УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ Российский патент 2012 года по МПК G09G3/36 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству отображения изображений, снабженному задней подсветкой, такому как жидкокристаллическое устройство отображения.

Предшествующий уровень техники

Для устройств отображения изображений, снабженных задней подсветкой, таких как жидкокристаллические устройства отображения, известна технология сокращения энергопотребления задней подсветки путем регулирования яркости задней подсветки в соответствии с характеристиками изображения, подлежащего отображению (технология активной задней подсветки). Например, яркость экрана жидкокристаллического устройства отображения определяют на основе произведения яркости задней подсветки и пропускания жидких кристаллов. Таким образом, когда максимальное значение яркости экрана дисплея составляет 50% от максимальной яркости, яркость задней подсветки уменьшают наполовину, а пропускание жидких кристаллов увеличивают вдвое. При этом можно уменьшить яркость задней подсветки наполовину, при отображении на экране с требуемой яркостью, и значительно сократить энергопотребление задней подсветки.

Что касается технологии активной задней подсветки, то на сегодняшний день известны различные способы ее осуществления. Например, в патентном документе 1 - публикация выложенной японской заявки на патент №2003-255914, описывается способ определения температуры вблизи жидкокристаллической панели и регулировки временной привязки с запаздыванием или упреждением для изменения яркости задней подсветки в соответствии с определенной температурой.

Сущность изобретения

С типовым устройством отображения изображений, в котором используется технология активной задней подсветки, связана проблема, состоящая в появлении мерцаний на экране. Фиг.8 изображает в качестве примера схему экрана жидкокристаллического устройства отображения. Предполагается, что на экране дисплея, показанном на фиг.8, в течение временного периода, на котором яркость области А (левая половина) составляет 50% от максимальной яркости, яркость области В (правая половина) изменяется от 100% до 60% от максимальной яркости. При регулировании яркости задней подсветки в соответствии с максимальной яркостью экрана дисплея яркость задней подсветки изменяется от 100% до 60% от максимальной яркости вместе с изменением яркости области В.

Для поддержания яркости области А на прежнем уровне даже в том случае, если изменяется яркость задней подсветки, достаточно увеличить напряжение, подводимое к жидким кристаллам в области А, и изменить пропускание жидких кристаллов в области А в 100/60=5/3 раз. Однако при изменении яркости задней подсветки в течение короткого периода времени, пропускание жидких кристаллов после изменения приложенного напряжения сразу не изменится. Соответственно, если яркость экрана, которую определяют на основе произведения яркости задней подсветки и пропускания жидких кристаллов, должна быть постоянной в течение одного периода вертикальной развертки (1 кадровый период) при нормальных условиях, в действительности она изменяется в течение одного периода вертикальной развертки.

Фиг.9 изображает диаграмму, показывающую изменение яркости экрана в обычном жидкокристаллическом устройстве отображения, в котором используется технология активной задней подсветки. Фиг.9 изображает участок, где яркость экрана дисплея не изменяется (например, область А на фиг.8), когда максимальная яркость экрана дисплея уменьшается вместе с уменьшением яркости задней подсветки. Чтобы поддерживать яркость экрана на постоянном уровне, необходимо увеличить пропускание жидких кристаллов в соответствии с уменьшением яркости задней подсветки. Однако, поскольку пропускание жидких кристаллов, а также яркость экрана изменяются медленно, яркость экрана значительно изменяется в течение одного периода вертикальной развертки. При этом наблюдатель будет видеть мерцания на экране.

