CN101021635A - 液晶屏幕以及用于显示图像信号的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶屏幕，具有：用于从图像信号源接收图像信号的信号输入端，具有多个像点的液晶显示器，与信号输入端和液晶显示器相连的用于根据所接收的图像信号控制多个像点的控制装置，以及与控制装置相连的过调制装置，设立所述过调制装置用于过调制多个像点中的至少一些。液晶屏幕的特征在于，与控制装置相连的色温选择装置，设立色温选择装置用于确定液晶屏幕的色温，以及与过调制装置和色温选择装置相连的工作类型选择装置，设立工作类型选择装置用于选择液晶屏幕的工作类型并且根据所选择的工作类型控制过调制装置和色温选择装置。此外，本发明还涉及一种用于通过液晶屏幕显示图像信号的方法。

Description

液晶屏幕以及用于显示图像信号的方法
技术领域
本发明涉及一种液晶屏幕，其具有：用于从图像信号源接收图像信号的信号输入端；具有多个像点的液晶显示器；与信号输入端和液晶显示器相连的、用于根据所接收的图像信号控制多个像点的控制装置；以及与控制装置相连的过调制装置，该过调制装置被设立用于过调制多个像点中的至少几个。此外，本发明还涉及一种用于通过液晶屏幕显示图像信号的方法。
背景技术
已反复公开了具有过调制装置的液晶屏幕。在此，过调制装置(也称作过驱动(Overdrive))理解为一种电路或者一种在微处理器上运行的程序，借助其可以有目的地用过调制的信号控制液晶显示器的单个像点。
液晶显示器的像点包含晶体，可以根据所施加的电场来调节晶体的排列并且由此也调节晶体的极化方向。结合偏振的光，由此可以单独地调节每个单个像点的发光强度或者对于每个单个像点的每个基色的发光强度。然而，由于力学惯性，特别是在具有很快速的颜色变换或者亮度变换的连续画面的情况下，液晶显示器的晶体的排列持续相当长的时间，以调节新的极化方向。例如，在从黑色像点变换到白色像点时必须使所有晶体转动90°。
为了减小液晶屏幕的所谓的反应时间，即像点变为新的极化状态所必需的时间，因此发展所谓过驱动技术，在先前的图像信号与当前的图像信号之间的信号差大时，该过驱动技术有目的地用过调制的信号、例如超高的电压控制像点，由此像点的晶体更快速地排列并且减小了反应时间。
图2示出了根据现有技术的用于液晶屏幕的时间信号曲线。
在与图像信号的第一单帧相应的第一时间点，其发光强度可为255个离散值的像点以100的强度发光。从第二单帧起，发光强度应为200，如通过虚线所表示的那样。
上面的曲线21示出了不带过调制装置的实际发光强度。实际发光强度从下面缓慢地接近所希望的强度。在此，在实际强度与预期强度之间的差大的期间，则首先上升较大，并且接着变水平，使得在时间间隔T1之后到第四单帧的结束才达到实际的预期值。
下面的曲线22示出了具有过调制装置的液晶屏幕的实际发光强度。其在时间间隔T2之后明显早于不带过调制装置的液晶屏幕达到预给定的强度。为此，首先用超高的强度信号来控制像点，例如用最大可能的值255来控制，以便引起晶体的更快速的新排列。在接下来的单帧中，实际的目标值才用作控制信号。由此，在所示的情况中，像点在第三单帧开始时已经达到所希望的强度。
然而，使用过调制装置也带来一些缺点。例如，像点短期比相应于实际待显示的图像信号的像点更亮地点亮。此外，使用过调制电路导致所谓的图像噪声，其中通常在邻近的像点的光强中的、低于觉察阈值的差增强到可觉察的范围。
特别是在办公应用中，例如文本处理程序，这是不利的，因为由此使观察者的眼睛更快疲劳。同时，对于如在这种应用中出现的、主要为静态的屏幕内容，过调制电路是多余的。
从出版物US 2005/0225522 A1中公开了一种液晶屏幕，其中根据所发射的噪声电平来激励或者去激励过调制装置。
发明内容
本发明的任务是描述一种进一步改进的液晶屏幕，其屏幕显示更好地与当前的显示情况相匹配。此外，还描述了一种方法，该方法适于通过这种液晶屏幕来显示图像信号。
根据本发明，该任务通过开头所述类型的液晶屏幕来解决，该液晶屏幕的特征在于，它具有与控制装置相连的色温选择装置以及与过调制装置和色温装置相连的工作类型选择装置，其中设立该色温选择装置用于确定液晶屏幕的色温，设立工作类型选择装置用于选择液晶屏幕的工作类型并且根据所选择的工作类型控制过调制装置和色温选择装置。
根据本发明，液晶屏幕包括工作类型选择装置，通过该工作类型选择装置不仅可以控制色温而且可以根据所选择的工作类型来控制液晶屏幕的过调制装置。由此，除适当地对过调制装置调节之外，也可以为图像信号的显示选择与之相匹配的、合适的色温。通过互相协调的调节的选择，产生图像信号的最佳的显示，而不必通过用户进行各种调节。
在一种有利的扩展方案中，设立工作类型选择装置用于根据所接收的图像信号选择工作类型。通过根据所接收的图像信号选择工作类型，液晶屏幕可以自动地匹配待显示的图像信号。
根据本发明的另一种有利的扩展方案，液晶屏幕具有用户接口，通过用户接口可以控制工作类型选择装置。通过使用这种用户接口，例如屏幕菜单或者选择键，用户可以通过选择工作类型同时间接地控制过调制装置和色温选择装置。
根据另一种有利的扩展方案，液晶屏幕具有用于将控制信号从图像信号源传送给液晶屏幕的控制接口，其中工作类型选择装置可以通过传送合适的控制信号来控制。通过提供和分析控制信号，也可以由信号源、例如连接到液晶屏幕的计算机选择合适的工作类型。
