專利名稱：顯示設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示設(shè)備和方法、存儲(chǔ)介質(zhì)、和程序。本發(fā)明尤其涉及適于 顯示活動(dòng)圖像的顯示設(shè)備和方法、存儲(chǔ)介質(zhì)、以及程序。
背景技術(shù)：
由基于NTSC (國(guó)家電視制式委員會(huì))系統(tǒng)或者HD (高清晰度電視)系 統(tǒng)的傳統(tǒng)顯示設(shè)備一分鐘顯示的幀(場(chǎng))的數(shù)目是60幀(更確切地說，每分 鐘59.94幀)。
在下文中將把一分鐘顯示的幀數(shù)目稱為"幀頻(frame rate)"。
基于PAL (逐行倒相)的顯示設(shè)備的幀頻是每分鐘50幀。此外，電影的 幀頻是每分鐘24幀。
在每秒鐘60幀到24幀顯示的圖像中，出現(xiàn)了諸如活動(dòng)圖像變模糊(模 糊)(運(yùn)動(dòng)模糊)或者急動(dòng)(急動(dòng))之類的活動(dòng)圖像質(zhì)量惡化。尤其是，在其 中在每個(gè)幀的周期期間保持顯示的所謂的"保持類型顯示設(shè)備"中，活動(dòng)圖 〈象模糊的出現(xiàn)是明顯的。
傳統(tǒng)上，存在有這樣的技術(shù)，其中執(zhí)行與先前顯示數(shù)據(jù)的比較，并且對(duì) 于具有任何改變的像素，將被強(qiáng)調(diào)以具有大于或等于那個(gè)改變的改變量的顯 示數(shù)據(jù)寫入到像素中，以便導(dǎo)致改變大于或等于與初始的顯示數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的 值。此外，基于此時(shí)液晶的光學(xué)響應(yīng)，為具有多個(gè)區(qū)域的照明設(shè)備中的每個(gè) 區(qū)域控制光源的發(fā)光定時(shí)和發(fā)光周期(例如，參見專利文獻(xiàn)l)。
還存在有這樣的液晶顯示設(shè)備，其中由發(fā)光電路通過脈寬調(diào)制發(fā)光來控 制具有熒光材料薄膜、用于發(fā)射紅、綠、和藍(lán)光的熒光燈的光，并且將視頻信號(hào)寫到液晶面板，以便使該焚光燈用作該液晶面板的背光。此外，利用在 熒光燈中提供的發(fā)射綠光的熒光材料，在斷開光之后光量達(dá)到發(fā)光周期的十
分之一的時(shí)間周期變?yōu)閘毫秒或者更少(例如，參見專利文獻(xiàn)2)。 [專利文獻(xiàn)1]日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開第2001-125067號(hào) [專利文獻(xiàn)2]日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開第2002-105447號(hào)
發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)用作保持類型顯示設(shè)備的直視式或者反射式LCD顯示設(shè)備顯示在它 的顯示屏幕上移動(dòng)的圖像(圖像對(duì)象)時(shí)，察覺到活動(dòng)圖像模糊。該活動(dòng)圖 像模糊由在視網(wǎng)膜上形成的圖像中的移位所導(dǎo)致，該移位被稱為在其中使眼 睛跟蹤在顯示屏幕上移動(dòng)的圖像(圖像對(duì)象)的跟蹤視覺中的視網(wǎng)膜滑動(dòng) (retinal slip )(視網(wǎng)膜滑動(dòng))(由Nihon Shikaku Gakkai、 Asakura Shoten等人 編輯的shikaku Jouho Shori Handbook的393頁)。從以60或者更少幀頻每秒 顯示并且包括活動(dòng)圖像對(duì)象的典型圖像中，感覺到大量的運(yùn)動(dòng)模糊。
為了減少這樣的運(yùn)動(dòng)模糊，還考慮在比其中顯示一幀的周期更短的時(shí)間 周期中、以脈沖的方式(即，以相對(duì)于時(shí)間的矩形波形的方式)發(fā)射光。然 而，利用這樣的顯示器，在其中用固定視線(視點(diǎn))觀看所顯示的圖像的固 定視覺中，相對(duì)于快速移動(dòng)的圖像對(duì)象，感覺到其中圖像運(yùn)動(dòng)被離散地看見 (即，故以急動(dòng)方式看見)的急動(dòng)(jerkiness )。
已經(jīng)鑒于這樣的情況而做出了本發(fā)明，而且本發(fā)明的目的是使其中在每 個(gè)幀的周期期間保持顯示的所謂的"保持類型顯示設(shè)備"以較小的幀頻顯示 難以感覺到運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖像。
本發(fā)明的顯示設(shè)備包括顯示裝置，用于在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕各 個(gè)像素的顯示；以及顯示控制裝置，用于控制顯示裝置的顯示，以便在該幀 的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕 的亮度。
顯示控制裝置可以包括同步信號(hào)生成裝置，用于生成與幀同步的同步 信號(hào)；順序信號(hào)生成裝置，用于基于該同步信號(hào)生成順序信號(hào)，該順序信號(hào) 在所述幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序增加或者隨著時(shí)間順序減少；以及亮度 控制裝置，用于基于該順序信號(hào)控制屏幕的亮度。
通過控制光源的亮度，顯示控制裝置可以控制顯示裝置的顯示，以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
光源可以包括LED (發(fā)光二極管)。
通過由PWM(脈沖寬度調(diào)制)系統(tǒng)控制光源的亮度，顯示控制裝置可 以控制顯示裝置的顯示，以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間 順序地減少屏幕的亮度。
顯示設(shè)備還可以包括運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)顯示圖像的運(yùn)動(dòng)量； 存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)用作參考的光發(fā)射強(qiáng)度；以及確定裝置，用于基于所存 儲(chǔ)的光發(fā)射強(qiáng)度和所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)量，確定定義了以下特征的特征值，該特征 用于利用不變的、用于該幀的光發(fā)射強(qiáng)度，隨著時(shí)間順序增加屏幕的亮度或 者隨著時(shí)間順序減少屏幕的亮度。顯示控制裝置可以基于該特征值控制顯示 裝置的顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者 隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
基于人目艮的光i普發(fā)光效率(spectral luminous efficiency),通過在所迷幀 的每個(gè)周期內(nèi)、隨著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地減少三基色中每種 顏色的亮度，顯示控制裝置可以控制該顯示，以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕 的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
顯示控制裝置可以包括校正裝置，用于基于人眼的光鐠發(fā)光效率，校 正用于光的三基色中的每一種的特征值，以便依據(jù)亮度改變以及相對(duì)于光的 三基色中的每一種，抵消在人眼靈敏度方面的改變。該特征值定義了隨著時(shí) 間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度的特征。基于 該校正的特征值，顯示控制裝置可以控制該顯示，以便通過隨著時(shí)間順序地 增加或者隨著時(shí)間順序地減少具有三基色的每個(gè)光源的亮度，隨著時(shí)間順序 地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
本發(fā)明的顯示方法是用于這樣的顯示設(shè)備的顯示方法，在該顯示設(shè)備中， 在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕的各個(gè)像素的顯示。該方法包括顯示控制步驟， 用于控制該顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度 或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
本發(fā)明的存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序是用于這樣的顯示設(shè)備的顯示處理的程序， 在該顯示設(shè)備中，在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕的各個(gè)像素的顯示。該程序包 括顯示控制步驟，用于控制該顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)，隨著時(shí)間 順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。本發(fā)明的程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下的步驟，該計(jì)算機(jī)控制其中在幀的每個(gè)
周期內(nèi)保持屏幕的各個(gè)像素的顯示的顯示設(shè)備，該步驟為顯示控制步驟， 用于控制該顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)，隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮 度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
本發(fā)明的顯示設(shè)備包括顯示裝置，用于在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕的 各個(gè)像素的顯示；以及顯示控制裝置，用于控制顯示裝置的顯示，以便在該 幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏 幕的亮度，其中，基于人眼的光譜發(fā)光效率，通過在所述幀的每個(gè)周期內(nèi)隨 著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地減少亮度，所述顯示控制裝置控制所 述顯示以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的 亮度。
本發(fā)明的顯示方法包括在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕的各個(gè)像素的顯示； 以及控制顯示裝置的顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏 幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度，其中，基于人眼的光譜發(fā)光 效率，通過在所述幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地 減少亮度，控制所述顯示以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間 順序地減少屏幕的亮度。
依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備和方法、存儲(chǔ)介質(zhì)、以及程序，對(duì)顯示進(jìn)行控制， 以便在幀的每個(gè)周期內(nèi)，隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序 地減少屏幕的亮度。
顯示設(shè)備可以是獨(dú)立的設(shè)備，而且可以是，例如信息處理設(shè)備的顯示塊。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，可以顯示圖像。
依據(jù)本發(fā)明，所謂的"保持類型顯示設(shè)備"可以以較低的幀頻顯示難以 察覺到運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖像。
