專利名稱：液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于影像畫面的動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法，特別是可動(dòng)態(tài)的利用背光調(diào)整單元以及動(dòng)態(tài)信號強(qiáng)度調(diào)整單元，使輸入信號強(qiáng)度產(chǎn)生變化的液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
平面型顯示器(Flat Display)的硬設(shè)備已趨近成熟穩(wěn)定階段，如背光模塊、面板或是驅(qū)動(dòng)電路等，對于影像品質(zhì)的影響程度已逐漸降低，而增進(jìn)畫面顯示品質(zhì)則為眾人努力的方向。
而以往最令使用者在意的品質(zhì)部分是在于平面顯示器的亮度(cd/m2)部分，目前提高亮度的方法有兩種，一種是提高LCD面板的光通過率；另一種就是增加背景燈光的亮度，但是，較亮的產(chǎn)品不見得就是較好的產(chǎn)品，顯示器畫面過亮常常會令人眼感覺不適，一方面容易引起視覺疲勞，同時(shí)也使純黑與純白的對比降低，影響色階和灰階的表現(xiàn)。
屏幕在全白以及全黑兩個(gè)狀況下所測得的亮度比值，稱對比度(Contrast)，為了增強(qiáng)LCD背光源所使用的照明單元(冷陰極螢光燈管，CCFL)的照明度(如上述增加背景燈光的亮度)以提升對比，通常是以高電流持續(xù)驅(qū)動(dòng)，借以提升該液晶屏幕規(guī)格上所常見的對比度數(shù)值標(biāo)示，以吸引消費(fèi)者，但是，在高電流的狀態(tài)下照明單元的生命周期相對將減少。若為了延長照明單元的壽命而使用低電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，將無法獲得良好的照明度，也失去吸引消費(fèi)者初步購買的意愿。
另外，背光模塊中的燈管對于所有的顯示畫面給予的光源亮度是為一定值，目前使用的對比加強(qiáng)技術(shù)都只屬于靜態(tài)加強(qiáng)技術(shù)，僅僅拉大信號與固定灰階的對比關(guān)系，或是透過液晶分子的排列方式使得光通量受到影響而產(chǎn)生較暗色調(diào)。不過，各液晶分子啟閉的時(shí)間將造成鄰近周圍遭遇漏光問題，所以漏光的問題仍是亟待解決的課題之一，而漏光時(shí)將在屏幕顯示較暗的畫面時(shí)產(chǎn)生不暗、甚至灰蒙的狀態(tài)。
有鑒于上述的問題產(chǎn)生，對于影像顯示器而如何加強(qiáng)信號彼此間的分布關(guān)系以及同時(shí)調(diào)整光源在適當(dāng)狀態(tài)下，使畫質(zhì)更臻完美，提出一種「液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法及裝置」的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的是在于是通過輸入影像信號，動(dòng)態(tài)調(diào)整加強(qiáng)信號彼此間對比關(guān)系，同時(shí)也動(dòng)態(tài)控制顯示器背光亮度，如此一來可以同時(shí)改善液晶顯示器的亮度對比太低與黑畫面亮度太亮的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的次一目的是在于通過動(dòng)態(tài)調(diào)整加強(qiáng)該信號彼此間的對比關(guān)系來達(dá)成提升、或降低該亮度位準(zhǔn)，使該亮度位準(zhǔn)偏移至正側(cè)或是負(fù)側(cè)，使輸入影像可以依據(jù)新的機(jī)率分布關(guān)系以及背光范圍的調(diào)整得到液晶顯示器整體畫質(zhì)的提升。
本發(fā)明的再一目的是在于將信號強(qiáng)度(信號平均灰階值)分布機(jī)率重新分配，以產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)換方程式(transfer function)，通過將原始輸入信號經(jīng)轉(zhuǎn)換方程式轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生調(diào)整過的輸出信號，使該液晶顯示器得到更佳的顯示效果。
本發(fā)明的液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法及裝置，通過處理一信號在提供液晶面板顯示時(shí)，先行調(diào)整液晶顯示器的背光亮度以及信號強(qiáng)度調(diào)整，達(dá)成顯示通過該處理過的信號所提供畫面，其中包括一信號分布分析單元、一背光模塊調(diào)整單元以及一信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元，首先由信號分布分析單元將輸入信號加以分析，可得到一輸入信號的灰階平均分布機(jī)率值，將該得到的值由背光模塊調(diào)整單元判斷使該輸出背光控制信號，藉以控制背光模塊所發(fā)出的顯示光源在一預(yù)定范圍中；同時(shí)將信號分布分析單元所得到的分布機(jī)率值由該信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元，判斷該信號強(qiáng)度的亮階最高值以及暗階最低值是否在預(yù)定范圍中，藉以延伸信號比例以顯示較細(xì)部的顯示畫面。
