图像显示设备和图像显示方法

专利名称：图像显示设备和图像显示方法
技术领域：
本发明涉及例如在液晶显示设备中能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备和图像显示方法。
背景技术：
当可以在显示器上显示的灰度级数目很少时，灰度级之间的边界表现为类似地图等高线的图案。这被称为“伪轮廓”，并且极大地降低了显示性能。
通常，如果每种颜色可以由约8位显示(256个灰度级)，则这种伪轮廓变为不会在显示性能中引起问题的水平。
然而，在液晶显示器、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)或其他显示设备中，比较难以以8位显示每种颜色(256个灰度级)。
例如，安装有用于驱动液晶的薄膜晶体管(TFT)的液晶显示设备利用具有与施加信号电压相对应的特性曲线(例如透过率曲线)的液晶材料的特性，并将电压划分为与灰度级级别相匹配，从而获得预定的特性值(例如透过率)以进行中间灰度级显示。
然而，当利用这种方式试图表示8位灰度级(256个灰度级)时，划分电压的范围变得非常窄，在某些情形中由于液晶材料特性和TFT特性的变化而导致灰度级级别重叠，并且无法充分显示256个灰度级。
另外，在使用STN液晶的点矩阵驱动系统中，通过开启/关闭红(R)、绿(G)和蓝(B)点单元中的液晶来显示彩色图像，因此，基本上在点单元中只能进行二值显示。
等离子体显示面板(PDP)也是利用点矩阵型显示器发射二元光的显示设备，因此，通常利用子场方法进行显示，这种方法叠加多个关于时间加权的二元图像以便显示具有中间灰度级的运动图像。在该系统中，有时根据驱动格式会生成伪轮廓。
作为在这种显示设备中显示中间灰度级图像的方法，使用多个像素的抖动(dither)、误差扩散和表示伪灰度级的其他方法已被用于中间灰度级显示(例如见专利文献1)。
例如，在输入信号由8位形成(256个灰度级)而显示设备的显示性能为6位(64个灰度级)的情形中，如果简单从8位输入信号(256个灰度级)中丢弃较低2位以便显示6位(64个灰度级)图像，则会产生类似地图等高线的图案。为了使这种图案不那么明显，在抖动中，小的噪声被故意加到输入信号上。
下面参考图1A至1D说明时经常用在伪灰度级的常用表达中的抖动。
这里，将使用下面的情形作为示例来说明基于纹理的抖动，其中抖动矩阵由n个点和m条线组成，n和m都是2。如下所述，在这种情形中，8位的256个灰度级(0、1、2、3、…、255)可以由6位的64个灰度级(0、4、8、12、…、252)伪表示。
假定输入信号(8位)变为如图1A所示。对此，诸如图1B中所示的抖动系数的2×2抖动矩阵与像素的对应部分相加。
相加结果如图1C所示。由于输入视频信号由8位形成，因此较低2位被丢弃(使之成为0)，以便能够显示6位的显示性能。在丢弃较低2位时的值如图1D所示。
例如，当在图1C中与抖动系数相加后的图像数据值是“211”时，其以二进制方式表示为“11010011”，因此，在丢弃较低2位时值变为“11010000”，以十进制方式表示为“208”。
通过执行这种处理，8位灰度级(256个灰度级)可以用6位(64个灰度级)伪表示。
下面说明这种抖动的原理。
当输入视频信号的最初8位中的较低2位是“0”时，无论添加什么样的抖动系数，较高6位都不会增大。
当输入视频信号的最初8位中的较低2位是“1”时，只有在抖动系数为3的情形中较高6位才会进1位。例如，具有值“109”的图像信号以二进制方式表示是“01101101”。在添加抖动系数3(00000011)时较高6位进1位。
在图1B的抖动矩阵中，抖动系数为3的概率是1/4，因此，在较低2位是“1”的情形中，较高6位进1位的概率是1/4。
当输入视频信号的最初8位中的较低2位是“2”时，在抖动系数为3或2的情形中较高6位进1位。
在图1B的抖动矩阵中，抖动系数为3或2的概率是2/4，因此，在较低2位是“2”的情形中，较高6位进1位的概率是2/4。
当输入视频信号的最初8位中的较低2位是“3”时，在抖动系数为3、2或1的情形中较高6位进1位。
在图1B的抖动矩阵中，抖动系数为3、2或1的概率是3/4，因此，在较低2位是“3”的情形中，较高6位进1位的概率是3/4。
例如，当上述抖动被施加到具有原始值21(较低2位是1)的图像数据上时，值变为24的概率是每4个像素中1个像素，变为20的概率是每4个像素中3个像素。
因此，抖动后图像的平均灰度级变为24×1/4+20×3/4＝21，从而原始的8位可以用6位(8位中的较低2位是0)来伪表示。如上所述，输入图像数据最终以6位的灰度级伪表示。
在这种抖动中，有时在水平方向和垂直方向上观察到相加值具有周期性的特性以及棋盘状的规则图案。
例如，当如图2A所示输入信号中所有像素是“1”时，如果执行处理以将图2B的抖动系数添加到输入信号上然后使较低2位为“0”，则获得了如图2C中所示的图像图案。在该图案中，显示“4”的比率是每4个像素中有1个像素，因此，平均来说可以伪表示出“1”。
然而，如图所示，生成了“4”规则排列的固定图案，因此这被认为是图像质量的下降。为了防止这种固定图案的生成，提出了对于每个场使用不同抖动矩阵的抖动技术。
专利文献1日本专利申请(A)No.2002-052758

发明内容
本发明要解决的问题在例如具有观看角度依赖性的直接观看型显示器中，根据观看方向在图像中出现相位差(延迟)，从而最终在显示器上显示的图像的颜色发生变化。
由于此原因，因此即使在通过上述抖动可以利用多个像素实现中间灰度级的显示的情形中，该效果也只在从特定方向观看显示器的情形中才能表现出来。当从任何其他方向观看图像时一般不能准确显示出中间灰度级。
即，在常用的液晶显示设备等中，可以实现中间灰度级表示，但是存在无法改善观看角度特性的缺点。
本发明的目的是提供一种能够利用多个像素进行中间灰度级显示并同时改善观看角度特性的图像显示设备和方法。
用于解决本发明的装置本发明的第一方面是一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，具有灰度级转换器，用于将输入视频信号的灰度级转换为相对于要显示的图像二维排列的像素的特性值，其中所述灰度级转换器转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
优选地，该设备还具有校正值设置器，用于根据应表示的中间灰度级来设置校正值。
优选地，该灰度级转换器转换由原色亮度成分表示的视频信号的灰度级。
优选地，该灰度级转换器转换灰度级，从而使已加上正校正值或负校正值的第一特性值或第二特性值中的任一个变为最大特性值或最小特性值。
本发明的第二方面是一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，具有灰度级表示器，用于利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级表示器表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
优选地，该设备还具有设置器，用于根据应表示的中间灰度级来设置第一特性值和第二特性值。
优选地，该灰度级表示器利用场列来表示由原色亮度成分表示的视频信号的中间灰度级。
优选地，该灰度级表示器表示灰度级从而使第一特性值和第二特性值中的任一个变为最大特性值或最小特性值。
本发明的第三方面是一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，具有灰度级转换器，用于将输入视频信号的灰度级转换为相对于要显示的图像二维排列的像素的特性值；和灰度级表示器，用于利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级转换器转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的，并且所述灰度级表示器表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
优选地，该设备还具有控制器，用于在输入视频信号包括运动图像时控制所述灰度级转换器来转换灰度级，并且在输入视频信号由静止图像形成时控制所述灰度级表示器利用场列来表示中间灰度级。
本发明的第四方面是一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，具有包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用根据驱动电压的灰度级来显示图像，以及用于生成对应于有效电压的驱动电压的驱动部分，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压，其中所述第二电压被设置为低于液晶单元的阈值电压的电压。
本发明的第五方面是一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，具有包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用根据驱动电压的灰度级来显示图像，以及用于生成对应于有效电压的驱动电压的驱动部分，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压，其中所述第一电压被设置为高于以下特定电压的电压，在该特定电压处，液晶单元的特性值开始变为基本最大。
优选地，每个像素单元的光学厚度根据所述第一电压值来设置。
本发明的第六方面是一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，具有包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用根据驱动电压的灰度级来显示图像，其中在改变亮/暗时间比的同时驱动所述显示器。
优选地，驱动所述显示器从而使得亮/暗比中的暗比率变大。
