專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置及其驅(qū)動方法。更詳細而言，涉及在根據(jù)視頻信號而控制光
源的亮度時，使視頻信號和光源亮度控制連動來進行顯示的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，液晶顯示裝置所代表的非發(fā)光型顯示裝置廣泛普及。非發(fā)光型顯示裝置 使用光源和調(diào)整來自光源的光的透射光量的光調(diào)制元件。在非發(fā)光型顯示裝置中，光源的 功耗、黑顯示時光源的漏光引起的對比度降低成為問題。為此，為了改善功耗和對比度，提 出了多種由視頻信號來控制光源亮度的方法。作為一例，在日本特開2008-76755號公報中 公開了根據(jù)直方圖來控制光源亮度的圖像顯示裝置，其中該直方圖使從輸入圖像按每預(yù)定 灰度代表各灰度范圍的灰度和各灰度范圍中包含的像素的頻率相對應(yīng)。
另外，與一般地像使用陰極射線管(CRT)的顯示裝置那樣在圖像寫入的瞬間強烈 發(fā)光的脈沖型顯示裝置不同，液晶顯示裝置是在圖像被寫入之后到下一幀的圖像被寫入為 止保持顯示的保持型顯示裝置。作為保持型顯示裝置的缺點，在顯示動態(tài)圖像時，移動的物 體的邊緣部分看起來模糊，即所謂的動態(tài)圖像模糊。該動態(tài)圖像模糊的發(fā)生原因是，由伴隨 著物體的移動而移動視線時觀察者對亮度被保持的顯示圖像插補移動前后的顯示圖像、即 所謂的網(wǎng)膜余像引起的。已知為了消除該動態(tài)圖像模糊，以更短的頻率更新顯示圖像，或者 通過插入黑畫面而暫時消除網(wǎng)膜余像，由此接近脈沖型顯示裝置的方法是有效的(參照 Moving Picture Quality Improvementfor Hold-type AM-lXDs， Taiichiro kurita SID 01 DIGEST)。 作為改善動態(tài)圖像模糊的方法之一，有如下公開在日本特開2005-241787號公報 中的技術(shù)方案從鄰接的兩幀中生成成為該兩幀的中間的幀作為插補幀，將該插補幀插入 到鄰接的兩幀之間，輸出以幀率比原來的視頻信號的幀率高的頻率內(nèi)插有插補幀的視頻信 號的方式(插補幀內(nèi)插方式)。 作為改善動態(tài)圖像模糊的其他方法，有如下公開在日本特開2006-343706號公報 中的技術(shù)方案將一幀期間分成亮場和暗場的兩場期間，用兩場模擬地顯示原來的視頻信 號，用暗場消除網(wǎng)膜余像(亮暗場分割方式)。 上述的插補幀方式和亮暗場分割方式都需要變換成頻率比所輸入的視頻信號的 幀率高的頻率(幀速率轉(zhuǎn)換)并輸出視頻信號。在進行該幀速率轉(zhuǎn)換時，為了暫時保持視 頻信號，而使用幀存儲器。

發(fā)明內(nèi)容
說明由視頻信號控制光源亮度的情況。圖IA是用于說明本發(fā)明的顯示裝置相關(guān) 的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。在圖IA中，特別示出具有利用視頻信號控制光源亮度的 結(jié)構(gòu)的顯示裝置的框圖的一例。圖1A所示的顯示裝置包括顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108、直 方圖生成部106、背光源亮度運算部107、以及圖像顯示部109。圖像顯示部109由作為光調(diào)制元件部的液晶板110和設(shè)置在液晶板背面的作為光源部的背光源111構(gòu)成。尤其是，在 圖IA所示的液晶顯示裝置中，控制光源亮度的機構(gòu)獨立于其他的圖像處理電路，作為其輸 入的視頻信號102也使用來自其他的圖像處理電路的輸出信號。 在圖1A所示的框圖中，在按圖IB的時序圖所示的定時輸入視頻信號的情況下，著 眼于視頻信號102的一幀的圖像數(shù)據(jù)DO來說明課題。 一幀的圖像數(shù)據(jù)是指例如在以高清 標準的1920點X 1080行、RGB各8位共計24位的情況下，以1920 X 1080X24位構(gòu)成的數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)D0被輸入到直方圖生成部106和顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108中。在直方圖106中 根據(jù)圖像數(shù)據(jù)DO生成成為用于在背光源亮度運算部107中運算背光源亮度的指標的、表示 圖像數(shù)據(jù)DO的特征量的直方圖104。使用一幀的圖像數(shù)據(jù)生成該直方圖104時，如圖IB的 時序圖所示，作為圖像數(shù)據(jù)DO的直方圖104的數(shù)據(jù)HGO相對于圖像數(shù)據(jù)DO延遲一幀期間 T而被生成。作為數(shù)據(jù)HGO而生成的直方圖104被輸出到背光源亮度運算部107。在背光 源亮度運算部107中，使用在直方圖生成部106中求出的直方圖104即HGO，計算背光源的 發(fā)光亮度，將作為背光源控制信號105的數(shù)據(jù)BLO輸出到顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108和背光 源111。在此，關(guān)注輸入到顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108的圖像數(shù)據(jù)和背光源控制信號105的定 時。圖像數(shù)據(jù)DO被輸入顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108中的定時和背光源控制信號105即數(shù)據(jù) BLO被輸入顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108中的定時錯開一幀期間T，其中該背光源控制信號105 是通過根據(jù)圖像數(shù)據(jù)DO生成的直方圖104即數(shù)據(jù)HG0求出的。為此，產(chǎn)生了如下問題在 顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108中使用由圖像數(shù)據(jù)DO求出的背光源控制信號105即數(shù)據(jù)BLO，校 正圖像數(shù)據(jù)Dl而生成顯示圖像數(shù)據(jù)103的數(shù)據(jù)Dl'。 