影像显示装置的制作方法
专利名称：影像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对液晶面板进行照明的背光源的发光强度控制。
背景技术：
LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)通过液晶面板对来自背光源的照明 光进行调制而显示期望的影像。包含于背光源中的光源也可以是多个。另外，包含于背光 源中的各光源的发光强度也可以不是同样地而是个别地被控制。通过对各光源的发光强度 进行个别控制，可以期待扩大显示动态范围、低功耗化等效果。例如，专利文献1记载的透射型显示器装置进行与将液晶面板的显示画面分割而 得到的多个区域分别对应的背光源亮度的控制。具体而言，专利文献1记载的透射型显示 器装置根据各区域内的影像信号的最大值来决定与该区域对应的背光源亮度。专利文献1 日本特开2008-122713号公报
发明内容
专利文献1记载的透射型显示器装置根据在可以对背光源亮度进行个别控制的 区域(发光区域)中分别包含的影像信号来决定代表值，并根据该代表值来决定背光源亮 度。在这样的背光源亮度的控制中，有时使观察者察觉到不自然的亮度变动。例如，在显示烟花的影像的情况下，使明亮的(高亮度的)目标(以下，称为亮点) 在暗的(低亮度的)背景中逐渐移动的影像成为显示对象。根据上述以往技术的背光源亮 度的控制，对包含亮点的发光区域提供高的背光源亮度，对不包含亮点的发光区域提供低 的背光源亮度。然后，每当伴随移动而亮点跨越发光区域的边界时，产生背光源亮度的高低 逆转。即，亮点流入的发光区域的背光源亮度急剧地上升，亮点流出的发光区域的背光源亮 度急剧地下降。由于观察者能够察觉到这样的背光源亮度变动，所以有时造成不适感。因此，本发明的目的在于提供一种抑制产生不自然的亮度变动的影像显示装置。本发明的一个方式提供一种影像显示装置，其特征在于，具备多个光源，以能够 个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板，对来自上述多个光源的照明光进行调制而 使影像显示在显示区域中；第1计算部，根据小区域的影像信号，计算出对上述小区域分别 分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比于在空间上更细小地分割上述显示区域 而得到的区域，该照明区域是与上述多个光源的空间性配置对应地假想地分割上述显示区 域而得到的区域；第2计算部，根据上述照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合 对该多个小区域分配的多个上述第2发光强度来进行运算，计算出对上述多个光源分别分 配的上述第1发光强度；以及控制部，按照上述第1发光强度，使上述多个光源分别点亮。根据本发明，可以提供一种抑制产生不自然的亮度变动的影像显示装置。
图1是示出第1实施方式的液晶显示装置的框图。
3
图2A是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图2B是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图2C是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图2D是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图3是示出图1的发光强度决定部的图。图4是用于说明成为图3的发光强度决定部的处理对象的小区域以及照明区域的 图。图5是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。图6是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。图7是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。图8是用于说明通过图3的光源发光强度计算部进行的权重系数的分配方式的 图。图9是示出由图3的光源发光强度计算部分配的权重系数的空间性分布的曲线。图IOA是用于补充说明通过图3的发光强度决定部进行的处理的效果的图。图IOB是示出图IOA的烟花的各轨迹剖面中的输入影像以及各点亮图案的亮度分 布的图。图11是示出图1的信号校正部的图。图12是示出通过包含在图1的背光源中的光源而进行照明的照明区域中的亮度 的空间性分布的曲线。图13是示出图1的液晶面板以及液晶控制部的图。(符号说明)10 信号校正部；11 亮度分布计算部；12 伽玛变换部；13 除法部；14 伽玛校正 部；20 液晶控制部；21 信号线驱动电路；22 扫描线驱动电路；30 液晶面板；31 阵列基 板；32 像素；33 开关元件；34 像素电极；35 :液晶层；36 相对电极；37 辅助电容；38 信号线；39 扫描线；40 背光源控制部；50 背光源；51 光源；100 发光强度决定部；110 小区域发光强度计算部；111 最大值计算部；112 伽玛变换部；120 光源发光强度计算 部；210 小区域发光强度计算部；211 :RGB最大值计算部；212 伽玛变换部；213 平均值计 算部；214 乘法部；310 小区域发光强度计算部；311 最大值/最小值计算部；312 第1伽 玛变换部；313 中心值计算部；314 乘法部；315 第2伽玛变换部。