圖像顯示設(shè)備及其控制方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年4月1日、申請(qǐng)?zhí)枮?01310110367. 4、發(fā)明名稱(chēng)為"圖 像顯示設(shè)備及其控制方法"的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種圖像顯示設(shè)備及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 諸如液晶顯示設(shè)備（液晶顯示器）等的保持型圖像顯示設(shè)備在顯示運(yùn)動(dòng)圖像的情 況下會(huì)發(fā)生觀(guān)看到運(yùn)動(dòng)圖像存在拖尾（tailing)的被稱(chēng)為"運(yùn)動(dòng)模糊"的現(xiàn)象。
[0004] 存在用于改善這種液晶顯示設(shè)備的運(yùn)動(dòng)模糊的被稱(chēng)為"背光（BL)掃描"的技術(shù)， 其中該"BL掃描"（通過(guò)在各幀之間進(jìn)行黑插入，即插入黑圖像）使BL進(jìn)行脈沖型發(fā)光。例 如，存在如下技術(shù)：在驅(qū)動(dòng)具有按矩陣形式配置的多個(gè)LED(光源）的背光時(shí)，從畫(huà)面的上側(cè) 向著下側(cè)順次點(diǎn)亮及順次熄滅LED的BL線(xiàn)（各自由多個(gè)LED構(gòu)成的矩陣線(xiàn)）。在針對(duì)每幀 僅進(jìn)行一次BL掃描的情況下，發(fā)生閃爍干擾。
[0005] 例如，日本特開(kāi)2000-322029和日本特開(kāi)2008-65228公開(kāi)了用于減少閃爍干擾的 傳統(tǒng)技術(shù)。具體地，日本特開(kāi)2000-322029和日本特開(kāi)2008-65228中所公開(kāi)的技術(shù)進(jìn)行針 對(duì)每幀使背光多次點(diǎn)亮的控制。此外，根據(jù)日本特開(kāi)2008-65228中所公開(kāi)的技術(shù)，針對(duì)各 幀按不同的定時(shí)點(diǎn)亮背光。
[0006] 然而，在使用日本特開(kāi)2000-322029和日本特開(kāi)2008-65228中所公開(kāi)的技術(shù)的情 況下，發(fā)生看到物體的輪廓呈多重的重像模糊（double-image blur)。以下說(shuō)明針對(duì)運(yùn)動(dòng)模 糊和重像模糊。
[0007] 首先，參考圖16A~16G來(lái)說(shuō)明運(yùn)動(dòng)模糊。圖16A~16G是示出在不進(jìn)行BL掃描 的狀態(tài)下在畫(huà)面上顯示從左側(cè)向著右側(cè)移動(dòng)的物體的圖像的情況下發(fā)生的示例干擾（運(yùn) 動(dòng)模糊）的示意圖。
[0008] 圖16A是示出在三個(gè)幀時(shí)間段tl、t2和t3內(nèi)輸入至液晶顯示線(xiàn)A(由多個(gè)液晶元 件構(gòu)成的矩陣線(xiàn)）的示例輸入圖像信號(hào)（輸入至液晶顯示設(shè)備的圖像信號(hào)）的圖。圖16A 示出表示亮物體〇在暗背景B上從畫(huà)面的左側(cè)向著右側(cè)移動(dòng)的示例圖像信號(hào)。
[0009] 圖16B是示出時(shí)間段t3內(nèi)構(gòu)成液晶線(xiàn)A的液晶元件的示例透過(guò)率的圖。圖16B 的縱軸表示液晶元件的透過(guò)率，而圖16B的橫軸表示液晶元件的（水平方向（橫方向）上 的）空間位置。透過(guò)率與圖像的亮度相對(duì)應(yīng)。
[0010] 圖16C是示出相對(duì)于輸入圖像信號(hào)的示例垂直同步信號(hào)的圖。時(shí)間段tl、t2和t3 各自是1幀時(shí)間段。針對(duì)每1幀時(shí)間段輸入一次垂直同步信號(hào)。
