专利名称：影像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备显示面板的影像显示装置，特别是，涉及在等离子显示面板(等离子显示面板，以下简记为PDP)那样的自发光型的显示面板中，抑制功耗增加的同时得到明亮影像的适宜的影像显示装置。
背景技术：
PDP显示装置与使用了 CRT或者LCD的显示装置相比，由于全白亮度低，因此在白天明亮的起居室等中对比度(亮室对比度)低。为了提高显示亮度，虽然可以提高用于显示驱动PDP的放电脉冲数或者其驱动电压，但是这将产生功耗增加的问题。
作为解决这种PDP显示装置的问题的即抑制功耗的同时提高影像的亮度的现有技术，已知使画面周边部分的亮度比画面中央部分的亮度降低的处理(以下，把这样的处理称为"遮光处理"，把进行遮光处理的电路称为"遮光处理电路")。 使用图2说明上述遮光处理动作。图2表示了显示影像是整个面白显示情况的遮光处理动作时的亮度水平的降低比例的例子。图2(a)表示显示面板的像素位置，以水平方向坐标为X，以垂直方向坐标为Y，图2(b)以纵轴作为垂直方向像素位置，以横轴作为对于遮光处理动作后的输入影像信号的亮度水平的比例，从画面中央部分到画面周边部分，输出影像信号的亮度水平的降低比例增大。 另外，图2(c)把纵轴作为对于遮光处理动作后的输入影像信号的亮度水平的比例，把横轴作为水平方向像素位置，与图2(b)相同，从画面中央部分到画面周边部分，输出影像信号的亮度水平的降低比例增大。另外，把X轴和Y轴的亮度降低比例相乘的比例成为与各坐标相对应的像素中的实际的亮度降低比例。作为使用了上述遮光处理动作的现有技术，例如已知在特开平6-282241号公报或者特开2002-55675号公报中记载的技术。
在特开平6-282241号公报或者特开2002-55675号公报中，遮光处理是利用了对于亮度水平高的明亮影像，即使降低画面周边部分的亮度也难以在视觉上有所感觉这样的人的视觉特性的技术。这种视觉特性起因于人的视觉对于明亮度有所谓的对数特性。上述遮光处理通过在中央部分的亮度提高中使用与画面周边部分的亮度降低相应的程度，在显示明亮影像的情况下，在视觉上不会带来多少不协调感觉，在抑制功耗的同时提高视觉上的影像的亮度。 进而，作为现有技术，在特开2005-321664号公报中记载了有效地控制上述遮光
处理电路，抑制功耗增加的同时能够显示高品质图像的影像处理装置。 该装置检测显示面板整体的平均亮度水平，通过根据其平均亮度水平控制遮光处
理动作，在显示明亮影像(高亮度影像)的情况下，使遮光处理电路动作，抑制功耗的增加，
在输入了灰暗影像(低亮度影像)的情况下，停止遮光处理动作，防止画质恶化(灰阶混乱)。
发明内容
上述特开2005-321664号公报根据显示面板整体的平均亮度水平控制遮光处理动作。从而，例如，在输入了图3(a)那样的低亮度区IO和高亮度区11混合的影像信号，作为显示面板上的整个区域，平均亮度水平高，进行遮光处理的情况下，由于对于低亮度区10也同样进行遮光处理，因此在周边部分的低亮度区10中由遮光引起的亮度进一步下降而导致灰阶混乱。 具体地讲，用表示图3(a)的画面周边部分12的像素位置与亮度水平的关系的图3(b)和图3(c)进行说明。如果对于图3(b)的输入影像的亮度水平，进行从画面中央部分到周边部分降低亮度水平的遮光处理，则如图3(c)那样亮度水平降低。这里，如果在作为亮度比较低的区域的X—4Y—4与乂—3Y—4之间把图3(b)与图3(c)进行比较，则在图3(c)中，由于区域一部分的亮度水平低于规定的阈值，因此在画面周边部分中引起灰阶混乱，显示影像成为黑显示。 在实际的影像显示中，输入上述那样的影像信号(明亮影像与灰暗影像混合存在的影像)的可能性非常高，有产生上述画质恶化的问题。 进而，在根据显示面板整体的平均亮度控制遮光处理动作的上述特开
2005-321664号公报中，例如，在输入了在构成像素的RGB中，只有一种颜色的平均亮度水
平大，其它颜色的平均亮度水平小的影像信号的情况下，由于作为显示面板整体的平均亮
