專利名稱：具有區(qū)域適應(yīng)背光的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光顯示器，更具體地，涉及一種具有改進(jìn)性能特 征的背光顯示器。
背景技術(shù)：
可以改變液晶顯示器(LCD)面板或硅上液晶(LC0S)顯示器的局 部透射率，以調(diào)制從背光單元通過面板區(qū)域的光強(qiáng)度，從而產(chǎn)生可以按 照可變強(qiáng)度顯示的像素。通過光閥中的液晶分子的取向來確定來自光源 的光是通過面板到達(dá)觀看者還是被阻斷。
因?yàn)橐壕Р粫l(fā)光，可見顯示器要求外部光源。小且便宜的LCD面 板通常依靠通過面板之后反射回觀看者的光。因?yàn)槊姘宀皇峭耆该鞯模?在光經(jīng)過面板期間吸收了一部分光，并且除了在最佳的照明條件下，可 能難以看見在這種類型的面板上顯示的圖像。另一方面，用于計(jì)算機(jī)顯 示器和視頻屏幕的LCD面板典型地是利用內(nèi)置到面板的側(cè)面或背面的熒 光管或發(fā)光二極管(LED)陣列從背后照亮。為了向顯示器提供更均勻的 光，在碰撞到控制相對于觀看者的透射率的光閥上之前，典型地將來自 這些點(diǎn)光源或線光源的光在漫射面板中散布。
通過在一對偏振器之間插入的液晶層來控制光閥的透射率。碰撞到 第一偏振器上的來自光源的光包括在多個平面內(nèi)振蕩的電磁波。只有在 偏振器的光軸平面內(nèi)振蕩的那部分光可以通過所述偏振器。在LCD中， 將第一和第二偏振器的光軸配置為這樣的角度使得通過第一偏振器的 光通常被阻止通過串聯(lián)的第二偏振器。然而，可以控制液晶分子的物理 取向?qū)?，并且可以旋轉(zhuǎn)透過跨越所述層的分子列的光的振蕩平面以與偏 振器的光軸對齊或不對齊。應(yīng)該理解的是可以同樣地使用常白類型。
將形成單元間隙的壁的第一和第二偏振器的表面開槽，使得與單元
間隙壁緊密相鄰的液晶分子將與所述凹槽對齊，從而與相應(yīng)偏振器的光 軸對齊。分子力引起相鄰液晶分子試圖與它們的鄰居對齊，結(jié)果是跨越 所述單元間隙的所述列的分子取向在列長度上扭曲。同樣地，透過所述 列分子的光的振蕩平面將從第一偏振器的光軸扭曲到第二偏振器的光 軸。利用該取向中的液晶，來自光源的光可以通過半透明面板組件的串 聯(lián)偏振器，以產(chǎn)生當(dāng)從面板前面觀看時的顯示器表面的照亮區(qū)域。應(yīng)該 理解的是在一些結(jié)構(gòu)中可以省略凹槽。
為了使像素變暗并且產(chǎn)生圖像，將典型地通過薄膜晶體管控制的電 壓施加到在單元間隙的一個壁上沉積的電極陣列中的電極上。通過所述 電壓產(chǎn)生的電場來吸引與電極相連的液晶分子，并且所述液晶分子旋轉(zhuǎn) 以與所述電場對齊。當(dāng)通過電場旋轉(zhuǎn)液晶分子時，液晶的列是"未扭曲 的"，并且將與單元相鄰的液晶的光軸旋轉(zhuǎn)為不與相應(yīng)偏振器的光軸對 齊，逐漸減小光闊的局部透射率以及相應(yīng)的顯示像素的強(qiáng)度。通過針對 組成顯示像素的多個原色元件(典型地，紅、綠、藍(lán))的每一個改變透
射光的強(qiáng)度來產(chǎn)生彩色LCD顯示器。
LCD可以產(chǎn)生明亮的高分辨率彩色圖像，并且比陰極射線管(CRT) 更薄、更輕且消耗更少的功率。結(jié)果，LCD的使用普遍深入到便攜計(jì)算 機(jī)、數(shù)字時鐘和手表、家用電器、音頻和視頻裝置和其他電子裝置的顯 示器。另一方面，顯示器的受限性能阻止了LCD在諸如視頻和圖形藝術(shù) 之類的特定"高端市場"中的使用。
因此，所需要的是具有減小的模糊性的液晶顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于在液晶顯示器上顯示具有減小的模 糊性的圖像的方法，所述液晶顯示器包括光閥和單獨(dú)可控發(fā)光元件的背 光陣列。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明， 一種用于在液晶顯示器上顯示圖
像的方法包括
(a) 接收圖像；
(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)；
(c) 修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；
(d) 其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條
件的
(i )發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值；
(ii) 當(dāng)小于顯示器的泄漏值時，減小發(fā)光元件的值；
(iii) 當(dāng)相應(yīng)透射光的值增加時，通常減小發(fā)光元件的值。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，所述方法使用在背光陣列和光閥二處均修改的圖
像，以便顯示相應(yīng)的圖像?；谝唤M約束條件(i )、 (ii)禾(](iii)來 修改提供給背光陣列的數(shù)據(jù)。當(dāng)將漫射屏幕用于串?dāng)_補(bǔ)償時，所得到的 背光圖像可能傾向于是具有低對比度的、不精確的。這可能截除范圍之 外的驅(qū)動值，可能會導(dǎo)致不精確性。
約束條件(i )強(qiáng)加了這樣的限制發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值。 因此，所述系統(tǒng)選擇比所需輸出小的驅(qū)動值，這導(dǎo)致了范圍之外的驅(qū)動 值所產(chǎn)生的較小不精確性。
約束條件(ii)強(qiáng)加了這樣的限制當(dāng)所述值接近顯示器性能的低 端時，減小發(fā)光元件的值。這樣，有效地增加了顯示器的對比度。
約束條件(iii)強(qiáng)加了這樣的限制通常將背光值維持在減小的電 平，以節(jié)約功耗。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明， 一種用于在液晶顯示器上顯示圖
像的方法包括
(a) 接收圖像；
(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)； (C)修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；
(d) 其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條
件的
(i )發(fā)光元件值是基于針對圖像的相應(yīng)部分的圖像數(shù)據(jù)的實(shí) 質(zhì)最大值的；