圖1是示出依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的配置的框圖。 圖2是說明用于亮度控制處理的流程圖。 圖3是示出波形信號(hào)示例的圖形。 圖4是示出波形信號(hào)示例的圖形。 圖5是示出波形信號(hào)示例的圖形。圖6是示出波形信號(hào)生成電路的配置示例的圖示。
圖7是示出輸入信號(hào)Vi (t)的示例的圖示。
圖8是示出輸出信號(hào)V。 (t)的示例的圖示。
圖9是示出輸出信號(hào)V。 (t)的更詳細(xì)示例的圖示。
圖IO是示出了整流信號(hào)Vs (t)的示例的圖示。
圖11是示出依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)配置的框圖。 圖12是說明了用于亮度控制的另一個(gè)處理的流程圖。 圖13是示出依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的又一個(gè)配置的框圖。 圖14是示出了依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的還有一個(gè)配置的 框圖。
圖15是示出了光譜發(fā)光效率數(shù)據(jù)的示例的圖形。
圖16是示出了依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的還有一個(gè)配置的 框圖。
圖17是示出了依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)配置的框圖。
附圖標(biāo)記
11顯示控制器，12LCD， 13LED背光，21垂直同步信號(hào)生成器，22 波形數(shù)據(jù)生成器，24DAC, 25電流控制器，31磁盤，32光盤，33磁光盤， 34半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，51顯示控制器，71垂直同步信號(hào)生成器，72運(yùn)動(dòng)量 檢測(cè)器，74波形數(shù)據(jù)生成器，75波形特征確定單元，81參考光發(fā)射強(qiáng)度存 儲(chǔ)單元，101顯示控制器，111PWM驅(qū)動(dòng)電流生成器，131顯示控制器，132 紅色LED背光，133綠色LED背光，134藍(lán)色LED背光，141波形數(shù)據(jù) 生成器，142-1到142-3 DAC, 143-1到143-3電流控制器，151光譜發(fā)光效 率數(shù)據(jù)表，152特征值校正單元，171顯示控制器，172 LCD, 173快門， 174燈，181波形數(shù)據(jù)生成器，182 DAC, 201顯示控制器，202 LED顯示 器，222-1到222-3 LED顯示控制器。
具體實(shí)施例方式
圖1是示出了依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的配置的框圖。顯示 控制器11控制LCD (液晶顯示器)12的顯示以及LED (發(fā)光二極管)背光 13的發(fā)光，其中LCD 12是顯示設(shè)備的一個(gè)示例，而且LED背光13是用于向顯示設(shè)備提供光的光源的一個(gè)示例。顯示控制器11由包括ASIC (專用集 成電路)等在內(nèi)的專用電路、諸如FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)之類的可編 程LSI、或者用于執(zhí)行控制程序的通用微處理器實(shí)現(xiàn)。
在顯示控制器11的控制下，LCD 12顯示圖像。LED背光13包括一個(gè) 或者多個(gè)LED,并且在顯示控制器11的控制下發(fā)光。
例如，LED背光13包括一個(gè)或者多個(gè)紅色LED用于發(fā)射紅光， 一個(gè)或 者多個(gè)綠色LED用于發(fā)射綠光，以及一個(gè)或者多個(gè)藍(lán)色LED用于發(fā)射藍(lán)光。 例如，LED背光13還可以包括一個(gè)或者多個(gè)LED用于發(fā)射包含紅色、綠色、 和藍(lán)色的光。
從LED背光13發(fā)出的光由未顯示的漫射薄層均勻地漫射，并且經(jīng)由 LCD 12入射在正觀看LCD 12的人員的眼睛上。
換句話說，從LED背光13入射的光中，LCD 12的像素允許具有預(yù)定強(qiáng) 度(預(yù)定比率)的預(yù)定波長(zhǎng)光(彩色光)通過。已經(jīng)通過了 LCD 12中的像 素的預(yù)定強(qiáng)度彩色光入射在正在觀看LCD 12的人員的眼睛上，以便正在觀 看LCD 12的人員察覺到顯示在LCD 12上的圖像。
顯示控制器11包括垂直同步信號(hào)生成器21、波形數(shù)據(jù)生成器22、控制 開關(guān)23、 DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)24、電流控制器25、圖像信號(hào)生成器26、以 及LCD控制器27。
垂直同步信號(hào)生成器21生成用于與要顯示的活動(dòng)圖像的每個(gè)幀同步的 垂直同步信號(hào)，并且將所生成的垂直同步信號(hào)提供給波形數(shù)據(jù)生成器22和圖 像信號(hào)生成器26?？刂崎_關(guān)23提供用于給出選擇波形的指令的波形選擇信 號(hào)，而且基于該波形選擇信號(hào)，波形數(shù)據(jù)生成器22與垂直同步信號(hào)同步地生 成指定LED背光13的亮度的波形數(shù)據(jù)。例如，波形數(shù)據(jù)生成器22生成用于 隨著時(shí)間順序地改變LED背光13的亮度的波形數(shù)據(jù)。例如，波形數(shù)據(jù)生成 器22生成用于保持LED背光13的亮度的波形數(shù)據(jù)。波形數(shù)據(jù)生成器22將 所生成的波形數(shù)據(jù)提供給DAC 24。
例如，波形數(shù)據(jù)生成器22存儲(chǔ)與時(shí)間的經(jīng)過相對(duì)應(yīng)的、預(yù)先獲得的波形 數(shù)據(jù)值，并且依據(jù)從幀的開始時(shí)間開始經(jīng)過的時(shí)間、順序地輸出預(yù)先存儲(chǔ)的 波形數(shù)據(jù)值。
波形數(shù)據(jù)生成器22可以存儲(chǔ)描述與時(shí)間的經(jīng)過相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)值的 算術(shù)表達(dá)式。此外，基于所存儲(chǔ)的算術(shù)表達(dá)式，波形數(shù)據(jù)生成器22可以通過依據(jù)從幀的開始時(shí)間開始經(jīng)過的時(shí)間來確定波形凝:據(jù)值，生成波形數(shù)據(jù)。
控制開關(guān)23由用戶操作，并且將與用戶操作相對(duì)應(yīng)的波形選擇信號(hào)提供 給波形數(shù)據(jù)生成器22。例如，依據(jù)用戶操作，控制開關(guān)23向波形數(shù)據(jù)生成 器22提供這樣的波形選擇信號(hào)，該信號(hào)給出用于選擇保持LED背光13的亮 度的波形的指令，或者向波形數(shù)據(jù)生成器22提供這樣的波形選擇信號(hào)，該信 號(hào)給出用于選擇隨著時(shí)間順序地改變LED背光13的亮度的指令。
DAC 24在從波形數(shù)據(jù)生成器22提供的、作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)上執(zhí) 行數(shù)-模轉(zhuǎn)換。也就是說，DAC24在作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)上執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn) 換，并且將產(chǎn)生的波形信號(hào)，其為電壓模擬信號(hào)，提供給電流控制器25。從 DAC 24輸出的波形信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)于輸入到DAC 24的波形lt據(jù)的值。
電流控制器25將從DAC 24提供并且為電壓模擬信號(hào)的波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為 驅(qū)動(dòng)電流，并且將所轉(zhuǎn)換的驅(qū)動(dòng)電流提供給LED背光13。從電流控制器25 提供給LED背光13的驅(qū)動(dòng)電流的電流值對(duì)應(yīng)于輸入到電流控制器25的波形 的電壓值。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流的電流值增加時(shí)，LED背光13發(fā)射較亮的光(亮度增加)， 而且當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流的電流值減少時(shí)，LED背光13發(fā)射較暗的光(亮度降低)。
也就是說，依據(jù)從波形數(shù)據(jù)生成器22輸出的波形數(shù)據(jù)，改變LED背光 13的亮度。例如，當(dāng)波形數(shù)據(jù)生成器22輸出具有保持值的波形時(shí)，LED背 光13以所保持的亮度發(fā)光。
另 一方面，當(dāng)波形數(shù)據(jù)生成器22輸出隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間 順序地增加的波形數(shù)據(jù)時(shí)，LED背光13進(jìn)行發(fā)光，使得亮度隨著時(shí)間順序地 減少或者亮度隨著時(shí)間順序地增加。
特別是，當(dāng)波形數(shù)據(jù)生成器22基于垂直同步信號(hào)，輸出在其中將一幀顯 示在LCD 12上的每個(gè)周期內(nèi)、隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增 加的波形數(shù)據(jù)時(shí)，LED背光13進(jìn)行發(fā)光，使得在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、 亮度隨著時(shí)間順序地減少或者亮度隨著時(shí)間順序地增加。
圖像信號(hào)生成器26生成用于顯示預(yù)定圖像的圖像信號(hào)。例如，圖像信號(hào) 生成器26是計(jì)算機(jī)圖形視頻信號(hào)生成設(shè)備，其用于生成用于顯示所謂的"計(jì) 算機(jī)圖形"的圖像信號(hào)。
更具體地說，圖像信號(hào)生成器26與從垂直同步信號(hào)生成器21提供的、 用于與要顯示的活動(dòng)圖像的每個(gè)幀同步的垂直同步信號(hào)同步地生成用于顯示預(yù)定圖像的圖像信號(hào)。圖像信號(hào)生成器26將所生成的圖像信號(hào)提供給LCD 控制器27。
基于從圖像信號(hào)生成器26提供的圖像信號(hào)，LCD控制器27生成用于使 LCD 12顯示圖像的顯示控制信號(hào)，并且將所生成的顯示控制信號(hào)提供給LCD 12。因此，LCD 12顯示與由圖像信號(hào)生成器26生成的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的圖像。
也就是說，當(dāng)圖像信號(hào)生成器26與從垂直同步信號(hào)生成器21提供的垂 直同步信號(hào)同步地生成用于為每個(gè)幀顯示預(yù)定圖像的圖像信號(hào)時(shí)，LCD 12為 每個(gè)幀顯示圖像，該圖像與垂直同步信號(hào)同步。另一方面，如上所述，當(dāng)波 形數(shù)據(jù)生成器22基于垂直同步信號(hào)，輸出在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、隨 著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加的波形數(shù)據(jù)時(shí)，LED背光13進(jìn)行 發(fā)光，使得在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、亮度與要顯示在LCD 12上的每 個(gè)幀同步地隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加。