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。(第1实施方式)如图1所示，本发明的第1实施方式的影像显示装置具有信号校正部10、液晶控制 部20、液晶面板30、背光源控制部40、背光源50以及发光强度决定部100。背光源50按照来自背光源控制部40的控制，对液晶面板30进行照明。背光源50 包含可以对发光强度进行个别控制的多个光源51。背光源50也可以通过任意的既存或者 将来的结构来实现。例如，如图2A以及图2B所示，背光源50也可以构成为分布有对液晶 面板30的背面进行直接照明的点状的多个光源51。或者，背光源50也可以如图2C所示构成为并列有对液晶面板30的背面进行直接照明的板状的光源51。将图2A至图2C那样 的光源51的配置方式称为直下式。另一方面，也可以如图2D所示，按照所谓侧光式(edge light)配置光源51。在侧光式中，将光源51不是配置在液晶面板30的背面而是配置在侧 面中，通过导光板或者反射器(在图2D中未示出)，使来自光源51的照明光导入到液晶面 板30的背面。多个光源51既可以分别由单一的发光元件来构成，也可以由空间上相接近地配 置的一群发光元件构成。另外，作为构成光源51的发光元件，可以应用LED、冷阴极管、以及 热阴极管等，但不限于这些。特别，LED的可以发光的最大亮度以及最小亮度的幅度较广， 且易于实现较广的动态范围，所以作为发光元件是优选的。光源51分别通过背光源控制部 40对发光强度(发光亮度)以及发光定时进行个别控制。背光源控制部40依照由发光强度决定部100决定的各光源51的发光强度，使各 光源51在规定的发光定时点亮。发光强度决定部100根据所输入的影像信号来决定各光源51的发光强度，并输入 到信号校正部10以及背光源控制部40。具体而言，发光强度决定部100通过进行2个阶段 的发光强度计算处理，来决定各光源51的发光强度。发光强度决定部100包括用于分别进 行上述2个阶段的发光强度计算处理的小区域发光强度计算部110以及光源发光强度计算 部 120。小区域发光强度计算部110根据所输入的影像信号来计算出对各小区域分配的 发光强度。此处，小区域是指将液晶面板30的显示区域在空间上分割而得到的区域。另一 方面，作为针对小区域的用语，而在本申请说明书中使用了照明区域这样的用语。照明区域 是指，各光源51对液晶面板30进行照明的区域。另外，此处所称的“进行照明”是指“专门 进行照明”程度的意思。即，某照明区域的一部分也可以通过来自与其他照明区域对应的光 源51的照明光来进行照明。换言之，照明区域是按照光源51的空间性的配置，假想地分割 液晶面板30的显示区域而得到的区域。于是，上述小区域是与照明区域相比更细小地分割 液晶面板30的显示区域而得到的区域。例如，在图4中，与各光源51对应的照明区域401(用黑圆表示中心)是按照各光 源51的空间性配置，通过照明区域边界402(用实线表示)假想地分割液晶面板30的显 示区域而得到的区域。于是，小区域403 (例如，用斜线涂满区域表示)是通过小区域边界 404(用虚线表示)与上述照明区域401相比将液晶面板30的显示区域更细小地分割而得 到的区域。小区域发光强度计算部110根据与该小区域对应的计算区域的影像信号来计算 出该小区域的发光强度。此处，计算区域既可以是与小区域相同的区域，也可以是包括小 区域的一部分但不包括其他部分的区域，也可以是包括小区域整体以及其他周边区域的区 域。另外，计算区域的决定手法也可以在多个小区域之间不同。换言之，计算区域是用于计 算小区域的发光强度的任意区域。以下，使用图5，对小区域发光强度计算部110的一个例子进行说明。图5的小区 域发光强度计算部Iio包括最大值计算部111以及伽玛变换部112。最大值计算部111计算出与各小区域对应的计算区域内的影像信号的最大值。 即，最大值计算部111计算出计算区域内的最大影像信号值。最大值计算部111将最大影
5像信号值输入到伽玛变换部112。伽玛变换部112对来自最大值计算部111的最大影像信号值实施伽玛变换。具体 而言，伽玛变换部112进行用于将影像信号值变换为相对亮度的伽玛变换。例如，如果影像 信号值的可变化区域是0以上255以下(8比特值)，则伽玛变换部112按照下式(1)进行 伽玛变换。
权利要求
一种影像显示装置，其特征在于，具备多个光源，以能够个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板，对来自上述多个光源的照明光进行调制而使影像显示在显示区域中；第1计算部，根据小区域的影像信号，计算出对上述小区域分别分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比在空间上更细小地分割上述显示区域而得到的区域，该照明区域是与上述多个光源的空间性配置对应地假想地分割上述显示区域而得到的区域；第2计算部，根据上述照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合对该多个小区域分配的多个上述第2发光强度来进行运算，计算出对上述多个光源分别分配的上述第1发光强度；以及控制部，按照上述第1发光强度，使上述多个光源分别点亮。
