图像显示装置及其控制方法

专利名称：图像显示装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种图像显示装置及其控制方法。
背景技术：
以前，由于液晶板为保持型驱动或者液晶板的响应时间慢，因此，图像显示装置存在如下称为“运动图像模糊”的问题，即在显示运动图像时可以看到视觉伪像或残留图像。作为一种减少液晶显示器的残留图像的技术，已知如下称为“插黑(black insertion)”的技术，即在图像显示之间插入黑色显示。另外，还有一种称为“背光闪烁(back lightblinking) ”的技术，其与液晶板上的图像的切换同步地控制背光灯的打开和关闭。关于插黑技术，日本特开2003-295156号公报公开了如下发 明利用温度传感器测定液晶板的温度，并且，由此测定的液晶板的温度越高，则相对而言，黑色图像显示段在一帧的时段内占据的比例(插黑率)越高。

发明内容
随着由环境变化而导致的板的温度的变化、以及由板的长期使用而导致的逐渐退化或老化等，液晶板的响应特性也发生改变。当液晶板的响应特性改变时，液晶的透射率对于向液晶元件施加的电信号的变化的响应特性将发生改变。图9是示出IPS(InPlaneSwitching，面内切换)型液晶板的响应特性根据其温度而改变的方式的图。图9示出了在如下情况下液晶板的亮度值的变化分别针对两种板温度(30摄氏度和10摄氏度)，液晶板上显示的图像从黑色图像改变为白色图像。图9中的(A)示出了图像信号的变化，图9中的⑶示出了在板的温度(以下也称为“板温度”)为30摄氏度的情况下液晶板的亮度值的变化，图9中的(C)示出了在板温度为10摄氏度的情况下液晶板的亮度值的变化。在图9中，公共横轴代表时间；tl表示图像的切换定时；t2和t3分别表示在板温度为30摄氏度的情况下、液晶的上升开始时间和上升结束时间(以下分别称为“液晶上升开始时间”和“液晶上升结束时间”)；t2’和t3’分别表示在板温度为10摄氏度的情况下、液晶的上升开始时间和上升结束时间。液晶上升开始时间是当从黑色图像显示切换到白色图像显示时、液晶板的亮度值超过液晶上升开始阈值的定时。液晶上升结束时间是当从黑色图像显示切换到白色图像显示时、液晶板的亮度值超过液晶上升结束阈值的定时。另外，将从液晶上升开始时间到液晶上升结束时间的时间段，视为液晶的响应时间(以下也称为“液晶响应时间”)。在图9所示的示例中，板温度为10摄氏度的情况下的液晶上升开始时间t2’，比板温度为30摄氏度的情况下的液晶上升开始时间t2晚。另外，板温度为10摄氏度的情况下的液晶的响应时间A t’( = t3’ -t2’ )，比板温度为30摄氏度的情况下的液晶的响应时间A t ( = t3_t2)长。为了通过背光闪烁以有效的方式减少运动图像的模糊，液晶板对图像信号的切换的响应、以及对打开/关闭背光灯的控制以精确的方式彼此同步地执行是很重要的。然而，如上所述，当液晶板的响应特性由于液晶板的温度变化、逐渐退化等而改变时，液晶板的响应和对打开及关闭背光灯的控制可能不会精确地彼此同步，由此使得无法有效地减少运动图像的模糊。因此，本发明提供一种图像显示装置及其控制方法，其中，即使在显示板的响应特性由于显示板的温度变化或逐渐退化(老化)而改变的情况下，也能够合适地减少运动图像的模糊。本发明的第一方面在于提供一种图像显示装置，其包括背光灯；显示板，其基于向其输入的图像数据，通过根据所输入的图像数据改变来自所述背光灯的光的透射率，来 显示图像；获得单元，其用于在所输入的图像数据已经改变的情况下，获得所述显示板的响应开始定时和响应结束定时；以及控制单元，其在所输入的图像数据已经改变的情况下，基于由所述获得单元获得的所述显示板的响应开始定时和响应结束定时，执行打开和关闭所述背光灯的控制；其中，所述控制单元根据作为从所述显示板的响应开始定时至所述显示板的响应结束定时的时间间隔的响应时间，改变所述背光灯的打开和关闭的定时。本发明的第二方面在于提供一种图像显示装置的控制方法，该图像显示装置具有背光灯以及显示板，所述显示板基于向其输入的图像数据、通过根据所输入的图像数据改变来自所述背光灯的光的透射率来显示图像，所述控制方法包括获得步骤，在所输入的图像数据已经改变的情况下，获得所述显示板的响应开始定时和响应结束定时；以及控制步骤，在所输入的图像数据已经改变的情况下，基于在所述获得步骤中获得的所述显示板的响应开始定时和响应结束定时，执行打开和关闭所述背光灯的控制，其中，在所述控制步骤中，根据作为从所述显示板的响应开始定时至所述显示板的响应结束定时的时间间隔的响应时间，改变所述背光灯的打开和关闭的定时。根据本发明，能够提供一种图像显示装置及其控制方法，其中，即使在显示板的响应特性由于显示板的温度变化或逐渐退化而改变的情况下，也能够合适地减少运动图像的模糊。通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。


图I是示出本发明的第一实施例中的图像显示装置的构造的框图。图2是示出本发明的第一实施例和第二实施例中的图像显示装置的操作的流程图。图3是本发明的第一实施例、第二实施例以及第三实施例中的校正的流程图。图4是第一实施例和第三实施例中的响应时间的确定的流程图。图5是示出第二实施例中的图像显示装置的构造的框图。图6是第二实施例中的响应时间的确定的流程图。图7是示出第三实施例中的图像显示装置的构造的框图。图8是示出第三实施例中的图像显示装置的操作的流程图。图9示出了由于环境变化而导致的响应时间的变化的示例。图10示出了液晶的响应时间、以及背光灯的点亮控制的变化的示例。
