)先獲得。同樣，存儲器14存儲設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表以將亮度設(shè)定值BLset11～BLset56轉(zhuǎn)換成設(shè)定灰度S_data’。設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表參照圖5在下面描述。
現(xiàn)在，參照圖4所示流程圖描述在圖3所示LCD設(shè)備1中執(zhí)行的顯示控制過程。
首先，在步驟S1，液晶面板控制電路31接收從另一設(shè)備提供的圖像信號。這些圖像信號對應(yīng)于一半幀圖像。
在步驟S2，液晶面板控制電路31獲得該半幀圖像的亮度分布。同樣，液晶面板控制電路31基于該半幀圖像的亮度分布計算區(qū)域Aij中所需的顯示亮度Areqij。
在步驟S3，液晶面板控制電路31求解對相應(yīng)區(qū)域A11～A56列出的聯(lián)立方程，各方程定義光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56與光源BL11～BL56對區(qū)域Aij的貢獻(xiàn)比的乘積之和為顯示亮度Areqij，以計算光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56，并向光源控制電路33提供這些亮度設(shè)定值BLset11～BLset56。
在步驟S4，液晶面板控制電路31通過使用存儲在存儲器14中的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表基于亮度設(shè)定值BLset11～BLset56計算顯示單元21中各像素的設(shè)定灰度S_data’。
在步驟S5，液晶面板控制電路31向液晶面板11的源極驅(qū)動器22和柵極驅(qū)動器23提供所計算出的設(shè)定灰度S_data’作為驅(qū)動控制信號。
在步驟S6，光源控制電路33基于存儲在存儲器32中的背光控制值轉(zhuǎn)換表將從液晶面板控制電路31提供的8位亮度設(shè)定值BLset11～BLset56轉(zhuǎn)換成10位的背光控制值BLctl11～BLctl56，并將這些背光控制值BLctl11～BLctl56提供給背光12。
在步驟S7，源極面板控制電路31判定圖像信號的提供是否已停止。如果液晶面板控制電路31在步驟S7判定在提供圖像信號，則過程返回到步驟S1，并執(zhí)行步驟S1到S7。因此，LCD設(shè)備1顯示下一半幀圖像。
另一方面，如果液晶面板控制電路31在步驟S7判定圖像信號的提供已經(jīng)停止，則該過程結(jié)束。
上述用于控制背光12使得各光源BL11～BL56以半幀圖像的最佳(最低)發(fā)光亮度發(fā)光的方法在下文中被稱為“背光的部分控制”。另一方面，用于控制背光12使得各光源BL11～BL56以幾乎最高和相同的發(fā)光亮度發(fā)光的常規(guī)方法被稱為“背光的總體控制”。
在下文中，通過使用具體數(shù)值來簡要描述圖3所示LCD設(shè)備1中背光的常規(guī)總體控制和背光的部分控制。實(shí)際控制是對R、G和B的每一個進(jìn)行的，但為簡化起見通過使用0～255級(8位)灰度來進(jìn)行描述。
例如，在常規(guī)的背光總體控制中，如果基于所提供的圖像信號，顯示單元21中預(yù)定像素PIX的顯示亮度應(yīng)為128，則背光12以100％的輸出，即以發(fā)光亮度255對顯示單元21中的所有像素均勻發(fā)光。此時，像素PIX的孔徑比被設(shè)定為50％。因此，可實(shí)現(xiàn)顯示亮度128(第255級灰度的50％)。
另一方面，在根據(jù)圖3所示LCD設(shè)備1的背光部分控制中，包括像素PIX的區(qū)域Aij中光源BLij的亮度設(shè)定值BLsetij被設(shè)定為128(光源BLij的50％輸出)，并且像素PIX的孔徑比被設(shè)定為100％，從而可實(shí)現(xiàn)顯示亮度128。
用此方法，無需使光源BLij以最大發(fā)光亮度255發(fā)光，由此可降低功耗。該示例基于區(qū)域Aij中像素的最大顯示亮度為128——即像素PIX的顯示亮度的假設(shè)。
在背光的部分控制中，如果像素PIX的孔徑比與背光的總體控制時一樣被設(shè)定為50％，則像素PIX的顯示亮度為64，即128的一半。在背光的部分控制中，如果液晶面板控制電路31將像素PIX的孔徑比從50％變成100％，則在表觀上可獲得剩余的顯示亮度64。在本說明書中，通過改變在背光總體控制中設(shè)定的孔徑比而增大的亮度，即通過控制孔徑比在表觀上獲得的亮度，被稱為“液晶校正亮度”。
常規(guī)的背光總體控制和部分控制進(jìn)一步參照圖5進(jìn)行描述。
圖5示出表示對應(yīng)于孔徑比的設(shè)定灰度與顯示亮度(尼特＝燭光/米2)之間的關(guān)系的顯示亮度特性。
在圖5中，可設(shè)定256級灰度。例如，設(shè)定灰度0對應(yīng)于0％的孔徑比，而設(shè)定的灰度255對應(yīng)于100％的孔徑比。
在圖5中，由實(shí)曲線表示的顯示亮度特性f1表示背光總體控制中的顯示亮度特性。即，顯示亮度特性f1表示在光源BLij以100％輸出發(fā)光的狀態(tài)中灰度被設(shè)定為0～255時獲得的顯示亮度。
另一方面，由虛曲線表示的顯示亮度特性fLOW表示背光部分控制中的顯示亮度特性。即，顯示亮度特性fLOW表示在光源BLij基于亮度設(shè)定值BLsetij發(fā)光的狀態(tài)中灰度被設(shè)定為0～255時獲得的顯示亮度，在該狀態(tài)中光源BLij的輸出被抑制ε％。
