显示器件和方法、记录介质和程序的制作方法

专利名称：显示器件和方法、记录介质和程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示器件和方法、记录介质和程序，并且尤其涉及适合显示运动图像的显示器件和方法、记录介质和程序。
背景技术：
通常，公知的国家电视制式委员会(NTSC)系统和高清晰(HD)电视系统在一秒内显示的帧数量是60(更准确地说是每秒59.94帧)。
一秒中显示的帧数量称为帧速率。
逐行倒相(PAL)制式的显示器件的帧速率是每秒50帧。电影的帧速率是每秒24帧。
以每秒60到24帧显示的运动图像可能会遭受质量下降，例如模糊、运动模糊和条纹干扰(jerkiness)。特别地，在帧的周期内保持显示的所谓的保持型显示器件非常容易受到运动模糊的影响。
公知的显示器件将显示数据与前面的显示数据进行比较，并且对于值发生改变的像素，写入多于改变量的增强显示数据以将像素值改变得多于前面显示数据的像素值，从而控制对具有多个区域的照明器(illuminator)的每个区域点亮光源的周期和时间(例如，参照专利文献1)。
另一个例子是在液晶显示面板上显示视频图像的液晶显示器件，其通过用发光电路调制脉冲宽度、在液晶面板上写视频信号、并且使用荧光灯作为液晶面板的背光来控制具有红、绿和蓝光发射荧光涂层的荧光灯的光。荧光灯具有绿光发射荧光涂层，其中在关闭后的光量变为在照射一毫秒或更少时间期间的光量的十分之一(例如，参照专利文献2)。
日本未审查的专利申请公开No.2001-125067[专利文献2]日本未审查的专利申请公开No.2002-105447发明内容本发明要解决的问题
当保持型直视(direct-view)液晶显示器件(LCD)在显示屏上显示运动的图像(图像对象)时，觉察到运动模糊。运动模糊是由人眼视网膜上形成的图像的位移引起的，称为在用眼视觉跟踪在显示屏上运动的图像(图像对象)时的注视差异(retinal slip)(Handbook of Vision Information Processing，The Vision Society of Japan，Asakura Shoten，p.393)。在包括以每秒60或更少帧速率显示的运动图像对象的普通图像上可觉察到很多的运动模糊。
为了降低运动模糊，建议在比显示一帧的时间短的时间中使整个屏幕以脉冲形式(以相对于时间的矩形波)照射。然而，这种显示引起条纹干扰，其中在以固定视线固定观看显示的图像时，快速运动的图像对象出现不连续(条纹干扰)。
此外，根据更新屏幕显示的方法，可能有运动图像对象看起来重影的情况。
LCD器件的屏幕显示通常以行顺序(line sequential)的方式更新。即，在LCD器件中，从屏幕顶部到底部以行的顺序、以屏幕行中的像素为单位更新显示。该系统称为行顺序系统。
由于直视液晶显示器中使用的液晶的响应速度较低，因此它可能需要大约一帧的时间更新屏幕的所有像素的显示。换句话说，在垂直同步信号的一个周期内依次更新直视LCD器件的像素的显示。
因此，在一帧的特定时间内，屏幕的特定区域中的像素有时显示当前帧的图像，而屏幕的其他区域有时显示前一帧的图像。
如上所述，当在相同的时间在整个屏幕上在较短时间内以脉冲的形式照射光源时，不同帧中的图像被增强，出现运动图像对象看起来重影的问题。
考虑到这种情况做出了本发明。因此，本发明的目的是提供一种显示器件，其以行顺序的方式更新显示，能够以较少的重影显示运动图像。
解决问题的途径根据本发明的第一方面的显示器件包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分；和控制装置，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
控制器件可以包括同步信号生成装置，用于生成用来与帧同步的同步信号；发光指示信号生成装置，用于根据同步信号分别生成光源的多个发光指示信号，发光指示信号根据光源数量从帧开始的时间被延迟；和多个发光控制装置，用于响应于发光指示信号一对一地控制光源的发光。
控制装置还可以包括波形整形装置，用于整形发光指示信号的波形，以便发光指示信号的值随着时间流逝而改变。发光控制装置可以根据整形后的发光指示信号控制光源的发光以便改变光源的发光强度。
发光指示信号生成装置可以分别生成光源的多个发光指示信号，发光指示信号根据光源数量被延迟参照从帧开始时刻经过特定时间后的时间。
根据本发明第二方面的显示方法是用于显示器件的显示方法，该显示器件包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；和分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分。该方法包括控制步骤，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
根据本发明第三方面的记录介质中的程序是用于控制显示器件的显示的程序，该显示器件包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；和分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分。该程序包括控制步骤，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