利用這個(gè)布置，即使當(dāng)在其中顯示一幀的周期內(nèi)，基于作為顯示控制信 號(hào)提供的一個(gè)像素值、LCD 12中的每個(gè)像素導(dǎo)致具有不變比率的顏色或者以 不變顏色的顏色通過其時(shí)，入射在LCD 12上的光也在一幀的周期內(nèi)隨著時(shí) 間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加。因此，在一個(gè)幀的周期內(nèi)，入射在 正觀看LCD 12的人員的眼睛上的光強(qiáng)隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順 序地增力口。
結(jié)果，即使當(dāng)以較低的幀頻顯示活動(dòng)圖像對(duì)象時(shí)，這個(gè)布置也使得觀看 LCD 12的人員難以察覺到運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)器14根據(jù)需要連接到顯示控制器11。驅(qū)動(dòng)器14讀取加載到驅(qū)動(dòng)器 14中的磁盤31、光盤32、磁光盤33、或者半導(dǎo)體存儲(chǔ)器34中記錄的程序或 者數(shù)據(jù)，并且將所讀取的程序或者數(shù)據(jù)提供給顯示控制器11。顯示控制器ll 可以執(zhí)行從驅(qū)動(dòng)器14提供的程序。
顯示控制器11可以通過未示出的網(wǎng)絡(luò)獲得程序。
接下來，將參考圖2所示的流程圖，描述由執(zhí)行控制程序的顯示控制器 11執(zhí)行的、隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加亮度的亮度控制處 理。實(shí)際上，并行處理下面參考流程圖描述的各個(gè)步驟。
在步驟Sll,垂直同步信號(hào)生成器21生成用于與要被顯示的活動(dòng)圖像的 每個(gè)幀同步的垂直同步信號(hào)。例如，在步驟Sll,垂直同步信號(hào)生成器21生成用于與由24到500幀每秒構(gòu)成的活動(dòng)圖像中的每個(gè)幀同步的垂直同步信
在步驟S12，波形數(shù)據(jù)生成器22獲得與用戶操作相對(duì)應(yīng)且從控制開關(guān)23 提供的波形選擇信號(hào)，以由此獲得這樣的指令，該指令用于選擇在其中顯示 一個(gè)幀的每個(gè)周期內(nèi)、隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加亮度的 波形。
在步驟S13,基于在步驟S12獲得的用于選擇波形的指令以及在步驟Sll 的處理中生成的垂直同步信號(hào)，波形數(shù)據(jù)生成器22生成波形凝:據(jù)，其用于在 其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、與幀同步地隨著時(shí)間順序地減少亮度或者隨著 時(shí)間順序地增加亮度。
例如，對(duì)于每個(gè)幀，波形數(shù)據(jù)生成器22生成這樣的波形數(shù)據(jù)，其用于在 一幀的周期長(zhǎng)度的25%周期內(nèi)、隨著時(shí)間順序地減少亮度或者隨著時(shí)間順序 地增加亮度。更具體地說，例如當(dāng)每秒顯示由500個(gè)幀構(gòu)成的活動(dòng)圖像時(shí)， 一幀的周期是2[ms (毫秒)]。因此，對(duì)于每個(gè)幀，波形數(shù)據(jù)生成器22生成 這樣的波形數(shù)據(jù)，其用于在500[iis (微秒)](其為一幀的周期長(zhǎng)度的25%) 內(nèi)，隨著時(shí)間順序地減少亮度或者隨著時(shí)間順序地增加亮度。
在步驟S14, DAC 24對(duì)該波形數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，并且基于所生成的 波形數(shù)據(jù)，DAC24生成與該波形數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的波形信號(hào)。也就是說，當(dāng)在顯 示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、與幀同步地生成用于隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí) 間順序地增加亮度的波形數(shù)據(jù)時(shí)，在步驟S14， DAC24生成波形信號(hào)，其用 于在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、與該幀同步地隨著時(shí)間順序地減少或者隨 著時(shí)間順序地增加亮度。
在步驟S15,基于所生成的波形信號(hào)，電流控制器25將驅(qū)動(dòng)電流提供給 LED背光13。處理然后返回到步驟Sll并且重復(fù)如上所述的處理。更具體地 說，當(dāng)在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、與幀同步地生成用于隨著時(shí)間順序地 減少或者隨著時(shí)間順序地增加亮度的波形信號(hào)時(shí)，在步驟S15,在其中顯示 一幀的每個(gè)周期內(nèi)，電流控制器25向LED背光13提供用于與幀同步地隨著 時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加LED背光13的亮度的驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流的電流值增加時(shí)，LED背光13的亮度增加，而且當(dāng)驅(qū)動(dòng)電 流的電流值減少時(shí)，LED背光13的亮度減少。當(dāng)在其中顯示一幀的每個(gè)周期 內(nèi)，LED背光13的亮度與幀同步地隨著時(shí)間順序地減少時(shí)，則在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)，電流控制器25向LED背光13提供用于與幀同步地隨著時(shí) 間順序地減少電流值的驅(qū)動(dòng)電流。類似地，當(dāng)在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)， LED背光13的亮度與幀同步地隨著時(shí)間順序地增加時(shí)，在其中顯示一幀的周 期內(nèi)，電流控制器25向LED背光13提供用于與該幀同步地隨著時(shí)間順序地 增加電流值的驅(qū)動(dòng)電 流o
也就是說，例如，在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、與幀同步地將用于隨
著時(shí)間順序地減少亮度的波形信號(hào)提供給電流控制器25,而且在其中顯示一 幀的每個(gè)周期中，與幀同步地將用于隨著時(shí)間順序地減少電流值的驅(qū)動(dòng)電流 提供給LED背光13。例如，在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、與幀同步地將用 于隨著時(shí)間順序地增加亮度的波形信號(hào)提供給電流控制器25 ，以及在其中顯 示一幀的每個(gè)周期中，與幀同步地將用于隨著時(shí)間順序地增加電流值的驅(qū)動(dòng) 電流提供給LED背光13。
波形數(shù)據(jù)生成器22生成波形數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)用于生成在其中顯示一幀的每 個(gè)周期內(nèi)、與幀同步地隨著時(shí)間順序地增加亮度的波形信號(hào)。
利用這個(gè)布置，即使當(dāng)以較低的幀頻顯示活動(dòng)圖像對(duì)象時(shí)，也可以顯示 難以察覺到運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖像。
可以保持亮度。在這種情況下，在步驟S12，波形數(shù)據(jù)生成器22獲得這 種波形選擇信號(hào)，其給出用于選擇保持LED背光13的亮度的波形的指令， 而且在步驟S13，波形數(shù)據(jù)生成器22生成用于保持該亮度的波形數(shù)據(jù)。因?yàn)?在步驟S14， DAC 24生成用于保持亮度的波形信號(hào)，所以在步驟S15,電 流控制器25將用于保持LED背光13的亮度的驅(qū)動(dòng)電流，即保持其電流值的 驅(qū)動(dòng)電流，提供給LED背光13。
例如，用戶操作控制開關(guān)23以導(dǎo)致控制開關(guān)23在顯示活動(dòng)圖像的情況 下輸出這樣的波形選擇信號(hào)，其給出用于選擇在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、 隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加亮度的波形信號(hào)的指令，以及 在顯示靜止圖像的情況下輸出這樣的波形選擇信號(hào)，其給出用于選擇保持亮 度的波形的指令。
利用這個(gè)布置，當(dāng)顯示活動(dòng)圖像時(shí)，顯示難以察覺到運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的 圖像，當(dāng)顯示靜止圖像時(shí)，顯示難以察覺到閃爍的圖像。
圖3到5是這樣的圖形，其中每個(gè)都示出在活動(dòng)圖像由每秒60幀構(gòu)成的 情況下，用于在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、隨著時(shí)間順序地減少或者隨著時(shí)間順序地增加亮度的波形信號(hào)的示例。
在圖3到5中，水平方向指示從左側(cè)向右側(cè)經(jīng)過的時(shí)間。在圖3到5中 的時(shí)間0指示一幀的開始時(shí)間。
在圖3到5中，水平方向指示波形信號(hào)的電壓值Vd[V]，而且每個(gè)圖的 較上端指示較大的電壓值。
圖3是示出用于從幀的開始時(shí)間開始、隨著時(shí)間順序地減少亮度的波形 信號(hào)的示例的圖形。圖3所示并且在幀的開始時(shí)間具有電壓值Vst [V]的波形 信號(hào)依據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而按指數(shù)規(guī)律減少，并且在當(dāng)從幀的開始時(shí)間經(jīng)過了 1/60秒的點(diǎn)處、即在該幀的結(jié)尾時(shí)間處基本上達(dá)到0 [V]。
當(dāng)生成圖3所示的波形信號(hào)時(shí)，LED背光13在幀的開始時(shí)間處用最高 的強(qiáng)度發(fā)光，而且從LED背光13發(fā)出的光依據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而按指數(shù)規(guī)律衰 減。在幀的結(jié)尾時(shí)間處，LED背光13幾乎不發(fā)光。
感覺量與刺激的對(duì)數(shù)成比例的特性顯示被稱為費(fèi)克納(Fechner)定律(參 見由Nihon Shikaku Gakkai 、 Asakura Shoten所編,Shikaku Jouho Shori Handbook,第140頁)。因此可以這樣說，當(dāng)LED背光13被設(shè)計(jì)成以這樣的 方式發(fā)光以便根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而使光按指數(shù)規(guī)律衰減時(shí)，感覺量，即正在觀 看顯示設(shè)備的人員對(duì)亮度的感知線性地改變。
圖4是示出用于從幀的開始時(shí)間開始、隨著時(shí)間順序地減少亮度的波形 信號(hào)的另一個(gè)示例的圖形。圖4所示并且在幀的開始時(shí)間具有電壓值Vst[V] 的波形信號(hào)例如在時(shí)間t!之前是不變的，其中t!是當(dāng)從幀的開始時(shí)間開始經(jīng) 過了 1/180秒時(shí)的時(shí)間。從時(shí)間h開始，電壓值根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而按指數(shù)規(guī) 律減少并且在該幀的結(jié)尾時(shí)間基本上地達(dá)到O[V]。在從時(shí)間^到幀的結(jié)尾時(shí) 間的周期內(nèi)，與圖3所示的情況相比，圖4所示的波形信號(hào)衰減更快。
當(dāng)生成圖4所示的波形信號(hào)時(shí)，在從幀的開始時(shí)間到時(shí)間ti的周期內(nèi)， LED背光13發(fā)射最強(qiáng)而且不變的光。在時(shí)間tl之后，從LED背光13發(fā)出 的光根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而按指數(shù)規(guī)律衰減。在幀的結(jié)尾時(shí)間處，LED背光13 幾乎不發(fā)光。