(e) 其中提供給與所述發(fā)光元件相對應(yīng)的所述光閥的數(shù)據(jù)適合于 提供針對所述圖像的所需照明。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，所述方法使用在背光陣列和光閥二處均修改過的圖
像，以便顯示相應(yīng)的圖像。基于約束條件(i)來修改提供給背光陣列 的數(shù)據(jù)。實(shí)質(zhì)最大值仿真了鏡像圖案的預(yù)期尺寸。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明， 一種用于在液晶顯示器上顯示圖
像的方法包括
(a) 接收圖像；
(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)；
(c) 修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；
(d) 其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于用于確定所需值 的迭代方法的。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，所述迭代方法是在推導(dǎo)LED驅(qū)動信號以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)背 光圖像時的不適定去巻積方案。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明， 一種用于在液晶顯示器上顯示圖 像的方法包括
(a) 接收圖像；
(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)；
(c) 修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；
(d) 其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于用于確定所需值 的時間濾波器的。
該結(jié)構(gòu)減小了閃爍效應(yīng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明， 一種用于在液晶顯示器上顯示圖 像的方法包括
(a) 接收圖像；
(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)；
(c) 修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；
(d) 其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于具有比單獨(dú)的背 光陣列元件更密集的值的、用于確定所需值的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的。
該結(jié)構(gòu)提供了更大的背光控制，并且輔助解決點(diǎn)擴(kuò)展功能，并且減 小閃爍。
為了全面理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合附圖作為參考以進(jìn)行后續(xù) 的詳細(xì)描述。


圖1A和1B是液晶顯示器(LCD)的示意圖。
圖2是用于調(diào)制背光的多個光源元件的照明的典型驅(qū)動器的示意圖。
圖3示出了典型LCD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 圖4A示出了典型閃光背光方案。
圖4B示出了減小顯示的時間孔徑、從而減小運(yùn)動模糊的黑色數(shù)據(jù) 插入技術(shù)。
圖5示出了適應(yīng)性黑色數(shù)據(jù)插入技術(shù)。
圖6A和6B示出了轉(zhuǎn)換場功能。
圖7示出了典型的分段背光。
圖8示出了典型的現(xiàn)有技術(shù)一幀緩沖過驅(qū)動。
圖9示出了運(yùn)動適應(yīng)性黑色數(shù)據(jù)插入。
圖10A-10D示出了用于場驅(qū)動值的查找表。
圖ll示出了圖10的波形。
圖12示出了圖像處理技術(shù)。
圖13示出了推導(dǎo)出的LED和LCD驅(qū)動值。
圖14示出了 LED PSF。
圖15示出了用于推導(dǎo)出LED信號的另一種技術(shù)。 圖16示出了LED逆伽馬校正。 圖17示出了 LCD逆伽馬校正。
具體實(shí)施例方式
參考圖1A，背光顯示器20通常包括背光22、漫射器24和光閥26(由 大括號表示)，所述光閥26控制從背光22到觀看在面板28的正面顯示的圖 像的用戶的光的透射率。典型地包括液晶設(shè)備的光閥被配置用于控制針 對圖片元素或像素的光的透射率。因?yàn)橐壕Р粫l(fā)光，需要外部光源以 產(chǎn)生可見的圖像。用于小且便宜的LCD的光源，諸如在數(shù)字時鐘或計(jì)算器 中使用的那些LCD，可以是在經(jīng)過面板之后從面板的背表面反射的光。同
樣，硅上的液晶(LC0S)器件依賴于從光閥的背面反射的光以照射顯示
器像素。然而，LCD吸收經(jīng)過所述組件的大部分光，并且諸如包括熒光管 或光源陣列30 (例如，如圖1A所示的發(fā)光二極管(LED)或如圖1B所示的 熒光管)的背光22之類的人造光源有利于產(chǎn)生用于高度可見的圖像的足 夠強(qiáng)度的像素、或者有利于在較弱的照明條件下照射所述顯示器。不可 能存在用于顯示器的每一個像素的光源30，因此典型地，通過漫射面板 24散布來自普通點(diǎn)光源(例如LED)或普通線光源(例如熒光管)的光， 使得面板28的正面表面的照明更加均勻。
從背光22的光源30輻射的光包括在隨機(jī)的平面中振蕩的電磁波。只 有在偏振器的光軸平面s內(nèi)振蕩的那些光波可以通過所述偏振器。光閥26 包括第一偏振器32和第二偏振器34，具有設(shè)置成一定角度的光軸，使得 光通常不能通過該串聯(lián)偏振器。因?yàn)榭梢噪妼W(xué)地控制第一和第二偏振器 32和34之間插入的液晶層36的局部區(qū)域，以相對于偏振器的光軸改變光 振蕩平面的對齊，從而調(diào)制與顯示器像素陣列中的單個像素36相對應(yīng)的 面板的局部區(qū)域的透射率，圖像是利用LCD可以顯示的。
液晶分子層36占據(jù)了單元間隙，所述單元間隙具有由第一和第二偏 振器32和34形成的壁。摩擦所述單元間隙的壁以產(chǎn)生于與偏振器的光軸 對齊的精微凹槽。所述凹槽引起與單元間隙的壁相鄰的液晶分子層與相 關(guān)聯(lián)偏振器的光軸對齊。作為分子力的結(jié)果，跨越所述單元間隙的所述 列分子中的每一個連續(xù)的分子試圖與其鄰居對齊。結(jié)果液晶層包括橋接 所述單元間隙的液晶分子的無數(shù)扭曲的列。當(dāng)發(fā)生于光源元件42并且穿 過第一偏振器32的光40穿過液晶分子列的每一個半透明分子時，使其振 蕩平面扭曲，使得當(dāng)所述光到達(dá)單元間隙的遠(yuǎn)側(cè)時，其振蕩平面將與第 二偏振器34的光軸對齊。在第二偏振器34的光軸平面內(nèi)振蕩的光44可以 穿過第二偏振器，以產(chǎn)生在顯示器28的前表面處照亮的像素28。