如上所述，在圖3所示的LCD設(shè)備1中，光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56可基于區(qū)域Aij中所需的顯示亮度Areqij來獲得。
現(xiàn)在，假設(shè)像素PIX的顯示亮度被設(shè)定為L_data。這樣，在光源BLij以100％輸出發(fā)光的背光總體控制中，可以理解根據(jù)顯示亮度特性f1灰度被設(shè)定為65(＝S_data)。
另一方面，在背光的部分控制中，光源BLij以其中輸出被抑制ε％的亮度設(shè)定值BLsetij發(fā)光。因而，為便于在像素PIX中獲得顯示亮度L_data，如圖5所示灰度需要被設(shè)定為165(＝S_data’)。
實(shí)際上，在LCD設(shè)備1中，只有與顯示亮度特性f1相對應(yīng)的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表被存儲在存儲器14中。液晶面板控制電路31通過使用與顯示亮度特性f1相對應(yīng)的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表以以下方式計算設(shè)定灰度S_data’。
首先，液晶面板控制電路31計算光源BLij的輸出比。更具體地，液晶面板控制電路31使用表達(dá)式(1)計算在光源BLij以100％輸出發(fā)光時獲得的顯示亮度L_peak與在光源BLij基于其中輸出被抑制ε％的亮度設(shè)定值BLsetij發(fā)光時獲得的顯示亮度L_setij之比γij。注意，在兩種情形中孔徑比都為100％。
γij＝L_peak/L_setij(1)然后，液晶面板控制電路31通過使用表達(dá)式(2)基于顯示亮度L_peak與顯示亮度L_setij之間的比γij以及顯示亮度L_data計算像素PIX的設(shè)定灰度S_data’。
S_data’＝f1(γijxL_data) (2)表達(dá)式(2)表示，為了通過在背光的部分控制中光源BLij以被抑制ε％的輸出發(fā)光來獲得顯示亮度L_data，需要設(shè)定灰度S_data’(＝165)，這與光源BLij以100％輸出發(fā)光以獲得顯示亮度(γijxL_data)時的設(shè)定灰度相同。
然后，參照圖6和7描述存儲在存儲器32中的背光控制值轉(zhuǎn)換表。
如上所述，背光控制值轉(zhuǎn)換表用來將從液晶面板控制電路31提供的8位亮度設(shè)定值BLsetij轉(zhuǎn)換成作為背光12可接受的控制信號的10位背光控制值BLctlij。
該背光控制值轉(zhuǎn)換表將從液晶面板控制電路31提供的亮度設(shè)定值BLsetij線性地轉(zhuǎn)換成背光控制值BLctlij，如圖6所示。
換言之，根據(jù)該背光控制值轉(zhuǎn)換表，從液晶面板控制電路31提供的亮度設(shè)定值BLsetij乘以4就是背光控制值BLctlij。
圖7示出在根據(jù)如圖6所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表將亮度設(shè)定值BLsetij轉(zhuǎn)換成背光控制值BLctlij的情形中發(fā)光亮度的變化率η。
發(fā)光亮度的變化率η表示因亮度設(shè)定值BLsetij增1所引起的背光控制值BLctlij的變化率。當(dāng)亮度設(shè)定值BLsetij從BLsetn-1變成BLsetn時(1≤n≤255)，發(fā)光亮度的變化率ηn可由以下表達(dá)式(3)來表達(dá)。
ηn＝BLctln/BLctln-1(3)在表達(dá)式(3)中，背光控制值BLctln是與通過圖6所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表獲得的亮度設(shè)定值BLsetn相對應(yīng)的背光控制值BLctlij。類似地，背光控制值BLctln-1是與亮度設(shè)定值BLsetn-1相對應(yīng)的背光控制值BLctlij。
如圖7所示，發(fā)光亮度的變化率η在亮度設(shè)定值BLsetij越小時越高，并且在亮度設(shè)定值BLsetij越大時變得越來越低。
如上所述，在LCD設(shè)備1中，顯示亮度取決于背光12中所包括的光源BL11～BL56的發(fā)光亮度，以及各像素的與設(shè)定灰度相對應(yīng)的孔徑比。確定背光12中所包括的光源BL11～BL56的發(fā)光亮度和各像素的孔徑比的過程以半幀圖像為單位重復(fù)地進(jìn)行，如以上參照圖4所述。
因此，在原始圖像的預(yù)定像素或包括多個像素的預(yù)定區(qū)域中，即使原始圖像本身的亮度在多個半幀圖像之間相同，相應(yīng)半幀圖像的預(yù)定區(qū)域中的顯示亮度也由于預(yù)定區(qū)域周圍亮度的效應(yīng)常常通過光源BL11～BL56的發(fā)光亮度和各像素的孔徑比的不同組合來實(shí)現(xiàn)。
圖8A中所示的原始圖像P3和圖8B中所示的原始圖像P3’都包括高亮度的明亮部分R3和低亮度的黑暗部分R4。原始圖像P3和P3’彼此的不同之處僅在于明亮部分R3的位置。在原始圖像P3中，明亮部分R3置于中心的上面。另一方面，在原始圖像P3’中，明亮部分R3置于右上側(cè)。
在此，注意力集中于原始圖像P3和P3’中黑暗部分R4的預(yù)定區(qū)域Q。
圖8C示出用于顯示原始圖像P3(圖8A)的背光12的發(fā)光亮度的分布。另一方面，圖8D示出用于顯示原始圖像P3’(圖8B)的背光12的發(fā)光亮度的分布。
在原始圖像P3中，明亮部分R3靠近預(yù)定區(qū)域Q。因而，預(yù)定區(qū)域Q中的發(fā)光亮度較高，并且預(yù)定區(qū)域Q受顯示明亮部分R3的高發(fā)光亮度影響，如圖8C所示。
另一方面，在原始圖像P3’中，明亮部分R3遠(yuǎn)離預(yù)定區(qū)域Q。因而，預(yù)定區(qū)域Q不受顯示明亮部分R3的高發(fā)光亮度影響，如圖8D所示。
