專利名稱：圖像顯示裝置和圖像顯示方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像顯示裝置，特別涉及具有控制背光源的亮度的功能(背光源調光功能)的圖像顯示裝置。
背景技術：
在液晶顯示裝置等具備背光源的圖像顯示裝置中，根據(jù)輸入圖像控制背光源的亮度，由此能抑制背光源的功耗，改善顯示圖像的畫質。特別是將畫面分割為多個分區(qū)，根據(jù)分區(qū)內的輸入圖像控制與該分區(qū)對應的背光源光源的亮度，由此能進一步低功耗化和高畫質化。以下，將這樣根據(jù)分區(qū)內的輸入圖像來控制背光源光源的亮度并且驅動顯示面板的方法稱為“分區(qū)有源驅動”。
在進行分區(qū)有源驅動的液晶顯示裝置中，例如使用RGB3色的LED (Light Emitting Diode :發(fā)光二極管)、白色LED作為背光源光源。根據(jù)該各分區(qū)內的像素的亮度的最大值、 平均值等求出與各分區(qū)對應的LED的亮度，作為LED數(shù)據(jù)提供給背光源用的驅動電路。另外，根據(jù)該LED數(shù)據(jù)和輸入圖像生成顯示用數(shù)據(jù)(用于控制液晶的光透射率的數(shù)據(jù))，將該顯示用數(shù)據(jù)提供給液晶面板用的驅動電路。此外，畫面上的各像素的亮度為來自背光源的光的亮度與基于顯示用數(shù)據(jù)的光透射率之積。在此，從I個LED出射的光以對應的分區(qū)為中心到達多個分區(qū)。因此，各像素的亮度為從多個LED出射的光的亮度的合計與基于顯示用數(shù)據(jù)的光透射率之積。
根據(jù)如上液晶顯示裝置，根據(jù)輸入圖像求出合適的顯示用數(shù)據(jù)和LED數(shù)據(jù)，根據(jù)顯示用數(shù)據(jù)控制液晶的光透射率，根據(jù)LED數(shù)據(jù)控制與各分區(qū)對應的LED的亮度，由此能將輸入圖像顯示于液晶面板。另外，在分區(qū)內的像素的亮度小時，與該分區(qū)對應的LED的亮度變小，由此能減少背光源的功耗。
關于進行這種分區(qū)有源驅動的液晶顯示裝置，例如日本特開2005-241678號公報公開了如下構成具備多個背光源光源，與它們對應地將畫面按區(qū)域分割為多個，按所分割的畫面區(qū)域的明亮度分別獨立控制對應的背光源光源。根據(jù)該構成，不用等待提取畫面整體的特征，能有效地減少功耗。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻I :日本特開2005-241678號公報發(fā)明內容_9] 發(fā)明要解決的問題
近年來，進行上述分區(qū)有源驅動的液晶顯示裝置發(fā)生了大畫面化，如果按順序對分割的每個畫面區(qū)域計算背光源光源的亮度，有時可能來不及計算。因此，也考慮并行進行背光源光源的亮度計算。
但是，如果分別獨立地對每個畫面區(qū)域的計算進行并行處理，計算的結果得到的背光源光源的亮度不會考慮基于其它計算的背光源光源的亮度。如果是僅由I個背光源光源照耀I個分區(qū)的構成，則沒有特別的問題，但是在I個分區(qū)不僅由其正下方的背光源光源照耀，還由周圍的背光源光源照耀的情況下就有問題了。即，當獨立處理多個計算時，由于該計算對象外的背光源光源導致實際顯示的像素的明亮度發(fā)生變化，因此有顯示質量降低的問題。
另外，以往，為了不使背光源光源的亮度劇烈變化，在背光源光源的亮度的計算中有時設定使其亮度變化變慢的時間常數(shù)。這樣，能抑制(例如在每幀中)明亮度劇烈變化導致視認的閃爍。但是，在按每單位幀時間(例如分為偶數(shù)幀的圖像和奇數(shù)幀的圖像)并行進行上述計算的情況下，當設定上述時間常數(shù)時，亮度變化會過慢，因此有顯示質量降低、 功耗上升的問題。
而且，在圖像的明亮度按每I幀有大變化的圖像(典型地是按每幀切換左眼用圖像和右眼用圖像的三維視頻)中，在每2幀中圖像的明亮度不變化的情況多，因此如果分為偶數(shù)幀的圖像和奇數(shù)幀的圖像來進行上述并行計算，反而會發(fā)生閃爍，由此導致出現(xiàn)顯示質量降低的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供防止在并行計算背光源光源的亮度的情況下會發(fā)生的顯示質量降低的圖像顯示裝置和圖像顯示方法。
用于解決問題的方案
本發(fā)明的第I方面的特征在于，
是具有控制背光源的亮度的功能的圖像顯示裝置，
具備
顯示面板，其包括用于控制光透射率的多個顯示元件；
背光源，其包括多個光源；
圖像分割部，其利用從外部提供的視頻信號中每幀所包含的圖像的在各幀內的區(qū)域分割或者以幀為單位的時間分割中的至少一方，生成多個輸入圖像；
多個亮度算出部，其對上述多個輸入圖像分別設定與上述多個光源相應的多個分區(qū)，對上述多個輸入圖像分別并行進行根據(jù)設定的每個上述分區(qū)的上述輸入圖像來算出表示與各分區(qū)對應的光源發(fā)光時的亮度的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的處理，根據(jù)算出的針對各分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)和針對各分區(qū)的周圍的規(guī)定分區(qū)的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述多個輸入圖像分別并行進行算出用于在各分區(qū)中得到的顯示的亮度即顯示亮度的處理；
顯示用數(shù)據(jù)算出部，其根據(jù)上述多個輸入圖像和利用上述多個亮度算出部求出的上述顯示亮度，求出用于控制上述顯示元件的光透射率的顯示用數(shù)據(jù)；
面板驅動電路，其根據(jù)上述顯示用數(shù)據(jù)，對上述顯示面板輸出控制上述顯示元件的光透射率的信號；以及
背光源驅動電路，其根據(jù)上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述背光源輸出控制上述光源的亮度的信號，
上述多個亮度算出部分別接受由其它亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者用于算出該其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的值，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者上述值來算出上述顯示亮度。
本發(fā)明的第2方面的特征在于，本發(fā)明的第I方面中，
上述圖像分割部通過上述視頻信號所包含的上述圖像的區(qū)域分割來生成上述多個輸入圖像，
上述多個亮度算出部包括
多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及
多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述顯不売度，
上述多個顯示亮度算出部分別從其它發(fā)光亮度算出部接受上述其它顯示亮度算出部所對應的上述其它發(fā)光亮度算出部所算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)中的、至少包含對與對應的輸入圖像相鄰的規(guī)定區(qū)域設定的多個分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)和利用對應的發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯示亮度。
本發(fā)明的第3方面的特征在于，在本發(fā)明的第I方面中，
上述圖像分割部利用上述視頻信號中包含的上述圖像的區(qū)域來生成上述多個輸入圖像，
上述多個亮度算出部包括
多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及
多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述顯不売度，
上述多個發(fā)光亮度算出部分別算出針對對應的輸入圖像和與該輸入圖像相鄰的規(guī)定區(qū)域設定的多個分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值，并且接受由其它發(fā)光亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值和算出的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值來求出應提供給對應的顯示亮度算出部的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，
上述顯示亮度算出部根據(jù)由對應的發(fā)光亮度算出部提供的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯示亮度。
本發(fā)明的第4方面的特征在于，在本發(fā)明的第3方面中，
上述發(fā)光亮度算出部求出所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值和算出的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值中的最大值作為應提供給對應的顯示亮度算出部的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的第5方面的特征在于，在本發(fā)明的第3方面中，
上述發(fā)光亮度算出部求出在所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值和由該發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值中的最大值和最小值之間根據(jù)規(guī)定比例決定的中間值作為應提供給對應的顯示亮度算出部的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的第6方面的特征在于，在本發(fā)明的第I方面中，
上述圖像分割部通過上述視頻信號中包含的上述圖像的時間分割來生成上述多個輸入圖像，
上述多個亮度算出部包括
多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述7發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及
多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述顯不売度，
上述顯示亮度算出部在由對應的發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)從在對應的輸入圖像的緊前提供的輸入圖像所對應的其它發(fā)光亮度算出部所算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)起變化規(guī)定閾值以上的情況下，根據(jù)通過從上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)減去不足該閾值的規(guī)定量而求出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯示亮度。
本發(fā)明的第7方面的特征在于，在本發(fā)明的第6方面中，
上述圖像分割部接受按上述每幀交替包含左眼用圖像和右眼用圖像的三維視頻信號，以幀為單位交替分配所接受的三維視頻信號，由此生成包括作為上述左眼用圖像的輸入圖像和作為上述右眼用圖像的輸入圖像的上述多個輸入圖像。
本發(fā)明的第8方面的特征在于，在本發(fā)明的第I方面中，
上述圖像分割部在上述視頻信號中包含的上述圖像的以幀為單位的時間分割后通過各幀內的區(qū)域分割來生成多個輸入圖像，
上述多個亮度算出部按與時間分割的數(shù)量相應的數(shù)量包括
多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與同一幀中的上述多個輸入圖像分別對應的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及
多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與同一幀中的上述多個輸入圖像分別對應的上述顯示亮度，
在每幀中都進行并行處理，
上述顯示亮度算出部在由對應的發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)從在對應的輸入圖像的緊前提供的輸入圖像所對應的其它發(fā)光亮度算出部所算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)起變化了規(guī)定閾值以上的情況下，根據(jù)從上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)減去不足該閾值的規(guī)定量而求出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯示亮度。
本發(fā)明的第9方面的特征在于，在本發(fā)明的第I方面中，
上述多個亮度算出部按與上述視頻信號中包含的垂直同步信號同步的定時，接受算出的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者用于算出該其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的值。
本發(fā)明的第10的方面的特征在于，是圖像顯示裝置的控制方法，上述圖像顯示裝置具有控制背光源的亮度的功能，具備包括光源的背光源和包括通過使來自上述光源的光透射而顯示多個像素的多個顯示元件的顯示面板，
