影像显示装置的制作方法

专利名称：影像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有液晶电视或投影仪等影像机器中使用的背光等 光源的影像显示装置。
背景技术：
CRT (Cathode Ray Tube)是一种脉冲式显示装置，荧光体在每个场 中瞬间发光，然后就什么都不显示，直至下一次显示为止。但是，即便是 脉冲式显示装置，对于人眼来说，也可以将动态图像看成是自然连贯的图 像，没有残像感。另一方面，液晶显示装置是另一种显示装置，它对配置 成矩阵状的像素使用数据信号线和扫描信号线，对每1帧进行1次显示数 据的写入。然后，所写入的显示数据被保持l个帧的期间。也就是说，液 晶显示装置是一种所谓的保持型显示元件，在1帧中持续显示相同影像。 在这种保持型显示元件中，就显示而言，在l帧中的某个瞬间，被显示位 于正确位置的图像，而其它时间，实际上显示位于与在上述时刻所处的位 置不同的地方的图像。由于人是将这些图像平均化后观看，所以图像看上 去模糊。其结果，无论液晶的反应速度怎样，都很难解决动画(动态图像) 模糊。
解决上述课题的一个方法是使用如下的液晶显示装置。图12是表示 现有液晶显示装置的构成框图(例如专利文献1)。现有的液晶显示装置
至少具备比较电路106;比较结果存储电路107;和背光波形控制电路
(以下略记为BL波形控制电路)108。
以下，对现有液晶显示装置的动作进行说明。如上构成的液晶显示装 置的动作是，将液晶显示屏1的显示区分割成许多块，使用比较电路106、 比较结果存储电路107、和BL波形控制电路108，对1个垂直周期期间的 被输入液晶显示屏101的图像进行检测，检测它当中的每个块是否存在动 画，BL波形控制电路108，根据1个垂直周期期间内的存在动画的块的出现状态，调整1个垂直周期期间内的背光110的驱动电压的波形和相位，
使显示脉冲化。
也就是说，对于每个存在动画的块，进行背光no的驱动电压波形和
相位的调整。其结果，就可以在例如l个垂直周期期间、部分图像存在动 画的情况下，高品质地显示动画存在的块的动画。
然而，在现有的液晶显示装置中，熄灭期间对于每一块都是固定的， 所以作为对象的动画的大小，被块的大小所限制。
专利文献1:特开2004-309592号公报

发明内容
本发明的影像显示装置，具备影像显示部，显示输入的影像信号； 光源，使影像显示部的影像可视化；动画检出部，根据影像信号在每条扫 描线的活动量，输出每条扫描线的扫描线活动判定信号；PWM脉冲发生 部，进行光源的亮灭控制；和PWM控制部，根据扫描线活动判定信号， 输出对帧所包含的动态图像区进行确定的动态图像确定信号，对PWM脉 冲发生部进行控制。另外，PWM控制部在扫描包含活动量最大的扫描线 的动态图像区的期间，对光源进行熄灭，使用闪烁模式，控制PWM脉冲 发生部。
根据这种构成，从屏幕扫描检出的动态图像的开始扫描线起，进行一 定期间的光源熄灭，从而使数据的写入期间成为非显示状态，使得显示接 近于脉冲式，可以提高动态图像的品质。


图1是本发明的实施方式1的影像显示装置的构成框图。 图2A是用来说明该影像显示装置的PWM控制部的动作的影像显示 部的画面概念图。
图2B是用来说明该影像显示装置的PWM控制部确定动态图像区中 存在的扫描线群的动作的概念图。
图3是该影像显示装置的动画检出部的详细动作的说明图。
图4是该影像显示装置的一例PWM控制部输出的动态图像确定信号的示意图。
图5是表示实施方式1的另一例影像显示装置的构成框图。 图6A是表示用来说明该影像显示装置的动作的N帧的概念图。 图6B是表示用来说明该影像显示装置的动作的(N+4)帧的概念图。 图6C是表示用来说明该影像显示装置的动作的(N+8)帧的概念图。 图6D是表示用来说明该影像显示装置的动作的N帧的概念图。 图6E是表示用来说明该影像显示装置的动作的(N+4)帧的概念图。 图6F是表示用来说明该影像显示装置的动作的(N+8)帧的概念图。 图7是用来说明该影像显示装置的PWM控制波形的概念图。 图8是用来说明该影像显示装置的PWM控制部在通常图像模式和闪 烁模式间切换控制动作的情况的概念图。
图9是表示实施方式1的又一例影像显示装置的构成框图。 图10是表示本发明的实施方式2的影像显示装置的构成框图。 图11是表示本发明的实施方式3的影像显示装置的构成框图。 图12是表示现有的影像显示装置的构成框图。
图中