具体实施例方式(第一实施例)下面将描述本发明的第一实施例。图I是本发明适用的图像显示装置的系统构造的示意图。输入信号源100是输出图像信号的设备，例如广播接收设备、诸如DVD播放机的回放系统、图片记录系统以及个人计算机等。显示控制设备101包括输入从输入信号源100输出的图像信号的输入单元202、以及将图像信号输出至液晶板102的图像输出单元205。另外，显示控制设备101还包括输入由板正面亮度测定单元103输出的测定的亮度信息的测定控制单元209、将驱动控制信号输出至背光灯104的灯光控制单元212。液晶板102在预定的显示区域内具有以矩阵形式布置的多个像素，并通过根据从显示控制设备101输入的图像信号改变来自背光灯104的光的透射率，来显示图像。 这里，请注意，本发明能够适用于任何显示板等，即使其不是液晶板，但只要其是需要背光灯且响应时间长到某一程度的快门系统的保持型驱动显示板即可。板正面亮度测定单元103测定液晶板102的显示区域中的预定的待测区域(例如，显示区域的中心部分、或者显示区域的上端的中心部分)的亮度，并将测定结果作为测定的亮度信息输出至测定控制单元209。板正面亮度测定单元103例如是亮度传感器，并且可以被固定到液晶板102的显示区域的上端的中心部分。作为另选方案，可以如下构造板正面亮度测定单元103 :使其嵌入用于覆盖液晶板102的周边部分的盖子的内部，并且仅在必要时能够被拉出到显示区域的中心部分。背光灯104具有一个或多个照射液晶板102的光源，并且根据从显示控制设备101输入到其中的驱动控制信号来控制光源的打开/关闭。作为示例，可以将CCFL(冷阴极荧光灯)、RGB-LED (发光二极管)以及白色LED等描述为光源，并且可以使用光导型和直下型中的任意一种。另外，还可以用如下方式构造背光灯104 :使其划分为多个块，并能够以逐个块来独立控制各块的光源的发光状态(发光强度)的局部调光方式控制背光灯104。在本实施例的图像显示装置中，在输入至液晶板102的图像信号已被改变的情况下，以如下方式执行背光控制(背光闪烁)基于液晶板102的响应特性来打开和关闭背光灯104。更具体地说，与切换图像信号时的液晶板的亮度的液晶上升开始时间(响应开始定时)和液晶上升结束时间(响应结束定时)同步地，来点亮或熄灭(打开或关闭)背光灯104。也就是说，在作为从液晶上升开始时间到液晶上升结束时间的时间间隔(即，从响应开始定时到响应结束定时的时间间隔)的响应时间熄灭(关闭)背光灯104。稍后将描述使背光灯104的背光闪烁与液晶的响应同步的方法。在此将利用背光闪烁来执行伪脉冲显示，从而能够减少运动图像的模糊。这里，请注意，为了更加有效地减少运动图像的模糊，可以执行插黑，其中，在图像信号的一帧的部分显示时段中执行黑色图像显示。可以根据如下方法执行插黑使得一帧的一部分形成为条状或带状黑色图像，然后在一帧的显示时段内移动带状黑色图像的位置。在背光闪烁中，可以熄灭(关闭)与黑色图像的显示区域相对应的位置处的部分背光。显示控制设备101配备有CPU 201、输入单元202、图像处理单元203、合成单元204、图像输出单元205、补片图像生成单元206以及板显示时间测定单元207。显示控制设备101还配备有校正指示单元208、测定控制单元209、响应时间确定单元210、背光设置单元211以及灯光控制单元212。CPU 201控制显示控制设备101的整体操作。未例示的ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)以及定时器连接至CPU 201。CPU 201执行存储在ROM中的程序，使用RAM作为工作存储器，并利用定时器执行时间管理。输入单元202对从输入信号源100输入至其中的图像信号进行解码，并将图像数据输出至图像处理单元203。图像处理单元203对从输入单元202输入的图像数据应用诸如高清晰度处理的图像处理，之后将由此处理的图像数据输出至合成单元204。 合成单元204用于将从补片图像生成单元206 (稍后描述)输入的补片图像的图像数据叠加在从图像处理单元203输入的图像数据上，并将其输出至图像输出单元205。图像输出单元205将从合成单元204输入的图像数据输出至液晶板102，同时，将垂直同步信号输出至灯光控制单元212和响应时间确定单元210。补片图像生成单元206基于从稍后描述的响应时间确定单元210输入的补片信息生成补片图像的图像数据，并将其输出至合成单元204，同时，将补片输出定时信号输出至响应时间确定单元210。这里，补片信息是指定要生成的补片图像的颜色、大小、显示位置等的信息。补片输出定时信号是与补片图像数据向合成单元204的输出同步的信号。在液晶板102开始显示图像之后，板显示时间测定单元207利用CPU201配备的定时器测定经过的时间(板显示时间段)，并将其作为板显示时间信息输出至校正指示单元208。例如，板显示时间测定单元207通过将图像输出单元205开始向液晶板102输出图像数据的时刻设置为0，开始测定时间段。校正指示单元208从输入自板显示时间测定单元207的板显示时间信息中获得板显示时间段。在已经确定板显示时间段增加了预定时间段的情况下，校正指示单元208向响应时间确定单元210发出改变(校正)背光灯的点亮和熄灭(打开和关闭)的定时的指令。