度水平没有达到阈值，因此不进行遮光处理。从而，有不能抑制功耗增加的课题。 本发明是鉴于上述课题而完成。目的是提供抑制功耗增加的同时能够显示高品质
影像的影像显示装置。 为了达到上述目的，本发明的影像显示装置的特征是设置了根据与PDP等显示面板的动作有关的状态量，控制遮光处理电路的控制电路。 具体地讲，作为状态量在每个显示区域检测输入影像信号的平均亮度水平，从在每个区域检测出的平均亮度水平，计算使输入影像的亮度水平降低的信息(以下，记为遮光增益系数)，进而，判定输入影像信号的亮度水平是否超过了规定的阈值，同时，在输入影像信号的亮度水平超过了规定的阈值的情况下，根据计算出的遮光增益系数，使遮光处理电路动作，在比阈值小的情况下，停止遮光处理电路的动作。 依据本发明，能够在抑制功耗的同时显示高品质的影像。详细地讲，在即使显示影像进行了遮光处理但没有引起灰阶混乱的高亮度区中，使输入影像的亮度水平降低，抑制功耗增加，在如果进行遮光处理则产生灰阶混乱的低亮度区中，不降低上述输入影像的亮度水平，由此防止影像品味的降低，通过这些控制能够提供不增大功耗，提高画面中央部分的亮度，亮室对比度良好的高品质的影像。
图1是表示基于本发明的实施例的处理流程的图。
图2是说明遮光处理的图。 图3是说明现有技术中的遮光处理动作时的课题的图。
图4是说明本发明中的遮光处理动作时的效果的图。
图5是表示本发明的实施例的PDP显示装置的方框图。
图6是说明本发明中的遮光系数平均处理电路的图。 图7是说明任意显示位置上的遮光增益系数的选择方法的图。 图8是基于实施例的遮光处理后的亮度水平的特性图。 图9是基于实施例的遮光增益系数a的特性图。 图10是表示细化了平均亮度水平的检测区域的图。
具体实施例方式以下，使用
本发明的最佳实施方式。另外，各图中，在具有相同功能的部
分上标注相同的符号，为了避免繁琐，对于已经说明过的部分省略其重复的说明。 以下，作为影像显示装置，以PDP显示装置为例进行说明，但本发明并不限于该装
置，还能够适用于使用了功耗随显示负载相应增大的显示面板、作为例如自发光型的显示
面板的场致发射显示器(FED:field emission display) 、 EL、矩阵形地设置有LED的LED
面板等的液晶影像显示装置。 图5是表示本发明实施例的PDP显示装置的方框图。该图中，由分区域平均亮度水平检测电路201、遮光处理控制信号保存库202、遮光增益系数平均处理电路203、遮光处理电路204、显示 驱动控制电路205 、和PDP面板206构成。 说明上述分区域平均亮度水平检测电路201、上述遮光处理控制信号保存库202。 分区域平均亮度水平检测电路201如图IO所示，把显示面板上的像素沿着水平方
向分割为n+l，沿着垂直方向分割为m+l，根据输入影像信号，在分割后的各区域中检测构
成像素的每个RGB的平均亮度水平。而且，从构成上述像素的每个RGB的平均亮度水平中
选择最大值作为各区域的平均亮度水平，输出到遮光处理控制信号保存库202。 另外，上述分区域平均亮度水平检测电路201的输出也可以将每个RGB的平均亮
度水平的平均值输出到遮光处理控制信号保存库202。 根据遮光处理控制信号保存库202，将与在上述每个区域中所选择的平均亮度水平相对应的遮光增益系数^，作为与各区域的4个角相对应的像素(以下，称为"基准像素")的遮光系数，输出到遮光增益系数平均处理电路203。 在这里，使用图6说明上述基准像素。上述基准像素设定成在邻接的多个区域之间重复。例如，图6的"，Y》位于区域1 4的各区域的4个角之一，基于各区域的平均亮度水平，根据上述遮光处理控制信号保存库202计算4个(&，Y》的遮光增益系数A(&，Y》。