IO—影像显示部，ll一光源，12 —动画检出部，13—特征量检出部， 14一光源亮度设定部，15—PWM控制部，16—PWM脉冲发生部，17 —外 光检出部，18 —用户亮度设定输入部，19一高亮度动画检出部，20 —动态 图像区，21—动态图像区，22 —活动量，23 —下限活动判定阈值，24 —开 始扫描线，25 —结束扫描线，26—开始扫描线，27—结束扫描线，2S—扫 描线群，29 —扫描线群，30 —最大活动扫描线，51 —动态图像区，52 —动 态图像区，53 —动态图像区，54 —熄灭期间，55—熄灭期间，56—熄灭期 间，60 —熄灭期间，65 —熄灭期间，66 —熄灭期间，81 —开始扫描线，82 一开始扫描线，83 —开始扫描线，84 —结束扫描线，85 —结束扫描线，86 一结束扫描线。
具体实施例方式
以下，利用附图，对本发明的实施方式进行说明。(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1的影像显示装置的构成框图。如图1 所示，影像显示装置包含影像显示部10;光源11;动画检出部12; PWM 控制部15;和对光源11的亮灭进行控制的PWM脉冲发生部16。下面， 说明这样构成的影像显示装置的动作。
影像显示部10显示被输入的影像信号。此外，光源11使影像显示部 10的影像可视化。
动画检出部12根据影像信号的每条扫描线的活动量，输出每条扫描 线的扫描线活动判定信号。例如，动画检出部12以像素为单位，对当前
帧的确定扫描线的影像信号与前一帧的相同扫描线的影像信号进行比较。 并且，累加一个扫描期间的差，将累加值视为影像信号的每个扫描线的活
动量。动画检出部12，在每个扫描线的活动量超过活动判定阈值时，判断 存在动态图像；在没有超过活动判定阈值时，判断不存在动态图像。动画 检出部12根据该结果，输出每个扫描线的扫描线活动判定信号。
此外，例如也可以通过如下方法，检出影像信号的每个扫描线的活动 量。也就是说，首先使输入的影像信号通过高通滤波器，检测构成影像信 号的帧的第N条扫描线(视N与帧内的任意位置对应)所包含的边缘。 然后，检测该边缘比先于上述帧的前面的帧的第N条扫描线的边缘移动了 多少。另外，检测动态图像的边缘可以使用各种方法，不限于本例的方法。
下面，参照图2A、 2B，详细说明动画检出部12的动作。图2A是用 来说明动画检出部12动作的影像显示部10的画面概念图。此外，图2B 是用来说明PWM控制部15对动态图像区20、 21中存在的扫描线群28、 29进行确定的动作的概念图。
如图2A所示，设影像显示部IO的画面中，例如存在动态图像区20、
21。 并且，设动态图像区20的活动量比动态图像21小。此外，在本例中， 设动态图像区20、 21都是沿平行于扫描线的方向移动，就像图中所示的 箭头那样。
图2B的横轴表示图2A的图像上的影像信号在每条扫描线的活动量
22。 此外，纵轴对应各扫描线的编号(画面上的位置)。图2B用圆点(dot) 数显示动态图像区20、 21的平行于扫描线方向的活动量22 (移动量)。另外，由于是概念化的表示，所以该图并不表示所有扫描线的活动量22。 图2B所示的活动量22，是以画面的圆点数求出的前面的帧与当前显 示的帧之间的边缘移动量。另外，设下限活动判定阈值23是例如2个圆 点以上，上限活动判定阈值(未图示)是例如20个圆点以下。也就是说， 如果作为每条扫描线的活动量的边缘移动量在下限活动判定阈值(例如2 个圆点)23以上且上限活动判定阈值(未图示，例如为20个圆点)以下， 动画检出部12就判断存在动态图像。动画检出部12根据该结果，输出每 条扫描线的扫描线活动判定信号。而如果作为每条扫描线的活动量的边缘 活动量未达到下限活动判定阈值(例如2个圆点)23或超过上限活动判定 阈值(未图示，例如为20个圆点)，动画检出部12就判断不存在动态图 像，不进行动态图像区的确定。动画检出部12根据该结果，输出每条扫 描线的扫描线活动判定信号。但是，上述活动判定阈值不限于上述值，只 要根据影像显示装置的特性适当选择即可。
如图2B所示，在相当于画面上部的部分中，画面为静止图像状态， 所以活动量22为0个圆点。在相当于动态图像区20的由开始扫描线24 和结束扫描线25决定的扫描线群28中，活动量22是在下限活动判定阈 值23以上。同样，在相当于动态图像区21的由开始扫描线26和结束扫 描线27决定的扫描线群29中，活动量22是在下限活动判定阈值23以上。 此外，活动量22的最大值是最大活动扫描线30。这里，设扫描线群28 和扫描线群29都没有超过上限活动判定阈值(未图示)。也就是说，动 画检出部12，输出表示在动态图像区20和动态图像区21所包含的扫描线 中在扫描线期间包含动画的信号，作为扫描线活动判定信号。PWM控制 部15，可以根据扫描线活动判定信号，利用图2B的扫描线群28、 29来 确定图2A的动态图像区20、 21。
