[发明专利]图像显示装置和图像显示方法

说明书

                               技术领域

本发明涉及一种能够提高显示图像的视觉对比度的图像显示装置和图像显示方法。

                               背景技术

近年来，以包括光源和用于调制光源光强的光调制装置在内的液晶显示器为代表的图像显示装置得到广泛使用。但对于这样的图像显示装置来说，光调制装置并不具有理想的调制特性，尤其是显示黑色时因光调制装置漏光而造成对比度降低。

为了抑制对比度降低，已经提出了多种根据输入图像以组合方式进行输入图像修正和光源强度调制的方法。举例来说，根据第3215388号日本专利，其中检测输入图像的最低亮度级、最高亮度级、以及平均亮度级，将该输入图像的最高亮度级和最低亮度级所决定的输入图像的动态范围放大至图像显示装置可显示的最大动态范围，并且同时根据平均亮度级控制图像显示装置的光源。根据文献“SID技术论文讨论会辑要，第36卷，第1期，第1380至1383页”，其中检测输入图像的最高亮度级，将该最高亮度级扩展为图像显示装置可显示的最高灰度级，并且控制该图像显示装置的光源，以便经过扩展的最高灰度级与所检测的最高亮度级匹配。

对于这两种技术来说，可通过与恒定光源亮度的图像显示装置相比较来随输入图像控制输入图像的修正和光源的发光强度，以放大对比度。但这些技术是将输入图像的动态范围扩展为输入图像在图像显示装置上可显示的最大动态范围的方法。因此，这些技术并未考虑到输入图像原本要显示的动态范围。具体来说，存在这些技术会过度延展输入图像的动态范围这种可能。

                               发明内容

根据本发明的一个方面，提供有一种图像显示装置，包括：

图像显示器，其包括能够调节光源亮度的光源和通过根据代表图像的信号调制来自光源的光的透射或者反射来显示图像的光调制装置；

配置为检测输入图像的最低灰度级和最高灰度级的等级范围检测器；

光源亮度设定器，配置为

获得能够在光调制装置上显示以最低灰度级显示的最低亮度的最高光源亮度和能够在光调制装置上显示以最高灰度级显示的最高亮度的最低光源亮度，

根据最高光源亮度和最低光源亮度得到要对光源设定的光源亮度，并且对光源设定所得到的光源亮度；以及

直方图扩展部，配置为根据所得到的光源亮度按照光调制装置的灰度级/亮度特性将输入图像在最低灰度级和最高灰度级两者间的等级范围扩展到与最低亮度和最高亮度相对应的各灰度级，并且将等级范围经过扩展的输入图像的信号输出给光调制装置。

根据本发明的另一方面，提供有一种图像显示方法，用于在其中包括能够调节光源亮度的光源和通过根据代表图像的信号调制来自光源的光的透射或者反射来显示图像的光调制装置的图像显示装置中进行下列步骤：

检测输入图像的最低灰度级和最高灰度级；

获得能够在光调制装置上显示以最低灰度级显示的最低亮度的最高光源亮度和能够在光调制装置上显示以最高灰度级显示的最高亮度的最低光源亮度；

根据最高光源亮度和最低光源亮度得到要对光源设定的光源亮度；

对光源设定所得到的光源亮度；以及

根据所得到的光源亮度按照光调制装置的灰度级/亮度特性扩展输入图像在与最低亮度和最高亮度相对应的各灰度级两者间的等级范围，并且将等级范围经过扩展的输入图像的信号提供给光调制装置。

                               附图说明

图1是第一实施例的图像显示装置其配置的示意图。

图2是示出图像显示装置其工作流程的流程图。

图3是将灰度级与亮度相关联的查找表数据的示意图。

图4是两个对数座标系统和座标系统中所绘制的曲线的示意图。

图5是两个对数座标系统和座标系统中所绘制的曲线的示意图。

图6是将输入图像的最低灰度级和最高灰度级与背光的光源亮度相关联的查找表数据的示意图。

图7是将ROM与光源亮度设定器连接的配置的示意图。

图8示出直方图扩展的表现。

图9是将ROM与直方图扩展部连接的配置的示意图。

图10是将最低灰度级和最高灰度级与增益相关联的查找表数据(第一表数据)的示意图。

图11是将最低灰度级和最高灰度级与偏置相关联的查找表数据(第二表数据)的示意图。

图12是投影图像显示器的示意图。

图13是使用数字微镜装置的投影图像显示器的示意图。