專利名稱：液晶顯示裝置和背光源控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具備從背面對顯示影像的液晶面板進行照射的背光源、根據(jù)所 顯示的影像信號進行背光源的亮度調整的液晶顯示裝置和背光源控制方法。
背景技術：
與CRT (Cathode Ray Tube 陰極射線管)和等離子體顯示面板等自發(fā)光型的顯示 裝置不同，液晶顯示裝置具備非發(fā)光的液晶面板(光透過型的光調制元件)和在其背面照 射面板的背光源。通常，背光源與影像信號無關地以一定明亮度發(fā)光，根據(jù)影像信號的 明亮度來控制液晶面板的光透過率，由此顯示期望的明亮度的影像。因此，即使是較暗 的影像，背光源的耗電量也不會減少，而是固定的，因而電效率較低。作為其對策，提 出如下技術使背光源的明亮度(以下，也以亮度表述)可變，根據(jù)輸入影像信號的等級 控制液晶面板的灰度等級和背光源的明亮度，由此降低耗電量，并提高畫質。例如專利文獻1的實施例1所述的液晶顯示裝置，將背光源分割為多個區(qū)域(光 源塊)，在各區(qū)域按輸入影像信號的R、G、B檢測該幀中的最明亮的灰度等級，按照該 灰度等級成為與灰度等級的上限值相同的等級的方式變換輸入影像信號的灰度等級，并 且在背光源的點亮期間以下述占空比(duty)使背光源閃爍，該占空比對應于上述最明亮 的灰度等級與灰度等級的上限值的比例。另外，在專利文獻1的實施方式2中，檢測包含 該幀中最明亮的灰度等級的規(guī)定范圍內的灰度等級的平均值，以該平均值成為與灰度等 級的上限值相同的等級的方式變換輸入影像信號的灰度等級，并且在背光源的點亮期間 以下述占空比使背光源閃爍，該占空比對應于上述平均值與灰度等級的上限值的比例。根據(jù)專利文獻1的實施例1所述的技術，在最明亮的灰度等級Ppeak比灰度等級 的上限值Pmax小的情況下，使背光源的明亮度降低為乘以二者之比Ppeak/Pmax而得的 值，耗電量也相應地降低。另外，根據(jù)專利文獻1的實施例2所述的技術(稱為平均值 法)，所檢測出的平均值Pav比最明亮的灰度等級Ppeak小，背光源的明亮度降低為乘以 平均值Pav與灰度等級的上限值Pmax的比Pav/Pmax而得的值，耗電量進一步降低。然而，在使用上述平均值法的情況下，以平均值Pav成為與灰度等級的上限值 Pmax相同的等級的方式變換輸入影像信號的灰度等級，因此對于比平均值Pav更明亮的 灰度等級的輸入影像信號，灰度等級被上限值Pmax限制(dip)。其結果是，在被限制的 像素中，不能夠表現(xiàn)出本來的影像的明亮度。以下，將該現(xiàn)象稱為“灰度溢出(階調
名 Λ ) ”。灰度溢出成為畫質惡化的主要原因，但是惡化的顯眼程度(辨認度)按照在畫面 內產(chǎn)生位置的不同而不同。在分割成多個區(qū)域的背光源中，產(chǎn)生于區(qū)域中央部的灰度溢 出并非那么容易辨認。然而，當在區(qū)域邊界部產(chǎn)生灰度溢出時，與相鄰區(qū)域的明亮度的 連續(xù)性將不能保持，因此容易成為亮度階梯差而被辨認出來。圖6是對由灰度溢出導致的亮度階梯差的產(chǎn)生進行說明的圖。畫面600被分割 為區(qū)域601和602，符號603是邊界線。在畫面內存在亮的部分604和暗的部分605，畫面內的明亮度平滑地變化。此時，以亮度分布610表示橫穿畫面的直線606上的亮度的 變化。在區(qū)域601中，在比亮度限制等級611更明亮的部分604中產(chǎn)生灰度溢出613，或 者在區(qū)域602中，由于亮度限制等級612而在邊界線603附近產(chǎn)生灰度溢出614。在灰度 溢出的部位，亮度均小于本來的值。存在于區(qū)域的中央部的灰度溢出613，由于沒有與周 圍產(chǎn)生亮度階梯差，因而難以被辨認出。而相對的，存在于與邊界線603相接之處的灰 度溢出614，由于在與相鄰的區(qū)域601之間產(chǎn)生亮度階梯差615，因而被辨認為例如陰影 部607。其結果是，成為視覺上不能夠忽略的畫質惡化。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制在區(qū)域邊界產(chǎn)生亮度階梯差、并降低背光 源的耗電量的液晶顯示裝置和背光源控制方法。