这里，利用图3，对动画检出部12的详细动作进行进一步说明。图3 示出了动画检出部12输出的扫描线编号、活动量、扫描线活动判定信号、 动态图像开始扫描线编号、动态图像结束扫描线编号、活动量最大扫描线 编号。可以认为扫描线从扫描线编号"1"开始扫描，然后递增。动画检 出部12，对每条扫描线检测活动量。对于扫描线活动判定信号，例如，画 面最上部的扫描线编号为"1"的活动量是"0"，所以，扫描线活动判定信号是"0"。也就是说，在活动量为图2的下限活动判定阈值23以上且 上限活动判定阈值以下的情况下，输出扫描线活动判定信号为"1"，否 则为"0"。
根据扫描线活动判定信号，可以很容易地求出动态图像开始的扫描线 编号和动态图像结束的扫描线编号。也就是说，对于动态图像开始的扫描 线编号，仅在扫描线活动判定信号从"0"变为"1"时，向其输出"1"， 其余情况输出"0"。在图3中，扫描线编号56是这种情况的实例。对于 动态图像结束的扫描线编号，仅在扫描线活动判定信号从"1"变为"0" 时向其输出"1"(未图示)，其余情况输出"0"。动态图像开始的扫描 线编号与动态图像结束的扫描线编号之间的扫描线编号，表示动态图像 区。
此外，对于动态图像区包含的活动量最大的扫描线，动画检出部12 向活动量最大的扫描线编号输出"1"。在图3中，扫描线编号66的情况 是这种情况的实例。另外，动画检出部12在其余情况下输出"0"。因此， 很容易检出活动量最大的扫描线编号包含"1"的动态图像区。
另外，例如图3所示，动画检出部12通过根据活动量，输出扫描线 活动判定信号、动态图像开始的扫描线编号、动态图像结束的扫描线编号、 和活动量最大的扫描线编号，可以确定动态图像区。但是，只要动画检出 部12，输出扫描线编号、活动量、扫描线活动判定信号和活动量最大的扫 描线编号，就能容易地确定动态图像区。因此，也可以进行时分割复用输 出，在扫描线活动判定信号中包含活动量最大的扫描线编号。这样一来， 就可以减少信号线，来传递必要的信息。
然后，PWM控制部15根据动画检出部12所输出的扫描线活动判定 信号，确定帧中包含的动态图像区，输出动态图像确定信号。图4是一例 PWM控制部15输出的动态图像确定信号的示意图。如图4所示，为了在 画面上确定动态图像区，PWM控制部15输出动态图像区编号、动态图像 开始的扫描线编号、动态图像结束的扫描线编号、活动量最大的扫描线编 号和高亮度动态图像判定信号作为动态图像确定信号。表示最初的动态图 像区的动态图像编号(这里是1号)，被与动态图像开始的扫描线编号(这 里是56号)、动态图像结束的扫描线编号(这里是106号)、活动量最大的扫描线编号(这里是66号)和高亮度动态图像判定信号(这里是0) 关联起来。同样，第2个动态图像区，也可以根据这些编号在画面上进行 确定。另外，高亮度动态图像判定信号，是表示动态图像区是否为高亮度 动画的信号，以后进行详细说明。
然后，在动态图像确定信号被输出的情况下，PWM控制部15，在扫 描包含活动量最大的扫描线的动态图像区的期间，输出信号使光源11熄 灭，以闪烁模式控制PWM脉冲发生部16。也就是说，PWM控制部15 根据动态图像开始的扫描线编号、动态图像结束的扫描线编号和活动量最 大的扫描线编号，控制PWM脉冲发生部16，使光源11熄灭。此外，PWM 控制部15也可以进一步使动态图像区以外的其它区域熄灭，以闪烁方式 控制PWM脉冲发生部16，使光源亮度为规定值。这里，闪烁模式的详细 内容将在以后记述，它是使显示脉冲化的模式。
此外，在动态图像确定信号没有输出的情况下，PWM控制部15可以 按通常图像模式，控制PWM脉冲发生部16。这里，所谓通常图像模式就 是进行通常的图像显示的模式，不用对显示实行脉冲化。另外，该通常图 像模式可以包含垂直驱动速度是通常等速率的驱动、或成倍速率的驱动， 或者是更高速率的驱动。
这样，PWM控制部15，在每条扫描线的活动量为下限活动判定阈值 以上、且为上限活动判定阈值以下的情况下，会根据扫描线活动判定信号， 确定动态图像区，对PWM脉冲发生部16进行控制，使其按照闪烁模式 动作。此外，PWM控制部15，在每条扫描线的活动量达不到下限阈值或 超过上限阈值的情况下，根据扫描线活动判定信号，控制PWM脉冲发生 部16,使其按照通常图像模式动作，不进行动态图像区的确定。