2.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于上述第2计算部使用根据上述照明区域与上述多个小区域的位置关系而提供的权重 系数，根据多个上述第2发光强度的加权平均，计算出上述第1发光强度。
3.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于上述权重系数随着从上述照明区域的中心到上述小区域的空间性距离变大而变小。
4.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于上述第1计算部根据与上述小区域分别对应的计算区域中包含的多个影像信号的最 大值，分别计算出多个上述第2发光强度。
5.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于上述第1计算部根据与上述小区域分别对应的计算区域中包含的多个影像信号中的 明亮度的最大值以及最小值之间的中心值，分别计算出多个上述第2发光强度。
6.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于上述第1计算部根据上述小区域各自中包含的多个影像信号中的亮度的平均值，分别 计算出上述第2发光强度。
全文摘要
影像显示装置具备包含多个光源的背光源(50)，该多个光源按照能够个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板(30)，对来自多个光源的照明光进行调制而使影像显示在显示区域中；发光强度决定部(100)，包含第1计算部和第2计算部，该第1计算部根据小区域的影像信号，计算出对小区域分别分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比于在空间上更细小地分割上述显示区域而得到的区域，该照明区域是与多个光源的空间性配置对应地假想地分割显示区域而得到的区域；该第2计算部根据照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合对多个小区域分配的多个第2发光强度来进行运算，计算出对多个光源分别分配的第1发光强度；以及控制部(40)，按照第1发光强度，使多个光源分别点亮。
文档编号G09G3/34GK101983400SQ20098010364
公开日2011年3月2日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者佐野雄磨, 野中亮助, 马场雅裕 申请人:株式会社东芝
技术领域：
本发明涉及对液晶面板进行照明的背光源的发光强度控制。
背景技术：
LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)通过液晶面板对来自背光源的照明 光进行调制而显示期望的影像。包含于背光源中的光源也可以是多个。另外，包含于背光 源中的各光源的发光强度也可以不是同样地而是个别地被控制。通过对各光源的发光强度 进行个别控制，可以期待扩大显示动态范围、低功耗化等效果。例如，专利文献1记载的透射型显示器装置进行与将液晶面板的显示画面分割而 得到的多个区域分别对应的背光源亮度的控制。具体而言，专利文献1记载的透射型显示 器装置根据各区域内的影像信号的最大值来决定与该区域对应的背光源亮度。专利文献1 日本特开2008-122713号公报
发明内容
专利文献1记载的透射型显示器装置根据在可以对背光源亮度进行个别控制的 区域(发光区域)中分别包含的影像信号来决定代表值，并根据该代表值来决定背光源亮 度。在这样的背光源亮度的控制中，有时使观察者察觉到不自然的亮度变动。例如，在显示烟花的影像的情况下，使明亮的(高亮度的)目标(以下，称为亮点) 在暗的(低亮度的)背景中逐渐移动的影像成为显示对象。根据上述以往技术的背光源亮 度的控制，对包含亮点的发光区域提供高的背光源亮度，对不包含亮点的发光区域提供低 的背光源亮度。然后，每当伴随移动而亮点跨越发光区域的边界时，产生背光源亮度的高低 逆转。即，亮点流入的发光区域的背光源亮度急剧地上升，亮点流出的发光区域的背光源亮 度急剧地下降。由于观察者能够察觉到这样的背光源亮度变动，所以有时造成不适感。因此，本发明的目的在于提供一种抑制产生不自然的亮度变动的影像显示装置。本发明的一个方式提供一种影像显示装置，其特征在于，具备多个光源，以能够 个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板，对来自上述多个光源的照明光进行调制而 使影像显示在显示区域中；第1计算部，根据小区域的影像信号，计算出对上述小区域分别 分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比于在空间上更细小地分割上述显示区域 而得到的区域，该照明区域是与上述多个光源的空间性配置对应地假想地分割上述显示区 域而得到的区域；第2计算部，根据上述照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合 对该多个小区域分配的多个上述第2发光强度来进行运算，计算出对上述多个光源分别分 配的上述第1发光强度；以及控制部，按照上述第1发光强度，使上述多个光源分别点亮。根据本发明，可以提供一种抑制产生不自然的亮度变动的影像显示装置。
