專利名稱：顯示裝置、顯示裝置驅(qū)動電路以及圖像顯示方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有可以控制光量的光源，通過控制配置在該光源前面的、控制光的透射率的透射率控制元件來進行顯示的顯示裝置及其驅(qū)動電路，特別是涉及使用液晶元件的顯示裝置及其驅(qū)動電路(例如LSI)。
背景技術：
對于在便攜電話等中使用的小型液晶顯示器而言，將耗電抑制得較少是很重要的。液晶顯示器利用背光燈從后部照射可以控制光的透射率的液晶畫面，利用該透射光來顯示圖像。在液晶顯示器中，其耗電幾乎都由背光燈消耗，因此將背光燈的耗電抑制得較少對于實現(xiàn)液晶顯示器的低耗電是非常有效的。因此，如日本特開平11-65531號公報所示，提出了如下方法取得顯示圖像的灰度的最大值x，擴展圖像整體的數(shù)據(jù)，使得該顯示圖像的灰度的最大值x成為液晶顯示畫面的最大灰度(如果是8位RGB，則為255灰度)，并且降低背光燈的光量，使得該最大灰度 (255灰度)時的亮度值達到所述顯示圖像的灰度最大值的亮度值，由此降低耗電。而且，為了降低耗電，在日本特開平11-65531號公報中采用了如下方法取得顯示圖像的灰度的直方圖，在該直方圖中，將從顯示圖像的最大灰度開始的直方圖的累計值為一定像素數(shù)的灰度值Pl作為最大灰度來擴展圖像數(shù)據(jù)，并且降低背光燈的光量，使得所述灰度值Pl的亮度值達到所述最大灰度0 灰度)顯示時的亮度值，由此來降低耗電。

發(fā)明內(nèi)容
但是，日本特開平11-65531號公報的技術在使用上述顯示圖像的灰度的最大值 χ來進行數(shù)據(jù)的擴展和背光燈的控制的方法中，在1個畫面的顯示數(shù)據(jù)中在1個像素中就包含液晶顯示畫面的最大灰度055灰度)的情況下，或者在包含非常接近最大灰度的灰度值的情況下，存在無法降低背光燈的光量的問題。在大多數(shù)的顯示圖像中，包含液晶顯示畫面的最大灰度或與其非常接近的值，從而幾乎得不到效果。另外，在使用從顯示圖像的最大灰度開始的直方圖的累計值為一定像素數(shù)的灰度值Pl來進行數(shù)據(jù)的擴展和背光燈的控制的方法中，顯示圖像的Pl以上的灰度值都被統(tǒng)一成液晶顯示畫面的最大灰度055灰度)，因此用Pl以上的灰度表現(xiàn)的細致圖樣會消失(以下將其稱為白模糊)。本發(fā)明的目的在于，在具有基于背光燈控制的省電功能的顯示裝置和顯示裝置驅(qū)動電路中，實現(xiàn)省電并且消除白模糊。因此，本發(fā)明為了解決上述問題，在顯示圖像數(shù)據(jù)的灰度小于特定灰度的灰度的情況下，按照一次函數(shù)對顯示圖像進行擴展變換，由此使對比度增加，在顯示圖像數(shù)據(jù)的灰度在所述特定灰度以上的情況下，計算所述顯示圖像的特定灰度以上的每個灰度的像素數(shù)的累計值，并變換成按照該累計值的灰度，由此，即使在所述特定灰度以上的顯示圖像數(shù)據(jù)的灰度下，也能夠確保對比度。另外，本發(fā)明具有計算電路，該計算電路對顯示圖像的每個灰度的像素數(shù)進行計測，計算從最大灰度開始的累計值達到全部像素數(shù)的一定比例的閾值灰度，并且設置設定所述特定灰度和所述閾值灰度之差與所述特定灰度和顯示裝置的最大灰度之差之比的寄存器，由此，構成為所述特定灰度根據(jù)顯示圖像自動地確定，利用顯示圖像得到適當?shù)臄U展率。另外，本發(fā)明在具有能夠控制光量的光源、并通過控制配置在該光源的前面的透射率控制元件來進行顯示的顯示裝置中，具有控制光源的光量的光量控制電路，該光量控制電路通過按照所述閾值灰度控制光量，可以削減背光燈的耗電，而不會使畫質(zhì)劣化，或者不會改變畫面整體的顯示亮度。另外，本發(fā)明具有計算電路，該計算電路對顯示圖像的每個灰度的像素數(shù)進行計測，計算從最大灰度開始的累計值達到全部像素數(shù)的一定比例的閾值灰度，在輸入了所述閾值灰度以下的灰度的情況下，利用一次函數(shù)進行變換(擴展)，該一次函數(shù)是在輸入了所述閾值灰度時輸出第2特定灰度的一次函數(shù)，通過設置設定所述閾值灰度和第2特定灰度之差與所述閾值灰度和顯示裝置的最大灰度之差之比的寄存器，構成為所述第2特定灰度根據(jù)顯示圖像自動地確定，利用顯示圖像得到適當?shù)臄U展率。另外，本發(fā)明具有針對所述特定灰度以上的顯示圖像的變換方式，切換按照特定灰度以上的每個灰度的像素數(shù)的累計值的變換和基于一次函數(shù)的變換的功能，由此，即使特定灰度以上的每個灰度的像素數(shù)由于幀而不穩(wěn)定的情況下，也可以進行適當?shù)娘@示。