專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過根據(jù)圖像信號對背光源進(jìn)行調(diào)制而進(jìn)行圖像顯示的圖像顯示裝
置，特別是涉及將圖像顯示區(qū)域分為多個區(qū)域，對與圖像信號對應(yīng)的區(qū)域的背光源的明亮 度進(jìn)行控制的照明裝置和具備它的圖像顯示裝置和圖像顯示方法。
背景技術(shù)：
顯示裝置能夠大體分為CRT (Cathode Ray Tube :陰極射線管)、等離子體顯示面板 等的發(fā)光型的顯示裝置，和液晶顯示器(也稱為液晶顯示裝置、液晶顯示面板)等的非發(fā)光 型的顯示裝置。 作為非發(fā)光型的顯示裝置，有使用根據(jù)圖像信號調(diào)節(jié)光的反射光量的反射型的光 調(diào)制元件的裝置，和使用根據(jù)圖像信號調(diào)整光的透過光量的透過型的光調(diào)制元件的裝置。 特別是，作為透過型的光調(diào)制元件使用液晶顯示面板，并在其背面具備照明裝置(也稱為 背光源)的液晶顯示裝置，因為薄型輕量，所以作為計算機的監(jiān)視器、電視機等各種顯示裝 置被采用。 但是，CRT這樣的自發(fā)光型的顯示裝置中，當(dāng)顯示圖像時，根據(jù)圖像信號使特定的 像素以必要的光量選擇性地發(fā)光。因此，當(dāng)黑顯示、顯示較暗的圖像的情況下能夠停止畫面 的發(fā)光，或者減小發(fā)光量，所以消耗電力減小。 與此相對，通常在液晶顯示裝置這樣的非發(fā)光型的顯示裝置中，與圖像信號無關(guān)， 使背光源總是以恒定的明亮度發(fā)光。從而，背光源的明亮度通常符合畫面的明亮度(也稱 亮度)成為最大的條件，即使在黑顯示或顯示較暗的圖像的情況下也以同樣的明亮度發(fā) 光，所以會消耗對于顯示無用的不必要的電力。而且，在黑顯示時，背光源的光的一部分泄 漏，不能夠充分地變暗，所以在暗室中的對比度比CRT等的自發(fā)光型的顯示裝置小。
因此，開發(fā)出各種通過在液晶顯示裝置中將圖像顯示區(qū)域分為多個區(qū)域，針對每 個分割區(qū)域單位控制與圖像信號對應(yīng)的區(qū)域的背光源的亮度，由此實現(xiàn)高對比度和節(jié)省電 力的液晶顯示裝置。 但是，在根據(jù)每個區(qū)域的圖像信號決定背光源的控制值的情況下，當(dāng)在同一區(qū)域 內(nèi)被輸入存在白圖像和黑圖像的圖像時，按照該區(qū)域的背光源控制值成為最大亮度的方式 點亮，所以黑圖像的局部產(chǎn)生不自然的泛白。特別是，在背光源以最大亮度點亮的區(qū)域與不 點亮的區(qū)域鄰接的情況下，因為液晶面板的對比度并非無窮大，所以存在不自然的泛白明 顯地被識別的問題。 對于上述課題，至今提出了通過控制背光源的明亮度抑制泛白的液晶顯示裝置。 以往，作為這種技術(shù)，例如有專利文獻(xiàn)1中所記載的內(nèi)容。在專利文獻(xiàn)1中記載的液晶顯示 裝置，如圖12(b)所示，對于與基于圖像信號被點亮的分割區(qū)域鄰接的非點亮區(qū)域的一定 寬度的鄰接區(qū)域(圖12c)，通過以比被點亮的分割區(qū)域的亮度小的亮度點亮背光源，由此 使泛白(圖12Ab)不被識別。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-51905號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，上述現(xiàn)有的液晶顯示裝置中，存在以下問題。 為了對于與基于圖像信號被點亮的分割區(qū)域鄰接的非點亮區(qū)域的一定寬度的鄰
接區(qū)域，點亮背光源以使其成為不能夠被識別出與點亮區(qū)域的亮度差的亮度，所以會較多 地消耗對于顯示無用的不必要的電力。此外，關(guān)于從點亮區(qū)域向非點亮區(qū)域的漏光并沒有 記載，在控制中沒有考慮。 本發(fā)明是鑒于上述課題而完成。并且本發(fā)明提供一種能夠抑制背光源的不必要的 電力、同時抑制泛白的技術(shù)。
本發(fā)明的圖像顯示裝置，其特征在于通過使來自點亮區(qū)域的漏光量在規(guī)定值以
上的區(qū)域的上述背光源的亮度熄滅，控制顯示面板的光控制量，由此抑制泛白。作為顯示面
