顯示裝置及顯示控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示裝置以及顯示控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，已經(jīng)開發(fā)有采用了 RGBW方式的顯示裝置。其是對(duì)通常的R(紅)、G (綠)、B (藍(lán))的副像素追加W(白)的副像素而構(gòu)成一個(gè)像素的裝置。由此，能夠使W副像素的亮度提高，相應(yīng)地使從背面等對(duì)液晶面板照明的背光源的亮度下降，從而能夠?qū)⒄麄€(gè)裝置的功耗降低化。
[0003]另一方面，在上述那樣的顯示裝置中，尤其是在灰階畫面等上，有時(shí)產(chǎn)生畫質(zhì)劣化。因此，例如已經(jīng)提出有如下的技術(shù):進(jìn)行將使隨機(jī)數(shù)序列重疊于亮度變量后的隨機(jī)數(shù)重疊亮度變量與圖像信號(hào)重疊而生成隨機(jī)數(shù)重疊圖像信號(hào)的處理，從而實(shí)現(xiàn)了畫質(zhì)劣化的改口 ο
[0004]【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)】
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-195784號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供實(shí)現(xiàn)了畫質(zhì)改善的顯示裝置以及顯示控制方法?；蛘?，提供使視覺確認(rèn)性得以提高的顯示裝置以及顯示控制方法。
[0008]本發(fā)明涉及的顯示裝置包括:轉(zhuǎn)換部，從輸入信號(hào)，生成第一比特?cái)?shù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)；誤差分散部，從所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，生成比所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)的輸入比特?cái)?shù)小的第二比特?cái)?shù)的顯示控制信號(hào)，將生成所述顯示控制信號(hào)時(shí)的誤差在空間上分散；以及顯示面板部，通過所述顯示控制信號(hào)進(jìn)行圖像顯示。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出裝置的構(gòu)成例的圖。
[0010]圖2是示出顯示畫面的一例的圖。
[0011]圖3是示出顯示畫面的一例的圖。
[0012]圖4是示出偽輪廓的未產(chǎn)生畫面與偽輪廓的產(chǎn)生畫面的圖。
[0013]圖5是用于說明偽輪廓的產(chǎn)生要因的圖。
[0014]圖6是用于說明偽輪廓的產(chǎn)生要因的圖。
[0015]圖7是示出顯示器亮度與PWM值的關(guān)系的實(shí)測(cè)結(jié)果的圖。
[0016]圖8是示出顯示電路內(nèi)的灰階誤差的產(chǎn)生地點(diǎn)的圖。
[0017]圖9是示出顯示畫面的切換的圖。
[0018]圖10是示出顯示裝置的構(gòu)成例的圖。
[0019]圖11是用于說明伽馬變換以及逆伽馬變換的圖。
[0020]圖12是示出逆伽馬變換部的輸入輸出特性的圖。
[0021]圖13是示出逆伽馬變換部的輸入輸出特性的圖。
[0022]圖14是示出灰階誤差與PffM值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
[0023]圖15是示出灰階誤差與PffM值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
[0024]圖16是示出灰階誤差與PffM值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
[0025]圖17是示出灰階誤差與PffM值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
[0026]圖18是示出灰階誤差與PffM值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
[0027]圖19是示出灰階誤差與PffM值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的模擬結(jié)果的圖。