作為解決該問題的方法，在特開2008-76755號公報中提出了如下使用幀存儲器 的方法。圖2A表示應(yīng)用了在圖1所示的液晶顯示裝置中使用幀存儲器的方法的液晶顯示 裝置的框圖的例子。通過由幀存儲部203使圖像數(shù)據(jù)DO延遲一幀期間T，能使輸入到顯示 圖像數(shù)據(jù)校正部108中的圖像數(shù)據(jù)DO和根據(jù)圖像數(shù)據(jù)DO求得的背光源控制信號105即數(shù) 據(jù)BLO同步而輸入到顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108。為此，在顯示圖像數(shù)據(jù)校正部108中，能使 用根據(jù)圖像數(shù)據(jù)DO求出的背光源控制信號105即數(shù)據(jù)BLO來校正圖像數(shù)據(jù)DO。但是，為了 使圖像數(shù)據(jù)和背光源控制信號105同步，需要幀存儲器，從而阻礙了顯示裝置的低成本化。
本發(fā)明是為了解決這樣的問題而做出的，本發(fā)明的目的在于提供一種能抑制幀存 儲器等電路的增加并且實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)和背光源控制信號同步的顯示裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的顯示裝置，包括作為光調(diào)制元件部的顯示板；設(shè)置 在上述顯示板的背面來照射照射光的背光源；輸出以頻率比從外部系統(tǒng)輸入的輸入視頻信 號高的頻率進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的視頻信號的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部；根據(jù)上述進行了幀速 率轉(zhuǎn)換后的視頻信號來生成插補幀，并輸出內(nèi)插有該插補幀的視頻信號的插補幀生成部； 根據(jù)上述輸入視頻信號來生成直方圖的直方圖生成部；以及根據(jù)上述直方圖來計算出用于 調(diào)整上述背光源的亮度的背光源控制信號的背光源亮度運算部，其中，上述顯示板被輸入 顯示用的圖像數(shù)據(jù)，上述背光源被輸入上述背光源控制信號，上述顯示裝置的特征在于，將 上述輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)被進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)、以及根據(jù)上述 輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)和第N+l幀的圖像數(shù)據(jù)生成的上述插補幀的圖像數(shù)據(jù)， 作為上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)，其中N是O和自然數(shù)，使用上述背光源控制信號來進行顯示， 該背光源控制信號是根據(jù)用上述第N幀的圖像數(shù)據(jù)生成的上述直方圖計算出來的。
另外，為了解決上述課題，本發(fā)明的顯示裝置，包括作為光調(diào)制元件部的顯示板； 設(shè)置在上述顯示板的背面來照射照射光的背光源；輸出以頻率比從外部系統(tǒng)輸入的輸入視 頻信號高的頻率進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的視頻信號的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部；根據(jù)上述進行了 幀速率轉(zhuǎn)換后的視頻信號來生成亮場和暗場，并輸出包括該亮場和該暗場的視頻信號的亮 暗場生成部；根據(jù)上述輸入視頻信號來生成直方圖的直方圖生成部；以及根據(jù)上述直方圖 來計算出用于調(diào)整上述背光源的亮度的背光源控制信號的背光源亮度運算部，其中，上述 顯示板被輸入顯示用的圖像數(shù)據(jù)，上述背光源被輸入上述背光源控制信號，上述顯示裝置 的特征在于，將根據(jù)上述輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)生成的暗場的圖像數(shù)據(jù)和根據(jù) 上述輸入視頻信號的第N+l幀的圖像數(shù)據(jù)生成的亮場的圖像數(shù)據(jù)，作為上述顯示用的圖像 數(shù)據(jù)，使用上述背光源控制信號來進行顯示，該背光源控制信號是根據(jù)用上述第N幀的圖 像數(shù)據(jù)生成的上述直方圖計算出來的。 為了解決上述課題，本發(fā)明的顯示裝置，按照從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)來進行 灰度和亮度的顯示，其特征在于，包括具有呈矩陣狀排列的多個像素的顯示板；向上述顯 示板的背面?zhèn)日丈湔丈涔獾谋彻庠?；存儲從上述外部系統(tǒng)輸入的至少一幀的圖像數(shù)據(jù)的存 儲部；根據(jù)上述圖像數(shù)據(jù)來生成不同值的圖像數(shù)據(jù)的生成部；以及根據(jù)上述圖像數(shù)據(jù)來運 算上述背光源的發(fā)光量的發(fā)光量運算部，其中，上述存儲部在一幀期間被寫入一次上述圖 像數(shù)據(jù)，且從被寫入上述圖像數(shù)據(jù)開始至少延遲1/2幀期間而被讀出兩次上述圖像數(shù)據(jù)， 上述生成部根據(jù)從上述存儲部第一次讀出的第一圖像數(shù)據(jù)和第二次讀出的第二圖像數(shù)據(jù) 來生成與上述第一圖像數(shù)據(jù)和上述第二圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第一顯示用的圖像數(shù)據(jù)和第二 顯示用的圖像數(shù)據(jù)，上述發(fā)光量運算部根據(jù)從上述外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)來運算背光源 的發(fā)光量，上述第一顯示用的圖像數(shù)據(jù)和上述第二顯示用的圖像數(shù)據(jù)在上述液晶板上的顯 示和上述背光源用運算出的上述發(fā)光量進行的照射與從上述外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)的 幀期間同步來進行。 采用本發(fā)明，能提供一種抑制幀存儲器等電路的增加并且使圖像數(shù)據(jù)和背光源控 制信號同步的顯示裝置。 本發(fā)明的其他效果，通過說明書整體的記載將得以明確。