Кроме того, согласно обычному жидкокристаллическому устройству отображения яркость задней подсветки изменяется только один раз в течение одного периода вертикальной развертки. Соответственно, при значительном изменении яркости задней подсветки наблюдатель увидит в этот момент мерцание на экране. Указанные мерцания невозможно подавить даже с использованием регулировки временной привязки с запаздыванием или упреждением для изменения яркости задней подсветки, как это описано в публикации выложенной японской заявки на патент №2003-255914.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является уменьшение мерцаний на экране устройства отображения изображений, в котором обеспечивается управление яркостью задней подсветки.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство отображения изображений, которое управляет яркостью задней подсветки, причем устройство включает в себя: панель дисплея; заднюю подсветку, которая облучает светом заднюю поверхность панели дисплея; часть для оценки характеристик изображения, которая анализирует данные входного изображения и получает первые данные яркости, указывающие яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки, и данные характеристик изображения, соответствующие первым данным яркости; часть для преобразования данных изображения, которая выполняет преобразование в данные входного изображения в соответствии с данными характеристик изображения и выводит данные изображения после преобразования на панель дисплея; часть для вычисления яркости период за периодом, которая на основе первых данных яркости получает вторые данные яркости, указывающие яркость задней подсветки в течение каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки; и часть для установки яркости, которая управляет яркостью задней подсветки, используя вторые данные яркости.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом в качестве вторых данных яркости в первом аспекте настоящего изобретения получает данные, указывающие яркость, изменяющуюся ступенчатым образом от предыдущей яркости до текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки на основе предыдущей яркости и текущей яркости, причем предыдущая яркость указывается первыми данными яркости на основе данных входного изображения предыдущего кадра, а текущая яркость указывается первыми данными яркости на основе данных входного изображения текущего кадра.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом в качестве вторых данных яркости во втором аспекте настоящего изобретения получает данные, указывающие яркость, которая была получена путем линейной интерполяции между предыдущей яркостью и текущей яркостью, на основе предыдущей яркости и текущей яркости.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом в качестве вторых данных яркости во втором аспекте настоящего изобретения получает данные, указывающие яркость, величина изменения которой уменьшается ступенчатым образом от предшествующего периода к последующему периоду, на основе предыдущей яркости и текущей яркости.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом во втором аспекте настоящего изобретения делит один период вертикальной развертки на периоды разной длины и получает вторые данные яркости.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом в пятом аспекте настоящего изобретения делит один период вертикальной развертки, так что длина этих периодов возрастает ступенчатым образом от предыдущего периода к последующему периоду.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом в первом аспекте настоящего изобретения включает в себя: часть для вычисления яркости, которая получает яркость задней подсветки для каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки, на основе яркости, указанной первыми данными яркости; и часть для преобразования яркости, которая преобразует яркость, полученную частью для вычисления яркости, в формат, выводимый в часть для установки яркости.

Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом в первом аспекте настоящего изобретения включает в себя: часть для преобразования яркости, которая преобразует яркость, указанную первыми данными яркости, в формат, выводимый в часть для установки яркости; и часть для вычисления яркости, которая получает яркость задней подсветки для каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки, в формате, выводимом в часть для установки яркости, на основе яркости, преобразованной частью для преобразования яркости.

Согласно девятому аспекту настоящего изобретения часть для вычисления яркости период за периодом в качестве вторых данных яркости в первом аспекте настоящего изобретения получает данные, указывающие яркость, которая изменяется с большим количеством шагов, чем яркость, указанная первыми данными.

Согласно десятому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ отображения изображений в устройстве отображения изображений, включающем в себя дисплейную панель и заднюю подсветку, которая облучает светом заднюю поверхность панели дисплея, причем способ включает в себя: этап анализа данных входного изображения и получения первых данных яркости, указывающих яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки, и данных характеристик изображения, соответствующих первым данным яркости; этап выполнения преобразования в данные входного изображения в соответствии с данными характеристик изображения и вывода данных изображения после преобразования на панель дисплея; этап получения, на основе первых данных яркости, вторых данных яркости, указывающих яркость задней подсветки в течение каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки; и этап управления яркостью задней подсветки с использованием вторых данных яркости.

Согласно первому или десятому аспекту настоящего изобретения можно получить яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки в соответствии с характеристиками в данных входного изображения и изменить яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки на основе полученной яркости. Следовательно, даже если яркость панели дисплея и яркость экрана изменяются медленно, можно уменьшить мерцания на экране путем уменьшения величины изменения яркости экрана в течение одного периода вертикальной развертки. Кроме того, так как также уменьшается величина изменения яркости задней подсветки для каждого момента времени, можно также уменьшить мерцания на экране, которые появляются в тот момент, когда изменяется яркость задней подсветки.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения путем изменения яркости задней подсветки ступенчатым образом от предыдущей яркости к текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки можно уменьшить мерцания на экране при регулировании яркости задней подсветки до уровня, соответствующего характеристикам данных входного изображения.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения путем линейного изменения яркости задней подсветки от предыдущей яркости до текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки можно получить яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки путем простых арифметических действий и уменьшить мерцания на экране.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения путем уменьшения величины изменения яркости задней подсветки ступенчатым образом от предыдущей яркости до текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки можно эффективно уменьшить мерцания на экране, когда величина изменения яркости панели дисплея варьируется в течение одного периода вертикальной развертки.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения путем разделения одного периода вертикальной развертки на периоды разной длины и получения вторых данных яркости можно эффективно уменьшить мерцания на экране, когда величина изменения яркости дисплейной панели варьируется в течение одного периода вертикальной развертки.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения посредством деления одного периода вертикальной развертки таким образом, чтобы длина периодов возрастала ступенчатым образом от предыдущего периода к последующему периоду, можно эффективно уменьшить мерцания на экране, когда величина изменения яркости панели дисплея велика в предшествующем периоде и мала в последующем периоде.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения вторые данные яркости можно получить путем получения яркости задней подсветки для каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки, на основе первых данных яркости, и путем преобразования полученной яркости в формат, выводимый в часть для установки яркости.

Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения можно получить вторые данные яркости посредством преобразования первых данных яркости в формат, выводимый в часть для установки яркости, и путем получения яркости задней подсветки для каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки, в формате, выводимом в часть для установки яркости, на основе яркости после преобразования.

Согласно девятому аспекту настоящего изобретения посредством изменения яркости задней подсветки с большим количеством шагов, чем яркость, полученная частью для оценки характеристик изображения, можно дополнительно уменьшить мерцания на экране, которые появляются в момент изменения яркости задней подсветки.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает блок-схему жидкокристаллического устройства отображения согласно варианту настоящего изобретения;

Фиг.2 изображает блок-схему схемы вычисления яркости период за периодом в жидкокристаллическом устройстве отображения, показанном на фиг.1;

Фиг.3 изображает временную диаграмму, иллюстрирующую функционирование жидкокристаллического устройства отображения, показанного на фиг.1;

Фиг.4 изображает диаграмму, показывающую изменение яркости экрана жидкокристаллического устройства отображения, показанного на фиг.1;

Фиг.5 изображает блок-схему схемы для вычисления яркости период за периодом в жидкокристаллическом устройстве отображения, согласно модифицированному примеру варианта настоящего изобретения;

Фиг.6 изображает диаграмму, показывающую изменение яркости экрана жидкокристаллического устройства отображения, согласно модифицированному примеру варианта настоящего изобретения;

Фиг.7 изображает диаграмму, показывающую изменение яркости экрана жидкокристаллического устройства отображения, согласно модифицированному примеру варианта настоящего изобретения;

Фиг.8 изображает схему экрана дисплея жидкокристаллического устройства отображения;

Фиг.9 изображает диаграмму, показывающую изменение яркости экрана обычного жидкокристаллического устройства отображения.

Вариант осуществления изобретения

На фиг.1 представлена блок-схема, подсказывающая структуру жидкокристаллического устройства отображения согласно варианту настоящего изобретения. Жидкокристаллическое устройство 10 отображения, показанное на фиг.1, снабжено жидкокристаллической панелью 11, задней подсветкой 12, схемой 13 оценки характеристик изображения, схемой 14 преобразования данных изображения, схемой 15 регулировки временной привязки, схемой 16 деления частоты, схемой 17 вычисления яркости период за периодом и схемой 18 установки яркости. Среди этих схем схема 15 регулировки временной привязки, схема 16 деления частоты, схема 17 вычисления яркости период за периодом и схема 18 установки яркости образуют схему управления задней подсветкой.

Жидкокристаллическое устройство 10 отображения получает яркость задней подсветки 12 в течение одного периода вертикальной развертки в соответствии с характеристиками изображения, подлежащего отображению, и изменяет яркость задней подсветки 12 в течение одного периода вертикальной развертки на основе полученной яркости. Далее предполагается, что в жидкокристаллическом устройстве 10 отображения один период вертикальной развертки разделен на М периодов (М - целое число, большее или равное 2), и М периодов называют соответственно первым периодом, вторым периодом, …, и М-м периодом в возрастающем порядке.

На фиг.1 жидкокристаллическая панель 11 включает в себя множество жидкокристаллических элементов отображения (не показаны), которые имеют двухмерную компоновку. Жидкокристаллическая панель 11 возбуждается схемой возбуждения (не показана) и отображает экран в соответствии с данными отображаемого изображения.

Задняя подсветка 12 предусмотрена на задней поверхности жидкокристаллической панели 11, причем она облучает светом заднюю поверхности жидкокристаллической панели 11. Структура задней подсветки 12 (например, тип и количество источников света) может быть выбрана произвольным образом. Задняя подсветка 12 конфигурируется, например, в виде множества светоизлучающих диодов (LED), которые имеют одномерную компоновку вдоль одной боковой поверхности световодной пластины. Задняя подсветка 12 возбуждается схемой возбуждения задней подсветки (не показана) и излучает свет, яркость которого устанавливается схемой 18 установки яркости.

Схема 13 оценки характеристик изображения анализирует данные входного изображения и получает первые данные яркости и данные характеристик изображения на основе результата анализа. Первые данные яркости являются данными, представляющими яркость задней подсветки 12 в течение одного периода вертикальной развертки. Данные характеристик изображения являются данными, соответствующими первым данным яркости и представляющими характеристики преобразования, выполненного с данными входного изображения. Первые данные яркости и данные характеристик изображения получают для каждого периода вертикальной развертки. Кроме того, схема 13 оценки характеристик изображения выводит синхронизирующий сигнал VSYNC вертикальной развертки, указывающий временную привязку для вывода изображения, и синхронизирующий сигнал HSYNC горизонтальной развертки, указывающий временную привязку для вывода каждой строки изображения.