另外，本發(fā)明將顯示圖像分割成多個區(qū)域，生成每個區(qū)域的直方圖，計算每個區(qū)域的閾值灰度，根據(jù)每個區(qū)域的閾值灰度的最大值算出切換圖像擴展方式的灰度值，由此得到更適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明對與相鄰像素的差分在一定值以上的顯示圖像的每個灰度的像素數(shù)進行計測，將其作為第2直方圖，計算第2閾值灰度，根據(jù)第2閾值灰度計算切換圖像擴展方式的灰度值，由此得到更適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明將顯示圖像分割成多個區(qū)域，針對每個區(qū)域，對與相鄰像素的差分在一定值以上的顯示圖像的每個灰度的像素數(shù)進行計測，將其作為第2直方圖，計算每個區(qū)域的第2閾值灰度，根據(jù)每個區(qū)域的第2灰度值中的最大灰度值計算切換圖像擴展方式的灰度值，由此得到更適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明在利用閾值灰度切換所述圖像的擴展方式的擴展方式中，利用一次函數(shù)對閾值灰度以下的顯示圖像進行變換(擴展)，并且向該一次函數(shù)輸入了閾值灰度時的輸出灰度為某特定灰度，按照最大灰度和閾值灰度之差與特定灰度和閾值灰度之差之比，控制背光燈的光量，由此可以削減背光燈的耗電，而不會使畫質(zhì)劣化，或者不會改變畫面整體的顯示亮度。另外，本發(fā)明對與相鄰像素的差分在一定值以上的顯示圖像的每個灰度的像素數(shù)進行計測，將其作為第2直方圖，計算第2閾值灰度，根據(jù)第2閾值灰度計算切換圖像擴展方式的灰度值，對于切換圖像擴展方式的灰度值以上的顯示圖像，也利用一次函數(shù)進行變換(擴展)，由此用更簡單的電路得到適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明將顯示圖像分割成多個區(qū)域，針對每個區(qū)域，對與相鄰像素的差分在一定值以上的顯示圖像的每個灰度的像素數(shù)進行計測，將其作為每個區(qū)域的第2直方圖， 計算每個區(qū)域的第2閾值灰度，根據(jù)每個區(qū)域的第2閾值灰度中的最大灰度值計算切換圖像擴展方式的灰度值，對于切換圖像擴展方式的灰度值以上的顯示圖像，也利用一次函數(shù)進行變換(擴展)，由此用更簡單的電路得到適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明將顯示圖像分割成多個區(qū)域，針對每個區(qū)域生成直方圖，根據(jù)從針對每個區(qū)域求出的最大灰度開始的累計值達到一定值的每個區(qū)域的閾值灰度值的最大值，計算切換圖像擴展方式的灰度值，對于切換圖像擴展方式的灰度值以上的顯示圖像，也利用一次函數(shù)進行變換(擴展)，由此用更簡單的電路得到適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明將顯示圖像分割成多個區(qū)域，針對每個區(qū)域生成直方圖，根據(jù)從針對每個區(qū)域求出的最大灰度開始的累計值達到一定值的每個區(qū)域的閾值灰度值的最大值，計算切換圖像擴展方式的灰度值，對于切換圖像擴展方式的灰度值以上的顯示圖像，變換成顯示裝置的最大灰度，由此用更簡單的電路得到適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明根據(jù)利用從與相鄰像素的差分在一定值以上的顯示圖像的灰度算出的直方圖求出的閾值灰度值，計算切換圖像擴展方式的灰度值，對于切換圖像擴展方式的灰度值以上的顯示圖像，變換成顯示裝置的最大灰度，由此用更簡單的電路得到適合顯示圖像的擴展方式。另外，本發(fā)明將顯示圖像分割成多個區(qū)域，針對每個區(qū)域生成從與相鄰像素的差分在一定值以上的顯示圖像的灰度算出的直方圖，根據(jù)從針對每個區(qū)域求出的最大灰度開始的累計值達到一定值的每個區(qū)域的邊緣閾值灰度值的最大值，計算切換圖像擴展方式的灰度值，對于切換圖像擴展方式的灰度值以上的顯示圖像，變換成顯示裝置的最大灰度，由此用更簡單的電路得到適合顯示圖像的擴展方式。根據(jù)本發(fā)明，在為了提高顯示圖像的對比度的目的而設置的進行灰度擴展的圖像擴展電路中，對于特定灰度以下的灰度，通過使一次函數(shù)的傾斜度為1以上，可以提高顯示圖像的對比度。另外，根據(jù)本發(fā)明，在為了提高顯示圖像的對比度的目的而設置的進行灰度擴展的圖像擴展電路中，對于特定灰度以上的灰度，通過進行直方圖均衡，可以提高顯示圖像的對比度。另外，根據(jù)本發(fā)明，通過將如上所述提高了對比度的圖像的背光燈的亮度值抑制對比度的上升部分，可以降低背光燈的耗電。另外，根據(jù)本發(fā)明，以圖像的直方圖的上位幾％的灰度值為基礎，可以自動調(diào)整對應于顯示圖像的上述特定灰度和背光燈亮度，因此可以進行對應于顯示圖像的適當?shù)娘@
