專利名稱：顯示裝置、顯示控制方法和顯示控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如安裝在諸如移動電話手機之類的小型電子設(shè)備中的顯 示裝置，以及這種顯示裝置中使用的控制方法和控制程序。
背景技術(shù)：
LCD (液晶顯示器)作為顯示元件已被廣泛使用。由于液晶本身不是 自發(fā)光的，所以為了顯示圖像通常要設(shè)置背光。
CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷陰極熒光燈)主要用作諸 如電視之類的設(shè)備中使用的相對較大的LCD的背光。但是，CCFL的照明 電路中的功耗是較大的。
因此，需要一種以尺寸減小、重量減輕并且功耗降低為特征的背光， 以用于諸如移動電話手機之類的小型電子設(shè)備中安裝的LCD。另外，功耗 相對較低的白LED (white LED)最近己經(jīng)作為用作PDA (個人數(shù)字助 理)的顯示元件的LCD (液晶顯示器)的背光被投入了使用。
但是，為了維持LCD上顯示的圖像的圖像質(zhì)量，需要使至少一定量 的電流在用背光的白LED中流動，以照亮LCD。 PDA中的背光LED的功 耗因此較大。
因此，自從引入CCFL來用作背光以來，已經(jīng)開發(fā)了大量與降低LCD
背光的功耗有關(guān)的發(fā)明。
例如，日本未實審專利申請公開No. Hll-109317公開了一種發(fā)明，其 使用表達圖像的平均亮度的平均圖片強度(average picture level, APL)， 來作為用于利用脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號控制背光亮度以及用于執(zhí)行圖 像校正(即，圖像信號增強)的基礎(chǔ)。
更具體而言，例如，如圖5中的A所示，JP-A-H11-109317中公開的
發(fā)明首先使用APL作為用于檢測信號亮度不大于平均值的略暗圖像的基礎(chǔ)。然后，為這樣檢測到的略暗圖像調(diào)暗背光。同時，按照背光被調(diào)暗的
程度，形成該略暗圖像的圖像信號(或視頻信號)被增強，如圖5中的B 所示。
通過上述操作，JP-A-H11-109317中公開的發(fā)明通過根據(jù)信號亮度來 執(zhí)行背光強度(backlight level)控制(即，調(diào)暗控制)，能夠降低背光功 耗。另外，通過按背光被調(diào)暗的程度對圖像信號進行增強來獲得明亮圖 像，從而維持了與背光調(diào)暗前相同程度的圖像可視性。

發(fā)明內(nèi)容
JP-A-H11-109317中公開的上述發(fā)明是一種有效的技術(shù)，因為它在不 損害所顯示的圖像的情況下為LCD背光實現(xiàn)了功耗降低。但是，已經(jīng)認 識到，取決于圖像屬性，上述技術(shù)在一些情況下可能不能有效地工作。
更詳細的說明由圖像信號構(gòu)成的用于顯示的給定圖像可能整體上較 暗，但在許多情況下也可能包含極亮(即，高亮度)圖像部分。經(jīng)驗證 明，如果該圖像信號只是簡單地按為這種圖像調(diào)暗背光的程度被增強，則 利用增強的圖像信號顯示的圖像可能看起來不自然。
例如，如圖6中的A所示，可以設(shè)想， 一圖像信號可被處理，其中圖 像亮度整體較低，但在屏幕中央存在高亮度圖像部分。當在LCD屏幕上 顯示由圖6中的A所示的圖像信號構(gòu)成的圖像時，背光被調(diào)暗，并且圖像 信號按調(diào)暗程度被增強。
在這個過程中，由圖6中的B中的箭頭指示的高亮度部分在100%信 號亮度處被限幅。在此情況下，高亮度部分(即，100%信號亮度強度以上 的虛線所指示的圖像信號的部分)中的信號變化丟失，并且圖像信號變得 失真。結(jié)果，在這種情況下，很有可能不會顯示自然的圖像。
另外，正常的視頻通常幾乎不包含多少其中整個圖像的亮度都一律很 低的圖像，而是包含許多即使整體上較暗但某些部分也較亮的圖像。因 此，如果采取措施來防止所顯示的圖像的失真，則可以設(shè)想，在要處理的 圖像信號中實際調(diào)暗背光的凈空量(即，提供給背光的功率能夠被降低的 量)幾乎完全被消除了?？紤]到以上情況而設(shè)計的本發(fā)明提供了一種技術(shù)，通過該技術(shù)，無需 依賴于要處理的圖像信號的特性就可以實現(xiàn)液晶顯示元件的背光的功耗降 低，并且還可以對顯示圖像進行適當?shù)娘@示。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的解決了前述問題的一種顯示裝置設(shè)有液晶 顯示元件；用于液晶顯示元件的背光裝置；平均亮度計算裝置，用于計算 用于顯示的圖像信號所表示的圖像的一屏平均亮度；調(diào)節(jié)值計算裝置，用 于基于來自平均亮度計算裝置的一屏平均圖像亮度以及預(yù)定的線性亮度調(diào) 節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)背光裝置的亮度的調(diào)節(jié)值；驅(qū)動信號形成裝置，用 于基于由調(diào)節(jié)值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值來形成用來使得背光裝置發(fā)光的 驅(qū)動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號提供給背光裝置；亮度信息檢測裝 置，用于檢測用于顯示的圖像信號中的一屏最小圖像亮度和一屏最大圖像 亮度之一或兩者；以及圖像校正裝置，用于基于由調(diào)節(jié)值計算裝置計算出 的調(diào)節(jié)值、由平均亮度計算裝置計算出的平均亮度、以及由亮度信息檢測 裝置檢測到的最小亮度和最大亮度之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校 正曲線來對用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖像信 號提供給液晶顯示元件。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的顯示裝置，調(diào)節(jié)值計算裝置使用由平均亮度 計算裝置計算出的一屏平均圖像亮度，以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，來 計算用于調(diào)節(jié)背光裝置的亮度的調(diào)節(jié)值。然后，驅(qū)動信號形成裝置根據(jù)計 算出的調(diào)節(jié)值來形成用于驅(qū)動背光裝置的驅(qū)動信號，并且利用其來控制背 光裝置的亮度。
另外，基于由平均亮度計算裝置計算出的一屏平均圖像亮度值、調(diào)節(jié) 值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值、以及由亮度信息檢測裝置檢測到的一屏最小 圖像亮度和一屏最大圖像亮度之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校正曲 線來對用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制。
在這個過程中，基于線性亮度調(diào)節(jié)曲線適當?shù)貓?zhí)行背光強度控制，同 時還基于也考慮了背光強度控制的線性圖像亮度校正曲線來適當?shù)貓?zhí)行對 用于顯示的圖像信號的增強控制。因此，在不依賴于要處理的圖像信號的 特性的情況下實現(xiàn)了液晶顯示元件的背光的功耗降低，同時還在防止圖像
10可視性降低的情況下適當?shù)仫@示了圖像。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一種顯示裝置設(shè)有液晶顯示元件；用于液 晶顯示元件的背光裝置；平均亮度計算裝置，用于計算用于顯示的圖像信 號所表示的圖像的一屏平均亮度；平均亮度取平均裝置，用于在多屏上對 來自平均亮度計算裝置的一屏平均亮度取平均；調(diào)節(jié)值計算裝置，用于基 于來自平均亮度取平均裝置的平均亮度的平均值以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié) 曲線，計算用來調(diào)節(jié)背光裝置的亮度的調(diào)節(jié)值；驅(qū)動信號形成裝置，用于 基于由調(diào)節(jié)值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值來形成用來使得背光裝置發(fā)光的驅(qū) 動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號提供給背光裝置；亮度信息檢測裝置， 用于檢測用于顯示的圖像信號中的一屏最小圖像亮度和一屏最大圖像亮度 之一或兩者；亮度信息取平均裝置，用于計算由亮度信息檢測裝置檢測到 的最小亮度在多屏上取平均的平均值以及由亮度信息檢測裝置檢測到的最 大亮度在多屏上取平均的平均值；以及圖像校正裝置，用于基于由調(diào)節(jié)值 計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值、平均亮度取平均裝置計算出的平均亮度的平均 值、以及亮度信息取平均裝置計算出的在多屏上取平均的最小亮度和在多 屏上取平均的最大亮度之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校正曲線來對 用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖像信號提供給液 晶顯示元件。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的顯示裝置，調(diào)節(jié)值計算裝置基于由平均亮度 取平均裝置對由平均亮度計算裝置計算出的一屏平均圖像亮度在多屏上取 平均而得到的平均亮度的值，以及基于預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，來計算 用于調(diào)節(jié)背光裝置的亮度的調(diào)節(jié)值。然后，驅(qū)動信號形成裝置根據(jù)計算出 的調(diào)節(jié)值來形成用于驅(qū)動背光裝置的驅(qū)動信號，并且利用其來控制背光裝 置的亮度。
另外，基于由平均亮度取平均裝置在多屏上取平均的一屏平均圖像亮 度的值、調(diào)節(jié)值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值、以及亮度信息取平均裝置對亮 度信息檢測裝置檢測到的一屏最小圖像亮度和一屏最大圖像亮度之一或者 兩者在多屏上分別取平均而得到的最小亮度或最大亮度之一或兩者所指定 的線性圖像亮度校正曲線來對用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制。在這個過程中，基于線性亮度調(diào)節(jié)曲線適當?shù)貓?zhí)行背光強度控制，同 時還基于也考慮了背光強度控制的線性圖像亮度校正曲線來適當?shù)貓?zhí)行對 用于顯示的圖像信號的增強控制。
另外，上述顯示裝置被配置為使用在多屏上取平均的一屏平均亮度的 值，以及在多屏上分別取平均的一屏最小亮度和一屏最大亮度。在這個過
程中，即使在其中僅臨時存儲圖像信號的LCD控制器或類似的裝置中， 也能適當?shù)貓?zhí)行背光裝置亮度控制和圖像信號增強控制兩者。因此，也能 夠處理處于低幀速率狀態(tài)中的圖像信號，從而促進了更進一步的功率節(jié) 省。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在不依賴于要處理的圖像信號的特性的 情況下實現(xiàn)了液晶顯示元件的背光的功耗降低，同時還在防止圖像可視性 降低的情況下適當?shù)仫@示了圖像。


圖l是用于說明應(yīng)用了本發(fā)明實施例的顯示裝置的框圖2是用于說明圖l所示的顯示裝置IOO的PWMGAIN計算電路107
中使用的線性亮度調(diào)節(jié)曲線(即，線性APL-PWMGAIN曲線)的示例的
示圖3是用于說明在圖1所示的顯示裝置100的圖像校正電路104中用 于對圖像信號執(zhí)行亮度控制的線性圖像亮度校正曲線的示例的示圖4是用于說明應(yīng)用了本發(fā)明實施例的顯示裝置的另一示例的框圖； 圖5是用于說明現(xiàn)有技術(shù)的基本背光調(diào)暗方法的示圖；并且 圖6是用于說明現(xiàn)有技術(shù)的基本背光調(diào)暗方法的問題的示圖。
具體實施例方式
下面，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。作為示例，以下描述的實施 例被應(yīng)用到安裝在移動電話手機中的顯示裝置，其中LCD被用作顯示元 件，并且白LED被用作LCD背光。此外，在以下詳細描述中，圖像信號 也被理解為包括表示共同形成視頻序列的多個圖像的信號。換言之，這里的圖像信號也可以是視頻信號。另外，這里的術(shù)語"強度"(level)指的 是圖像信號或背光的亮度，因此在這里與"亮度"是同義詞。 (顯示裝置中執(zhí)行的處理的概要)
為了降低背光功耗，根據(jù)以下描述的實施例的顯示裝置執(zhí)行背光強度 控制，以及圖像信號增強控制。但是，應(yīng)當明白，根據(jù)以下描述的實施例 的顯示裝置并不是簡單地調(diào)暗背光或增強圖像信號。
根據(jù)以下描述的實施例的顯示裝置執(zhí)行結(jié)合了以下兩類處理的處理。
(1) 在背光強度控制中，即使在要處理的圖像信號所表達的圖像的 平均亮度較低的情況下，也控制背光以使其不會被過度調(diào)暗并使得圖像看 起來不自然。
(2) 在圖像信號增強控制中，對于圖像信號所形成的圖像的亮部和 暗部改變增強比率，以使得圖像飽和和失真不明顯。.