專利文獻1 日本特開2008-15430號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明的液晶顯示裝置，具備根據(jù)輸入影像信號的灰度等級來控制像素的透過 率的液晶面板、和從背面照射該液晶面板的背光源，該液晶顯示裝置的特征在于，上述 液晶面板的面板上的像素被分割為多個由像素組構成的子區(qū)域，上述背光源由與該子區(qū) 域對應的多個光源塊構成，該液晶顯示裝置包括區(qū)域內灰度值檢測部，其按每個該子 區(qū)域檢測輸入影像信號的灰度等級，在該子區(qū)域內從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定 范圍(m%)內的像素的灰度等級，檢測區(qū)域內最大灰度等級Pa;邊界部灰度值檢測部， 其對屬于該子區(qū)域內的區(qū)域邊界部的像素組，去除從最明亮的灰度等級起高階規(guī)定范圍 (n%)內的像素的灰度等級，檢測邊界部最大灰度等級Pb;背光源控制值決定部，其選 擇上述區(qū)域內最大灰度等級Pa與上述邊界部最大灰度等級Pb中的任一較大的值作為該子 區(qū)域的最大灰度等級Pc，根據(jù)該最大灰度等級Pc與灰度等級上限值Pmax的比來決定背 光源控制值K;和背光源控制部，其以基于上述背光源控制值K的背光源亮度對照射該 子區(qū)域的光源塊進行點亮控制。本發(fā)明的背光源控制方法，是具備從背面照射液晶面板的背光源的液晶顯示裝 置的背光源控制方法，上述液晶面板的面板上的像素被分割為多個由像素組構成的子區(qū) 域，上述背光源由與該子區(qū)域對應的多個光源塊構成，該背光源控制方法特征在于按 每個該子區(qū)域檢測輸入影像信號的灰度等級，在該子區(qū)域內從最明亮的灰度等級起去除 高階規(guī)定范圍(m%)內的像素的灰度等級，檢測區(qū)域內最大灰度等級Pa;對屬于該子區(qū) 域內的區(qū)域邊界部的像素組，從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定范圍(n%)內的像素 的灰度等級，檢測邊界部最大灰度等級Pb;選擇上述區(qū)域內最大灰度等級Pa與上述邊界 部最大灰度等級Pb中的任一較大的值作為該子區(qū)域的最大灰度等級Pc，根據(jù)該最大灰度 等級Pc與灰度等級上限值Pmax的比來決定背光源控制值K ；以基于上述背光源控制值 K的背光源亮度對照射該子區(qū)域的光源塊進行點亮控制。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種對伴隨亮度階梯差而產(chǎn)生的畫質惡化進行抑制、大 幅地降低背光源的耗電量的液晶顯示裝置和背光源控制方法。


圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實施例的框圖。
圖2是表示顯示畫面的區(qū)域分割的圖。
圖3是表示子區(qū)域的區(qū)域邊界部的圖。
圖4是表示背光源控制值的決定方法的流程圖。
圖5A是表示區(qū)域內直方圖的一個例子的圖。
圖5B是表示邊界部直方圖的一個例子的圖。
圖6是對由灰度溢出導致的亮度階梯差的產(chǎn)生進行說明的圖。
圖7是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實施例的框圖。
圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第三實施例的框圖。
圖9是表示光源塊的一個結構例的圖。
圖10是導光板的一個結構例的圖。
附圖標記說明
101影像輸入部
102區(qū)域內灰度值檢測部
103邊界部灰度值檢測部
104背光源控制值決定部
105背光源控制部
106背光源亮度計算部
107影像修正部
108，906 液晶面板
109背光源
110邊界部灰度值比較部
200顯示畫面
201子區(qū)域
202光源塊
303區(qū)域內
305區(qū)域邊界部
613，614灰度溢出
615亮度階梯差
901發(fā)光二極管(LED)
904導光板
Pa區(qū)域內最大灰度等級
Pb邊界部最大灰度等級
Pc最大灰度等級
K背光源控制值