根据本发明第四方面的程序是计算机执行控制显示器件的显示的处理的程序，该显示器件包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；和分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分。该程序包括控制步骤，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
使用根据本发明实施例的该显示方法、记录介质和程序，控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
显示器件可以是独立的器件，也可以是用于显示处理的模块。
技术效果根据本发明的实施例，可以显示图像。
根据本发明的实施例，可以以较少的重影显示运动图像。


图1是示出根据本发明实施例的显示器件的配置的图。
图2是示出根据本发明的显示器件的配置的方框图。
图3是示出脉冲信号1到N的例子的图。
图4是LED背光的发光例子的说明图。
图5是LED背光的发光例子的说明图。
图6是LED背光的发光例子的说明图。
图7是控制发光的处理的流程图。
图8是示出根据本发明的显示器件的另一配置的方框图。
图9是示出发光信号1到N的例子的说明图。
图10是发光信号1到N的另一例子的说明图。
图11是LED背光的发光的例子的说明图。
图12是LED背光的发光的例子的说明图。
图13控制发光的另一处理的流程图。
图14是示出根据本发明另一实施例的显示器件的配置的图。
图15是示出根据本发明另一实施例的显示器件的配置的方框图。
图16是示出高电压1到N的例子的图。
图17是控制发光的另一处理的流程图。
附图标记11LCD，12-1-1到12-9-2、12、12-1到12-NLED背光，31显示控制部分，41同步信号提取部分，42脉冲信号生成部分，43-1到43-N、43电流控制部分，51磁盘，52光盘，53磁光盘，54半导体存储器，81显示控制部分，91-1到91-N、91CR电路，121-1到121-13、121、121-1到121-N冷阴极管，141显示控制部分，161脉冲信号生成部分，162-1到162-N、162反相器具体实施方式

图1是示出根据本发明实施例的显示器件的配置的图。液晶显示器(LCD)1是所谓的直视液晶显示器件。LCD 11是以从顶部到底部的顺序、以屏幕行中的像素为单位在每个帧周期中更新显示的显示器件的例子。
例如，LCD 11在一帧的周期中更新屏幕的所有像素的显示。特别地，LCD 11在帧开始的时间之后直接更新屏幕上最上行的像素的显示。LCD 11然后以从顶部到底部的顺序更新每行中的像素的显示。LCD 11然后在帧结束时间之前直接更新屏幕上最下行的像素。
发光二极管(LED)背光12-1-1到12-9-2是显示器件的光源的例子。
例如，LED背光12-1-1到12-9-2包括一个或多个发射红光的红LED、一个或多个发射绿光的绿LED和一个或多个发射蓝光的蓝LED。换句话说，LED背光12-1-1到12-9-2发射包括红光、绿光和蓝光(光的三原色)的光。
LED背光12-1-1到12-9-2可以是发射包含红光、绿光和蓝光的白光的白LED。
例如，以这样的顺序排列红LED、绿LED和蓝LED，使得LED背光12-1-1、12-1-2、12-4-1、12-4-2、12-7-1和12-7-2具有发射红光的红LED；LED背光12-2-1、12-2-2、12-5-1、12-5-2、12-8-1和12-8-2具有发射绿光的绿LED；和LED背光12-3-1、12-3-2、12-6-1、12-6-2、12-9-1和12-9-2具有发射蓝光的蓝LED。
从LED背光12-1-1到12-9-2发出的光由光波导13引导，并且被均匀地漫射到LCD 11的后部。
射到LCD后部的光穿过LCD 11，并且进入观看LCD 11的人的眼睛中。
换句话说，LCD 11的像素允许从LED背光12-1-1到12-9-2发出的、具有特定强度(特定比率)和波长(彩色光)的光穿过。由于具有特定强度的、穿过LCD 11的像素的彩色光射入观看LCD 11的人眼中，因此人可以觉察到LCD 11上显示的图像。
如上所述，由于LCD 11以从顶部到底部的顺序、以屏幕行中的像素为单位在每个帧周期中更新显示，因此LCD的像素照射的最佳时间取决于平面上的像素的垂直位置。
这里将具体描述LED背光12-1-1到12-9-2。
例如，LED背光12-1-1、12-2-1、12-3-1、12-4-1、12-5-1、12-6-1、12-7-1、12-8-1和12-9-1排列在图1的LCD 11的左边。LED背光12-1-2、12-2-2、12-3-2、12-4-2、12-5-2、12-6-2、12-7-2、12-8-2和12-9-2排列在图1的LCD 11的右边。
LED背光12-1-1和12-1-2同时发光来从LCD 11的后面照射在LCD 11屏幕上的所有行当中的、图1中的一或多个上面行中的像素。这里行是显示的更新单位。
LED背光12-2-1和12-2-2同时发光来从LCD 11的后面照射在LCD 11屏幕上的所有行当中的、低于图1中LED背光12-1-1和12-1-2照射的一个或多个行中的像素的一或多行中的像素。行是显示的更新单位。
LED背光12-3-1和12-3-2同时发光来从LCD 11的后面照射在LCD 11屏幕上的所有行当中的、低于图1中LED背光12-2-1和12-2-2照射的一个或多个行中的像素的一或多行中的像素。行是显示的更新单位。
类似地，背对LCD 11的LED背光12-4-1到12-9-2同时发光。