Схема 13 оценки характеристик изображения, например, создает гистограмму данных входного изображения для одного кадра, вычисляет различные статистические характеристики (такие, как например, максимальное значение и среднее значение), исходя из созданной гистограммы, и получает первые данные яркости и данные характеристик изображения на основе вычисленных статистических характеристик. Способ получения первых денных яркости и данных характеристик изображения может быть выбран произвольным образом. Простейшим способом является определение яркости задней подсветки в соответствии с максимальной яркостью в рамках экрана дисплея и определение характеристик преобразования, выполненного с данными входного изображения, с тем чтобы компенсировать изменение яркости задней подсветки. Используя этот способ, схема 13 оценки характеристик изображения выводит первые данные яркости, указывающие, что яркость задней подсветки установлена равной 50% от максимальной яркости, и данные характеристик изображения, указывающие, что данные входного изображения увеличены вдвое, когда, например, максимальное значение градации в данных входного изображения для одного кадра составляет 50% от максимальной градации. Примеры способа определения яркости задней подсветки 12, вдобавок к указанному способу, включают в себя способ на основе среднего значения на экране дисплея и способ, учитывающий статистические характеристики, вычисленные за предыдущий период.

Схема 14 преобразования данных изображения выполняет преобразование в данные входного изображения на основе данных характеристик изображения, полученных схемой 13 оценки характеристик изображения. Схема 14 преобразования данных изображения удваивает данные входного изображения, например, на основе данных характеристик изображения. Схема 14 преобразования данных изображения после преобразования выводит данные изображения в виде данных отображаемого изображения на жидкокристаллическую панель 11.

Схема 15 регулировки временной привязки предназначена для регулировки временной привязки для изменения яркости задней подсветки 12. В частности, схема 15 регулировки временной привязки перемещает синхронизирующий сигнал VSYNC вертикальной развертки, выдаваемый схемой 13 оценки характеристик изображения, назад или вперед на заранее определенный временной период и выводит смещенный синхронизирующий сигнал VSYNC вертикальной развертки в виде сигнала TC1 управления временной привязкой. Пропускание жидких кристаллов, содержащихся в жидкокристаллической панели 11, изменяется не сразу после изменения напряжения, приложенного к жидким кристаллам. Соответственно, чтобы подходящим образом отобразить изображение на жидкокристаллическом устройстве отображения с использованием технологии активной задней подсветки, необходимо обеспечить правильный временной сдвиг между моментом включения напряжения, подаваемого на жидкие кристаллы, и моментом изменения яркости задней подсветки. В соответствии с жидкокристаллическим устройством 10 отображения, обеспеченным схемой 15 регулировки временной привязки, обеспечение правильного временного сдвига между двумя вышеуказанными моментами времени позволяет отобразить изображение правильным образом.

Схема 16 деления частоты представляет собой схему, предназначенную для определения временной привязки для отсчета с первого периода до М-го периода. В частности, схема 16 деления частоты в качестве сигнала TC2 управления временной привязкой выдает сигнал, частота которого в М раз превосходит частоту синхронизирующего сигнала HSYNC горизонтальной синхронизации, выводимого из схемы 13 оценки характеристик изображения.

В схему 17 вычисления яркости период за периодом вводятся первые данные яркости, выдаваемые схемой 13 оценки характеристик изображения, сигнал TC1 управления временной привязкой, выдаваемый схемой 15 регулировки временной привязки, и сигнал TC2 управления временной привязкой, выдаваемый схемой 16 деления частоты. Схема 17 вычисления яркости период за периодом получает вторые данные яркости, указывающие яркость задней подсветки 12 в течение с первого периода и до М-го периода, на основе первых данных яркости, чтобы ступенчатым образом изменять яркость задней подсветки 12 в течение одного периода вертикальной развертки.

Схема 17 вычисления яркости период за периодом запоминает яркость, указанную первыми данными яркости, на основе данных входного изображения предыдущего кадра (далее эту яркость называют предыдущей яркостью). Когда введены первые данные яркости на основе данных входного изображения для текущего кадра, схема 17 вычисления яркости период за периодом получает яркость, указанную этими первыми данными яркости (далее эту яркость называют текущей яркостью), и получает в качестве яркости задней подсветки 12 на интервале с первого периода до М-го периода яркость, которая изменяется ступенчатым образом от предыдущей яркости до текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки.