假設(shè)原始圖像P3的預(yù)定區(qū)域Q中顯示亮度Panel_V取決于背光12的發(fā)光亮度BL_V1和各像素的孔徑比LC_V1，而原始圖像P3’的預(yù)定區(qū)域Q中顯示亮度Panel_V取決于背光12的發(fā)光亮度BL_V2和各像素的孔徑比LC_V2。在該情形中，在發(fā)光亮度BL_V1和BL_V2之間、以及孔徑比LC_V1和LC_V2之間建立了以下關(guān)系。即，發(fā)光亮度BL_V1比發(fā)光亮度BL_V2高(BL_V1＞BL_V2)，并且孔徑比LC_V1比孔徑比LC_V2低(LC_V1＜LC_V2)。
例如，在圖9所示的運(yùn)動圖像中，明亮部分R3從處于圖8A所示的原始圖像P3中相同位置的開始位置(中心的上面)移到如圖8B所示的原始圖像P3’中相同的位置(右上側(cè))，然后在從第0個半幀時刻到第10個半幀時刻的10個半幀周期(1個半幀周期為1/60秒＝約16.7毫秒)期間返回到開始位置。在本示例中，預(yù)定區(qū)域Q中發(fā)光亮度BL_V和各像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系如圖10所示。
在圖10中，從第0半幀時刻到第10半幀時刻各半幀圖像的發(fā)光亮度BL_V、像素孔徑比LC_V、以及顯示亮度Panel_V以相對值示出，其中以第5半幀時刻的半幀圖像的發(fā)光亮度BL_V、像素孔徑比LC_V、以及顯示亮度Panel_V為基準(zhǔn)。
在圖10中，由帶菱形的實(shí)線表示的背光12的發(fā)光亮度BL_V在明亮部分R3處于與圖8A所示原始圖像P3中相同的位置(中心的上面)時，即在第0半幀時刻和第10半幀時刻最高，并在明亮部分R3處于與圖8B所示原始圖像P3’中相同的位置(右上側(cè))時，即在第5半幀時刻最低。
另一方面，由帶三角形的實(shí)線表示的孔徑比LC_V在明亮部分R3處于與圖8A所示原始圖像P3中相同的位置(中心的上面)時，即在第0半幀時刻和第10半幀時刻最低，并在明亮部分R3處于與圖8B所示原始圖像P3’中相同的位置(右上側(cè))時，即在第5半幀時刻最高。
由帶圓形的實(shí)線表示的預(yù)定區(qū)域Q中的顯示亮度Panel_V在這10個半幀時間周期期間當(dāng)然是恒定的。
根據(jù)以上描述，顯示亮度取決于背光12的發(fā)光亮度和像素的孔徑比。即使當(dāng)背光12的發(fā)光亮度改變時，也可通過相應(yīng)地改變像素的孔徑比來保持相同的顯示亮度，如圖10所示。然而，圖10所示的背光12的發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系是理想狀態(tài)，這在實(shí)際控制中并非總是能實(shí)現(xiàn)的。
存在兩個原因。其一是液晶控制響應(yīng)的延遲，另一個是存儲在存儲器14中的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中的設(shè)定誤差。
描述第一個原因，即液晶控制響應(yīng)的延遲。
計算各像素的孔徑比LV_C，即顯示單元21中各像素的設(shè)定灰度S_data’，并在每個半幀時間周期向液晶面板11提供與設(shè)定灰度S_data’相對應(yīng)的驅(qū)動控制信號。在液晶面板11中，如果改變孔徑比的操作在一個半幀時間周期內(nèi)100％地完成，則可實(shí)現(xiàn)圖10所示的理想狀態(tài)。然而，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，改變孔徑比的實(shí)際操作在一個半幀時間周期內(nèi)可完成約70％。
圖11示出在改變孔徑比的操作在一個半幀時間周期內(nèi)完成約70％的情形中發(fā)光亮度BL_V與預(yù)定區(qū)域Q中像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系。
在圖11中，由帶菱形的實(shí)線表示的背光12的發(fā)光亮度BL_V與圖10中的相同。
另一方面，由于液晶控制響應(yīng)的延遲，當(dāng)發(fā)光亮度BL_V降低時由帶三角形的實(shí)線表示的像素孔徑比LV_C比圖10中示出的從第0半幀時刻到第5半幀時刻的理想值要低。結(jié)果，由帶圓形的實(shí)線表示的預(yù)定區(qū)域Q中的顯示亮度Panel_V也低于圖10所示的理想值。當(dāng)發(fā)光亮度BL_V增高時像素的孔徑比LV_C比圖10中示出的從第6半幀時刻到第10半幀時刻的理想值要高。結(jié)果，由帶圓形的實(shí)線表示的預(yù)定區(qū)域Q中的顯示亮度Panel_V也高于圖10所示的理想值。
圖12示出在圖11所示的各個半幀時刻上預(yù)定區(qū)域Q中的顯示亮度的變化率。
顯示亮度的變化率表示顯示亮度在當(dāng)前半幀時刻與前一半幀時刻之間的變化率。如圖12所示，當(dāng)背光12的發(fā)光亮度BL_V的趨勢變化時，即當(dāng)背光12的發(fā)光亮度BL_V開始增高時，該變化率在第6半幀時刻最高。
實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)顯示如果顯示亮度的變化率為5％或以上，則人類會將該變化感知為圖像的閃爍，盡管要考慮環(huán)境和個體之間的差異。圖12所示的第6半幀時刻顯示亮度的變化率為約12％(1.12)，因而該狀態(tài)因?yàn)橐壕Э刂祈憫?yīng)的延遲而被人類感知為圖像的閃爍。
然后，描述另一個原因，即設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中的設(shè)定誤差。