优选地，该设备还具有用于生成对应于有效电压的驱动电压的驱动部分，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压，并且所述第一电压被设置为高于液晶单元的特性值开始变为基本最大时的电压。
本发明的第七方面是一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，具有灰度级转换步骤，该步骤将输入视频信号的灰度级转换为相对于要显示的图像二维排列的像素的特性值，其中所述灰度级转换步骤转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
本发明的第八方面是一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，具有灰度级表示步骤，该步骤利用由多个场形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级表示步骤表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
本发明的第九方面是一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，具有灰度级转换步骤，该步骤将输入视频信号的灰度级转换为相对于应显示的图像二维排列的像素的特性值；和灰度级表示步骤，该步骤利用由多个场形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级转换步骤转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的，并且所述灰度级表示步骤表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
本发明的第十方面是一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，具有生成对应于有效电压的驱动电压的步骤，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压；以及将所生成的驱动电压施加到液晶单元的步骤，其中所述第二电压被设置为低于液晶单元的阈值电压的电压。
本发明的第十一方面是一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，具有生成对应于有效电压的驱动电压的步骤，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压；以及将所生成的驱动电压施加到液晶单元的步骤，其中所述第一电压被设置为高于以下特定电压的电压，在该特定电压处，液晶单元的特性值开始变为基本最大。
本发明的第十二方面是一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，具有在改变亮/暗时间比的同时驱动包括液晶单元的显示器，所述液晶单元利用根据驱动电压的灰度级来显示图像。
本发明的效果根据本发明，可以使用多个像素来显示中间灰度级，并同时改善观看角度特性。


图1A至图1D是用于说明常用抖动的图。
图2A至图2C是用于说明常用抖动的其他图。
图3示出了应用本发明的第一实施例的图像显示设备的配置示例。
图4A和图4B用于说明利用抖动矩阵执行抖动的情形。
图5示出了应校正的像素输出相对于输入灰度级的关系。
图6A和图6B是用于说明由应用本发明的图像显示设备改善的观看角度特性的图。
图7A和图7B是用于说明由应用本发明的图像显示设备改善的观看角度特性的其他图。
图8A和图8B用于说明一个抖动矩阵由F1至F4四个像素组成的情形。
图9示出了应用本发明的第二实施例的图像显示设备的配置。
图10示出了被显示视频的密度(透过率)相对于输入视频信号的电平的关系。
图11示出了上半部分具有50％的密度而下半部分具有100％的密度的图像区域。
图12示出了在显示图11的图像的情形中由多个场组成的场列；[图13]图13A至图13C示出了在场列中从时间t0到时间t1为止的区域P的密度。
图14A和图14B用于说明基于倾斜观看角度特性发现二元亮度的情形。
图15A和图15B以锯齿态示出了显示在发现的二元值中亮度比原始像素亮的点T(v1)和亮度比原始像素暗的点T(v2)的示例。
图16A和图16B示出了仅通过替换R、G和B中的G来形成抖动矩阵的示例。
图17示出了基于所测得的倾斜观看角度来优化抖动的配置。
图18用于说明第一方法，第一方法优化施加到液晶的驱动电压的黑电平的电压选择，以便使液晶响应波形接近于脉宽调制(PWM)波形并改善观看角度特性。
图19A至图19E用于说明第一方法，第一方法优化施加到液晶的驱动电压的黑电平的电压选择，以便使液晶响应波形接近于脉宽调制(PWM)波形。
图20A和图20B用于说明第二方法，第二方法优化白电平的电压选择并优化折射率各向异性Δnd(d是面板厚度)以改善观看角度特性。
图21A和图21B示出了常用液晶显示设备和采用对应于图20B的本实施例的第二方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
图22用于说明根据第三方法的驱动方法的示例，该驱动方法使得亮/暗时间比变为1∶2。
图23A和图23B示出了常用液晶显示设备和采用对应于图20B的本实施例的第三方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
图24A至图24C示出了常用液晶显示设备和采用本实施例的第二方法和第四方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
图25A和图25B示出了常用液晶显示设备和采用本实施例的第五方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
图26A至图26C示出了常用液晶显示设备和采用本实施例的第二方法和第四方法的液晶显示设备中亮暗时间的驱动电压波形。
图27A和图27B示出了常用液晶显示设备和采用本实施例的第五方法的液晶显示设备中亮暗时间的驱动电压波形。
图28示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第一示例。
图29示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第二示例。
图30示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第三示例。
图31A至图31C示出了在图30的设备中设置的数据转换器的γ模式、参考电压发生器的γ模式和液晶施加电压相对于输入数据的关系。
图32示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第四示例。
图33A至图33C示出了在图32的设备中设置的数据转换器的γ模式、参考电压发生器的γ模式和液晶施加电压相对于输入数据的关系。
图34示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第五示例。
图35A至图35E示出了在图32的设备中设置的数据转换器的γ模式、参考电压发生器的γ模式和液晶施加电压相对于输入数据的关系。
图36示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第六示例。
图37A至图37F示出了在图32的设备中设置的数据转换器的γ模式、参考电压发生器的γ模式和液晶施加电压相对于输入数据的关系。
图38示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第七示例。
符号描述10图像显示设备11亮度转换器12偏移发生器
13第一加法器电路14第二加法器电路15第一电压转换器16第二电压转换器17抖动器18控制器21显示器20图像显示设备21非线性转换器22偏移发生器23偏移表24第一加法器电路25第二加法器电路26第一逆转换器27第二逆转换器28时间分割处理器29控制器30显示器40、40A至40F液晶显示设备(图像显示设备)41、41C、41F数据转换器42、42A参考电压发生器43源驱动器44显示面板具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的实施例。
在实施例中，将采用响应于输入视频信号经由直接观看型液晶显示屏显示图像的图像显示设备作为示例。
首先说明根据第一实施例的图像显示设备10。
图3示出了根据本发明第一实施例的图像显示设备的配置示例。
如图3所示，图像显示设备10具有基于预定发非线性特性将作为施加信号电压给出的视频信号H转换为亮度信号的亮度转换器11、被提供给输入视频信号H的偏移发生器12、用于相加和相减来自亮度转换器11和偏移表的输出信号的第一加法器电路13和第二加法器电路14、被提供给第一加法器电路13的计算结果的第一电压转换器15、被提供给第二加法器电路14的计算结果的第二电压转换器16、被提供给从第一和第二电压转换器15和16输出的信号V1和V2的抖动器17、用于控制抖动器17的控制器18以及基于来自抖动器17的输出信号Cout显示响应于输入视频信号H的图像的显示器19。
亮度转换器11基于预先设置的非线性特性将所提供的视频信号H转换为亮度信号L。
在亮度转换器11中设置的非线性特性可以自由设置，也可以例如由非线性曲线表示，该曲线的梯度随着电压变低而变得更加平缓。
在亮度转换器11中从电压被转换为亮度的信号L被提供到第一加法器电路13和第二加法器电路14。
偏移发生器12生成信号D1和信号D2，信号D1和信号D2表示为校正所提供的视频信号H的灰度级(下文中称为输入灰度级)的像素输出。
偏移发生器12根据所提供的视频信号H的施加信号电压，通过参考预先设置的偏移表，生成用于偏移来自亮度转换器11的亮度信号L的信号D1和D2。