图5是表示本实施方式的另一例影像显示装置的构成框图。另一例影 像显示装置与本实施方式的不同点是还具备特征量检出部13和光源亮 度设定部14。由于另一例影像显示装置，除了还具备特征量检出部13和 光源亮度设定部14以外，构成和动作与本实施方式相同，所以省略详细 说明。
特征量检出部13检测输入影像信号的亮度的平均值。然后，特征量 检出部13将检出的平均值输出到光源亮度设定部14。光源亮度设定部14决定光源亮度的规定值。具体而言就是，光源亮 度设定部14根据特征量检出部13检出的亮度平均值，决定光源亮度的规 定值。也就是说，按照特征量检出部13的输出，决定光源亮度的规定值， 在亮度平均值较高时，较高设定光源亮度，在亮度平均值较低时，较低设 定光源亮度。另外，光源亮度设定部14，将上述光源亮度的规定值作为 控制PWM控制部15的信号，向PWM控制部15输出。
这里，参照图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F，对实施方 式1的另一例影像显示装置的动作进行详细说明。图6A、图6B、图6C、 图6D、图6E、图6F，分别是用来说明实施方式1的另一例影像显示装置 的动作的概念图。
如图所示，图6A、图6B、图6C分别示出了N帧、(N+4)帧、(N+8) 帧(这里，N是整数)。此外，还示出了各帧中的光源11的点亮*熄灭 的控制波形。而且，这些帧的不同之处是，动态图像区51、 52、 53从画 面的右上部分向左下部分移动。此外，伴随该移动，光源11点亮、熄灭 时所扫描的扫描线编号也不同。
如上所述，光源亮度设定部14也可以按照特征量检出部13的输出， 根据亮度的平均值，决定光源亮度的规定值。在这种情况下，光源11的 熄灭期间54、 55、 56在对应动画时，由画面亮度决定。这里，例如，可 以设光源ll在l个垂直同步期间，70%是点亮，30%是熄灭。此外，如上 所述，动画检出部12根据影像信号的每条扫描线的活动量，输出每条扫 描线的扫描线活动判定信号。然后，如图6A所示，PWM控制部15根据 扫描线活动判定信号控制PWM脉冲发生部16，使得从屏幕对动态图像区 51的开始扫描线(垂直位置)所对应的区域进行扫描的开始扫描线81起 熄灭光源ll。此外，为了得到规定值的光源亮度，熄灭期间54根据亮度 平均值决定。也就是说，在这种情况下，例如在相当于垂直同步期间的30% 的结束扫描线84，对光源ll进行点亮。另外，垂直同步期间的30%是根 据规定值的光源亮度得到的，并不限于该数值。
下面，说明图6B所示的(N+4)帧上的PWM控制部15的控制。图 6A表示的动态图像区51在(N+4)帧中移动到了动态图像区52的位置。 PWM控制部15根据扫描线活动判定信号控制PWM脉冲发生部16，使得从屏幕对动态图像区52的开始扫描线进行扫描的开始扫描线82起熄灭光 源ll。此外，为了得到规定值的光源亮度，熄灭期间55根据亮度的平均 值决定。也就是说，在这种情况下，例如在相当于垂直同步期间的35%的 结束扫描线85，对光源ll进行点亮。另外，垂直同步期间的35%是基于 规定值的光源亮度得到的，并不限于该数值。
下面，说明图6C所示的(N+8)帧上的PWM控制部15的控制。图 6B表示的动态图像区52在(N+8)帧上移动到了动态图像区53的位置。 PWM控制部15根据扫描线活动判定信号控制PWM脉冲发生部16，使得 从屏幕对动态图像区53的开始扫描线进行扫描的开始扫描线83起熄灭光 源ll。此外，为了得到规定值的光源亮度，熄灭期间56根据亮度的平均 值决定。也就是说，在这种情况下，例如在相当于垂直同步期间的33%的 结束扫描线86，对光源ll进行点亮。另外，垂直同步期间的33%是基于 规定值的光源亮度得到的，并不限于该数值。
另外，虽然上述的图6A、图6B、图6C规定分别控制PWM脉冲 发生部16，使得从屏幕对动态图像区51、 52、 53的开始扫描线进行扫描 的开始扫描线81、 82、 83起熄灭光源11。但是，也可以如图6D、图6E、 图6F所示，控制PWM脉冲发生部16,使得动态图像区51、 52、 53的结 束扫描线，从屏幕扫描的结束扫描线84、 85、 86起点亮光源1;并决定开 始扫描线81、 82、 83，使光源11的熄灭期间54、 55、 56得到规定值的光 源亮度。