圖5是示出用于從幀的開始時(shí)間開始隨著時(shí)間順序地增加亮度然后隨著 時(shí)間順序地減少亮度的波形信號(hào)的另一個(gè)示例的圖形。圖5所示并且在幀的 開始時(shí)間具有電壓值0 [V]的波形信號(hào)按指數(shù)規(guī)律逐漸增加，例如到當(dāng)從幀的 開始時(shí)間開始經(jīng)過了 1/180秒時(shí)的時(shí)間12為止。在時(shí)間t2時(shí)的波形信號(hào)處于vP [v〗。
圖5中，時(shí)間13是當(dāng)從幀的開始時(shí)間開始已經(jīng)經(jīng)過了 1/90秒的時(shí)間。圖
5所示的波形信號(hào)從時(shí)間t2到時(shí)間13不變。此外，從時(shí)間t3開始，波形信號(hào)
根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而按指數(shù)規(guī)律減少并且在該幀的結(jié)尾時(shí)間基本上地達(dá)到 o[v]。
當(dāng)生成圖5所示的波形信號(hào)時(shí)，LED背光15在幀的開始時(shí)間處幾乎不 發(fā)光，而且從幀的開始時(shí)間到時(shí)間t2,從LED背光13發(fā)出的光依據(jù)時(shí)間的 經(jīng)過而按指數(shù)規(guī)律逐漸地增加。LED背光13在從時(shí)間t2到時(shí)間t3的周期內(nèi) 用最高強(qiáng)度發(fā)射不變的光。此外，在時(shí)間t3之后，從LED背光13發(fā)出的光 根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過而按指數(shù)規(guī)律衰減。在該幀的結(jié)尾時(shí)間處，LED背光13幾乎 不發(fā)光。
自然地，LED背光13可以在幀的開始時(shí)間附近發(fā)射強(qiáng)光。 雖然已經(jīng)給出了其中LED背光13的亮度根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過按指數(shù)規(guī)律減 少或者按指數(shù)規(guī)律逐漸增加的情況，但是本發(fā)明不局限于此。亮度可以隨著 時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地減少，例如，亮度可以根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過 線性地減少或者增加。
接下來，將描述具有更簡(jiǎn)單配置的顯示設(shè)備。
圖1所示的波形數(shù)據(jù)生成器22和DAC24可以用具有更簡(jiǎn)單配置的波形 信號(hào)生成電路替換。例如，波形信號(hào)生成電路可以由微分電路和整流電路構(gòu) 成。
圖6是示出替代圖1所示的波形數(shù)據(jù)生成器22和DAC 24的波形信號(hào)生 成電路的配置示例的圖示。
圖6所示的波形信號(hào)生成電路中的電容器51和電阻器52形成了所謂的 "微分電路"。將與垂直同步信號(hào)同步反轉(zhuǎn)的輸入信號(hào)Vi (t)輸入到波形信 號(hào)生成電路中。
電容器51的一端連接到向其提供了輸入信號(hào)Vi (t)的輸入端，而且電 容器51的另一端連接到電阻器52的一端。電阻器52的另一端接地。將在電 阻器52兩端的電壓作為微分電路的輸出信號(hào)V。 (t)提供給在波形信號(hào)生成 電路的下一級(jí)處的整流電路。
圖7是示出了輸入信號(hào)Vi(t)的示例的圖示。例如，當(dāng)幀這樣改變使得 輸入信號(hào)Vj(t)的值在一個(gè)幀的周期內(nèi)變?yōu)镺[V]，在下一幀的周期內(nèi)變?yōu)?[V]，并且在該下一幀之后的的幀的周期內(nèi)變?yōu)镺[V]時(shí)，值從0[V]變?yōu)?[V] 或者從5[V]變?yōu)镺[V]。
例如，將垂直同步信號(hào)輸入到未示出的T觸發(fā)器中，允許生成輸入信號(hào) Vi (t)。
例如，將圖7所示的輸入信號(hào)Vi (t)輸入到波形信號(hào)生成電路中。
輸入到波形信號(hào)生成電路的輸入信號(hào)Vi(t)由微分電路微分，該微分電 路由電容器51和電阻器52構(gòu)成。產(chǎn)生的輸出信號(hào)V。(t)由微分電路提供給 在波形信號(hào)生成電路下一級(jí)處的整流電路。
圖8是示出了輸出信號(hào)V。 (t)的示例的圖示。例如，輸出信號(hào)V。(t) 的值在一個(gè)幀周期的開始時(shí)間處變?yōu)?5 [V],而且在該幀周期中，該值根據(jù)時(shí) 間的經(jīng)過按指數(shù)規(guī)律增加到基本上為O[V]。輸出信號(hào)V。 (t)的值在下一個(gè)幀 周期的開始時(shí)間處變?yōu)?[V],而且在該幀周期中，該值根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過按指 數(shù)規(guī)律減少到基本上為O [V]。輸出信號(hào)V。 (t)的值在下一個(gè)幀之后的幀周 期的開始時(shí)間處變?yōu)?5[V]，而且在該幀周期中，該值根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過按指數(shù) 規(guī)律增加到基本上為0 [V]。
用這樣的方式，在一個(gè)幀的每個(gè)周期內(nèi)，輸出信號(hào)V。 (t)的值根據(jù)時(shí) 間的經(jīng)過從-5[V]按指數(shù)規(guī)律改變到基本上O[V]或者從5[V]按指數(shù)規(guī)律改變 到基本上O[V]。輸出信號(hào)V。 (t)由表達(dá)式(1)表示。
脅 (1)
在表達(dá)式(l)中，C。指示電容器51的電容值，而且Ro指示電阻器52 的阻抗值。在表達(dá)式(1)中，E指示輸入信號(hào)Vi (t)的改變量。例如，當(dāng) 輸入信號(hào)Vi (t)從O[V]改變到5[V]時(shí)，E為5[V]，而且當(dāng)輸入信號(hào)Vi(t) 從5 [V]改變到0 [V]時(shí)，E為-5 [V]。
圖9是說明了當(dāng)電容器51的電容值Co為1 [iaF]而且電阻器52的阻抗值 R()為5 [kQ]時(shí)，輸出信號(hào)V。(t)的更詳細(xì)示例的圖形，其中該輸出信號(hào)V。 (t)根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過，按指數(shù)規(guī)律從幀的開始時(shí)間處的5[V]減少。
圖9所示的輸出信號(hào)V。 ( t)在當(dāng)從幀的開始時(shí)間開始經(jīng)過了 2 [ms]的時(shí) 間點(diǎn)處基本上變?yōu)?.3 [V]，而且在從幀的開始時(shí)間開始經(jīng)過了 4 [ms]的時(shí)間 點(diǎn)處基本上變?yōu)?.2 [V]。圖9所示的輸出信號(hào)V。(t)在當(dāng)從幀的開始時(shí)間開始經(jīng)過了 6 [ms]的時(shí)間點(diǎn)處基本上變?yōu)?.5 [V],而且在從幀的開始時(shí)間開始 經(jīng)過了 8[ms]的時(shí)間點(diǎn)處基本上變?yōu)?.0 [V]。圖9所示的輸出信號(hào)V。(t)在 從幀的開始時(shí)間開始經(jīng)過了 10[ms]的時(shí)間點(diǎn)處基本上變?yōu)?.7 [V]。
波形信號(hào)生成電路中的整流電路整流所述輸出信號(hào)V。 (t)。也就是說， 如圖IO所示，波形信號(hào)生成電路中的整流電路反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)V。 (t)中具有 0[V]或者更少的4言號(hào)，并且輸出整流信號(hào)Vs(t),其是具有O[V]或更多的信
圖6所示的波形信號(hào)生成電路中的整流電路是所謂的"全波整流器"，而 且其由電阻器53、運(yùn)算放大器54、 二極管55、 二極管56、電阻器57、電阻 器58、電阻器59、運(yùn)算放大器60、和電阻器61構(gòu)成。
將輸出信號(hào)V。 (t)輸入到電阻器53的一端和電阻器59的一端。電阻 器53的另一端連接到運(yùn)算放大器54的反相輸入端、二極管55的陰極(負(fù)極)、 以及電阻器57的一端。運(yùn)算放大器54的非反相輸入端接地。
運(yùn)算放大器54的輸出端連接到二極管55的陽極(正極)和二極管56 的陰極。電阻器57的另一端連接到二極管56的陽極和電阻器58的一端。
電阻器58的另一端連接到運(yùn)算放大器60的非反相輸入端、電阻器59 的另一端、和電阻器61的一端。運(yùn)算放大器60的非反相輸入端接地。
運(yùn)算放大器60的輸出端連接到電阻器61的另一端。
在運(yùn)算放大器60的輸出端處的電壓作為整流信號(hào)Vs (t)輸出。
現(xiàn)在，將簡(jiǎn)要地描述波形信號(hào)生成電路中的整流電路的操作。例如，當(dāng) 輸出信號(hào)V。 (t)具有正電壓時(shí)，運(yùn)算放大器54作為具有增益1的反相放大 器操作。
也就是說，當(dāng)輸出信號(hào)V。 (t)具有正電壓時(shí)，運(yùn)算放大器54輸出負(fù)電 壓，其絕對(duì)值等于通過將二極管55的正向電壓加到輸出信號(hào)V。 (t)中而獲 得的值。在這種情況下，由于二極管56的正向電壓，絕對(duì)值等于輸出信號(hào) V。(t)的負(fù)電壓施加到電阻器58的一端。
當(dāng)輸出電壓V。 (t)具有負(fù)電壓時(shí)，將正向電壓施加到二極管55而且運(yùn) 算放大器54的輸出變?yōu)槎O管55的正向電壓。在這種情況下，由于二極管 56的正向電壓，將0 [V]電壓施加到電阻器58的一端。
例如，運(yùn)算放大器60作為所謂的"加法器"進(jìn)行操作，其用增益2反相 放大施加到電阻器58—端的電壓，并且用增益l反相放大輸出信號(hào)V。 (t)。當(dāng)絕對(duì)值等于輸出信號(hào)V。 (t)的負(fù)電壓施加到電阻器58的一端時(shí)，運(yùn) 算放大器60用增益2反相放大該電壓，并且用增益1反相放大輸出信號(hào)V。 (t)。因此，運(yùn)算放大器60輸出等于輸出信號(hào)V。(t)的整流信號(hào)Vs (t)。另 一方面，當(dāng)將0[V]電壓施加到電阻器58的一端時(shí)，運(yùn)算放大器60僅僅用增 益l反相放大輸出信號(hào)V。 (t)。因此，運(yùn)算放大器60輸出從輸出信號(hào)V。(t) 中反相的整流信號(hào)Vs (t)。
因此，二極管55的正向電壓和二極管56的正向電壓互相消除，使得波 形信號(hào)生成電路中的整流電路輸出等于輸出信號(hào)V。(t)的絕對(duì)值的整流信號(hào) Vs (t)。
如圖IO所示，例如，整流信號(hào)Vjt)的值在一個(gè)幀周期的開始時(shí)間處 變?yōu)?[V]，而且在該幀周期中，該值根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過按指數(shù)規(guī)律減少到基本 上O[V]。輸出信號(hào)V。 (t)的值在下一個(gè)幀周期的開始時(shí)間處變?yōu)?[V]，而 且在該幀周期中，該值根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過按指數(shù)規(guī)律減少到基本上O[V]。輸出 信號(hào)V。(t)的值在下一個(gè)幀之后的幀周期的開始時(shí)間處變?yōu)? [V],而且在 該幀周期中，該值根據(jù)時(shí)間的經(jīng)過按指數(shù)規(guī)律減少到基本上0 [V]。
以這樣的方式，在一個(gè)幀的每個(gè)周期中，整流信號(hào)Vs(t)的值根據(jù)時(shí)間 的經(jīng)過，從5 [V]按指數(shù)規(guī)律改變到基本上0 [V]。
如上所述，顯示控制器11可以具有更簡(jiǎn)單的配置。
如布萊克(Block)定律(Block定律)(參見Nihon Shikaku Gakkai、 Asakura-shoten所編，Shikaku Jy oho Shori Handbook,第217頁)所述，人目艮 感知的亮度與光發(fā)射強(qiáng)度和時(shí)間的乘積成比例。使用該特征，典型的顯示設(shè) 備被配置在具有預(yù)定長(zhǎng)度的光發(fā)射時(shí)間周期內(nèi)發(fā)光，以便保證由觀眾察覺到 亮度。