如上所述，液晶面板控制電路31通過使用與圖5所示的顯示亮度特性f1相對應(yīng)的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表基于亮度設(shè)定值BLset11～BLset56計算各像素的設(shè)定灰度S_data’。設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中的設(shè)定誤差偏離存儲在存儲器14中的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中的顯示亮度特性f1的真實(shí)值。
圖13示出在背光12的亮度每變化10％設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表就存在3％的設(shè)定誤差的情形中預(yù)定區(qū)域Q中發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系。圖14示出在圖13所示的各半幀時刻上顯示亮度的變化率。
如圖14所示，即使當(dāng)設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表存在設(shè)定誤差時，顯示亮度的變化率也是在背光12的發(fā)光亮度BL_V的趨勢改變——即發(fā)光亮度BL_V開始增強(qiáng)的最高第六半幀時刻最高。顯示亮度的變化率在第六半幀時刻約為2.5％(1.025)。
圖15示出當(dāng)液晶控制的響應(yīng)存在延遲并且設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中存在設(shè)定誤差時預(yù)定區(qū)域Q中發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的關(guān)系。圖16示出在圖15所示的各半幀時刻上顯示亮度的變化率。
在圖15中，因?yàn)榇嬖谝壕Э刂祈憫?yīng)的延遲和設(shè)定誤差，所以預(yù)定區(qū)域Q中顯示亮度Panel_V的誤差，即與圖10所示的理想狀態(tài)的差異更為顯著。同樣，圖16中示出的顯示亮度的變化率比圖12和14中示出的更高。該變化率在第六半幀時刻為最高，即11.4％。
如上所述，在預(yù)定區(qū)域Q中，液晶控制響應(yīng)的延遲和設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中的設(shè)定誤差禁止了圖10所示發(fā)光亮度BL_V與像素的孔徑比LC_V之間的理想關(guān)系的產(chǎn)生。結(jié)果，顯示亮度的變化率為5％或以上，從而圖像發(fā)生閃爍。
在以下所述的本發(fā)明的另一實(shí)施例中，基于上述的液晶控制響應(yīng)的延遲和設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中的設(shè)定延遲不可避免的假設(shè)通過將顯示亮度的變化率抑制為5％或以下來減少圖像的閃爍。
圖17示出LCD設(shè)備101的配置的一個示例，其中顯示亮度的變化率被抑制為5％或以下以便于減少圖像的閃爍。
即，圖17所示的LCD設(shè)備是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種LCD設(shè)備。在圖17中，對應(yīng)于圖3的各個部分由相同標(biāo)號表示，并略去其描述。
與圖3所示的LCD設(shè)備1一樣，LCD設(shè)備101包括液晶面板11、背光12、控制單元13和存儲器14。
控制單元13包括液晶面板控制電路131、光源控制電路33、以及存儲器132?？刂茊卧?3與圖3所示的LCD設(shè)備1中的不同之處在于設(shè)置了液晶面板控制電路131而非液晶面板控制電路31，并設(shè)置了存儲有不同于圖6所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表的存儲器132。
與液晶面板控制電路31一樣，液晶面板控制電路131求解對相應(yīng)區(qū)域A11～A56列出的聯(lián)立方程，各方程定義光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56與光源BL11～BL56對區(qū)域Aij的貢獻(xiàn)比的乘積之和為顯示亮度Areqij，以計算光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56。
然后，液晶面板控制電路131將所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij與前一半幀時刻提供給光源控制電路33的亮度設(shè)定值*BLsetij’作比較，以確定當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’。
更具體地，如果所計算出的的亮度設(shè)定值BLsetij比前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’大(BLsetij＞*BLsetij’)，則液晶面板控制電路131將前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’加1設(shè)定為當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’(BLsetij’＝*BLsetij’+1)。