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。[實施例1]圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實施例的框圖。
液晶顯示裝置包括影像輸入部101、區(qū)域內灰度值檢測部102、邊界部灰度值 檢測部103、背光源控制值決定部104、背光源控制部105、背光源亮度計算部106、影像 修正部107、液晶面板108、和背光源109。液晶面板108根據(jù)輸入影像信號的灰度等級 對像素的透過率進行控制，背光源109從背面照射液晶面板108。背光源109由多個光 源塊構成，該光源塊由LED等形成，各個光源塊能夠以不同的明亮度(背光源亮度)點 殼。首先，對液晶面板108的畫面的區(qū)域分割進行說明。圖2是表示顯示畫面的區(qū)域分割的圖。顯示畫面200上的像素被分割為多個由 像素組構成的子區(qū)域201。這里，將畫面橫向方向i分割，畫面縱向方向j分割，從而分 割成iXj個矩形形狀的子區(qū)域201。各子區(qū)域201分別具備光源塊202，各光源塊202能 夠獨立地進行明亮度的控制。另外，也能夠采用利用多個光源塊202照射1個子區(qū)域201 的結構。這里，圖9是表示光源塊202的一個結構例的圖。在各個光源塊202中，作為 一次光源的例如發(fā)光二極管(LED) 901安裝在LED驅動基板902的一個面上(液晶面板 906 一側的面)。另一方面，在LED驅動基板902的另一面安裝有用于向LED901供給 驅動電流的LED驅動器907，從該LED驅動器907向LED901供給的驅動電流由上述背 光源控制部105控制。這里，LED901是例如出射白色光的LED，并且，使用相對LED 的電極面在水平方向(在該例中相當于與LED驅動基板902的主平面平行的方向)上出 射光的所謂側投型LED。在該LED901的光出射側，設置有將來自LED901的出射光(在圖9中用虛線的 箭頭表示)導向正面?zhèn)?液晶面板906 —側)的導光板904。這里，對1個導光板904 使用多個(例如3個)LED901，這里，使多個LED901在與紙面正交的方向上排列成一 列，此外，在導光板塊904的背面?zhèn)仍O置有反射片903，其用于使入射進導光板904的來 自LED901的出射光高效地反射到正面?zhèn)取４送?，在反射?03與LED驅動基板902之 間的空間中，設置有為了反射光而采用了白色的支承部件909，利用該支承部件909對反 射片903和導光板904從其背面?zhèn)冗M行支承。導光板904的在液晶面板906的垂直方向(圖9的紙面左右方向)上的截面如圖 9所示，形成為厚度從光入射的入射端面起向與該入射端面相對的尖端部逐漸變薄的楔形 形狀。另外，在導光板904的背面?zhèn)仍O置有反射片903。因此，由于上述導光板904的 楔形形狀及反射片903的反射作用，入射進導光板904的來自LED901的出射光在導光板 904內部向上方向(液晶面板906 —側的方向)彎曲。另外，由于設置于導光板904的 底面(反射片903 —側的面)或光出射面(液晶面板906 —側的面)的擴散反射圖案的作 用，作為入射光亮度等級大致均勻的面狀的光，例如如圖9中的虛線箭頭所示的那樣向 上方(液晶面板906 —側的方向)出射。擴散板905將從導光板904出射的光擴散，進而作為空間上均勻的面狀的光向液 晶面板906出射。液晶面板906根據(jù)輸入影像信號按像素控制光透過率，對來自擴散板 905的光進行空間調制，形成影像。由此，由向著圖中的紙面上方的箭頭表示的影像光輸 出到液晶顯示裝置的正面?zhèn)取Ｔ谠摾?，作為LEDlOl使用出射白色光的LED，但并不限定于此，例如也可以使用多個分別發(fā)出紅、藍、綠三色光的3個LED的組。在液晶面板的背面，在畫面的水平和垂直方向上二維地排列有多個這樣構成的 光源塊202。而且，通過單獨地控制對各光源塊202分別設置的LEDlOl (這里3個一 組)，能夠獨立地控制子區(qū)域201的明亮度。圖10為導光板904的一個結構例的圖?？梢詫?個光源塊202使用1個導光 板，但也可以例如圖10所示的那樣在畫面水平方向(相當于橫向方向、圖9的進深方向) 上結合多個(在圖10中為4個)導光板而使其一體化，即對4個光源塊202使用1個一 體型導光板910。