根据液晶板102的温度没有发生大到某一程度的改变的板显示时间段，来决定该预定时间段，并且，通过测定来决定该预定时间段并将其预先保持在ROM中。基于从板正面亮度测定单元103输入的测定的亮度信息，测定控制单元209测定液晶板102的待测区域的亮度，并将由此获得的亮度值输出至响应时间确定单元210。当从校正指示单元208接收到背光灯的点亮(打开)定时的校正指令时，响应时间确定单元210将用于测定的背光灯驱动控制信息输出至稍后详细描述的背光设置单元211，同时，将补片信息输出至补片图像生成单元206。这里，用于测定的背光灯驱动控制信息，是适用于与液晶板102的待测区域相对应的位置处的背光灯的驱动控制的背光灯驱动控制信息。背光灯驱动控制信息是关于背光灯的打开和关闭控制的设置信息，并且包括闪烁开始时间信息和闪烁时间段信息。这里，闪烁开始时间代表灯光控制单元212针对垂直同步信号延迟背光闪烁驱动控制的开始定时的时间段，稍后将对此进行详细描述。闪烁时间段信息代表背光闪烁驱动控制中的背光灯104的打开时间段和关闭时间段。在用于测定的背光灯驱动控制信息中，闪烁开始时间为0，并且闪烁时间段信息中的关闭时间段为O。也就是说，当测定液晶板102的待测区域的亮度值以校正背光灯的打开定时时，持续打开与待测区域相对应的位置处的背光灯。另外，响应时间确定单元210基于从补片图像生成单元206输入的补片输出定时信号、从图像输出单元205输入的垂直同步信号以及从测定控制单元209输入的亮度值，生成响应时间信息。这里，响应时间信息是针对液晶的响应时间的信息(关于液晶上升开始时间和液晶上升结束时间的信息)。稍后将描述生成响应时间信息的方法的详情。响应时间确定单元210将响应时间信息输出至背光设置单元211。背光设置单元211将从响应时间确定单元210输入的背光灯驱动控制信息转换为背光灯驱动控制数据，并将其输出至灯光控制单元212。这里，背光灯驱动控制数据是供灯光控制单元212驱动背光灯104使用的控制数据。在开启图像显示装置的电源的情况下，背光设置单元211从ROM中读出默认或初始设置的背光灯驱动控制信息，将由此读出的默认或初始设置的背光灯驱动控制信息转换为背光灯驱动控制数据，并将其输出至灯光控制单元212。而且，在校正背光灯的打开定时时，背光设置单元211基于从响应时间确定单元 210输入的响应时间信息修改或编辑背光灯驱动控制信息。然后，背光设置单元211将由此修改的背光灯驱动控制信息转换为背光灯驱动控制数据，并将其输出至灯光控制单元212，同时，将由此修改的背光灯驱动控制信息保存或存储到ROM中。灯光控制单元212基于背光设置单元211设置的背光灯驱动控制数据，与从图像输出单元205输入的垂直同步信号同步地执行背光闪烁驱动控制。在本实施例的背光闪烁中，在自垂直同步信号起经过了闪烁开始时间的时刻，关闭背光灯104，然后，在自上述时刻经过了闪烁时间段信息中指定的关闭时间段的时刻，打开背光灯104。接下来，利用图2所示的流程图来描述显示控制设备101的操作。当用户进行图像显示装置的电源接通操作时，通过CPU 201进行的该流程图的处理开始。板显示时间测定单元207测定板显示时间段，并将由此获得的板显示时间信息输出至校正指示单元208 (步骤 S301)。校正指示单元208基于从板显示时间测定单元207获得的板显示时间信息，确定板显示时间段是否增加了预定时间段(步骤S302)。在板显示时间段尚未增加预定时间段的情况下，该流程图的处理结束。另一方面，在板显示时间段增加了预定时间段的情况下，校正指示单元208向响应时间确定单元210发出校正背光灯的打开定时的指令(步骤S303)。例如，在将阈值设置为10秒的情况下，每当板显示时间段经过10秒时，校正指示单元208便向响应时间确定单元210发出校正背光灯的打开定时的指令。接下来，将基于图3所示的流程图和图10的时序图，来描述背光灯驱动控制中的校正的详情。图3是示出背光灯的打开定时的校正过程的流程图。图10示出了在液晶板102上显示的图像从黑色补片图像改变为白色补片图像的情况下、液晶板的亮度值的变化以及背光灯的打开/关闭的变化。图10中的(A)示出了图像信号。图10中的(B)示出了在上次校正中液晶板的亮度值的变化，图10中的(C)示出了基于由上次校正决定的背光灯驱动控制信息的背光灯104的打开/关闭的状态的变化。图10中的⑶示出了液晶板的亮度值的当前(本次)变化，图10中的(E)示出了基于由本次校正决定的背光灯驱动控制信息的背光灯104的打开/关闭的状态的变化。在图10中，公共横轴代表时间，tl为黑色补片图像切换为白色补片图像的定时，即在白色补片图像显示在液晶板102上时输出的垂直同步信号的定时。t2和t3分别表示上次校正中的液晶上升开始时间和液晶上升结束时间，t2’和t3’分别表示当前(本次)液晶上升开始时间和当前(本次)液晶上升结束时间。如图10所示，与执行上次校正的时间相比较，本次改变了液晶板的响应特性，使得液晶上升开始时间变慢，响应时间变长。这是由于上次校正时间与本次之间的液晶板的温度差或环境温度差所导致的。当基于由上次校正决定的背光灯驱动控制信息执行背光闪烁时，使背光灯104关闭的时间段将变为从t2至t3的时间段，但是本次液晶板的响应时间为从t2’至t3’的时间段。为此，当在本次操作环境中执行基于由上次校正决定的背光灯驱动控制信息的背 光灯闪烁时，背光灯104的关闭时间段与液晶板的响应时间相互不匹配。