板，在使用液晶顯示面板等透過型顯示面板的情況下，作為光控制量控制透過率。 此外，本發(fā)明的特征在于分析輸入圖像信號，根據(jù)其特征檢測出需要控制泛白的
特定圖像，且得到點亮區(qū)域的位置信息。通過考慮來自點亮區(qū)域的漏光和到點亮區(qū)域的距
離，基于與點亮區(qū)域的位置關(guān)系控制與點亮區(qū)域鄰接和在一定距離內(nèi)的非點亮區(qū)域(校正
區(qū)域)的顯示面板的透過率，降低泛白，將不必要的背光源電力抑制在最小限度。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在將圖像顯示區(qū)域分為多個區(qū)域，控制與圖像信號對應(yīng)的區(qū)域的背
光源的亮度的照明裝置和具備它的圖像顯示裝置中，通過控制與非點亮區(qū)域?qū)?yīng)的顯示面
板的光控制量，能夠得到節(jié)省電力效果較大、抑制泛白的圖像。 根據(jù)本發(fā)明，能夠得到節(jié)省電力效果較大、抑制泛白的圖像。


圖l是本發(fā)明的整體的示意圖。圖2是本發(fā)明的整體框圖。圖3是說明圖2中的圖像信號處理部的動作的框圖。圖4是根據(jù)直方圖的特定圖像檢測圖。圖5是說明圖2中的圖像信號校正部的動作的框圖。圖6是考察來自鄰接區(qū)域的漏光的影響的示意圖。圖7是表示特定區(qū)域的配光貢獻(xiàn)率。圖8是說明圖5中的存儲區(qū)域部的動作的框圖。圖9是表示實施例2的控制過濾器的圖。圖10是說明實施例2的圖像信號校正部的動作的框圖。圖11是實施例3的整體框圖。圖12是現(xiàn)有技術(shù)中的泛白控制概念圖。符號說明101 顯示區(qū)域102能夠獨立控制的背光源區(qū)域201圖像幀接收部202圖像信號處理部
203背光源控制部204圖像信號校正部205背光源驅(qū)動部206液晶控制部207H-驅(qū)動器208v-驅(qū)動器209液晶面板210背光源部301每區(qū)域的直方圖檢測部302控制過濾器303控制信號30N部304控制信號30FF部305背光源控制值決定部(控制信號30N)306背光源控制值決定部(控制信號30FF)307背光源亮度分布生成部308存儲區(qū)域部501判斷部1502判斷部2503判斷部3504圖像信號設(shè)定部505基于背光源亮度分布的圖像信號校正部506基于背光源亮度分布的圖像信號校正部507系數(shù)運算部508存儲區(qū)域部1001判斷部41002 判斷部51003區(qū)域I中的系數(shù)運算部1004區(qū)域J中的系數(shù)運算部1005與區(qū)域I對應(yīng)的存儲區(qū)域部1006與區(qū)域J對應(yīng)的存儲區(qū)域部1101圖像信號處理部1102動態(tài)圖像檢測單元
具體實施例方式
以下說明本發(fā)明的實施方式。
[實施例1] 圖1是表示本發(fā)明的第一實施例的液晶顯示裝置的(a)輸入圖像信號、和已輸入 了輸入圖像信號時的(b)背光源控制值、(c)背光源亮度分布、(d)目標(biāo)亮度分布、(e)液晶 面板的透過率變化的示意圖。作為例子，上述輸入圖像信號由黑圖像(例如在8bit為0)區(qū)域和白圖像(255)區(qū)域構(gòu)成，將顯示區(qū)域(101)分割為多個區(qū)域時的能夠獨立地控制的背 光源的區(qū)域(102)由橫方向6個區(qū)域、縱方向5個區(qū)域共計30個區(qū)域構(gòu)成。在各區(qū)域中， 設(shè)置有l(wèi)個或多個能夠分別控制其光量(亮度)的、例如發(fā)光二極管等的光源。通過控制 與該各區(qū)域?qū)?yīng)的光源，分別控制各區(qū)域的背光源的亮度。以下也將各區(qū)域稱為"背光源區(qū) 域"。 上述背光源控制值，是與上述輸入圖像信號相對應(yīng)，將與被輸入白圖像的區(qū)域 (也稱點亮區(qū)域)對應(yīng)的背光源控制值決定為該區(qū)域成為最大亮度的控制值(例如在8bit 為255)，使與該點亮區(qū)域鄰接的區(qū)域和來自點亮區(qū)域的漏光量為規(guī)定值以上的區(qū)域的背光 源控制值為0。對與從點亮區(qū)域分離規(guī)定距離、且來自點亮區(qū)域的漏光量為規(guī)定值以下的、 被輸入黑圖像的區(qū)域?qū)?yīng)的背光源控制值進(jìn)行控制，使上述目標(biāo)亮度分布通過改變上述液 晶面板的透過率在能夠表現(xiàn)的范圍內(nèi)，相對于被輸入白圖像的區(qū)域以充分小的值(在8bit 為1)進(jìn)行發(fā)光。 