專利名稱：影像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具備顯示面板的影像顯示裝置，特別是，涉及在等離子顯示面板(等離子顯示面板，以下簡記為PDP)那樣的自發(fā)光型的顯示面板中，抑制功耗增加的同時得到明亮影像的適宜的影像顯示裝置。
背景技術：
PDP顯示裝置與使用了 CRT或者LCD的顯示裝置相比，由于全白亮度低，因此在白天明亮的起居室等中對比度(亮室對比度)低。為了提高顯示亮度，雖然可以提高用于顯示驅動PDP的放電脈沖數(shù)或者其驅動電壓，但是這將產生功耗增加的問題。
作為解決這種PDP顯示裝置的問題的即抑制功耗的同時提高影像的亮度的現(xiàn)有技術，已知使畫面周邊部分的亮度比畫面中央部分的亮度降低的處理(以下，把這樣的處理稱為"遮光處理"，把進行遮光處理的電路稱為"遮光處理電路")。 使用圖2說明上述遮光處理動作。圖2表示了顯示影像是整個面白顯示情況的遮光處理動作時的亮度水平的降低比例的例子。圖2(a)表示顯示面板的像素位置，以水平方向坐標為X，以垂直方向坐標為Y，圖2(b)以縱軸作為垂直方向像素位置，以橫軸作為對于遮光處理動作后的輸入影像信號的亮度水平的比例，從畫面中央部分到畫面周邊部分，輸出影像信號的亮度水平的降低比例增大。 另外，圖2(c)把縱軸作為對于遮光處理動作后的輸入影像信號的亮度水平的比例，把橫軸作為水平方向像素位置，與圖2(b)相同，從畫面中央部分到畫面周邊部分，輸出影像信號的亮度水平的降低比例增大。另外，把X軸和Y軸的亮度降低比例相乘的比例成為與各坐標相對應的像素中的實際的亮度降低比例。作為使用了上述遮光處理動作的現(xiàn)有技術，例如已知在特開平6-282241號公報或者特開2002-55675號公報中記載的技術。
在特開平6-282241號公報或者特開2002-55675號公報中，遮光處理是利用了對于亮度水平高的明亮影像，即使降低畫面周邊部分的亮度也難以在視覺上有所感覺這樣的人的視覺特性的技術。這種視覺特性起因于人的視覺對于明亮度有所謂的對數(shù)特性。上述遮光處理通過在中央部分的亮度提高中使用與畫面周邊部分的亮度降低相應的程度，在顯示明亮影像的情況下，在視覺上不會帶來多少不協(xié)調感覺，在抑制功耗的同時提高視覺上的影像的亮度。 進而，作為現(xiàn)有技術，在特開2005-321664號公報中記載了有效地控制上述遮光
處理電路，抑制功耗增加的同時能夠顯示高品質圖像的影像處理裝置。 該裝置檢測顯示面板整體的平均亮度水平，通過根據(jù)其平均亮度水平控制遮光處
理動作，在顯示明亮影像(高亮度影像)的情況下，使遮光處理電路動作，抑制功耗的增加，
在輸入了灰暗影像(低亮度影像)的情況下，停止遮光處理動作，防止畫質惡化(灰階混亂)。

發(fā)明內容
上述特開2005-321664號公報根據(jù)顯示面板整體的平均亮度水平控制遮光處理動作。從而，例如，在輸入了圖3(a)那樣的低亮度區(qū)IO和高亮度區(qū)11混合的影像信號，作為顯示面板上的整個區(qū)域，平均亮度水平高，進行遮光處理的情況下，由于對于低亮度區(qū)10也同樣進行遮光處理，因此在周邊部分的低亮度區(qū)10中由遮光引起的亮度進一步下降而導致灰階混亂。 具體地講，用表示圖3(a)的畫面周邊部分12的像素位置與亮度水平的關系的圖3(b)和圖3(c)進行說明。如果對于圖3(b)的輸入影像的亮度水平，進行從畫面中央部分到周邊部分降低亮度水平的遮光處理，則如圖3(c)那樣亮度水平降低。這里，如果在作為亮度比較低的區(qū)域的X—4Y—4與乂—3Y—4之間把圖3(b)與圖3(c)進行比較，則在圖3(c)中，由于區(qū)域一部分的亮度水平低于規(guī)定的閾值，因此在畫面周邊部分中引起灰階混亂，顯示影像成為黑顯示。 在實際的影像顯示中，輸入上述那樣的影像信號(明亮影像與灰暗影像混合存在的影像)的可能性非常高，有產生上述畫質惡化的問題。 進而，在根據(jù)顯示面板整體的平均亮度控制遮光處理動作的上述特開