另一方面，如果所計算出的的亮度設(shè)定值BLsetij比前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’小(BLsetij＜*BLsetij’)，則液晶面板控制電路131將前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’減1設(shè)定為當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’(BLsetij’＝*BLsetij’-1)。
即，液晶面板控制電路131確定要提供給光源控制電路33的當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’，使得當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’相對于前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’在一級灰度內(nèi)。如果所計算出的的亮度設(shè)定值BLsetij等于前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’，所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij被設(shè)定為當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’(＝*BLsetij’)。
所確定的當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’被提供給光源控制電路33且也被提供給存儲器14。在存儲器14中，用存儲在其中的該亮度設(shè)定值BLsetij’來蓋寫前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’。
同樣，液晶面板控制電路131設(shè)定要提供給光源控制電路33的亮度設(shè)定值BLsetij的最小值。在本實(shí)施例中，如以下參照圖19所述，該最小值為10，從而使發(fā)光亮度的變化率η不超過約4％。如果所確定的當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’小于10，則液晶面板控制電路131向光源控制電路33提供最小值10，而非所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij’作為亮度設(shè)定值BLsetij’。
在圖3所示的LCD1的光源控制電路33中，通過使用圖6所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表從液晶面板控制電路31提供的8位亮度設(shè)定值BLsetij被線性轉(zhuǎn)換成10位背光控制值BLctlij。結(jié)果，當(dāng)從液晶面板控制電路31提供的亮度設(shè)定值BLsetij較小時，即當(dāng)背光12的發(fā)光亮度BL V較低(暗)時亮度變化率ηn較高，如以上參照圖7所述。
圖17所示的LCD設(shè)備101中的光源控制電路33通過使用與圖6所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表不同的圖18所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表，將從液晶面板控制電路131提供的8位亮度設(shè)定值BLsetij’轉(zhuǎn)換成10位背光控制值BLctlij，并向背光12提供該背光控制值BLctlij。
圖18示出存儲在存儲器132中的背光控制值轉(zhuǎn)換表。該背光控制值轉(zhuǎn)換表被稱為“背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表”，以便于與圖6所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表區(qū)分。
該背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表將從液晶面板控制電路131提供的8位亮度設(shè)定值BLsetij’非線性地轉(zhuǎn)換成10位背光控制值BLctlij。
更具體地，根據(jù)基于圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表的轉(zhuǎn)換，在亮度設(shè)定值BLsetij’為0～155的較小值時，因亮度設(shè)定值BLsetij’增1引起的背光控制值BLctlij中的變化量較小。當(dāng)亮度設(shè)定值BLsetij’變大時，背光控制值BLctlij中的變化量也變大。
圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表可通過以下表達(dá)式(4)確定。
BLctln=0BLsetn=0λ1≤BLsetn<Xa1+BLctln-1Xa≤BLsetn<XbRound(r×BLctln-1)Xb≤BLsetn<255---(4)]]>在表達(dá)式(4)中，λ和r是預(yù)定常數(shù)，而Round是舍入括號中值的函數(shù)。Ka和Xb是大于1小于255的整數(shù)。
背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表并不限于通過表達(dá)式(4)來確定。只要可執(zhí)行使當(dāng)亮度設(shè)定值BLsetij變大時因亮度設(shè)定值BLsetij’增1引起背光控制值BLctl中的變化量變大的轉(zhuǎn)換，就可使用任一表格。
圖19示出圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表中發(fā)光亮度的變化率η。