在偏移发生器12处生成的信号D1被输出到第一加法器电路13，信号D2被输出到第二加法器电路14。
注意，偏移发生器12中的偏移表和要生成的信号D1和D2的细节将在后文中说明。
第一加法器电路13被提供给来自亮度转换器11的信号L和来自偏移发生器12的信号D1。
第一加法器电路13从信号L中减去信号D1，并将作为结果获得的信号E1提供到第一电压转换器15。
第二加法器电路14被提供给来自亮度转换器11的信号L和来自偏移发生器12的信号D2。
第二加法器电路14将信号D2与信号L相加，并将作为结果获得的信号E2提供到第二电压转换器16。
第一电压转换器15基于预先设置的非线性特性，将提供自第一加法器电路13的信号E1再次转换为γ特性。
在第一电压转换器15中设置的该非线性特性被表示为与在亮度转换器11中设置的非线性特性相反的特性。由于此原因，当更新在亮度转换器11中设置的非线性特性时，与此相关联地，在第一电压转换器15中设置的非线性特性也被更新。
由第一电压转换器15转换的信号V1被输出到抖动器17。
第二电压转换器16基于预先设置的非线性特性，将提供自第二加法器电路14的信号E2再次转换为γ特性。
在第二电压转换器16中设置的该非线性特性被表示为与在亮度转换器11中设置的非线性特性相反的特性。由于此原因，当更新在亮度转换器11中设置的非线性特性时，与此相关联地，在第二电压转换器16中设置的非线性特性也被更新。
由第二电压转换器16转换的信号V2被输出到抖动器17。
抖动器17基于在控制器18控制下的抖动，对提供自第一电压转换器15和第二电压转换器16的信号V1和V2执行抖动处理。
图4用于说明本实施例的抖动器17使用抖动矩阵来执行抖动处理的情形。
如图4A所示，该抖动伪表示了由中间灰度级的多个像素组成的图像区域，这多个像素组成由两类像素构成的二维抖动矩阵，一类具有第一特性值(在本实施例中是透过率)，另一类具有第二特性值(在本实施例中是透过率)，这两类像素沿水平方向和垂直方向表示为棋盘状的规则图案，如图4B所示。
抖动器17将由这种抖动矩阵表示的输出信号Cout输出到显示器19。
显示器19例如经由安装有用于驱动液晶的薄膜晶体管(TFT)的直接观看型液晶显示屏来显示抖动器17的输出图像。
显示器19获得预定的透过率(特性值)，并例如利用具有与定义为电压值的输出信号Cout相对应的透过率曲线的液晶材料特性来显示中间灰度级。
下面将说明直到根据本发明第一实施例的图像显示设备10生成上述二维抖动矩阵之前的操作。
图5示出了要校正的像素输出与输入灰度级之间的关系。
在图5中，横坐标指示输入灰度级(透过率)，纵坐标指示特性值(透过率)。
在通常的抖动中，预定抖动系数被加到多个像素的对应位置。输入信号被校正从而使由多个像素相加获得的平均输出相对于输入灰度级表现出如图5中的直线b所示的线性关系，从而获得合成的像素输出。
与此相反，在本实施例的图像显示设备10中，例如一对像素(子像素)基于如图5中a和c所示的像素输出相对于输入灰度级的关系被校正，并且被控制以便获得第一特性值VALa和第二特性值VALc。
具体而言，在该校正中，正校正值Δk2被加到如图5中所示的直线b以获得第一特性值VALa，而负校正值Δk1被从直线b中减去以获得第二特性值VALc。
换句话说，生成相对于输入灰度级的正校正值Δk2和负校正值Δk1。这些校正值与输入灰度级相加从而获得像素输出b。
抖动器17被提供以信号V1和信号V2，信号V1指示相对于输入灰度级具有a关系的像素输出，而信号V2指示相对于输入灰度级具有c关系的像素输出。
抖动器17基于信号V1确定第一特性值VALa，基于信号V2确定第二特性值VALc，并经由抖动矩阵表示中间灰度级。
结果，抖动矩阵表示出通过相加第一特性值VALa和第二特性值VALc并将结果除以2而获得的中间灰度级。
这对应于经由抖动矩阵通过相加如图5中所示的关系a和c表示的像素输出(透过率)并将结果除以2所获得的关系表达式。
附带地，偏移发生器12在偏移表中预先存储像素输出相对于输入灰度级的关系a和c，以在驱动信号H被输入时参考该偏移表以便指定校正值Δk1和Δk2。
预先存储在偏移表中的像素输出的关系a和c被设置为这样的格式，该格式在抖动矩阵中包括至少一个被转换为第一特性值VALa的像素和至少一个被转换为第二密度的像素，如图5所示，其中第一特性值VALa是通过将负校正值Δk1加到输入灰度级上而获得的，第二密度是通过将正校正值Δk2加到输入灰度级上而获得的。
例如，像素输出的关系a和c被存储在偏移表中，从而使通过相加负校正值Δk1和正校正值Δk2获得的第一特性值或第二特性值中的任何一个变为最大特性值(透过率100％)或最小特性值(透过率0％)。
在图5中，负校正值Δk1被设置使得第二特性值变为最小特性值，从透过率0％变为50％，而正校正值Δk2被设置使得第一特性值变为最大特性值，从透过率50％变为100％。
图6A和图6B示出了在校正值被如上所述设置的情形中透过率与相对于显示器19的液晶显示屏的观看角度(0度、20度、40度、60度)之间的关系，其中图6A示出了在基于通常抖动的情形中透过率与观看角度之间的关系，而图6B示出了在本实施例中透过率与观看角度之间的关系。
在图6A和图6B中，横坐标指示根据要显示在显示器19中的灰度级，基于提供自抖动器17的输出信号Cout的透过率(输入)，而纵坐标指示实际显示在显示器19上的灰度级的透过率(输出)。
如图6A所示，当基于通常抖动校正输入灰度级以获得基于如图5中的直线b所示的线性关系的像素输出时，可以看出，随着观看角度变大(换句话说，在倾斜观看液晶显示屏的情形中)，观看角度特性明显恶化。
与此相反，如图6B所示，当在本实施例中确定第一特性值和第二特性值以便获得像素输出的关系a和c时，可以看出，即使在倾斜观看液晶显示屏的情形中，观看角度特性也有改善。
图7A和图7B示出了表示经γ校正的灰度级下如图6A和图6B所示的透过率的关系的结果。在图7A和图7B中，横坐标指示输入灰度级，纵坐标指示输出灰度级。
如图7A所示，在输入灰度级可由人眼经由液晶显示屏实际看到的灰度级(下文中称为“输出灰度级”)的情形中，当基于通常抖动校正该灰度级以获得基于如图5中的直线b所示的线性关系的相对于输入灰度级的像素输出时，随着观看角度变大，输入灰度级和输出灰度级之间的线性逐渐偏离。这表明在倾斜观看液晶显示屏的情形中观看角度特性明显恶化。
与此相反，如图7B所示，当在本实施例中确定第一特性值和第二特性值以便获得像素输出的关系a和c时，可以看出，即使在倾斜观看液晶显示屏的情形中，观看角度特性也有改善。
关于为何在这种方式下观看角度有所改善的原因，如图5所示，在透过率例如为50％的情形中，抖动矩阵被形成使得在像素输出的关系a和c中第一特性值变为100％的透过率，而第二特性值变为0％的透过率。
在透过率为0％和100％时观看角度特性并不恶化，因此在透过率为50％时，由相加第一特性值和第二特性值并将结果除以2表示的抖动矩阵的中间灰度级在观看角度特性上并不恶化。
可以看出，根据观看角度的偏离并不发生在透过率为50％的情形中，如图6B所示。
另外，如图5所示，在本实施例中，即使从透过率0％变为透过率50％，由于第二特性值被固定为透过率0％并且只有第一特性值的透过率变化，因此观看角度特性至少相对于第二特性值也不再恶化。
由于此原因，当显示由相加第一特性值和第二特性值并将结果除以2表示的抖动矩阵的中间灰度级时，与通常抖动相比，观看角度特性也可以得到改善。
同样，如图5所示，在本实施例中，即使从透过率50％变为透过率100％，由于第一特性值被固定为透过率100％并且只有第二特性值的透过率变化，因此观看角度特性至少相对于第一特性值也不再恶化。
由于此原因，当显示由相加第一特性值和第二特性值并将结果除以2表示的抖动矩阵的中间灰度级时，与通常抖动相比，观看角度特性也可以得到改善。
这样，在本实施例的图像显示设备10中，当利用第一特性值和第二特性值表示抖动矩阵的中间灰度级时，由于这两个值中的任何一个的密度被固定为0％或100％，因此可以改善观看角度特性该量。
注意，本实施例并不限于这样的情形，即在第一特性值或第二特性值中的任何一个变为最大特性值或最小特性值的情况下像素输出的关系a和c被存储在偏移表中。
如果至少一个被转换为第一特性值(透过率)的像素和至少一个被转换为第二特性值(透过率)的像素被包括在抖动矩阵中，则可以获得相同的效果，其中第一特性值是通过将负校正值Δk1加上输入灰度级获得的，第二特性值是通过将正校正值Δk2加上输入灰度级获得的。例如，图5中所示的像素输出的关系由a’和c’定义的曲线也可以存储在偏移表中。
另外，在上述实施例中，说明了抖动矩阵由两个像素组成的情形，但是本发明并不限于这种情形。可以采用任何格式，只要抖动矩阵由多个像素组成即可。
例如，当如图8A所示利用四个像素F1至F4形成一个抖动矩阵时，在如图8B所示的应校正的像素输出相对于输入灰度级的关系中，在透过率是0％至25％时，像素F1的像素输出的特性值(透过率)被偏移很大的程度，而像素F2、F3和F4被固定为最小特性值。
当透过率是25％至50％时，像素F2的像素输出的特性值被偏移很大的程度，而像素F1的透过率被固定在最大值(特性值)，像素F3和F4的透过率被固定在最小特性值。
当透过率是50％至75％时，像素F3的像素输出的特性值被偏移很大的程度，而像素F1和F2被固定在最大特性值，像素F4被固定在最小特性值。
当透过率是75％至100％时，像素F4的像素输出的特性值被偏移很大的程度，而像素F1、F2和F3被固定在最大特性值。
结果，可以伪产生如图8B中的直线b所示的像素输出。另外，在这种情形中，由于像素F1至F4中至少有三个像素一般被固定在最小特性值(透过率0％)或最大特性值(透过率100％)，因此还可以防止观看角度特性的恶化。
这样，在第一实施例的图像显示设备10中，当利用第一特性值和第二特性值表示抖动矩阵的中间灰度级时，只有组成该抖动矩阵的一个像素的特性值被偏移。其他像素的特性值一般被固定在0％或100％的特性值(透过率)。因此，可以改善观看角度特性该量。
