专利名称：包括可调整光源的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，该装置包括可调整光源，其显示像素调制来自光源的光的显示面板，和耦接到显示面板和可调整光源的处理电路。
EP1,111,578A1公开了一种带有被动光调制部件和光源的显示装置。视频信号提供给被动光调制部件以产生图像。视频信号的振幅基于视频信号被检测到的最小、最大和平均亮度值被动态地进行调整。光源亮度进行如此调整，使显示在被动光调制部件上的图像在振幅被动态调整后在视觉上与视频信号每一帧的平均亮度级并无不同。已有显示装置的一个缺点是振幅的调整和光源亮度的相应调整不能为所有的图像提供在光调制部件上图像的最合理的再现。
本发明的目的是提供一种在第一段里描述的那种显示装置，其有一种可选择的方式来调整图象信号的振幅和光源的亮度。
这个目的在显示装置中得以实现，该显示装置包括可调整光源，其显示像素调制来自光源的光的显示面板，和耦接到显示面板和可调整光源的处理电路，该处理电路有一个输入端，用以接收代表显示面板上显示的图像的像素的灰度级的输入信号，该处理电路还包括-根据图像像素的灰度级来选择光源的调暗的亮度级的装置；和-根据调暗的亮度级来调整输入信号的装置。
本申请的独立权利要求定义了本发明。从属权利要求定义了有利的实施例。
首先，确定光源的调暗的亮度级。这就能够选择光源能提供的值，由此考虑例如工作条件或光源动态变化的范围。下一步，考虑被选定的亮度级，处理电路调整输入信号。对每一图像这个顺序能够选择调暗的亮度级和调整的输入信号的匹配组合。EP1,111,578A1公开的现有技术中，首先确定输入信号振幅的调整，随后确定调暗的亮度级来匹配输入信号的亮度级。US5,717,422公开了一种显示器，其光源将光提供给一光调制部件。执行控制操作来控制光源的亮度，其为将显示图像的亮度特征的一个函数。然而，没有揭示有关与光源强度控制相一致的对耦合到调制部件的输入信号进行调整。US6,631,995公开了一种带有光源和光控制装置的装置。经由视频信号放大器，光调制面板如此进行驱动，使装置显示的图像的对比度有一个预期的值。经由光控制装置，控制光源向调制面板提供的光量，显示的图像被校正以使显示图像的亮度与预期的值相一致。所以，此项现有技术首先确定预期的对比度，然后控制光源提供的光量。
实施例中，根据相应于大于调暗的亮度级的显示像素亮度的灰度级的多次出现和/或相应于小于预定亮度级的显示像素亮度级的灰度级的多次出现，调整选择装置来选择调暗的亮度级。与EP1,111,578A1中的现有技术相比较，本发明总的提供了进一步减弱光源，以对相应于调暗的亮度级附近的亮度级的灰度级进行限幅的代价，获得了相应于最小亮度级附近的亮度级的暗灰度级的分辨率的提高。这个预先确定的等级可以是一个固定的等级，或者更优选地是一个根据调暗的亮度级确定的可调等级。
实施例中，预先确定的亮度级由显示面板的最大反差比和调暗的亮度级构成，优选地是用调暗的亮度级除以反差比获得。在选择调暗的亮度级时，考虑可被再现的得到的最小亮度级是非常重要的，因为相应于小于这个最小可获得亮度级的亮度级的灰度级在显示装置上不被正确地再现。在确定这个预定亮度级时，调暗的亮度级和反差比的比率的合适范围是50％到150％，更具体范围是80％到100％。
参照附图，本发明的这些和其他方面的内容将作进一步的说明和描述，其中
图1示出了根据本发明的显示装置的一个实施例的框图；图2A到2C示出了可以应用在根据本发明的显示装置中的不同背光的构造；图3示出了根据本发明的显示装置的一个实施例的操作的显示面板输出亮度对显示装置输入信号灰度级的曲线图；图4示出了根据本发明的显示装置的另一个实施例的操作的显示面板输出亮度对显示装置输入信号灰度级的另一个曲线图；图5示出了在根据本发明的显示装置中使用的处理电路实施例的一个框图；图6示出了根据本发明一个实施例的流程图；图7示出了包含有行i和列j的像素矩阵的部分图像；图8示出了根据本发明的一个获得软限幅的(soft clipping)插值近似法实施例；图9示出了根据本发明的显示装置带有反馈的一个实施例的框图；和图10示出了作为输入信号灰度级的函数的输出信号的输出灰度级的曲线图。