為了使像素28變暗，將電壓施加到在單元間隙的壁上沉積的矩形陣 列的透明電極的空間相對應(yīng)的電極上。所得到的電場引起與電極相鄰的 液晶分子旋轉(zhuǎn)為與所述場對齊。結(jié)果是自動扭曲了所述的分子列，使得 當(dāng)場強(qiáng)增加以及光閥26的局部透射率減小時，光的振蕩平面逐漸地旋轉(zhuǎn)
遠(yuǎn)離偏振器的光軸。當(dāng)光閥26的透射率減小時，像素28逐漸地變暗，直 到獲得了來自光源42的光40的最大消光。通過針對組成顯示器像素的多 個三原色(典型地，紅、綠和藍(lán))元件的每一個改變透射光的強(qiáng)度，來 創(chuàng)建彩色LCD顯示器。也可以使用其他方式的結(jié)構(gòu)。
LCD使用晶體管作為針對每一個像素的選擇開關(guān)，并且采用其中在 一幀的時間段保持所顯示的圖像的顯示方法(在下文中稱作"保持型顯 示器")。相反，CRT (在下文中稱作"脈沖型顯示器")包括在選擇像素 之后立即變暗的選定像素。在如CRT那樣的脈沖型顯示器情況下，將變暗 的圖像顯示在按照60Hz重寫的運(yùn)動圖像的每一幀之間。g卩，在除了顯示 圖像的時間段之外，顯示變暗像素的黑色，并且將運(yùn)動圖像的一個幀分 別作為獨(dú)立的圖像展示給觀看者。因此，在脈沖型顯示器中，將圖像觀 看為清晰的運(yùn)動圖像。這樣，LCD在圖像顯示時間軸保持特性上與CRT根 本不同。因此，當(dāng)將運(yùn)動圖像顯示在LCD上時，引起諸如使圖像模糊之類 的圖像退化。該模糊效應(yīng)的基本原因源自于跟隨運(yùn)動圖像的運(yùn)動目標(biāo)的 觀看者(當(dāng)觀看者的眼球運(yùn)動是跟隨運(yùn)動時)，即使按照例如60Hz的離散 步長重寫所述圖像。即使圖像離散地按照"保持型"方式表達(dá)，眼球具 有試圖平滑地跟隨運(yùn)動目標(biāo)的特性。
在保持型顯示器中，將運(yùn)動圖像的一幀的顯示圖像保持一幀的時間 段，并且在相應(yīng)的時間段作為靜止圖像表達(dá)給觀看者。因此，即使觀看 者的眼球平滑地跟隨運(yùn)動目標(biāo)，所顯示的圖像仍然在一幀的時間段保持 靜止。因此，根據(jù)觀看者視網(wǎng)膜上運(yùn)動目標(biāo)的速度來表達(dá)移動的圖像。 因此，由于眼睛的積分導(dǎo)致所述圖像對于觀看者表現(xiàn)為是模糊的。此外， 因?yàn)樵谟^看者的視網(wǎng)膜上表達(dá)的圖像之間的變化隨著更大的速度而增 加，這種圖像變得更加模糊。
在背光顯示器20中，背光22包括局部可控的光源30的陣列。背光的 單個光源30可以是發(fā)光二極管(LED)、熒光粉和透鏡組結(jié)構(gòu)、或其他合 適的發(fā)光器件。此外，背光可以包括一組獨(dú)立可控的光源，例如一個或 更多個冷陰極射線管。發(fā)光二極管可以是"白光"發(fā)光二極管和/或分離 的彩色發(fā)光二極管。背光陣列22的單個光源30是獨(dú)立可控的，以輸出與
通過其他光源輸出的光的亮度級別無關(guān)的亮度級別的光，使得可以響應(yīng) 于任意合適的信號來調(diào)制光源。類似地，可以將膜或材料覆蓋在背光上
以實(shí)現(xiàn)空間和/或時間光調(diào)制。參考圖2，陣列22的光源30 (所示的LED) 典型地按矩形陣列的行和列排列，例如行50a和50b (由方括號表示)和 列52a和52b(由方括號表示)。背光的光源30的輸出由背光驅(qū)動器53控制。 光源30由光源驅(qū)動器54來驅(qū)動，所述光源驅(qū)動器54通過激活列選擇晶體 管55來選擇元件52a或52b的列、并且將選定列的選定光源30與地56相連 來給元件加電。處理針對顯示的圖像的像素的數(shù)字值的數(shù)據(jù)處理單元58 向光驅(qū)動器54提供信號，以選擇與所顯示的像素相對應(yīng)的適當(dāng)?shù)墓庠?0， 并且以用功率電平驅(qū)動光源以產(chǎn)生光源照明的適當(dāng)級別。
圖3示出了液晶面板內(nèi)的典型數(shù)據(jù)路徑的方框圖?？梢詮闹T如電視 廣播、因特網(wǎng)、文件服務(wù)器、數(shù)字視頻盤、計(jì)算機(jī)、視頻點(diǎn)播或廣播之 類的任意合適的源提供視頻數(shù)據(jù)IOO。將視頻數(shù)據(jù)100提供給掃描和定時 發(fā)生器102,其中將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為合適的格式用于顯示器上的表達(dá)。在 許多情況下，將每一條線的數(shù)據(jù)提供給與幀緩沖器106結(jié)合的過驅(qū)動電路 104，以補(bǔ)償顯示的慢時間響應(yīng)。如果需要，過驅(qū)動本質(zhì)上可以是模擬的。 優(yōu)選地，將來自過驅(qū)動電路104的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)驅(qū)動器108中的電壓值， 將其輸出給顯示器的各個數(shù)據(jù)電極。發(fā)生器102也向柵極驅(qū)動器110提供 時鐘信號，從而一次選擇一行，所述柵極驅(qū)動器110將電壓數(shù)據(jù)存儲在顯 示器的每一個像素的存儲電容器上的數(shù)據(jù)電極上。發(fā)生器102還提供背光 控制信號112以控制來自背光的亮度級別、和/或在空間非均勻背光(例 如，基于圖像內(nèi)容和/或顯示器的不同區(qū)域中的空間不同)的情況下提供 的光的顏色或顏色平衡。
過驅(qū)動電路104的使用傾向于減小運(yùn)動模糊，但是在幀時間期間保
持圖像靜止的同時跟蹤運(yùn)動的眼睛的圖像模糊效果仍然引起在視網(wǎng)膜上 被感知為運(yùn)動模糊的相對運(yùn)動。用于減小所感知的運(yùn)動模糊的一種技術(shù) 是減小顯示圖像幀的時間。圖4A示出了只在一部分幀期間閃現(xiàn)背光的效 果。水平軸表示在幀期間流逝的時間，而垂直軸表示在幀期間LCD的歸一 化響應(yīng)。優(yōu)選地，在一部分幀期間將背光級別設(shè)定為O，或者設(shè)定為顯著減小的級別。優(yōu)選的是背光的閃現(xiàn)朝向幀的末端，其中液晶材料的透射 率已經(jīng)到達(dá)或者接近目標(biāo)水平。例如，優(yōu)選地，閃現(xiàn)背光的主要持續(xù)時 間是在幀時間段的最后三分之一期間。盡管按照某種方式調(diào)制背光減小 了所感知的運(yùn)動模糊，可以通過按照更高的速率閃現(xiàn)來進(jìn)一步地減小所 感知的運(yùn)動模糊。