因此，通过根据液 晶板的本次响应特性改变或修改背光灯的打开定时，改变或修改背光灯驱动控制信息，使得背光灯104的关闭时间段与本次液晶板的响应时间相互匹配，如图10的(E)所示。下文中，将描述背光灯的打开定时的校正的详情。当校正指示单元208向响应时间确定单元210发出校正背光灯的打开定时的指令时，响应时间确定单元210在步骤S401中确定液晶板102的本次响应时间(At’)。稍后将描述响应时间的确定方法的详情。在步骤S402中，响应时间确定单元210读入在上次校正中被保存或存储在ROM中的液晶板102在上次校正中的响应时间(At)，并将其与在步骤S401确定的液晶板102的本次响应时间(At’)相比较。响应时间确定单元210计算上次校正中的响应时间At与本次响应时间At’之间的差(即，响应时间的变化量)(=I At’-At|)，并确定响应时间的变化量是否超过阈值。通过运动图像的模糊程度超过预先决定的可接受水平的响应时间的变化量，来决定该阈值，该运动图像的模糊是由液晶板102的响应特性的变化导致的、液晶的响应时间与背光闪烁之间的同步偏差而生成的。阈值可以预先保持在ROM中。这里，将响应时间的变化量的阈值设置为5ms。在响应时间的变化量没有超过阈值的情况下，该流程图的处理结束。另一方面，在响应时间的变化量超过阈值的情况下，响应时间确定单元210的处理进行到步骤S403中的处理。在步骤S403中，响应时间确定单元210利用在步骤S401中确定的本次响应时间信息，更新已经在上次校正中保存的响应时间信息。响应时间确定单元210将由此更新的响应时间信息输出至背光设置单元211。背光设置单元211基于更新后的响应时间信息，计算本次液晶上升开始时间t2’与垂直同步信号的定时tl的时间间隔Atd’( = t2’ -tl),并利用由此获得的时间间隔更新闪烁开始时间。另外，背光设置单元211利用本次响应时间At’更新闪烁时间段信息中的关闭时间段。在步骤S404中，背光设置单元211利用更新后的闪烁开始时间和更新后的关闭时间段，来更新在上次校正中决定的背光灯驱动控制信息。背光设置单元211将由此更新的背光灯驱动控制信息转换为背光灯驱动控制数据，并将其输出至灯光控制单元212。灯光控制单元212基于从背光设置单元211输入的背光灯驱动控制数据驱动背光灯104。也就是说，灯光控制单元212在定时t2’驱动背光灯104使其关闭，t2’相对于从图像输出单元205输入至灯光控制单元212的垂直同步信号(tl)延迟了更新后的闪烁开始时间Atd’。然后，在自定时t2’经过了更新后的关闭时间段At的定时t3’打开背光灯104。结果，以如下方式驱动背光灯104 :与液晶的本次响应时间同步地切换背光灯104的打开/关闭状态，如图10的(E)所示。在步骤S405中，响应时间确定单元210将已经通过校正改变或修改的背光灯驱动控制信息存储到ROM中。以此方式，根据液晶板的当前液晶上升开始时间和当前液晶上升结束时间，来改变背光灯104的打开和关闭的定时。接下来，将利用图4所示的流程图描述响应时间的确定方法的详情。当响应时间的确定处理开始时，响应时间确定单元210以如下方式设置背光设置单元211 :基于用于测定的背光灯驱动控制信息执行与待测区域相对应的背光灯的驱动控制(步骤S501)。用于测定的背光灯驱动控制信息是闪烁开始时间为0且关闭时间段为0的背光灯驱动控制信息。持续打开应用用于测定的背光灯驱动控制信息的背光灯104。在步骤S502中，响应时间确定单元210将指定大小和位置足以覆盖要由板正面亮度测定单元103测定的区域的黑色图像(黑色补片图像)的补片信息输出至补片图像生成单元206。补片图像生成单元206基于已经从响应时间确定单元210输入的补片信息生成补片图像，并将其输出至合成单元204，同时，补片图像生成单元206将补片输出定时信号输出至响应时间确定单元210。该补片输出定时信号成为响应时间的确定处理中的第一补片输出定时信号。合成单元204用于将从补片图像生成单元206输入的黑色补片图像的图像数据叠 加在从图像处理单元203输入的图像数据上，并将由此获得的合成图像数据输出至图像输出单元205。图像输出单元205将合成图像数据输出至液晶板102，同时，将垂直同步信号输出至响应时间确定单元210。在步骤S503中，在自第一补片输出定时信号被输入响应时间确定单元210的时刻经过了固定时间段之后，响应时间确定单元210将指定大小和位置足以覆盖待测区域的白色图像(白色补片图像)的补片信息输出至补片图像生成单元206。这里，固定时间段是从黑色补片图像显示在液晶板102上的时刻直到液晶板的响应稳定为止的时间段，并且例如可以将该固定时间设置为100ms。补片图像生成单元206基于已经从响应时间确定单元210输入的补片信息生成补片图像，并将其输出至合成单元204，同时，补片图像生成单元206将补片输出定时信号输出至响应时间确定单元210。该补片输出定时信号成为响应时间的确定处理中的第二补片输出定时信号。合成单元204用于将从补片图像生成单元206输入的白色补片图像的图像数据叠加在从图像处理单元203输入的图像数据上，并将由此获得的合成图像数据输出至图像输出单元205。图像输出单元205将合成图像数据输出至液晶板102，同时，将垂直同步信号输出至响应时间确定单元210。当在接收到第二补片输出定时信号之后立即接收垂直同步信号时，响应时间确定单元210以固定周期、固定次数(例如，Ims周期50次)从测定控制单元209获得亮度值。响应时间确定单元210根据从测定控制单元209获得的固定数量的亮度值Lum(t)，来决定最小亮度值Lumjnin和最大亮度值Lumjnax (步骤S505)。这里，亮度值Lum (t)代表响应时间确定单元210在时刻t从测定控制单元209获得的亮度值。