上述圖像顯示裝置的控制方法包括
圖像分割步驟，利用從外部提供的視頻信號中每幀所包含的圖像的在各幀內的區(qū)域分割或者以幀為單位的時間分割中的至少一方，生成多個輸入圖像；
多個亮度算出步驟，對上述多個輸入圖像分別設定與上述多個光源相應的多個分區(qū)，對上述多個輸入圖像分別并行進行根據(jù)設定的每個上述分區(qū)的上述輸入圖像來算出表示與各分區(qū)對應的光源發(fā)光時的亮度的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的處理，根據(jù)算出的針對各分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)和針對各分區(qū)的周圍的規(guī)定分區(qū)的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述多個輸入圖像分別并行進行算出用于在各分區(qū)中得到的顯示的亮度即顯示亮度的處理；
顯示用數(shù)據(jù)算出步驟，根據(jù)上述多個輸入圖像和在上述多個亮度算出步驟中求出的上述顯示亮度求出用于控制上述顯示元件的光透射率的顯示用數(shù)據(jù)；
面板驅動步驟，根據(jù)上述顯示用數(shù)據(jù)，對上述顯示面板輸出控制上述顯示元件的光透射率的信號；以及
背光源驅動步驟，根據(jù)上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述背光源輸出控制上述光源的亮度的信號，
在上述多個亮度算出步驟中，分別接受通過其它亮度算出步驟算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者用于算出該其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的值，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者上述值來算出上述顯示亮度。_9]發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的上述第I方面，多個亮度算出部分別接受由其它亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者用于算出該其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的值，根據(jù)所接受的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者值算出顯示亮度，因此參照在一方未計算的另一方背光源亮度，由此能減少顯示質量的降低。
根據(jù)本發(fā)明的上述第2方面，利用圖像分割部通過圖像的區(qū)域分割來生成多個輸入圖像，多個顯示亮度算出部分別從其它發(fā)光亮度算出部接受由與其它顯示亮度算出部對應的其它發(fā)光亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)中的關于對與對應的輸入圖像相鄰的規(guī)定區(qū)域設定的多個分區(qū)的至少包括發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，算出顯示亮度， 因此參照未計算的另一方背光源亮度，由此能準確地計算某個分區(qū)由周圍的背光源光源照耀的情況下的實際顯示亮度。因此，在畫面整體上以正確的顯示灰度級進行像素顯示，因此能防止顯示質量的降低。
根據(jù)本發(fā)明的上述第3方面，利用圖像分割部通過圖像的區(qū)域分割來生成多個輸入圖像，多個發(fā)光亮度算出部分別算出對于對應的輸入圖像和與該輸入圖像相鄰的規(guī)定區(qū)域設定的多個分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值，并且接受由其它發(fā)光亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值，求出發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，因此能按選擇的候選值來消除或減少亮度不足，或者在發(fā)生亮度不足的情況下也能減少功耗。
根據(jù)本發(fā)明的上述第4方面，求出發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值中的最大值作為發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，因此能消除亮度不足，防止顯示質量降低。
根據(jù)本發(fā)明的上述第5方面，求出在發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值中的最大值與最小值之間根據(jù)規(guī)定比例決定的中間值作為發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，因此能抑制發(fā)生亮度不足，防止顯示質量降低，所使用的中間值越接近最小值功耗越小。另外，能按照顯示質量提高和功耗減少的必要性來自由設定上述中間值。
根據(jù)本發(fā)明的上述第6方面，利用圖像分割部通過圖像的時間分割來生成多個輸入圖像，顯示亮度算出部在由對應的發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)從在對應的輸入圖像緊前提供的輸入圖像所對應的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)起變化規(guī)定閾值以上的情況下，根據(jù)通過從其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)減去不足該閾值的規(guī)定量而求出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出顯示亮度，因此能使背光源的亮度變化相對于輸入圖像的(灰度級)變化不發(fā)生延遲。因此，能防止顯示質量降低，在不發(fā)生顯示質量降低的情況下也能減少功耗。
根據(jù)本發(fā)明的上述第7方面，在利用圖像分割部以幀為單位交替分配三維視頻信號的情況下，在左眼用圖像和右眼用圖像中顯示圖像的位置不同而導致各光源的明亮度不同的情況多，因此能抑制由此發(fā)生的亮度在每I幀中發(fā)生變化造成的閃爍。
根據(jù)本發(fā)明的上述第8方面，利用兼具本發(fā)明的上述第2方面的特征和本發(fā)明的上述第6方面的特征的顯示亮度算出部，能一起實現(xiàn)與本發(fā)明的上述第2和第6方面的效果同樣的效果。
根據(jù)本發(fā)明的上述第9方面，多個亮度算出部按與視頻信號中包含的垂直同步信號同步的定時接受發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，因此能以簡單的構成來準確地配合裝置整體的定時。
根據(jù)本發(fā)明的上述第10方面，能在圖像顯示裝置的控制方法中實現(xiàn)與本發(fā)明的上述第I方面的效果同樣的效果。


圖I是示出本發(fā)明的第I實施方式的液晶顯示裝置的構成的框圖。
圖2是詳細示出圖I所示的背光源的圖。
圖3是示出上述實施方式的分區(qū)有源驅動處理部的詳細構成的框圖。
圖4是示出上述實施方式的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖。
圖5是用于說明亮度擴散濾波器的圖。
圖6是示出在上述實施方式中分區(qū)有源驅動處理部的處理的流程圖。
圖7是示出在上述實施方式中直到得到液晶數(shù)據(jù)和LED數(shù)據(jù)為止的經(jīng)過的圖。
圖8是示出上述實施方式中提供的圖像例的圖。
圖9是示出上述實施方式中的中心線的像素灰度級與像素位置的關系的坐標圖。
圖10是簡略示出用于顯示圖8所示的圖像的各LED單元的點亮亮度的圖。
圖11是示出圖10所示的LED單元的實際顯示亮度的分布的坐標圖。
圖12是示出不應用本發(fā)明的情況下的圖像的顯示例的圖。
圖13是示出圖12所示的中心線C的像素灰度級與像素位置的關系的坐標圖。
圖14是示出本發(fā)明的第2實施方式的分區(qū)有源驅動處理部的詳細構成的框圖。
圖15是示出上述實施方式中的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖
圖16是示出上述實施方式中所提供的輸入圖像例的圖。
圖17是示出上述實施方式中的LED數(shù)據(jù)與LED單元的對應關系的圖。
圖18是簡略示出上述實施方式中由校正前LED數(shù)據(jù)Dblp所示的點亮亮度的圖，
圖19是簡略示出上述實施方式中由校正前LED數(shù)據(jù)Db2p所示的點亮亮度的圖。
圖20是簡略示出上述實施方式中的由LED數(shù)據(jù)Dbl所示的點亮亮度的圖。
圖21是簡略示出上述實施方式中的由LED數(shù)據(jù)Db2所示的點亮亮度的圖。
圖22是示出上述實施方式中的背光源的點亮狀態(tài)的圖。
圖23是示出不采用上述實施方式的構成的情況下的背光源的點亮狀態(tài)的圖。
圖24是示出不采用上述實施方式的構成的構成中發(fā)生亮度不足的情況下的顯示圖像例的圖。
圖25是示出不采用上述實施方式的構成的情況下的LED單元的現(xiàn)實亮度分布的坐標圖。
圖26是示出上述實施方式中的LED單元的現(xiàn)實亮度分布的坐標圖。
圖27是簡略示出本發(fā)明的第3實施方式中的LED單元的點亮亮度的圖。CN 102947877 A說明書7/25頁
圖28是示出本發(fā)明的第4實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5的詳細構成的框圖。
圖29是示出上述實施方式中的奇數(shù)幀處理部的詳細構成的框圖。
圖30是示出上述實施方式中的按每幀變化的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的一個例子的圖。
圖31是示出上述實施方式中的不進行校正的情況下與圖30所示相同的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的圖。
圖32是示出上述實施方式中的按每幀變化的輸入圖像例、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的其它例的圖。
圖33是示出不進行上述實施方式的校正的情況下的與圖32所示相同的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的圖。
圖34是示出上述實施方式中的作為三維視頻的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的一個例子的圖。
圖35是示出不進行上述實施方式的校正的情況下的與圖34所示相同的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的圖。
圖36是示出本發(fā)明的第5實施方式的分區(qū)有源驅動處理部的詳細構成的框圖。
圖37是示出上述實施方式中的奇數(shù)幀處理部的詳細構成的框圖。
圖38是示出上述實施方式中的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖。
圖39是示出本發(fā)明的第6實施方式的分區(qū)有源驅動處理部的詳細構成的框圖。
圖40是示出上述實施方式的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖。
圖41是簡略示出上述實施方式中的對LED數(shù)據(jù)進行串行數(shù)據(jù)傳送的情況下的時鐘信號和串行數(shù)據(jù)信號的時序圖。
具體實施方式
下面參照

本發(fā)明的各實施方式。
〈L第I實施方式〉
〈I. I整體構成和動作概要>
圖I是示出本發(fā)明的第I實施方式的液晶顯示裝置2的構成的框圖。圖I所示的液晶顯示裝置2具備背光源3、背光源驅動電路4、面板驅動電路6、液晶面板7和分區(qū)有源驅動處理部5。液晶顯示裝置2的畫面分割為多個分區(qū)，根據(jù)分區(qū)內的輸入圖像來進行一邊控制背光源光源的亮度一邊驅動液晶面板7的分區(qū)有源驅動。以下，設m和η為2以上的整數(shù)，i和j為I以上的整數(shù)，i和j中的至少一方為2以上的整數(shù)。
對液晶顯示裝置2輸入表示包括R圖像、G圖像和B圖像的輸入圖像Dv的信號 (以下該信號也明確稱為輸入圖像Dv)。R圖像、G圖像和B圖像均包括(mXn)個像素的亮度數(shù)據(jù)。分區(qū)有源驅動處理部5根據(jù)輸入圖像Dv求出用于液晶面板7的驅動的顯示用數(shù)據(jù)(以下稱為液晶數(shù)據(jù)Da)和用于背光源3的驅動的背光源控制數(shù)據(jù)(以下稱為LED數(shù)據(jù) Db)(詳細后述)。
液晶面板7具備(mXnX3)個顯示元件P。顯示元件P在行方向(圖I中為橫方向)上為3m個，在列方向(圖I中為縱方向)為η個，整體上二維狀配置。顯示元件P中包括透射紅色光的R顯示元件、透射綠色光的G顯示元件和透射藍色光的B顯示元件?！顯示元件、G顯示元件和B顯示元件在行方向上并排配置，按3個形成I個像素。
此外，該液晶面板7由包括液晶的多個顯示元件P構成，但是也可以代替液晶而使用包括具有能控制來自背光源3的光透射率的電氣光學特性的公知物質的光閘元件。
面板驅動電路6是液晶面板7的驅動電路。面板驅動電路6根據(jù)從分區(qū)有源驅動處理部5輸出的液晶數(shù)據(jù)Da，對液晶面板7輸出控制顯示元件P的光透射率的信號(電壓信號)。從面板驅動電路6輸出的電壓被寫入顯示元件P內的像素電極(未圖示)，顯示元件P的光透射率按寫入像素電極的電壓而變化。