下面将说明根据第二实施例的图像处理装置20，其利用由多个场组成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级以便改善观看角度特性。
第一实施例的图像显示设备10使用沿空间方向抖动的技术来利用多个像素表示一个灰度级，以便改善观看角度特性。
与此相反，第二实施例的图像显示设备20利用沿时间方向排列的多屏的像素来表示一个灰度级，以便改善观看角度特性。
下面，一屏也被称为“一场”，由多个场组成的列被称为“场列”。注意，本说明中的术语“场”并不限于所谓的隔行扫描中的场。
图9的框图示出了根据第二实施例的图像显示设备20的配置示例。
如图9所示，图像显示设备20具有非线性转换器21、偏移发生器22、偏移表23、第一加法器电路24、第二加法器电路25、第一逆转换器26、第二逆转换器27、时间分割处理器28、用于控制时间分割处理器28的控制器29和显示器30。
非线性转换器21例如从外部接收屏幕显示速率60Hz的视频信号H作为输入。
非线性转换器21根据预先设置的预定非线性输入/输出特性转换输入视频信号H的电平。
在非线性转换器21中设置的非线性输入/输出特性是由所谓的伽马函数表示的非线性曲线，其中随着电平变低梯度变得平缓。注意，该非线性输入/输出特性可以自由设置。
从非线性转换器21输出的经电平转换后的视频信号L被提供给第一加法器电路24和第二加法器电路25。
偏移发生器22接收视频信号H作为输入。偏移发生器22参考偏移表23，并生成第一偏移信号Δk1和第二偏移信号Δk2。
偏移表23是示出了相对于输入视频信号H的信号电平相应的偏移信号Δk1和Δk2的值的表。
偏移发生器22根据输入视频信号H从偏移表中取得相应的Δk1和Δk2，并输出它们作为偏移信号。
注意，从偏移发生器22输出的第一偏移信号Δk1和第二偏移信号Δk2的细节将在后文说明。
从偏移发生器22输出的第一偏移信号Δk1被提供给第一加法器电路24。从偏移发生器22输出的第二偏移信号Δk2被提供给第二加法器电路25。
第一加法器电路24接收从非线性转换器21输出的视频信号L和从偏移发生器22输出的第一偏移信号Δk1作为输入。
第一加法器电路24相加视频信号L和第一偏移信号Δk1以生成视频信号E1。
由第一加法器电路24生成的视频信号E1被提供到第一逆转换器26。
第二加法器电路25接收从非线性转换器21输出的视频信号L和从偏移发生器22输出的第二偏移信号Δk2作为输入。
第二加法器电路25从视频信号L中减去第二偏移信号Δk2以生成视频信号E2。
由第二加法器电路25生成的视频信号E2被提供到第二逆转换器27。
第一逆转换器26接收从第一加法器电路24输出的视频信号E1作为输入。第一逆转换器26根据预先设置的预定非线性输入/输出特性转换输入视频信号E1的电平。
第二逆转换器27接收从第二加法器电路25输出的视频信号E2作为输入。第二逆转换器27根据预先设置的预定非线性输入/输出特性转换输入视频信号E2的电平。
在第一逆转换器26和第二逆转换器27中设置的非线性输入/输出特性是与在非线性转换器21中设置的非线性输入/输出特性相反的特性。
例如，如果根据伽马函数的输入/输出特性被设置在非线性转换器21中，则这意味着逆伽马特性被设置在第一逆转换器26和第二逆转换器27中。
由于此原因，当更新在非线性转换器21中设置的非线性特性时，与此相关联地，在第一逆转换器26和第二逆转换器27中设置的非线性特性也要更新。
经第一逆转换器26电平转换后的视频信号V1被提供给时间分割处理器28。另外，经第二逆转换器27电平转换后的视频信号V2也被提供给时间分割处理器28。
注意，非线性转换器21具有与第一实施例的图像显示设备10中的亮度转换器11相同的组件，偏移发生器22和偏移表23具有与第一实施例的图像显示设备10中的偏移发生器12和偏移表相同的组件，第一加法器电路24具有与第一实施例的图像显示设备10中的第一加法器电路13相同的组件，第二加法器电路25具有与第一实施例的图像显示设备10中的第二加法器电路14相同的组件。另外，第一逆转换器26具有与第一实施例的图像显示设备10中的第一电压转换器15相同的组件，第二逆转换器27具有与第一实施例的图像显示设备10中的第二电压转换器16相同的组件。
另外，上述组件的连接与第一实施例的图像显示设备10中的连接相同。
时间分割处理器28具有第一升频转换单元281、第二升频转换单元282和切换输出单元283。
第一升频转换单元281接收经第一逆转换器26电平转换后的视频信号V1作为输入。视频信号V1的屏幕显示速率(60Hz)与原视频信号H的速率相同。
第一升频转换单元281将输入视频信号V1的屏幕显示速率从60Hz转换为120Hz。第一升频转换单元281例如通过重复输出相同屏幕两次来执行升频转换。
第二升频转换单元282接收经第二逆转换器27电平转换后的视频信号V2作为输入。视频信号V2的屏幕显示速率(60Hz)与原视频信号H的速率相同。
第二升频转换单元282将输入视频信号V2的屏幕显示速率从60Hz转换为120Hz。第二升频转换单元282例如通过重复输出相同屏幕两次来执行升频转换。
切换输出单元283交替选择并输出从第一升频转换单元281输出的视频信号和从第二升频转换单元282输出的视频信号用于每一屏。
由于此原因，切换输出单元283输出屏幕显示速率120Hz的视频信号Cout，其中通过相加第一偏移信号Δk1生成的屏幕和通过相加第二偏移信号Δk2生成的屏幕被交替重复。
从切换输出单元283输出的视频信号Cout被提供到显示器30。
显示器30经由直接观看型液晶显示屏显示时间分割处理器28的输出图像，这种显示屏例如安装有用于驱动液晶的薄膜晶体管(TFT)。
在显示器30中，液晶显示屏改变与视频信号Cout相对应的像素位置处的透过率，以显示视频信号的不同屏。这里，即使在屏幕显示速率是120Hz时，液晶的交变电流也被设为60Hz。这是为了防止向液晶施加DC电流以及后续的预烧或闪烁。
下面将说明根据第二实施例的图像显示设备20的处理操作。
图像显示设备20利用沿时间方向排列的两个连续屏来表示一个灰度级，以便改善观看角度特性。具体而言，执行下面的处理。
图像显示设备20将视频信号的屏幕显示速率从60Hz转换为120Hz。
这里，在经升频转换屏幕显示速率之后的视频信号的两个连续屏之间，先一屏被称为“第一场”，后一屏被称为“第二场”。
注意，尽管使用了术语“场”，但是这与隔行扫描的“场”并没有关系。
图10示出了显示在显示器30上的特性值(液晶的透过率)相对于输入视频信号H的信号电平(灰度级)的关系。
如图10所示，在图像显示设备20中，第一偏移信号Δk1被加到第一场FLD1上，而第二偏移信号Δk2被从第二场FLD2中减去。
由于此原因，在图像显示设备20中，这样的输出视频信号Cout被提供到显示器30，在该输出视频信号Cout中，电平被正向校正的场(第一场)和电平被负向校正的场交替重复。
这里，人类视觉在时间方向上有积分特性，因此，当被正向校正的场和被负向校正的场被交替显示时，用户感觉到的是具有相同的平均电平值的图像。
由于此原因，伪观看显示在显示器30上的视频图像的用户看见的是由第一场FLD1和第二场FLD2的平均电平代表的视频信号AFDL12。
因此，在图像显示设备20中，偏移信号Δk1和Δk2被确定为使得视频图像变得与在求平均第一场FLD1和第二场FLD2时不加上偏移信号Δk1和Δk2的情形中所看见的普通视频图像相同。
图像显示设备20的偏移发生器22通过参考偏移表23生成第一偏移信号Δk1和第二偏移信号Δk2。
偏移表23预先存储像素输出电平相对于原始视频信号的电平(输入灰度级)之间的关系。偏移发生器22无论何时输入视频信号H都通过参考偏移表23来指定Δk1和Δk2。
例如，考虑如图11所示的情形，图11中显示了屏幕w，其中屏幕w的上半部分区域是由透过率50％的灰度级显示的区域，而屏幕w的下半部分区域是由透过率100％的灰度级显示的区域。
如图12所示，在这种情形中，第一场FLD1变为整屏由透过率100％的灰度级来显示的图像。另外，在第二场FLD2中，屏幕的上半部分区域由透过率0％的灰度级显示，而屏幕的下半部分区域由透过率100％的灰度级显示。
当显示屏幕w时，这种第一场FLD1和第二场FLD2被交替显示，因此可以伪显示上半部分区域的密度被视为0％和100％的组合密度的图像。
另外，在图像显示设备20中，Δk1和Δk2被存储在偏移表23中，以使得通过加上第一偏移信号Δk1获得的值或通过减去第二偏移信号Δk2获得的值中的任何一个变为最大特性值(透过率100％)或最小特性值(透过率0％)。
在上述图10中，第二偏移信号Δk2被设置为使得第二场FLD2的特性值(透过率)变为最小值(最小透过率)，输入视频信号的电平从0％变为50％，而第一偏移信号Δk1被设置为使得第一场FLD1的特性值(透过率)变为最大值(最大透过率)，输入视频信号的电平从50％变为100％。
由于此原因，如图13A所示，当例如表示中间灰度级e1时，从时间t0到时间t1/2的第一场FLD1是基于透过率g1的，而从时间t1/2到时间t1的第二场FLD2被设置在透过率0％。
因此，有可能向观看从时间t0到时间t1的连续场阵列(此后称为“场列”)的用户伪投射中间灰度级e1的图像区域。
此外，例如，当如图13B所示表示中间灰度级e2时，时间t0到时间t1/2的第一场FLD1是基于透过率g2的，而时间t1/2到时间t1的第二场FLD2被设置为透过率0％。
由此，有可能向连续观看从时间t0到时间t1的场列的用户伪呈现中间灰度级e2的图像区域。
另外例如，如图13C所示，当表示具有高透过率的中间灰度级e3时，从时间t0到时间t1/2的第一场FLD1是基于透过率100％的，而从时间t1/2到时间t1的第二场FLD2被设置为透过率g3。
由此，有可能向连续观看从时间t0到时间t1的场列的用户伪呈现中间灰度级e3的图像区域。
这样，在应用本发明的图像显示设备20中，当利用第一特性值(透过率)和第二特性值(透过率)来表示抖动矩阵的中间灰度级时，其中任一个特性值被固定到最小特性值(透过率0％)或最大特性值(透过率100％)。