本發(fā)明人在改變光發(fā)射周期的長(zhǎng)度的同時(shí)觀察到顯示的活動(dòng)圖像。結(jié)果， 確認(rèn)光發(fā)射周期對(duì)幀周期的某 一 小比率使得難以察覺到活動(dòng)圖像模糊。
另一方面，減少光發(fā)射周期與幀周期的比率允許在固定視覺中察覺到急動(dòng)。
在這種情況下確認(rèn)，當(dāng)以脈沖方式(即，以矩形波形)發(fā)射光時(shí)，更強(qiáng) 烈地察覺到急動(dòng)，而且當(dāng)根據(jù)時(shí)間逐漸改變亮度，例如按指數(shù)規(guī)律衰減亮度 時(shí)，不太可能察覺到急動(dòng)。
根據(jù)時(shí)間改變亮度不局限于以指數(shù)方式進(jìn)行改變，而且確認(rèn)任何隨著時(shí)間順序地改變，例如用預(yù)定傾角以線性方式進(jìn)行改變，也可以提供相同的優(yōu) 占
z"、 o
如上所述，該設(shè)備被配置為這樣執(zhí)行顯示，使得在幀的每個(gè)周期內(nèi)，屏 幕的亮度隨著時(shí)間順序地增加或者減少。因此，可以以較低的幀頻顯示使得 難以察覺出運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖像。
接下來將要描述基于外部提供的圖像信號(hào)顯示圖像的顯示設(shè)備的配置。 圖11是示出了依據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的實(shí)施例的另一個(gè)配置的框圖。與 圖1中那些相似的單元用相同的附圖標(biāo)記表示，并且將省略對(duì)它們的描述。
顯示控制器51控制作為顯示設(shè)備的一個(gè)示例的LCD 12的顯示，以基于 輸入圖像信號(hào)在LCD 12上顯示圖像。顯示控制器51還控制LED背光13的 發(fā)光，其中LED背光13是用于向顯示設(shè)備提供光的光源的一個(gè)示例。顯示 控制器51用利用ASIC實(shí)現(xiàn)的專用電路、諸如FPGA之類的可編程LSI、或 者用于執(zhí)行控制程序的通用微處理器實(shí)現(xiàn)。
顯示控制器51包括DAC 24、電流控制器25、 LCD控制器27、垂直同 步信號(hào)生成器71、運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72、幀緩沖器73、波形數(shù)據(jù)生成器74、波 形特征確定單元75、和模式選擇器開關(guān)76。
將輸入到顯示控制器51的圖像信號(hào)提供給垂直同步信號(hào)生成器71、運(yùn) 動(dòng)量檢測(cè)器72、和幀緩沖器73。
垂直同步信號(hào)生成器71生成與所提供的圖像信號(hào)的每個(gè)幀同步的垂直 信號(hào)，并且將所生成的垂直同步信號(hào)提供給波形數(shù)據(jù)生成器74。垂直同步信 號(hào)生成器71從圖像信號(hào)中提取垂直同步信號(hào)以生成垂直信號(hào)，或者檢測(cè)圖像 信號(hào)的每個(gè)幀的周期以生成垂直信號(hào)。
基于所提供的圖像信號(hào)，運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72檢測(cè)包含在要通過圖像信號(hào)顯 示的活動(dòng)圖像中的圖像對(duì)象的運(yùn)動(dòng)量。運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72將指示所檢測(cè)的圖像 對(duì)象運(yùn)動(dòng)量的運(yùn)動(dòng)量數(shù)據(jù)提供給波形特征確定單元75。例如，使用塊匹配方 法、梯度法、相位相關(guān)法、或者像素遞歸(pel-recursive)法，運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72 檢測(cè)包含在要由圖像信號(hào)顯示的活動(dòng)圖像中的圖像對(duì)象的運(yùn)動(dòng)量。
模式選擇器開關(guān)76由用戶操作并且根據(jù)該用戶的操作、向波形特征確定 單元75提供模式選擇信號(hào)，該信號(hào)給出用于選擇模式的指令。例如，模式選 擇器開關(guān)76向波形特征確定單元75提供這樣的模式選擇信號(hào)，該信號(hào)給出 用于選擇保持LED背光13的亮度的模式的指令。作為選擇，模式選4奪器開關(guān)76向波形特征確定單元75提供用于給出這樣的指令的模式選擇信號(hào)，該 指令用于選擇依據(jù)包含在由圖像信號(hào)顯示的活動(dòng)圖像中的圖像對(duì)象的運(yùn)動(dòng) 量、隨著時(shí)間順序地改變LED背光13的亮度的模式。
基于從運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72提供的運(yùn)動(dòng)量數(shù)據(jù)和從模式選擇器開關(guān)76提供 的模式選擇信號(hào)，波形特征確定單元75生成波形特征數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)描述了由 波形數(shù)據(jù)生成器74生成的波形數(shù)據(jù)的特征。
例如，當(dāng)提供了用于給出這樣的指令，即用于選擇保持LED背光13的 亮度的模式的指令，的模式選擇信號(hào)時(shí)，波形特征確定單元75生成描述所保 持的波形數(shù)據(jù)的特征的波形特征數(shù)據(jù)。更具體地說，波形特征確定單元75確 定不包括時(shí)間的函數(shù)(例如，f(t)-a)，并且生成包含確定該函數(shù)的值(a = 5)的波形特征數(shù)據(jù)。
例如，當(dāng)提供了用于給出這樣的指令，即用于選擇依據(jù)包含在由圖像信 號(hào)顯示的活動(dòng)圖像中的圖像對(duì)象的運(yùn)動(dòng)量、隨著時(shí)間順序地改變LED背光13 的亮度的模式的指令，的模式選擇信號(hào)時(shí)，波形特征確定單元75生成描述這 樣的波形數(shù)據(jù)，即用于基于由從運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72提供的運(yùn)動(dòng)量數(shù)據(jù)所指示的 運(yùn)動(dòng)量、在幀的周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地改變L E D背光13的亮度的波形數(shù)據(jù)， 的特征的波形特征數(shù)據(jù)。
更具體地說,波形特征確定單元75生成描述波形數(shù)據(jù)的特征的波形特征 數(shù)據(jù)(標(biāo)識(shí)波形數(shù)據(jù))，使得在該幀周期內(nèi)的LED背光的亮度的乘積值等于 存儲(chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元81中的參考光發(fā)射強(qiáng)度。
如由上述Block定律所示，人眼與光發(fā)射強(qiáng)度和時(shí)間的乘積成比例地感 知亮度。參考光發(fā)射強(qiáng)度是指示由人眼感知的亮度的數(shù)據(jù)，并且以光發(fā)射強(qiáng) 度和時(shí)間的乘積為單位表示。
此處，波形數(shù)據(jù)的特征是指波形數(shù)據(jù)特征，諸如亮度的最大值，亮度改 變對(duì)時(shí)間的比率，亮度怎樣相對(duì)于時(shí)間改變(例如，以指數(shù)方式改變或者以 線性方式改變)。
例如，當(dāng)由從運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72提供的運(yùn)動(dòng)量數(shù)據(jù)所指示的運(yùn)動(dòng)量大時(shí)， 波形特征確定單元75生成描述用于導(dǎo)致LED背光13發(fā)光的波形數(shù)據(jù)的特征 的波形特征數(shù)據(jù)，使得增加亮度的最大值、減小發(fā)光周期、而且在幀周期內(nèi) 的亮度和時(shí)間的乘積值變?yōu)榈扔诖鎯?chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元81中的參 考光發(fā)射強(qiáng)度。當(dāng)由從運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72提供的運(yùn)動(dòng)量數(shù)據(jù)所指示的運(yùn)動(dòng)量小時(shí)，波形特 征確定單元75生成描述用于導(dǎo)致LED背光13發(fā)光的波形數(shù)據(jù)的特征的波形 特征數(shù)據(jù)，使得減少亮度的最大值、延長(zhǎng)發(fā)光周期、而且在幀周期內(nèi)的亮度 和時(shí)間的乘積值變?yōu)榈扔诖鎯?chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元81中的參考光發(fā) 射強(qiáng)度。
更具體地說，例如，波形特征確定單元75生成這樣的波形特征數(shù)據(jù)，其 指定由表達(dá)式(l)指示的、包含時(shí)間的函數(shù)，并且包含用于標(biāo)識(shí)該函數(shù)的值。 該值的示例包括表達(dá)式(1 )中的E、 Ro和Q。當(dāng)由從運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72提供 的運(yùn)動(dòng)量數(shù)據(jù)指示的運(yùn)動(dòng)量大時(shí)，將E設(shè)置為較大的值，并且將由Ro和Q) 定義的時(shí)間常數(shù)設(shè)置為較小的值。當(dāng)由從運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72提供的運(yùn)動(dòng)量數(shù)據(jù) 指示的運(yùn)動(dòng)量較小時(shí)，將E設(shè)置為較小的值，并且將由Ro和Co定義的時(shí)間 常數(shù)設(shè)置為較大的值。
波形特征確定單元75將如上所述生成并且描述波形數(shù)據(jù)的特征的波形 特征數(shù)據(jù)提供給波形數(shù)據(jù)生成器74。
與從垂直同步信號(hào)生成器71提供的垂直同步信號(hào)同步，波形數(shù)據(jù)生成器 74生成由從波形特征確定單元75提供的波形特征數(shù)據(jù)所描述的波形數(shù)據(jù)。
例如，當(dāng)從波形特征確定單元75提供波形特征數(shù)據(jù)時(shí)，波形數(shù)據(jù)生成器 74預(yù)先計(jì)算與時(shí)間的經(jīng)過相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)值，并且存儲(chǔ)所確定的波形數(shù)據(jù) 值。當(dāng)從垂直同步信號(hào)生成器71提供垂直同步信號(hào)時(shí)，波形數(shù)據(jù)生成器74 讀取所存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)值，并且順序地輸出所讀取的波形數(shù)據(jù)值，以由此依 據(jù)從幀的開始時(shí)間開始經(jīng)過的時(shí)間、生成波形數(shù)據(jù)。
利用這個(gè)配置，即^^當(dāng)計(jì)算能力小時(shí)，也可以生成波形數(shù)據(jù)。
信號(hào)生成器71提供的垂直同步信號(hào)，波形數(shù)據(jù)生成器74根據(jù)從幀的開始時(shí) 間開始經(jīng)過的時(shí)間、實(shí)時(shí)計(jì)算所存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)的值，并且輸出所計(jì)算的波 形數(shù)據(jù)值，以由此生成波形數(shù)據(jù)。
利用這種配置，當(dāng)從波形特征確定單元75提供的波形特征數(shù)據(jù)改變時(shí)， 可以立即輸出由改變的波形特征數(shù)據(jù)描述的波形數(shù)據(jù)。
如上所述，基于垂直同步信號(hào)，波形數(shù)據(jù)生成器74與每個(gè)幀同步地生成 用于隨著時(shí)間順序地改變LED背光13的亮度的波形數(shù)據(jù)。