图1是示出第1实施方式的液晶显示装置的框图。
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图2A是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图2B是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图2C是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图2D是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。图3是示出图1的发光强度决定部的图。图4是用于说明成为图3的发光强度决定部的处理对象的小区域以及照明区域的 图。图5是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。图6是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。图7是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。图8是用于说明通过图3的光源发光强度计算部进行的权重系数的分配方式的 图。图9是示出由图3的光源发光强度计算部分配的权重系数的空间性分布的曲线。图IOA是用于补充说明通过图3的发光强度决定部进行的处理的效果的图。图IOB是示出图IOA的烟花的各轨迹剖面中的输入影像以及各点亮图案的亮度分 布的图。图11是示出图1的信号校正部的图。图12是示出通过包含在图1的背光源中的光源而进行照明的照明区域中的亮度 的空间性分布的曲线。图13是示出图1的液晶面板以及液晶控制部的图。(符号说明)10 信号校正部；11 亮度分布计算部；12 伽玛变换部；13 除法部；14 伽玛校正 部；20 液晶控制部；21 信号线驱动电路；22 扫描线驱动电路；30 液晶面板；31 阵列基 板；32 像素；33 开关元件；34 像素电极；35 :液晶层；36 相对电极；37 辅助电容；38 信号线；39 扫描线；40 背光源控制部；50 背光源；51 光源；100 发光强度决定部；110 小区域发光强度计算部；111 最大值计算部；112 伽玛变换部；120 光源发光强度计算 部；210 小区域发光强度计算部；211 :RGB最大值计算部；212 伽玛变换部；213 平均值计 算部；214 乘法部；310 小区域发光强度计算部；311 最大值/最小值计算部；312 第1伽 玛变换部；313 中心值计算部；314 乘法部；315 第2伽玛变换部。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。(第1实施方式)如图1所示，本发明的第1实施方式的影像显示装置具有信号校正部10、液晶控制 部20、液晶面板30、背光源控制部40、背光源50以及发光强度决定部100。背光源50按照来自背光源控制部40的控制，对液晶面板30进行照明。背光源50 包含可以对发光强度进行个别控制的多个光源51。背光源50也可以通过任意的既存或者 将来的结构来实现。例如，如图2A以及图2B所示，背光源50也可以构成为分布有对液晶 面板30的背面进行直接照明的点状的多个光源51。或者，背光源50也可以如图2C所示构成为并列有对液晶面板30的背面进行直接照明的板状的光源51。将图2A至图2C那样 的光源51的配置方式称为直下式。另一方面，也可以如图2D所示，按照所谓侧光式(edge light)配置光源51。在侧光式中，将光源51不是配置在液晶面板30的背面而是配置在侧 面中，通过导光板或者反射器(在图2D中未示出)，使来自光源51的照明光导入到液晶面 板30的背面。多个光源51既可以分别由单一的发光元件来构成，也可以由空间上相接近地配 置的一群发光元件构成。另外，作为构成光源51的发光元件，可以应用LED、冷阴极管、以及 热阴极管等，但不限于这些。特别，LED的可以发光的最大亮度以及最小亮度的幅度较广， 且易于实现较广的动态范围，所以作为发光元件是优选的。光源51分别通过背光源控制部 40对发光强度(发光亮度)以及发光定时进行个别控制。背光源控制部40依照由发光强度决定部100决定的各光源51的发光强度，使各 光源51在规定的发光定时点亮。发光强度决定部100根据所输入的影像信号来决定各光源51的发光强度，并输入 到信号校正部10以及背光源控制部40。具体而言，发光强度决定部100通过进行2个阶段 的发光强度计算处理，来决定各光源51的发光强度。发光强度决定部100包括用于分别进 行上述2个阶段的发光强度计算处理的小区域发光强度计算部110以及光源发光强度计算 部 120。小区域发光强度计算部110根据所输入的影像信号来计算出对各小区域分配的 发光强度。此处，小区域是指将液晶面板30的显示区域在空间上分割而得到的区域。另一 方面，作为针对小区域的用语，而在本申请说明书中使用了照明区域这样的用语。照明区域 是指，各光源51对液晶面板30进行照明的区域。另外，此处所称的“进行照明”是指“专门 进行照明”程度的意思。即，某照明区域的一部分也可以通过来自与其他照明区域对应的光 源51的照明光来进行照明。