在一般的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)中，在背光源部與液晶面板部之間，加入擴散板等 數(shù)枚光學(xué)片類，來自點亮區(qū)域的發(fā)光，與對應(yīng)于該區(qū)域的液晶面板的顯示區(qū)域相比更大地 分布。由此，在與點亮區(qū)域鄰接的非點亮區(qū)域，也會產(chǎn)生來自點亮區(qū)域的光侵入的漏光。此 處，所謂漏光量，指的是使液晶面板的透過率最大時，從點亮區(qū)域?qū)Ψ屈c亮區(qū)域泄漏的光 量，是指用正面亮度等定義的值。 此時，來自上述點亮區(qū)域的漏光量的規(guī)定值，優(yōu)選在非點亮區(qū)域中具有點亮區(qū)域 最大亮度的1%以上的亮度。 上述目標(biāo)亮度分布，以在距離上述點亮區(qū)域一定距離以內(nèi)為與泛白等同或不能夠
識別亮度差的亮度值，在一定距離以后上述亮度緩慢地向0變化的方式被設(shè)定。 通過接受上述背光源控制值，如上述液晶面板的透過率變化所示對圖像信號進(jìn)行
校正以便成為上述目標(biāo)亮度分布，能夠得到不識別出泛白、節(jié)省電力效果高的圖像。 以下利用附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。 圖2是本發(fā)明的第一實施例的液晶顯示裝置中的整體的回路框圖。 本例的液晶顯示裝置，如該圖所示，由圖像幀接收部(201)、圖像處理部(202)、背
光源控制部(203)、圖像信號校正部(204)、背光源驅(qū)動部(205)、液晶控制部(206) 、 H-驅(qū)
動器(207)、V-驅(qū)動器(208)、液晶面板(209)、和背光源部(210)構(gòu)成。 圖3是說明上述圖像信號處理部的動作的框圖。 上述圖像幀接收部所接收的圖像幀，被發(fā)送到上述圖像信號處理部。對輸入該圖 像信號處理部的上述圖像幀，由每個區(qū)域的直方圖檢測部(301)針對多個能夠獨立控制的 背光源區(qū)域的每一個進(jìn)行直方圖檢測。在該直方圖檢測中，對該背光源區(qū)域中包括的圖像 幀的各像素的灰度等級值計數(shù)，在規(guī)定的上限灰度等級值(Pl)以下的灰度等級值和規(guī)定 的下限灰度等級值(P2)以上的灰度等級值占與該背光源區(qū)域?qū)?yīng)的像素數(shù)的90%以上的 情況下，使控制信號1為0N。另外，該背光源區(qū)域中包括的灰度等級值在Pl以下的灰度等 級值和P2以上的灰度等級值占與該背光源區(qū)域?qū)?yīng)的像素數(shù)的90X以上、且包括P2以上 的灰度等級值的情況下，使控制信號2為0N。 例如，設(shè)定P1為像素的最大灰度等級值(如果8bit則為255)的0%到10%的值 如20， P2為最大灰度等級值的85%到100%的值如220。
用圖4的例子說明，在(a)輸入圖像信號和(b)背光源位置為圖中所示的關(guān)系的 情況下，僅有黑圖像的區(qū)域A1的直方圖，僅包括P1以下的灰度等級值，不包括P2以上的灰 度等級值，所以使控制信號1為ON，使控制信號2為0FF。包括白圖像的區(qū)域A4僅包括P1 以下的灰度等級值和P2以上的灰度等級值，且包括P2以上的灰度等級值，所以使控制信號 1為0N，使控制信號2為0N。與此相對，區(qū)域的一半包括中間灰度等級圖像的區(qū)域A6，不滿 足P1以下的灰度等級值和P2以上的灰度等級值占與上述背光源區(qū)域?qū)?yīng)的像素數(shù)的90% 以上這一條件，使控制信號1為0FF，使控制信號2為0FF。 通過上述直方圖檢測，能夠確定易于產(chǎn)生泛白的圖像幀。在該直方圖檢測中，針 對上述圖像幀中每個上述區(qū)域檢測中間灰度等級值的計數(shù)器，如果計數(shù)到該區(qū)域的10%的 像素數(shù)以上則該區(qū)域的控制信號1、2都為OFF，如果中間灰度等級值未被計數(shù)到該區(qū)域的 10%的像素數(shù)以上、即使在1個像素檢測出P2以上的灰度等級值則該區(qū)域的控制信號2為 ON，因此直方圖中的灰度等級值計數(shù)較小，具有不會過度增大硬件的回路規(guī)模的優(yōu)點。