在步骤S506中，响应时间确定单元210计算液晶的上升开始时间t_rise_start和液晶的上升结束时间t_rise_end,作为满足如下关系表达式的定时。(公式1)Lum(t_rise_start) = (Lum_max-Lum_min)x th_rise_start+Lum_minLum(t_rise_end) = (Lum_max-Lum_min)x th_rise_end+Lum_min这里，上升开始阈值th_rise_start和上升结束阈值th_rise_end分别为固定值，其中例如，将上升开始阈值设置为0. l(th_rise_start = 0. I)，将上升结束阈值设置为0.9(th_rise_end = 0. 9)。根据液晶板102的一般响应特性决定上升开始阈值和上升结束阈值。响应时间确定单元210确定由上述表达式计算的液晶上升开始时间t_rise_start和液晶上升结束时间t_riSe_end为当前液晶上升开始时间t2'和当前液晶上升结束时间t3'。这里，请注意，在液晶板的端部，黑色补片图像和白色补片图像优选被显示得小。例如，可以在与布置在液晶板102的显示区域的上端的中心部分的板正面亮度测定单元103相对的位置处，在液晶板102的显示区域中将黑色补片图像和白色补片图像显示得小。当以此方式在液晶板的一端将黑色补片图像和白色补片图像显示得小时，用户可以将期望的图像显示在液晶板的显示区域的其他部分，因此，无需干扰或中断用户的工作或操作。另夕卜，可以在不使用显示控制设置101时执行图4中的响应时间的确定处理。例如，如果在发出图2的步骤S303中的校正指令时正在使用显示控制设置101，则图3和图4的处理被暂时中断，然后，在显示控制设置101的使用结束之后(即，在进行切断电源的操作之后)，可以执行图3和图4的处理。而且，在本实施例中，描述了在显示黑色补片图像之后显示白色补片图像的示例，但是，可以通过在显示白色补片图像之后显示黑色补片图像，来确定液晶板的响应时间。此外，可以通过在显示黑色补片图像之后显示灰色(灰白色)补片图像、或者在显示灰色(灰白色)补片图像之后显示黑色补片图像，来确定液晶板的响应时间。作为另选方案，可以通过在显示灰色(灰白色)补片图像之后显示白色补片图像、或者在显示白色补片图像之后显示灰色(灰白色)补片图像，来确定液晶板的响应时间。此外，可以通过在显示深灰色(深灰白色)补片图像之后显示浅灰色(浅灰白色)补片图像、或者在显示浅灰色(浅灰白色)补片图像之后显示深灰色(深灰白色)补片图像，来确定液晶板的响应时间。在本实施例中，在从上次校正起液晶板的响应时间的变化超过阈值的情况下，根据当前的液晶板的响应特性改变背光灯驱动控制信息。结果，即使在改变液晶板的响应特性的情况下，也能够通过以高精度使背光闪烁的关闭时间段与液晶板的响应时间同步，从而能够合适地减少运动图像的模糊。这里，请注意，尽管在本实施例中，将从图像处理单元203输出的图像数据与补片图像的图像数据相合成，但是也可以进行如下构造，即使得将输入图像处理单元203之前的图像数据可以与补片图像的图像数据相合成。在本实施例中，描述了如下示例在使用分别作为固定值的上升开始阈值和上升结束阈值的同时基于以上公式1，来确定当前的液晶的响应时间，并且校正背光灯的打开定时，使其与由此确定的响应时间相匹配。然而，背光灯的打开时间的校正方法不限于此。例如，可以针对运动图像的模糊最明显的时间段，将计算出的用于抑制由于背光闪烁而导致的闪烁的发生的时间段，设置为关闭时间段。
另外，在通过校正改变了背光闪烁的关闭时间段的情况下，可以改变显示的亮度，因此，还适合于通过根据关闭时间段等的改变来改变背光灯的电流值，以使显示的亮度固定。(第二实施例)下面将描述本发明的第二实施例。图5是本发明适用的图像显示装置的系统构造的示意图。下文中，将主要针对与第一实施例的差异来描述第二实施例。第二实施例与第一实施例之间的主要差异是执行背光灯的打开定时的校正的定时(条件)、以及当前的液晶板的响应时间的确定方法。在第一实施例中，在图像开始显示在液晶板102上之后经过的 时间超过阈值时执行校正，但是在第二实施例中，每当从出厂时开始积算(integrate)的液晶板102的显示时间段(累积显示时间段)经过以阶梯方式设置的多个阈值中的一个时执行校正。可以从图像显示装置首次上电的时刻起，测定累积显示时间段。另外，在第一实施例中，根据在液晶板上显示用于测定的图像时的实际亮度值的测定值，确定当前的液晶板102的响应时间，但是，在第二实施例中，根据其累积显示时间段来估计当前的液晶板102的响应时间。根据由此估计的当前的液晶板102的响应时间改变或修改背光灯的打开/关闭的定时的特征，与第一实施例相同。显示控制设备601包括输入从输入信号源100输出的图像信号的输入单元202、以及将图像信号输出至液晶板102的图像输出单元705。另外，显示控制设备601将驱动控制信号从灯光控制单兀212输出至背光灯104,由此驱动背光灯104。显不控制设备601配备有CPU 201、输入单元202、图像处理单元703、图像输出单元705、板显示时间测定单元707、校正指示单元708、响应时间确定单元710、背光设置单元211以及灯光控制单元212。