这两个特性值(透过率)0％和100％都给出了很好的观看角度特性，因此，通过将任何一个特性值设置在最小特性值或最大特性值，可以改善观看角度特性该量。
这样，以与空间抖动情形相同的方式，改善了在设置这种偏移信号Δk1和Δk2的情形中透过率相对于显示器30的液晶显示屏的观看角度之间的关系。
注意，在第二实施例中，一个灰度级是由两个连续场显示的，但是本发明并不限于此。灰度级可以以任何方式显示，只要灰度级被表示为在由两个或更多个连续场组成的场列中包括被转换为第一特性值的至少一个场和被转换为第二特性值的至少一个场即可，其中第一特性值是通过将正校正值(偏移值)加上视频信号的灰度级获得的，第二特性值是通过将负校正值(偏移值)加上视频信号的灰度级获得的。
注意，本发明并不限于上述第一实施例和第二实施例。例如当输入视频信号H由运动图像构成时，也可以控制抖动器17以使用抖动矩阵作为二维图像来表示中间灰度级，而当输入视频信号H由静止图像构成时，也可以控制抖动器17以使用场列来表示中间灰度级。
另外，根据本实施例的图像显示设备可以既具有利用抖动矩阵表示中间灰度级的配置，又具有利用场列表示中间灰度级的配置，或者也可以只具有两种配置中的一种。
另外，该图像显示设备并不限于表示单色图像的中间灰度级的情形。基于相同技术，也可以表示由三原色亮度成分R、G和B代表的视频信号的中间灰度级。
另外，在图像显示设备10中，很自然地，设置在偏移发生器12中的校正值Δk1和Δk2可以由用户预先自由设置。
另外，在该图像显示设备10中，在倾斜观看液晶显示屏的情形中还可以测量所谓的倾斜观看角，并基于所测得的倾斜观看角优化抖动器17中的抖动处理。
通常，为何在倾斜观看角时不发生黑点缺陷的原因很大可能是因为观看角度补偿膜的提供。另外，在中间灰度级中，当伽马特性的偏差变大时，在存储为具有不同R、G和B的灰度级的颜色中会出现明显的皮肤颜色的衰减现象。为了解决这一问题，有必要减小伽马特性相对于倾斜观看角的变化。
由于此原因，找到两个值，这两个值的原始水平在被求平均时给出了相同的亮度(透过率)，但是彼此相差ΔT。
图14A和图14B示出了在观看角是0度、30度、45度和60度的情形中透过率特性相对于输入灰度级的关系。例如，作为求平均T1(V1)和T2(V2)的结果获得的亮度被定义为T0(v0)，如图14A所示。另外，当实际测得的伽马特性已经向如图14A所示的暗方向移动时，T60_org＝T0(v0)+ΔT(v0) (1)T60_dither＝(T0(v1)+ΔT(v1)+T0(v2)+ΔT(v2))/2＝T0(v1)/2+ΔT(v1)/2+T0(v2)/2+ΔT(v2)/2 (2)T0(v0)＝(T1(v1)+T2(v2))/2 (3)因此，T60_dither＝T0(v0)+ΔT(v1)/2+T0(v2)/2 (4)注意，以上变量表示以下的值。
v0用于显示期望的中间灰度级的正常驱动电压；v1用于获得在本发明中通过加上正校正值获得的特性值的驱动电压；v2用于获得在本发明中通过加上负校正值获得的特性值的驱动电压；T0(v0)目标中间灰度级透过率；T1(v1)在本发明中通过加上正校正值获得的特性值；T2(v2)在本发明中通过加上负校正值获得的特性值；ΔT(v0)在v0时观看角60°的透过率和观看角0°的透过率之间的差；ΔT(v1)在v1时观看角60°的透过率和观看角0°的透过率之间的差；ΔT(v2)在v2时观看角60°的透过率和观看角0°的透过率之间的差；T60_org在正常驱动下观看角60°的透过率；以及T60_dither在本发明中观看角60°的透过率。
另外，ΔT(v1)/2+ΔT(v2)/2＜ΔT(v0)，因此，ΔT60_dither变得小于ΔT60_org，并且亮度随观看角度的波动而变小。最大程度地改善了这样的条件，即在这种情形中ΔT彼此独立，直到一方被箝位到0。由于倾斜观看角而引起的伽马特性的变化变小。
另外，当实际测得的伽马特性已经向如图14B所示的亮方向偏移时，ΔT(v1)/2+ΔT(v2)/2＞ΔT(v0)，因此，ΔT60_dither变得大于ΔT60_org，因此亮度随观看角度的波动而变差。这种情形中，通过利用原始值T(V0)或者改变ΔT来找到最优点。
随后，找到的两个值被用于空间抖动。此时，如上所述根据每个像素的伽马特性找到这两个值，并且比原始像素更亮的点T(v1)和比两个找到的值之间的亮度更暗的点T(v2)以锯齿状态显示，如图15A所示。
附带地，对于RGB，当以相同方式以锯齿态显示像素时，它们将由两个亮度值表示，一个由(r1，g1，b1)组成，另一个由(r2，g2，b2)组成。
在以这种方式施加了空间抖动后，进一步施加时间抖动。图15B示出了在图15A中的图案的锯齿状态随着时间的前进而被反转的情况下的示例，这些图案被交替显示。
通过这样叠加空间抖动和时间抖动，可以产生高质量的组合图像，其中不存在闪烁，察觉不到网格，并且观看角度得到了扩展。
注意，对于R、G和B，在如上所述以锯齿态显示像素的情形中，任何原色亮度成分都可以被替换。
图16A和图16B示出了在只有R、G和B中的G被替换的情况下的示例。在图16A和16B所示的示例中，由(r1，g2，b1)组成的亮度值和由(r2，g1，b2)组成的亮度值在空间上排列为锯齿状态。这种布局通过施加时间抖动来反转。
在这种情形中，呈现给用户的不是黑白锯齿布局，而是类似于G的互补色棋盘布局的样子。
即，在图16A和16B的示例中，相邻像素之间的亮度差很小，网格很难看见，边缘看起来更加平滑，并且为每个像素找到了抖动值，因此分辨率的恶化很小。
图17示出了将基于所测得的倾斜观看角来优化抖动的配置安装到图像显示设备10中的示例。
像素以锯齿状态排列，如图15A所示。当抖动矩阵由两个值组成，即由(r1，g1，b1)组成的亮度值和由(r2，g2，b2)组成的亮度值组成时，这意味着该设备由二值发生器31、连接到该二值发生器31的倾斜观看角参数部分32和抖动器17A构成，其中向二值发生器31输入由输入亮度(r0，g0，b0)组成的视频信号H。
二值发生器31基于关于输入视频信号H的上述方程(1)至方程(4)寻找亮度(r1，g1，b1)和亮度(r2，g2，b2)。在该二值发生器31中找到的两个亮度值被传送到抖动器17A。
附带地，二值发生器31在寻找这两个亮度值时参考以参数形式管理所测得的倾斜观看角的倾斜观看角参数单元32。
当从二值发生器31发送这两个亮度(r1，g1，b1)和亮度(r2，g2，b2)时，抖动器17A基于此执行如上所述的抖动处理。
如上所述，在第二实施例中，说明了利用沿时间方向连续排列的两个连续屏表示一个灰度级以便改善观看角度特性的时间抖动。
下面将说明包括在第二实施例的概念中的利用由下述多个场组成的场列表示输入视频信号的中间灰度级的驱动方法。
下面将顺序说明第一方法、第二方法和第三方法，其中第一方法优化了施加到液晶的驱动电压的黑电平的电压选择，优化了面板厚度，并且使得液晶响应波形接近于所谓的脉宽调制(PWM)波形以改善观看角度特性，第二方法优化了白电平的电压选择，并且优化了面板厚度以改善观看角度特性，第三方法通过改变亮/暗时间比来驱动面板以改善观看角度特性。
首先将说明第一方法，第一方法优化了施加到液晶的驱动电压的黑电平的电压选择，并且使得液晶响应波形接近于所谓的脉宽调制(PWM)波形以改善观看角度特性，如图18所示。
在常用的液晶显示设备中，驱动电压被设置在例如由图19A的X所示的范围内，即，黑电平被设置为基本等于阈值电压的值，如1.9V，而白电平被设置在4.0V。
这种情形中驱动电压波形如图19B所示，透过率特性相对于输入灰度级的关系如图19C所示。
这种情形中，在有效驱动电压波形的上升和下降部分没有获得足够的锐度(没有获得足够的响应特性)。在观看角为60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出与A所示的理想曲线不同的波形。
与此相反，在根据本实施例的第一方法中，驱动电压被设置在由图19A的Y所示的范围内，即，黑电平被设置为低于阈值电压(例如1.9V)的电压，即在图19A的示例中为0V，而白电平被设置在4.0V。
这种情形中驱动电压波形如图19D所示，透过率特性相对于输入灰度级的关系如图19E所示。
这种情形中，在有效驱动电压波形的上升和下降部分获得了足够的锐度(获得了足够的响应特性)，并且可以进行控制以便有效地使脉宽变窄，在观看角为60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出近似于A所示的理想曲线的波形。
即，如图18所示，通过将黑电平的电压值设置为低于阈值的值(由于该值较低(接近0V)，因此可以形成能够给出更好的响应特性的驱动电压波形)，获得了下面的优点其可以使得液晶响应波形接近于所谓的脉宽调制(PWM)波形，从而改善中间灰度级的观看角度特性。
另外，液晶响应特性得到了改善，因此获得了相对于运动图像的响应也得到改善的优点。
下面将说明第二方法，第二方法优化了白电平的电压选择，并且优化了由折射率各向异性Δn和液晶层的厚度d的乘积代表的光学单元厚度Δnd，以便改善观看角度特性。
基本上，在第二方法中，白电平的电压不被设置在呈现最大透过率的4V，而是大于4V的值，如5V。
如图20A所示，当分别观察R、G和B信号时，即使在R和G的白电平上施加4V作为驱动电平时，也可以将透过率保持在最大水平，但是B信号的透过率趋向于变低。
因此，如图20B所示，在本实施例中，白电平的电压不被设置在呈现最大透过率的4V，而是大于4V的值，如5V。通过将5V设为白电平，可以将白显示时的透过率保持在4V时的水平或者更大。
另外，在本实施例的第二方法中，在通常的液晶显示设备中相对于波长546nm(G的波长附近)为310nm的像素单元的光学单元厚度Δnd被设置在270nm，而在通常的液晶显示设备中相对于波长450nm(B的波长附近)为330nm的像素单元的光学单元厚度Δnd被设置在285nm。
即，构造了采用第二方法的液晶面板从而使光学单元厚度变薄。
注意，在第二方法中，黑电平被以与通常的液晶显示设备相同的方式设置在阈值附近的值，或者以与第一方法相同的方式设置在低于阈值的值。