背光源3設于液晶面板7的背面?zhèn)?，對液晶面?的背面照射背光源光。圖2是詳細示出背光源3的圖。如圖2所示，背光源3包括(i Xj)個LED單元32。LED單元32 在行方向上為i個，在列方向為j個，整體上二維狀配置。LED單元32包括紅色LED33、綠色LED34和藍色LED35各I個。從I個LED單元32中包括的3個LED33 35出射的光到達液晶面板7的背面的一部分。
此外，上述LED單元32可以是產(chǎn)生RGB各色以外的顏色的多個LED，在不按各顏色變更亮度的情況下也可以是白色LED。另外，優(yōu)選背光源3包括能高速調節(jié)亮度的LED，但是也可以使用其它公知的光源,例如CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp :冷陰極突光燈)等。
背光源驅動電路4是背光源3的驅動電路。背光源驅動電路4根據(jù)從分區(qū)有源驅動處理部5輸出的LED數(shù)據(jù)Db對背光源3輸出控制LED33 35的亮度的信號(電壓信號或者電流信號)。LED33 35的亮度相對于單元內和單元外的LED的亮度是獨立控制的。
液晶顯示裝置2的畫面分割為(iX j)個分區(qū)，I個分區(qū)對應著I個LED單元32。 此外，也可以構成為I個分區(qū)對應著2個以上的LED單元32。分區(qū)有源驅動處理部5對 (iXj)個分區(qū)分別根據(jù)分區(qū)內的R圖像求出與該分區(qū)對應的紅色LED33的亮度。同樣，綠色LED34的亮度根據(jù)分區(qū)內的G圖像決定，藍色LED35的亮度根據(jù)分區(qū)內的B圖像決定。分區(qū)有源驅動處理部5求出背光源3中包括的全部LED33 35的亮度，對背光源驅動電路4 輸出表示求出的LED亮度的LED數(shù)據(jù)Db。
另外，分區(qū)有源驅動處理部5根據(jù)LED數(shù)據(jù)Db求出液晶面板7中包括的全部顯示元件P的背光源光的亮度。而且，分區(qū)有源驅動處理部5根據(jù)輸入圖像Dv和背光源光的亮度，求出液晶面板7中包括的全部顯示元件P的光透射率，對面板驅動電路6輸出表示求出的光透射率的液晶數(shù)據(jù)Da。此外，在后面詳細說明分區(qū)有源驅動處理部5求出背光源光的亮度的方法。
在液晶顯示裝置2中，R顯示元件的亮度為從背光源3出射的紅色光的亮度與R 顯示元件的光透射率之積。從I個紅色LED33出射的光以對應的I個分區(qū)為中心到達多個分區(qū)。因此，R顯示元件的亮度為從多個紅色LED33出射的光的亮度的合計與R顯示元件的光透射率之積。同樣，G顯示元件的亮度為從多個綠色LED34出射的光的亮度的合計與G 顯示元件的光透射率之積，B顯示元件的亮度為從多個藍色LED35出射的光的亮度的合計與B顯示元件的光透射率之積。
根據(jù)如上構成的液晶顯示裝置2，根據(jù)輸入圖像Dv求出合適的液晶數(shù)據(jù)Da和LED 數(shù)據(jù)Db，根據(jù)液晶數(shù)據(jù)Da控制顯示元件P的光透射率，根據(jù)LED數(shù)據(jù)Db控制LED33 35 的亮度，由此能將輸入圖像Dv顯示于液晶面板7。另外，在分區(qū)內的像素的亮度小時，使與該分區(qū)對應的LED33 35的亮度變小，由此能減少背光源3的功耗。另外，在分區(qū)內的像素的亮度小時，在較小的水平之間切換與該分區(qū)對應的顯示元件P的亮度，由此能提高圖像的分辨率，改善顯示圖像的畫質。
〈I. 2分區(qū)有源驅動處理部的構成〉
圖3是示出本實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5的詳細構成的框圖。該圖3示出的分區(qū)有源驅動處理部5為了分割輸入圖像來進行并行處理而具備圖像區(qū)域分割部505、 第I和第2區(qū)域處理部510、520、LED輸出值結合部530以及IXD數(shù)據(jù)結合部540。
如上所述，進行分區(qū)有源驅動的液晶顯示裝置進行了大畫面化，對分割的每個畫面區(qū)域按順序計算背光源光源的明亮度時，有時候來不及計算。因此，在本實施方式中，將輸入圖像Dv利用圖像區(qū)域分割部505分割為2個，在第I和第2區(qū)域處理部510、520中并行進行背光源光源的明亮度的計算。
在該并行計算中，第I和第2區(qū)域處理部510、520相互交換作為算出的背光源亮度數(shù)據(jù)的LED數(shù)據(jù)(發(fā)光亮度數(shù)據(jù))Dbl、Db2，由此參照在該分區(qū)中未計算的另一方區(qū)域中的背光源亮度。由此，能準確計算某個分區(qū)由該分區(qū)和周圍的背光源光源照耀的情況下的與該區(qū)域的實際明亮度相當?shù)娘@示亮度(具體地說，能準確進行亮度分布計算)。因此，在畫面整體上能以正確的顯示灰度級進行像素顯示，因此能防止顯示質量降低?！?br> 此外，在此說明了相互交換LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2，但是第I區(qū)域處理部510并不需要 LED數(shù)據(jù)Db2的全部。S卩，對于在第I區(qū)域處理部510中成為計算對象的圖像區(qū)域，與未成為計算對象的圖像區(qū)域(在第2區(qū)域處理部520中成為計算對象的圖像區(qū)域)對應的背光源光源并不會全部造成影響，為在相鄰的分區(qū)或者接近(例如離開2個或者3個的程度的范圍為止)的分區(qū)間會產(chǎn)生影響的程度。因此，所交換的LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2也可以是與產(chǎn)生影響的范圍對應的部分的數(shù)據(jù)，具體地說也可以是與另一方區(qū)域相鄰或者接近的分區(qū)對應的數(shù)據(jù)部分。
另外，作為并行處理的方法，也可以考慮不像上述那樣分割畫面區(qū)域，而是按時間區(qū)域進行分割。例如可以考慮并行進行針對偶數(shù)幀的畫面的計算和針對奇數(shù)幀的畫面的計算的構成。這種構成在第4實施方式中進行說明。
作為在上述第I和第2區(qū)域處理部510、520中算出的像素值的液晶數(shù)據(jù)Dal、Da2 由LCD數(shù)據(jù)結合部540結合，作為I個液晶數(shù)據(jù)Da提供給面板驅動電路6。另外，算出的 LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2由LED輸出值結合部530結合，作為I個LED數(shù)據(jù)Db提供給背光源驅動電路4。
此外，本實施方式的面板驅動電路6由I個數(shù)據(jù)驅動器(和柵極驅動器)驅動I 個液晶面板，但是也可以考慮構成為具備驅動液晶面板的左半邊的左畫面用數(shù)據(jù)驅動器和驅動右半邊的右畫面用數(shù)據(jù)驅動器。在該構成中，也可以省略LCD數(shù)據(jù)結合部540，將作為在第I區(qū)域處理部510中算出的像素值的液晶數(shù)據(jù)Dal直接提供給右畫面用數(shù)據(jù)驅動器， 將作為在第2區(qū)域處理部520中算出的液晶數(shù)據(jù)Da2直接提供給左畫面用數(shù)據(jù)驅動器。另外，對于包括2個液晶面板的I個顯示裝置，也能與上述構成同樣地進行驅動。
而且，在本實施方式中，LED數(shù)據(jù)算出部在第I和第2區(qū)域處理部中分別具備，進行并行計算，但如果是至少顯示亮度算出部是進行并行計算的構成，則液晶數(shù)據(jù)不需要通過并行計算而算出。因此，也可以代替2個LED數(shù)據(jù)算出部而構成為具備I個LED數(shù)據(jù)算CN 102947877 A書明說10/25 頁出部，其接受從第I和第2區(qū)域處理部中分別具備的顯示亮度算出部輸出的與各輸入圖像對應的顯示亮度，根據(jù)它們算出I個液晶數(shù)據(jù)Da。
下面參照圖4說明本實施方式的第I區(qū)域處理部510的詳細構成。此外，上述第 2區(qū)域處理部520的詳細構成也與上述第I區(qū)域處理部510同樣，因此省略其說明。
〈I. 3第I區(qū)域處理部的構成>
圖4是示出本實施方式的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖。該第I區(qū)域處理部 510作為用于執(zhí)行規(guī)定處理的構成要素而具備LED輸出值算出部511、圖像存儲器512、顯示亮度算出部513以及LCD數(shù)據(jù)算出部514，作為保存后述的規(guī)定數(shù)據(jù)的構成要素而具備如圖5所示的亮度擴散濾波器14。在此，在本實施方式中，利用LED輸出值算出部511實現(xiàn)發(fā)光亮度算出部，利用LCD數(shù)據(jù)算出部514實現(xiàn)顯示用數(shù)據(jù)算出部。此外，在LED輸出值算出部511中包括用于保存規(guī)定數(shù)據(jù)的構成要素。
LED輸出值算出部511將利用圖像區(qū)域分割部505分割區(qū)域而得到的輸入圖像 Dvl分割為多個分區(qū)，求出與各分區(qū)對應的表示LED發(fā)光時的亮度的LED數(shù)據(jù)(發(fā)光亮度數(shù)據(jù))Dbl。此外，以下將LED發(fā)光時的亮度的值稱為“LED輸出值”。例如如圖4所示，在亮度擴散濾波器14中，為了算出各分區(qū)的實際顯示亮度而保存有作為用數(shù)值表示光的擴散方式的數(shù)據(jù)的PSF數(shù)據(jù)。
顯示亮度算出部513根據(jù)用LED輸出值算出部511求出的LED數(shù)據(jù)Dbl和保存于亮度擴散濾波器14的PSF數(shù)據(jù)Dp，算出各分區(qū)的實際的顯示亮度Dblc。
此外，如上所述，上述顯示亮度與某個分區(qū)由該分區(qū)和周圍分區(qū)的LED單元照耀的情況下的該分區(qū)的實際明亮度相當，在本說明書中將在該分區(qū)中得到的用于顯示的亮度稱為顯不売度。
圖像存儲器512發(fā)揮延遲部的功能，存儲規(guī)定幀數(shù)的(輸入圖像Dv的左半邊的) 輸入圖像Dvl，從先存儲的內容起使其延遲規(guī)定幀數(shù)來按順序輸出輸入圖像Dvl。通過這樣延遲規(guī)定幀數(shù)，特別是能與在顯示亮度算出部513中(由于計算花費時間而)延遲輸出的各分區(qū)的顯示亮度Dblc匹配定時(正確對應)而提供給LCD數(shù)據(jù)算出部514。此外，在能進行上述延遲不會產(chǎn)生問題的程度的高速運算的情況下，可以省略該圖像存儲器512。
IXD數(shù)據(jù)算出部514根據(jù)從圖像存儲器512輸出的輸入圖像DvIm和由顯示亮度算出部513求出的各分區(qū)的顯示亮度Dblc求出表示液晶面板7所包括的全部顯示元件P的光透射率的液晶數(shù)據(jù)Dal。在后面說明其算出方法。
此外，第2區(qū)域處理部520中具備的構成要素與第I區(qū)域處理部510中具備的上述構成要素相同，除了提供的圖像數(shù)據(jù)為輸入圖像Dv2，輸出的數(shù)據(jù)為液晶數(shù)據(jù)Da2和LED 數(shù)據(jù)Db2以外進行同樣動作，因此在此省略說明。
分區(qū)有源驅動處理部5如上所述算出并輸出液晶數(shù)據(jù)Dal、Da2和LED數(shù)據(jù)Dbl、 Db2，進一步參照圖6如下詳細說明其處理次序。
〈I. 4分區(qū)有源驅動處理部的處理次序>
圖6是示出分區(qū)有源驅動處理部5的處理流程的流程圖。對分區(qū)有源驅動處理部 5輸出輸入圖像Dv中包含的某種顏色成分(以下稱為顏色成分C)的圖像。分區(qū)有源驅動處理部5 (中具備的圖像區(qū)域分割部505)將該顏色成分C的輸入圖像Dv左右二等分，生成顏色成分C的輸入圖像的左半部分(以下簡稱“輸入圖像”)Dvl和顏色成分C的輸入圖像14的右半部分(以下簡稱“輸入圖像”)Dv2(步驟S11)。此外，顏色成分C的這些分割輸入圖像中含有(m/2 X η)個像素的亮度。
然后，分區(qū)有源驅動處理部5對顏色成分C的輸入圖像Dvl、Dv2進行子采樣處理 (平均化處理)，求出包括(si/2Xsj)個(s為2以上的整數(shù))像素的亮度的對應的2個縮小圖像(步驟S12)。在步驟S12中，顏色成分C的輸入圖像Dvl、Dv2在橫方向上縮小為 (si/m)倍，在縱方向上縮小為(sj/n)倍。然后，分區(qū)有源驅動處理部5將縮小圖像分割為 (i/2Xj)個分區(qū)(步驟S13)。在各分區(qū)中含有(sXs)個像素的亮度。
然后，分區(qū)有源驅動處理部5求出關于輸入圖像Dvl、Dv2的(i/2Xj)個分區(qū)各自的LED輸出值(LED發(fā)光時的亮度的值)(步驟S14)。作為決定該LED輸出值的方法，以往已知例如根據(jù)分區(qū)內的像素的亮度的最大值Ma決定的方法，根據(jù)分區(qū)內的像素的亮度的平均值Me決定的方法，或者根據(jù)通過將分區(qū)內的像素亮度的最大值Ma和平均值Me進行加權平均而得到的值決定的方法等。此外，從步驟Sll到步驟S14的處理由分區(qū)有源驅動處理部5內的第I和第2區(qū)域處理部510、520中分別具備的LED輸出值算出部511并行進行。
然后，分區(qū)有源驅動處理部5使在第I和第2區(qū)域處理部510、520中分別并行算出的LED輸出值Dbl、Db2交換(步驟S15)。S卩，將在第I區(qū)域處理部510中算出的LED輸出值Dbl提供給第2區(qū)域處理部520，將在第2區(qū)域處理部520中算出的LED輸出值Db2提供給第I區(qū)域處理部510。