不同附图中相同附图标记表示相同的信号或执行相同功能的元件。
图1示出的根据本发明显示装置DD的一个实施例包括可调光源BL，其像素用于调制从光源BL发出的光LB的显示面板DP，和处理电路P。处理电路P与显示面板DP和可调光源BL耦合，该电路有一个输入端，用于接收代表显示面板DP上将显示的图像的输入信号V1。图像通过像素的行和列的矩阵进行表示。如果是运动的图像(视频)，输入信号则表示一个图像序列。在输入信号包含部分图像序列的情况下，例如，一个视频帧的奇数和偶数场，则此图像还是被解释成一个奇数或偶数场。
处理电路P包含根据将被显示图像的像素的亮度级来选择光源BL的调暗的亮度级Lbdim的装置，该亮度级在下文中也被称作灰度级。此选择装置可以是如图1所示的硬件选择电路S或通过软件，或二者的组合实现。选择装置处理输入信号V1并选择调暗的亮度级Lbdim，因此基本上将误差函数最小化，这在后面将进行解释。选择电路S提供光源驱动信号BLD，以将光源BL的亮度级LB调整到调暗的亮度级Lbdim。
处理电路P进一步包括根据选定的调暗的亮度级Lbdim调整输入信号V1的装置。此调整装置可以是如图1所示的硬件调整电路或通过软件，或二者的组合实现。选择电路S根据选定的调暗的亮度级Lbdim向调整电路A提供调整驱动信号AD。因此考虑调整驱动信号AD和将输入信号V1调整到输入信号V2所需的任何其他转换，调整电路A调整输入信号V1，以适合驱动显示面板DP。这些其他的转换包括，其中有，伽马校正，输入信号V1到显示面板DP透射特征的调整，和/或输入信号V1颜色分量到显示面板DP基色的调整。与从光源BL发出的光LB的亮度级相结合，驱动显示面板DP的输出信号V2决定了显示面板每一像素的光输出L。
输入信号V1可以是模拟的或数字的；它可以代表单色图像或是彩色图像。如果是彩色图像，输入信号可能包括结合有颜色信息的单独的亮度信号，也可能包括例如以具有红色分量R，绿色分量G，蓝色分量B的RGB信号形式的颜色分量。如果是彩色图像，术语“灰度级”被解释为颜色分量的振幅等级。如果是数字输入信号，这些灰度级或振幅等级则为分立等级。例如，如果是8位的数字信号，则可能有28＝256的灰度级或振幅等级。
光源BL可以是如图2A所示的具有一个灯L1的为整个显示面板DP提供照明的单灯背光单元BL1。可替换地，它也可以是如图2B所示的具有多个灯L1，L2，L3，L4的多灯背光单元BL2，每一个灯被指向照明显示面板DP的相应区域R1，R2，R3，R4。每一个灯L1，L2，L3，L4可以同时地被减弱基本相同的量，或者各自单独地减弱不同的量和/或在不同的时刻被减弱。如果区域R1，R2，R3，R4部分相互重叠，针对R1，R2，R3，R4中特定一个区域减弱L1，L2，L3，L4中的一个灯的效果可能导致与这一特定区域重叠的另一区域中的亮度级的变化。在这种情况下的亮度级变化可以通过调整输出信号V2来进行校正，这个调整抵消了该变化。例如，如果一个或多个区域R1，R2，R3，R4对应于将显示的图像中的一个水平(或垂直)黑色条，则相应的灯L1；L2；L3；L4可能被完全关闭。
如图2C所示，另外的替换是具有多个不同颜色的彩色灯LC1，LC2的多颜色背光单元BL3。彩色灯LC1，LC2被指向照明到显示面板DP的相同区域。当然，光源也可以由上述背光单元的交替(例如灯的数量、类型或位置)和/或上述背光单元的组合构成。灯的数量等于像素的数量。
然而，另外替换(未示出)为包含一个或多个提供基本恒定亮度的灯的背光单元，其光的减弱通过一个快门部件获得，该快门控制从从灯到显示面板DP所通过的光量。快门包括多个可单独控制的部件，以便能控制被照明区域每个部分的光量。
灯可以是任何类型的灯，如荧光灯，LED或OLED。