對于所有上述背光源區(qū)域的直方圖檢測結(jié)束后，在控制過濾器(302)中，決定對 上述圖像幀的控制方法。 僅在所有上述背光源區(qū)域的控制信號1為0N的情況下，使控制信號3為0N(303)， 背光源區(qū)域的控制值基于控制信號2為ON的區(qū)域的位置信息而決定(305)。
以下敘述控制信號3為ON時的背光源控制值的決定方法。 圖6是表示以區(qū)域C3為中心考慮的光的擴散的示意圖。僅區(qū)域C3發(fā)光時，將液 晶面板的透過率設(shè)定為最大時的亮度分布，x軸方向在(a)中、y軸方向在(b)中表示，用實 線描繪區(qū)域C3的亮度分布，用虛線表示鄰接區(qū)域的發(fā)光。如圖中所示，區(qū)域C3的發(fā)光對鄰 接區(qū)域造成影響，此外，區(qū)域C3也受到來自鄰接區(qū)域的漏光的影響。特別是，在輸入將區(qū)域 C3設(shè)定為最大亮度的圖像信號的情況下，區(qū)域C3和對區(qū)域C3造成影響的鄰接區(qū)域也必須 以最大亮度發(fā)光。通常，像這樣鄰接的背光源區(qū)域相互關(guān)聯(lián)，根據(jù)該相互關(guān)聯(lián)決定背光源控 制值，生成亮度分布。生成亮度分布時，不考慮來自鄰接區(qū)域的漏光的情況下，已知會產(chǎn)生 圖像破損、或是不能得到忠實于原圖像的高清的圖像。 圖7中按每個區(qū)域示意性地表示區(qū)域C3的亮度貢獻(xiàn)率。如(a)所示，區(qū)域C3中 區(qū)域C3自身的發(fā)光占的比例為75%，剩余25%通過來自鄰接區(qū)域的漏光填補。S卩，僅由區(qū) 域C3發(fā)光而亮度不足的情況下，使鄰接區(qū)域的背光源控制值成為一定倍數(shù)等，填補不足的 亮度。 但是，使與點亮區(qū)域鄰接的非點亮區(qū)域點亮而填補亮度的情況下，會消耗較多無 助于顯示的不必要的電力。 因此，在本實施例中，對于上述控制信號3為0N的圖像幀，如圖7(b)所示，將鄰接 區(qū)域的發(fā)光對點亮區(qū)域貢獻(xiàn)的貢獻(xiàn)率設(shè)定為0，使控制信號2為ON的區(qū)域以最大亮度發(fā)光。 控制信號2為OFF的區(qū)域的背光源控制值，是使與點亮區(qū)域鄰接的區(qū)域和來自點亮區(qū)域的 漏光量為規(guī)定值以上的區(qū)域的背光源控制值為0。距離點亮區(qū)域規(guī)定距離內(nèi)、且來自點亮區(qū) 域的漏光量為規(guī)定值以下的、控制信號2為OFF的區(qū)域的背光源控制值，是按照通過改變上 述液晶面板的透過率而使上述目標(biāo)亮度分布在能夠表現(xiàn)的范圍內(nèi)，相對于控制信號2為ON 的區(qū)域以充分小的值(在8bit為1)發(fā)光的方式?jīng)Q定背光源控制值。 而且，是計算上述漏光量的單元，將單一區(qū)域點亮的情況下的漏光量存儲在存儲
8區(qū)域部(308)等中，通過根據(jù)來自點亮區(qū)域的直至特定的像素的位置信息，取得來自所有 點亮區(qū)域的漏光量的總和而決定的值。計算上述漏光量的單元，可以組裝在背光源的控制 值決定單元內(nèi)，也可以用外部的微處理器、硬件實現(xiàn)。此外，也可以對特定的點亮區(qū)域點亮 時的漏光量預(yù)先計算并存儲在以ROM等為代表的存儲區(qū)域中，作為LUT(LOOK UP TABLE :查 找表)進(jìn)行參照。 通過這樣設(shè)定背光源的控制值，僅具有規(guī)定的下限灰度等級值(P2)以上的灰度 等級值的圖像幀的顯示亮度下降，但是能夠抑制無助于顯示的發(fā)光、抑制泛白、同時能夠提 高電力削減效果。此外，因為亮度分布是在背光源控制值決定后生成，所以不會產(chǎn)生圖像破 損等。 上述背光源區(qū)域的控制信號1為OFF的區(qū)域被包括在圖像幀中的情況下，使控制 信號3為0FF(304)，背光源區(qū)域的控制值基于輸入圖像信號決定(306)。