在這個過程中，即使在對形成相對較亮的圖像的圖像信號進行處理 時，也通過將背光調(diào)暗到適當?shù)膹姸葋韺崿F(xiàn)了背光功耗的降低。同時，通 過針對要處理的圖像信號敏感地執(zhí)行增強控制來防止了顯示圖像看起來不 自然。
(顯示裝置的示例性配置)
圖1是用于說明根據(jù)本實施例的顯示裝置的配置的框圖。如圖1所 示，本實施例的顯示裝置100設(shè)有圖像信號輸入端口 101、圖像質(zhì)量改善 電路102、以及LCD控制器103 (在圖1中標記為LCDCTL)。
本實施例的顯示裝置100還設(shè)有圖像校正電路104，平均亮度、最小 亮度(Min)和最大亮度(Max)計算電路105 (以下稱之為亮度計算電 路)，以及參數(shù)配置寄存器電路106。
此外，本實施例的顯示裝置100還設(shè)有PWMGAIN (即，調(diào)節(jié)值)計 算電路107、 PWM生成電路108、 LCD面板109、中央處理單元(CPU) 120、以及鍵盤121。
經(jīng)由圖像信號輸入端口 101輸入的圖像信號(即，數(shù)字圖像數(shù)據(jù))首 先被輸入到圖像質(zhì)量改善電路102和亮度計算電路105中。例如，圖像質(zhì) 量改善電路102對被處理的圖像信號執(zhí)行各種圖像處理，使得在考慮圖像信號的特性和LCD面板109的特性的同時實現(xiàn)高質(zhì)量的圖像重放。被圖 像質(zhì)量改善電路102處理之后，圖像信號隨后被提供給LCD控制器103。
LCD控制器103由諸如視頻存儲器和LCD控制電路之類的組件構(gòu) 成。給定所提供的圖像信號，LCD控制器103形成被提供給LCD面板109 的用于顯示圖像的圖像信號。在LCD控制器103中這樣形成的用于顯示 的圖像信號隨后被提供給圖像校正電路104。
圖像校正電路104在也考慮到下文將要描述的PWMGAIN計算電路 107的功能所執(zhí)行背光亮度調(diào)節(jié)處理(即，背光強度控制)的同時，對所 提供的圖像信號的亮度進行校正(或調(diào)節(jié))。在圖像校正電路104中這樣 處理的圖像信號隨后被提供給LCD面板109。
同時，亮度計算電路105利用從圖像信號輸入端口 IOI提供來的圖像 信號計算單個屏幕(即，幀)的一屏平均圖像亮度(即，平均圖片強度 (APL))。此外，亮度計算電路105還檢測一屏最小圖像亮度(即，最 小圖片強度(Min))和一屏最大圖像亮度(即，最大圖片強度 (Max))。
亮度計算電路105所求出的一屏平均圖片強度(APL)、 一屏最小圖 片強度(Min)和一屏最大圖片強度(Max)隨后被提供給PWMGAIN (即，背光亮度調(diào)節(jié)值)計算電路107。
此外，用于對LCD面板109的背光的亮度進行控制的七個參數(shù)被預(yù) 先配置在參數(shù)配置寄存器電路106的寄存器中，這些參數(shù)是經(jīng)由鍵盤121 輸入的并且經(jīng)由CPU 120來設(shè)定。
如圖1所示，這里的七個參數(shù)包括背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)的 最小值(MIN)和最大值(MAX)。
此外，這七個參數(shù)還包括平均圖片強度(APL)的兩個閾值第一閾 值(平均亮度的較低閾值)和第二閨值(平均亮度的較高閾值)。
此外，這七個參數(shù)還包括與用于指定背光亮度的實際調(diào)節(jié)值的線性亮 度調(diào)節(jié)曲線有關(guān)的三個參數(shù)。這三個參數(shù)是低范圍斜率(LOW)、中范圍 斜率(MIDDLE)和高范圍斜率(HIGH)，其中每個參數(shù)分別是在根據(jù)平 均亮度劃分的低、中、高區(qū)域中線性亮度調(diào)節(jié)曲線的斜率。在已被設(shè)定在參數(shù)配置寄存器電路106的寄存器中之后，上述七個參 數(shù)隨后被提供給PWMGAIN計算電路107。
在PWMGAIN計算電路107中，基于來自亮度計算電路105的一屏平 均圖像亮度，以及來自參數(shù)配置寄存器電路106的通過七個參數(shù)確定的線 性亮度調(diào)節(jié)曲線，來計算背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)。
然后，PWMGAIN計算電路107將所計算出的背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)提供給PWM生成電路108。此外，PWMGAIN計算電路 107將所計算出的背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)和從亮度計算電路105 接收到的三個亮度相關(guān)值提供給圖像校正電路104。
這里，PWM生成電路108從亮度計算電路105接收并隨后提供給圖 像校正電路104的三個亮度相關(guān)值是 一屏平均圖片強度(APL)、 一屏 最小圖片強度(Min)、以及一屏最大圖片強度(Max)。
基于從PWMGAIN計算電路107提供來的背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN) , PWM生成電路108形成用于使得LCD面板109的白 LED背光發(fā)光的PWM信號。PWM生成電路108隨后將該PWM信號提供 給LCD面板109。
LCD面板109設(shè)有LCD、用作背光的白LED、以及用于白LED的 LED驅(qū)動電路。LED驅(qū)動電路根據(jù)從PWM生成電路108提供來的PWM 信號來驅(qū)動白LED背光。
根據(jù)先前描述的處理(1)的特性，PWMGAIN計算電路107計算背 光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)，使得當正在處理的圖像信號所表達的圖像 的平均亮度較低時，背光不被過度調(diào)暗并且圖像不會變得不自然。在這個 過程中，充當LCD面板109的背光的白LED的亮度可根據(jù)正在處理的圖 像而被控制，而不會被過度調(diào)暗。
同時，在圖像校正電路104中，基于從PWMGAIN計算電路107提供 來的參數(shù)來計算用于正在處理的圖像信號的增強量，并且對從LCD控制 器103提供來的圖像信號執(zhí)行增強處理。然后，增強的圖像信號被提供到 LCD面板109的LCD 。
根據(jù)先前描述的處理(2)的特性，圖像校正電路104對圖像信號所形成的圖像的亮部和暗部的增強比率進行修改，以使得圖像飽和和失真不 明顯。在這個過程中，圖像信號的高亮度部分不會被過度增強，從而使得
高質(zhì)量的圖像能夠被顯示在LCD面板109的LCD屏幕上。
這樣，本實施例的顯示裝置100對充當LCD面板109的背光的白
LED執(zhí)行亮度控制，同時還對圖像信號執(zhí)行增強控制。
下面，將分別詳細描述本實施例的顯示裝置100中的PWMGAIN計算
電路107所執(zhí)行的計算背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)的處理和圖像校正
電路104所執(zhí)行的增強(即，校正)圖像信號的處理。 (PWMGAIN計算電路107所執(zhí)行的處理) 首先，將描述本實施例的顯示裝置100中的PWMGAIN計算電路107
執(zhí)行的處理。如前所述，PWMGAIN計算電路107通過使用從亮度計算電
路105提供來的平均亮度(APL )來求解背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)。
背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)可被認為表達了背光的明亮度，該值 越大，背光越明亮。更具體而言，假定背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)取 0.0 (最小)和1.0 (最大)之間的值，則當PWMGAIN = 1.0時背光100% 地工作(即，亮度為100%)。
另外，如果本實施例的顯示裝置100中的PWMGAIN計算電路107根 據(jù)平均圖片強度(APL)來計算背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)，則 PWMGAIN計算電路107基于線性亮度調(diào)節(jié)曲線(即，線性APL-PWMGAIN曲線)來計算PWMGAIN。在此情況下，使用七個預(yù)先配置的 參數(shù)。
這七個參數(shù)被預(yù)先配置在顯示裝置100中的參數(shù)配置寄存器電路106 中的寄存器中。更具體而言，這七個參數(shù)包括背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)的最小值(MIN)和最大值(MAX)，如前所述。
這七個參數(shù)還包括平均圖片強度(APL)的第一閾值(平均亮度的下 限)和第二閾值(平均亮度的上限)。此外，這七個參數(shù)還包括用于指定 實際調(diào)節(jié)值的線性亮度調(diào)節(jié)曲線的三個斜率值根據(jù)平均圖像亮度劃分的 線性亮度調(diào)節(jié)曲線低、中、高范圍相應(yīng)的低范圍斜率(LOW)、中范圍斜率(MIDDLE)、高范圍斜率(HIGH)。
圖2是用于說明本實施例的顯示裝置100中的PWMGAIN計算電路 107所使用的線性亮度調(diào)節(jié)曲線(即，線性APL-PWMGAIN曲線)和上述 七個參數(shù)之間的關(guān)系的示圖。
在圖2中，水平軸表示平均圖片強度(APL)，而垂直軸表示背光強 度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)。此外，在圖2中，線性曲線(A)表示背光的 線性亮度調(diào)節(jié)曲線(即，線性APL-PWMGAIN曲線)。
如圖2所示，線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)是利用上述七個參數(shù)來指定 的，這些參數(shù)是根據(jù)諸如LCD面板109的特性和圖像質(zhì)量控制狀態(tài)之類 的因素來預(yù)先確定的。
圖2中的最大值(MAX)和最小值(MIN)表示背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)的最大值和最小值。
此外，圖2中的第一閾值(TH1)和第二閾值(TH2)表示用于修改 背光調(diào)節(jié)狀態(tài)的APL點(即，劃分根據(jù)平均圖片強度(APL)確定的范圍 的點)。