图1所示的显示面板DP可以是液晶显示面板(LCD面板)或任何其他光调制面板，例如在带有数字镜装置的投影仪中使用的带有可动微反射镜的面板。LCD面板可以是如图1所示的调制穿过面板的光的透射型LCD面板，或调制被面板反射的光的反射式LCD(未示出)，或既能调制透射光又能调制反射光的透反式LCD。
显示面板DP可应用于显示产品PR，例如，电视机，监视器，便携式计算机(膝上型计算机)，PDA或带有显示器的移动电话。通常，这些产品都包括一个处理经由输入终端IN所接收的信号的信号处理电路SPC，以将这些信号转换为显示模块的输入信号V1。此输入终端IN可以是天线端或接收基带信号的连接器。产品PR可以是允许用户观看显示器上图像的直视型显示面板，或者是一种基于投影仪的系统，其基于允许用户观看屏幕上经过光学系统从显示面板投影出的图像。该投影系统可以是背投影或正投影系统。
图1所示的显示装置DD的工作原理将参考图3进行简单地解释，图3说明了具有单色数字输入信号V1的实施例，该输入信号表示图像像素的灰度级x。
当设置光源BL为最大亮度级LBmax时，调整电路A被设计成传输输出信号V2，其产生显示像素的光输出L，该光输出是输入信号中相应像素的灰度级x根据第一曲线C1的函数。如果在理想的显示面板中，在从零灰度级(黑色等级)到最大可用灰度级Xmax(白色等级)的范围内光输出L与灰度级x成正比。然而，实际中例如LCD显示面板，显示面板的反差比CR被限制在100到200这个数量级中的一个值。结果，能被显示的最低亮度为Lbmax/CR.这就意味着其值小于阈值等级xthres的灰度级在显示面板DP上不能被正确地显示从0到xthres所有暗灰度值都有光输出Lbmax/CR。
对某些图像而言，为提高这些暗灰度值的再现，将光源BL发出的光减弱到调暗的亮度级Lbdim是有好处的。第二曲线C2说明了这点。作为减弱光的结果，现在最低可能亮度被减小到如图3所示的最小亮度级Lbdim/CR。
通过将输入信号V1根据第三曲线C3映射到光输出L，暗灰度级的再现进一步地改善到作为调暗的阈值等级xthresd的最小灰度级，该调暗的阈值等级要小于xthres。此调暗的阈值等级Xthresd对应于最小亮度级Lbdim/CR。这个改善是以对相应于调暗的亮度级Lbdim的一个灰度级x1之上的灰度级进行限幅为代价而获得的。
输入信号V1包括伽马预校正函数Gs(Ls)，其由图像获得源提供。参数Ls代表源处的图像亮度。作为结果的输入信号V1的灰度级x被表示为x＝Gs(Ls)。
显示面板DP有一个不同于预校正函数Gs的伽马特征Gd。当被调整后的灰度级x’驱动时，显示面板DP产生光输出LL＝(Lbdim/Lbmax).Gd(x′)。
为了使光输出L与图像源的亮度Ls匹配，此被调整的灰度级x’为x′＝Gdi(Lbmax/Lbdim.Ls)＝Gdi(Lbmax/Lbdim.Gsi(x))，其中Gdi和Gsi分别表示Gd和Gs的反函数。使用查找表格确定作为灰度级x函数的被调整灰度级x’。
根据图像的内容，光BL被减弱。如果图像包含许多灰度值接近xmax且没有xthres以下值的亮像素，则光源BL被驱动到它的最大值Lbmax。当图像包含很少其灰度级在x1以上的像素且包含很多xthres以下灰度级的像素时，则光源BL被优化地驱动到调暗的亮度级Lbdim。对于连续图像(或者是在使用多灯背光单元BL2时的每一连续图像的每一区域)，调暗的亮度级Lbdim和相应的灰度级x1被动态地确定。如果图像包含x1以上和xthres以下灰度级的像素，显示图像的劣化是不可避免的并且必须进行折中。为了量化显示图像的可觉察的劣化，应用对应于显示图像劣化量的误差函数。通过为每一图像选择能使此误差函数获得最小值的调暗的亮度级Lbdim，劣化将被最小化。