然后，分區(qū)有源驅動處理部5對在步驟S15中求出的(i/2Xj)個LED輸出值分別應用亮度擴散濾波器(點擴散濾波器)14，由此求出包括(ti/2Xtj)個(t為2以上的整數(shù))的顯示亮度的第I背光源亮度數(shù)據(jù)(步驟S16)。在步驟S16中，將(i/2 Xj)個LED輸出值在橫方向和縱方向上分別放大t倍，求出(ti/2Xtj)個顯示亮度。此外，步驟S16的處理由分區(qū)有源驅動處理部5內的顯示亮度算出部513進行。
然后，分區(qū)有源驅動處理部5對第I背光源亮度數(shù)據(jù)進行線性插值處理，由此求出包括(m/2 Xη)個亮度的第2背光源亮度數(shù)據(jù)(步驟SI7)。在步驟S17中，將第I背光源亮度數(shù)據(jù)在橫方向上放大(m/2/ti)倍，在縱方向上放大(n/2/tj)倍。第2背光源亮度數(shù)據(jù)表示(i/2Xj)個顏色成分C的LED在以由步驟S15求出的亮度發(fā)光時，入射到(m/2Xn) 個顏色成分C的顯示元件P的顏色成分C的背光源光的亮度。
然后，分區(qū)有源驅動處理部5進行將顏色成分C的輸入圖像中包括的(m/2Xn)個像素的亮度分別除以第2背光源亮度數(shù)據(jù)中包括的(m/2Xn)個亮度等的比較計算，由此求出(m/2Xn)個顏色成分C的顯示元件P的光透射率T(步驟S18)。此外，步驟S16 S18 的處理由分區(qū)有源驅動處理部5內的第I和第2區(qū)域處理部510、520中分別具備的IXD數(shù)據(jù)算出部514進行。
最后，分區(qū)有源驅動處理部5針對顏色成分C，將由步驟S18求出的表示(m/2Xn) 個光透射率的液晶數(shù)據(jù)Dal、Da2結合，并且將由步驟S15求出的表示(i/2 Xj)個LED輸出值的LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2結合，分別輸出表示(mXn)個光透射率的液晶數(shù)據(jù)Da和表示(iX j) 個LED輸出值的LED數(shù)據(jù)Db (步驟S19)。此外，該步驟S19的處理由分區(qū)有源驅動處理部 5內的IXD數(shù)據(jù)結合部540和LED輸出值結合部530進行。
分區(qū)有源驅動處理部5對R圖像、G圖像和B圖像進行圖6示出的處理，由此根據(jù)包括(mXnX3)個像素的亮度的輸入圖像Dv求出表示(mXnX3)個透射率的液晶數(shù)據(jù)Da和表示(iXjX3)個LED輸出值的LED數(shù)據(jù)Db。
圖7 是示出在 m = 1920、η = 1080、i = 32、j = 16、s = 10、t = 5 的情況下，到得到液晶數(shù)據(jù)和LED數(shù)據(jù)為止的經(jīng)過的圖。如圖7所示，對包括(960X1080)個像素的亮度的顏色成分C的輸入圖像Dvl、Dv2進行子采樣處理，由此得到包括(160X160)個像素的亮度的縮小圖像?？s小圖像分割為(16X16)個分區(qū)(分區(qū)尺寸為(10X10)像素)。針對各分區(qū)求出像素的亮度的最大值Ma和平均值Me，由此得到包括(16X16)個最大值的最大值數(shù)據(jù)和包括(16X16)個平均值的平均值數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)最大值數(shù)據(jù)或者根據(jù)平均值數(shù)據(jù)或者根據(jù)最大值數(shù)據(jù)與平均值數(shù)據(jù)的加權平均得到表示(16X16)個LED亮度(LED輸出值)的顏色成分C的LED數(shù)據(jù)。
對顏色成分C的LED數(shù)據(jù)應用亮度擴散濾波器14，由此得到包括(90X90)個顯示亮度的第I背光源亮度數(shù)據(jù)。然后對該第I背光源亮度數(shù)據(jù)進行線性插值處理，由此得到包括(960X1080)個顯示亮度的第2背光源亮度數(shù)據(jù)。最后進行將輸入圖像中包括的像素的亮度除以第2背光源亮度數(shù)據(jù)中包括的顯示亮度等的比較計算，由此得到包括 (960X1080)個光透射率的顏色成分C的液晶數(shù)據(jù)。
此外，在圖6中，為了易于說明，分區(qū)有源驅動處理部5按順序進行對各顏色成分的圖像的處理，但是也可以構成為按時間分割進行對各顏色成分的圖像的處理，也可以構成為按每種顏色進行并行處理。另外，也可以構成為單純地按輸入圖像的全部顏色成分的 (合成)亮度來設定背光源亮度。而且，在圖6中，分區(qū)有源驅動處理部5為了除去噪聲而對輸入圖像進行子采樣處理，根據(jù)縮小圖像進行分區(qū)有源驅動，但是也可以根據(jù)原有輸入圖像進行分區(qū)有源驅動。
〈I. 5 效果〉
如以上那樣，對于由圖像區(qū)域分割部505分割為2個的輸入圖像，在第I和第2區(qū)域處理部510、520中并行計算必要的背光源亮度時，將LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2相互交換，由此參照在一方區(qū)域中未計算的另一方區(qū)域中的背光源亮度。由此，能準確計算某個分區(qū)由周圍的背光源光源照耀的情況下的實際顯示亮度。因此，能在畫面整體上以正確的顯示灰度級進行像素顯示，因此能防止顯示質量降低。參照圖8至圖12進一步具體說明該效果。
圖8是示出提供給本液晶顯示裝置的圖像例的圖，圖9是示出圖8所示的中心線的像素灰度級與像素位置的關系的坐標圖。在圖8示出的輸入圖像Dv中，整體來看左半部為灰度級值大(亮)的區(qū)域，另外右半部為灰度級值小(暗)的區(qū)域，在圖像的中央部附近還包括中間灰度級的矩形區(qū)域。因此如圖9所示，將該圖像上下二分的情況下的中心線 C的像素灰度級為從圖像的左端到中央附近為大的值，在中央附近為中間值，從中央附近到右端為小的值。該輸入圖像Dv由圖像區(qū)域分割部505如圖示那樣2分割為輸入圖像Dvl、 Dv20
該分割后的一方輸入圖像Dvl提供給第I區(qū)域處理部510，另一方輸入圖像Dv2 提供給第2區(qū)域處理部520，如上述那樣算出作為對應的背光源亮度數(shù)據(jù)的LED數(shù)據(jù)Dbl、 Db2。這些LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2提供給背光源驅動電路4，使背光源3中包括的各LED單元32以規(guī)定亮度點亮。
圖10是簡略示出用于顯示上述圖8所示的圖像的各LED單元的點亮亮度的圖。此外，在圖10中為了使說明簡略，設背光源3包括8個LED單元32，用圓圈表示。另外，白圓圈表示是亮度值大(亮)的LED單元32，黑圓圈表示是亮度值小(暗)的LED單元32，陰影的圓圈表示是亮度值為中間值的LED單元32。
如該圖9所示，為了顯示輸入圖像Dvl，對應的背光源以大亮度(例如最大亮度值 255)點亮，為了顯示輸入圖像Dv2，對應的背光源以中間值(例如中間亮度值127)或者小的亮度(例如最小亮度值O)點亮。此外，在最小亮度值設為O的情況下，背光源會熄滅，但是為了便于說明，在這種情況下表現(xiàn)為以亮度值為O點亮。
而且，如上述那樣使背光源點亮的LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2在第I和第2區(qū)域處理部510、 520之間相互交換，根據(jù)這些LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2，利用第I區(qū)域處理部510中具備的顯示亮度算出部513算出實際的顯示亮度Dblc，利用第2區(qū)域處理部520中(雖未圖示但同樣) 具備的顯示亮度算出部513算出實際的顯示亮度Db2c。
圖11是示出圖10所示的LED單元的實際顯示亮度的分布的坐標圖。圖11示出的橫軸表示沿著中心線C的像素位置，縱軸表示與該位置對應的位置的顯示亮度。另外，圖中的實線表示利用顯示亮度算出部513算出的顯示亮度Dblc、Db2c，圖中的虛線表示利用不交換LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2的(不應用本發(fā)明的)顯示亮度算出部而獨立算出的顯示亮度 Dblc、Db2c0
即，在本實施方式中，在算出顯示亮度時，參照LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2兩者，因此在與輸入圖像Dvl對應的區(qū)域和與輸入圖像Dv2對應的區(qū)域的邊界附近，考慮受到相互影響的另一方區(qū)域的相鄰或者接近的LED單元的亮度。因此，如圖11中用實線所示，顯示亮度的分布相對于像素位置的變化連續(xù)(平緩)變化。此外，這樣算出的顯示亮度的分布只要計算精度高，就會與現(xiàn)實的亮度分布大致一致。在此，為了便于說明，設為進行理想的計算，圖11 示出的顯示亮度的分布等于現(xiàn)實的亮度分布。
但是，在未應用本發(fā)明的上述構成中，只不過僅參照了 LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2中的對應的一方，因此在與輸入圖像Dvl對應的區(qū)域和與輸入圖像Dv2對應的區(qū)域的邊界附近，不考慮受到相互影響的另一方區(qū)域的相鄰或者接近的LED單元的亮度。因此，如圖11中用虛線所示，顯示亮度的分布在像素位置的變化中在區(qū)域的邊界附近不連續(xù)(急劇)地變化。在未應用本發(fā)明的上述構成中，以這樣與現(xiàn)實的亮度不同的顯示亮度為前提(利用與LCD數(shù)據(jù)算出部514相當?shù)乃愠霾?算出像素灰度級值(液晶數(shù)據(jù))，因此導致實際顯示的圖像與輸入圖像Dv不同。參照圖12和圖13說明這一點。
圖12是示出未應用本發(fā)明的情況下的圖像的顯示例的圖，圖13是示出圖12所示的中心線C的像素灰度級與像素位置的關系的坐標圖。在圖12所示的顯示圖像中，整體來看左半部為灰度級值大(亮)的區(qū)域，另外右半部為灰度級值小(暗)的區(qū)域，這一點與圖 8所示的輸入圖像Dv同樣，但是在圖像的中央部附近應該顯示的中間灰度級的矩形區(qū)域的灰度級與圖8所示的灰度級大大不同，為異常的顯示狀態(tài)。即，相對于在圖13中用虛線示出的(圖9所示的)本實施方式的灰度級值，在圖13中用實線示出的與上述中間灰度級的矩形區(qū)域對應的位置的未應用本發(fā)明的情況下的灰度級值大大偏離。該偏離特別在輸入圖像Dvl、Dv2的邊界附近更大。
這樣，在本實施方式中，在第I和第2區(qū)域處理部510、520中將LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2 相互交換，能準確計算顯示亮度，因此不會發(fā)生如圖13所示的灰度級偏離，不會發(fā)生如圖 12所示的顯示異常。因此，在畫面整體上以正確的顯示灰度級進行像素顯示，因此能防止顯示質量降低。
〈2.第2實施方式〉
〈2. I整體的構成和動作>
本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置2的構成和動作與圖I示出的第I實施方式的液晶顯示裝置2的構成和動作大致同樣，但是本實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5的詳細構成和動作與第I實施方式的情況略有不同。
圖14是示出本實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5的詳細構成的框圖。該圖14所示的分區(qū)有源驅動處理部5除了具備與圖3示出的第I實施方式同樣的圖像區(qū)域分割部 505和IXD數(shù)據(jù)結合部540以外，還具備第I和第2區(qū)域處理部610、620，其不交換LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2，而是交換包含與后述的重復區(qū)域對應的LED數(shù)據(jù)部分的校正前LED數(shù)據(jù)Dblp、 Db2p。之所以這樣不交換LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2，是由于為了根據(jù)交換的數(shù)據(jù)在上述重復區(qū)域中不發(fā)生背光源亮度的不足而校正這些LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2。
此外，本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置2的背光源3的構成也與圖2示出的第I實施方式中的背光源3的構成同樣，分區(qū)有源驅動處理部5的整體處理次序也與圖6 示出的第I實施方式的處理次序大致同樣，因此對相同的構成要素(和處理次序)標注相同的附圖標記，省略其說明。以下，參照圖15說明本實施方式的第I區(qū)域處理部610的詳細構成。此外，第2區(qū)域處理部620除了如后述那樣不輸出LED數(shù)據(jù)Db這一點以外，與第 I區(qū)域處理部610的構成是同樣的，因此省略其說明。
〈2. 2第I區(qū)域處理部的構成>
圖15是示出本實施方式的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖。該第I區(qū)域處理部610具備與第I實施方式相同的圖像存儲器512、LCD數(shù)據(jù)算出部514以及亮度擴散濾波器14，還具備與第I實施方式不同的LED輸出值算出部611、顯示亮度算出部613。以下對相同的構成要素標注相同的附圖標記而省略說明，詳細說明不同的構成要素的動作。
