[发明专利]图像显示装置以及该图像显示装置中所使用的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及显示所输入的图像数据的图像显示装置，特别是涉及做到了削减功耗的图像显示装置。

背景技术

在如液晶那样自己不发光而使用背光灯的显示设备中，很多情况下背光灯的功耗占显示设备功耗的大部分。此时，削减背光灯的功耗成为削减显示设备整体功耗的关键。

为此，在暗的影像画面中，尝试通过进行降低背光灯光量的处理来降低显示设备的功耗。在单纯地使背光灯光量降低到1/N的情况下，画面的亮度也变成了1/N。但是，如果使背光灯的光量降低到1/N，并且通过校正各像素的像素值而使各液晶像素的透射率增加到N倍，则最终能够维持画面的亮度。

不过，各液晶像素的透射率不能设为比该液晶元件中能够实现的最大透射率还大的值。因此，N的值存在上限。为了在不引起图像质量劣化的范围内将N值最大化，优选以将在显示图像中与最亮的像素对应的液晶像素的透射率作为该液晶元件的最大透射率的方式来调整N的值。把这种集中控制画面整体的背光灯亮度值的方法称为整体调光。

整体调光是指在画面中只要在一个位置有亮点，则对此拖拽N的值而全部背光灯的亮度提高。因此，有时根据影像内容很难显出电力削减的效果。

所以，近几年来，局部调光或区域控制的方式受到人们的关注，再局部调光和区域控制中，通过把画面分割成小区域，准备和各区域一一对应的光源，并做到能独立控制各光源的发光强度，而针对每个区域控制背光灯亮度。在这种方式中，利用与整体调光相同的方法，针对每个区域，基于该区域中的像素值来决定对应的光源的发光强度。通过在画面内的所有区域执行上述操作来决定全部光源的发光强度。通过使用这些值对各光源进行控制，并且与整体调光时同样地校正输入图像的各像素值，几乎能够不降低影像质量地削减功耗。

像这样地，在区域控制中，通过在使背光灯减光的同时对各像素值进行校正、并且提高液晶元件的透射率来维持显示亮度。一般来说，各像素的值和液晶透射率的关系为被称作伽马特性的这一依赖于液晶面板的幂乘特性。也就是说，在区域控制中，根据背光灯的减光率来校正液晶元件的透射率，并根据该透射率和液晶面板的伽马特性来决定最终的像素值。因此，在进行区域控制时，希望面板的伽马特性不变。

但是，在实际的液晶面板中，伽马特性随视听方向而变化的情况是不可避免的。在这种情况下，如果以从正面看时的伽马特性为基准来进行影像校正，则从斜向看时就会有不协调的感觉。

在专利文献1中，提出了通过限制背光灯亮度的空间方向的变化量来缓解该问题的方法，但是，这就变成了减少背光灯的减光率，必然会导致降低功耗削减的效果。

实际上，有很多在应用区域控制之后即使从斜方向看也没有不协调感的影像，但在专利文献1中，即使对这样的影像也进行了减少背光灯的减光率的处理，而从削减功耗的观点来看就变得不利了。

专利文献1：日本专利第4285532号公报

发明内容

在液晶显示装置中，画面的亮度是用各坐标处的背光灯亮度与在对应位置的液晶元件的透射率的乘积计算出来的。在区域控制中，根据影像使构成背光灯的各光源的亮度降低，从而实现削减功耗。如果使光源的亮度降低，则各坐标处的背光灯的亮度就降低，而通过使对应位置的液晶元件的透射率提高，能够维持相同的亮度。在一般的液晶面板中，在输入像素值和液晶元件的透射率之间存在下列关系。

透射率＝gamma(像素值)                (式1)

在此，y＝gamma(x)是被称为伽马函数的函数，表现为与幂乘函数相近的特征。

在使用上式计算应用区域控制前的某个坐标处的亮度时，变成下面的式子。在此，BL亮度是背光灯亮度。

画面的亮度＝gamma(像素值)×BL亮度(式2)

如果对应用区域控制后的画面的亮度、像素值、BL亮度标记“’”，则能用下面的式子表示应用区域控制后的画面亮度。

画面的亮度’＝gamma(像素值’)×BL亮度’(式3)

在此，在通过区域控制而使画面的亮度不变化的控制中，需要(式2)和(式3)的右边相等。使式2的右边＝式3的右边，对式子进行变形，则变成下面的式子。

gamma(像素值’)＝BL亮度/BL亮度’×gamma(像素值)(式4)

为了进一步简化式子，在利用y＝gamma(x)为幂乘特性、并且把其反函数设为x＝igamma(y)时，能如下所示地简化(式4)。

像素值’＝1/igamma(BL亮度’/BL亮度)×像素值(式5)