圖4B示出了減小顯示的時間孔徑、從而減小運(yùn)動模糊的黑色數(shù)據(jù)插 入技術(shù)。將每一個幀分為兩個場，其中第一場包含顯示數(shù)據(jù)，而將第二 場驅(qū)動為黑色。因此，顯示器只針對約幀的一半是"接通"的。
參考圖5，將輸入幀100提供給掃描定時發(fā)生器175。定時發(fā)生器175 使用諸如一維査找表之類的查找表181將輸入幀轉(zhuǎn)換為兩個場177和179。 然后，將這兩個場177和179提供給過驅(qū)動電路183。參考圖6，查找表181 可以采取一對函數(shù)的形式。如圖6A所示，將第一場177設(shè)定為與輸入相同， 而將第二場設(shè)定為O (例如，黑色)。圖6A中所示的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了圖像中 顯著的黑色點(diǎn)插入。該技術(shù)導(dǎo)致顯著的亮度減小，并且具有高亮度的模 糊。如圖6B所示，可以將第一場177設(shè)定為輸入數(shù)據(jù)的兩倍，直到其達(dá)到 所需級別(例如最大值，255)為止，然后第二字長開始從例如O的低值 增加到例如最大值255的所需級別。圖6B所示的技術(shù)比圖6A所示技術(shù)增加 了亮度，同時緩解了可能在高亮度時發(fā)生的運(yùn)動藍(lán)移。
參考圖7，示出了顯示器的矩形背光結(jié)構(gòu)，所述背光可以是由多個 不同區(qū)域構(gòu)成。例如，背光可以是近似200像素(例如，50-400個像素) 寬，并且延伸顯示器的寬度。對于具有近似800個像素的顯示器，例如， 背光可以由四個不同的背光區(qū)組成。在諸如發(fā)光二極管陣列之類的其他 實(shí)施例中，背光通?？梢杂梢粋€或更多行的二極管和/或一個或更多列的 二極管和/或不同區(qū)域組成。
傳統(tǒng)過驅(qū)動(OD)技術(shù)的典型實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖8所示。所述實(shí)現(xiàn)包括 一個幀緩沖器400和過驅(qū)動模塊402 。幀緩沖器存儲驅(qū)動周期n-l的前一個 目標(biāo)顯示值x^。取當(dāng)前目標(biāo)顯示值xn和前一個顯示值iJ乍為輸入的過驅(qū)動模塊推導(dǎo)出當(dāng)前驅(qū)動值Zn以使實(shí)際顯示值dn與目標(biāo)顯示值Xn相同。
在LCD面板中，優(yōu)選地當(dāng)前顯示值dn不但通過當(dāng)前驅(qū)動值Zn來確定，
而且通過前一個顯示值d^確定。數(shù)學(xué)地，
(1)<formula>formula see original document page 14</formula>
為了使顯示值dn達(dá)到目標(biāo)值Xn，應(yīng)該通過使dn是目標(biāo)值X^來從等式 (1)中推導(dǎo)出過驅(qū)動值Zn。在該示例中，過驅(qū)動值^是通過兩個變量確
定的前一個顯示值山-,和當(dāng)前驅(qū)動值X"通過以下函數(shù)數(shù)學(xué)地表示
<formula>formula see original document page 14</formula> (2)
等式(2)示出了將兩種類型的變量目標(biāo)值和顯示值用于推導(dǎo)當(dāng)前
驅(qū)動值。然而在許多實(shí)現(xiàn)中，顯示值不是直接可用的。代替地，所述的
一幀緩沖器非遞歸過驅(qū)動結(jié)構(gòu)假定過驅(qū)動每次都可以將顯示值dn推導(dǎo)為 目標(biāo)值Xn。因此，容易地將等式(2)簡化為-
<formula>formula see original document page 14</formula>(3)
在等式(3)中，推導(dǎo)當(dāng)前驅(qū)動值只需要一種類型的變量目標(biāo)值，
并且該變量是無需任何計(jì)算直接可用的。結(jié)果，等式(3)比等式(2) 更易于實(shí)現(xiàn)。
盡管黑色點(diǎn)插入傾向于減小運(yùn)動模糊，其還傾向于作為人為結(jié)果引 入閃爍。盡管可以通過增加刷新率來減小人為閃爍，這對于基于電視的 內(nèi)容(例如，幀或基于場的內(nèi)容)是有問題的。對于基于電視的內(nèi)容， 增加刷新率可能要求運(yùn)動補(bǔ)償幀的速率轉(zhuǎn)換，這在計(jì)算上是昂貴的并且 傾向于附加的人為影響。
在對運(yùn)動模糊和閃爍的人感知進(jìn)行了透徹研究之后，確定了針對黑 色數(shù)據(jù)插入技術(shù)的閃爍傾向于在明亮的、低空間頻率的非運(yùn)動區(qū)域中是 更可見的。此外，針對黑色數(shù)據(jù)插入技術(shù)的運(yùn)動模糊傾向于在高空間頻 率、運(yùn)動區(qū)域中是主要可見的。基于人類視覺系統(tǒng)的這些特征，用于視 頻的處理技術(shù)應(yīng)該是運(yùn)動適用性的技術(shù)，以減小運(yùn)動模糊而無需實(shí)質(zhì)上 增加閃爍。將視頻序列中的每一個幀分為多個區(qū)域，并且針對連續(xù)幀(或 場)中的每一個相應(yīng)區(qū)域執(zhí)行運(yùn)動檢測。將每一個區(qū)域分類為運(yùn)動區(qū)域 或非運(yùn)動區(qū)域。將黑色數(shù)據(jù)插入應(yīng)用于運(yùn)動區(qū)域以減小運(yùn)動模糊，而不
將黑色數(shù)據(jù)插入應(yīng)用于非運(yùn)動區(qū)域以減小閃爍。此外；可以將時間轉(zhuǎn)換
幀用于消除黑色數(shù)據(jù)插入和非黑色數(shù)據(jù)插入之間的強(qiáng)度波動。
圖9示出了用于運(yùn)動適應(yīng)性黑色數(shù)據(jù)插入的技術(shù)。接收數(shù)據(jù)輸入幀
700。優(yōu)選地，將輸入幀700模糊并且子采樣為低分辨率圖像710以減小計(jì) 算復(fù)雜度。低分辨率圖像710中的每一個圖像與輸入幀700中的區(qū)域相對 應(yīng)。將低分辨率圖像710中的每一個像素與在子采樣的圖像緩沖器720中 存儲的前一個幀進(jìn)行比較以檢測運(yùn)動730。如果這兩個像素之間的差別大 于閾值(例如總范圍的5%)，那么將所述像素分類為運(yùn)動像素740。在其 余或選定像素上執(zhí)行該運(yùn)動確定。這樣，可以將每一個像素辨別為運(yùn)動、 非運(yùn)動。如果需要，該系統(tǒng)可以包括多種程度的運(yùn)動。可以在運(yùn)動映射 740上執(zhí)行形態(tài)學(xué)擴(kuò)張操作，以將與運(yùn)動像素相鄰的非運(yùn)動像素分組為運(yùn) 動像素，以形成具有類似運(yùn)動特性的運(yùn)動像素。可以利用低通濾波器和 隨后的閾值類型操作來近似擴(kuò)張操作。