也就是说，在扫描包含活动量最大的扫描线的动态图像区51、 52、 53 的期间，使光源ll熄灭，同时，进一步使动态图像区51、 52、 53以外的 其它区域熄灭，由此，用闪烁模式来控制PWM脉冲发生部16，使光源亮 度为规定值。这里，上述的其它区域就是，与包含活动量最大的扫描线的 动态图像区5K 52、 53相连的区域。
也就是说，使光源ll的熄灭定时与给动态图像区51、 52、 53所包含 的扫描线的写入信号定时一致。这样一来，在动态图像的数据改写期间中， 变化的影像就会不显示，而且，改写前的图像和改写后的影像会被分别显 示。另外，在上述期间，光源11的熄灭所带来的黑插入效果使原本为保 持型的显示接近于脉冲型，所以可以抑制动画模糊，提高动画品质。此外，当动态图像区51、 52、 53在画面的上下方向移动时，熄灭期间54、 55、 56会追随动态图像区51、 52、 53而移动。因此，本实施方式不仅可以对 应动态图像区在画面左右方向的移动，也可以对应动态图像区在画面上下 方向的移动，可以抑制动画模糊，提高动画品质。另外，即便动态图像区 51、 52、 53在画面内移动，光源亮度也可以保持为规定值。
另外，本实施方式也可以根据整个帧的活动量来判断是否进行上述控 制。例如，PWM控制部15可以根据动画检出部12的每条扫描线的活动 量，在l个垂直周期期间，对输出扫描线活动判定信号的扫描线在帧中所 包含的数量进行累加。然后，算出整个帧的活动量。这时，在l个垂直周 期期间，将扫描线的累加值与规定的上限阈值和下限阈值进行比较，如果 数值在两个阈值的范围内，就配合动画的写入开始位置，进行熄灭控制。 如果未达到卞限阈值，就判定是静止图像，不进行熄灭控制。此外，在超 过上限阈值的情况下，不进行熄灭控制，因为超出动画写入期间设定的基 本熄灭期间，无法得到所希望的亮度。也就是说，PWM控制部15确定动 态图像区根据的是，输出由帧输出的扫描线活动判定信号之中、输出了表 示扫描线期间包含有动画的信号的扫描线活动判定信号的、扫描线在帧中 所包含的数量。然后，PWM控制部15，在输出由帧输出的扫描线活动判 定信号之中、输出了表示扫描线期间包含有动画的信号的扫描线活动判定 信号的、扫描线在帧中所包含的数量为下限阈值以上、上限阈值以下的情 况下，对动态图像区进行确定。然后，以闪烁模式动作。此外，PWM控 制部15，在输出由帧输出的扫描线活动判定信号之中、输出了表示扫描线 期间包含有动画的信号的扫描线活动判定信号的、扫描线在帧中所包含的 数量未达到下限阈值、或超过上限阈值的情况下，控制PWM脉冲发生部 16，不对动态图像区进行确定，以通常图像模式动作。
此外，除了如上所述的基本动作，在根据特征量检出部13的检出结 果，较低设定光源亮度的情况下，按照光源亮度的规定值使光源11的熄 灭期间增加。
这样一来，熄灭期间的延长就会使黑插入期间增加，可以进一步接近 脉冲式显示。此外，由于熄灭期间变长，能在该期间结束写入的动画的尺 寸增大，所以，进行熄灭控制的动画的大小范围就能扩大。这样，就可以按照输入影像信号的亮度，将熄灭期间扩展至最大限度，扩大可对应的动 画的尺寸，扩大显示动画的响应改善效果。
下面，利用图7，对与画面内有无动态图像相应的PWM控制波形进 行说明。首先，对根据特征量检出部13检出的亮度的平均值，不控制光 源亮度的情况进行说明。在这种情况下，PWM控制部15对PWM脉冲发 生部16进行控制，使光源亮度在闪烁模式和通常图像模式下相等。
图7的波形61示出了判定为画面内存在动态图像时的1个垂直周期 期间的PWM控制波形。此外，波形62示出了判定为画面内不存在动态 图像时的1个垂直周期期间的PWM控制波形。如图7的波形61所示， 在动态图像区进行光源n的熄灭处理时，在1个垂直周期期间内，使光 源11在部分熄灭期间65熄灭，在点亮期间67使光源11点亮，使显示脉 冲化。这就是闪烁模式(blinkingmode)。
另一方面，如图7的波形62所示，在判定为是静止图像(不存在动 态图像)、和虽然包含动态图像但包含的却是大小超过对应范围的动态图 像的情况下，也可以使用数倍于垂直频率的频率进行控制，防止闪烁 (flicker)。该波形是通常图像模式。这时，以使得动态图像区与静止图 像区的积分亮度一致的方式，控制光源11的点亮或熄灭期间。具体而言 就是，PWM控制部15，使波形62所示的点亮期间68的总和与波形61 所示的点亮期间67 —致。也就是说，PWM控制部15对PWM脉冲发生 部16进行控制，使得在闪烁模式和通常图像模式中光源亮度相等。另外， 以后记述在闪烁模式和通常图像模式间，逐渐相互改变画面状况的情况下 的PWM控制部15的控制动作。
