背光源亮度控制装置和视频显示装置制造方法及图纸

在视频显示装置（１００）中，用于对液晶面板（１１）进行照明的背光源（１２）被分割成多个区域。频率分布处理单元（１４）根据视频图像中像素的灰度等级值的频率分布来计算暗像素量。背光源控制单元（１３）计算背光源（１２）中所包括的每个区域里的亮度下限，使得该亮度下限随暗像素量变少而增大。背光源控制单元（１３）根据视频图像中每部分的灰度等级值来分别地调节每个区域里的亮度，且将亮度小于下限的区域里的亮度调节至下限。对视频图像的暗部分进行照明的区域之间的亮度差被减小，且由区域之间的亮度差所引起的亮度模糊的发生被减少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用液晶面板和背光源构成的视频显示装置，尤其是涉及通过控制背光源的亮度分布来调节视频图像质量的背光源亮度控制装置和视频显示装置。
技术介绍
通常，液晶显示器被广泛地用作诸如计算机监视器装置和电视接收机之类的视频显示装置。液晶显示器使用液晶面板和用于从后面对液晶面板进行照明的背光源来构成，且通过控制来自背光源的光在液晶面板上的各部分透过或阻断来显示视频图像。虽然许多背光源使用荧光管作为其光源，但是也已经开发出使用发光二极管(LED)作为光源的背光源。公开号为2007-219234的日本专利申请公开了使用LED作为背光源的光源的视频显示装置。使用LED的背光源通过将大量的LED排列在平面上来构成，且被安置在液晶面板的背面。背光源被分割为对液晶面板上的不同位置进行照明的多个区域，且视频显示装置能够分别地控制背光源的每个区域里的亮度。背光源的每个区域包括多个LED,且对液晶面板的一部分进行照明。视频显示装置所显示的视频图像通常包括较亮部分和较暗部分。液晶面板中显示视频图像的亮部分的部分需要由背光源以高亮度进行照明，而对于液晶面板中显示视频图像的暗部分的部分，背光源可以具有较低亮度。因此，通过分别地调节背光源的每个区域里的亮度来提高对液晶面板中显示视频图像的明亮部分的部分进行照明的区域里的亮度和降低对显示暗部分的部分进行照明的区域里的亮度，有可能在确保必要亮度的同时降低视频显示装置的功耗
技术实现思路
如上所述，在分别地控制背光源所包括的每个区域里的亮度的视频显示装置中，对液晶面板中显示视频图像暗部分的部分进行照明的区域具有低亮度，而对液晶面板中显示视频图像亮部分的部分进行照明的区域具有高亮度。顺便提及，由于背光源的一个区域所照明的部分具有一定的幅度，所以存在背光源的单个区域对既包含亮部分也包含暗部分的视频图像部分进行照明的情况。这样的区域需要以高亮度对液晶面板进行照明，以便显示视频图像的亮部分。因此，与视频图像的亮部分相邻的暗部分被背光源以高亮度进行照明。换言之，在单个视频图像中有多种类型的暗部分 一个是由背光源以高亮度进行照明的暗部分，而另一个是以低亮度进行照明的暗部分，而且以高亮度进行照明的暗部分比以低亮度进行照明的暗部分亮。从而，在视频图像上会发生比亮部分暗但比暗部分亮的部分出现在亮部分的外围的现象。在此现象中，由于看起来好像亮部分的亮度向外围扩散，所以下文中将此现象称为亮度模糊。当观众从倾斜方向看视频显示装置上所显示的半色调视频图像时，亮度模糊显著地出现。这种现象由液晶的观看角度特性引起。在低亮度的视频图像中，由于液晶的观看角度依存性小，所以视频图像较不易受到亮度模糊影响。在半色调视频图像中，由于观看角度的影响较大，半色调视频图像易受到亮度模糊影响。由于亮度模糊降低了视频图像的质量，为了提高视频显示装置所显示的视频图像的质量，特别是当显示半色调图像时，需要减少亮度模糊的发生。然而，公开号为2007-219234的日本专利申请未提及用于减少亮度模糊发生的方法。