在遮光增益系数平均处理电路203中，把这4个遮光增益系数^(XpY》进行平均，作为(&， Y》的遮光增益系数a/ (&， Y》，输出到遮光处理电路204。进而，从遮光处理控制信号保存库向遮光处理电路204输出最大亮度水平1_、规定的阈值Ith以及输入影像信号。这里，上述规定的阈值Ith是用于防止显示影像的灰阶混乱的判定值，初始设定为固定值，输出到遮光处理电路204。 接着，使用图7说明在遮光处理电路204中计算出的各区域内的任意显示坐标的遮光增益系数^。上述遮光增益系数^(P， Q)根据上述基准像素的遮光增益系数a/内插计算。首先，在从遮光增益系数平均处理电路203输出的遮光增益系数a/ (X。，Y。)与V (X。，Y》的两点之间通过线性内插(以下，称为两点间线性内插)计测魂，Q)。接着，通过a/ (XpY。)与a/ (XpY》的两点间线性内插，计算a2 (Xn Q)，通过a2 (X。， Q)与aJXi，Q)的两点间线性内插计算4(P， Q)。以下同样，计算与区域内的各像素相对应的遮光增益系数。这是以减少上述遮光控制信号保存库的保存容量为目的的，也可以在上述遮光控制信号保存库中保存与输入影像信号的所有显示坐标相对应的遮光增益系数。
利用图9 (a)说明根据上述遮光处理控制信号保存库202输出的遮光增益系数&1以及在遮光处理电路204中计算出的遮光增益系数a2的例子。 X4Y4表示显示面板上的像素的坐标(参照图2)。在计算出的输入影像信号的平均亮度水平大于规定的阈值Ith的情况下，使遮光增益系数&以及a2小于1。该遮光增益系数ai以及a2随着接近显示面板上的周边部分而减小。 另外，在计算出的输入影像信号的平均亮度水平小于规定的阈值Ith的情况下，使遮光增益系数&以及a2的值为1 (即，停止遮光处理)。 图9(a)中，从计算出的输入影像信号的平均亮度水平的值1仇到1^，使遮光增益系数^以及^线性衰减，而如果考虑到人的视觉特性，也可以如图9(b)那样非线性衰减。另外，遮光增益系数的值是一个例子，也可以是把图2(b)与图2(c)的值相乘的值。
使用图8说明运算电路。图8的X轴为输入影像信号的亮度水平I，Y轴为输出影像信号的亮度水平0。 1th和0th是上述规定的阈值(1th二0th)，在超过了规定的阈值时，由于希望降低输入影像信号的亮度，因此如特性402所示，与特性401相比斜率S减小。特性402的斜率S的计算公式由下述式1表示。另外，在输入影像信号的亮度水平大于规定的阈值Ith时的遮光处理后的输出影像信号的亮度水平0t的计算公式由下述式2表示。把输入亮度水平为Imax时的输出亮度水平记为0e，0e的计算公式由下述式3表示。由此，根据最大输入亮度水平1^和遮光增益系数A(以下，把直接用于输出影像信号的计算的遮光增益系数记为A)来计算0e，进而，使用下述式1求斜率S，使用下述式2决定0t。
[式l]。 一 -......式1 [式2] 0t = 0th+S(It-Ith)……式2 [式3] 0G = A I隨……式3 另外，图8中，仅把上述的阈值设定为一种，而通过设置多个阈值，还可以使输出的亮度水平阶段性地改变。 在本申请中，每个像素的平均亮度水平由于取为构成像素的每个RGB的平均亮度水平的平均(R+G+B)/3，因此在图7的(a)以及(b)中，把第1阈值Ithl设定为比第2阈值Ith2大。与此相伴，关于斜率，也是斜率S工比斜率S"j、。但是，每个像素的平均亮度水平不限于这种情况，也可以取为构成像素的每个RGB的平均亮度水平的总和(R+G+B)。这种情况下，第2阈值Ith2设定为比第1阈值Ithl大。 图1表示了图5中示出的本发明实施例的动作流程。分区域平均亮度水平检测电路201根据输入影像信号，计算每种颜色的分区域平均亮度水平(步骤101R、101G， 101B)，从上述对每种颜色计算出的平均亮度水平中选择最大值(步骤102)。而且，根据在遮光控制信号保存库202中选择出的平均亮度水平输出遮光增益系数A(步骤103)，进行从各区域计算出的遮光增益系数A的平均化处理(步骤104)，计算遮光增益系数a/。由此，防止区域边界部分中的亮度阶差。 把上述平均处理后的遮光增益系数a/以及通过内插计算出的上述遮光增益系数^输入到上述遮光处理电路204。在上述遮光处理电路204内的判定电路中，在输入影像信号的每种颜色的最大亮度水平大于第1阈值的情况下，作为步骤107的遮光增益系数A，选择对每个对应像素计算出的遮光增益系数ai、 a/ 、 a2等。