7J\ ο另外，根據(jù)本發(fā)明，通過使用分割后區(qū)域的直方圖、邊緣的直方圖信息等，可以自動調(diào)整對應于顯示圖像的上述特定灰度和背光燈亮度，因此可以進行對應于顯示圖像的更適當?shù)娘@示。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以針對特定灰度以上的變換方式切換直方圖均衡和一次函數(shù)，因此在上述特定灰度以上的直方圖的分布針對每幀改變的圖像中，也可以通過將特定灰度以上的變換方式切換成一次函數(shù)，進行穩(wěn)定的變換。另外，在電視圖像等中，如圖35所示，很多情況下在其灰度的直方圖中具有向最大灰度(25 灰度突出的峰值，其它灰度平穩(wěn)變化。由于這樣的在最大灰度突出的峰值的原因，從所述顯示圖像的最大灰度開始的一定的像素數(shù)由表示最大灰度的像素數(shù)占了大部分。結果，灰度分布的峰值成為最大灰度或者非常接近最大灰度的值，從而存在無法降低背光燈的光量、無法實現(xiàn)低耗電的問題。本發(fā)明為了解決該問題，提供這樣一種方法，即在計算從最大灰度開始的直方圖累計值時，從累計對象中除去包含一定灰度(例如最大灰度)的多個灰度的像素來進行計算，并且在像素擴展時將累計對象的規(guī)定比例除外。因此，本發(fā)明的顯示裝置驅(qū)動電路控制能夠控制光量的光源和配置在光源前面的、控制光的透射率的透射率控制元件，其特征在于，驅(qū)動電路對顯示圖像的每個灰度的像素數(shù)進行計測，將從累計對象的最大灰度開始的累計值達到全部像素數(shù)的一定比例的閾值灰度作為最大灰度，來擴展顯示圖像數(shù)據(jù)，在進行最大灰度顯示時，控制光源，以便達到與閾值灰度的顯示亮度相同的亮度。該顯示裝置驅(qū)動電路的累計對象中可以除去顯示圖像的最高灰度。另外，累計對象中也可以包含顯示圖像的最高灰度。并且，作為累計對象，還可以切換是否包含顯示圖像的最高灰度。本發(fā)明的驅(qū)動光源和顯示裝置的顯示裝置驅(qū)動電路包括計算顯示圖像幀的直方圖的直方圖累計值運算電路、計算像素擴展系數(shù)的系數(shù)運算電路和像素擴展電路，其特征在于，該直方圖累計值運算電路按顯示圖像幀單位對各灰度的像素數(shù)進行合計并輸出；該系數(shù)運算電路從各灰度的合計值導出并輸出像素擴展系數(shù)；像素擴展電路擴展顯示圖像幀的灰度，使得像素擴展系數(shù)以下的灰度成為全灰度。該顯示裝置驅(qū)動電路的直方圖累計值運算電路可以不輸出顯示圖像的最高灰度的像素數(shù)，也可以輸出最高灰度的像素數(shù)。另外，直方圖累計值運算電路可以具有模式切換用寄存器，通過模式切換用寄存器的設定來輸出最高灰度的像素數(shù)。該顯示裝置驅(qū)動電路的直方圖累計值運算電路可以分別利用不同的信號線同時輸出各灰度的像素數(shù)。該顯示裝置驅(qū)動電路的直方圖累計值運算電路還可以利用相同的信號線依次輸出各灰度的像素數(shù)。該顯示裝置驅(qū)動電路的系數(shù)運算電路包括保持閾值判定值的閾值判定值存儲寄存器，從高灰度的像素數(shù)開始依次加上各灰度的像素數(shù)，與閾值判定值對比，由此決定每個顯示圖像幀的像素擴展系數(shù)。該顯示裝置驅(qū)動電路的系數(shù)運算電路可以針對多個顯示圖像幀中的每一個導出像素擴展系數(shù)，將其平均值作為像素擴展系數(shù)輸出。該顯示裝置驅(qū)動電路的像素擴展電路可以線性地擴展像素擴展系數(shù)以下的灰度。該顯示裝置驅(qū)動電路還可以具有CPU和照度傳感器，利用照度傳感器取得的照度，CPU改寫閾值判定值存儲寄存器的值。該顯示裝置驅(qū)動電路還可以包括背光燈和背光燈控制器，背光燈控制器根據(jù)導出的像素擴展系數(shù)來控制背光燈。還可以應用于以包括這些顯示裝置驅(qū)動電路為特征的顯示裝置或電子設備。
并且，根據(jù)本發(fā)明，通過忽視映入畫面內(nèi)的在視頻上不重要的光源(太陽或熒光燈)等的最大灰度的像素數(shù)，可以大大削減耗電。根據(jù)本發(fā)明，在最大灰度數(shù)的像素數(shù)為一定以上的情況下，通過在直方圖的累計值中加入最大灰度的像素數(shù)來進行計算，可以利用2值圖像美麗地顯示，而沒有高亮度的顯示部位的亮度的降低。根據(jù)本發(fā)明，即使是云等整體上發(fā)白的圖像，由于緊接最大灰度之下的灰度具有大的像素數(shù)，因此圖像不會劣化。本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動電路在顯示驅(qū)動電路內(nèi)具有決定是否將一定灰度的像素數(shù)納入直方圖的累計值中的模式寄存器。結果，根據(jù)本發(fā)明，在顯示動畫等自然畫多的圖像的情況下，CPU判斷應用，從直方圖中除去最大灰度，在顯示文檔文件等2值圖像多的圖像的情況下，將最大灰度納入直方圖中，因此，可以更漂亮地顯示圖像。本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動電路可以利用CPU來設定決定是否將最大灰度的像素數(shù)納入直方圖累計值中的最大灰度的像素數(shù)的閾值。結果，根據(jù)本發(fā)明，可以利用液晶等的灰度亮度特性，設定最佳的閾值，從而可以更漂亮地顯示圖像。而且，根據(jù)本發(fā)明，可以利用CPU來設定決定是否將最大灰度的像素數(shù)納入直方圖累計值中的最大灰度的像素數(shù)的閾值。