专利名称：液晶显示器动态对比加强方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于影像画面的动态对比加强方法，特别是可动态的利用背光调整单元以及动态信号强度调整单元，使输入信号强度产生变化的液晶显示器动态对比调整方法。
背景技术：
平面型显示器(Flat Display)的硬设备已趋近成熟稳定阶段，如背光模块、面板或是驱动电路等，对于影像品质的影响程度已逐渐降低，而增进画面显示品质则为众人努力的方向。
而以往最令使用者在意的品质部分是在于平面显示器的亮度(cd/m2)部分，目前提高亮度的方法有两种，一种是提高LCD面板的光通过率；另一种就是增加背景灯光的亮度，但是，较亮的产品不见得就是较好的产品，显示器画面过亮常常会令人眼感觉不适，一方面容易引起视觉疲劳，同时也使纯黑与纯白的对比降低，影响色阶和灰阶的表现。
屏幕在全白以及全黑两个状况下所测得的亮度比值，称对比度(Contrast)，为了增强LCD背光源所使用的照明单元(冷阴极萤光灯管，CCFL)的照明度(如上述增加背景灯光的亮度)以提升对比，通常是以高电流持续驱动，借以提升该液晶屏幕规格上所常见的对比度数值标示，以吸引消费者，但是，在高电流的状态下照明单元的生命周期相对将减少。若为了延长照明单元的寿命而使用低电流驱动时，将无法获得良好的照明度，也失去吸引消费者初步购买的意愿。
另外，背光模块中的灯管对于所有的显示画面给予的光源亮度是为一定值，目前使用的对比加强技术都只属于静态加强技术，仅仅拉大信号与固定灰阶的对比关系，或是透过液晶分子的排列方式使得光通量受到影响而产生较暗色调。不过，各液晶分子启闭的时间将造成邻近周围遭遇漏光问题，所以漏光的问题仍是亟待解决的课题之一，而漏光时将在屏幕显示较暗的画面时产生不暗、甚至灰蒙的状态。
有鉴于上述的问题产生，对于影像显示器而如何加强信号彼此间的分布关系以及同时调整光源在适当状态下，使画质更臻完美，提出一种「液晶显示器动态对比加强方法及装置」的技术。
发明内容
本发明的首要目的是在于是通过输入影像信号，动态调整加强信号彼此间对比关系，同时也动态控制显示器背光亮度，如此一来可以同时改善液晶显示器的亮度对比太低与黑画面亮度太亮的缺点。
本发明的次一目的是在于通过动态调整加强该信号彼此间的对比关系来达成提升、或降低该亮度位准，使该亮度位准偏移至正侧或是负侧，使输入影像可以依据新的机率分布关系以及背光范围的调整得到液晶显示器整体画质的提升。
本发明的再一目的是在于将信号强度(信号平均灰阶值)分布机率重新分配，以产生新的转换方程式(transfer function)，通过将原始输入信号经转换方程式转换后产生调整过的输出信号，使该液晶显示器得到更佳的显示效果。
本发明的液晶显示器动态对比加强方法及装置，通过处理一信号在提供液晶面板显示时，先行调整液晶显示器的背光亮度以及信号强度调整，达成显示通过该处理过的信号所提供画面，其中包括一信号分布分析单元、一背光模块调整单元以及一信号动态调整单元，首先由信号分布分析单元将输入信号加以分析，可得到一输入信号的灰阶平均分布机率值，将该得到的值由背光模块调整单元判断使该输出背光控制信号，藉以控制背光模块所发出的显示光源在一预定范围中；同时将信号分布分析单元所得到的分布机率值由该信号动态调整单元，判断该信号强度的亮阶最高值以及暗阶最低值是否在预定范围中，藉以延伸信号比例以显示较细部的显示画面。
以下将配合
本发明的实施步骤，下述所列举的实施例是用以阐明本发明，并非用以限定本发明的范围，任何熟悉此项技术人员，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当根据权利要求所界定的为准。
图1为本发明的电路方块图；图2A、B为欲呈现较暗画面时，调整前后的信号强度及背光范围分布比对图；图3A、B欲呈现较亮画面时，调整前后的信号强度及背光范围分布比对图；以及图4为该动态信号的分布、调整的流程。
符号说明1 输入信号1a 输入信号10 信号分析单元20 背光模块调整单元30 信号动态调整单元步骤一～步骤五具体实施方式
请参阅图1的电路方块图所示，用以说明本发明所提出对比加强的架构。该架构包括有一信号分析单元10、一背光模块调整单元20以及一信号动态调整单元30，其中输入信号1是由该信号分析单元10的前级输入端输入，该输出端信号1a可提供该背光模块调整单元20及信号动态调整单元30作参考，进一步由该背光模块调整单元20及信号动态调整单元30的后级输出端输出调整后的信号。而该输入信号1可以是一种合成信号(Composite Video Signal)、色差端子信号、S端子信号或是其它数字信号的Y/C处理信号。
该信号分析单元10是接收外来的连续信号1输入，并电性连接背光模块调整单元10以及信号动态调整单元20，其主要功能在于将输入信号1加以分析，可得到一输入信号的强度分布机率值，而该分布机率值可以提供后续背光模块调整单元20以及信号动态调整单元30的输入信号参考调整的用。进一步的说，该强度分布机率值是为一信号灰阶值的比例关系。