Способ получения яркости задней подсветки 12 на интервале с первого периода по М-й период может быть выбран произвольным образом. Например, схема 17 получения яркости период за периодом может получить яркость, найденную путем линейной интерполяции между предыдущей яркостью и текущей яркостью, в качестве яркости задней подсветки 12 на интервале с первого периода по М-й период. В этом случае, если предыдущая яркость равна Xp, а текущая яркость равна Xc, то яркость Xi задней подсветки 12 в течение i-го периода (i - целое число, большее или равное 1 и меньшее или равное М) можно получить с помощью уравнения (1) следующим образом.

Xi={(M-i)×Xp+i×Xc}/M (1)

В это время схема 17 вычисления яркости период за периодом может получить яркость, которая изменяется с большим количеством шагов, чем яркость, указанная первыми данными, в качестве яркости задней подсветки 12 на интервале с первого периода по М-й период. Например, схема 17 вычисления яркости период за периодом может получить 16-разрядные вторые данные яркости на основе 8-разрядных первых данных яркости.

Схема 18 установки яркости управляет яркостью задней подсветки 12 путем создания сигнала управления задней подсветкой согласно вторым данным яркости, выдаваемым схемой 17 вычисления яркости период за периодом. Структура схемы 18 установки яркости может быть выбрана произвольным образом. Например, когда управление яркостью задней подсветки 12 обеспечивается широтно-импульсной модуляцией (PWM), схема 18 установки яркости в качестве сигнала управления задней подсветкой выдает сигнал PWM, который достигает заранее определенного уровня (например, высокий уровень) согласно отношению, указанному вторыми данными яркости.

На фиг.2 представлена блок-схема, раскрывающая структуру схемы 17 вычисления яркости период за периодом. Как показано на фиг.2, схема 17 вычисления яркости период за периодом включает в себя схему 21 вычисления яркости и схему 22 преобразования яркости. Схема 21 вычисления яркости получает яркости задней подсветки 12 на интервале с первого периода до M-го периода на основе яркости указанной первыми данными яркости. В частности, схема 21 вычисления яркости сохраняет предыдущую яркость, получает яркость задней подсветки 12 на интервале с первого периода по М-й период на основе предыдущей яркости и текущей яркости, а затем выводит полученную яркость в соответствии с сигналами TC1 И TC2 управления временной привязкой. Схема 22 преобразования яркости преобразует яркость, полученную схемой 21 вычисления яркости, в формат, выводимый в схему 18 установки яркости, и выводит преобразованную яркость в виде вторых данных яркости. Например, при управлении яркостью задней подсветки 12 с использованием PWM схема 22 преобразования яркости преобразует яркость, полученную схемой 21 вычисления яркости, в значение PWM.

На фиг.3 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая функционирование жидкокристаллического устройства 10 отображения. Как показано на фиг.3, один период вертикальной развертки включает в себя период ввода данных и период гашения вертикальной развертки. Здесь предполагается, что M=4 и один период вертикальной развертки разделен на периоды с первого по четвертый. В течение периода ввода данных N-го кадра вводятся данные изображения N-го кадра. В течение периода ввода данных N-го кадра схема 13 оценки характеристик изображения создает гистограмму для данных входного изображения N-го кадра и вычисляет различные статистические характеристики. Затем в течение периода гашения вертикальной развертки N-го кадра схема 13 оценки характеристик изображения получает первые данные яркости и данные характеристик изображения на основе статистических характеристик, вычисленных на периоде ввода данных N-го кадра.

На периоде ввода данных (N+1)-го кадра схема 14 преобразования данных изображения на основе данных характеристик изображения, полученных на основе данных входного изображения N-го кадра, выполняет преобразование в данные входного изображения (N+1)-го кадра. Данные отображаемого изображения, полученные путем указанного преобразования, выводятся на жидкокристаллическую панель 11.

В конце периода гашения вертикальной развертки N-го кадра схема 17 вычисления яркости период за периодом помнит яркость, указанную первыми данными яркости, полученными в течение периода гашения вертикальной развертки (N-1)-го кадра (предыдущая яркость Q). После приема первых данных яркости, полученных на периоде гашения вертикальной развертки N-го кадра, от схемы 13 оценки характеристик изображения, схема 17 вычисления яркости период за периодом получает яркость, указанную этими первыми данными яркости (текущая яркость R), и получает яркость задней подсветки 12 на интервале с первого периода по четвертый период на основе предыдущей яркости Q и текущей яркости R. Например, когда яркость задней подсветки 12 на интервале с первого периода по четвертый период получена на основе уравнения (1), яркость в течение первого периода составляет (3Q+R)/4, яркость в течение второго периода оставляет (Q+R)/2, яркость в течение третьего периода составляет (Q+3R)/4 и яркость в течение четвертого периода составляет R.