圖IA是用于說明本發(fā)明的顯示裝置相關(guān)的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖IB是用于說明本發(fā)明的顯示裝置相關(guān)的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2A是用于說明在本發(fā)明的顯示裝置相關(guān)的液晶顯示裝置中使用了幀存儲器的 概略結(jié)構(gòu)的圖。 圖2B是用于說明在本發(fā)明的顯示裝置相關(guān)的液晶顯示裝置中使用了幀存儲器的 概略結(jié)構(gòu)的圖。 圖3A是用于說明作為本發(fā)明實施方式1的顯示裝置的一例的液晶顯示裝置的概 略結(jié)構(gòu)的圖。 圖3B是用于說明作為本發(fā)明實施方式1的液晶顯示裝置的工作的工作圖。
圖4A是用于說明作為本發(fā)明實施方式2的顯示裝置的一例的液晶顯示裝置的概 略結(jié)構(gòu)的圖。
7
圖4B是用于說明本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置的工作的工作圖。
具體實施例方式
以下，使用

本發(fā)明的顯示裝置的各實施方式。在以下的說明中，相同的構(gòu)
成要素標注相同的符號而省略其重復(fù)的說明。(實施方式1) 圖3A是用于說明作為本發(fā)明實施方式1的顯示裝置的一例的液晶顯示裝置概略結(jié)構(gòu)的圖。特別是，圖3A是用于說明本發(fā)明實施方式1的液晶顯示裝置概略結(jié)構(gòu)的框圖，圖3B是用于說明本發(fā)明實施方式1的液晶顯示裝置工作的工作圖。圖3A所示的實施方式l的液晶顯示裝置是具有插補幀內(nèi)插方式和背光源亮度調(diào)制方式的液晶顯示裝置。其中，在本說明書中，N是O和自然數(shù)。 如圖3A所示，本發(fā)明實施方式1的液晶顯示裝置包括幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306、插補幀生成部307、顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308、直方圖生成部106、背光源亮度運算部309、以及圖像顯示部109。另外，圖像顯示部109由作為光調(diào)制元件部的液晶板(顯示板)110和設(shè)置在液晶板背面的作為光源部的背光源111構(gòu)成。 在圖3A中，幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306具有至少一幀的存儲容量的幀存儲器，該幀存儲器可以由眾所周知的SDRAM、DRAM、RAM、FIFO等中的任意一者構(gòu)成。另外，實施方式1的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306使保存在幀存儲器中的視頻信號(圖像數(shù)據(jù))以比輸入時的視頻信號310的幀率高的幀率作為比較用幀A301和比較用幀B302而輸出。在實施方式1的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306中，輸入時的視頻信號310的幀率是60Hz，比較用幀A301和比較用幀B302的幀率是120Hz。 插補幀生成部307具有眾所周知的中間值檢測電路，例如該中間值檢測電路是計算從比較用幀A301輸入的第N幀的圖像數(shù)據(jù)和從比較用幀B302輸入的第N+1幀的圖像數(shù)據(jù)的每個像素的中間值的結(jié)構(gòu)。即，實施方式1的插補幀生成部307是按被依次輸入的兩個輸入(比較用幀A301和比較用幀B302)的每個圖像數(shù)據(jù)，在對該每個像素的值(像素值)進行加法運算后用加數(shù)2相除，由此生成中間值，并將該中間值作為插補幀的運算后圖像數(shù)據(jù)303輸出的結(jié)構(gòu)。另外，輸入到插補幀生成部307中的圖像數(shù)據(jù)分別是一幀的一半的期間(=172)，因此其插補幀的輸出期間也為一幀期間的一半的期間(T/2)。另外，基于插補幀生成部307的插補幀的生成不限于基于中間值檢測電路的中間值，也可以是使用例如采用匹配法的眾所周知的運動矢量檢測電路來生成插補幀的方法，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進行各種變形。 直方圖生成部106是用于根據(jù)從未圖示的外部系統(tǒng)輸入的視頻信號310生成用于運算背光源亮度的指標的電路。在實施方式1的直方圖生成部106中，也是根據(jù)從外部系統(tǒng)作為視頻信號310輸入的圖像數(shù)據(jù)來生成表示其特征量的直方圖，將所得到的直方圖輸出的結(jié)構(gòu)。此時，實施方式1的直方圖生成部106是從一幀的圖像數(shù)據(jù)生成直方圖的結(jié)構(gòu)，因此從輸入圖像數(shù)據(jù)到生成直方圖為止需要一幀量的時間。即，從輸入圖像數(shù)據(jù)開始到延遲一幀期間而得到與該圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的直方圖。 背光源亮度運算部309是根據(jù)直方圖算出用于控制背光源111的亮度的背光源控制信號305，根據(jù)所得到的背光源控制信號305來控制背光源111的未圖示的驅(qū)動電路，以所希望的亮度使背光源111發(fā)光的電路。實施方式1的背光源亮度運算部309是從輸入直方圖104到算出背光源控制信號305為止幾乎實時進行的結(jié)構(gòu)。 顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308是根據(jù)運算后圖像數(shù)據(jù)303和背光源控制信號305，生成考慮了背光源111的亮度的圖像數(shù)據(jù)的電路。即，在背光源亮度運算部309中，在畫面整體是較為明亮的圖像的情況下，照射根據(jù)直方圖而提高了背光源111的亮度的背光源光。而在畫面整體比較暗的情況下等，照射降低了背光源lll的亮度的背光源光。另一方面，在實施方式1中，從插補幀生成部307輸出的運算后圖像數(shù)據(jù)303成為在背光源以最高亮度點亮?xí)r的圖像數(shù)據(jù)。為此，僅在背光源111的發(fā)光亮度降低時，通過液晶板110的背光源111的光亮不足，而成為比所希望的畫面顯示暗的畫面顯示。為此，顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308將所輸入的運算后圖像數(shù)據(jù)303變換成與背光源111的光量對應(yīng)的顯示圖像數(shù)據(jù)304，將所得到的顯示圖像數(shù)據(jù)304作為顯示數(shù)據(jù)而輸出到液晶板110的未圖示的液晶驅(qū)動電路。