在決定了上述背光源區(qū)域的控制值后，在背光源亮度分布生成部(307)中，生成 與該控制值對應(yīng)的背光源亮度分布，將背光源區(qū)域的控制值發(fā)送到背光源控制部(203)，將 所生成的背光源亮度分布發(fā)送到圖像信號校正部(204)。 存儲區(qū)域部(308)由以ROM、 RAM等為代表的存儲元件構(gòu)成，保存背光源的光的特 性、數(shù)幀的量的背光源控制值等，是存儲有上述背光源控制值的決定、上述背光源亮度分布 生成部中所必需的信息的部分。 接著，利用圖5說明上述圖像信號校正部中的圖像校正單元。 上述圖像信號校正部從上述圖像信號處理部被輸入圖像幀、控制信號3、背光源亮 度分布、和各區(qū)域的控制信號2，首先在判斷部1 (501)中，判斷控制信號3是ON還是0FF。 控制信號3為ON的情況下，前進(jìn)到判斷部2 (502)，判斷校正區(qū)域的控制信號2是ON還是 0FF。該校正區(qū)域的控制信號2為OFF的情況下，前進(jìn)到判斷部3(503)，判斷該校正區(qū)域是 否距離點亮區(qū)域在規(guī)定距離以內(nèi)。該判斷部3具有以下作用進(jìn)行液晶面板的透過率控制 使在點亮區(qū)域附近的區(qū)域泛白不被識別、而在充分遠(yuǎn)離點亮區(qū)域的區(qū)域不進(jìn)行控制以降低 該區(qū)域的亮度。該規(guī)定距離是能夠任意設(shè)定的值，表示從點亮區(qū)域到目標(biāo)亮度分布變?yōu)? 的區(qū)域的區(qū)域數(shù)量，圖1的情況下為3。 在該校正區(qū)域距離點亮區(qū)域為規(guī)定距離以內(nèi)的情況下，在圖像信號設(shè)定部(504) 中設(shè)定圖像信號。在該圖像信號設(shè)定部中設(shè)定的圖像信號，以在區(qū)域內(nèi)恒定的方式賦予任 意值，基于背光源亮度分布校正圖像信號(505)。 圖像信號，對于某像素(u， v)，設(shè)液晶面板的顯示亮度為D(u， v)，由上述背光源亮 度分布生成部生成的亮度分布為BL(u， v)，校正后的像素灰度等級值為Pl (u， v)，液晶面板 的伽瑪特性為Y，則存在以下關(guān)系
D(u，v) = Y (Pl(u， v)) XBL(u， v) 對于在上述圖像信號設(shè)定部中設(shè)定的、在區(qū)域內(nèi)為恒定的亮度值D(u， v)，校正后
的像素灰度等級值Pl(u，v)為 PUu，v) = Y—lOKu， v)+BL(u， v" 由該關(guān)系求得的P(u， v)，是背光源的發(fā)光透過液晶面板時成為均勻的亮度值的 值，從存儲區(qū)域部(508)讀取被發(fā)送到系數(shù)運算部(507)的、基于與點亮區(qū)域的位置關(guān)系設(shè) 定的、對于各像素的系數(shù)值，通過運算決定發(fā)送到上述液晶控制部的像素灰度等級值P2(u，<formula>formula see original document page 10</formula> 以下敘述上述系數(shù)運算部中的系數(shù)值的讀取方法。 設(shè)該校正區(qū)域的位置為(Xi，Yi)，該點亮區(qū)域的位置為(Xj，Yj)，點亮區(qū)域與校正 區(qū)域的x方向的差值為s ( = Xi-Xj) ， y方向的差值為t ( = Yi-Yj)。在上述系數(shù)運算部中， 調(diào)查與所有點亮區(qū)域的差值，計算s和t的絕對值的合計值最小的位置信息。存在多個s 和t的絕對值的合計值相同的點亮區(qū)域的情況下，僅存儲絕對值?；谂c該點亮區(qū)域的位 置信息，調(diào)用上述存儲區(qū)域部中存儲的系數(shù)值k(u， v)，通過運算下式?jīng)Q定圖像信號
P2(u， = PUu， Xk(u， 作為例子，將上述存儲區(qū)域部中存儲的系數(shù)值的信息表示在圖8。該存儲區(qū)域部存 儲的系數(shù)值均具有與來自鄰接區(qū)域的漏光對應(yīng)的系數(shù)值，具有針對每個s、 t的絕對值，存 儲有透過上述液晶面板的亮度設(shè)定為與泛白等同或者不能夠識別亮度差的系數(shù)值(A)、或 是設(shè)定為上述亮度緩慢向O變化的系數(shù)值(B)、或是全黑圖像用的系數(shù)值(C)的Tablel ;和 存儲有存在多個s和t的絕對值的合計值相同的點亮區(qū)域的情況下的系數(shù)值的Table2。
圖8的例子中，Tablel在絕對值為2以下的情況下對上述校正區(qū)域設(shè)定為與泛白 等同或者不能夠識別亮度差的系數(shù)值(A)，絕對值為3以上的情況下對上述校正區(qū)域設(shè)定 為上述亮度緩慢向0變化的系數(shù)值(B)、或是全黑圖像用的系數(shù)值(C)。