Схема 17 вычисления яркости период за периодом выдает вторые данные яркости в соответствии с сигналами TC1 и TC2 управления временной привязкой. Кроме того, сигнал TC1 управления временной привязкой является сигналом, который получают путем смещения синхронизирующего сигнала VSYNC вертикальной развертки назад или вперед на заранее определенный временной период. Таким образом, согласно жидкокристаллическому устройству 10 отображения один период вертикальной развертки при вводе данных изображения и один период вертикальной развертки при управлении яркостью задней подсветки 12 отличаются на заранее определенный временной период. В примере, показанном на фиг.3, один период вертикальной развертки при управлении яркостью задней подсветки 12 задержан на ΔT относительно одного периода вертикальной развертки при вводе данных изображения.

Далее описываются эффекты жидкокристаллического устройства 10 отображения согласно этому варианту изобретения. Фиг.4 изображает диаграмму, показывающую изменение яркости экрана жидкокристаллического устройства 10 отображения согласно варианту изобретения. По аналогии с фиг.9 на фиг.4 показан участок, где яркость экрана дисплея не изменяется, когда уменьшается максимальная яркость экрана дисплея, а также уменьшается яркость задней подсветки 12. Для поддержания постоянного уровня яркости экрана необходимо увеличить пропускание жидких кристаллов в соответствии с уменьшением яркости задней подсветки. Изменение пропускания жидких кристаллов, показанное на фиг.4, такое же, как и на фиг.9.

В жидкокристаллическом устройстве 10 отображения яркость задней подсветки 12 изменяется М раз (здесь четыре раза) ступенчатым образом в течение одного периода вертикальной развертки. Соответственно, даже если пропускание жидких кристаллов изменяется медленно, и яркость экрана также изменяется медленно по аналогии со случаем на фиг.9, величина изменения яркости экрана в течение одного периода вертикальной развертки становится меньше, чем в случае, показанном на фиг.9 (смотри фиг.4). Благодаря такому уменьшению изменения яркости экрана в течение одного периода вертикальной развертки можно уменьшить мерцания на экране. Кроме того, в жидкокристаллическом устройстве 10 отображения также уменьшается величина изменения яркости задней подсветки 12 для каждого момента времени. Соответственно, могут быть уменьшены мерцания на экране, которые появляются в момент изменения яркости задней подсветки 12.

Кроме того, путем изменения яркости задней подсветки 12 ступенчатым образом от предыдущей яркости до текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки можно уменьшить мерцания на экране при регулировании яркостью задней подсветки 12 до уровня, соответствующего характеристикам данных входного изображения. В частности, путем линейного изменения яркости задней подсветки 12 от предыдущей яркости до текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки можно получить яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки путем простых арифметических операций и уменьшить мерцания на экране.

Кроме того, путем изменения яркости задней подсветки 12 с большим количеством шагов, чем яркость, полученная посредством схемы 13 оценки характеристик изображения, можно дополнительно уменьшить мерцания на экране. Например, если первые данные яркости представляют собой 8-разрядные данные, то яркость задней подсветки 12 может переключаться через каждые 256 шагов согласно обычному жидкокристаллическому устройству отображения. В отличие от этого, согласно жидкокристаллическому устройству 10 отображения путем переключения яркости задней подсветки 12 на интервале с первого периода до М-го периода ступенчатым образом между предыдущей яркостью и текущей яркостью, можно управлять яркостью задней подсветки 12 более точным образом, чем при использовании 256 шагов. В этом случае можно уменьшить мерцания на экране, которые появляются в момент изменения яркости задней подсветки 12.

Следует заметить, что жидкокристаллическое устройство отображения согласно этому варианту изобретения можно модифицировать различным образом. Например, жидкокристаллическое устройство отображения согласно настоящему изобретению может быть снабжено схемой 19 вычисления яркости период за периодом, показанной на фиг.5, вместо схемы 17 вычисления яркости период за периодом, показанной на фиг.2. Схема 19 вычисления яркости период за периодом включает в себя схему 23 преобразования яркости и схему 24 вычисления яркости, которые соединены в порядке, противоположном порядку, принятому в схеме 17 вычисления яркости период за периодом. Схема 23 преобразования яркости преобразует яркость, указанную первыми данными яркости, в формат, выводимый в схему 18 установки яркости. Схема 24 вычисления яркости сохраняет предыдущую яркость в формате, выводимом в схему 18 установки яркости. Схема 24 вычисления яркости получает яркость задней подсветки 12 на интервале с первого периода до М-го периода в формате, выводимом в схему 18 установки яркости, на основе запомненной яркости и текущей яркости, которая была преобразована в формат, выводимый в схему 18 установки яркости, и выводит полученную яркость в виде вторых данных яркости.