結果，即使在由于背光燈的老化而導致亮度降低等情況下，也可以通過設定最佳閾值來更漂亮地顯示圖像。另外，在日本特開平11-65531號公報提出的使用直方圖的背光燈控制方法中，雖然無法避免前述的畫質(zhì)劣化，但由于將該畫質(zhì)劣化抑止在可允許的一定水平以內(nèi)的范圍內(nèi)，因此通過分析顯示圖像的直方圖，將由于顯示數(shù)據(jù)的擴展而喪失亮度分辨率從而畫質(zhì)劣化的區(qū)域的面積限制為畫面整體的幾％以內(nèi)，進行背光燈發(fā)光量的削減率和顯示數(shù)據(jù)擴展率的控制，實現(xiàn)了耗電的削減。這里，利用使用日本特開平11-65531號公報提出的背光燈控制方法，可以將背光燈發(fā)光量削減30%，即存在位于顯示圖像的直方圖的上位幾％的位置的像素的亮度為 70%的自然畫。如果在該自然畫上重疊顯示作為象征性地表示功能按鈕或信息的人工圖像的圖標，則由于圖標中常常使用白、紅、綠、藍等高亮度的顏色，因此圖標區(qū)域的像素占直方圖的上位幾％，位于上位幾％的位置處的像素的亮度高于70%。結果，可以削減背光燈發(fā)光量的量會低于僅為自然畫的情況下的30%。在便攜電話或數(shù)碼相機等顯示畫面上，如上述例子那樣，同時顯示自然畫和高亮度像素多的圖標的機會很多，利用現(xiàn)有技術的背光燈控制方法有時無法得到期待的耗電削減效果。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種如下的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路和圖像顯示方法在允許某種程度的像素的畫面劣化并且可以通過相應地削減背光燈的發(fā)光量來省電的圖像顯示裝置中，區(qū)分顯示畫面中對顯示質(zhì)量的影響度高或低的區(qū)域和以外區(qū)域，例如圖標等的、高亮度像素多且為著色(《夕塗>9 )的圖形并且即使喪失亮度分辨率對于顯示質(zhì)量的影響度也較低的部分等，進行考慮了對顯示質(zhì)量的影響度的適當?shù)谋彻鉄舭l(fā)光量控制，可以在維持顯示質(zhì)量的同時提高耗電削減效果。因此，本發(fā)明是一種通過向顯示畫面照射背光燈來顯示圖像的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路以及圖像顯示方法，具有以下特征。
即，所述驅(qū)動電路具有背光燈控制部，所述背光燈控制部具有直方圖計數(shù)部，以 1個或多個圖像的幀單位對顯示數(shù)據(jù)進行計數(shù)而取得直方圖，計算該直方圖的上位的特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值；顯示數(shù)據(jù)擴展部，根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值，擴展各顯示數(shù)據(jù)；和背光燈調(diào)整部，根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值來調(diào)整所述背光燈的發(fā)光量，其中，所述直方圖計數(shù)部具有加權系數(shù)計算部，該加權系數(shù)計算部輸出對應于各顯示數(shù)據(jù)在上述顯示畫面上的顯示位置的加權系數(shù)，通過對各顯示數(shù)據(jù)加上該加權系數(shù)來進行計數(shù)， 取得直方圖。根據(jù)本發(fā)明，可以使各像素的顯示位置對顯示質(zhì)量的影響度與對背光燈發(fā)光量控制的影響度一致，與現(xiàn)有技術相比可以更嚴密地管理對顯示質(zhì)量的影響，因此可以在維持顯示質(zhì)量的同時，進一步削減背光燈發(fā)光量，從而可以進一步實現(xiàn)省電。


圖1(a) (C)是說明本發(fā)明實施方式1的顯示裝置的圖像擴展處理的概要的圖。圖2是本發(fā)明實施方式1的顯示裝置的框圖。圖3(a) (c)是說明本發(fā)明實施方式2的顯示裝置的圖像擴展處理的概要的圖。圖4是本發(fā)明實施方式3的顯示裝置的框圖。圖5(a)、(b)是說明本發(fā)明實施方式3的顯示裝置的α決定方式的圖。圖6(a) (c)是說明本發(fā)明實施方式3的顯示裝置的閾值灰度以上的變換方式的圖。圖7(a)、(b)是示出本發(fā)明實施方式3的顯示裝置的α的另一種定義方法的圖。圖8是本發(fā)明實施方式4的顯示裝置的框圖。圖9(a) (C)是說明本發(fā)明實施方式4的顯示裝置的α決定方式的圖。圖10是本發(fā)明實施方式5的顯示裝置的框圖。圖11(a)、(b)是說明本發(fā)明實施方式5的顯示裝置的α決定方式的圖。圖12是本發(fā)明實施方式6的顯示裝置的框圖。圖13是說明本發(fā)明實施方式6的顯示裝置的進行計數(shù)的邊緣寬度的圖。圖14是本發(fā)明實施方式7的顯示裝置的框圖。圖15(a)、(b)是說明本發(fā)明實施方式7、8的顯示裝置的灰度變換(擴展)方式的圖。圖16是本發(fā)明實施方式8的顯示裝置的框圖。圖17是示出用于說明本發(fā)明實施方式8的顯示裝置驅(qū)動電路中進行的圖像擴展處理的像素值變換器的構成的構成圖。圖18是示出本發(fā)明實施方式9的顯示裝置驅(qū)動電路的像素值的輸入輸出關系的圖。圖19是示出在本發(fā)明實施方式9的顯示裝置驅(qū)動電路中可預料效果的圖像的一個例子的圖。圖20是示出本發(fā)明實施方式10的顯示裝置驅(qū)動電路的像素值的輸入輸出關系的圖。圖21是用于說明本發(fā)明中的像素擴展系數(shù)和閾值判定值的概念圖。