例如，s = 1、 t = 1的情況下，在上述系數(shù)運算部中，調(diào)用上述存儲區(qū)域部存儲的 編號A1的系數(shù)值，通過運算，求出校正區(qū)域的圖像信號。此外，s = -2、 t = -1的情況下， 調(diào)用上述存儲區(qū)域部存儲的編號B2-1的系數(shù)值，在上下左右翻轉(zhuǎn)后，通過運算，求出校正 區(qū)域的圖像信號。存在多個s和t的絕對值的合計值相同的點亮區(qū)域的情況下，調(diào)用與絕 對值的值相應(yīng)的系數(shù)值，通過運算，決定校正區(qū)域的圖像信號。 在上述判斷部1、判斷部2、判斷部3中，與條件不一致的上述校正區(qū)域的圖像信 號、和由上述圖像信號生成部已生成圖像信號的校正區(qū)域的圖像信號，基于背光源亮度分 布被進(jìn)行圖像信號校正(506)，并發(fā)送到液晶控制部(206)。 上述液晶控制部中，基于被輸入的影像同步信號，生成控制信號，發(fā)送到H-驅(qū)動 器1 (207) 、V_驅(qū)動器(208)。在H-驅(qū)動器中，基于從上述圖像信號校正部被發(fā)送的圖像信 號生成顯示信號，并發(fā)送到液晶面板(209)。在V-驅(qū)動器中，生成掃描信號，并發(fā)送到液晶 面板。在液晶面板中，通過驅(qū)動各掃描電極和各數(shù)據(jù)電極，對對應(yīng)的像素區(qū)域施加與顯示信 號對應(yīng)的灰度等級電壓，控制該像素區(qū)域中的液晶的響應(yīng)。 此外，從上述圖像信號處理部向上述背光源控制部傳達(dá)各區(qū)域的背光源控制值的
傳達(dá)方法，如果包括用于指定該區(qū)域的信號和用于指定發(fā)光強度的信號，則可以使用專用
的總線，使用遵照各種接口規(guī)格的方法，在圖像信號的空白期間中插入等，并不特別指定。
上述背光源控制部中，將與各背光源部(210)的發(fā)光強度對應(yīng)的控制信號發(fā)送到上述背光
源驅(qū)動部。在該背光源驅(qū)動部中，驅(qū)動背光源的信號，是P麗(脈沖寬度調(diào)制)或者振幅調(diào)
制。在P麗的情況下，使P麗頻率恒定，根據(jù)發(fā)光強度改變ON期間與OFF期間的比(占空
比)，對用于驅(qū)動LED的LED驅(qū)動器進(jìn)行P麗控制。此外，P麗頻率優(yōu)選比液晶顯示裝置的
幀頻率更高。[實施例2] 本發(fā)明的第二實施例，為了保持面內(nèi)的亮度分布恒定，不根據(jù)與點亮區(qū)域的位置信息，而是按每個特定區(qū)域決定對校正區(qū)域設(shè)定的圖像信號。第二實施例中，控制過濾器 (302)的動作、控制信號3為0N時的背光源控制值的決定方法(305)和圖像信號校正部 (205)的動作與實施例1不同。 圖9是本發(fā)明的第二實施例的將顯示區(qū)域(101)分類為3種區(qū)域的圖。 上述控制過濾器從每區(qū)域的直方圖檢測部(301)接受各區(qū)域的控制信號1和控制
信號2，在所有區(qū)域中的控制信號1都為ON、且控制信號2為ON的區(qū)域僅包括在區(qū)域I中
的情況下，使控制信號3為0N。 關(guān)于區(qū)域I和區(qū)域J中包括的控制信號2為OFF的區(qū)域的背光源控制值，使與點 亮區(qū)域鄰接的區(qū)域和來自點亮區(qū)域的漏光量在規(guī)定值以上的區(qū)域的背光源控制值為0。將 距離點亮區(qū)域規(guī)定距離的、來自點亮區(qū)域的漏光量在規(guī)定值以下的、控制信號2為OFF的區(qū) 域的背光源控制值，被決定為使上述目標(biāo)亮度分布通過改變上述液晶面板的透過率在能夠 表現(xiàn)的范圍內(nèi)、相對于控制信號2為0N的區(qū)域以充分小的值(在8bit為1)發(fā)光的背光源 控制值。使被包括在區(qū)域K中的控制信號2為OFF的區(qū)域的背光源控制值為0而熄滅。