[0011] 圖16D是示出背光（背光的與液晶線(xiàn)A相對(duì)應(yīng)的一部分）的示例點(diǎn)亮狀態(tài)的圖。 圖16D的縱軸表示時(shí)間，而圖16D的橫軸表示各時(shí)間點(diǎn)處背光的亮度（瞬時(shí)值、即瞬時(shí)亮 度）。在圖16D中，將背光的瞬時(shí)亮度恒定地設(shè)置為1。
[0012] 圖16E是示出在上述三個(gè)幀時(shí)間段tl、t2和t3內(nèi)顯示在液晶線(xiàn)A上的示例顯示 圖像（顯示在畫(huà)面上的圖像）的圖。圖16E的縱軸表示時(shí)間，而圖16E的橫軸表示空間位 置。由于在圖16E中背光總是點(diǎn)亮（參見(jiàn)圖16D)，因此恒定地顯示基于輸入圖像信號(hào)的圖 像。在圖16E中，僅示出物體O的區(qū)域并且沒(méi)有示出背景B的區(qū)域。
[0013] 圖16F是示出在觀(guān)看者（用戶(hù)）的眼睛跟隨物體0的運(yùn)動(dòng)的情況下輸入至該觀(guān)看 者的眼睛的視網(wǎng)膜的亮度的積分值、即觀(guān)看者所感知到的圖像（液晶線(xiàn)A上的圖像）的示 例的圖。
[0014] 圖16G是不出圖16F所不的積分值的分布（即，亮度分布）的圖。在將圖16B和 16G彼此比較的情況下，在圖16B中物體0的邊緣部的亮度急劇地改變，而在圖16G中物體 0的邊緣部1501的亮度緩和地改變。這意味著在物體0的邊緣部發(fā)生模糊（運(yùn)動(dòng)模糊）。
[0015] 接著參考圖17A~17G來(lái)說(shuō)明重像模糊。圖17A~17G是示出在進(jìn)行如日本特開(kāi) 2000-322029和日本特開(kāi)2008-65228中所公開(kāi)的BL掃描的情況下在畫(huà)面上顯示從左側(cè)向 著右側(cè)移動(dòng)的物體的圖像時(shí)發(fā)生的示例干擾（包括運(yùn)動(dòng)模糊和重像模糊）的示意圖。
[0016] 圖17A~17C分別與圖16A~16C相同。
[0017] 圖17D是示出背光（背光的與液晶線(xiàn)A相對(duì)應(yīng)的一部分）的示例點(diǎn)亮狀態(tài)的圖。 圖17D的縱軸表示時(shí)間，而圖17D的橫軸表示各時(shí)間點(diǎn)處背光的瞬時(shí)亮度。在圖17D中，在 一幀內(nèi)設(shè)置背光的兩個(gè)點(diǎn)亮?xí)r間段。將各點(diǎn)亮?xí)r間段內(nèi)的背光的瞬時(shí)亮度恒定地設(shè)置為2。 這是為了維持一幀內(nèi)從背光發(fā)出的總光量而進(jìn)行的。
[0018] 圖17E是在二個(gè)幀時(shí)間段tl、t2和t3內(nèi)顯不在液晶線(xiàn)A上的不例顯不圖像。圖 17E的縱軸表示時(shí)間，而圖17E的橫軸表示空間位置。在圖17E中，在背光的點(diǎn)亮?xí)r間段內(nèi) 顯示基于輸入圖像信號(hào)的圖像（但是，該圖像的亮度比在圖16E中高），而在背光的非點(diǎn)亮 時(shí)間段（熄滅時(shí)間段）內(nèi)顯示黑圖像。這意味著交替顯示基于輸入圖像信號(hào)的圖像和黑圖 像。在圖17E中，僅示出物體0的區(qū)域并且沒(méi)有示出背景B的區(qū)域。
[0019] 圖17F是示出在觀(guān)看者的眼睛跟隨物體0的運(yùn)動(dòng)的情況下輸入至該觀(guān)看者的眼睛 的視網(wǎng)膜的亮度的積分值、即該觀(guān)看者所感知到的圖像（液晶線(xiàn)A上的圖像）的示例的圖。
[0020] 圖17G是示出圖17F所示的積分值的分布（即，亮度分布）的圖。圖17G中物體0 的邊緣部1601的亮度的變化比圖16G中陡峭。這意味著改善了在物體0的邊緣部發(fā)生的 模糊（運(yùn)動(dòng)模糊）。然而，在圖17G的示例中，邊緣部1601的亮度的變化包含作為亮度保持 恒定的區(qū)域的平坦部1602。平坦部1602的亮度是處于背景B的亮度和物體0的亮度之間 的大致中點(diǎn)的值。這種平坦部造成重像模糊。