LED輸出值算出部611與第I實施方式的情況同樣，除了求出與設定于輸入圖像 Dvl的各分區(qū)對應的LED數(shù)據(jù)(發(fā)光亮度數(shù)據(jù))以外，還求出設定于輸入圖像Dv2的各分區(qū)中的與設定于上述輸入圖像Dvl的分區(qū)相鄰(或者接近)的分區(qū)(以下稱為“相鄰分區(qū)”) 所對應的LED數(shù)據(jù)，將它們作為校正前LED數(shù)據(jù)Dblp輸出。該校正前LED數(shù)據(jù)Dblp被提供給第2區(qū)域處理部620。
重復區(qū)域校正部615從LED輸出值算出部611接受校正前LED數(shù)據(jù)Dblp，并且從第2區(qū)域處理部620接受校正前LED數(shù)據(jù)Db2p，用后述的方法求出作為它們的重復區(qū)域的與輸入圖像Dvl的相鄰分區(qū)和輸入圖像Dv2的相鄰分區(qū)所分別對應的LED數(shù)據(jù)。將與求出的重復區(qū)域對應的LED數(shù)據(jù)和用與第I實施方式的情況同樣的方法求出的輸入圖像Dvl的其它的區(qū)域所對應的LED數(shù)據(jù)作為LED數(shù)據(jù)Dbl輸出。另外，包括重復區(qū)域的輸入圖像Dvl 和輸入圖像Dv2的全部(即輸入圖像Dv)所對應的LED數(shù)據(jù)作為LED數(shù)據(jù)Db被輸出。此外，該LED數(shù)據(jù)Db同樣也能從第2區(qū)域處理部620 (中具備的重復區(qū)域校正部)輸出，但是在第I和第2區(qū)域處理部610、620中得到的LED數(shù)據(jù)Db是相同的，因此只要輸出在任一方得到的LED數(shù)據(jù)Db就夠了，在此是從第I區(qū)域處理部610輸出的構成。
顯示亮度算出部613根據(jù)由重復區(qū)域校正部615求出的LED數(shù)據(jù)Dbl和保存于亮度擴散濾波器14的PSF數(shù)據(jù)Dp算出各分區(qū)的實際顯示亮度Dblc。其中，與第I實施方式的情況不同，LED數(shù)據(jù)Dbl并不包括與輸入圖像Dv2對應的全部LED數(shù)據(jù)，而只不過包括與輸入圖像Dvl的相鄰分區(qū)對應的LED數(shù)據(jù)，但是只要由PSF數(shù)據(jù)Dp規(guī)定的亮度擴散的范圍與上述相鄰分區(qū)的范圍一致，就不會產(chǎn)生計算上的偏差。此外，也可以構成為不從重復區(qū)域校正部615b輸出LED數(shù)據(jù)Dbl而是僅輸出LED數(shù)據(jù)Db，但是在這種情況下為了顯示亮度的計算不花費時間，優(yōu)選在顯示亮度算出部613中僅將與LED數(shù)據(jù)Dbl對應的部分用于顯示亮度計算。此外，在顯示亮度算出部613中需要全部LED數(shù)據(jù)的情況下，也能共用LED數(shù)據(jù) Db和LED數(shù)據(jù)Dbl。下面參照圖16至圖21說明LED輸出值算出部611中的LED數(shù)據(jù)的算出和重復區(qū)域校正部615進行的與重復區(qū)域對應的LED數(shù)據(jù)的算出方法。
〈2. 3LED數(shù)據(jù)的算出動作>
圖16是示出在本實施方式中提供的輸入圖像例子的圖。在圖16示出的輸入圖像 Dv中，左半部是灰度級值大(亮)的區(qū)域，另外右半部是灰度級值小(暗)的區(qū)域。以該輸入圖像例為前提，首先說明LED輸出值算出部611的LED數(shù)據(jù)的算出方法。
圖17是示出與圖10所示的情況同樣的配置LED單元的情況下的LED數(shù)據(jù)Dbl、 Db2與LED單元的對應關系的圖。如圖17所示，LED數(shù)據(jù)Dbl除了對應于左半的4個LED 單元以外，還對應于與它們相鄰的2個LED單元，LED數(shù)據(jù)Db2除了對應于右半的4個LED 單元以外,還對應于與它們相鄰的2個LED單元，在圖中用虛線示出的重復區(qū)域Ao內的4個 LED單元中成為重復的數(shù)據(jù)。此外，如后述那樣，該重復的數(shù)據(jù)部分在LED數(shù)據(jù)Dbl和LED 數(shù)據(jù)Db2中是相同的內容，但是如上述那樣，包括該重復部分的LED數(shù)據(jù)Db從第I區(qū)域處理部610輸出，提供給背光源驅動電路4。
圖18是簡略示出利用用于顯示圖16所示的圖像的校正前LED數(shù)據(jù)Dblp表示的點亮亮度的圖，圖19是簡略示出利用用于顯示圖16所示的圖像的校正前LED數(shù)據(jù)Db2p表示的點亮亮度的圖。在此，與圖10同樣，白圓圈表示亮度值大(亮)，黑圓圈表示亮度值小 (暗)。
在此，參照圖18可知，校正前LED數(shù)據(jù)Dblp中的與輸入圖像Dvl對應的應設定于左半的4個LED單元的數(shù)據(jù)是用于明亮地照耀灰度級值大的像素的大亮度值(例如最大亮度值255)。此外，該校正前LED數(shù)據(jù)Dblb并不對LED單元實際設定，而是設定后述的校正后的LED數(shù)據(jù)Db。
另外，校正前LED數(shù)據(jù)Dblp中的輸入圖像Dv2包含的與輸入圖像Dvl相鄰的分區(qū) (圖中用虛線示出的相鄰分區(qū)Al)所對應的2個LED單元中應設定的數(shù)據(jù)的值參照與該相鄰分區(qū)Al相鄰的LED單元中應設定的值而決定。具體地說，該相鄰分區(qū)Al包括的某個LED 單元的亮度值設定為應設定于其周圍的LED的亮度值中的最大值。因此，在上述例子中，如圖18所示，對相鄰分區(qū)Al包括的全部LED單元設定大的亮度值(例如最大亮度值255)(在圖中表不為白圓圈)。
另外，校正前LED數(shù)據(jù)Db2p也與上述校正前LED數(shù)據(jù)Dblp同樣設定，如圖19所示，應設定于與輸入圖像Dv2對應的LED單元和輸入圖像Dvl中包含的用圖中虛線示出的相鄰分區(qū)A2所對應的LED單元的數(shù)據(jù)是小的亮度值(例如最小亮度值O)。
重復區(qū)域校正部615根據(jù)如以上那樣在LED輸出值算出部611中算出的校正前 LED數(shù)據(jù)Dblp和同樣在第2區(qū)域處理部620 (的LED輸出值算出部)中算出的校正前LED 數(shù)據(jù)Db2p來算出LED數(shù)據(jù)Db和LED數(shù)據(jù)Db I。具體地說，對于(在圖17中示出的)重復區(qū)域Ao以外的輸入圖像Dvl所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl部分，原樣選擇校正前LED數(shù)據(jù)Dblp 的值，對于重復區(qū)域Ao所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl部分，選擇校正前LED數(shù)據(jù)Dblp、Db2p中較大的(最大的)的值，將所選擇的這些值作為LED數(shù)據(jù)Dbl輸出。這樣在重復區(qū)域中選擇亮度較大的值，由此能抑制在重復區(qū)域中容易發(fā)生的背光源的亮度不足的發(fā)生。另外，將對上述LED數(shù)據(jù)Dbl加上與重復區(qū)域Ao以外的輸入圖像Dv2對應的剩余的部分得到的數(shù)據(jù)作為與輸入圖像Dvl、Dv2整體(即輸入圖像Dv)對應的LED數(shù)據(jù)Db輸出。而且，在第2區(qū)域處理部620中具備的重復區(qū)域校正部中也與上述同樣輸出LED數(shù)據(jù)Db2，但是不輸出作為相同內容的LED數(shù)據(jù)Db。
圖20是簡略示出利用如以上那樣算出的LED數(shù)據(jù)Dbl所示的點亮亮度的圖，圖21 是簡略示出利用LED數(shù)據(jù)Db2所示的點亮亮度的圖。為了比較而參照圖18和圖19可知， 圖17示出的重復區(qū)域Ao所對應的重復區(qū)域的最大值是白圓圈所對應的值(例如最大亮度值255)。因此，在圖20和圖21中該區(qū)域所對應的LED單元也用白圓圈表示(例如為最大亮度值255)，其它的區(qū)域所對應的LED單元在圖20中與圖18同樣用白圓圈表示，在圖21 中與圖19同樣用黑圓圈表示(例如為最小亮度值O)。
這樣在第I區(qū)域處理部610中算出的LED數(shù)據(jù)Db被提供給背光源驅動電路4，例如如圖22所示，用與該數(shù)據(jù)相應的亮度點亮LED單元。
圖22是示出提供圖16示出的輸入圖像時的背光源的點亮狀態(tài)的圖。參照圖20 至圖22可知，如果將為成為圖20所示的點亮狀態(tài)而控制對應的LED單元的LED數(shù)據(jù)Dbl 和為成為圖21所示的點亮狀態(tài)而控制對應的LED單元的LED數(shù)據(jù)Db2除去其重復區(qū)域的一方來使其結合，則能得到為成為圖22所示的點亮狀態(tài)而控制對應的LED單元的LED數(shù)據(jù) Db。
〈2. 4 效果〉
如以上那樣，與第I實施方式同樣對利用圖像區(qū)域分割部505分割為2個的輸入圖像在第I和第2區(qū)域處理部610、620中并行進行計算時，將輸入圖像的邊界附近的重復區(qū)域中的背光源亮度數(shù)據(jù)交換，為了在重復區(qū)域中不會發(fā)生亮度不足而使用交換的數(shù)據(jù)中較大的值(最大值)，由此不僅能得到與第I實施方式同樣的效果，還能抑制在上述重復區(qū)域中容易發(fā)生的背光源的亮度不足的發(fā)生，能防止顯示質量的降低。參照不采用本實施方式的構成的情況下的圖23和圖24的例子來詳細說明這一點。
圖23是示出不采用本實施方式的構成的情況下的背光源的點亮狀態(tài)的圖。如上述那樣，本實施方式的第I區(qū)域處理部610中具備的LED輸出值算出部611交換重復區(qū)域的背光源亮度數(shù)據(jù)，因此計算對應的輸入圖像Dvl所對應的分區(qū)和其相鄰分區(qū)的亮度，但是在這種不采用本實施方式的構成而單純進行并行計算的情況下，僅計算對應的輸入圖像 Dvl所對應的分區(qū)的亮度。這一情況在第2區(qū)域處理部620中具備的LED輸出值算出部中也同樣。作為其結果而得到的LED數(shù)據(jù)Db所對應的LED單元的點亮狀態(tài)如圖23所示。但是，在這種LED單元的點亮狀態(tài)下，有時會發(fā)生如圖24所示的亮度不足導致的顯示質量降低。
圖24是示出在不采用本實施方式的構成的構成中發(fā)生亮度不足的情況下的顯示圖像例的圖。圖24示出的顯示圖像例所對應的輸入圖像是圖16示出的圖像例,左半部是灰度級值大的(在此為最大灰度級的)區(qū)域，另外右半部為灰度級值小的(在此為最小灰度級的)區(qū)域。但是與圖16進行比較可知，在圖24示出的例子中，應為最大灰度級值的用斜線表示的邊界區(qū)域Ab的灰度級值沒有達到最大，因此發(fā)生了顯示質量降低。
在此，一般為了謀求功耗的減少，多利用當點亮I個LED單元時其周圍的分區(qū)也被照明的情況，為了在全部LED單元以最大亮度(或者大的規(guī)定亮度)點亮時能以最大灰度級顯示圖像而設定各LED單元的(最大)亮度。在本實施方式中也有這種最大亮度的設定。 在這種情況下，即使某I個LED單元以最大亮度點亮，有時該LED單元所對應的分區(qū)的亮度也會不足。
在圖24示出的顯示圖像例中，左半部是灰度級值大的(在此為最大灰度級的)區(qū)域，另外右半部是灰度級值小的(在此為最小灰度級的)區(qū)域，因此應為最大灰度級值的用斜線示出的邊界區(qū)域Ab的灰度級值沒有達到最大。即，如圖25所示，該邊界區(qū)域Ab所對應的LED單元的亮度不足。
圖25是示出在不采用本實施方式的構成的構成中，圖23示出的LED單元的現(xiàn)實亮度分布的坐標圖。圖25示出的橫軸表示沿著分開圖像的上下的中心線的像素位置，縱軸表示與該位置對應的位置的亮度。另外，圖中的虛線表示邊界區(qū)域Ab所對應的像素位置。
圖23示出的左半的4個LED單元以最大亮度點亮，右半的4個LED以最小亮度點亮(即熄滅)，因此如圖25所示，亮度的分布隨著像素位置向右而變小。并且，雖然在邊界區(qū)域Ab應以最大亮度照明，但是亮度比最大值小，因此亮度不足。與此相對，在本實施方式的構成中，如圖26所示，不會亮度不足。
圖26是示出圖22所示的本實施方式的LED單元的現(xiàn)實亮度分布的坐標圖。如圖 22所示，邊界區(qū)域Ab所對應的位置附近的LED數(shù)據(jù)單元也以最大亮度點亮，因此該位置的亮度也是最大值，不會發(fā)生亮度不足。這樣將包括邊界區(qū)域Ab的上述重復區(qū)域中的背光源亮度數(shù)據(jù)交換，為了在該重復區(qū)域中不發(fā)生亮度不足而使用交換的數(shù)據(jù)中較大的值，由此能抑制發(fā)生背光源的亮度不足，防止顯示質量降低。此外，在交換的數(shù)據(jù)為3個以上的情況下，通過使用最大值能發(fā)揮與上述同樣的效果。
〈3.第3實施方式〉
<3. I整體的構成和動作>
本發(fā)明的第3實施方式的液晶顯示裝置2的構成和動作與圖I示出的第I實施方式的液晶顯示裝置2的構成和動作大致同樣，本實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5和第I 區(qū)域處理部610的詳細構成和動作除了重復區(qū)域校正部615 (和第2區(qū)域處理部620中具備的未圖示的重復區(qū)域校正部)的動作以外，與圖14和圖15示出的第2實施方式同樣。因此，對相同的構成要素標注相同的附圖標記，省略其說明。下面參照圖27說明本實施方式中的重復區(qū)域校正部615的動作。
〈3. 2重復區(qū)域校正部的動作〉