图21A示出了对应于图20A的常用液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系，而图21B示出了对应于图20B的采用本实施例的第二方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
如图21A所示，在常用液晶显示设备中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出与A所示的理想曲线不同的波形。
与此相反，在根据本实施例的第二方法中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出近似于A所示的理想曲线的波形。
即，通过不将液晶的驱动电压的白电平值设置在透过率开始基本变为最大值的4V，而是设置在高于4V的电压，如5V，并且构造液晶面板使得与此相对应的像素单元的光学厚度相对于预定波长变薄，获得了中间灰度级的观看角度特性得到改善的优点。
注意，在本实施例中，与常用显示设备相比，白电平的驱动电压(施加电压)高出25％，而光学单元厚度变薄，即约为原来的86％，但是本发明并不限于此。各种方面都是可以的。另外，通过进一步使用具有低粘度的材料作为液晶材料，液晶的响应速度变快。通过将这些应用于上述第二实施例，可以改善观看角度特性。
下面将说明第三方法，第三方法通过改变亮/暗时间比来驱动面板以便改善观看角度特性。
基本上，第三方法采用了给出亮/暗时间比为1∶2的驱动方法。
例如图22所示，在这种情形中，垂直方向(V)的线不是以行顺序访问，而是对亮线和暗线交替访问。采用了一种暗数据变为亮数据2倍的访问方法。
例如，在V线数目为768的情形中，当驱动面板从而使亮/暗时间比变为1∶2时，执行了下面的驱动控制。注意，在下面的说明中，线的数目通过在#标记后的加上标号来表示。
首先，线#1作为亮数据被访问，随后线#513作为暗数据被访问，随后线#2作为亮数据被访问，随后线#514作为暗数据被访问，其后顺序重复，线#256作为亮数据被访问，随后线#768(最后一行)作为暗数据被访问，并且随后线#257作为亮数据被访问。
线通常以上述顺序被访问，然后线#1作为暗数据被访问，随后线#258作为亮数据被访问，随后线#2作为暗数据被访问，其后顺序重复。
通过上述驱动方法，可以在将亮/暗时间比设为1∶2而非1∶1的同时驱动液晶面板。
图23A示出了常用液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系，而图23B示出了采用本实施例的第三方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
如图23A所示，在常用液晶显示设备中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出与A所示的理想曲线不同的波形。
与此相反，在根据本实施例的第三方法中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出近似于(接近于)A所示的理想曲线的波形。
即，通过驱动液晶面板从而使亮/暗时间比变为1∶2，获得了中间灰度级的观看角度特性得到改善的优点。另外，该比并不限于1∶2。通过改变亮/暗时间比，尤其使亮/暗比中的暗比率变大来驱动液晶面板，可以改善中间灰度级的观看角度特性。
以上说明了采用第一至第三方法作为优选方法以驱动液晶面板从而使亮/暗时间比变为1∶2的示例。
还可以以组合方式采用这些方法。例如，还可以采用第四方法或第五方法，其中第四方法组合了第二方法(将白电平设置在5V并使光学单元厚度变薄的方法)和第三方法(改变亮/暗时间比的方法)，第五方法组合了所谓的空间子像素(面积比例如为2∶1)和第二方法。
图24A示出了常用液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系，图24B示出了采用第二方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系，图24C示出了采用组合了第二方法和第三方法的第四方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
如图24A所示，如前所述，在常用液晶显示设备中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出与A所示的理想曲线不同的波形。
与此相反，如图24B所示，在本实施例的第二方法中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出近似于A所示的理想曲线的波形。
另外，如图24C所示，在本实施例的第四方法中，与第二方法相比，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出进一步近似于A所示的理想曲线的波形。
因此，即使在采用第四方法时，仍然获得了中间灰度级的观看角度特性得到改善的优点。
图25A示出了与常用的空间子像素处理相对应的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系，图25B示出了采用组合了本实施例的第二方法和空间子像素处理的第五方法的液晶显示设备中透过率特性相对于输入灰度级的关系。
如图25A所示，如前所述，在常用液晶显示设备中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出与A所示的理想曲线不同的波形。
与此相反，如图25B所示，在根据本实施例的第五方法中，在观看角60度的γ特性中，由B所示的实际特性趋向于给出近似于A所示的理想曲线的波形。
因此，即使在采用第五方法时，仍然获得了中间灰度级的观看角度特性得到改善的优点。
下面将说明液晶单元在亮暗时间的驱动电压。
图26A示出了常用液晶显示设备中在亮暗时间施加到液晶单元的电压特性波形相对于输入的关系，图26B示出了采用本实施例的第二方法的液晶显示设备中在亮暗时间施加到液晶单元的电压特性波形相对于输入的关系，图26C示出了采用组合了第二方法和第三方法的第四方法的液晶显示设备中在亮暗时间施加到液晶单元的电压特性波形相对于输入的关系。
在每个图中，由VW示出的曲线表示在亮时间施加到液晶单元的电压波形，由VB示出的曲线表示在暗时间施加到液晶单元的电压波形。
如图所示，在采用本实施例的方法的液晶显示设备中，黑电平的表示范围变宽，从而可以有效地改善中间灰度级的观看角度特性。
图27A示出了与空间子像素处理相对应的常用液晶显示设备中在亮暗时间施加到液晶单元的电压特性波形相对于输入的关系，图27B示出了采用组合了本实施例的第二方法和空间子像素处理的第五方法的液晶显示设备中在亮暗时间施加到液晶单元的电压特性波形相对于输入的关系。
在每个图中，由VW示出的曲线表示在亮时间施加到液晶单元的电压波形，由VB示出的曲线表示在暗时间施加到液晶单元的电压波形。
如图所示，在采用本实施例的方法的液晶显示设备中，黑电平的表示范围变宽，从而可以有效地改善中间灰度级的观看角度特性。
在采用本实施例的第一至第五方法的液晶显示设备中，为每一场切换在图26A至图26C以及图27A和图27B中所示的亮施加电压VW和暗施加电压VB，并将这些电压提供给位于液晶面板前级的所谓的源驱动器。
下面将说明对应于这些方法的液晶显示设备的配置示例。
图28示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备(图像显示设备)的配置的第一示例。
液晶显示设备40具有数据转换器41、参考电压发生器42、源驱动器43和作为显示器的显示面板44。驱动部分由数据转换器41、参考电压发生器42和源驱动器43配置。在下面所示的显示设备的配置示例中，即使在输入信号是图像显示速率60Hz的普通信号、通过将图像显示速率提升到120Hz并进行插值所获得的信号和进一步受到过驱动处理的信号时，也可以应用本实施例的驱动方法。
数据转换器41具有γ开关410。γ开关410具有第一场γ特性保存器411、第二场γ特性保存器412和γ切换开关413。
第一场γ特性保存器411例如以查找表的形式保存与以上γ特性相对应设置的亮电压VW的特性电压γ模式。
第二场γ特性保存器412例如以查找表的形式保存与以上γ特性相对应设置的暗电压VB的特性电压γ模式。
γ切换开关413为每一场切换第一场γ特性保存器411和第二场γ特性保存器412的输出数据，并选择性地将与源驱动器信号相同的信号输出到源驱动器43。
参考电压发生器42将固定参考电压模式提供给源驱动器43。
源驱动器43将由γ开关413选择性地提供的源驱动器信号与参考电压模式相比较，并将预定的驱动信号输出到显示面板44。
对于该设备40采用以上驱动方法，从而改善了灰度级性能。
图29示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备的配置的第二示例。
该液晶显示设备40A具有参考电压发生器42A、源驱动器43和显示面板44。
图29的设备40A与图28的设备的区别在于γ开关的功能被赋予参考电压发生器42A，并且原始数据被输入到源驱动器43。
参考电压发生器42A具有第一场γ特性保存器421、第二场γ特性保存器422和γ开关423。
第一场γ特性保存器421例如以查找表的形式保存与以上γ特性相对应设置的亮时间的特性电压γ模式。
第二场γ特性保存器422例如以查找表的形式保存与以上γ特性相对应设置的暗时间的特性电压γ模式。
γ切换开关423为每一场切换第一场γ特性保存器421和第二场γ特性保存器422的输出数据，并选择性地输出与参考电压相同的信号到源驱动器43。
源驱动器43将所提供的源驱动器信号与参考电压模式相比较，并将预定驱动信号输出到显示面板44。
对于该设备40A采用以上驱动方法，从而改善了灰度级性能。
图30示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备的配置的第三示例。