此误差函数包括相应于大于调暗的亮度级Lbdim的亮度级L的灰度级x的多次出现，和/或相应于小于预定亮度级的亮度级L的灰度级x的多次出现，该预定亮度级优选地对应于最小亮度级Lbdim/CR。误差函数ETot(x1)的一个实例由如下公式给出ETot(x1)=Σx=0xthresg(x)p(x)+Σx=x1+1xmaxf(x)P(x),]]>其中g(x)和f(x)为加权函数，p(x)为具有灰度级x的像素的出现次数除以图像中像素总数。ETot(x1)是作为选择相应于灰度级x1的调暗的亮度级Lbdim的结果的误差。
除以像素的总数可以被省略，因为这个数目对求和中的所有项都是相同的，并且此数目仅仅导致结果误差函数用像素的数目来按比例缩放。
加权函数f(x)，g(x)基本等于1，对大于x1或小于xthresd的每一灰度级提供一个相等的权重。
可替换地，加权函数考虑具有相同灰度级x的像素的周围像素的信息，在下面将详细进行解释。
图7示出了包含有行i和列j的像素的矩阵的图像的一部分。每一像素由行指数i和列指数j的组合确定。对于大于灰度级x1(因此，作为被限幅的灰度级)的给定灰度级x，确定拥有此灰度级x的像素的指数i，j。因此对于每一拥有如此确定的指数i，j的像素，权重因子fij也是确定的。考虑指数为i，j的像素周围的像素的灰度级来确定权重因子fij。周围像素范围SP的行指数i从i减去整数值i1的最小值一直到i加上整数值i2的最大值。周围像素范围的列指数j从j减去整数值j1的最小值一直到j加上整数值j2的最大值。当然，指数为i，j的像素被排除在周围像素SP之外。确定权重因子fij的一个适宜的方法是将指数为k1，k2的周围像素SP与指数为i，j的像素之间的灰度级差值d(k1，k2)相加。仅仅考虑其灰度值大于指数为i，j的像素的灰度级x的周围像素SP，因为是限幅量和由于限幅丢失的细节量的指示。因此，权重因子表示为fij(x)=Σk1=i-i1i+i2Σk2=j-j1j+j2(d(k1,k2))b,]]>其中b是满足b＞＝1或b＝0的指数，如果d(k1，k2)＜0，则d(k1，k2)＝0，并且求和应排除k1＝i且k2＝j的组合。
针对每一个拥有灰度值x的像素进行值fij的计算。
与灰度级x有关的最终加权函数f(x)可以是对拥有值x的像素求得的最大值fij。可替换地，f(x)可以是对拥有值x的像素的所有权重因子fij之和。
在另一个实施例中，加权函数f(x)依赖于限幅量，如下面的公式所示
f(x)＝(x-x1)b对于x＞x1和b＝0或b≥1。
项(x-x1)表示显示的灰度值与输入信号灰度值x的偏差，因此是对限幅量的一个度量。选择b＝1时，此加权是线性的，而选择b＞1时，此加权是非线性的。所有提供加权函数f(x)的实施例都对加权函数g(x)加以必要的修改。
使用软限幅的另一个实施例在图4中示出。与图3中相似，作为灰度级x函数的光输出L以xmax作为最大灰度级被示出。第一曲线C1表示理想面板的曲线。第四曲线C4表示对于调暗的亮度级Lbdim的软限幅。与图3中所示的第三曲线C3相类似，在灰度级x3和x4之间第四曲线基本遵循第一曲线。然而与第三曲线C3的差异为在小于灰度等级x3的情况下，光输出L对灰度级x的关系是逐渐平坦化的。当灰度级x接近零时，光输出接近最小亮度级Lbdim/CR。如图3所示的第三曲线C3中，零到xthresd之间所有的灰度级以相同的最小亮度级Lbdim/CR表达。如图4所示的软限幅的第四曲线C4中，零到xthresd之间的灰度级以不同的亮度级表达。因此，xthresd以下的灰度级保持为可识别的，以提高可察觉的图像质量。与之相似的是，第四曲线C2在x2以上为平坦的以使x1以上的灰度级为可识别的。此平坦化可以是如图所示的非线性的，但为了简化必需的处理在从零到x3和/或从x2到xmax的范围内也可以线性的。
图3、4中说明的实施例有查找表格。对于输入信号V1的每一灰度级，这些查找表格包含了输出信号V2的灰度级的相应值。当显示面板DP被输出信号V2的这些相应灰度值驱动时，光输出L遵循作为编程在查找表格中的灰度级x的函数的曲线。
是否应用软限幅依赖于在作为输入信号V1的灰度级的函数的光输出L中引入的误差数量。这些误差产生于从零到xthresd和从x1到xmax的范围内的灰度级的限幅，例如图3中第三曲线所示。