圖27是簡略示出顯示圖16所示的輸入圖像的情況下的本實施方式的LED單元的點亮亮度的圖。將圖27示出的點亮亮度與圖20和圖21示出的由LED數(shù)據(jù)Dbl、Db2所示的點亮亮度進行比較可知，本實施方式的重復區(qū)域校正部615對重復區(qū)域Ao以外的輸入圖像Dvl所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl部分原樣選擇校正前LED數(shù)據(jù)Dblp的值這一點是與第2實施方式的情況同樣的動作，但是與第2實施方式的情況不同之處在于，對重復區(qū)域Ao所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl部分，不選擇校正前LED數(shù)據(jù)Dblp、Db2p中較大的(最大的)值，而是提供這些值的中間值。另外，在第2區(qū)域處理部620中具備的重復區(qū)域校正部中，與上述同樣， 對于重復區(qū)域所對應的數(shù)據(jù)輸出提供了中間值的LED數(shù)據(jù)Db2。這樣在重復區(qū)域中不提供亮度較大的值而是提供中間值，由此能平衡良好地謀求消除在重復區(qū)域容易發(fā)生的背光源的亮度不足和功耗的減少。
即設校正前LED數(shù)據(jù)Dblp、Db2p的值為pi、p2 (其中pi > p2)，設用于算出中間值ml的系數(shù)為a (其中O < a< I)時，作為上述重復區(qū)域所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl的值的中間值ml如下式⑴那樣求出。
ml = pi X a+p2 X (a_l)... (I)
此外，在a = O時p2為最小亮度值O的情況下與第I實施方式的情況相同，在a =I時與第2實施方式的情況相同，因此在此設這些值為系數(shù)a的范圍外。
這樣，如果將系數(shù)a的值設定為小，則如第I實施方式的情況那樣，充分謀求功耗的減少，如果將系數(shù)a的值設定為大，則抑制發(fā)生亮度不足，因此能充分防止顯示質量的降低。例如如果設定為a = O. 8則優(yōu)先提高顯示質量,如果設定為a = O. 2則優(yōu)先減少功耗， 如果設定為a = O. 5則能得到平均地提高顯示質量和平均地減少功耗的效果。此外，該值可以是固定的，也可以由使用者任意設定。
〈3. 3 效果〉
如以上那樣，在本實施方式的構成中，與第2實施方式同樣地交換輸入圖像的邊界附近的重復區(qū)域中的背光源亮度數(shù)據(jù)，為了在重復區(qū)域中不發(fā)生亮度不足而使用交換的數(shù)據(jù)中的最小值到最大值之間的中間值，由此不僅能得到與第I實施方式同樣的效果，隨著所使用中間值接近最大值，能抑制在上述重復區(qū)域容易發(fā)生的背光源的亮度不足，能防止顯示質量降低，隨著所使用的中間值接近最小值而能減少功耗。另外，能按照提高顯示質量和減少功耗的必要性而自由設定上述中間值。
〈4.第4實施方式〉
<4. I整體的構成和動作>
本發(fā)明的第4實施方式的液晶顯示裝置2的構成和動作在進行并行計算這一點與第I至第3實施方式同樣，但是與這些實施方式的液晶顯示裝置2的構成和動作不同，作為并行處理的方法不分割畫面區(qū)域，而是按時間區(qū)域分割。在此，并行進行對偶數(shù)幀的畫面的計算和對奇數(shù)幀的畫面的計算。以下，參照圖28說明進行這種并行計算的分區(qū)有源驅動處理部5的構成和動作。
<4. 2分區(qū)有源驅動處理部的構成>
圖28是示出本實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5的詳細構成的框圖。該圖28示出的分區(qū)有源驅動處理部5為了按每I幀分配輸入圖像(時間上分割)來并行處理而具備 圖像時間分割部705、奇數(shù)幀處理部710、偶數(shù)幀處理部720、LED輸出值切換部730、IXD數(shù)據(jù)切換部740。
如上所述，進行分區(qū)有源驅動的液晶顯示裝置發(fā)生了大畫面化，如果在I幀期間之間計算I個畫面的量的背光源光源的明亮度，則有時會來不及計算。特別是在幀速率高的(I幀期間短的)顯示裝置中，在I幀期間內多來不及進行上述計算。因此，在本實施方式中，對輸入圖像Dv利用圖像時間分割部705切換分配為奇數(shù)幀和偶數(shù)幀從而按時間分割為2個輸入圖像，在奇數(shù)幀處理部710和偶數(shù)幀處理部720中(在2幀期間內)并行進行背光源光源的明亮度的計算。
在該并行計算中，奇數(shù)幀處理部710和偶數(shù)幀處理部720交換作為算出的背光源亮度數(shù)據(jù)的LED數(shù)據(jù)(發(fā)光亮度數(shù)據(jù))Dbfl、Dbf2 (具體地說如后述那樣按每I幀交替從一方向另一方發(fā)送)，由此參照I幀以前的背光源亮度。由此，能防止在I幀期間中產(chǎn)生背光源亮度變化大的部分。因此，能在畫面整體上抑制(由于亮度變化而發(fā)生的)閃爍的發(fā)生， 因此能防止顯示質量降低。
作為在上述奇數(shù)幀處理部710和偶數(shù)幀處理部720中算出的像素值的液晶數(shù)據(jù) Daf UDaf2由IXD數(shù)據(jù)切換部740按每I幀切換而接受，作為連續(xù)的I個液晶數(shù)據(jù)Da提供給面板驅動電路6。另外，算出的LED數(shù)據(jù)Dbfl、Dbf2由LED輸出值切換部730同樣按每I 幀切換而接受，作為連續(xù)的I個LED數(shù)據(jù)Db提供給背光源驅動電路4。以下，參照圖29說明上述奇數(shù)幀處理部710的詳細構成。此外，偶數(shù)幀處理部720的詳細構成也同樣，因此省略其說明。
〈4. 3奇數(shù)幀處理部的構成〉
圖29是示出奇數(shù)幀處理部的詳細構成的框圖。該奇數(shù)幀處理部710具備圖像存儲器712，其除了存儲I幀的量的圖像數(shù)據(jù)這一點以外具有與第I實施方式相同的功能; LCD數(shù)據(jù)算出部714，其除了算出I幀的量的液晶數(shù)據(jù)這一點以外與第I實施方式同樣；LED 輸出值算出部711，其除了算出I幀的量的LED數(shù)據(jù)這一點以外與第I實施方式同樣；以及與第I實施方式同樣的亮度擴散濾波器14，新具備時間變化校正部715。以下對與第I實施方式同樣的構成要素省略詳細說明，詳細說明作為特征性的構成要素的時間變化校正部 715的動作。
時間變化校正部715接受根據(jù)輸入圖像Dvl利用LED輸出值算出部711算出的奇數(shù)幀的(校正前的)LED數(shù)據(jù)，并且從偶數(shù)幀處理部720接受作為偶數(shù)幀的緊前的幀的(校正后的)LED數(shù)據(jù)Dbf2，將緊前的幀中的設定于各分區(qū)的亮度值中的其變化量為規(guī)定閾值以上的亮度值如后述那樣校正為不足該閾值的變化量，作為(校正后的)LED數(shù)據(jù)Dbfl而輸出。
顯示亮度算出部713根據(jù)該LED數(shù)據(jù)Dbfl算出各分區(qū)中的實際的顯示亮度Dblc， IXD數(shù)據(jù)算出部714根據(jù)該顯示亮度Dblc算出液晶數(shù)據(jù)Dafl。下面參照圖30至圖33說明時間變化校正部715中的LED數(shù)據(jù)的校正方法。
<4. 4LED數(shù)據(jù)的校正動作>
圖30是示出按每幀變化的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的一個例子的圖。圖30示出的排列為2行4列的8個LED單元在奇數(shù)幀中根據(jù)LED數(shù)據(jù) Dbfl點亮，在偶數(shù)幀中根據(jù)LED數(shù)據(jù)Dbf2點亮。此外，表示這些LED單元的點亮狀態(tài)的圓圈的內容與上述的圖18等所示的內容同樣。
如圖30所示，輸入圖像Dv在第I幀全部為暗(在此為最小亮度)，變化為按每幀從圖像的右側端部附近變亮，在第5幀全部變亮(在此為最大亮度)。時間變化校正部715 校正根據(jù)該輸入圖像決定的LED數(shù)據(jù)Dbfl、Dbf2。具體地說，如上述那樣亮度值變化為規(guī)定閾值(例如為最大亮度值的80%)以上的情況下，校正為使其按閾值以下的變化量(例如變化量的50% )發(fā)生變化。
在圖30中，在從第I幀變化到第2幀的情況下，圖像的右側端部附近從暗狀態(tài)(最小灰度級值O)向亮狀態(tài)(最大灰度級值255)變化。為了抑制與該大灰度級變化對應的亮度變化，時間變化校正部715將第2幀中對對應的LED單元(圖中從左起第4列的LED單元)提供的LED數(shù)據(jù)Dbf2的值(亮度值)校正為亮度變化的中間值(在此為中間亮度值 127)。
這樣，第2幀中的LED單元的第4列的亮度值不成為最大亮度值，因此該幀中的液晶面板的顯示狀態(tài)不能完全再現(xiàn)輸入圖像(的明亮度)，為顯示圖像的右側端部附近略暗的狀態(tài)(不是最大灰度級)。
然后在第3幀中，圖像的右半部中除了在第2幀中已經(jīng)變化的右側端部附近以外的部分向亮狀態(tài)(最大灰度級值255)變化。為了抑制與該變化對應的亮度變化，時間變化校正部715將在第3幀中對對應的LED單元(圖中為從左起第3列的LED單元)提供的 LED數(shù)據(jù)Dbf2的亮度值校正為中間值(中間亮度值127)。此外，對從左起第4列的LED單元提供的LED數(shù)據(jù)Dbf2的亮度值從第2幀中的對應亮度值的變化量不超過上述閾值，因此不用為了抑制變化而進行校正。
而且在第4和第5幀中也同樣，參照圖30可知，對大灰度級變化的部分所對應的 LED單元提供的亮度值被校正為中間值。
與此相對，在不像本實施方式那樣進行校正的情況下，如果單純按每單位幀時間來并行進行上述計算，則與本實施方式的情況相比，輸入圖像(的明亮度)的再現(xiàn)狀態(tài)不完全，顯示質量降低。以下參照圖31進行說明。
圖31是示出不校正LED數(shù)據(jù)的情況下的與圖30所示相同的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的圖。將該圖31與圖30比較來進行參照可知，輸入圖像Dv與顯示圖像的偏差(即顯示的不完全度)在圖31示出的情況下更大。這是由于圖31 示出的第3幀中的第4列、第4幀中的第3列、第5幀中的第2列的LED單元的亮度值成為中間值。之所以這樣成為中間值，是由于偶數(shù)幀所對應的LED數(shù)據(jù)DBfl'和奇數(shù)幀所對應的LED數(shù)據(jù)DBf2'是相互獨立(其內容不交換)算出的。例如，在圖31中，第3幀中的第 4列的LED單元的亮度值從第I幀中的最小亮度值到第3幀中的最大亮度值的變化由于時間常數(shù)等而發(fā)生延遲，因此結果是提供了中間值。這樣，在并行計算時不參照相互的LED數(shù)據(jù)的情況下，與參照緊前的(即I幀前的)LED數(shù)據(jù)的本實施方式的情況相比，LED的亮度變化相對于輸入圖像的灰度級變化發(fā)生延遲，結果是顯示質量降低。下面使用不同的輸入圖像例說明時間變化校正部715的LED數(shù)據(jù)的校正動作。
圖32是示出按每幀變化的輸入圖像例、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的其它例的圖。如圖32所示，輸入圖像Dv如下變化在第I幀中全部為亮(最大亮度)， 在每幀中從圖像的右側端部附近起變暗，在第5幀中全部為暗(最小亮度)。時間變化校正部715校正根據(jù)該輸入圖像決定的LED數(shù)據(jù)Dbfl、Dbf2。
在圖32中，在從第I幀變化到第2幀的情況下，與圖30的情況相反，圖像的右側端部附近從亮狀態(tài)(最大灰度級值255)向暗狀態(tài)(最小灰度級值O)變化，因此時間變化校正部715將第2幀中對對應的LED單元(圖中為從左起第4列的LED單元)提供的LED 數(shù)據(jù)Dbf2的值(亮度值)校正為亮度變化的中間值(在此為中間亮度值127)。
不過，與發(fā)生背光源的亮度不足的圖30的情況不同，在第2幀中的LED單元的第4 列的亮度值不為最小亮度值的情況下，該幀中的液晶面板的顯示狀態(tài)也能完全再現(xiàn)輸入圖像(的明亮度)。這是由于只要將液晶的來自LED單元的光透射率設定為O即可。但是，在這種情況下，本來不需要(以中間亮度值)點亮LED單元，是與在對應的分區(qū)的圖像進行黑顯示的情況下熄滅背光源來謀求功耗減少的分區(qū)有源控制不同的結果。這一點在第3到第 5幀中的第3列和第2列的LED單元中也同樣。
但是，在不像本實施方式那樣進行校正的情況下，如果單純地按每單位幀時間并行進行上述計算，結果是與本實施方式的情況相比會進一步增大功耗。以下參照圖33進行說明。
圖33是示出在不校正LED數(shù)據(jù)的情況下的與圖32所示相同的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的圖。將該圖33與圖32比較并進行參照可知，以中間亮度值點亮的LED單元的數(shù)量在圖33示出的情況下更大。這樣，成為中間值的LED單元多，是由于偶數(shù)幀所對應的LED數(shù)據(jù)DBfl'和奇數(shù)幀所對應的LED數(shù)據(jù)DBf2'是相互獨立 (其內容不交換)算出的。例如，在圖33中，第3幀中的第4列的LED單元的亮度值從第I 幀的最大亮度值到第3幀的最小亮度值的變化由于時間常數(shù)等而延遲，因此其結果是提供了中間值。這樣，在并行計算是不參照相互的LED數(shù)據(jù)的情況下，與參照緊前的(即I幀前的)LED數(shù)據(jù)的本實施方式的情況相比，LED的亮度變化相對于輸入圖像的灰度級變化發(fā)生延遲，結果是發(fā)生不必要的(中間亮度值下的)LED單元的點亮，因此功耗增大。
<4. 5 效果 >
如以上那樣，在本實施方式中，奇數(shù)幀處理部710中具備的時間變化校正部715接受奇數(shù)幀的LED數(shù)據(jù)Dbfl和作為偶數(shù)幀的緊前的幀的LED數(shù)據(jù)Dbf2，將緊前的幀中的設定于各分區(qū)的亮度值中的其變化量為規(guī)定閾值以上的亮度值如后述那樣校正為不足該閾值的變化量，作為(校正后的)LED數(shù)據(jù)Dbfl而輸出。由此，如上所述能根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)的內容防止顯示質量降低，或者在不發(fā)生顯示質量降低的情況下也能減少功耗。