圖22是用于說明本發(fā)明中的像素擴展系數(shù)的下限值的概念圖。圖23是本發(fā)明實施方式11的顯示裝置驅(qū)動電路的框圖。圖M是示出本發(fā)明的直方圖的例子的圖。圖25是示出本發(fā)明實施方式11的背光燈控制器的動作以及液晶畫面的灰度亮度特性的對應關系的曲線。圖沈是本發(fā)明實施方式11的像素擴展的概念圖。圖27是本發(fā)明實施方式11的直方圖累計值運算電路、系數(shù)運算電路的詳細框圖。圖觀是本發(fā)明實施方式11的直方圖邊界設定寄存器的設定例。圖四是示出與本發(fā)明實施方式11的說明有關的黑白2值圖像的直方圖示例的圖。圖30是示出與本發(fā)明實施方式11的說明有關的、雖然是高亮度但附加了微小的陰影的圖像的直方圖示例的圖。圖31是示出與本發(fā)明實施方式11的說明有關的、灰度-亮度特性在最高灰度附近向上凸的特性的圖像的直方圖示例的圖。圖32是本發(fā)明實施方式12的直方圖累計值運算電路、系數(shù)運算電路的框圖。圖33是示出本發(fā)明實施方式12的系數(shù)運算電路的動作的時序圖。圖34是本發(fā)明實施方式13的顯示裝置驅(qū)動電路的框圖。圖35是示出與本發(fā)明的前提的說明有關的、具有向最大灰度突出的峰值的直方圖示例的圖。圖36是示出與本發(fā)明的前提的說明有關的、光源進入畫面內(nèi)的圖像的示例。圖37是說明與本發(fā)明的前提的說明有關的、在模擬 數(shù)字轉換時峰值偏向最高灰度的圖。圖38是用于說明本發(fā)明實施方式的概念的液晶顯示裝置的概念圖。圖39是表示包含本發(fā)明實施方式14的液晶驅(qū)動電路的液晶顯示裝置的構成的圖。圖40是表示本發(fā)明實施方式14中的背光燈控制部的構成的圖。圖41是表示本發(fā)明實施方式15中的液晶顯示裝置的畫面顯示例的圖。圖42是表示包含本發(fā)明實施方式15的液晶驅(qū)動電路的液晶顯示裝置的構成的圖。圖43是表示本發(fā)明實施方式15中的背光燈控制部的構成的圖。圖44是表示本發(fā)明實施方式16中的加權系數(shù)的分布例的圖。圖45是表示包含本發(fā)明實施方式16的液晶驅(qū)動電路的液晶顯示裝置的構成的圖。圖46是表示本發(fā)明實施方式16中的背光燈控制部的構成的圖。圖47是表示本發(fā)明實施方式16中的加權系數(shù)的分布例的圖。圖48是表示本發(fā)明實施方式17中的系數(shù)決定電路的構成的圖。圖49是示出本發(fā)明實施方式17中的圖像急劇變化的情況下的動作例的圖。圖50是示出本發(fā)明實施方式17中的圖像細微變化的情況下的動作例的圖。符號說明
100 顯示裝置、101 顯示裝置驅(qū)動電路、102 中央處理裝置(CPU)、103 顯示存儲器、104 :內(nèi)部總線、105 輸入輸出接口電路、106 直方圖計數(shù)電路、107 系數(shù)運算電路、 108 背光燈控制器、109 像素擴展電路、110 液晶控制器、111 背光燈、112 液晶畫面、 113 存儲器、114 定時控制電路、115 白模糊補償參數(shù)設定寄存器、116 閾值灰度設定參數(shù)設定寄存器、117 背光燈亮度值、301 閾值灰度t、302 閾值灰度設定參數(shù)p%、303 表示示出不擴展數(shù)據(jù)的情況下的輸入輸出關系的一次函數(shù)的直線、304:坐標(t，255)、305: 坐標(t，255)與坐標(t，t)之間的點的坐標(t，ζ),306 最大灰度(255)與t之差、307 :z 與t之差、308:表示示出閾值灰度t以下的數(shù)據(jù)變換(擴展)的關系的一次函數(shù)的直線、 309:表示示出閾值灰度t以上的數(shù)據(jù)變換(擴展)的關系的一次函數(shù)的直線、310:表示不擴展時的背光燈亮度的大小的直線、311 表示進行了數(shù)據(jù)擴展時的背光燈亮度的大小的直線、401 閾值灰度下限值設定寄存器、402 :z與t之差307和最大灰度(25 與t之差306 之比α、601 設定顯示圖像的縱向區(qū)域分割數(shù)的寄存器、602 設定顯示圖像的橫向區(qū)域分割數(shù)的寄存器、701 邊緣最小值設定寄存器、702 邊緣最大值設定寄存器、703 邊緣直方圖計數(shù)電路、704 邊緣直方圖閾值灰度設定參數(shù)設定寄存器、705 系數(shù)運算電路、803 表示示出現(xiàn)有方式的閾值灰度以下的數(shù)據(jù)變換(擴展)的關系的一次函數(shù)的直線、900:寄存器、1001 