下面，对PWM控制部15根据特征量检出部13检出的亮度平均值， 对PWM脉冲发生部16进行控制，使光源亮度为规定值的情况进行说明。 在这种情况下，PWM控制部15也对PWM脉冲发生部16进行控制，使
得在闪烁模式和通常图像模式下光源亮度相等。
利用图7的波形63、 64进行说明。波形63示出了以使光源亮度为规 定值的方式，增加包含动画区的熄灭期间66的情况。也就是说，与波形 61的熄灭期间65相比，熄灭期间66仅增加熄灭期间60的部分。上述波 形63，是闪烁模式。另外，熄灭期间60例如也可以是1个垂直周期的10%。但不一定限于该数值。
另一方面，如图7的波形64所示，在判定为是静止图像(不存在动 态图像)、和虽然包含动态图像但包含的却是大小超过对应范围的动态图 像的情况下，也可以使用数倍于垂直频率的频率进行控制，防止闪烁。该 波形是通常图像模式。这样，以使得动态图像区和与之相连的区域，与静 止图像区的积分亮度一致的方式，对光源11的点亮或熄灭期间进行控制。 具体而言就是，PWM控制部15，控制为使波形64所示的点亮期间70的 总和与波形63所示的点亮期间69—致。也就是说，在增加包含动画区的 熄灭斯间66的情况下，PWM控制部15也对PWM脉冲发生部16进行控 制，使得在闪烁模式和通常图像模式下光源亮度相等。
下面，利用图8，对判定为静止图像(通常图像模式下动作)的情况 和判定为包含动态图像(闪烁模式下动作)的情况下、画面状况变化时的 PWM控制部15的控制动作进行说明。图8示出了 PWM脉冲发生部16 的波形75，是从判定为静止图像的左端的帧往判定为动态图像的右端的帧 进行动作切换时、或是往相反方向进行动作切换时的波形。
对于左端的帧，如上所述，根据特征量检出部13检出的亮度的平均 值，决定光源ll的点亮期间71或熄灭期间的比率，使得光源亮度为规定 值。然后，针对闪烁模式下的动作，逐渐变更点亮，熄灭的比率。然后使 动态图像区熄灭。进而，逐渐变更点亮*熄灭的比率，同时使动态图像区 和与之相连的区域缓缓熄灭。然后，对于右端的帧，是在闪烁模式下动作， 点亮期间74与其它点亮期间71、 72、 73是相等的。也就是说，如图所示， 各帧的光源11被控制为点亮期间或熄灭期间的比率固定。而且，在变更 点亮*熄灭的比率的情况下，对每个帧而言比率的变化量固定。此外，在 往上述的相反方向切换动作时，采用与上述步骤相反的步骤。也就是说， PWM控制部15在切换闪烁模式和通常图像模式的情况下，控制PWM脉 冲发生部16，使每帧的光源亮度相等。
通过这种控制，本实施方式的影像显示装置就可以使光源亮度保持在 规定值，同时，进行通常图像模式和闪烁模式的切换。
如上所述，本实施方式的影像显示装置具备影像显示部10，显示输 入的影像信号；光源11，使影像显示部10的影像可视化；动画检出部12，根据影像信号在每条扫描线的活动量，输出每条扫描线的扫描线活动判定
信号；光源亮度设定部14，决定光源亮度的规定值；PWM脉冲发生部16， 进行光源11的亮灭控制；和PWM控制部15，根据扫描线活动判定信号， 输出确定包含在帧中的动态图像区的动态图像确定信号，控制PWM脉冲 发生部16。而且，PWM控制部15，在扫描包含活动量最大的扫描线的动 态图像区的期间，对光源11进行熄灭，以闪烁模式控制PWM脉冲发生 部16。
此外，本实施方式的影像显示装置，从屏幕扫描所检出的动态图像的 开始扫描线起，进行一定期间的光源熄灭，使数据的写入期间成为非显示 状态，从而使显示接近于脉冲式，提高动态图像的品质。此外，还可以实 现一种影像显示装置，根据输入影像信号的亮度，将熄灭期间扩展到最大 限度，以此扩大可对应的动画的大小，扩大显示动画的响应改善效果。
本实施方式采取了以下方式动画检出部12仅根据输入的影像信号 在每条扫描线的活动量，来输出每条扫描线的扫描线活动判定信号。但是， 在检测文字信息那种、特别具有高亮度的动画，对于包含它的动态图像区， 可进一步更新加大活动量的权重。
图9是表示本实施方式的又一例影像显示装置的构成框图。又一例影 像显示装置与本实施方式的另一例影像显示装置的不同点在于，还具备高 亮度动画检出部19，检测具有高亮度的动画，将高亮度动画判定信号输出 至动画检出部12。由于又一例影像显示装置除还具备高亮度动画检出部 19以外，构成和动作都与本实施方式的另一例影像显示装置相同，所以省 略详细说明。