此外，對于控制信號2為OFF的區(qū)域中的、被包括在區(qū)域I內(nèi)的上述校正區(qū)域，從 存儲區(qū)域部(1005)讀取設(shè)定為與泛白等同或是不能夠識別亮度差的系數(shù)值，通過在系數(shù) 運算部(1003)中進(jìn)行運算決定圖像信號。對于被包括在區(qū)域J內(nèi)的該校正區(qū)域，從存儲區(qū) 域部(1006)讀取與該校正區(qū)域的位置信息対應(yīng)的、設(shè)定為上述亮度緩慢向0變化的系數(shù) 值，通過在系數(shù)運算部(1004)中進(jìn)行運算決定圖像信號。對于被包括在區(qū)域K內(nèi)的該校正 區(qū)域不進(jìn)行圖像校正(1001)。 通過進(jìn)行上述動作，與點亮區(qū)域的位置信息無關(guān)而成為恒定的面內(nèi)亮度分布，顯 示不被識別出泛白的圖像。 此外，區(qū)域I、區(qū)域J、區(qū)域K的區(qū)域數(shù)量的決定方法、區(qū)域形狀的取得方式都不是 一定的，也可以是圖9所示以外的方法。不需要將區(qū)域1、區(qū)域J、區(qū)域K全部包括，也能夠 是僅有區(qū)域J和區(qū)域K、或僅有區(qū)域I和區(qū)域J的組合。
[實施例3] 圖11是本發(fā)明的第三實施例的液晶顯示裝置中的整體的回路框圖。 本例的液晶顯示裝置，如該圖所示，在實施例2中添加了動態(tài)圖像檢測單元
(1102)。該動態(tài)圖像檢測單元對于輸入圖像信號，具有以運動矢量代表的動態(tài)圖像檢測單
元，將其輸出發(fā)送到圖像信號處理部(1101)，該圖像信號處理部用該輸出變更控制方法。其
中，如該圖所示，動態(tài)圖像檢測單元不一定要在圖像信號處理單元的外部，也可以包括在圖
像處理單元中。 由上述動態(tài)圖像檢測單元檢測動態(tài)圖像的情況下，控制過濾器(302)的動作與實 施例2不同。上述控制過濾器根據(jù)輸入圖像信號的運動方向變更圖9中的區(qū)域1、區(qū)域J、 區(qū)域K。 例如，輸入以電影的落幕(end roll)為代表的、白色文字從畫面下端向畫面上端 緩慢移動的圖像的情況下，在幾個上述校正區(qū)域中，與設(shè)定為與泛白等同或不能夠識別亮 度差的系數(shù)值進(jìn)行運算的圖像信號，和與設(shè)定為上述亮度緩慢向0變化的系數(shù)值進(jìn)行運算 的圖像信號反復(fù)出現(xiàn)，輸出圖像可能會表現(xiàn)出不協(xié)調(diào)感。因此，用上述動態(tài)圖像檢測單元檢 測到輸入上述圖像的情況下，通過變更圖9(b)所示的區(qū)域I、區(qū)域J、區(qū)域K的取得方式，上述校正區(qū)域總是被設(shè)定以與泛白等同或不能夠識別亮度差的方式設(shè)定的圖像信號，能夠顯 示與點亮區(qū)域的位置信息無關(guān)而為恒定的面內(nèi)亮度分布的、不被識別出泛白的圖像。
此外，上述實施方式的說明中，說明了用LED作為光源的例子，但是也能夠使用除 此以外的光源，例如激光二極管、冷陰極/熱陰極熒光管(CCFL、 EEFL、 HCFL)。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性 本發(fā)明能夠應(yīng)用于將背光源分割為多個區(qū)域并能夠分別控制的液晶顯示裝置，例 如液晶電視機、便攜式顯示裝置。
權(quán)利要求
一種圖像顯示裝置，其具有顯示面板和分割成對該顯示面板照射光的多個區(qū)域的背光源，能夠按該多個區(qū)域的每一個控制背光源的亮度，該圖像顯示裝置的特征在于，包括直方圖檢測部，其根據(jù)1幀的輸入圖像信號按每個與該背光源對應(yīng)的顯示區(qū)域進(jìn)行直方圖檢測；漏光量運算部，其對某所述區(qū)域點亮?xí)r漏向與該某區(qū)域不同的區(qū)域的漏光量進(jìn)行運算；控制部，其根據(jù)所述檢測出的直方圖和所述漏光量，決定所述背光源的控制值；和圖像信號校正部，其根據(jù)所述控制部決定的背光源控制值，調(diào)整所述顯示面板的光控制量。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，包括 判斷部，其根據(jù)所述檢測出的直方圖判斷輸入圖像是否為特定圖像， 所述漏光量運算部在所述判斷部判斷所述特定圖像信號已被輸入的情況下，對漏向與所述某區(qū)域不同的區(qū)域的漏光量進(jìn)行運算。