[0021] 僅通過(guò)進(jìn)行日本特開(kāi)2000-322029和日本特開(kāi)2008-65228中所公開(kāi)的BL掃描， 可以減輕閃爍干擾和運(yùn)動(dòng)模糊，但容許重像模糊發(fā)生。
[0022] 例如，日本特開(kāi)2006-18200公開(kāi)了用于減輕這種重像模糊的傳統(tǒng)技術(shù)。具體地， 日本特開(kāi)2006-18200中所公開(kāi)的技術(shù)使用作為針對(duì)每幀發(fā)出一次的脈沖信號(hào)與頻率高于 幀頻率的脈沖信號(hào)的OR(邏輯或）的點(diǎn)亮信號(hào)（背光驅(qū)動(dòng)信號(hào)）。日本特開(kāi)2006-18200中 所公開(kāi)的技術(shù)通過(guò)使用這種點(diǎn)亮信號(hào)來(lái)減輕重像模糊。
[0023] 然而，由于一幀內(nèi)背光的點(diǎn)亮次數(shù)恒定，因此依賴(lài)于上述日本特開(kāi)2000-322029、 日本特開(kāi)2008-65228和日本特開(kāi)2006-18200中所公開(kāi)的技術(shù)的一些顯示圖像使得從視覺(jué) 上觀(guān)察到閃爍干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024] 本發(fā)明提供一種能夠減輕閃爍干擾、運(yùn)動(dòng)模糊和重像模糊的圖像顯示設(shè)備。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，一種圖像顯示設(shè)備，包括：發(fā)光單元，用于發(fā)出光；顯示面板，用于通 過(guò)使來(lái)自所述發(fā)光單元的光以基于輸入圖像信號(hào)的透過(guò)率透過(guò)來(lái)顯示圖像；以及控制單 元，用于針對(duì)各幀設(shè)置分別具有不同長(zhǎng)度的多個(gè)點(diǎn)亮?xí)r間段，并且對(duì)所述發(fā)光單元的點(diǎn)亮 和熄滅進(jìn)行控制，以使得所述發(fā)光單元在點(diǎn)亮?xí)r間段內(nèi)點(diǎn)亮并且在除所述點(diǎn)亮?xí)r間段以外 的時(shí)間段內(nèi)熄滅，其中，在所述圖像的亮度亮的情況下，所述控制單元使一幀內(nèi)的點(diǎn)亮?xí)r間 段的數(shù)量與所述圖像的亮度暗的情況相比變大。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，一種圖像顯示設(shè)備的控制方法，所述圖像顯示設(shè)備具有：發(fā)光單元， 用于發(fā)出光；以及顯示面板，用于通過(guò)使來(lái)自所述發(fā)光單元的光以基于輸入圖像信號(hào)的透 過(guò)率透過(guò)來(lái)顯示圖像，所述控制方法包括以下步驟：設(shè)置步驟，用于針對(duì)各幀設(shè)置分別具有 不同長(zhǎng)度的多個(gè)點(diǎn)亮?xí)r間段；以及控制步驟，用于對(duì)所述發(fā)光單元的點(diǎn)亮和熄滅進(jìn)行控制， 以使得所述發(fā)光單元在點(diǎn)亮?xí)r間段內(nèi)點(diǎn)亮并且在除所述點(diǎn)亮?xí)r間段以外的時(shí)間段內(nèi)熄滅， 其中，在所述設(shè)置步驟中，在所述圖像的亮度亮的情況下，使一幀內(nèi)的點(diǎn)亮?xí)r間段的數(shù)量與 所述圖像的亮度暗的情況相比變大。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，可以減輕閃爍干擾、運(yùn)動(dòng)模糊和重像模糊。
[0028] 通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1示出根據(jù)實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備的示例配置；
[0030] 圖2示出根據(jù)實(shí)施例1的用于確定點(diǎn)亮?xí)r間段的示例過(guò)程；