此处请同时参阅图2A、B及图3A、B等图作比照对应。对于背光模块调整单元20而言，该输入信号1a首先会依照信号分析单元10所产生的强度分布机率值进行调整，例如该输入信号一开始如图2A所示的状态，对于液晶显示器需要显示暗画面，需要加强黑色的层次时，抑或是如图3A所示的状态，对于液晶显示器若需要显示亮画面，需要加强白色的层次时，所预期所显示的高低灰阶值画面不在预定的范围中，将会依照信号分析单元10所分析的分布机率状态，输出一信号指示动态调整显示用的背光模块的光源输出量于一范围，使光输出量在需要暗画面时降低，反之需要亮画面时增强其光输出量，使该光源可以提供动态调整亮度以增加画面的对比度。
对于信号动态调整单元30而言，该输入信号1a将会依照分布机率值而将信号强度(信号平均灰阶值)分布机率重新分配，以产生新的转换方程式(transfer function)，通过将原始输入信号经转换方程式转换后产生调整过的输出信号。举例来说若信号是欲产生一较暗(该信号分布如图2)或是较亮(该信号分布如图3)的画面时，若该显示区域较广泛，则势必造成在该区域的对比度有不佳的情况，画面成为雾状。透过信号动态单元30将信号依照上述方式重新分配的后，延伸信号比例、输出该灰阶值经过调整的信号，将原先分布强度范围拉大，即可得到较细致、有层次的显示画面，解决液晶显示器在黑画面亮度太亮与亮画面又不够亮的缺点。可由图2B的信号向左(较暗比例)偏移，以及图3B的信号向右(较亮比例)窥知其中的信号强度调整过后的情形。
通过上述的关系，可以得到本发明动态对比加强方法的步骤，请同时参阅图4所示。首先，由信号分布分析单元将输入信号加以分析，可得到一输入信号的强度分布机率值(步骤一)，将该得到的值由背光模块调整单元判断使该输出背光控制信号，借以控制背光模块所发出的显示光源在一预定范围进行背光调整(步骤四)；同时依照该分布机率产生新的转换方程式(transferfunction)(步骤二)，通过将原始输入信号经转换方程式转换后，产生调整过的输出信号(步骤三)，并使该输出信号进行后续的处理。若该信号在一预定范围中而并未需要调整时，则直接将该输入信号成为输出信号(步骤五)。
因此，本发明可借利用信号分析单元得到一强度分布机率关系，再根据该关系控制背光模块所发出的显示光源在一预定范围，以及延伸信号比例将该信号强度进行调整，借以得到更细致的画面。
权利要求
1.一种液晶显示器动态对比加强装置，借改变信号分布关系，达到提升画面对比度的效果，其特征在于，包括有一信号分析单元，系接收连续信号输入，电性连接背光模块调整单元以及信号动态调整单元，其在于将输入信号加以分析，得到一输入信号的强度分布机率值；一背光模块调整单元，至少与信号分析单元电性连接，由信号分析单元所得分布机率状态，动态调整显示用的背光模块的光源输出信号，使该光源可以动态调整亮度；以及一信号动态调整单元，至少与信号分析单元电性连接，由信号分析单元所得分布机率状态，判断该信号强度的亮阶最高值以及暗阶最低值，借以延伸信号比例以输出一信号，以显示较细部的显示画面。
2.如权利要求1所述的动态对比加强装置，其特征在于，该强度分布机率值是对于输入信号进行灰阶值分析。
3.一种液晶显示器动态对比加强方法，借改变信号分布关系，达到提升画面对比度的效果，其特征在于首先，由信号分布分析单元将输入信号加以分析，得到一输入信号的强度分布机率值；背光模块调整单元判断使该输出背光控制信号，配合该强度分布机率值，借以控制背光模块所发出的显示光源在一预定范围进行背光调整。
4.一种液晶显示器动态对比加强方法，借改变信号分布关系，达到提升画面对比度的效果，其特征在于首先，由信号分布分析单元将输入信号加以分析，得到一输入信号的强度分布机率值；信号动态调整单元判断，通过将原始输入信号经强度分布机率值的转换方程式转换后，产生调整过的输出信号。
5.如权利要求3或4所述的动态对比加强方法，其特征在于，若该信号在一预定范围中而并未需要调整时，则直接将该输入信号成为输出信号。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示器动态对比加强方法及装置，其中在处理一影像信号时，通过分析该信号的强度以及分布状况，将该分析结果经由处理单元控制液晶显示器的背光模块的背光强度、以及动态分布调整与动态信号加强单元可以动态调整信号的对比分布与对比动态强化的效果，同时改善液晶显示器的亮度对比太低与黑画面亮度太亮的缺点。
文档编号G02F1/133GK101075412SQ200610081348
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月18日 优先权日2006年5月18日
发明者侯璎卿 申请人:侯璎卿