在计算机图像领域的贝塞尔曲线的已知方法可被用作平滑运算法则，具体为贝塞尔曲线的二次形式。此二次形式是在图8所示的3个控制点P0，P1，P2之间线性插值的简单线性插值。下面给出的运算法则是通过整数h和t对输出信号V2的平滑贝塞尔曲线上的大量抽样m进行迭代。作为输入信号V1的灰度等级x的函数，输出信号V2的输出灰度等级y如图10所示。基本上，曲线C4对应于图4中的曲线C4，只是现在示出的是与输出信号之间的关系而不是与光输出L之间的关系。输出灰度级y已给出了与相应的灰度级x相同的指数。所述运算法则是t＝0，For h＝1 to m{P01＝(1-t)P0+tP1，P11＝(1-t)P1+tP2，P(t)＝(1-t)P01+tP11，t＝t+(1.0/m)}使用P0＝y2(任意选择但必须小于ymax且大于零，也如图10)，P1＝ymax和P2＝ymax来完成白色等级上的软限幅。选择抽样的数目m等于xmax到x2之间的灰度级的数目。
对于暗灰度等级上的软限幅，P0＝ythresd，P1＝ythresd和P2＝y3。y3的值可以是2*ythresd，产生等于x3的抽样数目m。
如果输入信号V1包括颜色分量，例如红色分量R1，绿色分量G1和蓝色分量B1，处理电路P可如图5中所示框图来实现。选择电路S被调整来选择调暗的亮度级Lbdim，对于其每一颜色分量R1、G1、B1的误差函数之和被最小化。颜色分量R1、G1、B1的灰度级被解释为颜色分量R1、G1、B1的振幅等级。基于误差函数的加权相加得到误差函数之和。此加权可能是基于每一颜色分量R1、G1、B1的亮度贡献。
选择电路S提供光源驱动信号BLD，其调整光源BL到选定的调暗的亮度级Lbdim。选择电路还提供调整驱动信号AD。基于这个调整驱动信号AD，调整电路A调整各个颜色分量调整电路AR，AG，AB中的每一个颜色分量的灰度级(振幅)。由于调暗在图像暗灰度区域的颜色能更正确地进行再现，因为相应于每一颜色分量的这些暗灰度级的振幅在显示的图像中是可识别的。如前面所提到的，调整电路A中可能会发生进一步的转换。如果显示面板DP具有不同于输入信号V1的基色的基色和/或不同的基色数目，则从输入信号V1的基色到显示面板DP的基色的转换也包括在其中。
图6中所示的流程图示出了另一个实施例。
-在第一步M1中，分析代表将被显示的图像的输入信号V1以检测要在进一步分析中被排除的图像区域。如果是图像序列，例如代表视频图像，针对图像序列中的每一后续图像流程图进行重复。被排除的区域可能是出现在屏幕顶部和底部的黑色条幅，左侧和右侧的黑色条幅，出现在屏幕上的字幕和/或其他插入在视频图像中的信息。例如，黑色条幅的检测是已知的就不再详细地阐述了。
-在第二步M2中，直方图针对输入信号V1的每一个颜色分量R1、G1、B1进行确定。每一个直方图提供相应颜色分量R1、G1、B1的灰度级(振幅)的出现次数。直方图包括所有区域的数据或仅仅包括在第一步M1中没有被排除区域的数据。
-在第三步M3中，对每一颜色分量R1、G1、B1对于给定的调暗的亮度级Lbdim，确定误差函数。
-在第四步M4中，将颜色分量R1、G1、B1的误差函数相加。如果误差函数的值不是最小值，则对于调暗的亮度级Lbdim不同的值重复第三步骤M3和第四步骤M4，直到找到对应于图像误差函数最小值的调暗的亮度级Lbdim的值。可选择地，为了节能，例如当显示模块的使用者选择了节电模式，根据上述流程图不进行调暗的图像也可能被调暗。在这种情况下，调暗的量根据说得误差函数的值获得。
-在第五任选步中，为了避免由于后续图像的调暗的亮度级Lbdim的突然变化产生的显示图像的闪烁，应用平滑操作。此平滑操作通过根据应用于前一图像的平滑调暗的亮度级Lbdim来确定调暗的亮度级Lbdim值的方法来获得。例如，图像序列中第n个图像的平滑调暗的亮度级LbdimS(n)被表示为Lbdim S(n)＝q.Lbdim(n)+(1-q).Lbdim S(n-1)，其中q为一常数0≤q≤1。