[0031] 圖3示出BL光控制值和點(diǎn)亮次數(shù)之間的關(guān)系的示例函數(shù)；
[0032] 圖4是示出各點(diǎn)亮次數(shù)處的發(fā)光亮度比的示例表；
[0033] 圖5示出根據(jù)實(shí)施例1的BL驅(qū)動(dòng)電流的示例波形；
[0034] 圖6A~61示出在利用圖5所示的BL驅(qū)動(dòng)電流點(diǎn)亮背光的情況下獲得的示例效 果；
[0035] 圖7示出根據(jù)實(shí)施例1的BL驅(qū)動(dòng)電流的示例波形；
[0036] 圖8A~81示出在利用圖7所示的BL驅(qū)動(dòng)電流點(diǎn)亮背光的情況下獲得的示例效 果；
[0037] 圖9A和9B各自示出根據(jù)實(shí)施例1的BL驅(qū)動(dòng)電流的示例波形；
[0038] 圖IOA~IOJ示出在利用圖9A所示的BL驅(qū)動(dòng)電流點(diǎn)亮背光的情況下獲得的示例 效果；
[0039] 圖IlA~IlI示出在利用圖9B所示的BL驅(qū)動(dòng)電流點(diǎn)亮背光的情況下獲得的示例 效果；
[0040] 圖12A~12G示出在顛倒圖5所示的點(diǎn)亮?xí)r間段的順序的情況下獲得的示例效 果；
[0041] 圖13示出根據(jù)實(shí)施例2的液晶顯示設(shè)備的示例配置；
[0042] 圖14示出用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)判斷值的示例過(guò)程；
[0043] 圖15示出根據(jù)實(shí)施例2的用于確定點(diǎn)亮?xí)r間段的示例過(guò)程；
[0044] 圖16A~16G示出在不進(jìn)行BL掃描的情況下發(fā)生的示例干擾；以及
[0045] 圖17A~17G示出在進(jìn)行傳統(tǒng)的BL掃描的情況下發(fā)生的示例干擾。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下將說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，盡管以下說(shuō)明涉及液晶顯示設(shè)備及其控 制方法，但根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備（及其控制方法）不限于這種液晶顯示設(shè)備（及其 控制方法）。根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備可以是包括以下的任何圖像顯示設(shè)備：發(fā)光單元， 用于發(fā)出光；以及顯示面板，用于通過(guò)使來(lái)自發(fā)光單元的光以基于輸入圖像信號(hào)的透過(guò)率 透過(guò)來(lái)顯示圖像。
[0047] 實(shí)施例1
[0048] 將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備及其控制方法。
[0049] 圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的示例配置的框圖。
[0050] 如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備包括脈沖調(diào)制單元101、背光控制單元 102、背光103、液晶面板104和顯示控制單元105等。
[0051] 液晶面板104是具有基于輸入圖像信號(hào)來(lái)控制透過(guò)率的多個(gè)液晶元件的顯示面 板。
[0052] 顯示控制單元105基于輸入圖像信號(hào)來(lái)控制液晶面板104的多個(gè)液晶元件的透過(guò) 率。
[0053] 背光103是被配置為向著液晶面板104的背面發(fā)射光的發(fā)光單元。在本實(shí)施例中， 背光103具有能夠針對(duì)通過(guò)分割液晶面板104的畫(huà)面區(qū)域（即，分割圖像）所獲得的塊來(lái) 逐塊控制點(diǎn)亮和熄滅的配置。具體地，背光103具有