本专利技术被提出，其目的在于解决上述问题，且本专利技术的一个目的是提供能够通过降低背光源中所包括的多个区域中对视频图像暗部分进行照明的区域之间的亮度差异来减少亮度模糊的发生的背光源亮度控制装置和视频显示装置。根据本专利技术的亮度控制装置，是一种用于将对显示基于视频信号的视频图像的视频显示面板进行照明的平面背光源中多个分割的区域中每个的亮度分别地控制为按照每个区域所照明的视频显示面板的区域里所显示的视频图像的灰度等级值的亮度的亮度控制装置，其特征在于包括用于获得基于视频信号的视频图像中所包括的像素的灰度等级值的频率分布的装置；用于根据用此装置所获得的频率分布来计算暗像素量的装置，所述暗像素量表示灰度等级值小于等于预定的第一基准值的像素的量；用于将区域里的亮度下限计算为按照暗像素量单调递减的值的装置；用于将背光源的多个区域中按照视频图像的灰度等级值的亮度小于下限的区域里的亮度调节至下限的装置。依照本专利技术的视频显示装置是一种视频显示装置，包括基于视频信号显示视频图像的视频显示板、用于通过以平面方式发光来对视频显示面板进行照明的背光源以及用于将背光源的多个分割的区域中每个的亮度分别地控制为按照每个区域所照明的视频显示板的区域里所显示的视频图像的灰度等级值的亮度的装置，其特征在于包括用于获得基于视频信号的视频图像中所包括的像素的灰度等级值的频率分布的装置；用于根据用此装置所获得的频率分布来计算暗像素量的方法，所述暗像素量表示灰度等级值小于等于预定的第一基准值的像素的量；用于将区域里的亮度下限计算为按照暗像素量而单调减小的值的装置；以及用于将背光源的多个区域中按照视频图像灰度等级值的亮度小于下限的区域里的亮度调节至下限的装置。根据本专利技术，在对视频显示板进行照明的背光源被分割为多个区域的视频显示装置中，暗像素量根据基于视频信号的视频图像中像素的灰度等级值的频率分布来计算。背光源中所包括的多个区域里的亮度下限被计算为暗像素量越少下限越高。背光源的每个区域里的亮度根据视频图像每部分里的灰度等级值被分别地调节，且按照灰度等级值的亮度小于下限的区域里的亮度被调节至下限。因此，背光源中所包括的多个区域里的最小亮度提高，从而减小只对暗部分照明的区域与既对视频图像亮部分又对暗部分进行照明的区域之间的亮度差异。根据本专利技术的视频显示装置，特征在于还包括根据频率分布计算灰度等级值的平均值的装置；以及通过将所计算的下限乘以按照用此装置所计算的平均值单调递增的系数来校正下限的装置。根据本专利技术，视频显示装置根据视频图像的频率分布来计算灰度等级值的平均值，并且通过将下限乘以随灰度等级值的平均值变小而减小的系数来校正下限。在大体上为暗、灰度等级值的平均值小的视频图像中，背光源中所包括的多个区域里的亮度下限较低，且对视频图像的暗部分进行照明的区域里的亮度变得较低，从而减少黑色浮动的发生。根据本专利技术的视频显示装置，其特征在于还包括用于根据频率分布来计算亮像素量的装置，所述亮像素量表示灰度等级值大于等于预定的第二基准值的像素的量，第二基准值大于第一基准值；以及用于通过将所计算的下限乘以按照用此装置所计算的亮像素量单调递增的系数来校正下限的装置。根据本专利技术，亮像素量根据视频图像的频率分布来计算，且背光源中所包括的多个区域里的亮度下限通过将下限乘以随亮像素量增大而变大的系数来校正。系数随亮像素率增大而变大，且因此当显示具有高亮像素率和大量亮像素的视频图像时，区域里的最小亮度变高，从而有效地减少了亮度模糊的发生。根据本专利技术的视频显示装置，其特征在于还包括用于测量周围亮度的装置；以及用于通过将所计算的下限乘以按照根据此装置所测量的周围亮度而单调递增的系数来校正下限的装置。根据本专利技术，视频显示装置测量周围亮度，且通过将下限乘以随所测量的亮度变高而增大的系数来校正背光源中所包括的多个区域里的亮度下限。