可以將根據(jù)擴(kuò)張操作所得到的數(shù) 據(jù)存儲在運(yùn)動映射緩沖器750中。將沒有運(yùn)動或有限運(yùn)動的區(qū)域用0表示， 而將顯著運(yùn)動的區(qū)域用3來表示。可以存在有限運(yùn)動區(qū)域和顯著運(yùn)動區(qū)域 之間的轉(zhuǎn)換，或者反之亦然。從非顯著運(yùn)動到顯著運(yùn)動的變化(或反之 亦然)，系統(tǒng)可以使用一組轉(zhuǎn)換幀以便避免所得到的圖像上的人為影響或 其他不需要的效果。在轉(zhuǎn)換期間，運(yùn)動映射緩沖器750可以用其他指示劑 表示運(yùn)動中的這種變化，例如用l表示的"有限運(yùn)動"區(qū)域(朝向O或朝 向2)，以及由2表示的"更多運(yùn)動"區(qū)域(朝向1或朝向3)。例如，可以 通過針對幀的1、針對下一個幀的2以及針對隨后幀的3的一組指示劑來進(jìn) 行從非運(yùn)動到顯著運(yùn)動的轉(zhuǎn)換(與針對從顯著運(yùn)動到非運(yùn)動的轉(zhuǎn)換類 似)。如果需要，同樣地可以使用其他指示以表示附加的轉(zhuǎn)換幀和運(yùn)動的 附加程度。應(yīng)該理解的是可以將任意類型的決定用于確定包括一個或更 多幀之間的足夠或不足夠運(yùn)動的圖像的那些區(qū)域和/或像素。該系統(tǒng)可以 檢測不夠的運(yùn)動和足夠的運(yùn)動，并且這樣使用一組一個或更多轉(zhuǎn)換幀來 從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個狀態(tài)。在這種情況下，系統(tǒng)不必需要量化運(yùn)動 的中間狀態(tài)。如果需要，所述系統(tǒng)可以確定與需要或不需要轉(zhuǎn)換幀一起 使用的運(yùn)動的中間級別。將采樣的圖像存儲在用于隨后幀的子采樣圖像 緩沖器720中，可以將運(yùn)動映射緩沖器750中的圖像上采樣為輸入圖像700
的大小。
將査找表770用于基于上采樣760運(yùn)動映射緩沖器750數(shù)據(jù)來確定針 對幀的場(典型地一幀中兩個場)的場驅(qū)動值(參見圖5)。通?？梢钥?到適應(yīng)性黑色數(shù)據(jù)插入技術(shù)針對高運(yùn)動的那些區(qū)域使用強(qiáng)黑色數(shù)據(jù)插 入，并且針對低運(yùn)動那些區(qū)域使用無或非黑色數(shù)據(jù)插入?？梢詫⒁粚?或 更多)査找表用于根據(jù)估計(jì)的運(yùn)動來推導(dǎo)針對多個場的值。參考圖IO， 針對不同幀和轉(zhuǎn)換幀示出了針對查找表770的幾個輸入值對驅(qū)動值表。在 典型技術(shù)中，如果運(yùn)動映射值具有值O，那么表示非運(yùn)動，并且因此使用 非運(yùn)動查找表(參見圖10A)。在典型技術(shù)中，如果運(yùn)動映射值具有值l， 那么表示轉(zhuǎn)換并且使用不同的查找表(參見圖10B)。在典型技術(shù)中，如 果運(yùn)動映射值具有值2，那么表示轉(zhuǎn)換并且使用不同的査找表(參見圖 IOC)。在典型技術(shù)中，如果運(yùn)動映射值具有值3，那么表示顯著的運(yùn)動并 且使用顯著運(yùn)動?xùn)苏冶?參見圖10D)。
將各個查找表應(yīng)用于第一場780和第二場790。將第一場780和第二 場790的輸出提供給過驅(qū)動800。如果需要，可以使用任意合適的過驅(qū)動 技術(shù)。過驅(qū)動800包括針對各個第一場780和第二場790的查找表810和 820。針對第一場780的查找表810的輸出是基于來自緩沖器2 830的前一 個場的輸出(前一個幀的第二場)。針對第二場790的查找表820的輸出是 基于來自緩沖器1 840的前一個場的輸出(相同幀的第一場)?；谝壕?顯示器850的模型、前一個幀的第二場790和查找表820的輸出來確定針對 第一場780的前一個幀(從緩沖器2 830輸入)的狀態(tài)。基于液晶顯示器 860的模型、前一個幀的第一場780和查找表810的輸出來確定針對第二場 790的前一個幀(從緩沖器l 840輸入)的狀態(tài)。因此，可以按照過驅(qū)動
方案使用前一個場。圖ii示出了針對圖io中所示驅(qū)動方案的一般所得到
的波形。
同樣地，可以基于諸如低和高空間頻率之類的圖像區(qū)域的空間頻 率，將類似技術(shù)應(yīng)用于過驅(qū)動系統(tǒng)。此外，可以基于諸如低亮度和高亮 度之類的圖像區(qū)域的亮度，將類似技術(shù)應(yīng)用于過驅(qū)動系統(tǒng)。還可以組合 地或基于相互的(例如空間、亮度和/或運(yùn)動)來應(yīng)用這些過驅(qū)動技術(shù)。
可以通過將空間修改應(yīng)用于顯示器的LCD層來適應(yīng)所述適應(yīng)性技術(shù)。同 樣，可以通過向諸如LED陣列之類的背光施加空間頻率來適應(yīng)轉(zhuǎn)換幀。此 外，可以通過LCD層和背光層的組合來適應(yīng)所述技術(shù)。
由于偏振器的消光比和液晶材料的缺陷，液晶顯示器具有有限的動 態(tài)范圍。為了顯示高的動態(tài)圖像，可以將低分辨率發(fā)光二極管(LED)背 光系統(tǒng)用于調(diào)制饋送到液晶材料中的光。通過LED和LCD的組合，可以實(shí) 現(xiàn)非常高的動態(tài)范圍顯示。由于成本的原因，LED典型地具有比LCD更低 的空間分辨率。由于低分辨率的LED，基于該技術(shù)的高動態(tài)范圍顯示器不 能顯示高空間分辨率的高動態(tài)圖案。但是可以同時顯示非常明亮的圖像 (> 2000cd/m2)和非常暗的圖像(〈0.5cd/m2)。因?yàn)槿搜墼诰植繀^(qū)域中 具有有限的動態(tài)范圍，不能顯示高空間分辨率的高動態(tài)范圍不是嚴(yán)重的 問題，并且利用視覺掩蔽，人眼幾乎不會察覺高空間頻率內(nèi)容的有限動 態(tài)范圍。
圖12示出了一種現(xiàn)有技術(shù)，用于將高空間分辨率高動態(tài)范圍(HDR) 圖像轉(zhuǎn)換為低分辨率發(fā)光二極管(LED)圖像和高分辨率液晶顯示器圖像。 從HDR圖像中提取亮度。然后，對所提取的亮度進(jìn)行低通濾波，并且子采 樣為LED陣列的分辨率?？梢詫σ褳V波和子采樣的圖像進(jìn)行處理，以減小 串?dāng)_效應(yīng)。可以將已校正串?dāng)_的圖像發(fā)送至光柵解碼器，并且顯示在HDR 顯示器的LED層上。
可以通過將已上采樣的LED圖像與LED的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)進(jìn)行巻積來預(yù) 測所需的背光圖像。通過劃分具有預(yù)定的背光圖像的原始HDR圖像以獲得 仿真的背光。因?yàn)樽罱K顯示的圖像是LED背光圖像與LCD透射率的乘積， 該方法再現(xiàn)了原始HDR圖像。不幸的是，使用該技術(shù)所得到的顯示圖像傾 向于具有在空間范圍內(nèi)受限的明亮的鏡像(specular)加亮區(qū)。因此， 許多HDR圖像包括非常明亮但是在空間范圍中非常小的鏡像加亮區(qū)，這可 能不能充分地再現(xiàn)顯示。