此外，在上述構成中，構成為以幀為單位交替分配(為2個)輸入圖像的構成，但是也可以構成為為了以幀為單位生成3個以上的輸入圖像而分配為3個以上。另外，也可以構成為以多個幀為單位進行分配。
而且，在上述本實施方式的構成中，在每I幀圖像的明亮度有大變化的圖像(典型地是左眼用圖像和右眼用圖像按每幀切換的三維視頻)為輸入圖像的情況下，能得到能防止閃爍的特有的效果。以下，參照圖34和圖35進行說明。
圖34是示出作為三維視頻的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的一個例子的圖。如圖34所示，在從第3到第6輸入圖像中，包括暗(最小亮度值的) 區(qū)域，其位置分別如下變化在奇數(shù)幀中為比中央靠左側，在偶數(shù)幀中為比中央靠右側。這樣變化是為了將三維視頻中包含的左眼用圖像和右眼用圖像在左右方向上的位置偏移識別為圖像的縱深。一般的三維顯示裝置與能左右交替遮擋利用者的視野的眼鏡型的光閘裝置配合使用。該光閘裝置在顯示面板中顯示左眼用圖像時遮擋右眼的視野，在顯示右眼用圖像時遮擋左眼的視野。由此，能將上述2個圖像在左右方向上的位置偏移近似識別為視差，因此能向使用者提供圖像的縱深感。這樣生成三維視頻，因此只要應向使用者提供的縱深不發(fā)生變化，左眼用圖像和右眼用圖像具有固定的左右方向上的位置偏移，并且各幀中的各左眼用圖像為大致相同位置，各左眼用圖像也為大致相同位置。
將這樣變化的圖像作為輸入圖像，如上述那樣校正LED數(shù)據(jù)Dbfl、Dbf2時，如圖34所示，在第3和第5幀中，第2列的LED單元以中間亮度點亮，在第4和第6幀中，第3列的 LED單元以中間亮度點亮。該狀態(tài)只要輸入圖像的內容不發(fā)生變化，在后續(xù)的幀中也為同樣的點売狀態(tài)。
與此相對，在不像本實施方式那樣進行校正的情況下，如果單純地按每單位幀時間并行進行上述計算，則會發(fā)生閃爍。下面參照圖35進行說明。
圖35是示出在不校正LED數(shù)據(jù)的情況下的與圖34所示相同的輸入圖像、LED單元的點亮狀態(tài)和液晶面板的顯示狀態(tài)的圖。如該圖35所示，在第3幀或者第4幀中與圖34 示出的情況同樣，第2列或者第3列的LED單元以中間亮度點亮，但是在該構成中如上述那樣以規(guī)定時間常數(shù)延遲而亮度發(fā)生變化，因此在第5幀中與圖34示出的情況不同，第2列的LED單元以最小亮度點亮(熄滅)，第3列的LED單元以最大亮度點亮。在后續(xù)的第6幀中，與第5幀的點亮狀態(tài)相反，第3列的LED單元以最小亮度點亮(熄滅)，第2列的LED單元以最大亮度點亮。這種點亮狀態(tài)只要輸入圖像的內容不發(fā)生變化，在后續(xù)的2幀中也是同樣的狀態(tài)。因此，在該狀態(tài)下，在連續(xù)的每幀中第2列或者第3列的LED單元會亮滅，觀看顯示的人會識別為閃爍。
這樣，在并行計算時不參照相互的LED數(shù)據(jù)的情況下，與參照緊前的(即I幀前的)LED數(shù)據(jù)的本實施方式的情況不同，反映每2幀的輸入圖像的變化，因此會發(fā)生如圖35 所示的閃爍。因此，在本實施方式的構成中，能抑制三維視頻中的閃爍的發(fā)生。
<5.第5實施方式>
<5. I整體的構成和動作>
本發(fā)明的第5實施方式的液晶顯示裝置2的構成同時實現(xiàn)了第I實施方式的構成和第4實施方式的構成。即進行如下動作作為上述并行處理的方法而分割畫面區(qū)域，并且按時間區(qū)域進行分割。參照圖36說明進行這種并行計算的分區(qū)有源驅動處理部5的構成和動作。
〈5. 2分區(qū)有源驅動處理部的構成>
圖36是示出本實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5的詳細構成的框圖。該圖36示出的分區(qū)有源驅動處理部5具備圖像時間分割部705，其用于與第4實施方式同樣將輸入圖像按每I幀分配(按時間分割)來進行并行處理；奇數(shù)幀處理部810和偶數(shù)幀處理部 820，其如后述那樣進行與第I實施方式同樣的區(qū)域分割；以及與第4實施方式同樣的LED 輸出值切換部730和IXD數(shù)據(jù)切換部740。
在本實施方式中，與上述第4實施方式同樣，利用圖像時間分割部705將輸入圖像 Dv在奇數(shù)幀和偶數(shù)幀之間切換從而以幀為單位將輸入圖像按時間分割為2個，在奇數(shù)幀處理部810和偶數(shù)幀處理部820中，(在2幀期間內)并行進行背光源光源的明亮度的計算。
在該并行計算中，奇數(shù)幀處理部810和偶數(shù)幀處理部820交換作為算出的背光源亮度數(shù)據(jù)的LED數(shù)據(jù)(發(fā)光亮度數(shù)據(jù))Dbfl、Dbf2(具體如后述那樣按每I幀交替從一方向另一方發(fā)送)，由此參照I幀前的背光源亮度。由此，能防止在I幀期間中發(fā)送背光源亮度變化大的部分。因此，在畫面整體上能抑制(亮度變化而發(fā)生的)閃爍的發(fā)生，因此能防止顯示質量降低。而且，在奇數(shù)幀處理部810和偶數(shù)幀處理部820中進行與第I實施方式的情況同樣的區(qū)域分割。下面參照圖37進行說明。
〈5. 3奇數(shù)幀處理部的構成〉
圖37是示出本實施方式的奇數(shù)幀處理部的詳細構成的框圖。該圖37所示的奇數(shù)幀處理部810為了將輸入圖像分割來進行并行處理而具備具有與第I實施方式同樣的功能的圖像區(qū)域分割部905、第I和第2區(qū)域處理部910、920、LED輸出值結合部930以及IXD 數(shù)據(jù)結合部940。
在本實施方式中，由圖像區(qū)域分割部905將奇數(shù)幀的輸入圖像Dvfl分割為2個輸入圖像flDvl、flDv2，在第I和第2區(qū)域處理部910、920中并行進行背光源光源的明亮度的計算。
該并行計算中，第I和第2區(qū)域處理部910、920相互交換作為算出的背光源亮度數(shù)據(jù)的LED數(shù)據(jù)(發(fā)光亮度數(shù)據(jù))Dbl、Db2，并且接受緊前的(偶數(shù)或者奇數(shù))幀的LED數(shù)據(jù)Dbfl、Dbf2,由此參照在該區(qū)域中未計算的另一方區(qū)域中的背光源亮度和緊前的幀中的背光源亮度兩者。
圖38是示出本實施方式的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖。該圖38示出 的第I區(qū)域處理部910具備圖像存儲器912，其除了存儲奇數(shù)幀的左半的圖像數(shù)據(jù)flDv I 這一點以外具有與第I實施方式相同的功能；LCD數(shù)據(jù)算出部914，其除了算出該圖像數(shù)據(jù) flDvl所對應的液晶數(shù)據(jù)這一點以外與第I實施方式是同樣的；LED輸出值算出部911，其除了算出該圖像數(shù)據(jù)flDvl所對應的LED數(shù)據(jù)這一點以外與第I實施方式是同樣的；以及與第I實施方式同樣的亮度擴散濾波器14，還具備具有與第4實施方式同樣的功能的時間變化校正部715。該時間變化校正部915與第4實施方式中的時間變化校正部715同樣，將作為緊前的幀的偶數(shù)幀中的LED數(shù)據(jù)Dbf2所包含的對應的分區(qū)中設定的亮度值中的其變化量為規(guī)定閾值以上的亮度值校正為不足該閾值的變化量，作為(校正后的)LED數(shù)據(jù)Dbfl 輸出。由此，能準確計算某個分區(qū)由該分區(qū)和周圍的背光源光源照耀的情況下與該分區(qū)的該幀中的實際明亮度相當?shù)娘@示亮度(具體地說能準確地進行亮度分布計算)。因此，在畫面整體上以正確的顯示灰度級進行像素顯示，因此能防止顯示質量降低。
<5. 4 效果 >
如以上那樣，在本實施方式中，與第4實施方式的情況同樣地將輸入圖像Dv按偶數(shù)幀和奇數(shù)幀分配來進行并行計算，并且再對各個圖像與第I實施方式的情況同樣地將圖像左右分割成2個來進行并行計算，由此與第4實施方式的效果同樣能防止顯示質量降低或者能減少功耗，并且與第I實施方式的效果同樣能在畫面整體上以正確的顯示灰度級進行像素顯示，因此能防止顯示質量降低。
此外，在上述第5實施方式中，構成為將輸入圖像按時間分割為2個以后，分別按區(qū)域分割為2個來得到4個輸入圖像，但是時間分割數(shù)和區(qū)域分割數(shù)沒有限制。另外，也可以構成為在按區(qū)域分割后將分別被分割的輸入圖像進一步(以幀為單位)進行時間分割的構成。而且，在上述第5實施方式中，也可以不像第I實施方式那樣進行區(qū)域分割，而是構成為如第2實施方式或者第3實施方式那樣交換輸入圖像的邊界附近的重復區(qū)域中的背光源亮度數(shù)據(jù)。在該構成中，能一起實現(xiàn)第2或者第3實施方式的效果。
〈6.第6實施方式〉
<6. I整體的構成和動作>
本發(fā)明的第6實施方式的液晶顯示裝置2的構成在對圖像進行區(qū)域分割這一點與第I實施方式同樣，但是在將圖像(上下并且左右地)分割為4個這一點與第I實施方式的情況不同。下面參照圖39進行說明。
〈6. 2分區(qū)有源驅動處理部的構成>
圖39是示出本實施方式的分區(qū)有源驅動處理部5的詳細構成的框圖。該圖39所示的分區(qū)有源驅動處理部5為了將輸入圖像分割為4個來進行并行處理而具備圖像區(qū)域分割部1005、第I至第4區(qū)域處理部1010 1040、LED輸出值結合部1130、IXD數(shù)據(jù)結合部1140。第I至第4區(qū)域處理部1010 1040為相互交換LED數(shù)據(jù)Dbl Db4的構成。這些第I至第4區(qū)域處理部1010 1040的構成分別為同樣的構成，進行同樣的動作，因此下面參照圖40關注第I區(qū)域處理部1010的構成來進行說明。
〈6. 3第I區(qū)域處理部的構成>
圖40是示出本實施方式的第I區(qū)域處理部的詳細構成的框圖。該第I區(qū)域處理部1010具備與第I實施方式同樣的圖像存儲器1012和亮度擴散濾波器14，具備LED輸出值算出部1011，其除了處理與4個區(qū)域對應的4個數(shù)據(jù)這一點以外具有與第I實施方式同樣的功能；顯示亮度算出部1013以及LCD數(shù)據(jù)算出部1014。它們的動作除了將按區(qū)域分割為4個這一點以外與第I實施方式是同樣的，因此在此省略說明。
而且，在本實施方式中，作為用于將4個區(qū)域所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl Db4相互交換的構成要素，還具備第I至第4存儲電路1051 1054。這些第I至第4存儲電路1051 1054是用于存儲分別對應的LED數(shù)據(jù)Dbl Db4的存儲器，根據(jù)從未圖示的時鐘產(chǎn)生器輸出的時鐘信號CLK來進行數(shù)據(jù)的讀出和寫入。該時鐘信號CLK是基于輸入的圖像信號中包含的垂直同步信號或者根據(jù)基于該垂直同步信號生成的定時信號而形成的。這樣，能以簡單的構成使顯示裝置整體上的定時準確匹配。此外，也可以原樣使用垂直同步信號作為時鐘信號CLK。
在此，首先與第I實施方式的情況同樣利用LED輸出值算出部1011算出上述LED 數(shù)據(jù)Dbl Db4中的LED數(shù)據(jù)Dbl，寫入第I存儲電路1051。然后，根據(jù)時鐘信號CLK讀出寫入第I存儲電路1051的LED數(shù)據(jù)Dbl，對分別內置于第2至第4區(qū)域處理部1020 1040 的未圖示的第I存儲電路1051同時或者依次進行寫入。這樣，LED數(shù)據(jù)Db2 Db4也同樣， 寫入內置于第I至第4區(qū)域處理部1010 1040的第2至第4存儲電路1052 1054。
此外，在此說明了要相互交換LED數(shù)據(jù)Dbl Db4，但是如在第I實施方式中上述的那樣，例如第I區(qū)域處理部1010并不需要LED數(shù)據(jù)Db2的全部。S卩，對于在第I區(qū)域處理部1010中成為計算對象的圖像區(qū)域，未成為計算對象的圖像區(qū)域(在第2或者第3區(qū)域處理部1020、1030中成為計算對象的圖像區(qū)域)所對應的背光源光源并不會全部造成影響， 而是在與該圖像區(qū)域相鄰的分區(qū)或者接近的(例如離開2個或者3個程度的范圍為止的) 分區(qū)間發(fā)生影響的程度。因此，交換的LED數(shù)據(jù)Dbl Db4也可以是發(fā)生影響的范圍所對應的部分的數(shù)據(jù)，具體地說是與其它區(qū)域相鄰或者接近的分區(qū)所對應的數(shù)據(jù)部分。
另外，在此說明了相互交換4個區(qū)域所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl Db4的構成，但是不限定其區(qū)域數(shù)，也可以構成為相互交換例如8個區(qū)域所對應的LED數(shù)據(jù)Dbl Db8。其中， 在圖40所示的構成中，配線數(shù)量會隨著交換的數(shù)據(jù)增加而增加，因此更優(yōu)選例如利用串行傳送線連接各分區(qū)處理部，對LED數(shù)據(jù)Dbl DbS進行串行數(shù)據(jù)傳送的構成。
圖41是簡略示出對8個LED數(shù)據(jù)進行串行數(shù)據(jù)傳送的情況的時鐘信號和串行數(shù)據(jù)信號的時序圖。如圖41所示，串行數(shù)據(jù)信號SDATA是如下內容與時鐘信號CLK同步，開始數(shù)據(jù)傳送，按順序傳送LED數(shù)據(jù)Dbl Db8，結束數(shù)據(jù)傳送。該串行數(shù)據(jù)信號SDATA在I 個串行傳送線上傳送，因此這樣能以簡單的配線構成來傳送大量的LED數(shù)據(jù)。