此外，圖2中的低范圍斜率(LOW)、中范圍斜率(MIDDLE)和高 范圍斜率(HIGH)分別表示在平均圖片強度(APL)的每個預(yù)定范圍中線 性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)的斜率，如前所述。
這里，上述的第一閾值(TH1)和第二閾值(TH2)分隔平均圖片強 度(APL)的預(yù)定范圍。在本實施例的顯示裝置100的PWMGAIN計算電 路107中，第一閾值(TH1)和第二閾值(TH2)是用于將線性亮度調(diào)節(jié) 曲線(A)劃分成三個范圍(即，區(qū)域)的APL點。
首先，平均圖像亮度的范圍是這樣劃分的低區(qū)域是小于第一閾值 (TH1)的值的范圍，中區(qū)域是介于第一閾值(TH1)和第二閾值 (TH2)之間的值的范圍，高區(qū)域是大于第二閾值(TH2)的值的范圍。
另外，在本實施例的顯示裝置100中，不是簡單地將背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)與平均圖片強度(APL)相比較。如圖2所示，在由第一 閾值(TH1)和第二閾值(TH2)(即，APL點)分隔的低、中、高區(qū)域 中分別執(zhí)行不同的調(diào)節(jié)。換言之，本實施例的顯示裝置100被配置為能夠根據(jù)平均圖片強度(APL)來執(zhí)行三級調(diào)節(jié)。
更具體而言，在平均圖片強度(APL)的低范圍中，如果背光亮度 (即，光量)被過度降低，則圖像會看起來奇怪。因此，背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)的下限由圖2所示的背光強度調(diào)節(jié)值的最小值(MIN)來 設(shè)定，從而防止了背光亮度被過度降低。
此外，如果平均圖片強度(APL)存在于第一閾值以下的低區(qū)域中， 則背光亮度的突然變化可能反而會增加不自然之感。因此，通過低范圍斜 率(LOW)來使背光亮度的變化保持較小。這樣，當平均圖片強度 (APL)存在于第一閾值(TH1)以下的低區(qū)域中時，使背光亮度逐漸增 大(即，按較小的步長增大)。
另外，當平均圖片強度(APL)存在于第一閾值(TH1)和第二閾值 (TH2)之間的中區(qū)域中時，平均圖片強度(APL)既不是極低也不是極 高。
因此，當平均圖片強度(APL)存在于第一閾值(TH1)和第二閾值 (TH2)之間的中區(qū)域中時，通過中范圍斜率(MIDDLE)來控制背光亮 度，以便與平均圖片強度(APL)的變化成比例地變化。
如果平均圖片強度(APL)存在于第二閾值(TH2)以上的高區(qū)域 中，則圖像可能變得飽和或失真。考慮到此，通過背光強度調(diào)節(jié)值的最大 值(MAX)來限制背光亮度的升高。
此外，當平均圖片強度(APL)存在于第二閾值以上的高區(qū)域中時， 大幅度地提高背光亮度很容易導致圖像飽和和失真。因此，通過高范圍斜 率(HIGH)來使背光亮度的變化保持較小。這樣，當平均圖片強度 (APL)存在于第二閾值(TH2)以上的高區(qū)域中時，也使背光亮度逐漸 增大(即，按較小的步長增大)。
通過遵循圖2所示線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)，如下來求解低區(qū)域、中 區(qū)域和高區(qū)域中相應(yīng)的背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)。
當平均圖片強度(APL)存在于第一閾值(TH1)以下的低區(qū)域中 時，通過將低范圍斜率(LOW)乘以平均圖片強度(APL)，然后加上最 小調(diào)節(jié)值(MIN)，來計算背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)。
18當平均圖片強度(APL)存在于第一閾值(TH1)和第二閾值 (TH2)之間的中區(qū)域中時，通過將中范圍斜率(MIDDLE)乘以該區(qū)域 的平均圖像亮度(APL-TH1)，然后加上第一閾值(TH1)的調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)，來計算背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)。
當平均圖片強度(APL)存在于第二閾值(TH2)以上的高區(qū)域中 時，通過將高范圍斜率(HIGH)乘以該區(qū)域的平均圖像亮度(APL-TH2)， 然后加上第二閾值(TH2)的調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)，來計算背光強度調(diào) 節(jié)值(PWMGAIN)。
在這個過程中，即使當平均圖片強度(APL)增大到高強度時，也將 背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)保持為小于或等于預(yù)定的最大值 (Max)，如圖2所示。
另外，即使當平均圖片強度(APL)減小到低強度時，也將背光強度 調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)保持為等于或大于預(yù)定的最小值(MIN)，如圖2 所示。
此外，當平均圖片強度(APL)存在于第一閾值(TH1)以下的低部 分(即，低區(qū)域)或者第二閾值(TH2)以上的高部分(即，高區(qū)域)中 時，使背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)的變化保持較小。
當平均圖片強度(APL)存在于第一閾值和第二閾值之間的部分中 時，與平均圖像亮度成比例地控制背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)。
通過對背光執(zhí)行上述一系列控制，實現(xiàn)了背光功耗的降低。另外，背 光亮度的變化對LCD上顯示的圖像施加的影響被減小了，從而防止了 LCD上顯示的圖像看起來不自然。
換言之，背光亮度整體上被保持為等于或低于最大值(MAX)，并且 當平均圖像亮度存在于第一閾值(TH1)以下的部分中時，背光亮度也被 維持為接近背光最小值(MIN)。因此，實現(xiàn)了背光的功耗的降低。
另外，由于當平均圖片強度(APL)存在于第一閾值(TH1)以下的 部分中時將背光亮度的變化保持為較小，因此防止了所顯示的圖像看起來 不自然。此外，由于當平均圖片強度(APL)存在于第二閾值(TH2)以 上的部分中時類似地將背光亮度的變化保持為較小，因此也可減小飽和和失真效應(yīng)。
此外，當平均圖像亮度存在于第一閾值(TH1)和第二閾值(TH2) 之間的范圍中時，根據(jù)平均圖片強度(APL)來控制背光亮度，從而不會 使顯示的圖像看起來不自然。
這樣，在本實施例的顯示裝置100中，使用了如參考圖2所述那樣形 成的線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)，從而使得能夠基于平均圖片強度(APL) 來適當?shù)卮_定背光亮度的調(diào)節(jié)值(即，背光亮度值)。
應(yīng)當明白，通過調(diào)節(jié)前述的七個參數(shù)，顯示裝置IOO可被配置為以所 顯示的圖像略暗為代價來優(yōu)先降低功耗。相反，顯示裝置100也可被配置 為以功耗降低不那么明顯為代價來以圖像質(zhì)量為優(yōu)先。
此外，實際使用的七個參數(shù)也可根據(jù)所使用的LCD面板的特性和圖 像質(zhì)量控制狀態(tài)來被修改。在這里的本實施例的顯示裝置100中，上述的 七個參數(shù)是基于用于針對LCD面板或所使用的其他組件來優(yōu)化設(shè)定的重 復(fù)實驗而預(yù)先指定的。
前述的低范圍斜率(LOW)和高范圍斜率(HIGH)在這里被理解這 樣的斜率，這些斜率限定不大于平均亮度的變化率的變化率的斜率?；?上，低范圍斜率(LOW)和高范圍斜率(HIGH)取小于或等于1的值。 更具體而言，低范圍斜率(LOW)和高范圍斜率(HIGH)可取諸如0.5 和0.7之類的值。
此外，中范圍斜率(MIDDLE)在這里被理解為與平均亮度的變化率 成比例。更具體而言，中范圍斜率(MIDDLE)取接近或等于1的值，并 且在一些情況下可取大于1的值。
在這里，平均圖片強度(APL)的兩個閾值(第一閾值和第二閾值) 被用于將平均圖像亮度域劃分成三個區(qū)域(低區(qū)域、中區(qū)域和高區(qū)域)。 隨后為每個區(qū)域設(shè)定線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)的斜率，并利用其來執(zhí)行背 光亮度調(diào)節(jié)。但是，本發(fā)明并不限于上述情形。
也可能為平均圖片強度設(shè)定單個閾值，從而將平均圖像亮度域劃分成 兩個區(qū)域(低區(qū)域和高區(qū)域)。然后為這兩個區(qū)域中的每一個設(shè)定線性亮 度調(diào)節(jié)曲線(A)的斜率，并且利用其來執(zhí)行背光亮度調(diào)節(jié)。還可以為平均圖片強度設(shè)定三個或更多個閾值，從而將平均圖片強度 域劃分成四個或更多個區(qū)域。然后為這四個或更多個區(qū)域中的每一個設(shè)定
線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)的斜率，然后利用其來執(zhí)行背光亮度調(diào)節(jié)。
換言之，平均圖片強度的閾值的數(shù)目并不限于兩個。適當時可提供一
個或多個閾值，以便能夠根據(jù)顯示裝置的特性或其他因素來適當?shù)貓?zhí)行背
光亮度調(diào)節(jié)。
(圖像校正電路104所執(zhí)行的處理) 現(xiàn)在將描述本實施例的顯示裝置IOO中的圖像校正電路104所執(zhí)行的
處理。結(jié)合上述的PWMGAIN計算電路107執(zhí)行的背光強度控制，圖像校
正電路104執(zhí)行圖像信號增強控制，以便防止LCD上顯示的圖像看起來
不自然。
如先前參考圖5和圖6所述，存在許多情況，即，當形成圖像的圖像 信號只是簡單地按照背光亮度被降低的程度被增強時，LCD上顯示的圖像 的圖像質(zhì)量降低。尤其地，當增強具有高亮度的圖像部分時，發(fā)生圖像信 號的飽和和失真。
因此，給定要處理的圖像信號，本實施例的顯示裝置100中的圖像校 正電路104對于圖像信號的與具有相對較低亮度的圖像部分相對應(yīng)的部分 設(shè)定較大的增強比率，而對于圖像信號的與具有相對較高亮度的圖像部分 相對應(yīng)的部分設(shè)定較小的增強比率。
在這個過程中，可對圖像信號的亮度執(zhí)行兩級亮度控制。對圖像信號 的亮度控制是基于可以預(yù)定或者自動配置的線性圖像亮度校正曲線來執(zhí)行 的。