通過將該一體型導光板910在畫面水平方向和垂直方向上排列多個，構 成覆蓋液晶面板整個面的導光板。此時，在一體化導光板910中形成有在畫面垂直方向 上延伸的槽911，由此，一體化導光板910被分割為多個各自與光源塊202對應的導光板 塊912。反過來，雖然未圖示，但也可以在畫面垂直方向上結合多個導光板而使其一體 化。圖3是表示顯示畫面的各子區(qū)域的區(qū)域邊界部的圖。這里，子區(qū)域201由縱向 方向的邊界線301和橫向方向的邊界線302包圍。而且，將子區(qū)域內分為離開邊界線的 中央部304和與邊界線相接的區(qū)域邊界部305 (以下，也簡稱為邊界部)。這里，邊界部 305是從各邊界線向區(qū)域內側例如包含在1 2像素的寬度內的框狀的區(qū)域。此外，將包 含中央部304與邊界部305的區(qū)域稱為區(qū)域內303。接著，對各部的動作進行說明。區(qū)域內灰度值檢測部102，按每個構成液晶面板的多個子區(qū)域201，對屬于區(qū) 域內303的像素組檢測輸入影像信號的灰度等級，根據(jù)檢測結果制作灰度等級的區(qū)域內 直方圖(頻度表)。此外，在子區(qū)域201內，從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定范圍 (m%)內的像素的灰度等級，求取剩余的灰度等級中最明亮的灰度等級，將其設定為區(qū) 域內最大灰度等級Pa。邊界部灰度值檢測部103，按每個構成液晶面板的多個子區(qū)域201，對屬于該子 區(qū)域內的邊界部305的像素組檢測輸入影像信號的灰度等級，根據(jù)檢測結果制作灰度等 級的邊界部直方圖(頻度表)。此外，在邊界部305內，從最亮灰度等級起去除高階規(guī)定 范圍(n%)內的像素的灰度等級，求取剩余的灰度等級中最明亮的灰度等級，將其設定 為邊界部最大灰度等級Pb。背光源控制值決定部104是將與各光源塊202對應的控制數(shù)據(jù)提供給背光源控制 部105的控制數(shù)據(jù)運算部，對由區(qū)域內灰度值檢測部102檢測出的區(qū)域內最大灰度等級Pa 與由邊界部灰度值檢測部103檢測出的邊界部最大灰度等級Pb進行比較，將灰度等級較 大的一方設定為該子區(qū)域201的最大灰度等級Pc。然后，根據(jù)所決定的最大灰度等級Pc 與灰度等級的上限值Pmax的比，求取該子區(qū)域201的背光源控制值K。K = Pc/Pmax (K< 1)此外，利用背光源控制值K使背光源的亮度B降低為，B = K X Bmax (Bmax為背光源的最大亮度)從而降低背光源的耗電量。背光源控制部105接收由背光源控制值決定部104決定的各子區(qū)域的背光源控制 值K，對屬于該子區(qū)域的背光源109(光源塊)進行用于點亮光源(LED)的控制。為了調整光源的亮度，通過例如PWM (Pulse Width Modulation，脈寬調制)、振幅調制進行控
制。在PWM的情況下，按照亮度最大時的占空比成為100%的方式進行設定，根據(jù)背光 源控制值K來改變占空比。此外，優(yōu)選PWM頻率比液晶顯示裝置的幀頻高。在背光源亮度計算部106，根據(jù)從背光源控制值決定部104送出的各子區(qū)域的背 光源控制值K，計算畫面上的背光源亮度。畫面上的任意點A的背光源亮度Bsum通過 以下方式求取，即，求取在使各子區(qū)域的背光源(光源塊)一個一個地以上述背光源控制 值K點亮時的點A的亮度，并取其總和。在影像修正部107，根據(jù)由背光源亮度計算部106計算出的背光源亮度Bsum， 進行各像素的影像信號(灰度值)的修正。當令背光源亮度Bsum在100%點亮時的背光 源亮度為Bmax、輸入影像信號的修正前的灰度值為Pin時，修正后的灰度值Pout被修正 為Pout = PinXBmax/Bsum將修正后的影像信號向液晶面板108送出。在液晶面板108，根據(jù)所輸入的修正后的影像信號，生成灰度電壓控制信號和驅 動控制信號，向面板上的像素電路施加灰度電壓，控制該像素區(qū)域中的液晶的透過率。