控制電路及其顯示裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種控制電路及其顯示裝置，具體是一種在CABC驅動中獲得很大的低電力消耗效果的控制電路。該控制電路通過使用視頻信號中的特征值計算電路，消除畫質的不適感，進行B/L亮度的減小。該控制電路包括：亮度控制電路，根據所輸入的視頻信號控制背光源亮度；以及灰度轉換電路，用于根據該被控制的亮度轉換所輸入的視頻信號的灰度。該控制電路在全白色作為視頻信號被輸入、從全白色的顯示狀態在任意的畫面區域中顯示1像素的黑色、顯示1像素的黑色的畫面區域的比例逐漸增大、并且視頻信號連續地變化直到全白色的畫面區域達到1像素白色的情況下，在畫面區域達到1像素白色的期間，背光源亮度連續地平滑地減小。

【技術實現步驟摘要】
控制電路及其顯示裝置相關文獻的交叉引用本專利技術基于并要求2013年8月15日提交的日本專利申請N0.2013-168804的優先權的權益，該日本專利申請的全文并入本文中供參考。
本專利技術涉及控制電路及其顯示裝置。具體地，本專利技術涉及應用于諸如數據處理器的各種顯示裝置的控制電路及其顯示裝置。
技術介紹
近年來，關于薄型顯示裝置的電力消耗，諸如在液晶顯示裝置中使用的背光源(以下，命名為B/L)的LED的低消耗電力化已得到發展。然而，在以始終點亮的狀態使用的顯示裝置等中，總的電力消耗中B/L電力消耗所占的值仍然很大。 在這些顯示裝置中，已知根據輸入的視頻信號來控制B/L亮度的技術。 例如，當輸入整體上灰暗的圖像時，設計成減小B/L亮度并根據亮度的減小量進行伽瑪校正。因此，通過減小對屏幕圖像的可視性的影響，來實現低電力消耗。這種方法稱為CABC (自適應背光亮度控制)控制。 將詳細描述該方法。根據該方法，當所輸入的視頻信號由整體上暗的灰度(低灰度)構成時，通過增大B/L亮度的減小量、灰度轉換量(從低灰度轉換到高灰度的比率)、以及面板的透過率，能夠實現低電力消耗。當所輸入的視頻信號由整體上亮的灰度(高灰度)構成時，通過減小B/L亮度以及灰度轉換量，能夠實現屏幕圖像的原本的可視性。 通過該方法，為了確定亮度減小量，需要根據所輸入的視頻信號的一幀中的數據(圖像數據)計算視頻信號的特征值。換言之，由于亮度減小量由該視頻信號的特征值確定，因此畫質被視頻信號的特征值影響。由此，特征值的計算方法很重要。 從低電力消耗的觀點出發，當用于計算特征值的電路本身過大時，在電路中電力消耗增大。因此，減小電路規模非常重要。 現有技術文獻(專利文獻) [0011 ] 專利文獻I日本特開N0.2008-304580 專利文獻2日本特開N0.2007-322901 專利文獻3日本特開N0.2010-204654
技術實現思路
在CABC驅動電路中，如上所述，為了確定B/L的亮度減小量，需要計算I幀中的視頻信號的特征值。由于該視頻信號的特征值是用于改變B/L的亮度的值，因此該值設計成影響畫質。 可以考慮上面的特征值的各種計算方法。作為使用直方圖的方法，給出特征值計算方法的一例，該方法被設計為將I幀中的各像素的視頻信號的灰度值表示為直方圖，并根據直方圖數據減小B/L的亮度。 但是，存在在使用直方圖的情況下亮度不連續地變化這樣的問題。因此，參照圖5對此進行說明。 例如，作為視頻信號的特征值，可以考慮將與從直方圖的最大灰度值計數的、等于落在總數的30%的個數的灰度值相對應的值(其中可以設置系數等)設定為特征值。 在本專利技術中，以視頻信號為8位、最大灰度為第255灰度進行說明。 