確定低通濾波過程抹去引起相應(yīng)的LED具有較低值的鏡像加亮區(qū)。 傳統(tǒng)地，將認(rèn)為可以在劃分操作中恢復(fù)在低通濾波過程中的任意空間細(xì) 節(jié)損失。盡管可以經(jīng)由劃分操作在LCD圖像中理論上地恢復(fù)濾波步驟中的
任意空間細(xì)節(jié)損失，但是由于其有限的范圍(透射率不能超過l)， LCD 不能恢復(fù)明亮的鏡像加亮區(qū)。這樣，盡管HDR能夠顯示明亮的加亮區(qū)，在 最終顯示的圖像中損失了鏡像加亮區(qū)。
還確定了地低通濾波對于不是在明亮和暗淡的極端處的圖像區(qū)域 工作良好。因此，可以將另一種標(biāo)準(zhǔn)用于解決其中低通濾波不是特別有 效的那些區(qū)域。除了使用低通濾波的圖像以得出LED圖像之外，所述系統(tǒng)
還可以使用最大圖像(或與其中存在有效值的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的一些值)，所 述最大圖像是在通過LCD的最大透射率劃分的HDR圖像中的局部最大。將 最終的LED圖像選擇為是低通濾波圖像和最大圖像的較大者。
此外，確定LED點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF)中的較寬擴(kuò)展導(dǎo)致降低了圖像潛 在的對比度，并且還不能使顯示器的功耗最小化。為了改善對比度，可 以使用迭代方法來推導(dǎo)LED驅(qū)動值，以在背光圖像中實(shí)現(xiàn)更高的對比度。 與高分辨率LCD圖像相結(jié)合的所得到的高對比度背光圖像可以產(chǎn)生待顯 示的更高動態(tài)圖像，并且還減小了LED背光的功耗。
在進(jìn)一步研究時，移動圖像傾向于比所期待的(即顯示器輸出的波 動)更加閃爍。在考慮顯示器的具體結(jié)構(gòu)之后，即與LED陣列結(jié)合的LCD， 確定LCD層的時間響應(yīng)按照可能導(dǎo)致閃爍的方式與LED陣列不同。通常， LED具有比LCD層更快的時間響應(yīng)。此外，導(dǎo)致閃爍的這些誤差可以是由 于點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)近似中的不精確性，所述不精確性在顯示器之間、或Led 之間可能變化。此外，LED陣列的行為本質(zhì)上傾向于導(dǎo)致LED值的行為選 擇，通常是通或斷。為了減小顯示器上的閃爍，可以使用時間低通濾波 器以及針對最近的LED選定的值的精細(xì)控制。此外，可以將伽馬校正用于 解決LED驅(qū)動電路固有的量化誤差。
圖1示出了具有LED層作為LCD背光的HDR顯示器的示意圖。來自LED 陣列的光穿過漫射層并且照射LCD。背光圖像如下給出
6/(x,力=LEX>(Z，力*戸/(;c,力 (4)
其中LED (i, j)是每一個LED的LED輸出級別，psf (x，y)是漫射層的點(diǎn) 擴(kuò)展函數(shù)。*表示巻積操作。背光圖像通過LCD進(jìn)一步地調(diào)制。 所顯示的圖像是LED背光和LCD透射率T,o) (x，y)的乘積。
通過組合LED和LCD，顯示器的動態(tài)范圍是LED和LCD的動態(tài)范圍的乘 積。為了簡化起見，符號可以使用限制在0和1之間的歸一化LCD和LED輸出。
圖13示出了一種典型技術(shù)，用于將HDR圖像900轉(zhuǎn)換為低分辨率LED 圖像902和高分辨率LCD圖像904。 LCD分辨率是mXn像素，范圍從0至1， 其中0是黑色，l是最大透射率。LED分辨率是MXN，其中M〈m并且N〈n。為 了簡化起見，可以假設(shè)HDR圖像具有與LCD相同的分辨率。如果HDR圖像是 不同分辨率的，可以釆用縮放或剪切步驟，將HDR圖像轉(zhuǎn)換為LCD圖像分 辨率。
將HDR圖像通過漫射屏幕的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(或其他函數(shù))進(jìn)行低通濾 波906，并且子采樣908 (下采樣)為中間分辨率(M1XN1)。中間分辨率 的一個示例是LED分辨率的兩倍(2MX2N)。將子采樣圖像的額外分辨率 用于減小將作為在一系列視頻幀上移動物體的結(jié)果出現(xiàn)的閃爍。LED矩陣 中的附加數(shù)據(jù)點(diǎn)允許當(dāng)在視頻圖像中出現(xiàn)移動時對LED值的轉(zhuǎn)換的平滑。 這促進(jìn)了一個LED隨著相鄰LED逐漸增加值而逐漸降低至，這減小了如果 變化更突然時將導(dǎo)致的圖像閃爍。
相同的HDR圖像900再次通過小濾波器內(nèi)核(例如5X5).進(jìn)行低通濾 波910，以對鏡像圖案的期望大小進(jìn)行仿真。將已低通濾波的圖像910分 為M1XN1個塊，每一個塊與其中一些在每一個塊之間交迭的中間分辨率 相對應(yīng)，即塊尺寸是(l+k) *(m/MXn/N)，其中k是交迭因子。對于每一 個塊，將塊最大值(或其他合適的值)用于形成LEDmax圖像(MXN) 912， 優(yōu)選地使用ki. 25。應(yīng)該理解的是可以使用任意合適的技術(shù)來基于像素 位置、區(qū)域和/或鄰居區(qū)域來限定針對每一個像素位置的最大值。
根據(jù)這兩個LED圖像，選擇2禮EDIp和LEDmax的較大者914，即 LEDl=min(max(LEDIp*2, LEDmax)， 1)。該較大值有助于解決低通濾波傾向 于降低動態(tài)范圍的事實(shí)，所述動態(tài)范圍已經(jīng)在顯示器上進(jìn)行了表現(xiàn)。將 min操作用于限制LED值從O至l。此外，考慮局部最大有助于保持鏡像加 亮區(qū)。同樣，在非鏡像加亮區(qū)域中，所述系統(tǒng)可以將LEDl設(shè)定為小于LEDIp
的兩倍，以確保操作朝向最大的LCD操作范圍。LCD操作范圍的增加導(dǎo)致 所需要的背光照明的光的減少，因此減小了功率要求。該技術(shù)可以更好 地將區(qū)域與高動態(tài)范圍和高空間頻率兩者相適應(yīng)。
LED1是M1XN1大小的，并且范圍從0至1。因?yàn)榈湫偷?，漫射屏幕?PSF大于LED間隔以提供更均勻的背光圖像，傾向于在位于彼此靠近的LED 元件之間存在需要考慮的串?dāng)_。圖14示出了具有表示LED之間邊界的黑線 的典型LED PSF。明顯的是，PSF延伸超出了具體LED的邊界。