波形數(shù)據(jù)生成器74將所生成的波形數(shù)據(jù)提供給DAC 24。幀緩沖器73暫時(shí)存儲(chǔ)圖像信號(hào)，并且將所存儲(chǔ)的圖傳3言號(hào)提供給LCD 控制器27。幀緩沖器73延遲圖像信號(hào)長(zhǎng)達(dá)由垂直同步信號(hào)生成器71到波形 數(shù)據(jù)生成器74執(zhí)行的處理所需要的時(shí)間量，并且將延遲的圖像信號(hào)提供給 LCD控制器27。
利用這個(gè)布置，可以與由LCD 12顯示的圖像中的幀可靠同步地隨著時(shí) 間順序地改變LED背光13的亮度。
接下來，將參考圖12所示的流程圖，描述用于由圖ll所示的顯示控制 器51執(zhí)行的亮度控制以及用于執(zhí)行控制程序的另一個(gè)處理。
在步驟S31,垂直同步信號(hào)生成器71生成用于與由輸入圖像信號(hào)顯示的 活動(dòng)圖像的每個(gè)幀同步的垂直同步信號(hào)。例如，可以輸入用于顯示24到500 幀每秒的活動(dòng)圖像的圖像信號(hào)。
在步驟S32,基于所提供的圖像信號(hào)，運(yùn)動(dòng)量檢測(cè)器72使用塊匹配或者 梯度法檢測(cè)包含在要由該圖像信號(hào)顯示的活動(dòng)圖像中的圖像對(duì)象的運(yùn)動(dòng)量。
在步驟S33,波形特征確定單元75獲得從模式選擇器開關(guān)76提供的模 式選擇信號(hào)，該信號(hào)用于根據(jù)用戶操作給出用于選擇模式的指令。
在步驟S34，波形特征確定單元75讀取存儲(chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元 81中的參考光發(fā)射強(qiáng)度。參考光發(fā)射強(qiáng)度是存儲(chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元 81中的數(shù)據(jù)并且其指示由人眼感知的亮度，而且以光發(fā)射強(qiáng)度和時(shí)間的乘積 為單位表示。
例如，參考光發(fā)射強(qiáng)度可以具有預(yù)定值，或者可以依據(jù)用戶操作設(shè)置。 在步驟S35，波形特征確定單元75基于運(yùn)動(dòng)量和參考光發(fā)射強(qiáng)度確定波 形特征。例如，在步驟S35,基于運(yùn)動(dòng)量和參考光發(fā)射強(qiáng)度，波形特征確定 單元75確定波形特征，其包括亮度的最大值、亮度改變對(duì)時(shí)間的比率、或者 亮度怎樣相對(duì)于時(shí)間改變，諸如以線性形式改變或者以由指數(shù)函數(shù)表示的曲 線形式改變。
例如，在步驟S35，當(dāng)由運(yùn)動(dòng)量較大時(shí)，波形特征確定單元75生成描述 用于導(dǎo)致LED背光13發(fā)光的波形數(shù)據(jù)的特征的波形特征數(shù)據(jù)，使得增加亮 度的最大值、減小發(fā)光周期、而且在幀周期內(nèi)的亮度和時(shí)間的乘積值變?yōu)榈?于存儲(chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元81中的參考光發(fā)射強(qiáng)度。
更具體地說，例如在步驟S35,當(dāng)運(yùn)動(dòng)量較大時(shí)，波形特征確定單元75 生成描述波形數(shù)據(jù)的特征的波形特征數(shù)據(jù)，使得增加波形數(shù)據(jù)的最大值，以導(dǎo)致波形數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間更快速地改變，以及基于時(shí)間的波形數(shù)據(jù)的乘積值變 為等于存儲(chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元81中的參考光發(fā)射強(qiáng)度。
當(dāng)生成描述波形數(shù)據(jù)的特征的波形特征數(shù)據(jù)、使得基于時(shí)間的波形數(shù)據(jù) 的乘積值變?yōu)榈扔趨⒖脊獍l(fā)射強(qiáng)度時(shí)，參考光發(fā)射強(qiáng)度以時(shí)間和與光發(fā)射強(qiáng) 度相對(duì)應(yīng)的電壓值的乘積為單位表示。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)量較大時(shí)，減小光發(fā)射周期可以使得更難以感知到運(yùn)動(dòng)模糊。
相反地，當(dāng)運(yùn)動(dòng)量較小時(shí)，波形特征確定單元75生成描述用于導(dǎo)致LED 背光13發(fā)光的波形數(shù)據(jù)的特征的波形特征數(shù)據(jù)，使得減小亮度的最大值、延 長(zhǎng)發(fā)光周期、而且在幀周期內(nèi)的亮度和時(shí)間的乘積值變?yōu)榈扔诖鎯?chǔ)在參考光 發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元81中的參考光發(fā)射強(qiáng)度。
更具體地說，例如在步驟S35,當(dāng)運(yùn)動(dòng)量較小時(shí)，波形特征確定單元75 生成描述波形數(shù)據(jù)的特征的波形特征數(shù)據(jù)，使得減小波形數(shù)據(jù)的最大值，以 使波形數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間更平緩地改變，以及基于時(shí)間的波形數(shù)據(jù)的乘積值變?yōu)?等于存儲(chǔ)在參考光發(fā)射強(qiáng)度存儲(chǔ)單元81中的參考光發(fā)射強(qiáng)度。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)量較小時(shí)，延長(zhǎng)光發(fā)射周期可以使得更難以感知到急動(dòng)。
在步驟S36，基于垂直同步信號(hào)和波形特征，波形數(shù)據(jù)生成器36生成與 幀同步的波形數(shù)據(jù)。在步驟S37, DAC 24對(duì)該波形數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，并 且基于所生成的波形數(shù)據(jù)，DAC 24生成與該波形數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的波形信號(hào)。
在步驟S38，基于所生成的波形信號(hào)，電流控制器25將驅(qū)動(dòng)電流提供給 LED背光13。處理然后返回到步驟S31并且重復(fù)如上所述的處理。利用這個(gè) 配置，LED背光13可以發(fā)光，以便在其中顯示一幀的每個(gè)周期內(nèi)、與幀同步 地隨著時(shí)間順序地減少亮度或者隨著時(shí)間順序地增加亮度。
在幀的每個(gè)周期內(nèi)，LED背光13的亮度隨著時(shí)間順序地減少或者隨著 時(shí)間順序地增加，使得當(dāng)作為圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果檢測(cè)到較大的運(yùn)動(dòng)量時(shí)， 減小光發(fā)射周期，而且當(dāng)檢測(cè)到較小的運(yùn)動(dòng)量時(shí)，延長(zhǎng)光發(fā)射周期。因此， 即使當(dāng)增加或者減少圖像對(duì)象的運(yùn)動(dòng)量時(shí)，也可以顯示難以察覺到運(yùn)動(dòng)模糊 和急動(dòng)的圖像。
當(dāng)通過FFT(快速傅里葉變換)等從輸入信號(hào)中提取出圖像的頻率分量、 而且圖像包含較大量的高頻分量時(shí)，可以進(jìn)一步減小光發(fā)射周期。 LED背光13可以由PWM (脈沖寬度調(diào)制)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。 圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備實(shí)施例的另一個(gè)配置的框圖，在該配置中，光源由PWM系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。與圖1中那些相似的單元用相同的附圖標(biāo)記 表示，并且省略對(duì)它們的描述。
顯示控制器101控制LCD 12的顯示而且通過PWM系統(tǒng)控制LED背光 13的發(fā)光，其中LCD 12是顯示設(shè)備的一個(gè)示例，而且LED背光13是光源 的一個(gè)示例。顯示控制器101用利用ASIC實(shí)現(xiàn)的專用電路、諸如FPGA之 類的可編程LSI、或者用于執(zhí)行控制程序的通用微處理器實(shí)現(xiàn)。
顯示控制器101包括垂直同步信號(hào)生成器21、波形數(shù)據(jù)生成器22、控制 開關(guān)23、圖像信號(hào)生成器26、 LCD控制器27、和PWM驅(qū)動(dòng)電流生成器111。
基于從波形數(shù)據(jù)生成器22提供的波形數(shù)據(jù)，PWM驅(qū)動(dòng)電流生成器111 向LED背光13提供基于PWM系統(tǒng)的PWM驅(qū)動(dòng)電流，用于通過使用脈沖 寬度控制LED背光的亮度，以由此驅(qū)動(dòng)LED背光13。
PWM系統(tǒng)的使用可以減少顯示控制器101中的功率損失。
代替PWM系統(tǒng)，可以使用諸如PAM (脈沖幅度調(diào)制)系統(tǒng)之類的其它 數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)LED背光13。
當(dāng)基于PWM系統(tǒng)、PAM系統(tǒng)等的包含矩形波的驅(qū)動(dòng)電流用于改變LED 背光13的亮度時(shí)，優(yōu)選為用較高頻率的矩形波驅(qū)動(dòng)LED背光13,以使得人 們不可能察覺到才艮據(jù)矩形波的改變。
此外，為三基色中的每一種控制光源的亮度使得有可能即使當(dāng)減少或者 增加亮度時(shí)、也防止要被顯示的圖像的顏色發(fā)生改變。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的實(shí)施例的另 一個(gè)配置的框圖，在該 配置中，為光的三基色中的每一種控制背光的亮度。與圖1中那些相似的單 元用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略對(duì)它們的描述。
顯示控制器131控制LCD 12的顯示以及控制紅色LED背光132、綠色 LED背光133、和藍(lán)色LED背光134的發(fā)光，其中紅色LED背光132是用 于向顯示設(shè)備提供光的光源的一個(gè)示例。顯示控制器131用利用ASIC實(shí)現(xiàn) 的專用電路、諸如FPGA之類的可編程LSI、或者用于執(zhí)行控制程序的通用 微處理器實(shí)現(xiàn)。
紅色LED背光132包括一個(gè)或者多個(gè)紅色LED。在顯示控制器131的 控制下，紅色LED背光132發(fā)射紅光(以紅色發(fā)光)，其是光的三基色之一。 綠色LED背光133包括一個(gè)或者多個(gè)綠色LED。在顯示控制器131的控制下， 綠色LED背光133發(fā)射綠光(以綠色發(fā)光)，其是光的三基色中的另一個(gè)。藍(lán)色LED背光134包括一個(gè)或者多個(gè)藍(lán)色LED。在顯示控制器131的控制下， 藍(lán)色LED背光134發(fā)射藍(lán)光(以藍(lán)色發(fā)光)，其是光的三基色中的另一個(gè)。
顯示控制器131包括垂直同步信號(hào)生成器21、控制開關(guān)23、圖像信號(hào)生 成器26、 LCD控制器27、波形數(shù)據(jù)生成器141、 DAC 142-1到142-3、和電 流控制器143-1到143-3。
基于從控制開關(guān)23提供并且給出用于選擇波形的指令的波形選擇信號(hào)， 波形數(shù)據(jù)生成器141與垂直同步信號(hào)同步地生成用于指定紅色LED背光132 的亮度的波形數(shù)據(jù)、用于指定綠色LED背光133的亮度的波形數(shù)據(jù)、以及用 于指定藍(lán)色LED背光134的亮度的波形數(shù)據(jù)。例如，波形數(shù)據(jù)生成器141生 成用于隨著時(shí)間順序地改變紅色LED背光132到藍(lán)色LED背光134中的每 一個(gè)的亮度的波形數(shù)據(jù)。
波形數(shù)據(jù)生成器141包括光譜發(fā)光效率數(shù)據(jù)表151和特征值校正單元 152。光譜發(fā)光效率數(shù)據(jù)表151存儲(chǔ)光譜發(fā)光效率數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)指示人眼的靈 敏度并且與具有每個(gè)波長(zhǎng)的光(包括三基色)的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。