2005-321664號公報中，例如，在輸入了在構成像素的RGB中，只有一種顏色的平均亮度水
平大，其它顏色的平均亮度水平小的影像信號的情況下，由于作為顯示面板整體的平均亮
度水平沒有達到閾值，因此不進行遮光處理。從而，有不能抑制功耗增加的課題。 本發(fā)明是鑒于上述課題而完成。目的是提供抑制功耗增加的同時能夠顯示高品質
影像的影像顯示裝置。 為了達到上述目的，本發(fā)明的影像顯示裝置的特征是設置了根據(jù)與PDP等顯示面板的動作有關的狀態(tài)量，控制遮光處理電路的控制電路。 具體地講，作為狀態(tài)量在每個顯示區(qū)域檢測輸入影像信號的平均亮度水平，從在每個區(qū)域檢測出的平均亮度水平，計算使輸入影像的亮度水平降低的信息(以下，記為遮光增益系數(shù))，進而，判定輸入影像信號的亮度水平是否超過了規(guī)定的閾值，同時，在輸入影像信號的亮度水平超過了規(guī)定的閾值的情況下，根據(jù)計算出的遮光增益系數(shù)，使遮光處理電路動作，在比閾值小的情況下，停止遮光處理電路的動作。 依據(jù)本發(fā)明，能夠在抑制功耗的同時顯示高品質的影像。詳細地講，在即使顯示影像進行了遮光處理但沒有引起灰階混亂的高亮度區(qū)中，使輸入影像的亮度水平降低，抑制功耗增加，在如果進行遮光處理則產生灰階混亂的低亮度區(qū)中，不降低上述輸入影像的亮度水平，由此防止影像品味的降低，通過這些控制能夠提供不增大功耗，提高畫面中央部分的亮度，亮室對比度良好的高品質的影像。


圖1是表示基于本發(fā)明的實施例的處理流程的圖。
圖2是說明遮光處理的圖。 圖3是說明現(xiàn)有技術中的遮光處理動作時的課題的圖。
圖4是說明本發(fā)明中的遮光處理動作時的效果的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施例的PDP顯示裝置的方框圖。
圖6是說明本發(fā)明中的遮光系數(shù)平均處理電路的圖。 圖7是說明任意顯示位置上的遮光增益系數(shù)的選擇方法的圖。 圖8是基于實施例的遮光處理后的亮度水平的特性圖。 圖9是基于實施例的遮光增益系數(shù)a的特性圖。 圖10是表示細化了平均亮度水平的檢測區(qū)域的圖。
具體實施例方式以下，使用

本發(fā)明的最佳實施方式。另外，各圖中，在具有相同功能的部
分上標注相同的符號，為了避免繁瑣，對于已經說明過的部分省略其重復的說明。 以下，作為影像顯示裝置，以PDP顯示裝置為例進行說明，但本發(fā)明并不限于該裝
置，還能夠適用于使用了功耗隨顯示負載相應增大的顯示面板、作為例如自發(fā)光型的顯示
面板的場致發(fā)射顯示器(FED:field emission display) 、 EL、矩陣形地設置有LED的LED
面板等的液晶影像顯示裝置。 圖5是表示本發(fā)明實施例的PDP顯示裝置的方框圖。該圖中，由分區(qū)域平均亮度水平檢測電路201、遮光處理控制信號保存庫202、遮光增益系數(shù)平均處理電路203、遮光處理電路204、顯示 驅動控制電路205 、和PDP面板206構成。 說明上述分區(qū)域平均亮度水平檢測電路201、上述遮光處理控制信號保存庫202。 分區(qū)域平均亮度水平檢測電路201如圖IO所示，把顯示面板上的像素沿著水平方