由于漫射屏幕的PSF的原因，任意LED對于其整個鄰居LED有貢獻(xiàn)。 盡管可以將等式(5)用于計(jì)算背光，如果給出LED驅(qū)動信號，推導(dǎo)出LED 驅(qū)動信號以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)背光圖像是相反的問題。該問題導(dǎo)致不適定去巻積 問題。傳統(tǒng)地，用于推導(dǎo)LED驅(qū)動信號的巻積內(nèi)核如等式(6)所示。串 擾校正內(nèi)核系數(shù)(c,和C2)是負(fù)的，以補(bǔ)償來自鄰居LED的串?dāng)_。<formula>formula see original document page 20</formula>(6)
串?dāng)_校正矩陣不會減小來自其直接鄰居的串?dāng)_效應(yīng)，但是所得到的 背光圖像仍然是低對比度不精確的。另一個問題是產(chǎn)生了許多范圍之外 的驅(qū)動值，所述值已經(jīng)進(jìn)行了截取，這可能導(dǎo)致更多誤差。
因?yàn)長CD輸出不大于1，推導(dǎo)出LED驅(qū)動值，使得背光大于目標(biāo)亮度，
即
<formula>formula see original document page 20</formula> (7)
句法使用""來表示實(shí)現(xiàn)大括號中的函數(shù)的所需LED值的限制。由 于泄漏導(dǎo)致的有限對比度(CR)， LCD (x， y)通常不再達(dá)到0。解決方案 是當(dāng)目標(biāo)值小于LCD泄漏時，減小LED值以再現(xiàn)暗淡的亮度。
<formula>formula see original document page 20</formula>(8)
另一個特征是節(jié)能，使得總的LED輸出應(yīng)該最小化或者減小。
<formula>formula see original document page 20</formula>(9)
閃爍至少部分地是由于LED的非靜態(tài)響應(yīng)，所述非靜態(tài)響應(yīng)與LCD和 LED之間的失配相結(jié)合。失配可以是空間的或是時間的。當(dāng)點(diǎn)物體移動通 過LED格點(diǎn)時，可以通過減小總的LED輸出波動來減小閃爍。
<formula>formula see original document page 21</formula>(10)
其中x。和y。是相距LED中心的距離?？梢酝ㄟ^時間IIR濾波進(jìn)一步地 減小閃爍。對等式(7)至(10)進(jìn)行組合，產(chǎn)生了下面的等式(11)。
<formula>formula see original document page 21</formula>(11)
圖15示出了使用受限制的優(yōu)化過程來推導(dǎo)LED值916的技術(shù)。首先將 目標(biāo)LED圖像I (M1XN1)轉(zhuǎn)換為大小麗2二M^N1的列向量?？梢詫⒌仁?(4)轉(zhuǎn)換為矩陣形式
<formula>formula see original document page 21</formula>(12)
其中LED是向量形式的驅(qū)動值。NM是等于M4N的LED的總個數(shù)。背光是LED 向量與大小為MNX麗2的串?dāng)_矩陣的矩陣乘積，其中MN2^NM。串?dāng)_矩陣 psfi， j是從第i個LED至條j個背光位置的串?dāng)_系數(shù)，可以從所測量的PSF 函數(shù)推導(dǎo)出。
用于推導(dǎo)LED圖像918的技術(shù)開始于l3Pg的初始猜想；然后基于公式 力+, =/*+^(g-^A)來推導(dǎo)每一個連續(xù)的LED驅(qū)動值，其中H是如等式 (12)所示的串?dāng)_矩陣，g是向量形式的目標(biāo)LED，以及P是MNXNM2的掩 蔽矩陣，其中1是在LED位置，0是在其他位置。因?yàn)長ED驅(qū)動值受限于O 和1之間，將其截取到0和1之間。將新推導(dǎo)的LED值與前一個LED值相比較
以計(jì)算變化率。如果變化率大于閾值，重復(fù)所述過程直到變化率小于閾 值或超過最大重復(fù)次數(shù)為止。
因?yàn)長ED輸出相對于驅(qū)動值是非線性的，并且驅(qū)動值是整數(shù)，執(zhí)行 逆伽馬校正和量化以確定LED驅(qū)動值。圖16示出了用于LED的逆伽馬校正 902的過程。對已量化的驅(qū)動值再次進(jìn)行伽馬校正，這是對于LED驅(qū)動器 電路920的實(shí)際LED輸出。
下一個步驟是預(yù)測來自LED的背光圖像922。將LED圖像902進(jìn)行伽馬 校正924，上采樣到LCD分辨率(mXn) 926，并且與漫射屏幕的PSF巻積 928。
可以通過下式給出LCD透射率930:
再次，如圖17所示地執(zhí)行逆伽馬校正，以校正LCD的非線性響應(yīng)， 并且將其提供給LCD驅(qū)動器電路932 。
為了減小閃爍效應(yīng)，將時間低通濾波器918用于平滑突然的時間波動。
<formula>formula see original document page 22</formula>其中選擇kup為比k"高以滿足等式(7)。典型地，kup=0. 5而kd,二0. 25。 這樣，將LED背光限制為在多個幀上按照一個或更多增量從一個值變化為 另一個值。例如，背光可以從0變化到200，并且在第一幀是0，在第二幀 是IOO，以及在第三幀是200。優(yōu)選地，允許LED上升比允許LED下降更快。 將引用的全部參考文獻(xiàn)結(jié)合在此作為參考。
使用在前述說明書中采用的術(shù)語和表達(dá)式作為描述的術(shù)語，并且不 局限于此，目的不是使用這些術(shù)語和表達(dá)式來排除所示和所述特征的等 價物或其一部分，應(yīng)該理解的是本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定和 限制。
權(quán)利要求
1.一種用于在液晶顯示器上顯示圖像的方法，所述液晶顯示器包括光閥和單獨(dú)可控發(fā)光元件的背光陣列，所述方法包括(a)接收圖像；(b)修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)；(c)修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；(d)其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條件的(i)發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值；(ii)當(dāng)小于顯示器的泄漏值時，減小發(fā)光元件的值；(iii)當(dāng)相應(yīng)透射光的值增加時，通常減小發(fā)光元件的值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述約束條件約束光閥具有 不超過1的透射率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于圖像數(shù)據(jù)和顯示器的對 比度來確定所述泄漏值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通常減小的發(fā)光元件是 基于節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的。