背对LCD 11的LED背光12-4-1到12-9-2从后面照射LCD 11的像素，以便照射屏幕上所有行的部分。行是显示的更新单位。
这样，LED背光12-1-1到12-9-2从后面照射LCD 11的像素，以便照射屏幕上所有行的部分。行是显示的更新单位。
例如，在LCD 11在帧周期内以屏幕的列中的像素为单位横向依次更新显示的情况下，LED背光12-1-1到12-9-2布置在LCD 11的顶部或底部。在这种情况下，LED背光12-1-1到12-9-2从后面照射LCD 11的像素以便照射屏幕上所有列中的每列。这里，列是显示的更新单位。
作为选择，LED背光12-1-1到12-9-2可以布置在LCD 11的后面。
当不需要相互区分LED背光12-1-1和12-1-2时，它们简称为LED背光12-1。当不需要相互区分LED背光12-2-1和12-2-2时，它们简称为LED背光12-2。同样地，当不需要相互区分同时发光的LED背光12-3-1和12-9-2时，它们简称为LED背光12-3到12-9。
当不需要相互区分同时发光的LED背光12-1-1和12-9-2时，它们简称为LED背光12。
LED背光12的数量不限于18个，可以是任意数量N。为了区分它们，将它们称为LED背光12-1到12-N。
图2是示出根据本发明的显示器件的配置的图。显示控制部分31控制LCD 11的显示和LED背光12-1到12-N(作为光源的例子)的发光。显示控制部分31是通过诸如专用集成电路(ASIC)之类的专用电路、诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程LSI或者执行控制程序的通用微处理器来实现的。
LCD 11在显示控制部分31的控制下显示图像。LED背光12-1到12-N在显示控制部分31的控制下发光。
显示控制部分31包括垂直同步信号提取部分41、脉冲信号生成部分42、电流控制部分43-1到43-N和LCD控制部分44。
提供到显示控制部分31的同步信号包括垂直同步信号和水平同步信号，它们被提供到垂直同步信号提取部分41。提供到显示控制部分31的图像信号被提供到LCD控制部分44。
同步信号中包含的垂直同步信号是用于与响应于图像信号显示的运动图像的帧同步。
垂直同步信号提取部分41从外部提供的同步信号中提取(生成)垂直同步信号，并且将提取的垂直同步信号提供给脉冲信号生成部分42和LCD控制部分44。
脉冲信号生成部分42生成与垂直同步信号同步的、用于点亮背光12-1到12-N的脉冲信号。例如，脉冲信号生成部分42在每个根据图像信号显示的运动图像的帧周期中，以垂直同步信号为基础，生成根据LED背光12-1到12-N的数量N延迟的脉冲信号1到N。
这里，脉冲信号1是用于点亮LED背光12-1的信号。脉冲信号2是用于点亮LED背光12-2的信号。脉冲信号3(未示出)到脉冲信号N分别是用于点亮LED背光12-3(未示出)到LED背光12-N的信号。
图3是示出脉冲信号1到N的例子的图。
例如，如图3所示，脉冲信号1是具有特定高度(峰值)和脉宽的脉冲信号，它在帧开始的时间(垂直同步信号下降的时间)上升。
脉冲信号2到N的高度(峰值)和脉宽与脉冲信号1的相等。脉冲信号2到N每个在从脉冲信号1的上升时间起、经过对应于LED背光12-1到12-N的数量N的周期后的时间上升。
例如，一帧的周期表示为1/m[s]，其中m是帧速率[帧/s]。在这种情况下，当LED背光12的数量是N时，脉冲信号2从脉冲信号1延迟的时间t1写为1/(m×(N-1))[s]。脉冲信号3从脉冲信号2延迟时间t1(表示为1/(m×(N-1))[s])。脉冲信号4从脉冲信号3延迟时间t1(表示为1/(m×(N-1))[s])。类似地，脉冲信号4到N每个被延迟时间t1(表示为1/(m×(N-1))[s])。
下面将时间t1称为延迟时间。
换句话说，当变量k的值是1到N的任何整数时，脉冲信号1到N的任何一个脉冲信号k在从帧开始时刻起经过(k-1)/(m×(N-1))后的时间上升。
如上所述，脉冲生成部分42响应于垂直同步信号，在帧周期内生成根据LED背光12-1到12-N的数量延迟的、用于点亮LED背光12-1到12-N的脉冲信号。
脉冲信号生成部分42分别向电流控制部分43-1到43-N提供生成的脉冲信号。
电流控制部分43-1将脉冲信号生成部分42提供的脉冲信号1转换成驱动电流1，并且将转换后的驱动电流提供给LED背光12-1，从而控制LED背光12-1的发光。电流控制部分43-1提供给LED背光12-1的驱动电流1的值对应于输入到电流控制部分43-1的脉冲信号1的电压。
当驱动电流值增加时，LED 12背光照射更强(增加亮度)；当驱动电流值降低时，LED背光12照射更弱(降低亮度)。
即，LED背光12-1的亮度响应于从脉冲信号生成部分42输出的脉冲信号1而变化。例如，当脉冲信号生成部分42输出具有特定高度(峰值)和特定脉宽的脉冲信号1时，LED背光12-1在对应于脉宽的周期内以对应于脉冲信号1的高度(峰值)的亮度发光。
类似地，电流控制部分43-2将脉冲信号生成部分42提供的脉冲信号2转换成驱动电流2，并且将转换后的驱动电流提供给LED背光12-2，从而控制LED背光12-2的发光。电流控制部分43-3到43-N分别将脉冲信号生成部分42提供的脉冲信号3到N转换成驱动电流3到N，并且将转换后的驱动电流3到N分别提供给LED背光12-3到12-N，从而控制LED背光12-3到12-N的发光。
即，LED背光12-2到12-N的亮度分别响应于从脉冲信号生成部分42输出的脉冲信号2到N而变化。