即使當(dāng)通過使用圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表，亮度設(shè)定值BLsetij’被轉(zhuǎn)換成背光控制值BLctlij時，發(fā)光亮度的變化率η的抑制也受到限制。為此，在液晶面板控制電路131中，上述最小值被設(shè)置成如果亮度設(shè)定值BLset’引起了發(fā)光亮度的預(yù)定變化率η或以上，則不向光源控制電路33提供亮度設(shè)定值BLset’。在該實(shí)施例中，最小值被設(shè)定為10，從而使發(fā)光亮度的變化率η不超過約4％(1.04)，如上所述。
圖20用于比較圖7所示的亮度變化率η和圖19所示的亮度變化率η。
如從圖20可以理解，通過使用圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表，發(fā)光亮度的變化率η在亮度設(shè)定值BLsetij’為0～155的狹窄范圍內(nèi)時被抑制。
換言之，圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表是允許發(fā)光亮度的變化率η成為預(yù)定率(在圖20中，約為5％(1.05))或以下的表。
液晶面板控制電路131不向光源控制電路33提供小于10的會使發(fā)光亮度的變化率η超過約4％的亮度設(shè)定值BLsetij’。因而，圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表是允許發(fā)光亮度的變化率η成為約4％(1.04))或以下的表。
在LCD設(shè)備1中，與在LCD設(shè)備101中一樣，如果不向光源控制電路33提供使發(fā)光亮度的變化率η超過約4％的亮度設(shè)定值BLsetij，則小于25的亮度設(shè)定值BLsetij是不可接受的，如圖20所示。
當(dāng)亮度設(shè)定值BLsetij為25時，背光控制值BLctlij為100(參見圖6)。當(dāng)亮度設(shè)定值BLsetij’為10時，背光控制值BLctlij為25(參見圖18)。因此，當(dāng)顯示原始圖像中低亮度的黑暗部分時，背光12的發(fā)光亮度可使用圖18所示的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表在LCD設(shè)備101中設(shè)定成比使用圖6所示的背光控制值轉(zhuǎn)換表在LCD設(shè)備1中設(shè)定的更低。因此，可實(shí)現(xiàn)低功耗且可提高圖像的對比度。
現(xiàn)在，參照圖21所示的流程圖描述在圖17所示的LCD設(shè)備101中執(zhí)行的顯示控制過程。
首先，在步驟S21，液晶面板控制電路131接收從另一設(shè)備提供的圖像信號。這些圖像信號對應(yīng)于一半幀圖像。
在步驟S22，液晶面板控制電路131獲得該半幀圖像的亮度分布。同樣，液晶面板控制電路131基于該半幀圖像的亮度分布計算區(qū)域Aij中所需的顯示亮度Areqij。
在步驟S23，液晶面板控制電路131求解對相應(yīng)區(qū)域A11～A56列出的聯(lián)立方程，各方程定義光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56與光源BL11～BL56對區(qū)域Aij的貢獻(xiàn)比的乘積之和為顯示亮度Areqij，以計算光源BL11～BL56的亮度設(shè)定值BLset11～BLset56。
在步驟S24，液晶面板控制電路131將所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij與前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’作比較，以確定當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’。
即，如果所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij比前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’大(BLsetij＞*BLsetij’)，則液晶面板控制電路131將前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’加1設(shè)定為當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’(BLsetij’＝*BLsetij’+1)。
另一方面，如果所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij比前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’小(BLsetij＜*BLsetij’)，則液晶面板控制電路131將前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’減1設(shè)定為當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’(BLsetij’＝*BLsetij’-1)。
如果所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij等于前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’，則液晶面板控制電路131將所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij設(shè)定為當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’(＝*BLsetij’)。