以下將配合


本發(fā)明的實(shí)施步驟，下述所列舉的實(shí)施例是用以闡明本發(fā)明，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)人員，當(dāng)可做些許更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。

圖1為本發(fā)明的電路方塊圖；圖2A、B為欲呈現(xiàn)較暗畫面時(shí)，調(diào)整前后的信號強(qiáng)度及背光范圍分布比對圖；圖3A、B欲呈現(xiàn)較亮畫面時(shí)，調(diào)整前后的信號強(qiáng)度及背光范圍分布比對圖；以及圖4為該動(dòng)態(tài)信號的分布、調(diào)整的流程。
符號說明1 輸入信號1a 輸入信號10 信號分析單元20 背光模塊調(diào)整單元30 信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元步驟一～步驟五具體實(shí)施方式
請參閱圖1的電路方塊圖所示，用以說明本發(fā)明所提出對比加強(qiáng)的架構(gòu)。該架構(gòu)包括有一信號分析單元10、一背光模塊調(diào)整單元20以及一信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元30，其中輸入信號1是由該信號分析單元10的前級輸入端輸入，該輸出端信號1a可提供該背光模塊調(diào)整單元20及信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元30作參考，進(jìn)一步由該背光模塊調(diào)整單元20及信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元30的后級輸出端輸出調(diào)整后的信號。而該輸入信號1可以是一種合成信號(Composite Video Signal)、色差端子信號、S端子信號或是其它數(shù)字信號的Y/C處理信號。
該信號分析單元10是接收外來的連續(xù)信號1輸入，并電性連接背光模塊調(diào)整單元10以及信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元20，其主要功能在于將輸入信號1加以分析，可得到一輸入信號的強(qiáng)度分布機(jī)率值，而該分布機(jī)率值可以提供后續(xù)背光模塊調(diào)整單元20以及信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元30的輸入信號參考調(diào)整的用。進(jìn)一步的說，該強(qiáng)度分布機(jī)率值是為一信號灰階值的比例關(guān)系。
此處請同時(shí)參閱圖2A、B及圖3A、B等圖作比照對應(yīng)。對于背光模塊調(diào)整單元20而言，該輸入信號1a首先會依照信號分析單元10所產(chǎn)生的強(qiáng)度分布機(jī)率值進(jìn)行調(diào)整，例如該輸入信號一開始如圖2A所示的狀態(tài)，對于液晶顯示器需要顯示暗畫面，需要加強(qiáng)黑色的層次時(shí)，抑或是如圖3A所示的狀態(tài)，對于液晶顯示器若需要顯示亮畫面，需要加強(qiáng)白色的層次時(shí)，所預(yù)期所顯示的高低灰階值畫面不在預(yù)定的范圍中，將會依照信號分析單元10所分析的分布機(jī)率狀態(tài)，輸出一信號指示動(dòng)態(tài)調(diào)整顯示用的背光模塊的光源輸出量于一范圍，使光輸出量在需要暗畫面時(shí)降低，反之需要亮畫面時(shí)增強(qiáng)其光輸出量，使該光源可以提供動(dòng)態(tài)調(diào)整亮度以增加畫面的對比度。
對于信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元30而言，該輸入信號1a將會依照分布機(jī)率值而將信號強(qiáng)度(信號平均灰階值)分布機(jī)率重新分配，以產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)換方程式(transfer function)，通過將原始輸入信號經(jīng)轉(zhuǎn)換方程式轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生調(diào)整過的輸出信號。舉例來說若信號是欲產(chǎn)生一較暗(該信號分布如圖2)或是較亮(該信號分布如圖3)的畫面時(shí)，若該顯示區(qū)域較廣泛，則勢必造成在該區(qū)域的對比度有不佳的情況，畫面成為霧狀。透過信號動(dòng)態(tài)單元30將信號依照上述方式重新分配的后，延伸信號比例、輸出該灰階值經(jīng)過調(diào)整的信號，將原先分布強(qiáng)度范圍拉大，即可得到較細(xì)致、有層次的顯示畫面，解決液晶顯示器在黑畫面亮度太亮與亮畫面又不夠亮的缺點(diǎn)?？捎蓤D2B的信號向左(較暗比例)偏移，以及圖3B的信號向右(較亮比例)窺知其中的信號強(qiáng)度調(diào)整過后的情形。