图像处理单元703对从输入单元202输入的图像数据应用诸如高清晰度处理的图像处理，之后将由此处理的图像数据输出至图像输出单元705。图像输出单元705将从图像处理单元703输入的图像数据输出至液晶板102，同时，将垂直同步信号输出至灯光控制单元 212。通过利用CPU 201配备的定时器以及存储在ROM中的累积显示时间段，板显示时间测定单元707测定从图像显示装置的出厂时起直到当前时间的累积显示时间段，并将其作为板显示时间信息输出至校正指示单元708。通过从首次接通电源的时刻(即，液晶板102首次显示图像的时刻、或者出厂时)起累积或积算图像显示在液晶板102上的时间，来计算累积显示时间。例如，当接通图像显示装置的电源时,板显示时间测定单元707从ROM中读出直到该时刻的累积显示时间段，同时，从启动装置起，开始利用定时器对液晶板102的图像显示时间段进行计数，即对累积显示时间段的增量进行计数。然后，在切断图像显示装置的电源时，板显示时间测定单元707获得直到该时刻的累积显示时间段，将其存储在ROM中，并更新现有的累积显示时间段。将出厂时的累积显示时间段的初始值设置为O。校正指示单元708从输入自板显示时间测定单元707的板显示时间信息中获得累积显示时间段，并确定累积显示时间段是否达到阈值。这里，以阶梯方式将多个值设置为阈值，并且，在确定累积显示时间段达到某一阈值之后，校正指示单元708在后续阶段或步骤中将现有阈值改变为新的阈值，之后，确定累积显示时间段是否达到由此改变的阈值。
每当累积显示时间段达到多个阶梯阈值中的一个时，校正指示单元708向响应时间确定单元710发出校正背光灯的打开定时的指令。通过运动图像的模糊程度超过预先决定的可接受水平的累积显示时间段，来决定各阈值，该运动图像的模糊是由液晶板102的响应特性随时间的变化导致的、液晶的响应时间与背光闪烁之间的同步偏差而生成的。这些阈值被预先保持在ROM中。例如，在将阈值分别设置为10000小时、20000小时、25000小时、28000小时以及30000小时的情况下，首先，当累积显示时间段达到10000小时时，执行背光灯的打开定时的校正。然后，在液晶板102的图像显示时间段增加10000小时并且累积显示时间段达到20000小时的时刻，再次执行背光灯的打开定时的校正。之后，在液晶板102的图像显示时间段又增加5000小时并且累积显示时间段达到25000小时的时刻，再次执行背光灯的打开定时的校正。响应时间确定单元710根据从板显示时间测定单元707输入的板显示时间信息， 获得累积显示时间段，并参照存储在ROM中的响应时间估计表、根据由此获得的累积显示时间段，确定液晶板的响应时间。这里，响应时间估计表是累积显示时间段与根据累积显示时间段估计的液晶板的响应特性(液晶上升开始时间、液晶上升结束时间、响应时间)相关联的表。这种表是通过测定预先准备好的，并且保持在ROM中。响应时间确定单元710将由此确定的液晶板的响应时间作为响应时间信息输出至背光设置单元211。接下来，利用图2所示的流程图来描述显示控制设备601的操作。这里，请注意，在本实施例中，将图2的“板显示时间段”读为“累积显示时间段”。当用户进行图像显示装置的电源接通操作时，通过CPU 201进行的该流程图的处理开始。板显示时间测定单元707测定累积显示时间段，并将其作为板显示时间信息输出至校正指示单元708 (步骤S301)。校正指示单元708根据从板显示时间测定单元707获得的板显示时间信息，获得累积显示时间段，并确定累积显示时间段是否达到阈值(步骤S302)。在累积显示时间段尚未达到阈值的情况下，该流程图的处理结束。另一方面，在累积显示时间段已达到阈值的情况下，校正指示单元708向响应时间确定单元710发出校正背光灯的驱动控制的指令(步骤S303)。类似于第一实施例，根据图3的流程图执行背光灯的打开定时的校正。然而，与第一实施例不同的是，根据稍后描述的图6的流程图执行步骤S401中的响应时间的确定处理。这里，请注意，可以将在步骤S302的确定中使用的累积显示时间段的阈值(称为A)设置为如下累积显示时间段其中，由于液晶板102的切换时间而导致的响应时间的变化量，超过在第一实施例的步骤S402的确定中使用的响应时间的变化量的阈值(称为B)。在这种情况下，在步骤S302中累积显示时间段超过阈值A的时刻，能够确定液晶板102的响应时间的变化量超过了阈值B，因此，在图3的流程图中，可以省略步骤S402的确定处理。换句话说，在这种情况下，当确定累积显示时间段超过了阈值A时，总是执行校正。接下来，将利用图6所示的流程图，描述响应时间的确定处理的详情。响应时间确定单元710从输入自板显示时间测定单元707的板显示时间信息中，获得直到当前时刻的累积显示时间(步骤S801)。