Например, при управлении яркостью задней подсветки 12 посредством PWM, схема 23 преобразования яркости преобразует яркость, указанную первыми данными яркости, в значение PWM. Схема 24 вычисления яркости вычисляет значение PWM, соответствующее предыдущей яркости, и получает значение PWM, соответствующее яркости задней подсветки 12, на интервале с первого периода по М-й период на основе сохраненного значения PWM и значения PWM, соответствующего текущей яркости. Согласно жидкокристаллическому устройству отображения, снабженному схемой 19 вычисления яркости период за периодом, можно получить тот же эффект, что и для жидкокристаллического устройства 10 отображения, обеспеченного схемой 17 вычисления яркости период за периодом.

Кроме того, согласно жидкокристаллическому устройству отображения согласно настоящему изобретению, при получении яркости задней подсветки 12 на интервале с первого периода по М-й период, как показано на фиг.6, можно получить яркость, величина изменения которой уменьшается ступенчатым образом от предшествующего периода к последующему периоду. При этом когда величина изменения пропускания жидких кристаллов варьируется в течение одного периода вертикальной развертки, можно эффективно уменьшить мерцания на экране. Кроме того, количество М периодов, на которое делится один период вертикальной развертки, может выбираться произвольным образом, если только М равно или больше 2. Кроме того, при делении одного периода вертикальной развертки на множество периодов можно разделить один период вертикальной развертки на периоды разной длины. При этом когда величина изменения пропускания жидких кристаллов варьируется в течение одного периода вертикальной развертки, можно эффективно уменьшить мерцания на экране. В частности, как показано на фиг.7, можно разделить кадр таким образом, чтобы длина периодов возрастала ступенчатым образом от предшествующего периода к последующему периоду. При этом когда величина изменения пропускания жидких кристаллов больше в предшествующем периоде в рамках одного периода вертикальной развертки и меньше в последующем периоде в рамках данного одного периода вертикальной развертки, можно эффективно уменьшить мерцания на экране.

Кроме того, жидкокристаллическое устройство 10 отображения использует первые данные яркости и данные характеристик изображения на основе данных входного изображения N-го кадра для данных входного изображения (N+1)-го кадра. Вместо этого жидкокристаллическое устройство отображения согласно настоящему изобретению может использовать первые данные яркости и данные характеристик изображения на основе данных входного изображения (N-1)-го кадра для данных входного изображения N-го кадра. Такое жидкокристаллическое устройство отображения можно сконфигурировать, обеспечив дополнительно буферную память, в которой хранятся данные изображения для одного кадра в жидкокристаллическом устройстве 10 отображения.

Кроме того, настоящее изобретение можно использовать в различных устройствах отображения изображений, снабженных задней подсветкой, отличных от данного жидкокристаллического устройства отображения. Кроме того, примером технологии активной задней подсветки является известная технология для разделения изображения, подлежащего отображению, на множество зон и управления яркостью источника света задней подсветки, соответствующего каждой зоне, согласно характеристикам изображения в каждой зоне (технология зональной активной задней подсветки). Настоящее изобретение можно использовать в устройстве отображения изображений, где применяется технология зональной активной задней подсветки.

Как было описано выше, согласно настоящему устройству отображения изображений можно уменьшить мерцания на экране путем изменения яркости задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки.

Промышленная применимость

Отличительным признаком устройства отображения изображений согласно настоящему изобретению является то, что имеется возможность уменьшить мерцания на экране путем изменения яркости задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки, и следовательно, его можно использовать для различных устройств отображения изображений, где выполняется управление яркостью задней подсветки, таких как жидкокристаллические устройства отображения.

Описание ссылочных позиций

10 - жидкокристаллическое устройство отображения;

11 - жидкокристаллическая панель;

12 - задняя подсветка;

13 - схема оценки характеристик изображения;

14 - схема преобразования данных изображения;

15 - схема регулировки временной привязки;

16 - схема деления частоты;

17, 19 - схема вычисления яркости период за периодом;

18 - схема установки яркости;

21, -24 - схема вычисления яркости;

22, 23 - схема преобразования яркости.