回来参照图2，LCD控制部分44根据外部提供的图像信号和同步信号生成用于在LCD 11上显示图像的显示控制信号。因此，LCD 11显示对应于外部提供的图像信号的图像。
连接到显示控制部分31的驱动器32按要求读取记录在磁盘51、光盘52、磁光盘53或半导体存储器54中的程序或数据，并且将所读取的程序或数据提供给显示控制部分31。显示控制部分31可以执行驱动器32提供的程序。
显示控制部分31可以通过网络获取程序(未示出)。
如上参照图3所述，当脉冲信号k(k＝1到N)在从帧开始时刻起经过(k-1)/(m×(N-1))[s]后的时间上升，LED背光12-1到12-N之一的LED背光12-k(k＝1到N)在从脉冲信号k的上升时间起的、对应于脉宽的周期内发光。
如上所述，LCD 11在一帧的周期中以行顺序的方式更新屏幕的所有像素的显示，并且LED背光12-1到12-N被布置使得从后面照射LCD 11的所有行的部分(显示的更新单位)。因此，当以这种方式照射时，LED背光12-1到12-N从后面依次照射更新的LCD的像素。
下面将描述图1所示的LED背光12-1-1到12-9-2的发光的例子。
例如，当帧速率设为60[帧/s]、LED背光12的数量设为9并且脉冲信号的宽度设为1/240[s]时，如图4所示，LED背光12-1-1、12-1-2、12-2-1和12-2-2在从垂直同步信号上升的时间或帧开始时刻起、经过延迟时间t1(即，1/480[s])之后的时间发光。此时，LED背光12-3-1到12-9-2不发光。
在这个例子中，通过将帧速率60和LED背光12的数量0代入表达式1/(m×(N-1)中给出的1/(60×(9-1)计算出延迟时间t1(即，1/480[s])。
因此，大约整个LCD 11的上面九分之二被LED背光12-1-1、12-1-2、12-2-1和12-2-2照射。
如图5所示，LED背光12-3-1、12-3-2、12-4-1和12-4-2在从帧开始时刻起经过1/160[s](对应于延迟时间t1的三倍长)后的时间发光。此时，LED背光12-1-1到12-2-2和12-5-1到12-9-2不发光。
因此，在将LCD以3∶6的比例分成上和下部的虚拟水平轴附近的大约LCD 11的整个区域的九分之二被LCD背光12-3-1、12-3-2、12-4-1和12-4-2照射。
如图6所示，LED背光12-5-1、12-5-2、12-6-1和12-6-2在从帧开始时刻起、经过1/96[s](对应于延迟时间t1的五倍长)后的时间发光。此时，LED背光12-1-1到12-4-2和12-7-1到12-9-2不发光。
因此，在将LCD以5∶4的比例分成上和下部的虚拟水平轴附近的大约LCD 11的整个区域的九分之二被LCD背光12-5-1、12-5-2、12-6-1和12-6-2照射。
因此，LED背光12在每帧周期中从后面依次照射更新的LCD 11的像素。换句话说，即使在一帧周期的特定时间LCD 11的特定区域的像素显示当前帧的图像而LCD 11的其他区域的像素显示前一帧的图像，LED背光12也不照射显示前一帧的图像的像素，而是照射显示当前帧的图像的像素。
人眼通常感觉到与光强和时间的乘积成正比的亮度，如Block’s low(Handbook of Vision Information Processing，The Vision Society of Japan，Asakura Shoten，p.217)所指出的那样。这指出观看显示器件的人可以感觉到来自LED背光12照射的像素的当前帧的图像，但不能感觉到LED背光12未照射的前一帧的图像。
换句话说，使用本发明的显示器件，观看显示器件的人可以感觉到来自当前帧的像素的图像，但不能感觉到来自前一帧的像素的图像。因此，即使显示器件显示运动图像，观看显示器件的人也很难感觉到重影。
如上所述，根据本发明的显示器件可以显示几乎感觉不到重影的运动图像。
脉冲信号生成部分42可以根据对应于LED背光12的数量的预定延迟时间依次生成脉冲信号，或者，它可以从外部信号获得LED背光12的数量，可以从LED背光12的数量计算延迟时间，并且可以根据计算出的延迟时间依次生成脉冲信号。
脉冲信号生成部分42可以考虑到更新LCD的像素的显示所需的时间生成脉冲信号。具体地说，从帧开始时刻起、经过更新LCD 11的一或特定多行像素的显示所需的时间后的时间是生成脉冲信号的参考时间。脉冲信号生成部分42根据参考时间生成按照LED背光12的数量延迟的脉冲信号。这确保依次照射更新的LCD 11的像素，允许以较少的重影显示图像。
当不需要相互区分电流控制部分43-1到43-N时，将它们简称为电流控制部分43。
参照图7的流程，将描述控制根据本发明的显示器件发光的处理。在步骤S11中，脉冲信号生成部分42由垂直同步信号提取部分41提供的垂直同步信号是否下降来确定是否到了帧开始的时间。
当在步骤S11中确定不是帧开始时刻，则重复步骤S11中的确定处理，直到帧开始时刻来到为止。
另一方面，当在步骤S11中确定是帧开始时刻时，处理前进到步骤S12，其中脉冲生成部分42生成脉冲信号。在步骤S13中，接收到脉冲信号的电流控制部分43将响应于脉冲信号的驱动电流提供给LED背光12来使LED背光12发光。
在步骤S14中，脉冲信号生成部分42确定步骤S12的重复处理是否生成了脉冲信号的预定数量，这将在稍后描述。例如，在步骤S14中，脉冲信号生成部分42比较LED背光12数量和步骤S12的处理的数量来确定是否生成了对应于LED背光12数量的脉冲信号。