從灰度243到254的直方圖的像素數(shù)、1002 從灰度242到255的直方圖的像素數(shù)的平均值、1003 從灰度242到255的直方圖的像素數(shù)、1101 向像素擴展電路發(fā)送直方圖的信號線、1102:切換閾值灰度值以上的數(shù)據(jù)變換(擴展)方式的寄存器、1301 多個閾值灰度中的最大灰度、1302 表示示出多個閾值灰度中的最大灰度以下的數(shù)據(jù)變換(擴展) 的關系的一次函數(shù)的直線、1303 表示多個閾值灰度中的最大灰度以上的數(shù)據(jù)變換(擴展) 的關系的直線、1304 表示不擴展時的背光燈亮度的大小的直線、1305 表示進行了數(shù)據(jù)擴展時的背光燈亮度的大小的直線、1601 1604 將灰度ζ與最大灰度(255)分割成等間隔后的各個區(qū)間、1701 灰度t與最大灰度(25 之差、1702 灰度t與灰度ζ之差、1703 表示示出灰度ζ以下的數(shù)據(jù)變換(擴展)的關系的一次函數(shù)的直線、1704:灰度ζ時的一次函數(shù)1703的輸出值與最大灰度(25 之差、1705 :z+l灰度以上255灰度以下的像素數(shù)的總和、1706 :z+l灰度以上χ灰度以下的直方圖的累計值(像素數(shù)的總和)、1707 不進行擴展處理的情況下的背光燈亮度、1708 擴展處理后的背光燈亮度、4801 系數(shù)運算電路的輸出、4802 系數(shù)當前值寄存器、4803 差分計算電路、4804 差分值、4805 更新值生成電路、 4806 系數(shù)變化量寄存器、4807 系數(shù)不敏感區(qū)域寄存器、4901 系數(shù)當前值寄存器的輸入灰度·輸出灰度曲線、4902 系數(shù)運算電路的輸出的輸入灰度·輸出灰度曲線、4903 系數(shù)變化量寄存器值、4904 更新值生成電路輸出的輸入灰度·輸出灰度曲線、4905 更新值生成電路輸出的輸入灰度 輸出灰度曲線、5001 系數(shù)當前值寄存器的輸入灰度 輸出灰度曲線、5002 基于系數(shù)不敏感區(qū)域寄存器值的范圍、5003 由系數(shù)不敏感區(qū)域寄存器設定的上限值、5004 由系數(shù)不敏感區(qū)域寄存器設定的下限值、5005 系數(shù)運算電路的輸出的輸入灰度·輸出灰度曲線(不敏感區(qū)域內(nèi))、5006 系數(shù)運算電路的輸出的輸入灰度·輸出灰度曲線(不敏感區(qū)域外)。
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。在用于說明實施方式的全部附圖中，原則上對相同的部件賦予相同的符號，并省略其重復說明。首先利用圖1簡單地說明本發(fā)明實施方式1的顯示裝置驅(qū)動電路中進行的圖像擴展處理的概要。在本實施方式中，為了降低背光燈功率，進行圖1所示的操作。圖1(a)是示出本實施方式的顯示裝置驅(qū)動電路的輸入灰度與輸出灰度的關系的圖。圖1(b)是示出顯示圖像的直方圖的圖。如圖1(b)所示，在顯示圖像中，將在t灰度301以上、最大灰度055 灰度)以下的像素數(shù)是全部像素數(shù)的302的t灰度301稱為閾值灰度t301。在圖1(b) 上，考慮灰度0與灰度t之間的灰度z302。在本實施方式中，進行控制，使灰度t與灰度ζ的差1702成為灰度t與最大灰度 (255灰度)的差1701的常數(shù)倍。灰度t與最大灰度055灰度)的差1701為a時，灰度t 與灰度ζ的差1702利用常數(shù)k可以表示為ka。常數(shù)k最好是0以上1以下，但根據(jù)系統(tǒng)的不同，也可以為1以上。這里，如果將圖1(a)的連接坐標(0，0)與(t，最大灰度055灰度))的一次函數(shù) 1703的傾斜度定義為α，則α用(式1)表示。[式1] 25權利要求
1.一種驅(qū)動光源和顯示裝置的顯示裝置驅(qū)動電路，包括計算顯示圖像幀的直方圖的直方圖累計值運算電路、計算像素擴展系數(shù)的系數(shù)運算電路和像素擴展電路，其特征在于，所述直方圖累計值運算電路按顯示圖像幀單位對各灰度的像素數(shù)進行合計并輸出； 所述系數(shù)運算電路從所述各灰度的合計值導出所述像素擴展系數(shù)，并輸出輸出像素擴展系數(shù)；所述像素擴展電路擴展所述顯示像素幀的灰度，使得所述輸出像素擴展系數(shù)成為最高灰度。
2.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述直方圖累計值運算電路不輸出顯示圖像幀的最高灰度的像素數(shù)。
3.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述直方圖累計值運算電路具有閾值存儲用寄存器，僅在所述最高灰度的像素數(shù)大于所述閾值存儲用寄存器的值時，才輸出所述最高灰度的像素數(shù)。