[0028]圖20是示出顯示裝置的構(gòu)成例的圖。
[0029]圖21是用于說明高頻振動(dòng)(r Ψ 'J >夕' )處理的概要的圖。
[0030]圖22是示出高頻振動(dòng)模式的圖。
[0031]圖23是示出高頻振動(dòng)模式的圖。
[0032]圖24是示出高頻振動(dòng)模式的圖。
[0033]圖25是示出高頻振動(dòng)模式的圖。
[0034]圖26是示出高頻振動(dòng)模式的生成方法的圖。
[0035]圖27是示出高頻振動(dòng)模式的生成方法的圖。
[0036]圖28是示出高頻振動(dòng)模式的生成方法的圖。
[0037]圖29是用于說明DC偏置的產(chǎn)生的圖。
[0038]圖30是示出DC偏置產(chǎn)生的防止對(duì)策的圖。
[0039]圖31是示出FRC外圍的輸入輸出信號(hào)的比特?cái)?shù)的一例的圖。
[0040]圖32是示出顯示裝置的構(gòu)成例的圖。
[0041]圖33是示出顯示裝置的硬件構(gòu)成例的圖。
[0042]圖34是示出顯示裝置所具備的功能的構(gòu)成例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0044]此外，本發(fā)明只不過是一個(gè)示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)保持發(fā)明主旨的適當(dāng)變更能夠容易想到的事項(xiàng)應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，附圖有時(shí)為了使說明進(jìn)一步明確而與實(shí)施方式相比有時(shí)將各部的寬度、厚度、形狀等示意性地表示，但只不過是一個(gè)示例，并非限定本發(fā)明的解釋。
[0045]另外，在本發(fā)明和各圖中，有時(shí)在已出現(xiàn)的圖上，對(duì)與上述的圖同樣的組成部分標(biāo)注相同的符號(hào)并適當(dāng)省略詳細(xì)的說明。
[0046](第一實(shí)施方式)
[0047]圖1是示出顯示裝置的構(gòu)成例的圖。第一實(shí)施方式的顯示裝置I具備轉(zhuǎn)換部la、誤差分散部Ib以及顯示面板lc。
[0048]轉(zhuǎn)換部Ia將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一比特?cái)?shù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)。在已生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)中包含例如誤差(在灰階等級(jí)(階調(diào)段差)出現(xiàn)的條紋狀的噪聲)被視覺確認(rèn)的圖像信號(hào)Al。此外，轉(zhuǎn)換部Ia除向RGBW方式的顯示裝置適用以外，還能夠適用于通過RGBW以外的圖像信號(hào)的灰階轉(zhuǎn)換處理來控制削減背光的亮度的技術(shù)。例如，在達(dá)到那樣的低功耗化的技術(shù)之一中，具有CABC(Content Adaptive Backlight Control，動(dòng)態(tài)背光控制)技術(shù)。在該技術(shù)中，按照應(yīng)顯示圖像的特征(灰階的分布)而控制背光的亮度相對(duì)于最大亮度的比例以及顯示圖像的灰階分布設(shè)定，但也能夠適用于這種技術(shù)。
[0049]誤差分散部Ib生成比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)的輸入比特?cái)?shù)小的第二比特?cái)?shù)的顯示控制信號(hào)，將在生成顯示控制信號(hào)時(shí)的誤差在空間上分散。生成后的顯示控制信號(hào)例如為誤差不能視覺確認(rèn)的圖像信號(hào)A2。顯示面板部Ic通過顯示控制信號(hào)進(jìn)行圖像顯示。此外，誤差分散部Ib具有將在誤差分散部Ib中進(jìn)行低比特化時(shí)所產(chǎn)生的誤差分散(擴(kuò)散)的功能。