3. 如權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述判斷部，在所述檢測出的直方圖中規(guī)定的上限灰度等級值(Pl)以下的灰度等級 值和規(guī)定的下限灰度等級值(P2)以上的灰度等級值在所有區(qū)域中由區(qū)域內(nèi)的像素數(shù)的 90%以上構(gòu)成的情況下，判斷輸入圖像信號為特定圖像。
4. 如權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述規(guī)定的上限灰度等級值(Pl)是像素的最大灰度等級值的0% 10%的值，所述規(guī) 定的下限灰度等級值(P2)是最大灰度等級值的85% 100%的值。
5. 如權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于 在所述特定圖像信號已被輸入的情況下，所述控制部進(jìn)行控制，以熄滅所述漏光量在規(guī)定的值以上的區(qū)域的所述背光源的亮 度，并以比點亮區(qū)域的亮度低的亮度點亮所述漏光量在規(guī)定的值以下的區(qū)域的所述背光源 的亮度。
6. 如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于 在所述特定圖像信號已被輸入的情況下，所述控制部進(jìn)行控制，以熄滅或以點亮亮度的1/100以下的亮度點亮所述漏光量在規(guī) 定的值以上的區(qū)域的所述背光源的亮度，并使所述漏光量在規(guī)定的值以下的區(qū)域的所述背 光源的亮度與點亮區(qū)域的光源的亮度相比為1/100以下。
7. 如權(quán)利要求5所述的圖像顯示裝置，其特征在于 所述漏光量的規(guī)定值具有所述點亮區(qū)域的最大亮度的1%以上的亮度。
8. 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于在所述特定圖像信號已被輸入的情況下，所述控制部進(jìn)行控制，使包含所述規(guī)定的下限灰度等級值(P2)以上的灰度等級值的區(qū)域的所述背光源的亮度以最大亮度發(fā)光。
9. 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述圖像信號校正部根據(jù)所述點亮區(qū)域的位置信息對與所述非點亮的顯示區(qū)域?qū)?yīng) 的顯示面板的光控制量進(jìn)行校正。
10. 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述圖像信號校正部在所述特定圖像的點亮區(qū)域包含在特定區(qū)域內(nèi)的情況下，對與所 述非點亮的顯示區(qū)域?qū)?yīng)的所述顯示面板的光控制量進(jìn)行校正，使得面內(nèi)亮度一定。
11. 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于 還包括用于檢測活動圖像的運動方向的活動圖像檢測部，根據(jù)該活動圖像檢測部檢測出的所述特定圖像的移動方向，所述圖像信號校正部對與 所述非點亮的顯示區(qū)域?qū)?yīng)的所述顯示面板的光控制量進(jìn)行校正，使得面內(nèi)亮度一定。
12. 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于與所述區(qū)域的各個區(qū)域?qū)?yīng)地設(shè)置有1個或多個光源，該光源為發(fā)光二極管(LED)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像顯示裝置。其能夠不消耗對背光源的顯示沒有幫助的多余的電力，獲得抑制泛白的圖像信號。本發(fā)明是具有對顯示面板照射光的多個背光源的圖像顯示裝置，包括由1幀的輸入圖像信號按每個與該背光源對應(yīng)的顯示區(qū)域進(jìn)行信號的直方圖檢測的直方圖檢測部；根據(jù)上述直方圖部所檢測出的特定圖像決定上述多個背光源的控制值的單元；和根據(jù)上述決定背光源的控制值的單元所決定的背光源控制值，控制非點亮的顯示區(qū)域的上述顯示面板的光控制量的圖像信號校正部。
文檔編號G09F9/35GK101794542SQ20091022522
公開日2010年8月4日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者大木佑哉, 田中和彥, 都留康隆 申請人:日立民用電子株式會社