取決于亮度，人眼的靈壽丈度根據(jù)光的波長(zhǎng)而改變。換句話說，當(dāng)亮度改 變時(shí)，人眼的靈敏度為每個(gè)光波長(zhǎng)而改變。
因此，當(dāng)相對(duì)于光波長(zhǎng)均勻地減少或者增加光源的亮度時(shí)，白平衡發(fā)生 改變。也就是說，即使對(duì)于相同的圖像，.顏色(由正觀看圖像的人員感知的 顏色)也發(fā)生改變。
光i普發(fā)光效率數(shù)據(jù)是指示對(duì)于每種光波長(zhǎng)和亮度的人眼的靈敏度的數(shù)據(jù) (參見1987年的Journal of Light and Visual Environment第11期的第22-29 頁,K. Sagawa和K. Takeichi所著Mesopic spectral luminous efficiency functions : Final experimental report )。
圖15是示出光譜發(fā)光效率數(shù)據(jù)的示例的圖形。圖15所示的光譜發(fā)光 效率指示了以570 [ nm]的波長(zhǎng)為基準(zhǔn)、用于從亮視覺(100 [ td])到暗視覺 (0.01 [td])九個(gè)級(jí)別的波長(zhǎng)的發(fā)光效率。圖15中，黑點(diǎn)指示亮視覺中的發(fā) 光效率，且白點(diǎn)指示暗視覺中的發(fā)光效率。
隨著視網(wǎng)膜照度級(jí)別的減少，短波區(qū)的發(fā)光效率趨向于相對(duì)增加，并且 相反，長(zhǎng)波區(qū)的發(fā)光效率趨向于逐漸減少。
基于存儲(chǔ)在光譜發(fā)光效率數(shù)據(jù)表151中的光譜發(fā)光效率數(shù)據(jù)，特征值校 正單元152根據(jù)亮度的改變校正定義了指定三基色中的紅色的亮度的波形數(shù)據(jù)(的特征)的特征值、定義了指定綠色的亮度的波形數(shù)據(jù)(的特征)的特 征值、以及定義了指定藍(lán)色的亮度的波形數(shù)據(jù)(的特征)的特征值，使得白 平^(衧變?yōu)楹愣ā?br>
在這種情況下，定義指定三基色的相應(yīng)亮度的波形數(shù)據(jù)的特征的特征值 是波形數(shù)據(jù)生成器141的內(nèi)部數(shù)據(jù)，而且可以由同一個(gè)系統(tǒng)作為上述波形特 征數(shù)據(jù)之一提供。
如上所述，人眼具有這樣的趨勢(shì)，即隨著亮度的減少，藍(lán)色及其附近的 發(fā)光效率相對(duì)增加，而紅色及其附近的發(fā)光效率相對(duì)減少。因此，例如當(dāng)亮
度減少時(shí)，特征值校正單元152校正定義了指定紅色亮度的波形數(shù)據(jù)的特征 值、以便相對(duì)增加紅色的亮度，以及校正定義了指定藍(lán)色亮度的波形數(shù)據(jù)的 特征值、以便相對(duì)減少藍(lán)色的亮度。相反地，當(dāng)亮度增加時(shí)，特征值校正單 元152校正定義了指定紅色亮度的波形數(shù)據(jù)的特征值、以便相對(duì)減少紅色的 亮度，以及校正定義了指定藍(lán)色亮度的波形數(shù)據(jù)的特征值、以便相對(duì)增加藍(lán) 色的亮度。
也就是說，基于人眼的光語發(fā)光效率，特征值校正單元152校正定義了 這樣的波形數(shù)據(jù)的特征的特征值，其中該波形數(shù)據(jù)指定光的三基色的相應(yīng)亮 度。換句話說，基于人眼的光譜發(fā)光效率，特征值校正單元152為光的三基 色中的每一個(gè)校正特征值，該特征值定義了隨著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí) 間順序地減少屏幕亮度的特征，以便根據(jù)亮度改變以及相對(duì)于光的三基色中 的每一種，抵消人眼靈敏度(相對(duì)靈敏度)的改變。
這個(gè)布置可以防止白平衡改變，即一使當(dāng)亮度改變時(shí)也可以防止該改變。 也就是說，即使當(dāng)亮度改變了時(shí)，也可以以相同的顏色看見相同的圖像。換 句話說，即使當(dāng)亮度改變時(shí)，由正觀看該相同圖像的人所感知的顏色也可以 是相同的。
依據(jù)基于上述光鐠發(fā)光效率數(shù)據(jù)校正的特征值，波形數(shù)據(jù)生成器141生 成用于指定紅色LED背光132的亮度的波形凝:據(jù)、用于指定綠色LED背光 133的亮度的波形數(shù)據(jù)、以及用于指定藍(lán)色LED背光134亮度的波形數(shù)據(jù)。
波形數(shù)據(jù)生成器141將用于指定紅色LED背光132的亮度的波形數(shù)據(jù)提 供給DAC 142-1。波形數(shù)據(jù)生成器141將用于指定綠色LED背光133的亮度 的波形數(shù)據(jù)提供給DAC 142-2。波形數(shù)據(jù)生成器141將用于指定藍(lán)色LED背 光134的亮度的波形數(shù)據(jù)提供給DAC 142-3。DAC 142-1對(duì)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、用于指定紅色LED背光132的亮度的波形 數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，該波形數(shù)據(jù)從波形數(shù)據(jù)生成器141提供。
也就是說，DAC142-l對(duì)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，并且 將產(chǎn)生的波形信號(hào)，其為電壓模擬信號(hào)，提供給電流控制器143-1。從DAC 142-1輸出的波形信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)于輸入到DAC 142-1的波形數(shù)據(jù)的值。
DAC 142-2對(duì)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、用于指定綠色LED背光133的亮度的波形 數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，該波形數(shù)據(jù)從波形數(shù)據(jù)生成器141提供。
也就是說，DAC 142-2對(duì)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，并且 將產(chǎn)生的波形信號(hào)，其為電壓模擬信號(hào)，提供給電流控制器143-2。從DAC 142-2輸出的波形信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)于輸入到DAC 142-2的波形數(shù)據(jù)的值。
DAC 142-3對(duì)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、用于指定藍(lán)色LED背光134的亮度的波形 數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，該波形數(shù)據(jù)從波形數(shù)據(jù)生成器141提供。
也就是說，DAC 142-3對(duì)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換，并且 將產(chǎn)生的波形信號(hào)，其為電壓模擬信號(hào)，提供給電流控制器143-2。從DAC 142-3輸出的波形信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)于輸入到DAC 142-3的波形數(shù)據(jù)的值。
電流控制器143-1將從DAC 142-1提供的、并且為用于指定紅色LED背 光132的亮度的電壓模擬信號(hào)的波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電流，并且將所轉(zhuǎn)換的 驅(qū)動(dòng)電流提供給紅色LED背光132。電流控制器143-2將從DAC 142-2提供 的、并且為用于指定綠色LED背光133的亮度的電壓模擬信號(hào)的波形信號(hào)轉(zhuǎn) 換為驅(qū)動(dòng)電流，并且將所轉(zhuǎn)換的驅(qū)動(dòng)電流提供給綠色LED背光133。電流控 制器143-3將從DAC 142-3提供的、并且為用于指定藍(lán)色LED背光134的亮 度的電壓模擬信號(hào)的波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電流，并且將所轉(zhuǎn)換的驅(qū)動(dòng)電流提 供給藍(lán)色LED背光134。
如上所述，可以以較低的幀頻顯示使得難以察覺出運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖 像。此外，即使當(dāng)亮度改變時(shí)，也可以這樣顯示圖像以便以相同的顏色看見 該圖像，而沒有白平衡的改變。
接下來，給出對(duì)使用不能在比幀周期更短的時(shí)間周期內(nèi)改變亮度的光源 的情況的描述。
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的實(shí)施例的另 一個(gè)配置的框圖，在該 配置中使用了不能在比幀的周期更短的時(shí)間周期內(nèi)改變亮度的光源。與圖1 中那些相似的單元用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略對(duì)它們的描述。
26顯示控制器171控制LCD 172的顯示，其中LCD 172是顯示設(shè)備的一個(gè) 示例。顯示控制器171還控制快門173,快門173調(diào)整從燈174發(fā)出并且入 射到LCD 172上的光量，其中燈174是用于向顯示設(shè)備提供光的光源的一個(gè) 示例。顯示控制器171用利用ASIC實(shí)現(xiàn)的專用電路、諸如FPGA之類的可 編程LSI、或者用于執(zhí)行控制程序的通用微處理器實(shí)現(xiàn)。
LCD 172包括例如反射型液晶面板或者透射型液晶面板，并且在顯示控 制器171的控制下在未示出的屏幕上顯示圖像?？扉T173用例如可以以相對(duì) 于幀周期的高速來調(diào)整光量的液晶快門實(shí)現(xiàn)。在顯示控制器171的控制下， 快門173調(diào)整從燈174發(fā)出并且入射到LCD 172上的光量。
燈174是不能在比幀的周期更短的時(shí)間周期內(nèi)改變亮度的光源，并且是 例如，氛燈、金屬閨化物燈、或者超高壓水銀燈。
顯示控制器171包括垂直同步信號(hào)生成器21、控制開關(guān)23、圖傳_信號(hào)生 成器26、 LCD控制器27、波形數(shù)據(jù)生成器181、和DAC182。
基于從控制器開關(guān)23提供并且給出用于選擇波形的指令的波形選擇信 號(hào)，波形數(shù)據(jù)生成器181與從垂直同步信號(hào)生成器21提供的垂直同步信號(hào)同 步地生成指定從燈174發(fā)出并且入射到LCD 172上的光量的波形數(shù)據(jù)。例如， 波形數(shù)據(jù)生成器181生成用于隨著時(shí)間順序地增加或者減少入射到LCD 172 上的光量的波形數(shù)據(jù)。
DAC 182對(duì)從波形數(shù)據(jù)生成器181提供的、作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)執(zhí) 行數(shù)-模轉(zhuǎn)換。也就是說，DAC 182對(duì)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)-模轉(zhuǎn) 換，并且將產(chǎn)生的波形信號(hào)，其為電壓模擬信號(hào)，提供給快門173。從DAC 182 輸出的波形信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)于輸入到DAC 182的波形數(shù)據(jù)的值。
基于從DAC 182提供的波形信號(hào)，快門173調(diào)整從燈174發(fā)出并且入射 到LCD 172上的光量。例如，快門173調(diào)整從燈174發(fā)出并且入射到LCD 172 上的光量，使得光量隨著時(shí)間順序地減少或者增加。