圖3是用于說明本實施例的顯示裝置100的圖像校正電路104中用于
執(zhí)行圖像信號亮度控制的線性圖像亮度校正曲線的示例的示圖。
在圖3中，水平軸表示輸入圖像信號的亮度值Yin，而垂直軸表示輸
出圖像信號的亮度值Yout。此外，圖3中示為實線的線性曲線(B)是用
于校正圖像信號的亮度的線性圖像亮度校正曲線。圖3中示為虛線的線性
曲線(C)的斜率為1，用于比較。
如圖3所示，當輸入圖像信號亮度值Yin存在于預(yù)定的拐點IX(INFLEXTION—X)以下的部分中時，線性圖像亮度校正曲線(B)的斜 率變成低亮度斜率(LOWER)。當輸入圖像信號亮度值Yin存在于等于 或高于預(yù)定的拐點IX (INFLEXTION—X)的中時，斜率變成高亮度斜率
(UPPER)。
除了低亮度斜率(LOWER)和高亮度斜率(UPPER)之外，還存在 基本亮度BY (BASE—Y)和如上所述的拐點IX (INFLEXTION—X)。
基本亮度BY (BASE_Y)用于在輸入信號亮度值Yin的值接近O時將 輸出信號亮度值Yout的值固定為0，從而使得用戶能夠把圖像的黑部分感 覺為黑，而不會顯得奇怪。
基本亮度BY (BASE—Y)從而在輸入信號亮度值Yin的值接近0時將 輸出信號亮度值Yout的值固定為0。結(jié)果，用戶能夠?qū)@示屏幕上的黑感 覺為自然的黑。
如前所述，拐點IX (INFLEXTION—X)表示線性圖像亮度校正曲線 (B)的斜率的拐點。換言之，線性圖像亮度校正曲線(B)在亮度值低于 拐點IX (INFLEXTION—X)的部分中變成低亮度斜率(LOWER)。此 外，線性圖像亮度校正曲線(B)的斜率在亮度值高于拐點IX (INFLEXTION—X)的部分中變成高亮度斜率(UPPER)。
可以預(yù)先手工配置以上四個參數(shù)。但是，也可以自動配置以上四個參 數(shù)，下文將對此進行詳細描述。通過使用以上四個參數(shù)，可以改變針對正 在處理的圖像信號的圖像亮度校正狀態(tài)(即，增強控制的狀態(tài))。
另外，通過遵循圖3所示的線性圖像亮度校正曲線(B)，如下來求 解亮度值低于拐點IX (INFLEXTION—X)的部分中的圖像亮度和亮度值 高于拐點IX (INFLEXTION_X)的部分中的圖像亮度。
當輸入信號亮度值Yin存在于低于拐點IX (INFLEXTION—X)的區(qū) 域中時，通過將低亮度斜率(LOWER)乘以輸入信號亮度值Yin，然后加 上基本亮度BY (BASE—Y),來計算輸出信號亮度值Yout。
當輸入信號亮度值Yin存在于等于或高于拐點IX (INFLEXTION—X)的區(qū)域中時，通過將高亮度斜率(UPPER)乘以輸入 信號亮度值Yin和拐點IX (INFLEXTION—X)(即，其亮度值)之間的
22差，然后加上拐點IX (INFLEXTION一X)，來計算輸出信號亮度值 Yout。
在圖3所示的線性圖像亮度校正曲線(B)中，可以認為斜率實際上 與圖像信號亮度的增強比率相同。因此，在斜率較大的部分(即，低亮度 斜率(LOWER)))中，增強比率較高。相反，在斜率較小的部分 (即，高亮度斜率(UPPER))中，增強比率較低。因此，當斜率小于1 時(在圖3所示的高亮度斜率(UPPER)的部分中就是如此)，圖像亮度 在衰減方向上變化。
在圖像信號的情況下，高增強比率對應(yīng)于對比度的改善。因此，雖然 對于圖3中的低亮度值改善了對比度，但是對于亮度較高的部分，有可能 對比度變差了。
但是，如前所述，對于圖像信號的兩級圖像亮度校正處理(即，圖像 信號增強控制)是根據(jù)圖3所示的線性圖像亮度校正曲線(B)來執(zhí)行 的。在這個過程中，可以抑制校正處理對圖像信號的高亮度部分施加的影 響。結(jié)果，防止了圖像看起來不自然。
換言之，對于圖像中亮度較高的部分，溫和地增強圖像亮度，從而防 止了諸如圖像信號飽和以及所顯示的圖像失真之類的負面效應(yīng)，并且顯示 了高質(zhì)量圖像。
(用于指定參數(shù)的具體方法)
現(xiàn)在將描述用于指定圖像校正電路104中使用的四個參數(shù)(即，低亮 度斜率(LOWER)、高亮度斜率(UPPER)、基本亮度BY (BASE—Y)、以及拐點IX (INFLEXTION_X))的方法。
對于圖像校正電路104中使用的四個參數(shù)，可以預(yù)先通過實驗找出并 設(shè)定適當?shù)闹?。還可以通過軟件處理或類似手段來預(yù)先調(diào)査圖像輸入的屬 性，然后根據(jù)處理結(jié)果來設(shè)定以上四個參數(shù)。
但是，圖像校正電路104中執(zhí)行的圖像信號亮度校正處理優(yōu)選地是與 PWMGAIN計算電路107中執(zhí)行的LCD背光強度控制相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行的。
因此，在本實施例的顯示裝置100的圖像校正電路104中，低亮度斜 率(LOWER)是基于PWMGAIN計算電路107中計算出的背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)來確定的。
此外，高亮度斜率(UPPER)和基本亮度BY (BASE—Y)是基于一 屏平均圖片強度(APL)以及一屏最小(Min)和最大(Max)圖片強度來 確定.
一旦已確定了以上三個參數(shù)，就可以利用這三個參數(shù)通過簡單的計算 來求解拐點IX (INFLEXTION_X)。
下面，將描述用于指定低亮度斜率(LOWER)、高亮度斜率 (UPPER)、基本亮度BY (BASE—Y)和拐點IX (INFLEXTION—X)的
具體方法。
首先，將描述用于指定低亮度斜率(LOWER)的方法。低亮度斜率 (LOWER)在PWMGAIN計算電路107中被如此設(shè)定，以使得輸入信號 強度被放大的程度與背光強度被降低的程度相當。更具體而言，如果背光 強度被降低到強度p (=PWMGAIN)，輸入信號強度則被乘以1//7二;/1。
但是，實踐中，LCD面板109上顯示的圖像還被進行伽馬校正。這 里，將考慮LCD面板中的典型伽馬值2.2和基本背光強度1.0 (100%)的 情況。此外，這里背光強度和圖片強度的單位(即，亮度單位)是 cd/m2，或者說"尼特"。
在此情況下，如果背光強度被相對降低到強度p，則在顯示具有相同
像素強度的圖像的情況下的表面亮度r可利用原始亮度y表示為r =
印1/22。換言之，可通過將圖像的原始亮度y乘以背光強度p的1/2.2次方
來求解表面亮度r。
因此，在本實施例的顯示裝置100中，通過對&'/22執(zhí)行逆變換 來設(shè)定低亮度斜率(LOWER)。換言之，低亮度斜率(LOWER)被設(shè)定 為/1/22 (/ 的-1/2.2次方)。很明顯，低亮度斜率(LOWER)并不限于該 值，而是可以根據(jù)所使用的具體伽馬值而被設(shè)定為另外的適當值。
同時，通過使用顯示裝置100進行實驗來設(shè)定高亮度斜率 (UPPER),以依據(jù)一屏平均圖片強度(APL)和一屏最大圖片強度 (Max)的值取0.65到l.O之間的范圍中的值。
因此，基于一屏平均圖片強度(APL)和一屏最大圖片強度(Max)，建立一個表來確定屬于0.65到1.0之間的范圍的高亮度斜率 (UPPER)的單個值。這里的表是預(yù)先建立在圖像校正電路104內(nèi)的預(yù)定 存儲器區(qū)域中的。
結(jié)果，例如，如果一屏平均圖片強度(APL)的值為"，并且一屏最 大圖片強度(Max)的值為6，則高亮度斜率(UPPER)的值為0.65。這 樣，通過平均圖片強度(APL)和最大圖片強度(Max)唯一地確定了高 亮度斜率(UPPER)。
通過使用顯示裝置IOO進行實驗來設(shè)定基本亮度BY (BASE—Y)，以 依據(jù)一屏最小圖片強度(Min)取0到-22之間的范圍中的值。
因此，基于一屏最小圖片強度(Min)，建立一個表來確定屬于0至lj-22之間的范圍的基本亮度BY (BASE一Y)的單個值。上述表類似地被預(yù) 先建立在圖像校正電路104內(nèi)的預(yù)定存儲器區(qū)域中。
結(jié)果，如果一屏最小圖片強度(Min)的值為c，則基本亮度BY (BASE_Y)的值為-5.0。這樣，通過一屏最小圖片強度(Min)唯一地確 定了基本亮度BY (BASE_Y)。
應(yīng)當明白，基本亮度BY (BASE一Y)不限于僅通過一屏最小圖片強 度(Min)來確定，而是當然也可以通過一屏最小圖片強度(Min)和平均 圖片強度(APL)的組合來確定。
可通過基于以上三個參數(shù)(即，低亮度斜率(LOWER)、高亮度斜 率(UPPER)和基本亮度BY (BASE—Y))的計算來求解拐點IX (INFLEXTION—X)。
更具體而言，輸入信號亮度值Yin低于拐點IX的區(qū)域中的線性圖像 亮度校正曲線(B)由以下的式l來表示。
Yout =低亮度斜率(LOWER) x輸入信號亮度值Yin +基本亮度BY
(1)
此外，輸入信號亮度值Yin高于拐點IX的區(qū)域中的線性圖像亮度校 正曲線(B)由以下式2來表示。
Yout =高亮度斜率(UPPER) x輸入信號亮度值Yin + Yout軸上的截 距w (2)這里，如果圖片強度的最大值被取為1.0 (即，100%的亮度)，則當 輸入信號亮度值Yin的值為1.0時，輸出信號亮度值Yout也變?yōu)?.0。因 此，可利用以下式3來求解垂直軸(即，Yout軸)上的截距m。 Yout軸上的截距/w-1.0-低亮度斜率(LOWER) (3) 在上述式1和式2相等的情況下(即，在式1和式2中的線相交的位 置處)，要求解的拐點IX (INFLEXTION—X)從而等于輸入信號亮度值 Yin的值。
可以基于來自PWMGAIN計算電路的調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)來這樣確 定低亮度斜率(LOWER)。
此外，可通過基于平均圖片強度(APL)和最大圖片強度(Max)或 者基于最小圖片強度(Min)，參考預(yù)先建立的表中的信息，來這樣確定 高亮度斜率(UPPER)和基本亮度BY (BASE—Y)。
此外，可以基于以上確定的三個參數(shù)(即，低亮度斜率 (LOWER)、高亮度斜率(UPPER)和基本亮度BY (BASE—Y))來通 過計算來這樣求解拐點IX (INFLEXTION—X)。
利用這樣指定的參數(shù)，基于正在處理的圖像信號中的一屏亮度相關(guān)信 息，以及背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)，為每個屏幕指定了最優(yōu)的線性 圖像亮度校正曲線(B)。
基于這樣指定的線性圖像亮度校正曲線(B)，可以對輸入信號執(zhí)行 適當增強控制。