通過上述的關(guān)系，可以得到本發(fā)明動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法的步驟，請同時(shí)參閱圖4所示。首先，由信號分布分析單元將輸入信號加以分析，可得到一輸入信號的強(qiáng)度分布機(jī)率值(步驟一)，將該得到的值由背光模塊調(diào)整單元判斷使該輸出背光控制信號，借以控制背光模塊所發(fā)出的顯示光源在一預(yù)定范圍進(jìn)行背光調(diào)整(步驟四)；同時(shí)依照該分布機(jī)率產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)換方程式(transferfunction)(步驟二)，通過將原始輸入信號經(jīng)轉(zhuǎn)換方程式轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生調(diào)整過的輸出信號(步驟三)，并使該輸出信號進(jìn)行后續(xù)的處理。若該信號在一預(yù)定范圍中而并未需要調(diào)整時(shí)，則直接將該輸入信號成為輸出信號(步驟五)。
因此，本發(fā)明可借利用信號分析單元得到一強(qiáng)度分布機(jī)率關(guān)系，再根據(jù)該關(guān)系控制背光模塊所發(fā)出的顯示光源在一預(yù)定范圍，以及延伸信號比例將該信號強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，借以得到更細(xì)致的畫面。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)裝置，借改變信號分布關(guān)系，達(dá)到提升畫面對比度的效果，其特征在于，包括有一信號分析單元，系接收連續(xù)信號輸入，電性連接背光模塊調(diào)整單元以及信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元，其在于將輸入信號加以分析，得到一輸入信號的強(qiáng)度分布機(jī)率值；一背光模塊調(diào)整單元，至少與信號分析單元電性連接，由信號分析單元所得分布機(jī)率狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)整顯示用的背光模塊的光源輸出信號，使該光源可以動(dòng)態(tài)調(diào)整亮度；以及一信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元，至少與信號分析單元電性連接，由信號分析單元所得分布機(jī)率狀態(tài)，判斷該信號強(qiáng)度的亮階最高值以及暗階最低值，借以延伸信號比例以輸出一信號，以顯示較細(xì)部的顯示畫面。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)裝置，其特征在于，該強(qiáng)度分布機(jī)率值是對于輸入信號進(jìn)行灰階值分析。
3.一種液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法，借改變信號分布關(guān)系，達(dá)到提升畫面對比度的效果，其特征在于首先，由信號分布分析單元將輸入信號加以分析，得到一輸入信號的強(qiáng)度分布機(jī)率值；背光模塊調(diào)整單元判斷使該輸出背光控制信號，配合該強(qiáng)度分布機(jī)率值，借以控制背光模塊所發(fā)出的顯示光源在一預(yù)定范圍進(jìn)行背光調(diào)整。
4.一種液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法，借改變信號分布關(guān)系，達(dá)到提升畫面對比度的效果，其特征在于首先，由信號分布分析單元將輸入信號加以分析，得到一輸入信號的強(qiáng)度分布機(jī)率值；信號動(dòng)態(tài)調(diào)整單元判斷，通過將原始輸入信號經(jīng)強(qiáng)度分布機(jī)率值的轉(zhuǎn)換方程式轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生調(diào)整過的輸出信號。
5.如權(quán)利要求3或4所述的動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法，其特征在于，若該信號在一預(yù)定范圍中而并未需要調(diào)整時(shí)，則直接將該輸入信號成為輸出信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器動(dòng)態(tài)對比加強(qiáng)方法及裝置，其中在處理一影像信號時(shí)，通過分析該信號的強(qiáng)度以及分布狀況，將該分析結(jié)果經(jīng)由處理單元控制液晶顯示器的背光模塊的背光強(qiáng)度、以及動(dòng)態(tài)分布調(diào)整與動(dòng)態(tài)信號加強(qiáng)單元可以動(dòng)態(tài)調(diào)整信號的對比分布與對比動(dòng)態(tài)強(qiáng)化的效果，同時(shí)改善液晶顯示器的亮度對比太低與黑畫面亮度太亮的缺點(diǎn)。
文檔編號G02F1/133GK101075412SQ200610081348
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者侯瓔卿 申請人:侯瓔卿