参照响应时间估计表，响应时间确定单元710计算与直到当前时刻的累积显示时间段相对应的液晶板102的响应时间，并将其作为响应时间信息输出至背光设置单元211(步骤 S802)。如上所述，在根据累积显示时间段确定液晶板102的响应时间的变化量超过阈值的情况下，响应时间确定单元710根据当前的液晶板的响应特性改变或修改背光灯驱动控制信息。结果，即使在液晶板的响应特性由于长期使用而改变的情况下，也能够以高精度使背光闪烁的关闭时间段与液晶板的响应时间同步，从而能够合适地减少运动图像的模糊，而与液晶板的使用时段无关。另外，通过基于液晶板的累积显示时间段的估计、而不测定液晶板的亮度值，来获得当前的液晶板的响应时间，因此能够利用简单的构造进行校正。这里，请注意，尽管描述了如下示例，即基于预先决定的多个阶梯阈值与累积显示时间段之间的比较、进行关于是否需要执行校正的确定，但是，可以以固定周期(例如，每 3000小时一次)进行校正。(第三实施例)下面将描述本发明的第三实施例。图7是本发明适用的图像显示装置的系统构造的示意图。下文中，将主要针对与第一实施例的差异来描述第三实施例。第三实施例与第一实施例之间的主要差异是执行背光灯的打开定时的校正的定时(条件)。在第一实施例中，在图像开始显示在液晶板102上之后经过的时间段超过阈值的情况下执行校正，但是在第三实施例中，在从上次执行校正的时刻起的液晶板102的温度(下文中还称为“板温度”)的变化量超过阈值的情况下执行校正。显示控制设备901包括输入从输入信号源100输出的图像信号的输入单元202、以及将图像信号输出至液晶板102的图像输出单元205。另外，显示控制设备901还包括输入由板正面亮度测定单元103输出的测定的亮度信息、还输入由板温度测定单元1005输出的温度信息的测定控制单元1009。此外，显示控制设备901将驱动控制信号从灯光控制单元212输出至背光灯104。板温度测定单元1005测定液晶板102的温度，并将其作为温度信息输出至测定控制单元1009。测定控制单元1009根据从板温度测定单元1005输入的温度信息计算板温度，并将其输出至校正指示单元1008。基于从板正面亮度测定单元103输入的测定的亮度信息，测定控制单元1009计算液晶板102的待测区域的亮度值，并将其输出至响应时间确定单元210。校正指示单元1008进行从测定控制单元1009输入的本次板温度与存储在ROM中的上次校正中的板温度之间的比较，并确定其变化量(即板温度的变化量)是否超过阈值。在板温度的变化量超过阈值的情况下，校正指示单元1008向响应时间确定单元210发出校正背光灯的打开定时的指令，同时，将本次板温度存储在ROM中。这里，通过运动图像的模糊程度超过预先决定的可接受水平的板温度的变化量，来决定板温度的变化量的阈值，该运动图像的模糊是由液晶板102的响应特性的变化(由板温度的变化引起)导致的、液晶的响应时间与背光闪烁之间的同步偏差而生成的。该阈值随着板温度而改变。例如，将10至30摄氏度范围内的板温度的变化量的阈值设置为±5摄氏度，将30至60摄氏度范围内的板温度的变化量的阈值设置为±10摄氏度。通过测定预先准备板温度与对应于板温度的阈值相互关联的表，并将该表保持在ROM中。
接下来，将利用图8所示的流程图描述显示控制设备901的操作。当用户进行图像显示装置的电源接通操作时，通过CPU 201进行的该流程图的处理开始。测定控制单元1009基于从板温度测定单元1005输入的板温度信息，获得当前板温度，并将其输出至校正指示 单元1008 (步骤S1001)。校正指示单元1008进行存储在ROM中的上次校正的板温度与本次板温度之间的比较，并确定板温度的变化量是否超过了阈值(S1002)。在板温度的变化量尚未超过阈值的情况下，该流程图的处理结束。另一方面，在板温度的变化量超过了阈值的情况下，校正指示单元1008向响应时间确定单元210发出校正背光灯的打开定时的指令(步骤S303)。根据校正指示单元1008的校正指令，响应时间确定单元210类似于第一实施例地确定当前液晶板102的响应时间(参见图4)，并根据由此确定的当前液晶板102的响应时间校正背光灯的打开定时(参见图3)。背光设置单元211确定是否通过校正改变了背光灯驱动控制信息(即，已经执行了步骤S404中的处理)(步骤SI 104)。在通过校正没有改变背光灯驱动控制信息的情况下，该流程图的处理结束。另一方面，在通过校正改变了背光灯驱动控制信息的情况下，响应时间确定单元将本次的板温度保存或存储在ROM中(步骤SI 105)。这里，请注意，可以将在步骤S1102的确定中使用的板温度的变化量的阈值(称为C)设置为如下板温度的变化量，在产生该变化量时，由于液晶板102的温度变化导致的响应时间的变化量超过在第一实施例的步骤S402的确定中使用的响应时间的变化量的阈值(称为B)。在这种情况下，在步骤SI 102中板温度的变化量超过阈值C的时刻，能够确定液晶板102的响应时间的变化量超过阈值B，因此，在图3的流程图中，可以忽略步骤S402的确定处理。换句话说，在这种情况下，当确定板温度的变化量超过阈值C时，总是执行校正。如上所述，在根据液晶板102的温度变化确定液晶板的响应时间的变化超过其阈值的情况下，响应时间确定单元210根据当前的液晶板的响应特性改变或修改背光灯驱动控制信息。结果，即使在液晶板的响应特性由于其温度变化而改变的情况下，也能够以高精度使背光闪烁的关闭时间段与液晶板的响应时间同步，从而能够合适地减少运动图像的模糊，而与液晶板的温度无关。请注意，类似于第一实施例，可以基于板正面亮度测定单元103的测定结果执行步骤S401中的响应时间的确定。作为另选方案，可以参照存储在ROM中的响应时间估计表，来确定与当前液晶板102的温度相对应的液晶板102的响应时间。这里，响应时间估计表是板温度与液晶板的响应特性(响应时间、液晶上升开始时间、液晶上升结束时间等)相关联的表。这种表是通过测定等预先准备好的，并且保持在ROM中。虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。