所確定的當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’被提供給光源控制電路33且也被提供給存儲器14并存儲其中。在存儲器14中，用存儲于其中的所提供的亮度設(shè)定值BLsetij’來蓋寫前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’。
如果所確定的當(dāng)前半幀時刻的亮度設(shè)定值BLsetij’小于10，則向光源控制電路33提供最小值10，而非所確定的亮度設(shè)定值BLsetij’作為亮度設(shè)定值BLsetij’。在前一半幀時刻的亮度設(shè)定值*BLsetij’尚未存儲在存儲器14中的第一半幀圖像的過程中，所計算出的亮度設(shè)定值BLsetij被提供給光源控制電路33和存儲器14作為亮度設(shè)定值BLsetij’。
在步驟S25，液晶面板控制電路131通過使用存儲在存儲器14中的設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表基于亮度設(shè)定值BLset11’～BLset56’計算顯示單元21中各像素的設(shè)定灰度S_data’。
在步驟S26，液晶面板控制電路131向液晶面板11的源極驅(qū)動器22和柵極驅(qū)動器23提供所計算出的設(shè)定灰度S_data’作為驅(qū)動控制信號。
在步驟S27，光源控制電路33基于存儲在存儲器132中的背光控制值非線性轉(zhuǎn)換表將從液晶面板控制電路131提供的8位亮度設(shè)定值BLset11’～BLset56’轉(zhuǎn)換成10位的背光控制值BLctl11～BLctl56，并將這些背光控制值BLctl11～BLctl56提供給背光12。
在步驟S28，液晶面板控制電路131判定圖像信號的提供是否已停止。如果液晶面板控制電路131在步驟S28判定在提供圖像信號，則過程返回到步驟S21，并執(zhí)行步驟S21到S28。因此，LCD設(shè)備101顯示下一半幀圖像。
另一方面，如果液晶面板控制電路131在步驟S28判定圖像信號的提供已經(jīng)停止，則該過程結(jié)束。
圖22和23示出在LCD設(shè)備101顯示圖9所示的運(yùn)動圖像時獲得的結(jié)果，并對應(yīng)于圖15和16。
圖22對應(yīng)于圖15，并示出預(yù)定區(qū)域Q中發(fā)光強(qiáng)度BL_V與像素孔徑比LC_V之間的關(guān)系。圖23示出在圖22中所示的各半幀時刻上顯示亮度的變化率。液晶控制響應(yīng)的延遲和設(shè)定灰度轉(zhuǎn)換表中的設(shè)定誤差的狀況與圖15和16中的相同。
在LCD設(shè)備101中，亮度設(shè)定值BLsetij’以一級灰度的步幅改變。因而，如以上參照圖20所述，發(fā)光亮度的變化率ηn不可避免地為4％(1.04)或以下，因而由帶菱形的實(shí)線表示的發(fā)光亮度BL_V的變化率被抑制，如圖22所示。結(jié)果，如圖23所示，各半幀時刻上顯示亮度的變化率被抑制。即使在顯示亮度的變化率最大時的第六半幀時刻，變化率也僅為4.5％。
因此，根據(jù)如圖17所示的LCD設(shè)備101，顯示亮度的變化率可被抑制為5％或以下，從而可減少圖像的閃爍。
如以上參照圖19所述，當(dāng)亮度設(shè)定值BLsetij’為最小即10時，亮度變化率η最高為4％。因而，圖22中由帶菱形的實(shí)線表示的發(fā)光亮度BL_V的亮度變化率最大時為4％。
另一方面，在LCD設(shè)備1中，當(dāng)亮度設(shè)定值BLset為10時亮度變化率η為10％，如圖20所示。因而，以上參照圖15所述的發(fā)光亮度BL_V的亮度變化率最大時為10％。
因亮度設(shè)定值BLsetij增1所引起的背光控制值BLctlij的變化量可通過增加亮度設(shè)定值BLsetij的位數(shù)并增加灰度級數(shù)來減少。然而，在該情形中，發(fā)光亮度對對變化量的響應(yīng)延遲，且效率下降。上述示例的有利之處在于不需要改變亮度設(shè)定值BLsetij的灰度級數(shù)。
在上述實(shí)施例中，LCD設(shè)備101以60Hz幀速率顯示圖像。然而，LCD設(shè)備101所顯示圖像的幀速率(顯示速率)并不限于60Hz，而可以是低于或高于60Hz。
區(qū)域A11～A56通過虛擬地劃分背光12的照亮區(qū)域來生成?；蛘撸瑓^(qū)域A11～A56可通過設(shè)置隔斷等物理地劃分照亮區(qū)域來生成。
在本說明書中，各流程圖中描述的步驟可根據(jù)所述順序按時序來執(zhí)行，或可并行或單獨(dú)地執(zhí)行。
本發(fā)明可應(yīng)用于一種LCD設(shè)備，該LCD設(shè)備包括能以區(qū)域?yàn)閱挝豢刂普彰鞯谋彻?2，該背光置于液晶面板11的后側(cè)，并且該LCD設(shè)備基于背光12的部分控制和液晶面板11中各像素的孔徑比的控制來顯示圖像。