接著，根據(jù)圖3B所示的工作圖說明實施方式1的液晶顯示裝置的工作。在以下的
說明中，將視頻信號310中的一幀量的圖像數(shù)據(jù)用圖像數(shù)據(jù)D0、D1、D2......表示。因此，
任意的第N幀的圖像數(shù)據(jù)是DN，下一幀即第N+1幀的圖像數(shù)據(jù)是DN+1。另外，在以下的說明中，著眼于輸入到顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308中的運算后圖像數(shù)據(jù)303和背光源控制信號305的定時來說明。 首先，通過未圖示的外部系統(tǒng)，將應(yīng)與色調(diào)或灰度等的畫面顯示對應(yīng)顯示的圖像數(shù)據(jù)作為視頻信號310輸入(t0 tl)。 所輸入的視頻信號310被分別輸入到幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306和直方圖生成部106。 所輸入的視頻信號310被依次保存在幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306所具有的未圖示的幀存儲器中。接著，保存在幀存儲器中的視頻信號310作為比較用幀A301和比較用幀B302以比輸入時的視頻信號310的幀率(60Hz)高的幀率(120Hz)從幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306輸出。此時，相對于所輸入的視頻信號310，比較用幀A301延遲0.5幀期間(=0. 5T)而輸出(tl t2)，比較用幀B302延遲一幀期間(=T)而輸出(t2 t3)。
在從所輸入的比較用幀A301和比較用幀B302輸入了用D0、D1表示的圖像數(shù)據(jù)的插補幀生成部307中，生成成為比較用幀A301和比較用幀B302的中間的插補幀。插補幀生成部307，在比較用幀A301為D0、比較用幀B302為DO時，作為運算圖后圖像數(shù)據(jù)303而輸出DO (t2 t3);在比較用幀A301為Dl、比較用幀B302為DO時，作為DO和Dl的插補幀即運算后圖像數(shù)據(jù)303輸出DO. 5(t3 t4)。這樣，插補幀生成部307的輸出，相對于所輸入的視頻信號310的一幀量的圖像數(shù)據(jù)DO(例如tO t2)，運算后圖像數(shù)據(jù)303延遲一幀期間(=T)而被輸出(例如t2 t4)。另外，相對于圖像數(shù)據(jù)DO，作為圖像數(shù)據(jù)DO和圖像數(shù)據(jù)Dl的插補幀的運算后圖像數(shù)據(jù)303(以DO. 5表示)延遲1. 5幀期間(=1. 5T)而被輸出(t3 t4)。 另一方面，圖像數(shù)據(jù)DO被輸入到直方圖生成部106時(t0)，在直方圖生成部106中，從圖像數(shù)據(jù)DO生成表示該圖像數(shù)據(jù)DO的特征量的直方圖104。該直方圖104如前述那樣是使用一幀量的圖像數(shù)據(jù)(例如t0 t2期間的圖像數(shù)據(jù))而生成的結(jié)構(gòu)，所以與圖像數(shù)據(jù)DO對應(yīng)的直方圖104(用HG0表示)相對于圖像數(shù)據(jù)DO延遲一幀期間(=T)而被生成(t2 t4)。
9
在背光源亮度運算部309中，使用在直方圖生成部106中求得的用HG0表示的直方圖104，運算背光源111的發(fā)光亮度，將用BLO表示的背光源控制信號305輸出至顯示圖像數(shù)據(jù)校正部304和背光源111 (t2 t4)。此時，用BLO表示的背光源控制信號305相對于原來的輸入圖像數(shù)據(jù)D0(t0 t2)延遲一幀(t2 t4)，并輸出到顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308。 因此，顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308中被輸入相對于用視頻信號310輸入的圖像數(shù)據(jù)DO延遲了一幀期間的用DO表示的運算后圖像數(shù)據(jù)303、用DO. 5表示的延遲了 1. 5幀期間的運算后圖像數(shù)據(jù)303、以及延遲了一幀期間的用BLO表示的背光源控制信號305。
由此，在顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308中，使用用BLO表示的背光源控制信號305，能校正用DO表示的運算后圖像數(shù)據(jù)303和用DO. 5表示的運算后圖像數(shù)據(jù)303。另外，使用用BLO表示的背光源控制信號305來校正用DO. 5表示的運算后圖像數(shù)據(jù)303，但由于用DO. 5表示的運算后圖像數(shù)據(jù)303是原來的被輸入的圖像數(shù)據(jù)DO和圖像數(shù)據(jù)Dl的插補幀，因此即使是用BLO表示的背光源控制信號305也能無問題地進行校正。 另外，在t4以后的期間，通過反復(fù)上述的工作，從以視頻信號310輸入的圖像數(shù)據(jù)生成直方圖104，并生成背光源控制信號305，由此能削減用于取得顯示圖像數(shù)據(jù)校正部308中的圖像數(shù)據(jù)303和背光源控制信號305的同步的幀存儲器，以低成本實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)和背光源控制信號的同步。 