這里，上述的低亮度斜率(LOWER)與正在處理圖像的圖像亮度的 變化成比例。更具體而言，低亮度斜率(LOWER)可接近或等于1，并且 在一些情況下可取大于1的值。同時，高亮度斜率(UPPER)小于或等于 正在處理的圖像的圖像亮度的變化?；旧?，高亮度斜率(UPPER)取小 于或等于1的值。更具體而言，高亮度斜率(UPPER)取諸如0.5和0.7 之類的值。
從對前述實施例的顯示裝置100的描述中可以清楚看出，PWMGAIN 計算電路107和圖像校正電路104能夠適當?shù)卣{(diào)節(jié)LCD面板109的背光亮 度，從而降低背光功耗。另外，由于在背光強度控制的同時也適當?shù)乜刂屏苏谔幚淼膱D像信號的亮度，因此不會劣化所顯示的圖像。
利用本實施例的顯示裝置100，已經(jīng)通過實驗確認，在顯示普通風景 或肖像的靜止圖像時，與現(xiàn)有技術(shù)的顯示裝置相比，可以將功耗降低20% 至50%。另外，己經(jīng)確認，由于視頻具有相對大量的暗圖像部分這一特 性，在顯示視頻時，可以將功耗降低大約30%至80%。
在本實施例的顯示裝置100中，可以基于諸如平均圖片強度 (APL)、最小圖片強度(Min)和最大圖片強度(Max)之類的簡單參數(shù) 來適當?shù)貓?zhí)行背光強度控制和圖像信號增強控制。
另外，可以利用諸如圖像校正電路104、亮度計算電路105、參數(shù)配 置寄存器電路106和PWMGAIN計算電路107之類的相對小規(guī)模的電路來 執(zhí)行背光強度控制和圖像信號增強控制。
由于執(zhí)行背光強度控制和圖像信號增強控制的電路的規(guī)模相對較小， 所以用于圖像校正的功率也較低，從而本發(fā)明的實施例可被串聯(lián)安裝在 LCD控制器之后，即使在高幀速率裝置中也是如此。
換言之，本實施例的顯示裝置100通過遵循一種新穎且相對簡單的算 法實現(xiàn)了背光發(fā)射控制和圖像信號增強控制，并且也不會增大電路的規(guī) 模。
在圖1所示的顯示裝置100中，圖像校正電路104、亮度計算電路 105、參數(shù)配置寄存器電路106和PWMGAIN計算電路107被部署在 LCDCTL 103之后。
因此，在圖l所示的顯示裝置100中，被圖像質(zhì)量改善電路102所處 理的圖像信號隨后被用在LCDCTL 103中，以形成被提供給LCD面板109 的用于顯示的圖像信號，該用于顯示的圖像信號隨后在被提供給圖像校正 電路104之前被累積在存儲器中。
因此，亮度計算電路105、參數(shù)配置寄存器電路106和PWMGAIN計 算電路107中的處理是在圖像信號在圖像質(zhì)量改善電路102和LCDCTL 103中被處理的同時執(zhí)行的。
結(jié)果，圖像校正電路104中的處理和PWM生成電路108中的處理是 同時執(zhí)行的。因此，以上配置使得根據(jù)PWM信號執(zhí)行的對LCD面板109的由亮度控制引起的背光驅(qū)動控制能夠與上述的顯示裝置100中的由增強
控制引起的圖像信號顯示處理同步。
在參考圖1至圖3描述的本實施例的顯示裝置100中的圖像校正電路 104中，基本亮度BY (BASE—Y)是基于一屏最小圖片強度(Min)來配 置的。但是，應(yīng)當明白，在基本亮度BY (BASE一Y)被設(shè)定為固定值的 情況下，可省略對一屏最小圖片強度(Min)的求解。
因此，在以上情況下，可以只求解一屏最大圖片強度(Max)，然后 可利用最大圖片強度(Max)和平均圖片強度(APL)來適當求解高亮度 斜率(UPPER)。
此外，例如，在可通過顯示裝置100的預(yù)先測試來將高亮度斜率 (UPPER)設(shè)定為固定值的情況下，可以省略對一屏最大圖片強度 (Max)的求解。
因此，在以上情況下，只求解一屏最小圖片強度(Min)，然后基于 最小圖片強度(Min)來適當求解基本亮度BY (BASE—Y)。
這樣，在高亮度斜率(UPPER)或基本亮度BY (BASE一Y)被設(shè)定 為固定值的情況下，可以求解一屏最小圖片強度(Min)或一屏最大圖片 強度(Max)以便確定未被設(shè)定為固定值的另一參數(shù)。 (變體)
同時，即使對于視頻，移動電話手機的內(nèi)容的幀速率也大約為5FPS 至30 FPS (幀每秒)。但是，LCD控制器后的視頻的幀速率被提高到約 60 FPS。
原理上，執(zhí)行幀速率的這種提高是為了維持較高的圖像質(zhì)量，其中， 由LCD控制器形成的用于圖像顯示的圖像數(shù)據(jù)反復(fù)向LCD提供相同的圖 像信號，直到新圖像的圖像信號被提供為止。
如前所述，由于本發(fā)明的一個實施例具有較小規(guī)模的電路和較低的控 制相關(guān)功耗，因此即使在應(yīng)用于LCD控制器之后時，這種實施例也是有 利的。但是，在一些情況下，本發(fā)明的實施例可被應(yīng)用在LCD控制器之 前，以便進一步抑制電路的功率汲取。
因此，以下描述的根據(jù)本發(fā)明實施例的變體的顯示裝置200被配置為能夠在LCD控制器之前執(zhí)行背光強度控制和圖像信號增強控制。
圖4是用于說明根據(jù)本變體的顯示裝置200的框圖。如圖4所示，本 示例的顯示裝置200設(shè)有圖像信號輸入端口 201、圖像質(zhì)量改善電路 202、以及LCD控制器203 (在圖4中標記為LCDCTL)。
本示例的顯示裝置200還設(shè)有圖像校正電路204，平均亮度、最小亮 度(Min)和最大亮度(Max)計算電路205 (以下稱之為亮度計算電 路)，以及參數(shù)配置寄存器電路206。
此外，本示例的顯示裝置200還設(shè)有PWMGAIN (即，調(diào)節(jié)值)計算 電路207、 PWM生成電路208、 LCD面板209、亮度參數(shù)幀間取平均電路 210、中央處理單元(CPU) 220、以及鍵盤221。
在這里，圖4所示的顯示裝置200中設(shè)置的電路之中與圖1所示的顯 示裝置100中的電路相對應(yīng)(即，有相同名稱)的各個電路具有與參考圖 1所示的顯示裝置IOO描述的相應(yīng)電路相類似的功能。
但是，在比較圖4所示的顯示裝置200和圖1所示的顯示裝置100時 可以了解到，存在以下兩個重大差別。
首先，圖4所示的顯示裝置200與圖1所示的顯示裝置100的重大差 別在于，圖像校正電路204、亮度計算電路205、參數(shù)配置寄存器電路206 和PWMGAIN計算電路207被設(shè)置于LCDCTL 203之前。
其次，圖4所示的顯示裝置200與圖1所示的顯示裝置100的差別在 于，顯示裝置200還包括介于亮度計算電路205和PWMGAIN計算電路 207之間的亮度參數(shù)幀間取平均電路210。
在圖4所示的顯示裝置200中，亮度參數(shù)幀間取平均電路210使得諸 如圖像校正電路204和PWMGAIN計算電路207之類的組件能夠被設(shè)置在 LCDCTL 203之前。
更具體而言，在圖1所示的顯示裝置100的情況下，圖像校正電路 104、亮度計算電路105、參數(shù)配置寄存器電路106和PWMGAIN計算電 路107被設(shè)置在LCDCTL 103之后。
因此，諸如PWMGAIN計算電路107之類的電路能夠在圖像信號保持 于LCDCTL 103中的時段期間發(fā)揮作用并對該圖像信號執(zhí)行背光強度控制和圖像信號增強控制，如前所述。
與之不同，在圖4所示顯示裝置200的情況下，諸如圖像校正電路 204和PWMGAIN計算電路207之類的電路被設(shè)置于LCDCTL 203之前。 因此，在從圖像質(zhì)量改善電路202輸出的圖像信號被提供給圖像校正電路 204之前，給定圖像信號的平均亮度、最小亮度和最大亮度以及背光調(diào)節(jié) 值(PWMGAIN)未被計算。
因此，在圖4所示的顯示裝置200中，亮度參數(shù)幀間取平均電路210 求解例如亮度計算電路205已為其計算平均圖片強度(APL)的兩個最新 近的幀的平均圖片強度(APL)的平均值。
更具體而言，亮度參數(shù)幀間取平均電路210計算兩個最新近的幀的平 均圖片強度(APL)的平均值、最小圖片強度(Min)的平均值以及最大 圖片強度(Max)的平均值，然后將結(jié)果提供給PWMGAIN計算電路 207。
PWMGAIN計算電路207然后使用來自亮度參數(shù)幀間取平均電路210 的平均圖片強度(APL )的平均值來計算背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)。換言之，PWMGAIN計算電路207的功能與圖1所示的 PWMGAIN計算電路107相同，只不過其中不是使用平均圖片強度 (APL)，而不是使用平均圖片強度(APL)的平均值。
因此，在圖4所示的PWMGAIN計算電路207中，參考圖2描述的線 性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)是基于從參數(shù)配置寄存器電路206提供的七個參數(shù) 來指定的。
另外，在PWMGAIN計算電路207中，背光強度調(diào)節(jié)值 (PWMGAIN)是根據(jù)從亮度參數(shù)幀間取平均電路210提供來的平均圖片 強度(APL)的平均值來計算的，然后被提供給PWM生成電路208。
與圖1所示的PWM生成電路108類似，PWM生成電路208根據(jù)從 PWMGAIN計算電路207提供來的調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)形成PWM信 號，然后將該PWM信號提供給LCD面板209的LED驅(qū)動。在這個過程 中，可以對充當背光的LED執(zhí)行亮度控制。
同時，PWMGAIN計算電路207將計算出的背光強度調(diào)節(jié)值(PWMGAIN)提供給圖像校正電路204,同時還將來自亮度參數(shù)幀間取 平均電路210的亮度相關(guān)信息提供給圖像校正電路204。
如圖4還示出的，這里的亮度相關(guān)信息包括平均圖片強度(APL)的 幀間平均值(APL (avg.))、最小圖片強度的幀間平均值(Min (avg.))、以及最大圖片強度的幀間平均值(Max (avg.))。
與圖l所示的圖像校正電路104類似，圖像校正電路204基于參考圖 3描述的四個參數(shù)來指定將對從圖像質(zhì)量改善電路202提供來的圖像信號 使用的線性圖像亮度校正曲線(B)。
然后，圖像校正電路204基于從PWMGAIN計算電路207提供來的信 息，使用指定的線性圖像亮度校正曲線(B)來對從圖像質(zhì)量改善電路 202提供來的圖像信號執(zhí)行增強控制。增強控制后的圖像信號隨后被提供 給LCDCTL 203。
LCDCTL 203隨后根據(jù)從圖像校正電路204提供來的經(jīng)過增強控制的 圖像信號來形成將被提供給LCD面板209的圖像信號。由此得到的圖像 信號隨后被提供給LCD面板209。