当在步骤S14中确定没有生成预定数量的脉冲信号时，这指示存在没有被点亮的LED背光12。于是处理转移到步骤S15，其中脉冲信号生成部分42确定在步骤S12中生成脉冲信号后是否经过了预定的延迟时间t1。例如，在步骤S15中，脉冲信号生成部分42确定从在步骤S12中生成的脉冲信号的上升时间开始是否经过了延迟时间t1。
当在步骤S15中确定在步骤S12中生成了脉冲信号后没有经过延迟时间t1时，还不需要生成后面的脉冲信号。因此，重复步骤S15的确定的处理，直到在由步骤S12的处理生成了脉冲信号之后经过延迟时间t1为止。
另一方面，当在步骤S15中确定在步骤S12中生成脉冲信号之后经过了延迟时间t1时，过程返回到步骤S15来生成后面的脉冲信号，并且重复前述处理。
这样，当在帧开始时刻生成脉冲信号时，并且在从生成脉冲信号的时间起经过了延迟时间t1之后，因此产生后面的脉冲信号。
另一方面，当在步骤S14中确定没有生成预定数量的脉冲信号时，这指示所有的LED背光12被点亮。于是过程返回到步骤S11，在步骤S11重复前述处理。
当从生成脉冲信号的时间起经过延迟时间t1时、并且在重复生成后面脉冲信号的处理来生成对应于LED背光12数量的脉冲信号之后，控制帧的发光的处理结束，然后执行控制后面帧的发光的处理。
这样，当在帧开始时刻生成脉冲信号时，并且在从生成脉冲信号的时间起经过延迟时间t1之后，依次生成后面的脉冲信号。重复该处理来依次生成与LED背光12数量一样多的脉冲信号。
这样LED背光12从帧开始时刻起每经过延迟时间t1就发光。在这种情况下，LED背光12响应于LCD 11的像素的显示更新而依次发光。因此，显示器件可以显示几乎觉察不到重影的运动图像。
可以点亮光源使得亮度随时间连续增加或降低。
图8是示出根据本发明的显示器件的另一配置的方框图，其中点亮LED背光12-1到12-N使得亮度随时间连续增加或降低。与图2相同的部件给予相同的附图标记，这里将省略对其描述。
显示控制部分81控制LCD 11的显示以及LED背光12-1到12-N(作为光源的例子)的发光。显示控制部分81是通过诸如ASIC之类的专用电路、诸如FPGA之类的可编程LSI或者执行控制程序的通用微处理器来实现的。
显示控制部分81包括垂直同步信号提取部分41、脉冲信号生成部分42、电流控制部分43-1到43-N、LCD控制部分44和CR电路91-1到91-N。
脉冲信号生成电路42在每个响应于图像信号显示的运动图像的帧周期中，以垂直同步信号为基础，生成根据LED背光12-1到12-N的数量N延迟的脉冲信号1到N。
CR电路91-1到91-N是波形整形电路(时间常数电路)的例子，其整形脉冲信号1到N的任一个的波形，使得它在时间上连续增加或降低脉冲信号1到N的任一个的值。CR电路91-1到91-N每个包括电阻器和电容器。例如，CR电路91-1到91-N具有相同的电路配置和相同的时间常数。
CR电路91-1接收脉冲信号生成部分42提供的脉冲信号1，并且整形接收到的脉冲信号1以便在时间上连续增加或降低值。CR电路91-1然后将经整形以在时间上连续增加或降低值的脉冲信号1作为发光信号1提供给电流控制部分43-1。
CR电路91-2接收脉冲信号生成部分42提供的脉冲信号2，并且整形所接收的脉冲信号2，以便在时间上连续增加或降低值。CR电路91-2然后将经整形以在时间上连续增加或降低值的脉冲信号2作为发光信号2提供给电流控制部分43-2。
CR电路91-3(未示出)到CR电路91-N分别接收脉冲信号生成部分42提供的脉冲信号3到N，并且整形所接收的脉冲信号3到N，以便在时间上连续增加或降低值。CR电路91-3到91-N分别将经整形以在时间上连续增加或降低值的脉冲信号3到N作为发光信号3到N提供给电流控制部分43-3(未示出)到电流控制部分43-N。
电流控制部分43-1到43-N将从CR电路91-1到91-N提供的发光信号1到N分别转换成驱动控制电流1到N，并将经过转换的驱动控制电流1到N分别提供给LED背光12-1到12-N，从而控制LED背光12-1到12-N的发光。
当CR电路91-1到91-N分别输出值在时间上连续增加或降低的发光信号1到N时，LED背光12-1到12-N发光以使得亮度分别响应于此时发光信号1到N的值而在时间上连续变化。
现在将参照图9到10描述发光信号1到N的例子。
图9是在CR电路91-1到91-N用作具有特定时间常数的差分电路的情况下发光信号1到N的说明图，差分电路当脉冲信号1到N上升时分别差分脉冲信号1到N。
如图9所示，发光信号1在帧开始时刻(垂直同步信号下降的时刻)上升到最高，并且随着时间呈指数衰减。发光信号2在从帧开始时刻起经过延迟时间t1之后的时间上升到最高，并且随着时间呈指数衰减。类似地，发光信号3到N在从帧开始时刻起经过延迟时间t1的整数倍之后的时间上升到最高，并且随着时间呈指数衰减。
换句话说，发光信号1到N之一的发光信号k在从帧开始时刻起经过(k-1)/(m×(N-1))[s]后的时间上升到最高，并且随着时间呈指数衰减，其中变量k是整数1到N中的任一个。
当生成图9所示的发光信号1到N时，LED背光12-1到12-N发光使得它们在从帧开始时刻起经过(k-1)/(m×(N-1))[s]后的时间具有最大亮度，并且亮度随着时间呈指数下降。
图10是在CR电路91-1到91-N用作具有特定时间常数、并且值随着时间先增加然后呈指数下降的的电路的情况下发光信号1到N的说明图。
如图10所示，发光信号1从帧开始时刻(垂直同步信号下降的时刻)上升，使得其值随着时间呈指数增加，然后在从上升起经过特定时间之后随时间呈指数衰减。发光信号2从帧开始时刻经过延迟时间t1之后的时间起上升，使得其值随着时间呈指数增加，然后在从上升起经过特定时间之后随时间呈指数衰减。类似地，发光信号3到N从帧开始时刻经过延迟时间t1的整数倍之后的时间起上升，并且在从上升起经过特定时间之后随时间呈指数衰减。