向分割為n+l，沿著垂直方向分割為m+l，根據(jù)輸入影像信號，在分割后的各區(qū)域中檢測構
成像素的每個RGB的平均亮度水平。而且，從構成上述像素的每個RGB的平均亮度水平中
選擇最大值作為各區(qū)域的平均亮度水平，輸出到遮光處理控制信號保存庫202。 另外，上述分區(qū)域平均亮度水平檢測電路201的輸出也可以將每個RGB的平均亮
度水平的平均值輸出到遮光處理控制信號保存庫202。 根據(jù)遮光處理控制信號保存庫202，將與在上述每個區(qū)域中所選擇的平均亮度水平相對應的遮光增益系數(shù)^，作為與各區(qū)域的4個角相對應的像素(以下，稱為"基準像素")的遮光系數(shù)，輸出到遮光增益系數(shù)平均處理電路203。 在這里，使用圖6說明上述基準像素。上述基準像素設定成在鄰接的多個區(qū)域之間重復。例如，圖6的"，Y》位于區(qū)域1 4的各區(qū)域的4個角之一，基于各區(qū)域的平均亮度水平，根據(jù)上述遮光處理控制信號保存庫202計算4個(&，Y》的遮光增益系數(shù)A(&，Y》。
在遮光增益系數(shù)平均處理電路203中，把這4個遮光增益系數(shù)^(XpY》進行平均，作為(&， Y》的遮光增益系數(shù)a/ (&， Y》，輸出到遮光處理電路204。進而，從遮光處理控制信號保存庫向遮光處理電路204輸出最大亮度水平1_、規(guī)定的閾值Ith以及輸入影像信號。這里，上述規(guī)定的閾值Ith是用于防止顯示影像的灰階混亂的判定值，初始設定為固定值，輸出到遮光處理電路204。 接著，使用圖7說明在遮光處理電路204中計算出的各區(qū)域內的任意顯示坐標的遮光增益系數(shù)^。上述遮光增益系數(shù)^(P， Q)根據(jù)上述基準像素的遮光增益系數(shù)a/內插計算。首先，在從遮光增益系數(shù)平均處理電路203輸出的遮光增益系數(shù)a/ (X。，Y。)與V (X。，Y》的兩點之間通過線性內插(以下，稱為兩點間線性內插)計測魂，Q)。接著，通過a/ (XpY。)與a/ (XpY》的兩點間線性內插，計算a2 (Xn Q)，通過a2 (X。， Q)與aJXi，Q)的兩點間線性內插計算4(P， Q)。以下同樣，計算與區(qū)域內的各像素相對應的遮光增益系數(shù)。這是以減少上述遮光控制信號保存庫的保存容量為目的的，也可以在上述遮光控制信號保存庫中保存與輸入影像信號的所有顯示坐標相對應的遮光增益系數(shù)。
利用圖9 (a)說明根據(jù)上述遮光處理控制信號保存庫202輸出的遮光增益系數(shù)&1以及在遮光處理電路204中計算出的遮光增益系數(shù)a2的例子。 X4Y4表示顯示面板上的像素的坐標(參照圖2)。在計算出的輸入影像信號的平均亮度水平大于規(guī)定的閾值Ith的情況下，使遮光增益系數(shù)&以及a2小于1。該遮光增益系數(shù)ai以及a2隨著接近顯示面板上的周邊部分而減小。 另外，在計算出的輸入影像信號的平均亮度水平小于規(guī)定的閾值Ith的情況下，使遮光增益系數(shù)&以及a2的值為1 (即，停止遮光處理)。 圖9(a)中，從計算出的輸入影像信號的平均亮度水平的值1仇到1^，使遮光增益系數(shù)^以及^線性衰減，而如果考慮到人的視覺特性，也可以如圖9(b)那樣非線性衰減。另外，遮光增益系數(shù)的值是一個例子，也可以是把圖2(b)與圖2(c)的值相乘的值。