圖像A設為在黑色畫面(O灰度)中顯示30%的白色窗口(255灰度)， 圖像B設為在黑色畫面(O灰度)中顯示29%的白色窗口(255灰度)。 將圖像A和圖像B比較可知，存在很小的差別或者沒有明顯的差別。 但是，當基于I幀中的視頻信號的直方圖設定對B/L的亮度減小量進行設定的視頻信號的特征值時，圖像A設為將從最大灰度計數落在總數的30%的灰度設定為第255灰度，圖像B設為將從最大灰度計數落在總數的30%的灰度設定為O灰度。 S卩，圖像A是基于第255灰度的亮度減小量，圖像B是基于O灰度的亮度減小量。雖然圖像A和圖像B之間有很小差別或者沒有差別，但在亮度減小量中在它們之間將產生很大的差別。 當這種視頻信號被輸入時，畫質產生不適感。具體而言，當圖像A變化到圖像B時，白色窗口中的亮度看起來突然變暗。 為了消除畫質的不適感，視頻信號的特征值可設置為使用I幀中的視頻信號的灰度的平均值。如果將平均值簡單地視作視頻信號的特征值，即使在高灰度側包含大量的視頻信號的情況下，由于具有相應的亮度減小量，因此存在看起來突然變暗這樣的問題。 視頻信號的特征值的另一計算方法被設置為計算I幀中的各像素的視頻信號的最大灰度值，并根據最大灰度值減小B/L的亮度。 使用該方法，如直方圖那樣的亮度突然變暗這樣的畫質不適感消失。 在該方法中，當在I幀中的視頻信號中僅包含一個高灰度(接近第255灰度的灰度)的像素時，該灰度可以成為視頻信號的特征值。因此存在雖然是整體上灰暗的畫面但亮度減小量非常小并且CABC的電力消耗的減小產生很小的效果這樣的問題。作為極端的例子，在所有黑色畫面(O灰度)的僅一個像素中存在第255灰度的情況下，亮度無法減小。 另外，雖然電路被配置成使用閾值、標準(或判定條件)等組合多種特征值計算方法，但是仍然存在上述的不連續的變化(亮度突變)、由高灰度較多的視頻信號被輸入時的過多的亮度減小引起的畫質劣化、即使在低灰度存在等的情況下由少量的高灰度的存在引起的電力減小效果的減小等。因此，在各要素中具有引起畫質的不適感的原因、以及預期很少的低電力消耗效果或者沒有低電力消耗效果這樣的問題。因此，所有的這些原因和問題不能消除。 例如，專利文獻I中描述的傳統示例披露了:基于CABC控制的視頻信號的特征值的計算方法被配置成確定平均值、最大值、最小值和灰度分布(直方圖)中的一個或它們的多種組合，并使用它們實施亮度控制。然而，在僅通過上述的組合實施計算方法的情況下，畫質產生不適感。 專利文獻2中描述的傳統示例披露了:計算方法被配置成計算所輸入的視頻信號的平均值，在該平均值小于預先確定的閾值的情況下，提高亮度，并且加深伽瑪值。因此，即使在整體上灰暗的視頻信號的情況下，白色顯示部變明亮，黑色顯示部變暗。因此，被配置成即使在視頻信號的平均值很小的情況下也提高亮度。在該例中，為了將平均值作為閾值改變伽瑪曲線，在閾值附近由伽瑪特性不連續引起的亮度差異變得顯著。 專利文獻3中描述的傳統示例披露了:將上一幀的最大值和平均值與各自的閾值比較來改變亮度。但是，存在有在閾值附近亮度突變這樣的問題。 另一方面，當被配置成計算各特征值并在閾值處切換時，電路規模導致過大的尺寸。因此，產生違背低電力消耗的目的問題。 當設置為通過減小B/L的亮度來減小B/L電力消耗時，畫質的不適感成為問題。即，在消除畫質中的不適感的狀態下減小電力消耗的控制電路是重要的。另外，除非控制電路將其自身的電路規模減小，否則將抑制電力減小的效果。 本專利技術的目的是提供在CABC驅動中具有更大的低電力消耗效果的控制電路。該控制電路被配置成通過減小視頻信號的特征值計算電路的電路規模來減小電路自身的電力消耗，并在消除畫質的不適感的狀態下執行B/L的亮度減小。 