换句话说，发光信号1到N中的任何发光信号k从帧开始时刻经过(k-1)/(m×(N-1))[s]之后的时间起上升，使得值呈指数增加，其中变量k是整数1到N中的任一个，并且在从上升起经过指定时间后随着时间呈指数衰减。
当生成图10所示的发光信号1到N时，LED背光12-1到12-N发光使得亮度在从帧开始时刻经过(k-1)/(m×(N-1))[s]后的时间起呈指数上升，并且亮度在从上升起经过指定时间后随着时间呈指数下降。
将参照图11和12描述LED背光12-1-1到12-9-2发光的例子，其中发光信号1到N上升使得其值呈指数增加，然后在从上升起经过特定时间后随着时间呈指数衰减。
如图11所示，当从帧开始时刻起经过指定时间时，LED背光12-1-1到12-9-2中的LED背光12-3-1和12-3-2以最大亮度发光；LED背光12-2-1、12-2-2、12-4-1和12-4-2以仅次于LED背光12-3-1和12-3-2的亮度发光；而LED背光12-1-1、12-1-2、12-5-1和12-5-2以仅次于LED背光12-2-1、12-2-2、12-4-1和12-4-2的亮度发光。
LED背光12-6-1和12-6-2以仅次于LED背光12-1-1、12-1-2、12-5-1和12-5-2的亮度发光；LED背光12-7-1和12-7-2以仅次于LED背光12-6-1和12-6-2的亮度发光；而LED背光12-8-1、12-8-2、12-9-1和12-9-2以仅次于LED背光12-7-1和12-7-2的亮度发光。
换句话说，LCD 11在靠近连接LED背光12-3-1和12-3-2的虚拟水平轴的区域中被LED背光12-1-1到12-9-2照射强，而在远离水平轴的区域中照射弱。
如图12所示，当从图11所示的时间经过指定时间时，LED背光12-1-1到12-9-2中的LED背光12-5-1和12-5-2以最大亮度发光；LED背光12-4-1、12-4-2、12-6-1和12-6-2以仅次于LED背光12-5-1和12-5-2的亮度发光；而LED背光12-3-1、12-3-2、12-7-1和12-7-2以仅次于LED背光12-4-1、12-4-2、12-6-1和12-6-2的亮度发光。
LED背光12-2-1、12-2-2、12-8-1和12-8-2以仅次于LED背光12-3-1、12-3-2、12-7-1和12-7-2的亮度发光；LED背光12-1-1、12-1-2、12-9-1和12-9-2以仅次于LED背光12-2-1、12-2-2、12-8-1和12-8-2的亮度发光。
换句话说，LCD 11在靠近连接LED背光12-5-1和12-5-2的虚拟水平轴的区域中被LED背光12-1-1到12-9-2照射强，而在远离水平轴的区域中照射弱。
现在参照图13的流程图，描述在点亮LED背光12-1到12-N以便在时间上连续增加或降低亮度的情况下控制根据本发明的显示器件的发光的处理。由于步骤S31和32的处理分别与图7的步骤S11和S12相同，因此将省略对其描述。
在步骤S33中，CR电路91-1到91-N分别整形脉冲信号1到N。例如，在步骤S33中，CR电路91-1到91-N分别接收脉冲生成部分42提供的脉冲信号1到N，并且整形接收到的脉冲信号1到N以便值在时间上连续增加或降低。
例如，在步骤S33中，CR电路91-1到91-N分别通过对它们差分来整形脉冲生成部分42提供的脉冲信号1到N。例如，在步骤S33中，CR电路91-1到91-N分别整形脉冲生成部分42提供的脉冲信号1到N，使得它们上升从而值呈指数增加，并且在从上升起经过指定时间后随着时间呈指数衰减。
然后，CR电路91-1到91-N分别输出作为发光信号1到N的整形的脉冲信号1到N。
在步骤S34中，电流控制部分43-1到43-N分别将CR电路91-1到91-N提供的发光信号1到N转换成驱动电流1到N，并且将转换的驱动电流1到N分别提供给LED背光12-1到12-N。这样，电流控制部分43-1到43-N分别控制LED背光12-1到12-N的发光。
由于步骤S35和36的处理与图7的步骤S14和15的相同，因此将省略对其描述。
光源不限于LED，可以是亮度能够在比帧周期短的时间内改变的光源，例如场致发光(EL)器件。
光源可以是亮度循环变化的光源。
图14是示出根据本发明的另一实施例、使用冷阴极管作为光源的显示器件的配置的图。与图1相同的部件给予相同的附图标记，并且这里将省略对其描述。
冷阴极管121-1到121-13是显示器件的光源的例子。从冷阴极管121-1到121-13发出的光被漫射体(diffuser)122均匀漫射到LCD 11的后部。射到LCD 11后部的光穿过LCD 11进入观看LCD 11的人的眼睛中。
冷阴极管121-1从LCD 11的后面照射在屏幕上的所有行当中的、图14中的一或多个上面行中的像素。这里行是显示的更新单位。冷阴极管121-2从LCD 11的后面照射在图14的LCD 11的屏幕上的所有行当中的、低于冷阴极管121-1照射的一或多行中的像素。行是显示的更新单位。冷阴极管121-3从LCD 11的后面照射在图14的LCD 11的屏幕上的所有行当中的、低于冷阴极管121-2照射的一或多行中的像素。行是显示的更新单位。
类似地，冷阴极管121-4到121-13从LCD 11的后面照射在LCD 11屏幕上的所有行当中的部分行中的像素。这里行是显示的更新单位。