在這個過程中，與經(jīng)過增強控制的圖像信號相對應(yīng)的圖像被顯示在 LCD面板209的LCD屏幕上。此外，LCD面板209的背光LED被創(chuàng)建來 控制背光亮度的PWM信號所驅(qū)動。
因此，圖4所示的本變體的顯示裝置200也類似地能夠根據(jù)參考圖2 描述的線性亮度調(diào)節(jié)曲線(即，線性APL-PWMGAIN曲線)來適當?shù)貓?zhí) 行背光強度控制。
同時，顯示裝置200還能夠根據(jù)參考圖3描述的線性圖像亮度校正曲 線來對要顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制。
這樣，即使當根據(jù)本發(fā)明實施例的電路被設(shè)置在LCDCTL 203之前 時，也可以適當?shù)貓?zhí)行背光強度控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)背光功耗的降低。
另外，由于也可根據(jù)背光強度控制適當?shù)貓?zhí)行對要顯示的圖像信號的 增強控制，因此可以顯示高質(zhì)量的圖像，而不會產(chǎn)生圖像飽和或失真。
此外，在圖4所示的顯示裝置200的情況下，諸如圖像校正電路204 和PWMGAIN計算電路207之類的電路可被設(shè)置在LCDCTL 203之前。結(jié)果，可以對在被LCDCTL 203處理之前的具有相對較低的幀速率的圖像信 號執(zhí)行背光強度控制和圖像信號增強控制。因此，可以防止背光強度控制 和圖像信號增強控制中涉及的功耗變得過大。
在這里，在處理時間允許的范圍內(nèi)，圖4所示的變體中的亮度參數(shù)幀 間取平均電路210也可被配置為對更多個幀求解平均值。此外，亮度參數(shù) 幀間取平均電路210當然也可被配置為使用多個幀的加權(quán)平均。
在圖4所示的變體中，PWMGAIN計算電路207對平均圖片強度 (APL)的平均值使用第一閾值和第二閾值，從而將平均圖片強度的平均 值的域劃分成三個區(qū)域低區(qū)域、中區(qū)域和高區(qū)域。然后對各個區(qū)域設(shè)定 線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)的斜率，然后利用其來調(diào)節(jié)背光亮度。但是，本 發(fā)明并不限于此。
還可以僅對平均圖片強度的平均值設(shè)定一個閾值，從而將平均圖片強 度的平均值的域劃分成兩個區(qū)域低區(qū)域和高區(qū)域。然后可為各個區(qū)域設(shè) 定線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)的斜率，并且隨后可利用其來調(diào)節(jié)背光亮度。
此外，還可以為平均圖片強度的平均值設(shè)定三個或更多個閾值，從而 將平均圖片強度的平均值的域劃分成四個或更多個區(qū)域。然后可為這四個 或更多個區(qū)域中的每一個設(shè)定線性亮度調(diào)節(jié)曲線(A)的斜率，并且隨后 可利用其來執(zhí)行背光亮度調(diào)節(jié)。
換言之，平均圖片強度的平均值的閾值的數(shù)目并不限于兩個。適當時 可提供一個或多個閾值，以便能夠根據(jù)顯示裝置的特性或其他因素來適當 地執(zhí)行背光亮度調(diào)節(jié)。
在這里，參考圖4描述的變體被配置為使用平均圖片強度的平均值、 最小圖片強度的平均值和最大圖片強度的平均值。但是，理論上，以上相 當于使用平均圖片強度(APL)、最小圖片強度(Min)和最大圖片強度 (Max)，這與參考圖1描述的顯示裝置100的情況類似。
此外，在圖4所示的變體中，圖像校正電路204被配置為基于一屏最 小圖片強度(Min)的平均值來配置基本亮度BY (BASE—Y)。但是，在 基本亮度BY (BASE一Y)被設(shè)定為固定值的情況下可以省略對一屏最小 圖片強度(Min)的平均值的求解。因此，在以上情況下，可以只求解一屏最大圖片強度(Max)，然后 可利用最大圖片強度(Max)和平均圖片強度(APL)來適當求解高亮度 斜率(UPPER)。
此外，例如，在可通過圖4所示的顯示裝置200的預(yù)先測試來將高亮 度斜率(UPPER)設(shè)定為固定值的情況下，可以省略對一屏最大圖片強度 (Max)的求解。
因此，在以上情況下，只求解一屏最小圖片強度(Min)，然后基于 最小圖片強度(Min)來適當求解基本亮度BY (BASE—Y)。
這樣，在高亮度斜率(UPPER)或基本亮度BY (BASE—Y)被設(shè)定 為固定值的情況下，可以求解一屏最小圖片強度(Min)或一屏最大圖片 強度(Max)以便確定未被設(shè)定為固定值的另一參數(shù)。
在參考圖l至圖3描述的前述實施例中，LCD面板109中安裝的LCD 對應(yīng)于液晶顯示元件，而背光裝置的功能是通過安裝在LCD面板109中 的白LED和LED驅(qū)動器來實現(xiàn)的。
此外，亮度計算電路105實現(xiàn)了平均亮度計算裝置的功能，而 PWMGAIN計算電路107實現(xiàn)了調(diào)節(jié)值計算裝置。PWM生成電路108實 現(xiàn)了驅(qū)動信號形成裝置的功能。
此外，亮度計算電路105還實現(xiàn)了亮度信息檢測裝置的功能，而圖像 校正電路104實現(xiàn)了圖像校正裝置的功能。
同時，在參考圖4描述的前述變體中，LCD面板209中安裝的LCD 對應(yīng)于液晶顯示元件，而背光裝置的功能是通過安裝在LCD面板209中 的白LED和LED驅(qū)動器來實現(xiàn)的。
此外，亮度計算電路205實現(xiàn)了平均亮度計算裝置的功能，而亮度參 數(shù)幀間取平均電路210實現(xiàn)了平均亮度取平均裝置的功能，并且 PWMGAIN計算電路207實現(xiàn)了調(diào)節(jié)值計算裝置。PWM生成電路208實 現(xiàn)了驅(qū)動信號形成裝置的功能。
此外，亮度計算電路205還實現(xiàn)了亮度信息檢測裝置的功能，而亮度 參數(shù)幀間取平均電路210實現(xiàn)了亮度信息取平均裝置的功能，并且圖像校 正電路204實現(xiàn)了圖像校正裝置的功能。(顯示控制方法的應(yīng)用)
根據(jù)前述實施例的顯示裝置100和200被應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明另一實施 例的顯示控制方法。換言之，圖1所示的顯示裝置100中的電路分別執(zhí)行 以下處理步驟
(1) 亮度計算電路105執(zhí)行平均亮度計算步驟，其中，對要顯示的 圖像信號計算一屏平均圖片強度(即，平均亮度)。
(2) PWMGAIN計算電路107執(zhí)行調(diào)節(jié)值計算步驟，其中，基于在 平均亮度計算步驟中計算的一屏平均圖片強度以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲 線，來計算用于調(diào)節(jié)液晶顯示元件的背光裝置的強度(即，亮度)的調(diào)節(jié) 值。
(3) PWM生成電路108執(zhí)行驅(qū)動信號形成步驟，其中，基于在調(diào)節(jié) 值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值來計算用于使得LCD面板109的背光發(fā)光 的PWM信號(即，驅(qū)動信號)。計算出的PWM信號隨后被提供給LCD 面板109的LED驅(qū)動。
(4) 亮度計算電路105執(zhí)行亮度信息檢測步驟，其中，為要顯示的 圖像信號檢測一屏最小圖片強度和最大圖片強度(即，最小和最大亮 度)。
(5) 圖像校正電路104執(zhí)行圖像校正步驟，其中，基于在調(diào)節(jié)值計 算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值、在平均亮度計算步驟中計算出的平均亮度、在 亮度信息檢測步驟中檢測到的最小亮度和最大亮度、以及預(yù)定的線性圖像 亮度校正曲線，來對要處理的圖像信號執(zhí)行增強控制。經(jīng)過校正的圖像信 號隨后被提供給液晶顯示元件。
執(zhí)行以上處理步驟(1)至(5)的顯示控制方法相當于根據(jù)本發(fā)明一 個實施例的第一顯示控制方法。
同時，圖4所示的顯示裝置200中的電路分別執(zhí)行以下處理步驟。
(A) 亮度計算電路205執(zhí)行平均亮度計算步驟，其中，對要顯示的 圖像信號計算一屏平均圖片強度(即，平均亮度)。
(B) 亮度參數(shù)幀間取平均電路210執(zhí)行平均亮度取平均步驟，其 中，在多個幀上對在平均亮度計算步驟中計算出的一屏平均圖片強度取平均。
(C) PWMGAIN計算電路207執(zhí)行調(diào)節(jié)值計算步驟，其中，基于在 平均亮度取平均步驟中計算的平均圖片強度的平均值以及預(yù)定的線性亮度 調(diào)節(jié)曲線，來計算用于調(diào)節(jié)液晶顯示元件的背光裝置的強度(即，亮度) 的調(diào)節(jié)值。
(D) PWM生成電路208執(zhí)行驅(qū)動信號形成步驟，其中，基于在調(diào)節(jié) 值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值來計算用于使得LCD面板209的背光發(fā)光 的PWM信號(即，驅(qū)動信號)。計算出的PWM信號隨后被提供給LCD 面板209的LED驅(qū)動。
(E) 亮度計算電路205執(zhí)行亮度信息檢測步驟，其中，為要顯示的 圖像信號檢測一屏最小圖片強度和最大圖片強度(即，最小和最大亮 度)。
(F) 亮度參數(shù)幀間取平均電路210執(zhí)行亮度信息取平均步驟，其 中，在多個幀上分別對在亮度信息檢測步驟中檢測到的最小亮度和最大亮 度取平均。
(G) 圖像校正電路204執(zhí)行圖像校正步驟，其中，基于在調(diào)節(jié)值計 算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值、在平均亮度取平均步驟中計算出的平均亮度的 平均值、在亮度信息取平均步驟中分別在多個幀上取平均的最小亮度的值 和最大亮度的值、以及預(yù)定的線性圖像亮度校正曲線，來對要處理的圖像 信號執(zhí)行增強控制。經(jīng)過校正的圖像信號隨后被提供給LCD面板209的 LCD。
執(zhí)行以上處理步驟(A)至(G)的顯示控制方法相當于根據(jù)本發(fā)明 一個實施例的第二顯示控制方法。 (顯示控制程序的實現(xiàn))