权利要求
1.ー种图像显示装置，其包括 背光灯； 显示板，其基于向其输入的图像数据，通过根据所输入的图像数据改变来自所述背光灯的光的透射率，来显示图像； 获得单元，其用于在所输入的图像数据已经改变的情况下，获得所述显示板的响应开始定时和响应结束定时；以及 控制单元，其在所输入的图像数据已经改变的情况下，基于由所述获得单元获得的所述显示板的响应开始定时和响应结束定时，执行打开和关闭所述背光灯的控制； 其中，所述控制単元根据作为从所述显示板的响应开始定时至所述显示板的响应结束定时的时间间隔的响应时间，改变所述背光灯的打开和关闭的定吋。
2.根据权利要求I所述的图像显示装置，其中，在由所述获得单元获得的本次的所述显示板的响应时间、与在上次进行的所述背光灯的打开和关闭的定时改变时由所述获得单元获得的所述显示板的响应时间之差超过阈值的情况下，所述控制单元改变所述背光灯的打开和关闭的定吋。
3.根据权利要求I或2所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括 测定单元，其用于测定在所述显示板开始显示图像之后经过的时间， 其中，每当由所述测定単元測定的经过时间增加预定时间段时，所述控制単元改变所述背光灯的打开和关闭的定吋。
4.根据权利要求I或2所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括 计算单元，其用于计算累积显示时间段，该累积显示时间段是通过从所述显示板首次显示图像的时刻起、对所述显示板显示图像的时间段进行积算而获得的值； 其中，每当由所述计算単元计算的所述累积显示时间段达到以阶梯方式设置的多个阈值中的ー个时，所述控制单元改变所述背光灯的打开和关闭的定吋。
5.根据权利要求I或权利要求2所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括 温度测定单元，其用于测定所述显示板的温度； 在由所述温度测定单元測定的本次的所述显示板的温度、与在上次进行的所述背光灯的打开和关闭的定时改变时由所述温度测定单元測定的所述显示板的温度之差超过阈值的情况下，所述控制单元改变所述背光灯的打开和关闭的定吋。
6.根据权利要求I或权利要求2所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括 亮度测定单元，其用于测定所述显示板的预定待测区域的亮度， 其中，在所述背光灯总被打开的状态下输入显示在待测区域上的图像从黑色图像切換为白色图像的图像数据的情况下，所述获得単元基于由所述亮度测定单元測定的待测区域的亮度值的变化，获得所述显示板的响应开始定时和响应结束定时。
7.根据权利要求I或权利要求2所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括 计算单元，其用于计算累积显示时间段，该累积显示时间段是通过从所述显示板首次显示图像的时刻起、对所述显示板显示图像的时间段进行积算而获得的值；以及 存储单元，其用于存储将所述累积显示时间段与所述显示板的响应开始定时及响应结束定时相关联的表； 其中，參照存储在所述存储単元中的表，所述获得単元根据由所述计算单元计算出的、所述累积显示时间段，获得所述显示板的响应开始定时和响应结束定时。
8.根据权利要求I或权利要求2所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括 温度测定单元，其用于测定所述显示板的温度；以及 存储单元，其用于存储将所述显示板的温度与所述显示板的响应开始定时及响应结束定时相关联的表， 其中，參照存储在所述存储単元中的表，所述获得単元根据由所述温度测定单元測定的所述显示板的温度，获得所述显示板的响应开始定时和响应结束定时。
9.根据权利要求I或权利要求2所述的图像显示装置，其中，所述显示板是液晶板。
10.ー种图像显示装置的控制方法，该图像显示装置具有背光灯以及显示板，所述显示板基于向其输入的图像数据、通过根据所输入的图像数据改变来自所述背光灯的光的透射率来显示图像，所述控制方法包括 获得步骤，在所输入的图像数据已经改变的情况下，获得所述显示板的响应开始定时和响应结束定时；以及 控制步骤，在所输入的图像数据已经改变的情况下，基于在所述获得步骤中获得的所述显示板的响应开始定时和响应结束定时，执行打开和关闭所述背光灯的控制， 其中，在所述控制步骤中，根据作为从所述显示板的响应开始定时至所述显示板的响应结束定时的时间间隔的响应时间，改变所述背光灯的打开和关闭的定吋。
全文摘要
本发明提供一种图像显示装置及其控制方法。该图像显示装置包括获得单元，其用于在要输入的图像数据已经改变的情况下，获得显示板的响应开始定时和响应结束定时；以及控制单元，其在所输入的图像数据已经改变的情况下，基于由所述获得单元获得的所述显示板的响应开始定时和响应结束定时，执行打开和关闭所述背光灯的控制；其中，所述控制单元根据作为从所述显示板的响应开始定时至所述显示板的响应结束定时的时间间隔的响应时间，改变所述背光灯的打开和关闭的定时。
文档编号G09G3/34GK102651202SQ20121004461
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月24日 优先权日2011年2月28日
发明者上村吉与博, 吉川辉树 申请人:佳能株式会社