[0050]這樣，在顯示裝置I中，形成為了如下這樣的結(jié)構(gòu):進(jìn)行圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而生成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，將在生成顯示控制信號(hào)時(shí)所產(chǎn)生的誤差在空間上分散，使用比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)的輸入比特?cái)?shù)小的比特?cái)?shù)的顯示控制信號(hào)而進(jìn)行圖像顯示。
[0051]由此，能夠改善由于灰階等級(jí)部分的誤差所引起的畫質(zhì)劣化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)視覺確認(rèn)性的提高。此外，在以后的說明中，將在灰階等級(jí)上出現(xiàn)的條紋狀的噪聲也稱為偽輪廓。
[0052]接下來，在說明本技術(shù)的細(xì)節(jié)之前，使用圖2?圖9而對(duì)應(yīng)解決的技術(shù)問題進(jìn)行說明。在圖2?圖7中，說明偽輪廓的產(chǎn)生要因，在圖8中，對(duì)偽輪廓的產(chǎn)生部位進(jìn)行說明。另夕卜，在圖9中，對(duì)偽輪廓移動(dòng)的現(xiàn)象進(jìn)行說明。
[0053]圖2、圖3是示出顯示畫面的一例的圖。作為顯示畫面，圖2示出了彩條畫面31，圖3示出了灰燈(gray lamp)畫面32。
[0054]彩條畫面31是從左開始，白、黃、青、綠、洋紅、紅、藍(lán)以及黑色的帶等寬度排列的畫面。灰燈畫面32是灰階表現(xiàn)力在例如8bit的情況下以O(shè)?255的256個(gè)灰階顯示梯度(gradat1n)圖像的畫面。
[0055]在此，在顯示裝置中，根據(jù)所顯示的圖像，也使背光的亮度變化。背光的亮度通過PffM(Pulse Width Modulated，脈寬調(diào)制)信號(hào)控制，根據(jù)PffM信號(hào)的脈沖占空比決定對(duì)背光投入多大的功率。此外，背光是光源裝置的一例，光源裝置不局限于背光，也可以是配置在背光前的前光等。
[0056]作為背光的亮度控制，在顯示彩條畫面31時(shí)，基于背光的PffM占空比的值(以下，稱為PffM值)被設(shè)定為最大值。在這種情況下，成為對(duì)背光投入最大功率的狀態(tài)。
[0057]另外，作為背光的亮度控制，在顯示灰燈畫面32時(shí)，背光的PffM值被設(shè)定為最小值。在這種情況下，成為對(duì)背光投入最小限度的功率的狀態(tài)。
[0058]圖4是示出偽輪廓的未產(chǎn)生畫面與偽輪廓的產(chǎn)生畫面的圖?；覠舢嬅?2通常為平滑的灰階濃淡的畫面。與此相反，在灰燈畫面32a中，在灰階等級(jí)部分產(chǎn)生了偽輪廓(條紋狀的噪聲)。
[0059]圖5是用于說明偽輪廓的產(chǎn)生要因的圖。橫軸為PffM值，縱軸為顯示器亮度。此夕卜，所謂顯示器亮度不是背光的亮度，而是用戶最終視覺確認(rèn)的顯示面板的亮度。
[0060]在理想的情況下，希望不論P(yáng)ffM值的大小如何(不論背光的亮度如何)顯示器亮度都為一定。
[0061]也就是說，希望用戶對(duì)某一圖像信號(hào)視覺確認(rèn)的亮度被控制成不隨背光的亮度而變化。
[0062]例如，在上述的圖2、圖3中，就是說彩條畫面31的左側(cè)的白色區(qū)域畫面、與灰燈畫面32的255灰階部分的白色區(qū)域畫面變?yōu)橄嗤档娘@示器亮度。
[0063]S卩，就是說，在彩條畫面31中，在背光的PffM值為最大值時(shí)，如果白色區(qū)域畫面的顯示器亮度假設(shè)為500坎德拉，即使在顯示已將背光的PffM值設(shè)為最小值的灰燈畫面32的情況下，灰燈畫面32的白色區(qū)域畫面的顯示器亮度也變?yōu)?00坎德拉。
[0064]但是，實(shí)際上，顯示器亮度與PffM值的對(duì)應(yīng)值不變?yōu)橐欢ǖ年P(guān)系，在圖中可知例如PWM值a的顯示器亮度與理想值偏離。
[0065]另外，由圖5可知，相對(duì)于某一 PffM值的顯示器亮度與理想值的偏離量也隨PffM值的大小而不同。
[0066]圖6是用于說明偽輪廓的產(chǎn)生要因的圖。示出了某一 PffM值的顯示器亮度的值也隨灰階濃淡圖像不同而分別地變動(dòng)的狀態(tài)。
[0067]將灰燈畫面32b的某一圖像區(qū)域的灰階濃度的圖像設(shè)為灰階濃淡圖像dl?d9。另外，對(duì)于灰階濃淡圖像d4?d7的顯示器亮度，將各個(gè)的顯示器亮度的理想值分別設(shè)為理想值r4?r7。