例如可以將上述的區(qū)域內灰度值檢測部102、邊界部灰度值檢測部103、背光源 控制值決定部104、背光源控制部105、背光源亮度計算部106、和影像修正部107等各部 件集成化，構成為1個背光源控制電路。該背光源控制電路例如可以組裝于中央處理裝 置(CPU)中，或者也可以構成為與該CPU分開的背光源控制專用的IC或LSI，其中，該 CPU用于響應來自遙控器的用戶的指令，從而控制液晶顯示裝置整體。在圖1中雖然省略，但是在背光源控制值決定部104的后段也可以插入空間濾波 器和時間濾波器?？臻g濾波器考慮了相鄰的子區(qū)域之間的光泄漏的影響，對背光源控制值K進行 修正。即，使用表示相鄰的子區(qū)域之間的泄漏量的區(qū)域系數(shù)將來自周圍區(qū)域的光泄漏量 相加，按照該子區(qū)域的背光源亮度成為期望的值的方式將背光源控制值K修正為K’。此外，時間濾波器用于防止閃爍。將各子區(qū)域的背光源控制值K保持數(shù)個幀， 與被上述空間濾波器修正了的各區(qū)域的背光源控制值K’進行比較。在它們的差大于某 閾值的情況下，不以修正后的控制值K’作為背光源控制值，而以稍微增減所保持的控 制值K而得到的值進行置換。在本實施例中，求取子區(qū)域201內的最大灰度等級Pa和子區(qū)域內的邊界部305 中的最大灰度等級Pb，將較大的灰度等級采用為最大灰度等級Pc。因此，當灰度等級較 大的像素偏向邊界部305存在時，能夠以此優(yōu)先來決定最大灰度等級Pc。其結果是，能 夠減小邊界部305的灰度溢出，抑制隨之產(chǎn)生的亮度階梯差。圖4是表示本實施例的背光源控制值的決定方法的流程圖。在各子區(qū)域201中， 按照以下的步驟決定背光源控制值K。在S401中，根據(jù)輸入影像信號，對區(qū)域內303的對象像素的像素值進行檢測。 此時，選擇RGB各像素值中最大灰度的像素值。然后進行使選擇的像素值與顯示器的特 性一致的伽瑪變換。另外，伽瑪變換也可以在后述的直方圖制作后的工序(S407 S409) 中進行。
在S402中，將伽瑪變換后的像素值劃分為預先決定的多個灰度等級。例如當最 大灰度值為255時，以灰度寬度(階調幅)16將其設定成16個階段的等級(后述圖5A， 圖5B中的Hl H16)，并對屬于哪個等級進行判定。在S403中，在區(qū)域內直方圖中，對在S402中取得的灰度等級的頻度值進行統(tǒng) 計。在S404中，判定對象像素是否屬于邊界部305。如果屬于邊界部305，則進至 S405，如果不屬于邊界部305 (即屬于中央部304)，則進至S406。在S405中，在邊界部直方圖中，對在S402中取得的灰度等級的頻度值進行統(tǒng) 計。在S406中，判定區(qū)域內303的全部像素的處理是否已結束。如果沒有結束，則 返回S401，對剩余的對象像素反復進行處理。如果已結束，則進至S407。在S407中，參照區(qū)域內直方圖來決定區(qū)域內最大灰度等級Pa。在區(qū)域內直方 圖中，從最亮灰度等級起去除高階規(guī)定范圍(m%)內的像素的灰度等級，求取剩余的灰 度等級中最明亮的灰度等級，將其作為區(qū)域內最大灰度等級Pa。在S408中，參照邊界部直方圖來決定邊界部最大灰度等級Pb。在邊界部直方 圖中，從最亮灰度等級起去除高階規(guī)定范圍(m%)內的像素的灰度等級，求取剩余的灰 度等級中最明亮的灰度等級，將其作為邊界部最大灰度等級Pb。在S409中，將區(qū)域內最大灰度等級Pa與邊界部最大灰度等級Pb進行比較，將 較大的灰度等級作為該子區(qū)域的最大灰度等級Pc。在S410中，求取最大灰度等級Pc與灰度等級的上限值Pmax的比Pc/Pmax，將 其作為該子區(qū)域201的背光源控制值K。圖5A和圖5B是表示所制作的直方圖的一個例子的圖。圖5A是區(qū)域內直方圖的一個例子，表示灰度等級Hl H16的頻度。此外，比 率是以最明亮的灰度等級為起點將在各灰度等級中存在的像素數(shù)作為累計值來表示的。 為了求取區(qū)域內最大灰度等級Pa，去除上述比率為規(guī)定范圍例如m = 3%的范圍的灰度 等級(H16 H13)。然后，將剩余的灰度等級中最明亮的灰度等級即H12作為區(qū)域內最 大灰度等級Pa。另一方面，圖5B是邊界部直方圖的一個例子，同樣表示灰度等級Hl H16的 頻度和比率。