根据第五步M5的结果，第n个图像的选定的平滑调暗的亮度级LbdimS(n)的值是可用的。此值转化为光源驱动信号BLD，该驱动信号应用于光源BL时产生该亮度级。并且，在第五步M5中还产生校正驱动信号AD，其包括，例如有关相应于选定的平滑调暗的亮度级Lbdim的灰度级x1的信息。
-最后在的第六步M6中，使用相应于选定的平滑调暗的亮度级Lbdim的灰度级x1来确定输入信号V1的灰度级应根据哪条曲线来进行调整，例如根据图3所示的第三曲线C3。任选地，可如上文所解释地应用图4中所示第四曲线C4的那样进行软限幅。
设置如第五步M5中所述的平滑操作以对在后续图像期间调暗的亮度级Lbdim(n)的增长进行更快地响应。这可以通过在增长过程中选择不同的常数q来实现。其优点在于对于跟随暗图像序列的带有白色区域的图像，减少在其白色区域的限幅。同时，在后续图像的调暗的亮度级Lbdim(n)的降低过程中，相应地慢速响应能确保避免显示图像的闪烁。在增长的调暗的亮度级Lbdim(n)序列中，常数q的一个适宜的值为0.95而在其他序列中，q＝0.05。
平滑操作还考虑灯的参数，例如灯能以什么速度来改变它的光输出，或者确保灯有足够寿命所需要的任何限制。平滑操作还应考虑灯的实际工作条件或历史工作条件。
图9示出了根据本发明的显示装置使用反馈的一个实施例。除了选择电路S的输入现在是输出信号V2，此图与图1所示相同。这意味着有一个反馈环，其中选择电路S决定了对一图像序列的第n幅图像的调暗的亮度级Lbdim(n)和相应的调整驱动信号AD，该调整驱动信号基于相应于第n-1幅图像的输出信号V2的灰度级。
当调暗光源BL并通过调整输入信号V1同时补偿此调暗时，显示面板以更高的透射率(或反射率)进行工作。具体对LCD面板而言，在该高透射率下视角增加。这就意味着与如上文所述的调整输入信号V1相结合的调暗对于被调暗的图像有改善视角的额外的优点。并且，当调暗时光源的灯所需更少的能量，所以当应用调暗操作时就节省能量。同时灯的寿命也增加了。
进一步的优点是，当调暗量考虑光源的操作限制时，首先选择光源能满足的调暗量就成为了可能，然后再确定输入信号V1要进行的相应调整。因此，由于光源不能满足后续图像所要求的亮度变化的情况所引起的任何的不匹配都可以避免，由此也就避免了图像质量的劣化。
需要注意的是上面提到的实施例解释而不是限制本发明，并且本领域技术人员能够设计出不离开所附权利要求范围的许多可替代实施例。例如，在不离开所附权利要求的范围内软件或硬件块中各种功能部件的配置可以改变。在权利要求中，括号中的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其变形的使用并不排除权利要求中未提及的元件或步骤的存在。位于元件前的冠词“一”或“一个”并不排除有很多这样的元件的存在。在列举了几个装置的装置权利要求中，这些装置中的一些可由同一个硬件来具体实现。在彼此不同的从属权利要求中阐述的特定措施并不说明这些措施的组合不能有利的使用。
权利要求
1.一种显示装置(DD)，包括可调整光源(BL)；具有显示像素调制光源(BL)产生的光的显示面板(DP)；耦合到显示面板(DP)和光源(BL)的处理电路(P)，此处理电路(P)具有用于接收输入信号(V1)的输入端，该输入信号表示将在显示面板(DP)上显示的图像的像素的灰度级，显示装置还包括-用于根据图像象素的灰度级选择光源(BL)的调暗的亮度级的装置(S)，和-用于根据所述调暗的亮度级调整输入信号(V1)的装置(A)。
2.如权利要求1所述的显示装置(DD)，根据相应于大于调暗的亮度级的显示像素亮度的灰度级的出现次数和/或相应于小于预定亮度级的显示像素亮度级的灰度级的出现次数，调整选择装置(S)来选择调暗的亮度级。
3.如权利要求2所述的显示装置(DD)，调整选择装置(S)以充分地将误差函数最小化，该误差函数包括一个或多个加权的出现次数，其由将该一个或多个出现次数中的每一个乘以加权因子获得。
4.如权利要求3所述的显示装置(DD)，误差函数由一个或多个加权的出现次数相加获得。