当不需要相互区分冷阴极管121-1到121-13时，将它们简称为冷阴极管121。
冷阴极管121的数量不限于13，而是可以是任意数量N。在这种情况下，将冷阴极管121称为冷阴极管121-1到121-N以便相互区分。
图15是示出根据本发明的具有冷阴极管作为光源的显示器件的另一配置的方框图。与图2相同的部件给予相同的附图标记，并且这里将省略对其描述。
显示控制部分141控制LCD 11的显示和冷阴极管121-1到121-N(作为光源的例子)的发光。显示控制部分141是通过诸如ASIC之类的专用电路、诸如FPGA之类的可编程LSI或者执行控制程序的通用微处理器来实现的。
显示控制部分141包括垂直同步信号提取部分41、LCD控制部分44、脉冲信号生成部分161和反相器162-1到162-N。
脉冲信号生成部分161生成与垂直同步信号同步的、用于指示冷阴极管121-1到121-N的亮度改变的定时的脉冲信号。例如，脉冲信号生成部分161以垂直同步信号为基础，参照从帧开始时刻起经过特定偏移时间后的时间，生成根据冷阴极管121-1到121-N的数量N延迟的脉冲信号1到N。
这里，脉冲信号1是用于指示冷阴极管121-1的亮度改变的定时的信号。脉冲信号2是用于指示冷阴极管121-2的亮度改变的定时的信号。脉冲信号3(未示出)到脉冲信号N分别是用于指示冷阴极管121-3(未示出)到冷阴极管121-N的亮度改变的定时的信号。
脉冲信号生成部分161将所生成的脉冲信号1到N分别提供给反相器162-1到162-N。
反相器162-1参照脉冲信号生成部分161提供的脉冲信号1所指示的时间生成高电压1，它是具有与帧周期相同的周期的交流电压，并且反相器162-1将所生成的高电压1提供给冷阴极管121-1，从而点亮冷阴极管121-1，并且控制冷阴极管121-1的发光的定时。反相器162-2参照脉冲信号生成部分161提供的脉冲信号2所指示的时间生成高电压2，它是具有与帧周期相同的周期的交流电压，并且反相器162-2将所生成的高电压2提供给冷阴极管121-2，从而点亮冷阴极管121-2，并且控制冷阴极管121-2的发光的定时。
反相器162-3到162-N分别参照脉冲信号生成部分161提供的脉冲信号3到N所指示的时间生成高电压3到N，它们是具有与帧周期相同的周期的交流电压，并且反相器162-3到162-N分别将所生成的高电压3到N提供给冷阴极管121-3到121-N，从而点亮冷阴极管121-3到121-N，并且控制冷阴极管121-3到121-N的发光的定时。
图16是示出高电压1到N的例子的图。
如图16所示，高电压1是帧开始时刻与其中高电压1为正的周期的中心的时间一致的交流电压。
参照图16，从帧开始时刻到高电压1变为正的时刻的时间称为偏移时间t2。
高电压2是从帧开始时刻经过延迟时间t1之后的时刻与其中高电压2为正的周期的中心的时间一致的交流电压。
高电压3到N是从帧开始时刻经过延迟时间t1的整数倍之后的时刻与其中高电压3到N为正的周期的中心的时间一致的交流电压。
即，高电压1到N是从帧开始时刻起根据冷阴极管121-1到121-N数量延迟的时间与其中高电压为正的周期的中心的时间一致的交流电压。
例如，脉冲生成电路161在从帧开始时刻起经过偏移时间之后的时刻生成脉冲信号1，然后每经过延迟时间t1生成脉冲信号2到N。反相器162-1到162-N分别生成高电压1到N，使得当脉冲信号生成部分161提供的脉冲信号1到N上升时电压变为正。
具体地说，生成脉冲信号1使得在帧开始时刻给予冷阴极管121-1最大电压；生成脉冲信号2使得在从帧开始时刻起经过延迟时间t1后的时刻给予冷阴极管121-2最大电压；并且生成脉冲信号3使得在从帧开始时刻起经过两倍延迟时间t1后的时刻给予冷阴极管121-3最大电压。类似地，对于冷阴极管121-4到121-N，生成脉冲信号4到N使得在从帧开始时刻起经过对应于冷阴极管121-1到121-N数量的周期后的时刻功率变为最大。
因此，冷阴极管121-1发光使得在帧开始时刻具有最大亮度；冷阴极管121-2发光使得在从帧开始时刻起经过延迟时间t1后的时刻具有最大亮度；以及冷阴极管121-3发光使得在从帧开始时刻起经过两倍延迟时间t1后的时刻具有最大亮度。类似地，冷阴极管121-4到121-N发光使得在从帧开始时刻起经过对应于冷阴极管121-1到121-N数量的周期后的时刻具有最大亮度。
因此，冷阴极管121-1到121-N可以在相应帧周期中照射更新的LCD 11的像素。
当不需要相互区分冷阴极管121-1到121-N时，将它们简称为冷阴极管121。当不需要相互区分反相器162-1到162-N时，将它们简称为反相器162。
将参照图17的流程图描述控制根据本发明的具有冷阴极管作为光源的显示器件的发光的另一处理。对帧并行执行图17的流程图的处理。
由于步骤S51的处理与图7的步骤S11相同，因此这里将省略对其描述。
在步骤S52中，脉冲生成部分161根据垂直同步信号确定是否从帧开始时刻起经过了偏移时间t2。当确定从帧开始时刻起没有经过偏移时间t2时，过程返回到步骤S52，重复从帧开始时刻起的确定处理，直到经过了偏移时间t2为止。
在这种情况下，例如，偏移时间t2被设为帧周期的四分之三。特别地，当其中冷阴极管被点亮的高电压周期与帧周期相同时，其中用于点亮冷阴极管的高电压为正的周期是帧周期的一半。从用于点亮冷阴极管的高电压变为正的时刻起到其中高电压为正的周期的中心时刻的时间段是帧周期的四分之一。