邊界部的像素數(shù)遠遠少于區(qū)域整體的像素數(shù)，因此參數(shù)較小。為了求取邊 界部最大灰度等級Pb，去除上述比率為規(guī)定范圍例如m = 3%的范圍的灰度等級(H16 H14)，將剩余的灰度等級中最明亮的灰度等級即H13作為邊界部最大灰度等級Pb。在該情況下，區(qū)域內最大灰度等級Pa為H12，邊界部最大灰度等級Pb為H13， 采用灰度等級較大的H13作為該子區(qū)域的最大灰度等級Pc。由此，決定背光源控制值K 為 K = Pc/Pmax = H13/H16 = 0.81。另外，在區(qū)域內直方圖中去除的像素的范圍(m% )和在邊界部直方圖中去除的 像素的范圍(n%)，根據(jù)畫質惡化的容許值適當?shù)卦O定，或者也可以將m值和η值設定為 不同的范圍。根據(jù)本實施方式，去除從最亮灰度等級起規(guī)定范圍的等級，決定最大灰度等級 Pc,因此能夠大幅降低背光源的耗電量。此時，當在邊界部存在灰度等級較大的像素時，以此優(yōu)先來決定最大灰度等級Pc。因此，圖6所示的邊界部603中的灰度溢出614 變小，并能夠抑制隨之產(chǎn)生的亮度階梯差615和陰影部分607。[實施例2]圖7是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實施例的框圖。其結構以上述第一實 施例(圖1)為基礎，對相同的元件標記相同的符號。對與圖1不同的部位進行說明。區(qū)域內灰度值檢測部102檢測輸入影像信號的灰度等級，根據(jù)檢測結果制作灰 度等級的區(qū)域內直方圖。此外，在子區(qū)域201內去除從最明亮的灰度等級起2種規(guī)定范 圍(ml%，m2%)內的像素的灰度等級，求取剩余的灰度等級中最明亮的灰度等級，求 取2種區(qū)域內最大灰度等級Pal、Pa2。此時，若設定為ml < m2，貝U Pal 2 Pa2。例如 設定為ml = l%，m2 = 3%等。邊界部灰度值檢測部103與圖1同樣地求取邊界部最大灰度等級Pb。背光源控 制值決定部104，以由區(qū)域內灰度值檢測部102求出的2種區(qū)域內最大灰度等級Pal、Pa2 為輸入，根據(jù)從邊界部灰度值檢測部103輸入的邊界部最大灰度等級Pb，選擇區(qū)域內最 大灰度等級Pal、Pa2中的一方。S卩，當Pb大于Pa2時選擇較大的灰度等級Pal作為最 大灰度等級Pc，當Pb小于Pa2時選擇較小的灰度等級Pa2作為最大灰度等級Pc。根據(jù)本實施例，當在邊界部存在灰度等級較大的像素時，從直方圖的高階起去 除的范圍變窄(采用ml%)，因此邊界部的灰度溢出變小，能夠抑制隨之產(chǎn)生的亮度階 梯差。[實施例3]圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第三實施例的框圖。其結構以上述第一實 施例(圖1)為基本，對相同的元件標記相同的符號。對與圖1不同的部位進行說明。區(qū)域內灰度值檢測部102與圖1同樣地求取區(qū)域內最大灰度等級Pa。邊界部灰 度值檢測部103與圖1同樣地求取邊界部最大灰度等級Pb。新設置的邊界部灰度值比較部110將屬于邊界部305的像素組的灰度等級與相鄰 子區(qū)域的相對的像素組的灰度等級進行比較，對于其差值大于閾值的像素，以將其從檢 測對象中排除的方式對邊界部灰度值檢測部103發(fā)送統(tǒng)計指令信號Sc，其中，邊界部305 是邊界部灰度值檢測部102的檢測對象。S卩，當使用圖3進行說明時，將屬于邊界部305的各像素的灰度等級(Q1， Q2···)分別與位于相鄰的子區(qū)域的相對位置的各像素的灰度等級(Q1’，Q2’…)進行 比較。如果灰度等級的差IQ1-Q1’ |、IQ2-Q2' |為閾值以下，則使統(tǒng)計指令信號Sc為 ON(執(zhí)行)，如果大于閾值，則使統(tǒng)計指令信號Sc為OFF (不執(zhí)行)。邊界部灰度值檢 測部103根據(jù)指令信號Sc執(zhí)行計入邊界部直方圖的統(tǒng)計動作。閾值設定為灰度等級的動 態(tài)范圍(上限值與下限值的差)的例如3%以下。根據(jù)本實施例，邊界部灰度值檢測部103僅對邊界線兩側的灰度等級接近的像 素進行計入邊界部直方圖的統(tǒng)計。