以下，对这样构成的又一例影像显示装置的动作进行说明。如图4所 示，高亮度动态图像判定信号被分配了 "0"或"1"的值。也就是说，在 高亮度动画检出部19检出具有高亮度的动画的情况下，高亮度动态图像 判定信号为"1"。此外，在高亮度动画检出部19没有检出高亮度动画的 情况下，高亮度动态图像判定信号为"0"。
高亮度动画检出部19，检测画面中包含的文字信息等那种特别具有高 亮度的动画。此外，也可以将边缘密集度高的内容添加到检测条件中。边 缘密集度如下检测。即，使输入的影像信号通过高通滤波器，检出构成影像信号的帧的第N条扫描线(可以视为N与帧内的任意位置对应)所包 含的边缘。然后，可以设在具有高亮度、边缘密集度高于规定的密集度阈 值的情况下，高亮度动画检出部19输出高亮度动画判定信号。另外，规 定的密集度阈值，例如可以是边缘密集于10个圆点以下间隔的情况。但 是，规定的密集度阈值表示的是一个实例，并不限定与此。例如，也可以 根据影像显示部10的分辨率等适当变更。
然后，动画检出部12根据高亮度动画判定信号，对活动量计算并更 新规定的倍数。另外，规定的倍数只要是例如2至7左右的整数即可。其 结果，在输出高亮度动画判定信号的情况下，活动量的权值就会提高，与 其它动态图像区相比，优先级可以得到提高。因此，画面上所包含的包含 文字信息等的动态图像区，就很有可能变为包含活动量最大的扫描线的动 态图像区。其结果，PWM控制部15就可以进行控制动作，在闪烁模式动 作时，先将包含文字信息等的动态图像区熄灭。 (实施方式2)
图10是表示本发明的实施方式2的影像显示装置的构成框图。与图5 所示的实施方式1的另一例影像显示装置的不同点在于，本实施方式的影 像显示装置，还具备外光检出部17，检测周围的亮度，输出外光检出信号。 然后，外光检出部17根据周围的亮度，将外光检出信号输入至光源亮度 设定部14。此外，光源亮度设定部14的特征是，根据外光检出信号来变 更光源亮度的规定值。由于其它点都与图5所示的框图相同，所以相同部 分附加了相同符号，以下省略详细说明。
下面，对这样构成的影像显示装置的动作进行说明。外光检出部17 检测周围的亮度，输出外光检出信号。光源亮度设定部14输入上述外光 检出信号，根据外光检出信号，变更光源亮度的规定值，具体而言就是， 这时，光源亮度设定部14根据外光检出部17的输出，在外光较亮时提高 光源亮度。此外，光源亮度设定部14在外光较暗时，较低设定光源亮度。 此外，光源亮度设定部14也可以进行控制，使得基于外光的亮度与基于 光源亮度的影像显示部10的画面亮度大致相等。
根据这种构成，本实施方式中，从屏幕扫描检出的动态图像的开始扫 描线起，在一定期间进行光源熄灭，使数据写入的期间成为非显示状态，从而使显示接近于脉冲式，所以，可以提高动态图像的品质。此外，还可 以实现一种影像显示装置，根据影像显示装置的周围环境的亮度，将熄灭 期间扩展到最大限度，以此来扩大可对应的动画的大小，扩大显示动画的 响应改善效果。
(实施方式3)
图11是表示本发明的实施方式3的影像显示装置的构成框图。与图5 所示的实施方式1的另一例影像显示装置的不同点在于，本实施方式的影 像显示装置还具备用户亮度设定输入部18，受理来自用户的光源亮度设 定，输出用户亮度设定信号。由于其它点都与图5所示的框图相同，所以 相同部分附加了相同符号，以下省略详细说明。
下面，对这样构成的影像显示装置的动作进行说明。用户亮度设定输 入部18，将用户亮度设定信号输入光源亮度设定部14。然后，光源亮度 设定部14，根据用户亮度设定信号，变更光源亮度的规定值。这时，具体 而言就是，光源亮度设定部14根据用户亮度设定信号，将光源亮度的规 定值縮小到它的一半或四分之一。此外，光源亮度设定部14根据用户亮 度设定信号，将光源亮度的规定值增至两倍或四倍。
根据这种构成，本实施方式中的影响显示装置，从屏幕扫描检出的动 态图像的开始扫描线起，进行一定期间的光源熄灭，使数据写入的期间成 为非显示状态，从而使显示接近于脉冲式，所以，可以提高动态图像的品 质。此外，还可以实现一种影像显示装置，根据输入影像信号的亮度，将 熄灭期间扩展到最大限度，以此来扩大可对应的动画的大小，扩大显示动 画的响应改善效果。
产业上的利用可能性
本发明的影像显示装置，从屏幕扫描检出的动态图像的开始扫描线 起，进行一定期间的光源熄灭，使数据写入的期间成为非显示状态，从而 使显示接近于脉沖式，所以，可以提高动态图像的品质。作为具有背光的 液晶电视或具有电源的投影仪等的影像显示装置，是十分有用。
权利要求