還可以將根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示控制程序應(yīng)用到前述實施例的顯示 裝置200。換言之，在圖4所示的顯示裝置200中，圖像校正電路204、 亮度計算電路205、參數(shù)配置寄存器電路206、 PWMGAIN計算電路207 和亮度參數(shù)幀間取平均電路210各自的功能可利用CPU 220所執(zhí)行的程序 來實現(xiàn)。更具體而言，顯示裝置200的電路所執(zhí)行的相應(yīng)處理可利用CPU 220 執(zhí)行的程序來實現(xiàn)如下。該程序可被配置為使得顯示裝置200的CPU 220 執(zhí)行以下步驟的計算機可讀程序
由亮度計算電路205執(zhí)行的平均亮度計算步驟(A)，其中，對要顯 示的圖像信號計算一屏平均圖片強度(即，平均亮度)；
由亮度參數(shù)幀間取平均電路210執(zhí)行的平均亮度取平均步驟(B)， 其中，在多個幀上對在平均亮度計算步驟中計算出的一屏平均圖片強度取 平均；
由PWMGAIN計算電路207執(zhí)行的調(diào)節(jié)值計算步驟(C)，其中，基 于在平均亮度取平均步驟中計算的平均圖片強度的平均值以及預(yù)定的線性 亮度調(diào)節(jié)曲線，來計算用于調(diào)節(jié)LCD面板209的背光的強度(即，亮 度)的調(diào)節(jié)值，然后計算出的調(diào)節(jié)值被提供到驅(qū)動信號形成裝置，該驅(qū)動 信號形成裝置用于形成使得背光發(fā)光的驅(qū)動信號；
由亮度計算電路205執(zhí)行的亮度信息檢測步驟(E)，其中，為要顯 示的圖像信號檢測一屏最小圖片強度和最大圖片強度(即，最小和最大亮 度)；
由亮度參數(shù)幀間取平均電路210執(zhí)行的亮度信息取平均步驟(F)， 其中，在多個幀上分別對在亮度信息檢測步驟中檢測到的最小亮度和最大 亮度取平均；以及
由圖像校正電路204執(zhí)行的圖像校正步驟(G)，其中，基于在調(diào)節(jié) 值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值、在平均亮度取平均步驟中計算出的平均亮 度的平均值、在亮度信息取平均步驟中分別在多個幀上取平均的最小亮度 的值和最大亮度的值、以及預(yù)定的線性圖像亮度校正曲線，來對要處理的 圖像信號執(zhí)行增強控制，然后經(jīng)過校正的圖像信號隨后被提供給LCD面 板209的LCD。
這里的程序可被存儲在顯示裝置200中的諸如ROM (只讀存儲器) 之類的存儲器中(圖中沒有示出)，其中程序是以CPU 220能夠執(zhí)行的方 式存儲的。程序也可經(jīng)由各種記錄介質(zhì)來提供，或者經(jīng)由諸如因特網(wǎng)之類 的網(wǎng)絡(luò)來電子分發(fā)。另外，在圖1所示的顯示裝置IOO的情況下，圖像校正電路104、亮 度計算電路105、參數(shù)配置寄存器電路106和PWMGAIN計算電路107被 設(shè)置在LCDCTL 103之后。因此，如果嘗試利用程序來實現(xiàn)上述電路，則 用于與LCDCTL 103協(xié)調(diào)操作的控制則變得困難。
但是，通過適當?shù)乜刂芁CDCTL 103和CPU 120，也可以利用程序來 實現(xiàn)圖像校正電路104、亮度計算電路105、參數(shù)配置寄存器電路106和 PWMGAIN計算電路107各自的功能。
在以上程序中，沒有包括PWM生成電路108和208的功能。但是， 本發(fā)明并不限于這種程序。如果CPU的處理能力較高，則PWM生成電路 108和208的功能也可利用程序來實現(xiàn)。當然也可以使用多個CPU來分布 這種處理。 (其他)
以上通過示例描述了本發(fā)明的實施例被應(yīng)用到移動電話手機中安裝的 顯示裝置的情況。但是，本發(fā)明并不限于這種配置。除了移動電話手機之 外，本發(fā)明的實施例也可被應(yīng)用到諸如個人便攜手持機或電子地址簿(被 稱為PDA (個人數(shù)字助理))或者膝上型計算機之類的多種便攜式電子設(shè) 備中安裝的顯示裝置。
更具體而言，近年來，在提供適合于移動電話和其他移動設(shè)備的一段 接收服務(wù)(one segment reception service,常稱為lseg廣播)。在應(yīng)用于能 夠接收和利用為被這種移動電話或類似的便攜式設(shè)備接收而設(shè)計的陸地數(shù) 字電視廣播的便攜式設(shè)備時，本發(fā)明是理想的。
另外，本發(fā)明的實施例當然可以用于在家庭或類似位置中安裝和使用 的電子設(shè)備中安裝的顯示裝置中。
本發(fā)明包含與2008年5月19日向日本專利局提交的日本在先專利申 請JP 2008-130437和2008年8月11日向日本專利局提交的日本在先專利 申請JP 2008-206683相關(guān)的主題，這里通過引用將其全部內(nèi)容并入。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，取決于設(shè)計要求和其他因素，可以進行 各種修改、組合、子組合和變更，只要它們處于所附權(quán)利要求或其等同物 的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括液晶顯示元件；用于所述液晶顯示元件的背光裝置；平均亮度計算裝置，用于計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像的一屏平均亮度；調(diào)節(jié)值計算裝置，用于基于來自所述平均亮度計算裝置的一屏平均圖像亮度以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)所述背光裝置的亮度的調(diào)節(jié)值；驅(qū)動信號形成裝置，用于基于由所述調(diào)節(jié)值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值來形成用來使得所述背光裝置發(fā)光的驅(qū)動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號提供給所述背光裝置；亮度信息檢測裝置，用于檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的一屏最小圖像亮度和一屏最大圖像亮度之一或兩者；以及圖像校正裝置，用于基于由所述調(diào)節(jié)值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值、所述平均亮度計算裝置計算出的平均亮度、以及所述亮度信息檢測裝置檢測到的最小亮度和最大亮度之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校正曲線，來對所述用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖像信號提供給所述液晶顯示元件。
2. —種顯示裝置，包括 液晶顯示元件；用于所述液晶顯示元件的背光裝置；平均亮度計算裝置，用于計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像的一 屏平均亮度；平均亮度取平均裝置，用于計算來自所述平均亮度計算裝置的一屏平 均亮度在多屏上的平均值；調(diào)節(jié)值計算裝置，用于基于來自所述平均亮度取平均裝置的平均亮度 的平均值以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)所述背光裝置的亮度的調(diào)節(jié)值；驅(qū)動信號形成裝置，用于基于由所述調(diào)節(jié)值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值 來形成用來使得所述背光裝置發(fā)光的驅(qū)動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號 提供給所述背光裝置；亮度信息檢測裝置，用于檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的一屏 最小圖像亮度和一屏最大圖像亮度之一或兩者；亮度信息取平均裝置，用于計算由所述亮度信息檢測裝置檢測到的最 小亮度在多屏上的平均值以及由所述亮度信息檢測裝置檢測到的最大亮度 在多屏上的平均值之一或者兩者；以及圖像校正裝置，用于基于由所述調(diào)節(jié)值計算裝置計算出的調(diào)節(jié)值、所 述平均亮度取平均裝置計算出的平均亮度的平均值、以及所述亮度信息取 平均裝置計算出的多屏上的平均最小亮度和多屏上的平均最大亮度之一或 者兩者所指定的線性圖像亮度校正曲線，來對所述用于顯示的圖像信號執(zhí) 行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖像信號提供給所述液晶顯示元件。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的顯示裝置，其中，所述調(diào)節(jié)值計算裝置所 使用的線性亮度調(diào)節(jié)曲線是基于背光亮度調(diào)節(jié)值的最小值和最大值、平均 亮度的一個或多個閾值、以及為由該一個或多個平均亮度閾值劃分的平均 亮度值的域中的每個子集定義的多個線性亮度調(diào)節(jié)曲線斜率，來指定的。
4. 如權(quán)利要求l或2所述的顯示裝置，其中，所述調(diào)節(jié)值計算裝置所使用的線性亮度調(diào)節(jié)曲線是基于背光亮度調(diào)節(jié)值的最小值和最大值、平均 亮度值的域的較低側(cè)上的第一閾值、平均亮度值的域的較高側(cè)上的第二閾 值、以及為由該第一閾值和第二閾值劃分的平均亮度值的域中的三個子集 中的每一個定義的多個線性亮度調(diào)節(jié)曲線斜率，來指定的。
5. 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中在平均亮度存在于所述第一閾值和所述第二閾值之間的區(qū)域中所述線 性亮度調(diào)節(jié)曲線的斜率與平均亮度的變化成比例，并且在低于所述第一閾值的區(qū)域和高于所述第二閾值的區(qū)域中所述線性亮 度調(diào)節(jié)曲線的斜率小于或等于平均亮度的變化。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其中，所述圖像校正裝置所使用的線性圖像亮度校正曲線是基于被處理的圖像信號中的亮度值的較低子 集的第一斜率、被處理的圖像信號中的亮度值的較高子集的第二斜率、定 義在被處理的圖像信號的亮度為零的情況下經(jīng)過校正的圖像信號的最低亮 度值的基本亮度值、以及指示出斜率變化處的亮度值的拐點，來指定的。