换言之，照明区域是按照光源51的空间性的配置，假想地分割 液晶面板30的显示区域而得到的区域。于是，上述小区域是与照明区域相比更细小地分割 液晶面板30的显示区域而得到的区域。例如，在图4中，与各光源51对应的照明区域401(用黑圆表示中心)是按照各光 源51的空间性配置，通过照明区域边界402(用实线表示)假想地分割液晶面板30的显 示区域而得到的区域。于是，小区域403 (例如，用斜线涂满区域表示)是通过小区域边界 404(用虚线表示)与上述照明区域401相比将液晶面板30的显示区域更细小地分割而得 到的区域。小区域发光强度计算部110根据与该小区域对应的计算区域的影像信号来计算 出该小区域的发光强度。此处，计算区域既可以是与小区域相同的区域，也可以是包括小 区域的一部分但不包括其他部分的区域，也可以是包括小区域整体以及其他周边区域的区 域。另外，计算区域的决定手法也可以在多个小区域之间不同。换言之，计算区域是用于计 算小区域的发光强度的任意区域。以下，使用图5，对小区域发光强度计算部110的一个例子进行说明。图5的小区 域发光强度计算部Iio包括最大值计算部111以及伽玛变换部112。最大值计算部111计算出与各小区域对应的计算区域内的影像信号的最大值。 即，最大值计算部111计算出计算区域内的最大影像信号值。最大值计算部111将最大影
5像信号值输入到伽玛变换部112。伽玛变换部112对来自最大值计算部111的最大影像信号值实施伽玛变换。具体 而言，伽玛变换部112进行用于将影像信号值变换为相对亮度的伽玛变换。例如，如果影像 信号值的可变化区域是0以上255以下(8比特值)，则伽玛变换部112按照下式(1)进行 伽玛变换。
权利要求
一种影像显示装置，其特征在于，具备多个光源，以能够个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板，对来自上述多个光源的照明光进行调制而使影像显示在显示区域中；第1计算部，根据小区域的影像信号，计算出对上述小区域分别分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比在空间上更细小地分割上述显示区域而得到的区域，该照明区域是与上述多个光源的空间性配置对应地假想地分割上述显示区域而得到的区域；第2计算部，根据上述照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合对该多个小区域分配的多个上述第2发光强度来进行运算，计算出对上述多个光源分别分配的上述第1发光强度；以及控制部，按照上述第1发光强度，使上述多个光源分别点亮。
2.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于上述第2计算部使用根据上述照明区域与上述多个小区域的位置关系而提供的权重 系数，根据多个上述第2发光强度的加权平均，计算出上述第1发光强度。
3.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于上述权重系数随着从上述照明区域的中心到上述小区域的空间性距离变大而变小。
4.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于上述第1计算部根据与上述小区域分别对应的计算区域中包含的多个影像信号的最 大值，分别计算出多个上述第2发光强度。
5.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于上述第1计算部根据与上述小区域分别对应的计算区域中包含的多个影像信号中的 明亮度的最大值以及最小值之间的中心值，分别计算出多个上述第2发光强度。
6.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于上述第1计算部根据上述小区域各自中包含的多个影像信号中的亮度的平均值，分别 计算出上述第2发光强度。
全文摘要
影像显示装置具备包含多个光源的背光源(50)，该多个光源按照能够个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板(30)，对来自多个光源的照明光进行调制而使影像显示在显示区域中；发光强度决定部(100)，包含第1计算部和第2计算部，该第1计算部根据小区域的影像信号，计算出对小区域分别分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比于在空间上更细小地分割上述显示区域而得到的区域，该照明区域是与多个光源的空间性配置对应地假想地分割显示区域而得到的区域；该第2计算部根据照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合对多个小区域分配的多个第2发光强度来进行运算，计算出对多个光源分别分配的第1发光强度；以及控制部(40)，按照第1发光强度，使多个光源分别点亮。
文档编号G09G3/34GK101983400SQ20098010364
公开日2011年3月2日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者佐野雄磨, 野中亮助, 马场雅裕 申请人:株式会社东芝
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