5.如权利要求4所述的显示装置(DD)，误差函数如下EToi(x1)=Σx=0xthresdg(x)p(x)+Σx=x1+1xmaxf(x)p(x),]]>其中x是一个表示像素灰度级的变量，g(x)和f(x)是加权函数，p(x)为具有灰度级x的像素的出现次数除以图像中像素的总数，x1是提供调暗的亮度级的灰度级，xmax是输入信号(V1)中最大可用灰度级，xthresd是相应于预定亮度级的灰度级。
6.如权利要求5所述的显示装置(DD)，加权函数(f(x)，g(x))基本上等于1。
7.如权利要求5所述的显示装置(DD)，至少一个加权函数(f(x)，g(x))由一像素和它的相邻像素之间的灰度级偏差(d(k1，k2))之和(fij)构成，其中k1，k2为识别相邻像素的指数。
8.如权利要求7所述的显示装置(DD)，此像素为在图像中具有该灰度级的所有像素的最大和(fij)的像素。
9.如权利要求5所述的显示装置(DD)，至少一个加权函数(f(x)，g(x))由所述灰度级与相应于调暗的亮度级的灰度级的偏差或与由相应于预定亮度级的灰度级的偏差构成。
10.如权利要求2所述的显示装置(DD)，其预定亮度级由显示面板(DP)的最大反差比和调暗的亮度级构成。
11.如权利要求3所述的显示装置(DD)，输入信号(V1)包括图像的颜色分量(R1，G1，B1)，分量误差函数对于每一颜色分量(R1，G1，B1)决定，而误差函数通过将分量误差函数相加获得。
12.如权利要求1所述的显示装置(DD)，处理电路(P)进一步包括根据图像的调暗的亮度级(Lbdim(n))和前一图像的前一平滑调暗的亮度级(LbdimS(n-1))来确定图像的平滑调暗的亮度级(LbdimS(n))的装置，其中n是连续图像的序号。
13.如权利要求12所述的显示装置(DD)，与后续图像降低的调暗的亮度级相比，平滑操作对后续图像增长的调暗的亮度级有更快的响应时间。
14.如权利要求1所述的显示装置(DD)，选择调暗的亮度级的装置(S)根据部分图像的内容被进一步的调整来选择调暗的亮度级。
15.一种调整显示装置(DD)的光源(BL)的方法，显示装置包括具有显示像素调制光源(BL)产生的光的显示面板(DP)；耦合到显示面板(DP)和光源(BL)的处理电路(P)，此处理电路(P)有用于接收输入信号(V1)的输入端，该输入信号表示将在显示面板(DP)上显示的图像像素的灰度级，方法包括-根据图像像素的灰度级选择(S)光源(BL)的调暗的亮度级；-根据调暗的亮度级调整(A)输入信号(V1)。
16.一种产品(PR)，包括如权利要求1所述显示装置(DD)和用于提供输入信号(V1)的信号处理电路(SPC)。
17.一集成电路(P)包括-用于接收输入信号(V1)的输入，该输入信号表示将在显示装置(DD)的显示面板(DP)上显示的图像像素的灰度等级，显示装置(DD)包括一可调整光源(BL)，显示面板(DP)具有调制源自光源(BL)的光的显示像素；-耦合到显示面板(DP)和光源(BL)的输出；-根据图像像素的灰度级选择光源(BL)的调暗的亮度级的选择装置(S)；和-根据调暗的亮度级调整输入信号(V1)的调整装置(A)。
全文摘要
显示装置(DD)，包括可调整光源(BL)，其显示像素调制源自光源(BL)的光的显示面板(DP)和耦合到显示面板(DP)和光源(BL)的处理电路(P)。处理电路有一输入端，用以接收代表将在显示面板上显示的图像像素灰度级的输入信号(V1)。处理器(P)包括根据图像像素的灰度级选择光源(BL)的调暗的亮度级的选择电路(S)，和根据调暗的亮度级调整输入信号(V1)的调整电路(A)。
文档编号G09G3/34GK1934614SQ200580009583
公开日2007年3月21日 申请日期2005年3月15日 优先权日2004年3月26日
发明者N·拉曼, G·J·赫克斯特拉 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司