5. —種用于在液晶顯示器上顯示圖像的方法，所述液晶顯示器包 括光閥和單獨(dú)可控發(fā)光元件的背光陣列，所述方法包括(a) 接收圖像；(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)；(c) 修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；(d) 其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條件的(i )發(fā)光元件值是基于針對圖像的相應(yīng)部分的圖像數(shù)據(jù)的實(shí) 質(zhì)最大值的；(e )其中提供給與所述發(fā)光元件相對應(yīng)的所述光閥的數(shù)據(jù)適合于 提供針對所述圖像的所需照明。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條件的(i )發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值；(ii) 當(dāng)小于顯示器的泄漏值時，減小發(fā)光元件的值；(iii) 當(dāng)相應(yīng)透射光的值增加時，通常減小發(fā)光元件的值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述發(fā)光元件還基于針對圖 像的相應(yīng)部分的已低通濾波的圖像數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述發(fā)光元件是基于所述低 通濾波的圖像數(shù)據(jù)和所述實(shí)質(zhì)最大值之間的選擇的。
9. 一種用于在液晶顯示器上顯示圖像的方法，所述液晶顯示器包 括光閥和單獨(dú)可控發(fā)光元件的背光陣列，所述方法包括(a) 接收圖像；(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)； (C)修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；(d)其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于用于確定所需值的迭代方法的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條件的(i )發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值；(ii) 當(dāng)小于顯示器的泄漏值時，減小發(fā)光元件的值；(iii) 當(dāng)相應(yīng)透射光的值增加時，通常減小發(fā)光元件的值。
11. 一種用于在液晶顯示器上顯示圖像的方法，所述液晶顯示器包括光閥和單獨(dú)可控發(fā)光元件的背光陣列，所述方法包括(a) 接收圖像；(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)； (C)修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；(d)其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于用于確定所需值 的時間濾波器的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述時間濾波器是低通的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條件的(i )發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值；(ii) 當(dāng)小于顯示器的泄漏值時，減小發(fā)光元件的值；(iii) 當(dāng)相應(yīng)透射光的值增加時，通常減小發(fā)光元件的值。
14. 一種用于在液晶顯示器上顯示圖像的方法，所述液晶顯示器包括光閥和單獨(dú)可控發(fā)光元件的背光陣列，所述方法包括(a) 接收圖像；(b) 修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)； (C)修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；(d)其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于具有比單獨(dú)的背光陣列元件更密集的值的、用于確定所需值的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有所述背光陣列元件的兩倍密度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條件的(i )發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值；(ii) 當(dāng)小于顯示器的泄漏值時，減小發(fā)光元件的值；(iii) 當(dāng)相應(yīng)透射光的值增加時，通常減小發(fā)光元件的值。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于在液晶顯示器上顯示圖像的方法，所述液晶顯示器包括光閥和單獨(dú)可控發(fā)光元件的背光陣列，所述方法包括(a)接收圖像；(b)修改所述圖像以向所述光閥提供數(shù)據(jù)；(c)修改所述圖像以向所述背光陣列提供數(shù)據(jù)；(d)其中提供給所述背光陣列的所述數(shù)據(jù)是基于維持以下約束條件的(i)發(fā)光元件值大于相應(yīng)的像素值；(ii)當(dāng)小于顯示器的泄漏值時，減小發(fā)光元件的值；(iii)當(dāng)相應(yīng)透射光的值增加時，通常減小發(fā)光元件的值。由此，背光顯示器具有改進(jìn)的顯示特性。將圖像顯示在包括具有光閥的液晶材料的顯示器上。所述顯示器接收圖像信號，并且針對背光陣列和液晶層來修改所述光。
文檔編號G09G3/36GK101202023SQ20071019610
公開日2008年6月18日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者馮曉帆, 峰 李 申請人:夏普株式會社