使用圖8說明運算電路。圖8的X軸為輸入影像信號的亮度水平I，Y軸為輸出影像信號的亮度水平0。 1th和0th是上述規(guī)定的閾值(1th二0th)，在超過了規(guī)定的閾值時，由于希望降低輸入影像信號的亮度，因此如特性402所示，與特性401相比斜率S減小。特性402的斜率S的計算公式由下述式1表示。另外，在輸入影像信號的亮度水平大于規(guī)定的閾值Ith時的遮光處理后的輸出影像信號的亮度水平0t的計算公式由下述式2表示。把輸入亮度水平為Imax時的輸出亮度水平記為0e，0e的計算公式由下述式3表示。由此，根據(jù)最大輸入亮度水平1^和遮光增益系數(shù)A(以下，把直接用于輸出影像信號的計算的遮光增益系數(shù)記為A)來計算0e，進而，使用下述式1求斜率S，使用下述式2決定0t。
[式l]。 一 -......式1 [式2] 0t = 0th+S(It-Ith)……式2 [式3] 0G = A I隨……式3 另外，圖8中，僅把上述的閾值設定為一種，而通過設置多個閾值，還可以使輸出的亮度水平階段性地改變。 在本申請中，每個像素的平均亮度水平由于取為構成像素的每個RGB的平均亮度水平的平均(R+G+B)/3，因此在圖7的(a)以及(b)中，把第1閾值Ithl設定為比第2閾值Ith2大。與此相伴，關于斜率，也是斜率S工比斜率S"j、。但是，每個像素的平均亮度水平不限于這種情況，也可以取為構成像素的每個RGB的平均亮度水平的總和(R+G+B)。這種情況下，第2閾值Ith2設定為比第1閾值Ithl大。 圖1表示了圖5中示出的本發(fā)明實施例的動作流程。分區(qū)域平均亮度水平檢測電路201根據(jù)輸入影像信號，計算每種顏色的分區(qū)域平均亮度水平(步驟101R、101G， 101B)，從上述對每種顏色計算出的平均亮度水平中選擇最大值(步驟102)。而且，根據(jù)在遮光控制信號保存庫202中選擇出的平均亮度水平輸出遮光增益系數(shù)A(步驟103)，進行從各區(qū)域計算出的遮光增益系數(shù)A的平均化處理(步驟104)，計算遮光增益系數(shù)a/。由此，防止區(qū)域邊界部分中的亮度階差。 把上述平均處理后的遮光增益系數(shù)a/以及通過內插計算出的上述遮光增益系數(shù)^輸入到上述遮光處理電路204。在上述遮光處理電路204內的判定電路中，在輸入影像信號的每種顏色的最大亮度水平大于第1閾值的情況下，作為步驟107的遮光增益系數(shù)A，選擇對每個對應像素計算出的遮光增益系數(shù)ai、 a/ 、 a2等。在每種顏色的最大亮度水平小于上述第1閾值的情況下，在步驟106中判定一個像素的亮度水平，在大于第2閾值時，作為步驟107的遮光增益系數(shù)A，選擇對每個對應像素計算出的遮光增益系數(shù)a/、^，在小于上述第2閾值的情況下，作為步驟108的遮光增益系數(shù)A，向運算電路輸出1。另外，上述第1閾值與上述第2閾值的值也可以相同。 如上所述，依據(jù)本實施例，即使在輸入了圖4的(a)那樣的影像信號的情況下，也如圖4的(c)那樣，能夠進行停止低亮度區(qū)10上的，即X4Y4與X4Y3之間的遮光處理動作的控制，能夠防止由低亮度區(qū)中的灰階混亂引起的畫質惡化。另外，圖4的(a)和(b)與圖3的(a)和(b)分別相同。 另一方面，在輸入了構成各區(qū)域的像素的RGB中只有一種顏色的平均亮度水平大，但顯示面板整體的平均亮度水平低的影像信號的情況下，由于也能夠進行遮光處理動作，因此不增加功耗就能夠提供畫面中央部分的亮度提高，對比度良好的高品質的影像。