在本發(fā)明實施方式1的液晶顯示裝置中，使用輸入到實現(xiàn)插補幀內(nèi)插方式的電路即由幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306和插補幀生成部307構(gòu)成的電路中的視頻信號310，生成用于背光源控制的直方圖104。 如上述說明的那樣，實施方式1的液晶顯示裝置中，從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)即視頻信號310被暫時存儲在幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部306中。被存儲的該圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成為以輸入時的2倍的幀率即120Hz，作為比較用幀A301而延遲一幀的一半的期間(=T/2)，作為比較用幀B302而延遲一幀期間(=10，并分別被輸出。為此，將以DO表示的視頻信號310被輸入的期間(t0 t2)設(shè)為第N幀時，得到從DO得到的校正前的圖像數(shù)據(jù)(運算后圖像數(shù)據(jù)303)是在下一期間(t2 t4)即用Dl表示的視頻信號310被輸入的第N+l幀。
另一方面，由從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)即視頻信號310生成直方圖104的直方圖生成部106，需要一幀量的圖像數(shù)據(jù)。因此，在將用D0表示的視頻信號310被輸入的期間(t0 t2)設(shè)為第N幀時，生成從用D0表示的視頻信號310得到的直方圖是在下一期間(t2 t4)即用Dl表示的視頻信號310被輸入的第N+l幀，在該第N+l幀，生成基于用DO表示的視頻信號310的背光源控制信號305，從而控制背光源111的發(fā)光量。
這樣，實施方式1的液晶顯示裝置成為根據(jù)輸入到幀速率轉(zhuǎn)換存儲部306的輸入信號、即根據(jù)從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)即視頻信號310直接生成直方圖從而算出背光源控制信號305的結(jié)構(gòu)，其中該幀速率轉(zhuǎn)換存儲部是實現(xiàn)從輸入視頻信號310到得到圖像數(shù)據(jù)為止需要一幀期間的插補幀內(nèi)插方式的電路。為此，在第N+1幀的期間，能使從第N幀的圖像數(shù)據(jù)得到的發(fā)光量控制和基于第N幀的圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示同步。
其結(jié)果是能抑制幀存儲器等的電路增加，并且能進行使圖像數(shù)據(jù)303和背光源控制信號305同步的顯示。
(實施方式2)
圖4A是用于說明本發(fā)明實施方式2的顯示裝置的一例的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。特別是，圖4A是用于說明本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖，圖4B是用于說明本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置的工作的工作圖。圖4A所示的實施方式2的液晶顯示裝置是具有亮暗場分割方式和背光源亮度調(diào)制方式的液晶顯示裝置。
如圖4A所示，本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置包括幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部406、亮暗場生成部407、顯示圖像數(shù)據(jù)校正部408、直方圖生成部106、背光源亮度運算部409、以及圖像顯示部109。另外，圖像顯示部109由作為光調(diào)制元件部的液晶板(顯示板)110和設(shè)置在液晶板背面的作為光源部的背光源111構(gòu)成。 在圖4A中，幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部406具有至少一幀的存儲容量的幀存儲器，該幀存儲器可以由眾所周知的SDRAM、DRAM、RAM、FIFO等中的任意一者構(gòu)成。另外，實施方式2的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部406是將保存在幀存儲器中的視頻信號以比輸入時的視頻信號410的幀率高的幀率連續(xù)輸出兩次的結(jié)構(gòu)。例如，在實施方式2的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部406中，輸入時的視頻信號410的幀率是60Hz，作為其輸出的存儲器輸出圖像數(shù)據(jù)401的幀率是120Hz。這樣，在實施方式2的液晶顯示裝置中，幀速率轉(zhuǎn)換存儲部406以輸入時的視頻信號410的幀率為基準，以其2倍的頻率將相同的圖像數(shù)據(jù)作為存儲器輸出圖像數(shù)據(jù)401輸出兩次，由此，將一幀期間分割成第一期間(亮場期間)和第二期間(暗場期間)兩個期間。
亮暗場生成部407在連續(xù)兩次輸入的相同的圖像數(shù)據(jù)中，從第一期間的圖像數(shù)據(jù)生成亮度值比其亮度大的圖像數(shù)據(jù)即亮圖像，將得到的圖像數(shù)據(jù)作為亮場期間的運算后圖像數(shù)據(jù)402輸出。另外，亮暗場生成部407從第二期間的圖像數(shù)據(jù)生成亮度值比其亮度小的圖像數(shù)據(jù)即暗圖像，將得到的圖像數(shù)據(jù)作為暗場期間的運算后圖像數(shù)據(jù)402輸出。之后，通過對所輸入的第一期間和第二期間的圖像數(shù)據(jù)重復(fù)進行該工作，生成對同一圖像數(shù)據(jù)的亮場和暗場的運算后圖像數(shù)據(jù)402，能用兩個場的運算后圖像數(shù)據(jù)402模擬得到與原來的圖像數(shù)據(jù)相同的亮度(觀察亮度)。 背光源亮度運算部409是用于根據(jù)直方圖104算出用于控制背光源111的亮度的背光源控制信號404，根據(jù)所得到的背光源控制信號404來控制背光源111的未圖示的驅(qū)動電路，以所希望的亮度使背光源111發(fā)光的電路。實施方式2的背光源亮度運算部409也是從輸入直方圖104到算出背光源控制信號404為止幾乎實時進行的結(jié)構(gòu)。