由于亮度階梯差在邊界兩側的亮度接近的情況下較為 顯眼，因此具有更可靠地抑制亮度階梯差的產(chǎn)生的效果。另外，在上述本發(fā)明的實施方式的說明中，按每個子區(qū)域求出子區(qū)域內整體的 最大灰度等級Pa和該子區(qū)域的與相鄰子區(qū)域相鄰的邊界部的最大灰度等級Pb，但是并不 限定于此。例如，也可以求取子區(qū)域的邊界部的灰度等級和除了該邊界部之外的中央部的最大灰度等級。此外，也可以通過求取子區(qū)域內整體的直方圖、并從該直方圖去除中 央部的直方圖來求取邊界部的最大灰度等級。即，只要能夠求取從整體上觀察某子區(qū)域 時(即除了邊界部之外的中央部或包含該中央部的子區(qū)域整體)的最大灰度等級、和該子 區(qū)域的邊界部的最大灰度等級即可，可以使用任意方法。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，其具備根據(jù)輸入影像信號的灰度等級來控制像素的透過率的 液晶面板、和從背面照射該液晶面板的背光源，該液晶顯示裝置的特征在于所述液晶面板的面板上的像素被分割為多個由像素組構成的子區(qū)域，所述背光源由 與該子區(qū)域對應的多個光源塊構成，具備用于單獨地控制該光源塊的背光源控制電路，該控制電路， 在所述各子區(qū)域，根據(jù)與相鄰子區(qū)域的邊界部處的輸入影像信號求取第一最大灰 度等級，根據(jù)所述邊界部以外的部分或該子區(qū)域處的輸入影像信號求取第二最大灰度等 級；使用所述第一最大灰度等級與所述第二最大灰度等級的任一個較大的值，計算所述 各光源塊的控制數(shù)據(jù)，從而單獨地控制各光源塊的亮度。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述第一和第二最大灰度等級，分別通過去除所述邊界部和該邊界部以外的部分或 該子區(qū)域處的高階規(guī)定范圍的像素的最大灰度等級而進行求取。
3.一種液晶顯示裝置，具備根據(jù)輸入影像信號的灰度等級來控制像素的透過率的液 晶面板、和從背面照射該液晶面板的背光源，該液晶顯示裝置的特征在于所述液晶面板的面板上的像素被分割為多個由像素組構成的子區(qū)域，所述背光源由 與該子區(qū)域對應的多個光源塊構成， 所述液晶顯示裝置包括區(qū)域內灰度值檢測部，其對每個該子區(qū)域檢測輸入影像信號的灰度等級，在該子區(qū) 域內從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定范圍(m%)內的像素的灰度等級，檢測區(qū)域內 最大灰度等級Pa;邊界部灰度值檢測部，其對屬于該子區(qū)域內的區(qū)域邊界部的像素組，從最明亮的灰 度等級起去除高階規(guī)定范圍(n%)內的像素的灰度等級，檢測邊界部最大灰度等級Pb ；背光源控制值決定部，其選擇所述區(qū)域內最大灰度等級Pa與所述邊界部最大灰度等 級Pb的任一較大的值作為該子區(qū)域的最大灰度等級Pc，根據(jù)該最大灰度等級Pc與灰度 等級上限值Pmax的比來決定背光源控制值K;和背光源控制部，其以基于所述背光源控制值K的背光源亮度對照射該子區(qū)域的光源 塊進行點亮控制。
4.一種液晶顯示裝置，具備根據(jù)輸入影像信號的灰度等級來控制像素的透過率的液 晶面板、和從背面照射該液晶面板的背光源，該液晶顯示裝置的特征在于所述液晶面板的面板上的像素被分割為多個由像素組構成的子區(qū)域，所述背光源由 與該子區(qū)域對應的多個光源塊構成， 所述液晶顯示裝置包括區(qū)域內灰度值檢測部，其對每個該子區(qū)域檢測輸入影像信號的灰度等級，在該子區(qū) 域內從最明亮的灰度等級起去除兩種規(guī)定范圍(ml%，m2%)內的像素的灰度等級，檢 測兩種區(qū)域內最大灰度等級Pal、Pa2 ；邊界部灰度值檢測部，其對屬于該子區(qū)域內的區(qū)域邊界部的像素組，從最明亮的灰 度等級起去除高階規(guī)定范圍(n%)內的像素的灰度等級，檢測邊界部最大灰度等級Pb ； 背光源控制值決定部，其根據(jù)所述邊界部最大灰度等級Pb，選擇所述區(qū)域內最大灰度等級Pal、Pa2的一者作為該子區(qū)域的最大灰度等級Pc，根據(jù)該最大灰度等級Pc與灰 度等級上限值Pmax的比來決定背光源控制值K ；和背光源控制部，其以基于所述背光源控制值K的背光源亮度對照射該子區(qū)域的光源 塊進行點亮控制。