<6. 4效果>
如以上那樣，在本實施方式中，在將輸入圖像按區(qū)域分割為比第I實施方式的情況多的例如4個圖像的情況下，也能以簡單的構成來實現(xiàn)與第I實施方式的效果同樣的效果O
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置等具備背光源的圖像顯示裝置，適用于根據(jù)輸入圖像來控制多個背光源光源的亮度并且驅動顯示面板的圖像顯示裝置。
附圖標記說明
2 :液晶顯示裝置
3 :背光源
4 :背光源驅動電路
5 :分區(qū)有源驅動處理部
6 :面板驅動電路
7 :液晶面板
14 :亮度擴散濾波器
505、1005 :圖像區(qū)域分割部
510、610、910、1010 :第I區(qū)域處理部
520、620、920、1020 :第2區(qū)域處理部
530,630,1130 LED 輸出結合部
540,640,1140 :LCD 數(shù)據(jù)結合部
511、611、711、911、1011 :LED 輸出值算出部
512、712、911、1012 :圖像存儲器
513、613、713、913、1013 :顯示亮度部
514、614、714、914、1014 =LCD 數(shù)據(jù)算出部
615 :重復區(qū)域校正部
705、805 :圖像時間分割部
710、810 :奇數(shù)幀處理部
715,915 :時間變化校正部
720、820 :奇數(shù)幀處理部
1051 1054 :第I至第4存儲電路
1030 :第3區(qū)域處理部
1040 :第4區(qū)域處理部
Dv :輸入圖像
Da :LCD數(shù)據(jù)
Db =LED數(shù)據(jù)
權利要求
1.一種圖像顯示裝置，其特征在于，具有控制背光源的亮度的功能，具備顯示面板，其包括用于控制光透射率的多個顯示元件；背光源，其包括多個光源；圖像分割部，其利用從外部提供的視頻信號中每幀所包含的圖像的在各幀內的區(qū)域分割或者以幀為單位的時間分割的至少一方，生成多個輸入圖像；多個亮度算出部，其對上述多個輸入圖像分別設定與上述多個光源相應的多個分區(qū)， 對上述多個輸入圖像分別并行進行根據(jù)設定的每個上述分區(qū)的上述輸入圖像來算出表示與各分區(qū)對應的光源發(fā)光時的亮度的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的處理，根據(jù)算出的針對各分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)和針對各分區(qū)的周圍的規(guī)定分區(qū)的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述多個輸入圖像分別并行進行算出用于在各分區(qū)中得到的顯示的亮度即顯示亮度的處理；顯示用數(shù)據(jù)算出部，其根據(jù)上述多個輸入圖像和利用上述多個亮度算出部求出的上述顯示亮度，求出用于控制上述顯示元件的光透射率的顯示用數(shù)據(jù)；面板驅動電路，其根據(jù)上述顯示用數(shù)據(jù)，對上述顯示面板輸出控制上述顯示元件的光透射率的信號；以及背光源驅動電路，其根據(jù)上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述背光源輸出控制上述光源的亮度的信號，上述多個亮度算出部分別接受由其它亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者用于算出該其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的值，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者上述值來算出上述顯不売度。
2.根據(jù)權利要求I所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述圖像分割部通過上述視頻信號所包含的上述圖像的區(qū)域分割來生成上述多個輸入圖像，上述多個亮度算出部包括多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述顯示亮度，上述多個顯示亮度算出部分別從其它發(fā)光亮度算出部接受利用與上述其它顯示亮度算出部對應的上述其它發(fā)光亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)中的、至少包含對與對應的輸入圖像相鄰的規(guī)定區(qū)域設定的多個分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)和利用對應的發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯示亮度。
3.根據(jù)權利要求I所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述圖像分割部利用上述視頻信號中包含的上述圖像的區(qū)域來生成上述多個輸入圖像，上述多個亮度算出部包括多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述顯示亮度，上述多個發(fā)光亮度算出部分別算出針對對應的輸入圖像和與該輸入圖像相鄰的規(guī)定區(qū)域設定的多個分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值，并且接受由其它發(fā)光亮度算出部算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值和算出的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值來求出應提供給對應的顯示亮度算出部的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，上述顯示亮度算出部根據(jù)由對應的發(fā)光亮度算出部提供的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯不売度。
4.根據(jù)權利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述發(fā)光亮度算出部求出所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值和算出的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值中的最大值作為應提供給對應的顯示亮度算出部的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述發(fā)光亮度算出部求出在所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值和由該發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的候選值中的最大值和最小值之間根據(jù)規(guī)定比例決定的中間值作為應提供給對應的顯示亮度算出部的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求I所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述圖像分割部通過上述視頻信號中包含的上述圖像的時間分割來生成上述多個輸入圖像，上述多個亮度算出部包括多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與上述多個輸入圖像分別對應的上述顯示亮度，上述顯示亮度算出部在由對應的發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)從在對應的輸入圖像的緊前提供的輸入圖像所對應的其它發(fā)光亮度算出部所算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)起變化規(guī)定閾值以上的情況下，根據(jù)通過從上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)減去不足該閾值的規(guī)定量而求出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯示亮度。
7.根據(jù)權利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述圖像分割部接受按上述每幀交替包含左眼用圖像和右眼用圖像的三維視頻信號， 以幀為單位交替分配所接受的三維視頻信號，由此生成包括作為上述左眼用圖像的輸入圖像和作為上述右眼用圖像的輸入圖像的上述多個輸入圖像。
8.根據(jù)權利要求I所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述圖像分割部在上述視頻信號中包含的上述圖像的以幀為單位的時間分割后通過各幀內的區(qū)域分割來生成多個輸入圖像，上述多個亮度算出部按與時間分割的數(shù)量相應的數(shù)量包括多個發(fā)光亮度算出部，其通過并行處理求出與同一幀中的上述多個輸入圖像分別對應的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)；以及多個顯示亮度算出部，其通過并行處理求出與同一幀中的上述多個輸入圖像分別對應的上述顯示亮度，在每幀中都進行并行處理，上述顯示亮度算出部在由對應的發(fā)光亮度算出部算出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)從在對應的輸入圖像的緊前提供的輸入圖像所對應的其它發(fā)光亮度算出部所算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)起變化了規(guī)定閾值以上的情況下，根據(jù)從上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)減去不足該閾值的規(guī)定量而求出的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)來算出上述顯示亮度。
9.根據(jù)權利要求I所述的圖像顯示裝置，其特征在于，上述多個亮度算出部按與上述視頻信號中包含的垂直同步信號同步的定時，接受算出的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者用于算出該其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的值。
10.一種圖像顯示裝置的控制方法，其特征在于，上述圖像顯示裝置具有控制背光源的亮度的功能，具備包括光源的背光源和包括通過使來自上述光源的光透射而顯示多個像素的多個顯示元件的顯示面板，上述圖像顯示裝置的控制方法包括圖像分割步驟，利用從外部提供的視頻信號中每幀所包含的圖像的在各幀內的區(qū)域分割或者以幀為單位的時間分割的至少一方，生成多個輸入圖像；多個亮度算出步驟，對上述多個輸入圖像分別設定與上述多個光源相應的多個分區(qū)， 對上述多個輸入圖像分別并行進行根據(jù)設定的每個上述分區(qū)的上述輸入圖像來算出表示與各分區(qū)對應的光源發(fā)光時的亮度的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的處理，根據(jù)算出的針對各分區(qū)的發(fā)光亮度數(shù)據(jù)和針對各分區(qū)的周圍的規(guī)定分區(qū)的上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述多個輸入圖像分別并行進行算出用于在各分區(qū)中得到的顯示的亮度即顯示亮度的處理；顯示用數(shù)據(jù)算出步驟，根據(jù)上述多個輸入圖像和在上述多個亮度算出步驟中求出的上述顯示亮度求出用于控制上述顯示元件的光透射率的顯示用數(shù)據(jù)；面板驅動步驟，根據(jù)上述顯示用數(shù)據(jù)，對上述顯示面板輸出控制上述顯示元件的光透射率的信號；以及背光源驅動步驟，根據(jù)上述發(fā)光亮度數(shù)據(jù)，對上述背光源輸出控制上述光源的亮度的信號，在上述多個亮度算出步驟中，分別接受通過其它亮度算出步驟算出的其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者用于算出該其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)的值，根據(jù)所接受的上述其它發(fā)光亮度數(shù)據(jù)或者上述值來算出上述顯示亮度。
全文摘要
對于利用液晶顯示裝置的分區(qū)有源驅動處理部(5)中具備的圖像區(qū)域分割部(505)分割為2個的輸入圖像，在第1和第2區(qū)域處理部(510、520)中并行計算所需的背光源亮度時，相互交換LED數(shù)據(jù)(Db1、Db2)，由此參照在一方區(qū)域中未計算的另一方區(qū)域中的背光源亮度。由此，準確地計算在某個分區(qū)由周圍的背光源光源照耀的情況下的實際顯示亮度。因此，在畫面整體上以正確的顯示灰度級進行像素顯示，防止顯示質量降低。
文檔編號G09G3/34GK102947877SQ20118003059
公開日2013年2月27日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2010年6月23日
發(fā)明者田中勇司 申請人:夏普株式會社