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計要求和其它因素可進(jìn)行各種更改、組合、子組合和變更，但它們?nèi)栽谒綑?quán)利要求或其等效方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，在預(yù)定顯示區(qū)域中顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像，所述顯示設(shè)備包括背光，包括與所述顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；面板，包括與所述顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，并以像素為單位改變來自光源的光的透射率；面板控制裝置，用于根據(jù)所述圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度，并根據(jù)分別設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率；存儲裝置，用于存儲將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值的非線性轉(zhuǎn)換表；以及背光控制裝置，用于根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表將由所述面板控制裝置設(shè)定的各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值，并向所述背光提供所述光源控制值。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述非線性轉(zhuǎn)換表是這樣的一個表，其中當(dāng)發(fā)光亮度變高時，因發(fā)光亮度增高預(yù)定單位引起的光源控制值變化量變大。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述非線性轉(zhuǎn)換表是這樣的一個表，其中因發(fā)光亮度增高預(yù)定單位引起的光源控制值的變化率為預(yù)定率或更低。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述面板控制裝置還設(shè)定所述各光源的發(fā)光亮度的最小值。
5.一種對顯示設(shè)備的顯示控制方法，所述顯示設(shè)備包括背光，包括與預(yù)定顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；以及面板，包括與所述顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，以像素為單位改變來自光源的光的透射率，并在所述顯示區(qū)域顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像，所述顯示控制方法包括以下步驟根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度，并根據(jù)分別設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率；以及根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值以將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值，并向所述背光提供所述光源控制值。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示控制方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度時，所述發(fā)光亮度可被設(shè)置成在前次設(shè)置的發(fā)光亮度的一級灰度內(nèi)。
7.一種顯示設(shè)備，在預(yù)定顯示區(qū)域中顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像，所述顯示設(shè)備包括背光，包括與所述顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；面板，包括與所述顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，并以像素為單位改變來自光源的光的透射率；面板控制單元，它被配置成根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度，并根據(jù)分別設(shè)置的各光源的發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率；存儲單元，它被配置成存儲將各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值的非線性轉(zhuǎn)換表；以及背光控制單元，它被配置成根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表將由所述面板控制單元設(shè)定的各光源的發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值，并向所述背光提供所述光源控制值。
全文摘要
提供了在顯示區(qū)域中顯示對應(yīng)于圖像信號的圖像的一種顯示設(shè)備。該顯示設(shè)備包括背光，包括與顯示區(qū)域中所包括的多個區(qū)域相對應(yīng)的多個單獨(dú)設(shè)置光源；面板，包括與顯示區(qū)域相對應(yīng)的多個像素，并以像素為單位改變來自光源的光的透射率；面板控制單元，用于根據(jù)圖像信號分別設(shè)置各光源的發(fā)光亮度，并根據(jù)發(fā)光亮度設(shè)置各像素中光的透射率；存儲單元，用于存儲將發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成背光的光源控制值的非線性轉(zhuǎn)換表；以及背光控制單元，用于根據(jù)非線性轉(zhuǎn)換表將發(fā)光亮度轉(zhuǎn)換成光源控制值，并向背光提供該光源控制值。
文檔編號G09G3/36GK101082717SQ200710109879
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者木村和人, 柳本熏, 安永裕明, 伊藤靖 申請人:索尼株式會社