该液晶显示设备40B具有图28的γ开关41和具有图29的开关功能的参考电压发生器42A。
因此，这里省略对这些组件的基本功能的说明。
图31A示出了γ开关410的第一场γ特性保存器411和第二场γ特性保存器412中保存的数据转换γ模式PVW和PVB，图31B示出了参考电压发生器42A的第一场γ特性保存器421和第二场γ特性保存器422中保存的数据转换γ模式PVW和PVB，图31C示出了源驱动器43相对于输入数据的输出(液晶施加电压)特性。
在图30的设备40B中，源驱动器43将为每一场从γ开关410选择性提供的γ模式与为每一场从参考电压发生器42A选择性提供的γ模式进行比较，以生成如图31C所示的亮电压VW和暗电压VB，并将其提供给显示面板44。
对于该设备40B采用以上方法，从而改善了灰度级性能。
图32示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备的配置的第四示例。
该液晶显示设备40C与图30的设备40B的区别在于执行R、G和B的γ校正的配置不同。数据转换器41C的γ开关410C的基本功能是相同的。另外，参考电压发生器42A具有与图30的设备40B相同的配置。
因此，这里省略对这些组件的基本功能的说明。
图33A示出了γ开关410C的第一场γ特性保存器411C和第二场γ特性保存器412C中保存的与R、G和B相对应的数据转换γ模式PVW和PVB，图33B示出了参考电压发生器42A的第一场γ特性保存器421和第二场γ特性保存器422中保存的数据转换γ模式PVW和PVB，图33C示出了与R、G和B相对应的源驱动器43相对于输入数据的输出(液晶施加电压)特性。
在图33的设备40C中，源驱动器43将为每一场从数据转换器41C的γ开关410C选择性提供的与R、G和B相对应的γ模式与为每一场从参考电压发生器42A选择性提供的γ模式进行比较，以生成如图33C所示的亮电压VW和暗电压VB，并将其提供给显示面板44。
对于该设备40C采用以上方法，从而改善了灰度级性能。
图34示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备的配置的第五示例。
该液晶显示设备40D与图30的设备40B的区别在于与子像素转换处理相对应的配置，即，相对于输入数据子像素1系统和子像素2系统的并行部署。
组件的功能与图30中的相同，从而这里省略对这些组件的基本功能的说明。
图35A示出了γ开关410-1的第一场γ特性保存器411和第二场γ特性保存器412中保存的数据转换γ模式PVW1和PVB1，图35B示出了γ开关410-2的第一场γ特性保存器411和第二场γ特性保存器412中保存的数据转换γ模式PVW2和PVB2，图35C示出了参考电压发生器42A-1的第一场γ特性保存器421和第二场γ特性保存器422中保存的数据转换γ模式PVW1和PVB1，图35D示出了参考电压发生器42A-2的第一场γ特性保存器421和第二场γ特性保存器422中保存的数据转换γ模式PVW2和PVB2，图35E示出了源驱动器43相对于输入数据的输出(液晶施加电压)特性。
对于该设备40D采用以上方法，从而改善了灰度级性能。
图36示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备的配置的第六示例。
该液晶显示设备40E与图34的设备40D的区别在于执行R、G和B的γ校正的配置不同。配置的其余部分与设备40D中的相同。
因此，这里省略对这些组件的基本功能的说明。
图37A示出了γ开关410-1的第一场γ特性保存器411和第二场γ特性保存器412中保存的数据转换γ模式PVW1和PVB1，图37B示出了γ开关410-2的第一场γ特性保存器411和第二场γ特性保存器412中保存的数据转换γ模式PVW2和PVB2，图37C示出了参考电压发生器42A-1的第一场γ特性保存器421和第二场γ特性保存器422中保存的数据转换γ模式PVW1和PVB1，图37D示出了参考电压发生器42A-2的第一场γ特性保存器421和第二场γ特性保存器422中保存的数据转换γ模式PVW2和PVB2，图37E和图37F示出了源驱动器43相对于输入数据与R、G和B相对应的输出(液晶施加电压)特性。
对于该设备40E采用以上方法，从而改善了灰度级性能。
图38示出了可以应用本实施例的驱动方法的液晶显示设备的配置的第七示例。
该液晶显示设备40F与图34的设备40D的区别在于在数据转换器41E的γ开关410E中，子像素1的第一和第二场γ保存器以及子像素2的第一和第二场γ保存器是并行部署的，且选择性地由一个γ开关413F切换以输出信号，并且信号在RGBγ校正单元414处执行校正然后被输出到源驱动器43。
因此，图38的设备40F可以通过只提供一个源驱动器43和参考电压发生器42A来应对子像素调制处理。
对于该设备40F采用以上驱动方法，从而改善了灰度级性能。
实用性本发明的图像显示设备和图像显示方法可以利用多个像素来显示中间灰度级，并且同时可以改善观看角度特性，从而可以应用于直接观看型液晶显示设备等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)2005年12月26日国际事务局受理用补正的权利要求1-16替换申请时递交的权利要求1-22。
1.一种能够利用由多个场以高于输入视频信号的显示速率形成的场列的有效电压来表示所述输入视频信号的中间灰度级，并且能够根据所述输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像，以及用于生成与第一电压和第二电压相对应的驱动电压的驱动部分，所述第一电压对应于比所述输入视频信号亮的电平，所述第二电压对应于比所述输入视频信号暗的电平，其中所述第二电压被设置为低于液晶单元的阈值电压的电压。
2.如权利要求1所述的图像显示设备，还包括设置器，用于根据应显示的中间灰度级来设置第一特性值和第二特性值。
3.如权利要求1所述的图像显示设备，其中灰度级表示器利用所述场列来表示由原色亮度成分表示的视频信号的灰度级。
4.如权利要求1所述的图像显示设备，其中灰度级表示器转换灰度级，从而使第一特性值或第二特性值中的任一个变为最大特性值或最小特性值。
5.一种能够利用由多个场以高于输入视频信号的显示速率形成的场列的有效电压来表示所述输入视频信号的中间灰度级，并且能够根据所述输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像，以及用于生成与第一电压和第二电压相对应的驱动电压的驱动部分，所述第一电压对应于比所述输入视频信号亮的电平，所述第二电压对应于比所述输入视频信号暗的电平，其中第一特性的最大值被设为高于液晶单元的特性值开始变为基本最大时的电压。
6.如权利要求5所述的图像显示设备，其中每个像素单元的光学厚度被设为比显示的三原色中的每一种的预定波长薄。
7.一种能够利用由多个场以高于输入视频信号的显示速率形成的场列的有效电压来表示所述输入视频信号的中间灰度级，并且能够根据所述输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像，其中在改变亮电平和暗电平的显示时间比的同时驱动所述显示器，其中所述亮电平比所述输入视频信号亮，所述暗电平比所述输入视频信号暗。
8.如权利要求7所述的图像显示设备，其中驱动所述显示设备，使得所述暗电平的显示时间比率在亮电平和暗电平的时间比中变大。
9.如权利要求8所述的图像显示设备，还包括用于生成与第一电压和第二电压相对应的驱动电压的驱动部分，所述第一电压对应于所述亮电平，所述第二电压对应于所述暗电平，其中所述第一电压的最大值被设为高于液晶单元的特性值开始变为基本最大时的电压。
10.一种具有能够根据输入视频信号进行灰度级显示的显示器的图像显示设备，包括灰度级转换器，用于将输入视频信号的灰度级转换为相对于要显示的图像二维排列的像素的特性值；和灰度级表示器，用于利用由多个场以高于输入视频信号的显示速率形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级转换器转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的，所述灰度级表示器表示灰度级以便包括至少一个被转换为第三特性值的场和至少一个被转换为第四特性值的场，其中第三特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第四特性值是通过加上负校正值而获得的，并且控制所述灰度级转换器和所述灰度级表示器以基于输入视频信号来显示灰度级。
11.如权利要求10所述的图像显示设备，在所述输入视频信号包括运动图像时控制所述灰度级转换器来转换灰度级，并且在所述输入视频信号由静止图像形成时控制所述灰度级表示器利用场列来表示中间灰度级。
12.如权利要求10所述的图像显示设备，其中所述设备还包括参考电压发生器，其生成与所述灰度级表示器中的第三特性值和第四特性值相对应的参考电压，并且所述显示器用所述参考电压发生器对应于所述灰度级转换器进行灰度级转换后的第一和第二特性值所生成的场的参考电压来驱动。
13.一种能够利用由多个场以高于输入视频信号的显示速率形成的场列的有效电压来表示所述输入视频信号的中间灰度级，并且能够根据所述输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括生成与第一电压和第二电压相对应的驱动电压的步骤，所述第一电压对应于比所述输入视频信号亮的电平，所述第二电压对应于比所述输入视频信号暗的电平，以及将所生成的驱动电压施加到液晶单元的步骤，其中所述第二电压被设置为低于液晶单元的阈值电压的电压。