Изобретение относится к устройству отображения изображений, снабженному задней подсветкой, такому как жидкокристаллическое устройство отображения. Техническим результатом является уменьшение мерцания на экране в результате изменения яркости задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки. Результат достигается тем, что схема 13 оценки характеристик изображения анализирует данные входного изображения и получает первые данные яркости, указывающие яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки, и данные характеристик изображения, соответствующие первым данным яркости. Схема 14 преобразования данных изображения выполняет преобразование в данные входного изображения в соответствии с данными характеристик изображения и выводит данные изображения после преобразования на жидкокристаллическую панель 11. Схема 17 вычисления яркости период за периодом на основе первых данных яркости получает вторые данные яркости, указывающие яркость задней подсветки 12 в течение каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки. Схема 18 установки яркости управляет яркостью задней подсветки 12, используя вторые данные яркости. 2 н.п. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство отображения изображений, выполненное с возможностью управления яркостью задней подсветки, содержащее:
панель дисплея;
заднюю подсветку, выполненную с возможностью облучения светом задней поверхности панели дисплея;
часть для оценки характеристик изображения, выполненную с возможностью анализа данных входного изображения и получения первых данных яркости, указывающих яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки, и данных характеристик изображения, соответствующих первым данным яркости;
часть для преобразования данных изображения, выполненную с возможностью выполнения преобразования данных входного изображения в соответствии с данными характеристик изображения и вывода данных изображения после преобразования на панель дисплея;
часть для вычисления яркости период за периодом, выполненную с возможностью получения вторых данных яркости, указывающих яркость задней подсветки в течение каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки, на основе первых данных яркости; и
часть для установки яркости, выполненную с возможностью управления яркостью задней подсветки, используя вторые данные яркости.

2. Устройство отображения изображений по п.1, в котором
часть для вычисления яркости период за периодом выполнена с возможностью получения, в качестве вторых данных яркости, данных, указывающих яркость, изменяющуюся ступенчатым образом с предыдущей яркости до текущей яркости в течение одного периода вертикальной развертки, на основе предыдущей яркости и текущей яркости, причем предыдущая яркость указана посредством первых данных яркости на основе данных входного изображения предыдущего кадра, а текущая яркость указана посредством первых данных яркости на основе данных входного изображения текущего кадра.

3. Устройство отображения изображений по п.2, в котором часть для вычисления яркости период за периодом выполнена с возможностью получения, в качестве вторых данных яркости, данных, указывающих яркость, полученную посредством линейной интерполяции между предыдущей яркостью и текущей яркостью, на основе предыдущей яркости и текущей яркости.

4. Устройство отображения изображений по п.2, в котором часть для вычисления яркости период за периодом выполнена с возможностью получения, в качестве вторых данных яркости, данных, указывающих яркость, величина изменения уменьшена ступенчатым образом от предшествующего периода к последующему периоду, на основе предыдущей яркости и текущей яркости.

5. Устройство отображения изображений по п.2, в котором часть для вычисления яркости период за периодом выполнена с возможностью деления одного периода вертикальной развертки на периоды разной длины и получения вторых данных яркости.

6. Устройство отображения изображений по п.5, в котором часть для вычисления яркости период за периодом выполнена с возможностью деления одного периода вертикальной развертки, так что длина этих периодов увеличена ступенчатым образом от предыдущего периода к последующему периоду.

7. Устройство отображения изображений по п.1, в котором
часть для вычисления яркости период за периодом включает в себя:
часть для вычисления яркости, выполненную с возможностью получения яркости задней подсветки для каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки, на основе яркости, указанной первыми данными яркости; и
часть для преобразования яркости, выполненную с возможностью преобразования яркости, полученной частью для вычисления яркости, в формат, выводимый в часть для установки яркости.

8. Устройство отображения изображений по п.1, в котором
часть для вычисления яркости период за периодом включает в себя:
часть для преобразования яркости, выполненную с возможностью преобразования яркости, указанной первыми данными яркости, в формат, выводимый в часть для установки яркости; и
часть для вычисления яркости, выполненную с возможностью получения яркости задней подсветки для каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки, в формате, выводимом в часть для установки яркости, на основе яркости, преобразованной частью для преобразования яркости.

9. Устройство отображения изображений по п.1, в котором часть для вычисления яркости период за периодом выполнена с возможностью получения, в качестве вторых данных яркости, данных, указывающих яркость, изменяющуюся с большим количеством шагов, чем яркость, указанная первыми данными.

10. Способ отображения изображений в устройстве отображения изображений, включающем в себя панель дисплея и заднюю подсветку, которая облучает светом заднюю поверхность панели дисплея, содержащий этапы, на которых:
анализируют данные входного изображения и получают первые данные яркости, указывающие яркость задней подсветки в течение одного периода вертикальной развертки, и данные характеристик изображения, соответствующие первым данным яркости;
выполняют преобразование в данные входного изображения в соответствии с данными характеристик изображения и выводят данные изображения после преобразования на панель дисплея;
получают, на основе первых данных яркости, вторые данные яркости, указывающие яркость задней подсветки в течение каждого из множества периодов, на которые разделен один период вертикальной развертки; и
управляют яркостью задней подсветки с использованием вторых данных яркости.