1.一种影像显示装置，其特征在于，具备影像显示部，显示输入的影像信号；光源，使所述影像显示部的影像可视化；动画检出部，根据影像信号在每条扫描线的活动量，输出所述每条扫描线的扫描线活动判定信号；PWM脉冲发生部，进行所述光源的亮灭控制；和PWM控制部，根据所述扫描线活动判定信号，输出对帧所包含的动态图像区进行确定的动态图像确定信号，并对所述PWM脉冲发生部进行控制，所述PWM控制部，在对包含所述活动量最大的所述扫描线的所述动态图像区进行扫描的期间，熄灭所述光源，以闪烁模式控制所述PWM脉冲发生部。
2. 根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，还设置 特征量检出部，检出所述影像信号的亮度的平均值；和 光源亮度设定部，决定所述光源的亮度的规定值， 所述光源亮度设定部，根据所述特征量检出部检出的所述亮度的平均值，决定所述光源的亮度的所述规定值，所述PWM控制部控制所述PWM脉冲发生部，通过在对与包含所述 活动量最大的所述扫描线的所述动态图像区相连续的区域进行扫描的期 间，进一步使所述光源熄灭，从而使所述光源的亮度为所述规定值。
3. 根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，还具备高亮度动画检出部，检出具有高亮度的动画，将高亮度动画 判定信号输出至所述动画检出部，所述高亮度动画检出部，根据所述高亮度动画判定信号，对所述活动 量计算并更新规定的倍数。
4. 根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于， 所述动画检出部，在所述扫描线期间的影像信号的所述活动量为下限活动判定阈值以上、上限活动判定阈值以下的情况下，输出所述扫描线活动判定信号。
5. 根据权利要求l所述的影像显示装置，其特征在于， 所述PWM控制部，根据一种扫描线在所述帧中所包含的数量，来确定所述动态图像区，该种扫描线输出的所述扫描线活动判定信号，是由所 述帧输出的所述扫描线活动判定信号之中、输出了表示所述扫描线期间包 含动画的信号的所述扫描线活动判定信号。
6. 根据权利要求5所述的影像显示装置，其特征在于， 所述PWM控制部，在所述数量为下限阈值以上、上限阈值以下的情况下，确定所述动态图像区。
7. 根据权利要求6所述的影像显示装置，其特征在于，所述PWM控制部，在切换所述闪烁模式和通常图像模式的情况下， 对所述PWM脉冲发生部进行控制，使每个所述帧的所述光源的亮度相等。
8. 根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于， 还具备外光检出部，检出周围的亮度，输出外光检出信号， 所述外光检出部，将基于周围亮度的所述外光检出信号输入至所述光源亮度设定部，所述光源亮度设定部，根据所述外光检出信号，变更所述光源亮度的 所述规定值。
9. 根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于， 还具备用户亮度设定输入部，受理来自用户的光源亮度设定，输出用户亮度设定信号，所述用户亮度设定输入部，将所述用户亮度设定信号输入至所述光源 亮度设定部，所述光源亮度设定部，根据所述用户亮度设定信号，变更所述光源亮 度的所述规定值。
10. 根据权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于，所述动画检出部，在所述每条扫描线的所述活动量未达到下限阈值或 超过上限阈值的情况下，不对所述动态图像区进行确定。
11. 根据权利要求5所述的影像显示装置，其特征在于，所述PWM控制部，在所述数值未达到下限阈值或超过上限阈值的情 况下，不对所述动态图像区进行确定。
全文摘要
本发明提供一种影像显示装置，具备影像显示部，显示输入的影像信号；光源，使影像显示部的影像可视化；动画检出部，根据影像信号的每条扫描线的活动量，输出每条扫描线的扫描线活动判定信号；PWM脉冲发生部，进行光源的亮灭控制；和PWM控制部，根据扫描线活动判定信号，输出对帧所包含的动态图像区进行确定的动态图像确定信号，并对PWM脉冲发生部进行控制。另外，PWM控制部，在扫描包含活动量最大的扫描线的动态图像区的期间，熄灭光源，以闪烁模式控制PWM脉冲发生部。
文档编号H04N5/66GK101578650SQ200880001930
公开日2009年11月11日 申请日期2008年6月13日 优先权日2007年6月18日
发明者安部秀喜, 寺胁功二, 山方崇嗣, 铃木公祥 申请人:松下电器产业株式会社