顯示圖像數(shù)據(jù)校正部408是根據(jù)運算后圖像數(shù)據(jù)402和背光源控制信號404來生成考慮了背光源111的亮度的顯示圖像數(shù)據(jù)403的電路。S卩，背光源亮度運算部409，在畫面整體是較為明亮的圖像的情況下，照射根據(jù)直方圖提高了背光源111的亮度的背光源光；在畫面整體比較暗的情況下等，照射降低了背光源111的亮度的背光源光，該結(jié)構(gòu)與實施方式l相同。 接著，根據(jù)圖4B所示的工作圖說明實施方式2的液晶顯示裝置的工作。 首先，通過未圖示的外部系統(tǒng)，按照色調(diào)或灰度等畫面顯示而應(yīng)顯示的圖像數(shù)據(jù)
作為視頻信號410被輸入(t0 t2)。所輸入的視頻信號410在幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部406
中進行幀速率轉(zhuǎn)換(tl t3)，在亮暗場生成部407生成亮場和暗場(tl t3)。 在此，當(dāng)著眼于視頻信號410的一幀量的圖像數(shù)據(jù)即圖像數(shù)據(jù)DO時，相對于輸入
圖像數(shù)據(jù)DO，用DO亮表示的運算后圖像數(shù)據(jù)402延遲0. 5幀期間(=0. 5T) (tl t2)，用
DO暗表示的運算后圖像數(shù)據(jù)402延遲一幀期間(=T) (t2 t3)，并被輸出到顯示圖像數(shù)據(jù)校正部408。 另一方面，背光源控制信號404根據(jù)所輸入的圖像數(shù)據(jù)D0，在直方圖生成部106生成用HGO表示的直方圖104(t2 t4)，在背光源亮度運算部409使用用HGO表示的直方圖104算出用BLO表示的背光源控制信號1404 (t2 t4) 。 S卩，用BLO表示的背光源控制信號1404相對于輸入圖像數(shù)據(jù)DO延遲一幀期間(=T)，并被輸出到顯示圖像數(shù)據(jù)校正部408 (t2 t4) 。 t4以后的期間重復(fù)上述的工作。 在此，在顯示圖像數(shù)據(jù)校正部408，使用用BLO表示的背光源控制信號1404，校正用DO暗表示的運算后圖像數(shù)據(jù)402 (t2 t3)和用Dl亮表示的運算后圖像數(shù)據(jù)402 (t3 t4)。此時，用相同的背光源控制信號1404校正亮場和暗場。 另外，實施方式2的液晶顯示裝置不限于上述結(jié)構(gòu)，例如也可以是如下的結(jié)構(gòu)使上述的背光源控制信號1404如背光源控制信號II405那樣，根據(jù)HGO表示的直方圖104計算暗場用的背光源控制信號11405(用BLOA表示)(t2 t3)和亮場用的背光源控制信號II405 (用BLOB表示)(t3 t4)。通過取為這樣的結(jié)構(gòu)，使用由HGO表示的直方圖104計算出的用BLOA表示的背光源控制信號11405，能校正用DO暗表示的運算后圖像數(shù)據(jù)402 (t2 t3)。此時，使用根據(jù)HGO表示的直方圖104計算出的用BLOB表示的背光源控制信號II405，校正用D l亮表示的運算后圖像數(shù)據(jù)402，但是與亮場相比，能期待暗場通過降低背光源亮度而提高圖像數(shù)據(jù)的灰度所得到的改善功耗的效果，因此優(yōu)選為取得暗場的運算后圖像數(shù)據(jù)402和背光源控制信號II405的同步。 這樣，實施方式2的液晶顯示裝置在采用亮暗場分割方式進行運算后，通過背光源亮度調(diào)制方式校正顯示圖像數(shù)據(jù)403，能削減用于取得顯示圖像數(shù)據(jù)校正部408中的運算后圖像數(shù)據(jù)402和背光源控制信號404的同步的幀存儲器，以低成本有效地實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)和背光源控制信號的同步。 如上所述，在實施方式2的液晶顯示裝置中，作為從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)的視頻信號410被暫時存儲在幀速率轉(zhuǎn)換用存儲器部406中。而且，所存儲的該圖像數(shù)據(jù)以輸入時的2倍的幀率即120Hz被延遲一幀的一半的期間(=T/2)而輸出。為此，在將以DO表示的視頻信號410被輸入的期間(t0 t2)設(shè)為第N幀時，得到從DO得到的校正前的圖像數(shù)據(jù)即DO亮的期間是tl t2，得到DO暗的期間是t2 t3，得到DO暗是用Dl表示的視頻信號410被輸入的第N+l幀。 另一方面，從根據(jù)從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)即視頻信號410生成直方圖104的直方圖生成部106中，需要一幀量的圖像數(shù)據(jù)。因此，在將以用DO表示的視頻信號410被輸入的期間(t0 t2)設(shè)為第N幀時，生成從用D0表示的視頻信號410得到的直方圖是在下一期間(t2 t4)即用Dl表示的視頻信號410被輸入的第N+l幀。而且，在該第N+l幀中生成基于用DO表示的視頻信號410的背光源控制信號404，從而控制背光源111的發(fā)光 這樣，實施方式2的液晶顯示裝置成為根據(jù)輸入到幀速率轉(zhuǎn)換存儲部406的輸入信號、即根據(jù)從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)即視頻信號410直接生成直方圖從而算出背光源控制信號404的結(jié)構(gòu)，因此，在第N+l幀的期間即期間t2 t3，能使從第N幀的圖像數(shù)據(jù)得到的發(fā)光量控制和基于第N幀的圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示同步，其中，該幀速率轉(zhuǎn)換存儲部是用于實現(xiàn)在從輸入視頻信號410到得到圖像數(shù)據(jù)為止需要一幀期間(=T)的一半的期間(=T/2)的亮暗場分割方式的電路。 