例如，快門173調(diào)整從燈174發(fā)出并且入射到LCD 172上的光量，使得 當(dāng)提供具有較大值的波形信號(hào)時(shí)，來自燈174的較大光量入射在LCD 172上， 以及當(dāng)提供具有較小值的波形信號(hào)時(shí)，來自燈174的較大光量入射在LCD 172 上。
利用這個(gè)布置，即使當(dāng)使用相對(duì)于幀的周期、不能以高速改變亮度的光 源時(shí)，也可以在幀的周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。因此，有可能顯示具有較少運(yùn)動(dòng)模糊量并且防止被察覺到急動(dòng)的 圖像。
雖然已經(jīng)將快門173描述為提供在燈174和LCD 172之間，以便調(diào)整入 射到LCD 172上的光量，但是燈174、 LCD 172、和快門173可以以這樣的 次序提供(鄰近LCD 172的屏幕提供)，以便調(diào)整從LCD 172發(fā)出的光量。
接下來，給出其中利用LED顯示器實(shí)現(xiàn)顯示設(shè)備的情況的描述。
圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的實(shí)施例的另一個(gè)配置的框圖，在該 配置中，顯示設(shè)備利用LED顯示器來實(shí)現(xiàn)。與圖14中那些相似的單元用相 同的附圖標(biāo)記表示，并且省略對(duì)它們的描述。
顯示控制器201控制LED顯示器202的顯示，其中LED顯示器202是 顯示設(shè)備的一個(gè)示例。顯示控制器201用利用ASIC實(shí)現(xiàn)的專用電路、諸如 FPGA之類的可編程LSI、或者用于執(zhí)行控制程序的通用微處理器來實(shí)現(xiàn)。
LED顯示器202包括用于發(fā)射紅光(即，用于以紅色發(fā)光)的紅色LED, 用于發(fā)射綠光(即，用于以綠色發(fā)光)的綠色LED,以及用于發(fā)射藍(lán)光(即， 用于以藍(lán)色發(fā)光)的藍(lán)色LED，其中紅光是光的三基色之一，綠光是光的三 基色中的又一種，而且藍(lán)光是光的三基色中的另一種。在LED顯示器202中， 這樣布置紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED,使得將紅色LED、綠色LED、 和藍(lán)色LED用作子像素。
基于從顯示控制器201提供的紅色LED顯示控制信號(hào)、綠色LED顯示 控制信號(hào)、和藍(lán)色LED顯示控制信號(hào)，LED顯示器202使所布置的紅色LED、 綠色LED、和藍(lán)色LED分別發(fā)光。
顯示控制器201包括垂直同步信號(hào)生成器21、控制開關(guān)23、波形數(shù)據(jù)生 成器141、 DAC 142-1到142-3、圖像信號(hào)生成器221、和LED顯示控制器 222-1到222-3。
圖像信號(hào)生成器221與從垂直同步信號(hào)生成器21提供的、用于與要顯示 的活動(dòng)圖像的每個(gè)幀同步的垂直同步信號(hào)同步地，生成用于顯示預(yù)定圖像的 圖像信號(hào)。由圖像信號(hào)生成器221生成的圖像信號(hào)由用于要被顯示的圖像的、 指示三基色中的紅光強(qiáng)度(即，紅色子像素的光發(fā)射強(qiáng)度)的R信號(hào)、指示 三基色中的綠光強(qiáng)度(即，綠色子像素的光發(fā)射強(qiáng)度)的G信號(hào)、以及指示 三基色中的藍(lán)光強(qiáng)度(即，藍(lán)色子像素的光發(fā)射強(qiáng)度)的B信號(hào)構(gòu)成。
圖像信號(hào)生成器221將R信號(hào)提供給LED顯示控制器222-1,將G信號(hào)提供給LED顯示控制器222-2,以及將B信號(hào)提供給LED顯示控制器222-3。
基于從圖像信號(hào)生成器221提供的R信號(hào)，以及從DAC 142-1提供并且 指定三基色中的紅光的亮度以便在幀的周期內(nèi)、與幀同步地隨著時(shí)間順序地 增加或者減少亮度的波形信號(hào)，LED顯示控制器222-1生成用于使布置在 LED顯示器202中的紅色LED發(fā)光的紅色LED顯示控制信號(hào)，使得亮度在 幀的周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者減少。LED顯示控制器222-1將所生成 的紅色LED顯示控制信號(hào)提供給LED顯示器202。
基于從圖像信號(hào)生成器222提供的G信號(hào)，以及從DAC 142-2提供并且 指定三基色中的綠光的亮度以便在幀的周期內(nèi)、與幀同步地隨著時(shí)間順序地 增加或者減少亮度的波形信號(hào)，LED顯示控制器222-2生成用于使布置在 LED顯示器202中的綠色LED發(fā)光的綠色LED顯示控制信號(hào)，使得亮度在 幀的周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者減少。LED顯示控制器222-2將所生成 的綠色LED顯示控制信號(hào)提供給LED顯示器202。
基于從圖像信號(hào)生成器221提供的B信號(hào)，以及從DAC 142-3提供并且 指定三基色中的藍(lán)光的亮度以便在幀的周期內(nèi)、與幀同步地隨著時(shí)間順序地 增加或者減少亮度的波形信號(hào)，LED顯示控制器222-3生成用于使布置在 LED顯示器202中的藍(lán)色LED發(fā)光的藍(lán)色LED顯示控制信號(hào)，使得亮度在 幀的周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者減少。LED顯示控制器222-3將所生成 的藍(lán)色LED顯示控制信號(hào)提供給LED顯示器202。
基于從相應(yīng)的LED顯示控制器222-1到LED顯示控制器222-3提供的紅 色LED顯示控制信號(hào)、綠色LED顯示控制信號(hào)和藍(lán)色LED顯示控制信號(hào)， LED顯示器202導(dǎo)致紅色LED、綠色LED、和藍(lán)色LED分別發(fā)光，以便在 該幀的周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者減少亮度。
如上所述，還有可能讓自身發(fā)光顯示設(shè)備以較低幀頻顯示難以察覺到運(yùn) 動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖像。
本發(fā)明還可應(yīng)用于，例如，諸如使用反射液晶或者透射液晶的前端投影 儀或者后端投影儀之類的反射投影類型的顯示設(shè)備或者透射投影類型的顯示 設(shè)備，以直視液晶顯示器為代表的透射直視類型顯示設(shè)備，或者其中諸如LED 或者EL (電致發(fā)光)器件之類的光發(fā)射器件以陣列方式布置的自身發(fā)光的顯 示設(shè)備。這樣的布置也可以提供與上述相同的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明不限于基于所謂的"逐行掃描系統(tǒng)"顯示活動(dòng)圖像的顯示設(shè)備，而且可類似地應(yīng)用于基于所謂的"隔行掃描系統(tǒng)"顯示活動(dòng)圖像的顯示設(shè)備。 顯示設(shè)備包括具有顯示功能以及其它功能的設(shè)備。示例包括所謂的"筆
記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)"、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、移動(dòng)電話、以及數(shù)字照相機(jī)。 當(dāng)光源被設(shè)計(jì)成在幀的周期內(nèi)以預(yù)定亮度發(fā)光時(shí)，可以顯示圖像。利用
在幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者減少屏幕亮度的布置，其中在每
個(gè)幀周期期間保持顯示的所謂的"保持類型顯示設(shè)備"可以以較低的幀頻顯
示難以察覺到運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖像。
上述處理系列可以由硬件執(zhí)行，也可以由軟件執(zhí)行。當(dāng)該系列處理由軟
件執(zhí)行時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)軟件的程序從存儲(chǔ)介質(zhì)安裝到并入于專用硬件中的計(jì)算
機(jī)上，或者安裝到例如可以通過各種程序的安裝而執(zhí)行各種功能的通用人計(jì)
算機(jī)上。
存儲(chǔ)介質(zhì)可以是存儲(chǔ)了程序而且從計(jì)算機(jī)分離地分配以向用戶提供程序 的封裝介質(zhì)。如圖1、 11、 13、 14、 16、或者17所示，封裝介質(zhì)的示例為i茲 盤31 (包括軟磁盤)、光盤32 (包括CD-ROM (致密盤-只讀存儲(chǔ)器)或者 DVD (數(shù)字通用盤))、磁光盤33 (包括MD (迷你盤)(商標(biāo)))、或者半導(dǎo) 體存儲(chǔ)器34。存儲(chǔ)介質(zhì)還可以是其中存儲(chǔ)了程序的ROM或者硬盤，該ROM 和硬盤以將它們預(yù)先安裝在計(jì)算機(jī)中的狀態(tài)提供給用戶。
用于導(dǎo)致上述處理執(zhí)行的程序可以根據(jù)需要，經(jīng)由諸如路由器或者調(diào)制 解調(diào)器之類的接口、通過諸如局域網(wǎng)、因特網(wǎng)、數(shù)字衛(wèi)星廣播之類的有線或 者無線通信介質(zhì)安裝在計(jì)算機(jī)上。
此處，用于描述存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序的步驟不僅包括根據(jù)所描述的 順序隨著時(shí)間順序地執(zhí)行的處理，還包括同時(shí)或者個(gè)別執(zhí)行、而不必隨著時(shí) 間順序地執(zhí)行的處理。
30
權(quán)利要求
1、一種顯示設(shè)備，包含顯示裝置，用于在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕的各個(gè)像素的顯示；以及顯示控制裝置，用于控制顯示裝置的顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度，其中，基于人眼的光譜發(fā)光效率，通過在所述幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地減少亮度，所述顯示控制裝置控制所述顯示以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
2、 一種顯示方法，包括在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕的各個(gè)像素的顯示；以及 控制顯示裝置的顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度，其中，基于人眼的光譜發(fā)光效率，通過在所述幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地減少亮度，控制所述顯示以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
全文摘要
在所謂的“保持類型”顯示設(shè)備中，一種顯示設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)以及程序可以以較低的幀頻顯示難以察覺到運(yùn)動(dòng)模糊和急動(dòng)的圖像。顯示設(shè)備包含顯示裝置，用于在幀的每個(gè)周期內(nèi)保持屏幕的各個(gè)像素的顯示；以及顯示控制裝置，用于控制顯示裝置的顯示，以便在該幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度，其中，基于人眼的光譜發(fā)光效率，通過在所述幀的每個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間順序地增加或者隨著時(shí)間順序地減少亮度，所述顯示控制裝置控制所述顯示以便隨著時(shí)間順序地增加屏幕的亮度或者隨著時(shí)間順序地減少屏幕的亮度。
文檔編號(hào)G09G3/34GK101452672SQ20081017672
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者黑木義彥 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社