脉冲信号指示用于点亮冷阴极管的高电压变为正的定时。因此，为了使高电压为正的周期的中心时刻与帧开始时刻一致，将当从用于点亮冷阴极管的高电压变为正的时刻到电压为正的周期的中心时刻被从帧周期中减去时的差设为偏移时间t2。
在步骤S52中，当确定偏移时间t2从帧开始时间起经过偏移时间t2时，处理前进到步骤S53，脉冲信号生成部分161生成脉冲信号。在步骤S54中，反相器162提供与步骤S53的处理生成的脉冲信号同步的高电压给冷阴极管121。
由于步骤S55和S56的处理与图7中的步骤S14和15相同，因此这里将省略对其描述。
考虑冷阴极管121具有最大亮度的定时，参照从帧开始时刻起经过偏移时间t2后的时刻、在根据冷阴极管121数量延迟的时刻依次以最大亮度点亮冷阴极管121。因此，冷阴极管121从后面依次照射更新的LCD 11的像素。
因此，使用冷阴极管作为光源，也可以显示具有较少的重影运动图像。
本发明不仅可以应用到通过所谓的逐行扫描系统显示运动图像的显示器件，还可以应用到通过所谓的隔行扫描系统显示运动图像的显示器件。
显示器件包括具有显示功能和其他功能的器件，例如所谓的笔记本个人计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话和数字视频相机。
如上所述，当在帧周期期间以特定亮度点亮光源时，可以显示图像。当显示器件以屏幕的列或行中的像素为单位在每个帧周期中以列或行的顺序更新显示时，当多个光源照射显示器件的像素以照射屏幕的所有列或行的部分时，以及当控制光源使得分别依次照射更新的像素时，显示器件可以显示具有更少重影的运动图像。
上述一系列处理可以通过硬件或软件实现。在软件的情况下，通过装有用于配置专用硬件中的软件的程序的计算机实现，或者通过可以用从记录介质安装的各种程序执行各种功能的通用个人计算机实现。
如图2、8和15所示，记录介质的例子不仅包括分发给用于来提供程序的、独立于计算机的封装介质，例如磁盘51(包括软盘)、光盘52(包括紧致盘只读存储器(CD-ROM)和数字多功能盘(DVD))、磁光盘53(包括迷你盘(MD，注册商标))、或者半导体存储器54，还包括以事先装入计算机中的状态提供给用户的、其中记录程序的ROM和硬盘。
用于实现上述一系列处理的程序可以通过接口安装在计算机中，例如路由器或调制解调器、或者电缆或无限通信介质，如局域网、因特网或数字广播。
描述本说明书中的存储在记录介质中的程序的步骤不仅包括以所述顺序执行的时间序列处理，还包括不是以时间序列而是并行或单独执行的处理。
权利要求
1.一种显示器件，包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分；和控制装置，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
2.如权利要求1所述的显示器件，其中控制器件包括同步信号生成装置，用于生成用来与帧同步的同步信号；发光指示信号生成装置，用于根据同步信号分别生成光源的多个发光指示信号，发光指示信号根据光源数量从帧开始的时间被延迟；和多个发光控制装置，用于响应于发光指示信号一对一地控制光源的发光。
3.如权利要求2所述的显示器件，其中控制装置还包括波形整形装置，用于整形发光指示信号的波形，以便发光指示信号的值随着时间流逝而改变；并且发光控制装置根据整形后的发光指示信号控制光源的发光以便改变光源的发光强度。
4.如权利要求2所述的显示器件，其中发光指示信号生成装置分别生成光源的多个发光指示信号，发光指示信号根据光源数量被延迟参照从帧开始时刻经过特定时间后的时间。
5.一种显示器件的显示方法，该显示器件包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；和分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分，该方法包括控制步骤，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
6.一种其中记录计算机可读程序的记录介质，其中该程序是用于控制显示器件的显示的程序，该显示器件包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；和分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分，其中该程序包括控制步骤，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
7.一种计算机执行控制显示器件的显示的处理的程序，该显示器件包括显示装置，用于以屏幕上的像素的列或行的顺序、以列或行为单位在每帧周期中更新显示；和分别照射显示装置的像素的多个光源，以便照射屏幕上所有列或行的部分，其中该程序包括控制步骤，用于控制光源的发光以使得光源在每帧周期中依次照射更新的像素。
全文摘要
一种显示器件和方法，用于显示图像使得几乎看不出显示运动图像时的重影显示，以及记录介质和程序。LCD(11)以屏幕的列或行为单位、以列或行的顺序在每帧时间内更新像素的显示。LED背光(12－1到12－N)以平面的所有列或行的一部分为单位，照射LED(11)的像素。显示控制单元(31)控制每帧时间内LED背光(12－1到12－N)的发光，使得LED背光(12－1到12－N)依次照射其显示被依次更新的像素。本发明可以应用到显示器。
文档编号G09G3/20GK1842838SQ2005800008
公开日2006年10月4日 申请日期2005年6月1日 优先权日2004年7月13日
发明者黑木义彦 申请人:索尼株式会社