4.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述直方圖累計值運算電路具有模式切換用寄存器，通過所述模式切換用寄存器的設定來輸出所述最高灰度的像素數(shù)。
5.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述直方圖累計值運算電路分別利用不同的信號線來輸出所述各灰度的像素數(shù)。
6.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述直方圖累計值運算電路利用相同的信號線依次輸出所述各灰度的像素數(shù)。
7.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述系數(shù)運算電路包括保持閾值判定值的閾值判定值存儲寄存器，所述系數(shù)運算電路從高灰度的像素數(shù)開始依次加上所述各灰度的像素數(shù)，與所述閾值判定值對比，決定每個所述顯示圖像幀的所述像素擴展系數(shù)。
8.如權利要求7所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述系數(shù)運算電路針對多個所述顯示圖像幀中的每一個導出所述像素擴展系數(shù)，將其平均值作為所述輸出像素擴展系數(shù)輸出。
9.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，所述像素擴展電路線性地擴展所述輸出像素擴展系數(shù)以下的灰度。
10.如權利要求7所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，還具有CPU和照度傳感器，利用所述照度傳感器取得的照度，所述CPU改寫所述閾值判定值存儲寄存器的值。
11.如權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路，其特征在于，還包括背光燈和背光燈控制器，所述背光燈控制器根據(jù)所述像素擴展系數(shù)來控制背光燈。
12.—種顯示裝置，包括權利要求1所述的顯示裝置驅(qū)動電路。
13.一種電子設備，包括權利要求12所述的顯示裝置。
14.一種圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，通過向顯示畫面照射背光燈來顯示圖像，其特征在于，具有背光燈控制部，該背光燈控制部包括以下部分直方圖計數(shù)部，以1個或多個圖像的幀單位對顯示數(shù)據(jù)進行計數(shù)，取得直方圖，計算該直方圖的上位的特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值；顯示數(shù)據(jù)擴展部，根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值，擴展各顯示數(shù)據(jù)；和背光燈調(diào)整部，根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值來調(diào)整所述背光燈的發(fā)光量， 其中，所述直方圖計數(shù)部具有加權系數(shù)計算部，該加權系數(shù)計算部輸出對應于各顯示數(shù)據(jù)在上述顯示畫面上的顯示位置的加權系數(shù)，通過對各顯示數(shù)據(jù)加上該加權系數(shù)來進行計數(shù)，取得直方圖。
15.如權利要求14所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于，所述加權系數(shù)計算部根據(jù)針對所述顯示畫面上的多個顯示區(qū)域中的每一個定義的加權系數(shù)，選擇并輸出與各顯示數(shù)據(jù)在所述顯示畫面上的顯示位置所屬的顯示區(qū)域相對應的加權系數(shù)。
16.如權利要求15所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于，具有存儲針對所述顯示畫面上的多個顯示區(qū)域中的每一個定義的加權系數(shù)的寄存器， 其中，可以從外部變更該加權系數(shù)。
17.如權利要求15所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于，具有存儲用于確定所述顯示畫面上的多個顯示區(qū)域的信息的寄存器，其中，可以從外部變更該信息。
18.如權利要求15所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于，該圖像顯示裝置是信息設備的圖像顯示裝置，所述顯示畫面上的多個顯示區(qū)域中的至少一個對應于由所述信息設備顯示的、顯示有圖標的區(qū)域。
19.如權利要求14所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于，所述加權系數(shù)計算部利用將各顯示數(shù)據(jù)在所述顯示畫面上的顯示位置的坐標中的至少一個作為輸入值的函數(shù)，計算并輸出加權系數(shù)。