為了解決上述的問題，本專利技術的控制電路包括:亮度控制電路部，根據所輸入的視頻信號控制背光源的亮度；以及灰度轉換電路部，用于根據該被控制的亮度轉換所輸入的視頻信號的灰度。另外，控制電路被配置成:在全白色作為所輸入的視頻信號被輸入、從全白色的顯示狀態在任意的畫面區域中顯示I像素的黑色、顯示I像素的黑色的畫面區域的比例逐漸增大、并且所輸入的視頻信號連續地變化直到全白色的畫面區域達到I像素白色的情況下，在畫面區域從全白色達到I像素的期間，連續地且平滑地減小背光源亮度。 所述背光源的亮度的變化被配置成:與通過由所輸入的視頻信號的I幀中的視頻信本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制電路，包括：亮度控制電路部，所述亮度控制電路部根據輸入的視頻信號控制背光源的亮度；以及灰度轉換電路部，用于根據該被控制的亮度轉換所述輸入的視頻信號的灰度，其中，所述控制電路被配置成：在全白色作為所述輸入的視頻信號被輸入、從全白色的顯示狀態在任意的畫面區域中顯示1像素的黑色、顯示1像素的黑色的畫面區域的比例逐漸增大、并且所述輸入的視頻信號連續地變化直到全白色的畫面區域達到1像素白色的情況下，在所述畫面區域從全白色達到1像素白色的期間，連續地平滑地減小所述背光源的亮度。

【技術特征摘要】
2013.08.15 JP 2013-168804;2014.04.26 JP 2014-092151.一種控制電路，包括: 亮度控制電路部，所述亮度控制電路部根據輸入的視頻信號控制背光源的亮度；以及 灰度轉換電路部，用于根據該被控制的亮度轉換所述輸入的視頻信號的灰度， 其中，所述控制電路被配置成:在全白色作為所述輸入的視頻信號被輸入、從全白色的顯示狀態在任意的畫面區域中顯示I像素的黑色、顯示I像素的黑色的畫面區域的比例逐漸增大、并且所述輸入的視頻信號連續地變化直到全白色的畫面區域達到I像素白色的情況下，在所述畫面區域從全白色達到I像素白色的期間，連續地平滑地減小所述背光源的亮度。2.根據權利要求1所述的控制電路，其中， 所述背光源的亮度的變化被配置成:與通過由所述輸入的視頻信號的I幀中的視頻信號的灰度的平均值和最大值的線性函數所生成的特征值計算出的亮度減小量相比，控制所述背光源的亮度的減小，使得所述背光源的亮度減小量始終小于或等于由所述線性函數計算出的所述亮度減小量。3.根據權利要求2所述的控制電路，其中， 所述控制電路包括: 計算所述輸入的視頻信號的I幀中的所述最大值和所述平均值的電路； 設定多個預先確定的系數的特征值系數設定部；以及 特征值計算電路部，所述特征值計算電路部使用所述最大值、所述平均值以及所述預先確定的系數，計算所述視頻信號的特征值， 其中，使用所計算出的所述最大值和所計算出的所述平均值，通過僅由四項構成的多項式函數，生成所述視頻信號的特征值，這四項為所述平均值的平方乘以系數的項、所述平均值乘以系數的項、所述最大值乘以系數的項、以及所述平均值和所述最大值的乘積乘以系數的項。4.根據權利要求3所述的控制電路，其中， 使用計算出的所述最大值MAX、計算出的所述平均值AVE、以及任意系數a、b和p、q，通過下面的公式I)確定所述視頻信號的特征值Rank，Rank = (a/p) X (I — (b/q) X AVE) ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：大賀功一，
申請(專利權)人：NLT科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：日本;JP