另外，在本實施例中，作為自發(fā)光型的顯示面板，以PDP為例進行了說明。而本發(fā)明如上所述，也同樣能夠適用在FED、 EL、 LED等中。另外，對于LCD那樣的非自發(fā)光型的顯示面板也同樣能夠適用。
權利要求
一種影像顯示裝置，其對于輸入圖像信號的亮度電平進行使顯示面板上周邊部分的亮度電平降低的遮光處理，該影像顯示裝置的特征在于，具備分區(qū)域平均亮度電平檢測電路，其將所述顯示面板的顯示區(qū)域分割為多個，檢測每個區(qū)域的平均亮度電平；和遮光處理電路，其根據(jù)由所述分區(qū)域平均亮度電平檢測電路檢測出的所述每個區(qū)域的平均亮度電平，改變作為降低的比例的遮光增益系數(shù)。
2. 根據(jù)權利要求l所述的影像顯示裝置，其特征在于，在由所述分區(qū)域平均亮度電平檢測電路檢測出的所述平均亮度電平比第1閾值小的顯示面板區(qū)域中，停止所述遮光處理。
3. 根據(jù)權利要求2所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述每個區(qū)域的平均亮度電平，在構成所述區(qū)域內的像素的每種顏色的平均亮度電平中，將最大值作為該區(qū)域的平均亮度電平。
4. 根據(jù)權利要求2所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述每個區(qū)域的平均亮度電平，在構成所述區(qū)域內的像素的每種顏色的平均亮度電平中，將平均值作為該區(qū)域的平均亮度電平。
5. 根據(jù)權利要求3所述的影像顯示裝置，其特征在于，在所述每種顏色的平均亮度電平沒有超過第1閾值的情況下，在所述輸入圖像信號的亮度電平超過第2閾值時進行遮光。
6. 根據(jù)權利要求5所述的影像顯示裝置，其特征在于，在所述輸入圖像信號的一種顏色沒有超過第2閾值的情況下，在所述輸入圖像信號的1個像素的亮度電平超過第3閾值時進行遮光。
7. 根據(jù)權利要求6所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第2閾值比所述第3閾值大。
8. 根據(jù)權利要求4所述的影像顯示裝置，其特征在于，將根據(jù)包括與所述區(qū)域的四個角部相對應的像素中的一個像素的、鄰接的4個區(qū)域的各平均亮度電平計算出的各遮光增益系數(shù)的平均作為與該像素相對應的遮光增益系數(shù)。
全文摘要
在PDP等顯示裝置中，為了在抑制功耗增加的同時得到明亮的影像，根據(jù)顯示面板整體的平均亮度水平，使顯示面板的特定區(qū)域中的亮度水平下降，但是，在顯示影像中混合存在高亮度區(qū)和低亮度區(qū)的情況下，下降到低亮度區(qū)的亮度有時發(fā)生灰階混亂，解決該問題的方法是檢測不同區(qū)域的平均亮度水平，根據(jù)分區(qū)域平均亮度水平和輸入影像的亮度水平，在每個區(qū)域控制遮光處理，通過該處理，在輸入影像信號的亮度水平大于規(guī)定的閾值時，進行上述遮光處理，在小于規(guī)定的閾值時，停止遮光處理。
文檔編號G09G3/20GK101789211SQ20101010008
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權日2009年1月23日
發(fā)明者上田壽男, 西牧規(guī)之 申請人:日立等離子顯示器股份有限公司