7. 如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中所述第一斜率與被處理的圖像信號的亮度的變化成比例，并且 所述第二斜率的值小于或等于1。
8. —種顯示控制方法，包括以下步驟-計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像的一屏平均亮度； 基于在平均亮度計算步驟中計算出的一屏平均圖像亮度以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)用于液晶顯示元件的背光裝置的亮度的調(diào) 節(jié)值；基于由在調(diào)節(jié)值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值來形成用來使得所述背光 裝置發(fā)光的驅(qū)動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號提供給所述背光裝置；檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的一屏最小圖像亮度和一屏最大 圖像亮度之一或兩者；以及基于由在調(diào)節(jié)值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值、在平均亮度計算步驟中 計算出的平均亮度、以及在亮度信息檢測步驟中檢測到的最小亮度和最大 亮度之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校正曲線，來對所述用于顯示的 圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖像信號提供給所述液晶顯示 元件。
9. 一種顯示控制方法，包括以下步驟-計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像的一屏平均亮度； 在多屏上對在平均亮度計算步驟中計算出的一屏平均亮度取平均； 基于在平均亮度取平均步驟中計算出的平均亮度的平均值以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)用于液晶顯示元件的背光裝置的亮度的 調(diào)節(jié)值； 在調(diào)節(jié)值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值來形成用來使得所述背光裝 置發(fā)光的驅(qū)動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號提供給所述背光裝置；4檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的一屏最小圖像亮度和一屏最大圖像亮度之一或兩者；以及在多屏上分別對在亮度信息檢測步驟中檢測到的最小亮度和最大亮度 之一或兩者取平均；以及基于由在調(diào)節(jié)值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值、在平均亮度取平均步驟 中計算出的平均亮度的平均值、以及在亮度信息取平均步驟中計算出的多 屏上的平均最小亮度和多屏上的平均最大亮度之一或者兩者所指定的線性 圖像亮度校正曲線，來對所述用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將 經(jīng)過校正的圖像信號提供給所述液晶顯示元件。
10. —種使得顯示裝置中安裝的計算機執(zhí)行以下步驟的計算機可讀顯 示控制程序計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像的一屏平均亮度；基于在平均亮度計算步驟中計算出的一屏平均圖像亮度以及預(yù)定的線 性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)用于液晶顯示元件的背光裝置的亮度的調(diào) 節(jié)值，然后將所述調(diào)節(jié)值提供給用于形成使所述背光裝置發(fā)光的驅(qū)動信號 的驅(qū)動信號形成裝置；檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的一屏最小圖像亮度和一屏最大 圖像亮度之一或兩者；以及基于由在調(diào)節(jié)值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值、在平均亮度計算步驟中 計算出的平均亮度、以及在亮度信息檢測步驟中檢測到的最小亮度和最大 亮度之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校正曲線，來對所述用于顯示的 圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖像信號提供給所述液晶顯示 元件。
11. 一種使得顯示裝置中安裝的計算機執(zhí)行以下步驟的計算機可讀顯 示控制程序計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像的一屏平均亮度； 在多屏上對在平均亮度計算步驟中計算出的一屏平均亮度取平均； 基于在平均亮度取平均步驟中計算出的平均亮度的平均值以及預(yù)定的 線性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)用于液晶顯示元件的背光裝置的亮度的調(diào)節(jié)值，然后將所述調(diào)節(jié)值提供給用于形成使所述背光裝置發(fā)光的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號形成裝置；檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的一屏最小圖像亮度和一屏最大 圖像亮度之一或兩者；在多屏上分別對在亮度信息檢測步驟中檢測到的最小亮度和最大亮度 之一或兩者取平均；以及基于由在調(diào)節(jié)值計算步驟中計算出的調(diào)節(jié)值、在平均亮度取平均步驟 中計算出的平均亮度的平均值、以及在亮度信息取平均步驟中計算出的多 屏上的平均最小亮度和多屏上的平均最大亮度之一或者兩者所指定的線性 圖像亮度校正曲線，來對所述用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將 經(jīng)過校正的圖像信號提供給所述液晶顯示元件。
12. —種顯示裝置，包括液晶顯示元件；用于所述液晶顯示元件的背光；平均亮度計算電路，被配置為計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像 的一屏平均亮度；調(diào)節(jié)值計算電路，被配置為基于來自所述平均亮度計算電路的一屏平 均圖像亮度以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)所述背光的亮度 的調(diào)節(jié)值；驅(qū)動信號生成電路，被配置為基于由所述調(diào)節(jié)值計算電路計算出的調(diào) 節(jié)值來形成用來使得所述背光發(fā)光的驅(qū)動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號 提供給所述背光；亮度信息檢測電路，被配置為檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的 一屏最小圖像亮度和一屏最大圖像亮度之一或兩者；以及圖像校正電路，被配置為基于由所述調(diào)節(jié)值計算電路計算出的調(diào)節(jié) 值、所述平均亮度計算電路計算出的平均亮度、以及所述亮度信息檢測電 路檢測到的最小亮度和最大亮度之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校正 曲線，來對所述用于顯示的圖像信號執(zhí)行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖 像信號提供給所述液晶顯示元件。
13.—種顯示裝置，包括 液晶顯示元件；用于所述液晶顯示元件的背光；平均亮度計算電路，被配置為計算用于顯示的圖像信號所表示的圖像 的一屏平均亮度；平均亮度取平均電路，被配置為計算來自所述平均亮度計算電路的一 屏平均亮度在多屏上的平均值；調(diào)節(jié)值計算電路，被配置為基于來自所述平均亮度取平均電路的平均 亮度的平均值以及預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線，計算用來調(diào)節(jié)所述背光的亮 度的調(diào)節(jié)值；驅(qū)動信號生成電路，被配置為基于由所述調(diào)節(jié)值計算電路計算出的調(diào) 節(jié)值來形成用來使得所述背光發(fā)光的驅(qū)動信號，然后將所得到的驅(qū)動信號 提供給所述背光；亮度信息檢測電路，被配置為檢測所述用于顯示的圖像信號所表示的 一屏最小圖像亮度和一屏最大圖像亮度之一或兩者；亮度信息取平均電路，被配置為計算由所述亮度信息檢測電路檢測到 的最小亮度在多屏上的平均值以及由所述亮度信息檢測電路檢測到的最大 亮度在多屏上的平均值；以及圖像校正電路，被配置為基于由所述調(diào)節(jié)值計算電路計算出的調(diào)節(jié) 值、所述平均亮度取平均電路計算出的平均亮度的平均值、以及所述亮度 信息取平均電路計算出的多屏上的平均最小亮度和多屏上的平均最大亮度 之一或者兩者所指定的線性圖像亮度校正曲線，來對所述用于顯示的圖像 信號執(zhí)行增強控制，然后將經(jīng)過校正的圖像信號提供給所述液晶顯示元 件。
全文摘要
本發(fā)明提供了顯示裝置、顯示控制方法和顯示控制程序。顯示裝置包括液晶顯示元件、背光和執(zhí)行以下步驟的多個電路。根據(jù)從用于顯示的圖像信號中的一屏平均圖像亮度和預(yù)定的線性亮度調(diào)節(jié)曲線計算出的調(diào)節(jié)值來形成用于驅(qū)動背光的驅(qū)動信號。然后根據(jù)調(diào)節(jié)值、平均亮度以及從圖像信號中檢測到的一屏最小和最大亮度值之一或兩者所指定的線性圖像亮度校正曲線來執(zhí)行圖像信號增強控制。校正后的圖像隨后被提供給液晶顯示元件。在這個過程中，在液晶顯示元件的背光中實現(xiàn)了功耗降低，同時維持了所顯示圖像的圖像質(zhì)量。
文檔編號G09G3/36GK101587698SQ20091014296
公開日2009年11月25日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者渡邊秀和, 行友英記, 門脅泰仁 申請人:索尼愛立信移動通信日本株式會社