其結(jié)果，能抑制幀存儲器等的電路增加，并且能使圖像數(shù)據(jù)402和背光源控制信號404同步地進行顯示。 另外，本發(fā)明不限于實施方式1和實施方式2的液晶顯示裝置，實現(xiàn)I-P變換(逐行交錯變換)方式的電路也具有幀存儲器，因此本發(fā)明也適用于I-P變換方式的液晶顯示裝置。 如上所述，在本發(fā)明的各實施方式中的顯示裝置中，在顯示由輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)和第N+l幀的圖像數(shù)據(jù)生成的插補幀的圖像數(shù)據(jù)、以及將輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)進行了幀速率轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)時，使用基于所生成的直方圖計算出的上述背光源控制信號來進行顯示，其中，該直方圖是使用與輸入到幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部的輸入視頻信號相同的第N幀的圖像數(shù)據(jù)而生成的。 此時，第N+1幀的背光源的控制成為基于由第N幀的圖像數(shù)據(jù)得到的直方圖的發(fā)光量控制。另一方面，液晶板的第N+1幀的顯示也成為基于第N幀的圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示。
其結(jié)果是，能抑制幀存儲器等的電路增加，并且能進行使圖像數(shù)據(jù)和背光源控制信號同步的顯示。
1權(quán)利要求
一種顯示裝置，包括作為光調(diào)制元件部的顯示板；設(shè)置在上述顯示板的背面來照射照射光的背光源；輸出以比從外部系統(tǒng)輸入的輸入視頻信號的頻率高的頻率進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的視頻信號的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部；根據(jù)上述進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的視頻信號來生成插補幀，并輸出內(nèi)插有該插補幀的視頻信號的插補幀生成部；根據(jù)上述輸入視頻信號來生成直方圖的直方圖生成部；以及根據(jù)上述直方圖來計算出用于調(diào)整上述背光源的亮度的背光源控制信號的背光源亮度運算部，其中，上述顯示板被輸入顯示用的圖像數(shù)據(jù)，上述背光源被輸入上述背光源控制信號，上述顯示裝置的特征在于，將上述輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)被進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)、以及根據(jù)上述輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)和第N+1幀的圖像數(shù)據(jù)生成的上述插補幀的圖像數(shù)據(jù)，作為上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)，其中N是包括0的自然數(shù)，使用上述背光源控制信號來進行顯示，該背光源控制信號是根據(jù)用上述第N幀的圖像數(shù)據(jù)生成的上述直方圖計算出來的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示裝置，其特征在于，使用與輸入到上述幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部中的上述輸入視頻信號相同幀期間的輸入視 頻信號，在上述直方圖生成部生成上述直方圖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示裝置，其特征在于，還包括顯示圖像數(shù)據(jù)校正部，該顯示圖像數(shù)據(jù)校正部使用從上述插補幀生成部輸出的 內(nèi)插有上述插補幀的視頻信號和從上述背光源亮度運算部輸出的上述背光源控制信號來 進行上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)的校正。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示裝置，其特征在于，在上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)的兩幀期間，根據(jù)相同的直方圖求出用于顯示上述顯示用的 圖像數(shù)據(jù)的上述背光源控制信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示裝置，其特征在于，在上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)的兩幀期間，連續(xù)使用相同的上述背光源控制信號。
6. —種顯示裝置，包括 作為光調(diào)制元件部的顯示板；設(shè)置在上述顯示板的背面來照射照射光的背光源；輸出以比從外部系統(tǒng)輸入的輸入視頻信號的頻率高的頻率進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的視 頻信號的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部；根據(jù)上述進行了幀速率轉(zhuǎn)換后的視頻信號來生成亮場和暗場，并輸出包括該亮場和該 暗場的視頻信號的亮暗場生成部；根據(jù)上述輸入視頻信號來生成直方圖的直方圖生成部；以及根據(jù)上述直方圖來計算出用于調(diào)整上述背光源的亮度的背光源控制信號的背光源亮 度運算部，其中，上述顯示板被輸入顯示用的圖像數(shù)據(jù)，上述背光源被輸入上述背光源控制信號， 上述顯示裝置的特征在于，將根據(jù)上述輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)生成的暗場的圖像數(shù)據(jù)和根據(jù)上述輸 入視頻信號的第N+l幀的圖像數(shù)據(jù)生成的亮場的圖像數(shù)據(jù)，作為上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)，使用上述背光源控制信號來進行顯示，該背光源控制信號是根據(jù)用上述第N幀的圖像 數(shù)據(jù)生成的上述直方圖計算出來的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，使用與輸入到上述幀速率轉(zhuǎn)換用存儲部中的上述輸入視頻信號相同幀期間的輸入視 頻信號，在上述直方圖生成部生成上述直方圖。