5.如權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于具備邊界部灰度值比較部，其將屬于區(qū)域邊界部的像素組的灰度等級與相鄰子區(qū)域 的相對的像素組的灰度等級進行比較，將其差值大于閾值的像素從檢測對象中排除，其 中，所述區(qū)域邊界部作為所述邊界部灰度值檢測部的檢測對象。
6.一種背光源控制方法，是具備從背面照射液晶面板的背光源的液晶顯示裝置的背 光源控制方法，該背光源控制方法的特征在于所述液晶面板的面板上的像素被分割為多個由像素組構成的子區(qū)域，所述背光源由 與該子區(qū)域對應的多個光源塊構成，對每個該子區(qū)域檢測輸入影像信號的灰度等級，在該子區(qū)域內從最明亮的灰度等級 起去除高階規(guī)定范圍(m%)內的像素的灰度等級，檢測區(qū)域內最大灰度等級Pa，對屬于該子區(qū)域內的區(qū)域邊界部的像素組，從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定范 圍(n%)內的像素的灰度等級，檢測邊界部最大灰度等級Pb，選擇所述區(qū)域內最大灰度等級Pa與所述邊界部最大灰度等級Pb的任一較大的值作為 該子區(qū)域的最大灰度等級Pc，根據(jù)該最大灰度等級Pc與灰度等級上限值Pmax的比來決 定背光源控制值K，以基于所述背光源控制值K的背光源亮度對照射該子區(qū)域的光源塊進行點亮控制。
7.一種背光源控制方法，是具備從背面照射液晶面板的背光源的液晶顯示裝置的背 光源控制方法，該背光源控制方法的特征在于所述液晶面板的面板上的像素被分割為多個由像素組構成的子區(qū)域，所述背光源由 與該子區(qū)域對應的多個光源塊構成，對每個該子區(qū)域檢測輸入影像信號的灰度等級，在該子區(qū)域內從最明亮的灰度等級 起去除兩種規(guī)定范圍(ml%，m2%)內的像素的灰度等級，檢測兩種區(qū)域內最大灰度等 級 Pal、Pa2,對屬于該子區(qū)域內的區(qū)域邊界部的像素組，從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定范 圍(n%)內的像素的灰度等級，檢測邊界部最大灰度等級Pb，根據(jù)所述邊界部最大灰度等級Pb，選擇所述區(qū)域內最大灰度等級Pal、Pa2的一者作 為該子區(qū)域的最大灰度等級Pc，根據(jù)該最大灰度等級Pc與灰度等級上限值Pmax的比來 決定背光源控制值K，以基于所述背光源控制值K的背光源亮度對照射該子區(qū)域的光源塊進行點亮控制。
8.如權利要求6所述的背光源控制方法，其特征在于在對所述邊界部最大灰度等級Pb進行檢測時，將屬于所述區(qū)域邊界部的像素組的灰 度等級與相鄰子區(qū)域的相對的像素組的灰度等級進行比較，將其差值大于閾值的像素從 檢測對象中排除。
全文摘要
本發(fā)明提供液晶顯示裝置和背光源控制方法。區(qū)域內灰度值檢測部(102)，按每個子區(qū)域檢測輸入影像信號的灰度等級，在子區(qū)域內從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定范圍(m％)內的像素的灰度等級，檢測區(qū)域內最大灰度等級(Pa)。邊界部灰度值檢測部(103)，對屬于子區(qū)域內的區(qū)域邊界部的像素組，從最明亮的灰度等級起去除高階規(guī)定范圍(n％)內的像素的灰度等級，檢測邊界部最大灰度等級(Pb)。背光源控制值決定部(104)，選擇區(qū)域內最大灰度等級(Pa)與邊界部最大灰度等級(Pb)中的任一較大的值作為該子區(qū)域的最大灰度等級(Pc)，根據(jù)最大灰度等級(Pc)與灰度等級上限值(Pmax)的比來決定背光源控制值(K)。
文檔編號G09G3/36GK102013239SQ20101024289
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權日2009年9月7日
發(fā)明者大木佑哉, 田中和彥, 都留康隆 申請人:日立民用電子株式會社