14.一种能够利用由多个场以高于输入视频信号的显示速率形成的场列的有效电压来表示所述输入视频信号的中间灰度级，并且能够根据所述输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括生成与第一电压和第二电压相对应的驱动电压的步骤，所述第一电压对应于比所述输入视频信号亮的电平，所述第二电压对应于比所述输入视频信号暗的电平，以及将所生成的驱动电压施加到液晶单元的步骤，其中所述第一电压被设为高于液晶单元的特性值开始变为基本最大时的电压。
15.一种能够利用由多个场以高于输入视频信号的显示速率形成的场列的有效电压来表示所述输入视频信号的中间灰度级，并且能够根据所述输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括以下步骤在改变亮电平和暗电平的显示时间比的同时驱动包括液晶单元的显示器，其中所述液晶单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像，并且所述亮电平比所述输入视频信号亮，所述暗电平比所述输入视频信号暗。
16.一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括灰度级转换步骤，该步骤将输入视频信号的灰度级转换为相对于应显示的图像二维排列的像素的特性值；以及灰度级表示步骤，该步骤利用由多个场以高于所述视频信号的显示速率形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级转换步骤转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的，所述灰度级表示步骤表示灰度级以便包括至少一个被转换为第三特性值的场和至少一个被转换为第四特性值的场，其中第三特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第四特性值是通过加上负校正值而获得的，并且控制所述灰度级转换步骤和所述灰度级表示步骤以基于输入视频信号来显示灰度级。
权利要求
1.一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括灰度级转换器，用于将输入视频信号的灰度级转换为相对于应显示的图像二维排列的像素的特性值，其中所述灰度级转换器转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
2.如权利要求1所述的图像显示设备，还包括校正值设置器，用于根据应表示的中间灰度级来设置所述校正值。
3.如权利要求1所述的图像显示设备，其中所述灰度级转换器转换由原色亮度成分表示的视频信号的灰度级。
4.如权利要求1所述的图像显示设备，其中所述灰度级转换器转换灰度级，从而使已加上正校正值或负校正值的第一特性值或第二特性值中的任一个变为最大特性值或最小特性值。
5.一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括灰度级表示器，用于利用由多个场形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级表示器表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
6.如权利要求5所述的图像显示设备，还包括设置器，用于根据应显示的中间灰度级来设置所述第一特性值和所述第二特性值。
7.如权利要求5所述的图像显示设备，其中所述灰度级表示器利用所述场列来表示由原色亮度成分表示的视频信号的中间灰度级。
8.如权利要求5所述的图像显示设备，其中所述灰度级表示器表示灰度级从而使所述第一特性值或所述第二特性值中的任一个变为最大特性值或最小特性值。
9.一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括灰度级转换器，用于将输入视频信号的灰度级转换为相对于应显示的图像二维排列的像素的特性值；和灰度级表示器，用于利用由多个场形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级转换器转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的，并且所述灰度级表示器表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
10.如权利要求9所述的图像显示设备，还包括控制器，用于在所述输入视频信号包括运动图像时控制所述灰度级转换器来转换灰度级，并且在所述输入视频信号由静止图像形成时控制所述灰度级表示器利用场列来表示中间灰度级。
11.一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像，以及用于生成对应于有效电压的驱动电压的驱动部分，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压，其中所述第二电压被设置为低于液晶单元的阈值电压的电压。
12.一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像，以及用于生成对应于有效电压的驱动电压的驱动部分，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压，其中所述第一电压被设置为高于液晶单元的特性值开始变为基本最大时的电压。
13.如权利要求12所述的图像显示设备，其中每个像素单元的光学厚度根据所述第一电压值来设置。
14.一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示设备，包括包括液晶像素单元的显示器，所述液晶像素单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像，其中在改变亮/暗时间比的同时驱动所述显示器。
15.如权利要求14所述的图像显示设备，其中驱动所述显示器，使得所述亮/暗比中的暗比率变大。
16.如权利要求15所述的图像显示设备，其中所述设备还包括用于生成对应于有效电压的驱动电压的驱动部分，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压，并且所述第一电压被设置为高于液晶单元的特性值开始变为基本最大时的电压。
17.一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括灰度级转换步骤，该步骤将输入视频信号的灰度级转换为相对于应显示的图像二维排列的像素的特性值，其中所述灰度级转换步骤转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
18.一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括灰度级表示步骤，该步骤利用由多个场形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级表示步骤表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
19.一种能够根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括灰度级转换步骤，该步骤将输入视频信号的灰度级转换为相对于应显示的图像二维排列的像素的特性值；和灰度级表示步骤，该步骤利用由多个场形成的场列来表示所述输入视频信号的中间灰度级，其中所述灰度级转换步骤转换灰度级以便在表示中间灰度级的多个像素中包括至少一个被转换为第一特性值的像素和至少一个被转换为第二特性值的像素，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的，并且所述灰度级表示步骤表示灰度级以便包括至少一个被转换为第一特性值的场和至少一个被转换为第二特性值的场，其中第一特性值是通过将正校正值加到所述输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过加上负校正值而获得的。
20.一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括生成对应于有效电压的驱动电压的步骤，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压；以及将所生成的驱动电压施加到液晶单元的步骤，其中所述第二电压被设置为低于液晶单元的阈值电压的电压。
21.一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括生成对应于有效电压的驱动电压的步骤，所述有效电压包括对应于亮电平的第一电压和对应于暗电平的第二电压；以及将所生成的驱动电压施加到液晶单元的步骤，其中所述第一电压被设置为高于液晶单元的特性值开始变为基本最大时的电压。
22.一种能够利用由多个场形成的场列来表示输入视频信号的中间灰度级并根据输入视频信号进行灰度级显示的图像显示方法，包括在改变亮/暗时间比的同时驱动包括液晶单元的显示器，所述液晶单元利用与驱动电压一致的灰度级来显示图像。
全文摘要
本发明提供了一种能够利用多个像素或场显示中间灰度级并同时改善观看角度特性的图像显示设备和图像显示方法。当经由直接观看型液晶显示屏显示图像时，输入视频信号的灰度级被转换为相对于显示图像二维排列的像素的特性值(透过率)，并且灰度级被转换以便在表示中间灰度级的多个像素或场中包括至少一个被转换为第一特性值的像素或场和至少一个被转换为第二特性值的像素或场，其中第一特性值是通过将正校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的，第二特性值是通过将负校正值加到输入视频信号的灰度级上而获得的。
文档编号G09G3/20GK1842839SQ200580000910
公开日2006年10月4日 申请日期2005年7月15日 优先权日2004年7月16日
发明者谷野友哉, 城地义树, 矶边敏信, 饭田牧夫 申请人:索尼株式会社