[0068]在這種情況下，如圖6所示，隨著PffM值的不同，顯示器亮度在各灰階濃淡圖像d4?d7分別變動(dòng)，并相對(duì)于各自的理想值r4?r7偏離。另外，其偏離量也在各灰階濃淡圖像d4?d7分別地隨PffM值的大小而不同。
[0069]圖7是示出顯示器亮度與PffM值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的實(shí)測(cè)結(jié)果的圖。橫軸為PWM值，縱軸為標(biāo)準(zhǔn)化后的顯示器亮度)。曲線圖gl?g3分別示出了灰階濃度等級(jí)(level)為55、56、57 時(shí)。
[0070]如圖7所示，由實(shí)測(cè)結(jié)果也可知，顯示器亮度隨PffM值而在各灰階濃淡分別地變動(dòng)并從理想值偏離。另外可知其偏離量也在各灰階濃度分別地隨PWM值的大小而不同。
[0071]以上，如在圖5?圖7中已說明的那樣，PffM值下的顯示器亮度的值每灰階都從理想值偏離，而這一點(diǎn)變?yōu)閭屋喞漠a(chǎn)生要因。另外，顯示器亮度相對(duì)于PWM值每灰階都從理想值偏離是起因于每灰階不同的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計(jì)算的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換誤差(以下，稱為灰階誤差)O
[0072]圖8是示出顯示電路內(nèi)的灰階誤差的產(chǎn)生地點(diǎn)的圖。顯示電路200作為顯示控制系統(tǒng)而具備伽馬(γ)變換部201、圖像分析部202、圖像信號(hào)生成部203、逆伽馬(I/γ )轉(zhuǎn)換部204以及背光控制部205。
[0073]伽馬變換部201對(duì)R、G、B分別為8比特的輸入RGB信號(hào)進(jìn)行伽馬變換并輸出RGB分別為14比特的RGB信號(hào)。圖像分析部202當(dāng)接收到從伽馬變換部201已輸出的RGB信號(hào)時(shí)，算出伸長(zhǎng)系數(shù)α (例如10比特、小數(shù)點(diǎn)以下8比特)，并且生成PffM值(例如10比特)。
[0074]圖像信號(hào)生成部203基于伸長(zhǎng)系數(shù)α而生成W信號(hào)，從而輸出R、G、B、W分別為14比特的RGBW信號(hào)。
[0075]逆伽馬變換部204對(duì)從圖像信號(hào)生成部203已輸出的RGBW信號(hào)進(jìn)行逆伽馬變換而生成R、G、B、W分別為8比特的RGBW信號(hào)，并向顯示面板側(cè)輸出。另外，背光控制部205基于從圖像分析部202已輸出的PffM值而執(zhí)行背光的亮度控制。
[0076]在此，在上述的構(gòu)成要素中，既可以指代伽馬變換部、圖像信號(hào)生成部、逆伽馬變換部的全體作為轉(zhuǎn)換部la，也可以將個(gè)別的處理分別作為轉(zhuǎn)換部la。另外，其中，逆伽馬變換部、圖像分析部執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理進(jìn)行比輸入比特低的比特?cái)?shù)的輸出。另外，所謂顯示面板就是顯示面板部IC的一例。
[0077]逆伽馬變換部204執(zhí)行將R、G、B、W分別為14比特的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為R、G、B、W分別為8比特的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。另外，圖像分析部202執(zhí)行將具有N比特(N > 10)的信息量的伸長(zhǎng)系數(shù)轉(zhuǎn)換為10比特的伸長(zhǎng)系數(shù)α的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0078]因此，在顯示電路20內(nèi)，存在有由于逆伽馬變換部204的動(dòng)作而產(chǎn)生灰階誤差的灰階誤差產(chǎn)生地點(diǎn)#1以及由于圖像分析部202的動(dòng)作而產(chǎn)生灰階誤差的灰階誤差產(chǎn)生地點(diǎn)#2 ο
[0079]接下來，對(duì)偽輪廓移動(dòng)的現(xiàn)象(以下，稱為波動(dòng)現(xiàn)象)進(jìn)行說明。假設(shè)進(jìn)行使PWM值變化而變更背光亮度這樣的調(diào)光(Dim