20.如權利要求19所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于， 具有存儲所述函數(shù)的參數(shù)的寄存器，其中，可以從外部變更該參數(shù)。
21.—種圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，通過向顯示畫面照射背光燈來顯示圖像，其特征在于，具有背光燈控制部，該背光燈控制部包括以下部分直方圖計數(shù)部，以1個或多個圖像的幀單位對顯示數(shù)據(jù)進行計數(shù)，取得直方圖，計算該直方圖的上位的特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值；顯示數(shù)據(jù)擴展部，根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值，擴展各顯示數(shù)據(jù)；和背光燈調(diào)整部，根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值來調(diào)整所述背光燈的發(fā)光量， 其中，所述直方圖計數(shù)部具有加權系數(shù)計算部，該加權系數(shù)計算部輸出對應于所述顯示畫面的規(guī)定區(qū)域的顯示數(shù)據(jù)的內(nèi)容的加權系數(shù)，通過對各顯示數(shù)據(jù)加上該加權系數(shù)來進行計數(shù)，取得直方圖。
22.如權利要求21所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于， 所述顯示畫面的規(guī)定區(qū)域的顯示數(shù)據(jù)的內(nèi)容是圖標圖像。
23.如權利要求21所述的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路，其特征在于，所述顯示畫面的規(guī)定區(qū)域的顯示數(shù)據(jù)的內(nèi)容是與所述顯示畫面的規(guī)定區(qū)域以外的顯示數(shù)據(jù)的內(nèi)容相比，高亮度成分多的圖像、或者即使亮度分辨率低對顯示質(zhì)量的影響度也低的圖像、或者灰度數(shù)或亮度數(shù)少的圖像、或者灰度變化或亮度變化少的圖像。
24.—種圖像顯示方法，通過向顯示畫面照射背光燈來顯示圖像，其特征在于， 背光燈控制部執(zhí)行以下處理以1個或多個圖像的幀單位對顯示數(shù)據(jù)進行計數(shù)，取得直方圖，計算該直方圖的上位的特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值；根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值，擴展各顯示數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述特定位置的顯示數(shù)據(jù)的值來調(diào)整所述背光燈的發(fā)光量， 其中，在對顯示數(shù)據(jù)進行計數(shù)來取得直方圖時，取得與各顯示數(shù)據(jù)在上述顯示畫面上的顯示位置相對應的加權系數(shù)，通過加上該加權系數(shù)來進行計數(shù)，取得直方圖。
25.如權利要求M所述的圖像顯示方法，其特征在于，在取得所述加權系數(shù)時，根據(jù)針對所述顯示畫面上的多個顯示區(qū)域中的每一個定義的加權系數(shù)，選擇并取得與各顯示數(shù)據(jù)在所述顯示畫面上的顯示位置所屬的顯示區(qū)域相對應的加權系數(shù)。
26.如權利要求M所述的圖像顯示方法，其特征在于，在取得所述加權系數(shù)時，利用將各顯示數(shù)據(jù)在所述顯示畫面上的顯示位置的坐標中的至少一個作為輸入值的函數(shù)，計算并取得加權系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示裝置、顯示裝置驅(qū)動電路以及圖像顯示方法，其中，在顯示裝置和顯示裝置驅(qū)動電路中，包括計算顯示圖像幀的直方圖的直方圖累計值運算電路、計算像素擴展系數(shù)的系數(shù)運算電路和像素擴展電路，其特征在于，所述直方圖累計值運算電路按顯示圖像幀單位對各灰度的像素數(shù)進行合計并輸出；所述系數(shù)運算電路從所述各灰度的合計值導出所述像素擴展系數(shù)，并輸出輸出像素擴展系數(shù)；所述像素擴展電路擴展所述顯示像素幀的灰度，使得所述輸出像素擴展系數(shù)成為最高灰度。
文檔編號G09G3/34GK102254521SQ20111024431
公開日2011年11月23日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權日2007年4月24日
發(fā)明者坂卷五郎, 工藤泰幸, 片山由香里, 粟倉博基, 豊島剛樹, 赤井亮仁, 青山昭久, 高田直樹, 黑川能毅 申請人:瑞薩電子株式會社