该系数随周围亮度变高而增大，且因此当视频图像在具有亮的外界光的环境下被显示时，背光源的最小亮度变高，从而在未显著降低对比度的同时有效地减少亮度模糊的发生。根据本专利技术的视频显示装置，其特征在于还包括用于从背光源的多个区域中指定按照视频图像的灰度等级值的亮度大于等于下限的区域的指定装置；以及用于将按照视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对组成平面背光源的多个区域中每个区域里的亮度分别地进行控制的背光源亮度控制装置，所述平面背光源对基于视频信号显示视频图像的视频显示面板进行照明，所述装置根据由每个区域所照明的所述视频显示面板的区域里显示的视频图像的灰度等级值来进行控制，所述装置的特征在于包括：　用于基于视频信号来获得组成视频图像的像素的灰度等级值的频率分布的频率分布获得单元；　用于根据由所述频率分布获得单元所获得的频率分布来计算暗像素量的暗像素量计算单元，所述暗像素量表示灰度等级值小于等于 预定的第一基准值的像素的量；　用于计算所述区域里的亮度下限的下限计算单元，所计算的值按照所述暗像素量单调递减；以及　用于将所述背光源的多个区域中按照视频图像的灰度等级值的亮度小于下限的区域里的亮度调节至下限的调节单元。

【技术特征摘要】
US 2008-9-23 61/136,652;JP 2008-12-18 2008-3226941.一种用于对组成平面背光源的多个区域中每个区域里的亮度分别地进行控制的背光源亮度控制装置，所述平面背光源对基于视频信号显示视频图像的视频显示面板进行照明，所述装置根据由每个区域所照明的所述视频显示面板的区域里显示的视频图像的灰度等级值来进行控制，所述装置的特征在于包括用于基于视频信号来获得组成视频图像的像素的灰度等级值的频率分布的频率分布获得单元；用于根据由所述频率分布获得单元所获得的频率分布来计算暗像素量的暗像素量计算单元，所述暗像素量表示灰度等级值小于等于预定的第一基准值的像素的量；用于计算所述区域里的亮度下限的下限计算单元，所计算的值按照所述暗像素量单调递减；以及用于将所述背光源的多个区域中按照视频图像的灰度等级值的亮度小于下限的区域里的亮度调节至下限的调节单元。2. —种视频显示装置，包括基于视频信号显示视频图像的视频显示面板、用于通过以平面方式发光来对所述视频显示面板进行照明的背光源以及用于根据由背光源的多个区域中每个区域所照明的所述视频显示板的区域里显示的视频图像灰度等级值来控制组成所述背光源的多个区域中每个区域里的亮度的亮度控制单元，所述装置的特征在于包括用于基于视频信号来获得组成视频图像的像素的灰度等级值的频率分 布的频率分布获得单元；用于根据由所述频率分布获得单元所获得的频率分布来计算暗像素量 的暗像素量计算单元，所述暗像素量表示灰度等级值小于等于预定的第一 基准值的像素的量。用于计算所述区域里的亮度下限的下限计算单元，所计算的值按照所用于将所述背光源的多个区域中按照视频图像的灰度等级值的亮度小 于下限的区域里的亮度调节至下限的调节单元。3. 如权利要求2所述的视频显示装置，其特征在于，还包括 用于根据所述频率分布来计算灰度等级值的平均值的平均值计算单元；以及 用于通过将所述下限计算单元所计算的下限乘以按照所述平均值计算 单元所计算的平均值而单调递增的系数来校正下限的单元。4. 如权利要求2或3所述的视频显示装置，其特征在于，还包括 用于根...

【专利技术属性】
技术研发人员：小池晃，高久晃一，河野嘉宪，长岛新一，八木泽秀人，山田刚大，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]