在每种颜色的最大亮度水平小于上述第1阈值的情况下，在步骤106中判定一个像素的亮度水平，在大于第2阈值时，作为步骤107的遮光增益系数A，选择对每个对应像素计算出的遮光增益系数a/、^，在小于上述第2阈值的情况下，作为步骤108的遮光增益系数A，向运算电路输出1。另外，上述第1阈值与上述第2阈值的值也可以相同。 如上所述，依据本实施例，即使在输入了图4的(a)那样的影像信号的情况下，也如图4的(c)那样，能够进行停止低亮度区10上的，即X4Y4与X4Y3之间的遮光处理动作的控制，能够防止由低亮度区中的灰阶混乱引起的画质恶化。另外，图4的(a)和(b)与图3的(a)和(b)分别相同。 另一方面，在输入了构成各区域的像素的RGB中只有一种颜色的平均亮度水平大，但显示面板整体的平均亮度水平低的影像信号的情况下，由于也能够进行遮光处理动作，因此不增加功耗就能够提供画面中央部分的亮度提高，对比度良好的高品质的影像。
另外，在本实施例中，作为自发光型的显示面板，以PDP为例进行了说明。而本发明如上所述，也同样能够适用在FED、 EL、 LED等中。另外，对于LCD那样的非自发光型的显示面板也同样能够适用。
权利要求
一种影像显示装置，其对于输入图像信号的亮度电平进行使显示面板上周边部分的亮度电平降低的遮光处理，该影像显示装置的特征在于，具备分区域平均亮度电平检测电路，其将所述显示面板的显示区域分割为多个，检测每个区域的平均亮度电平；和遮光处理电路，其根据由所述分区域平均亮度电平检测电路检测出的所述每个区域的平均亮度电平，改变作为降低的比例的遮光增益系数。
2. 根据权利要求l所述的影像显示装置，其特征在于，在由所述分区域平均亮度电平检测电路检测出的所述平均亮度电平比第1阈值小的显示面板区域中，停止所述遮光处理。
3. 根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于，所述每个区域的平均亮度电平，在构成所述区域内的像素的每种颜色的平均亮度电平中，将最大值作为该区域的平均亮度电平。
4. 根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于，所述每个区域的平均亮度电平，在构成所述区域内的像素的每种颜色的平均亮度电平中，将平均值作为该区域的平均亮度电平。
5. 根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于，在所述每种颜色的平均亮度电平没有超过第1阈值的情况下，在所述输入图像信号的亮度电平超过第2阈值时进行遮光。
6. 根据权利要求5所述的影像显示装置，其特征在于，在所述输入图像信号的一种颜色没有超过第2阈值的情况下，在所述输入图像信号的1个像素的亮度电平超过第3阈值时进行遮光。
7. 根据权利要求6所述的影像显示装置，其特征在于，所述第2阈值比所述第3阈值大。
8. 根据权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于，将根据包括与所述区域的四个角部相对应的像素中的一个像素的、邻接的4个区域的各平均亮度电平计算出的各遮光增益系数的平均作为与该像素相对应的遮光增益系数。
全文摘要
在PDP等显示装置中，为了在抑制功耗增加的同时得到明亮的影像，根据显示面板整体的平均亮度水平，使显示面板的特定区域中的亮度水平下降，但是，在显示影像中混合存在高亮度区和低亮度区的情况下，下降到低亮度区的亮度有时发生灰阶混乱，解决该问题的方法是检测不同区域的平均亮度水平，根据分区域平均亮度水平和输入影像的亮度水平，在每个区域控制遮光处理，通过该处理，在输入影像信号的亮度水平大于规定的阈值时，进行上述遮光处理，在小于规定的阈值时，停止遮光处理。
文档编号G09G3/20GK101789211SQ20101010008
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月22日 优先权日2009年1月23日
发明者上田寿男, 西牧规之 申请人:日立等离子显示器股份有限公司