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，還包括顯示圖像數(shù)據(jù)校正部，該顯示圖像數(shù)據(jù)校正部使用從上述亮暗場生成部輸出的 包括上述亮場和上述暗場的視頻信號、以及從上述背光源亮度運算部輸出的上述背光源控 制信號來進行上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)的校正。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，在上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)的兩幀期間，根據(jù)相同的直方圖求出用于顯示上述顯示用的 圖像數(shù)據(jù)的上述背光源控制信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，在上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)的兩幀期間，連續(xù)使用相同的上述背光源控制信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，根據(jù)使用上述輸入視頻信號的一幀數(shù)據(jù)而生成的上述直方圖，計算出亮場用的上述背 光源控制信號和暗場用的上述背光源控制信號這兩者。
12. —種顯示裝置，其按照從外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)來進行灰度和亮度的顯示，其特征在于，包括具有呈矩陣狀排列的多個像素的顯示板；向上述顯示板的背面?zhèn)日丈湔丈涔獾谋彻庠矗?存儲從上述外部系統(tǒng)輸入的至少一幀的圖像數(shù)據(jù)的存儲部； 根據(jù)上述圖像數(shù)據(jù)來生成不同值的圖像數(shù)據(jù)的生成部；以及 根據(jù)上述圖像數(shù)據(jù)來運算上述背光源的發(fā)光量的發(fā)光量運算部，其中， 上述存儲部在一幀期間被寫入一次上述圖像數(shù)據(jù)，且從被寫入上述圖像數(shù)據(jù)開始至少延遲1/2幀期間而被讀出兩次上述圖像數(shù)據(jù)，上述生成部根據(jù)從上述存儲部第一次讀出的第一圖像數(shù)據(jù)和第二次讀出的第二圖像數(shù)據(jù)來生成與上述第一圖像數(shù)據(jù)和上述第二圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第一顯示用的圖像數(shù)據(jù)和第二顯示用的圖像數(shù)據(jù)，上述發(fā)光量運算部根據(jù)從上述外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)來運算背光源的發(fā)光量， 上述第一顯示用的圖像數(shù)據(jù)和上述第二顯示用的圖像數(shù)據(jù)在上述液晶板上的顯示和上述背光源用運算出的上述發(fā)光量進行的照射與從上述外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)的幀期間同步來進行。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于，還包括根據(jù)從上述外部系統(tǒng)輸入的圖像數(shù)據(jù)來生成直方圖的直方圖生成部，上述發(fā)光量運算部根據(jù)上述直方圖來計算上述背光源的發(fā)光量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于，還包括顯示圖像數(shù)據(jù)校正部，該顯示圖像數(shù)據(jù)校正部使用從上述生成部輸出的上述第 一顯示用的圖像數(shù)據(jù)和上述第二顯示用的圖像數(shù)據(jù)、以及從上述發(fā)光量運算部輸出的上述 背光源的發(fā)光量，來進行上述顯示用的圖像數(shù)據(jù)的校正。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示裝置，其特征在于，上述顯示板是具有呈矩陣狀配置有多個像素且隔著液晶層而相對配置的第一基板和 第二基板的液晶顯示板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示裝置，包括顯示板、背光源、輸出以頻率比輸入視頻信號高的頻率進行了幀速率轉(zhuǎn)換的視頻信號的幀速率轉(zhuǎn)換用存儲器部、從進行了幀速率轉(zhuǎn)換的視頻信號中生成插補幀，將內(nèi)插有該插補幀的視頻信號輸出的插補幀生成部、根據(jù)輸入視頻信號而生成直方圖的直方圖生成部、根據(jù)直方圖而計算出用于調(diào)整背光源的亮度的背光源控制信號的背光源亮度運算部，顯示板被輸入顯示用的圖像數(shù)據(jù)，背光源被輸入背光源控制信號，將輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)進行了幀速率轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)、以及由輸入視頻信號的第N幀的圖像數(shù)據(jù)和第N+1幀的圖像數(shù)據(jù)生成的插補幀的圖像數(shù)據(jù)，作為顯示用的圖像數(shù)據(jù)，使用根據(jù)用第N幀的圖像數(shù)據(jù)生成的直方圖而計算出的背光源控制信號來顯示。
文檔編號G09G3/34GK101714335SQ20091017412
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日
發(fā)明者丸山純一, 大石純久, 小野記久雄, 莊司孝志, 深田齊仙 申請人:株式會社日立顯示器