同样，该任务通过一种用于通过液晶屏幕显示图像信号的方法来解决，该方法具有以下步骤：
-接收图像信号，
-选择液晶屏幕的工作类型，
-根据所选择的工作类型确定色温，
-根据所选择的工作类型确定过调制参数，
-根据所接收的图像信号以及所确定的色温和过调制参数来控制多个像点。
通过选择液晶屏幕的工作类型可以决定一些用于确定液晶屏幕的色温和过调制的参数。
本发明的其它细节和扩展方案在从属权利要求中说明。
附图说明
接着在实施例中参照附图更详细地阐述本发明，在附图中：
图1是根据本发明的一种扩展方案的液晶屏幕，
图2是针对带有和不带过调制装置的液晶屏幕的时间信号曲线，
图3是对不同的工作类型的合适的控制参数的表。
具体实施方式
图1示出了液晶屏幕1。液晶屏幕1通过连接线路2与图像信号源3相连。
连接线路2与液晶屏幕1的信号输入端4相连，通过信号输入端将所接收的图像信号转发给图像解码器5。图像解码器5将所接收的图像信号解码成单帧序列并且将被解码过的单帧提供给控制装置6使用。控制装置6进一步处理所接收的单帧并且控制具有多个像点8的液晶显示器7。对此，待显示的图像被分割成列信息和行信息，这些信息通过列控制器9和行控制器10来处理。
控制装置6包括过调制装置11、色温选择装置12、工作类型选择装置13和图像存储器14。
控制装置6可以通过屏幕菜单15来控制。此外，工作类型选择装置13可以通过用户接口16的两个选择键17a和17b来控制。
在该实施例中，图像信号源3将具有单帧序列的图像信号提供给液晶屏幕1的信号输入端4以供使用。图像解码器5将所接收的图像信号拆分成单帧序列并且将这些图像转发给控制装置6用于进一步处理。在此，在计算机领域常见的是，在图像信号中每秒包括60个单帧。然而，也可以出现与此不同的图像重复率，特别是在显示视频的情况下。
在所示的实施例中，设立控制装置6的图像存储器14用于存储至少一个图像。由此可以将由图像解码器5新接收的图像与图像存储器14的事前所接收的图像比较。单帧的比较例如能够实现运动的确定，在运动中当前图像的多个像点不同于先前的图像的像点。
但是也可以通过单独的图像的分析来确定图像信号的典型的特征。例如，相邻像点的统计分析允许计算图像噪声。
替代使用图像存储器14，也可以通过控制装置6使用预测算法，以便确定运动和图像信号的其它改变。
在该实施例中，工作类型选择装置13可以在四种不同的工作类型31中选择。工作类型31在表30中被示出并且包括用于文本显示31a、照片显示31b、视频显示31c和游戏显示31d的工作类型。
对于每种工作类型31都确定了过调制参数32的值。过调制参数32说明了对于工作类型31的待使用的过调制的相对强度。在该实施例中没有过调制用在文本显示31a和照片显示31b的工作类型中。在视频显示31c中，过调制装置11以可能的过调制的80％工作而在游戏显示31d中过调制装置11以可能的过调制的100％工作。
在表30的另一列中，确定用于每种工作类型31的色温33。在该实施例中，为了文本显示31a使用9,300K的色温33，即特别高的色温。同样的色温也可以用于游戏显示31d。更低的色温用于照片显示31b和视频显示31c，在该实施例中为7,500或者6,500K的色温。
根据所选择的工作类型31，工作类型选择装置13控制控制装置6的过调制装置11和色温选择装置12。通过过调制装置11和色温选择装置12使由图像解码器5所提供的单帧这样地匹配，使得其通过液晶显示器7显示在对于所选择的工作类型31最优化的表现中。
如果工作类型选择装置13例如位于用于游戏显示31d的工作类型31中，则在快速信号变换时，过调制装置11用待显示的图像信号的过调制来反应，如在图2的上部中所表示的那样。同时，色温33通过色温选择装置12调节到高的值上。为了提高色温，例如与图像信号的红色成分成比例地增强图像信号的蓝色成分。
根据该实施例，工作类型31可以通过工作类型选择装置13以不同的方式确定。
一方面，可以借助屏幕菜单15来选择工作类型31。例如，现有的屏幕菜单可以补充用于选择工作类型31的附加子菜单。在此，也可能的是，在屏幕菜单15中改变表30的设置。例如，可以向表30中添加具有针对过调节参数32和色温33的合适设置的新的工作类型31。替换地，也可以改变工作类型31a至31d的现有设置。
为了能够由液晶屏幕11的用户实现特别迅速且可靠地选择工作类型31，预先确定的工作类型31如文本显示31a和视频显示31c可以分配给用户接口16的选择键17a或者17b。因此，通过按单个的选择键17，可以调节针对液晶屏幕1的工作类型31的所有相关参数。省去了相当繁琐地选择屏幕菜单15的菜单选项。
另一种替换方案在于通过图像信号源3远程控制液晶屏幕1。特别是在数字信号输入端4中，例如按照显示数据通道指令接口(DDC/CI)标准可以将图像信号源3的控制参数传递给控制装置6。
例如，当在计算机上运行视频播放程序时，作为图像信号源3的计算机可以传送用于选择视频显示31c的控制信号，并且当在计算机上运行文本处理时，传送用于选择文本显示31a的控制参数。
在一种有利的扩展方案中，进行自动选择工作类型31。自动工作类型选择可以通过工作类型选择装置13例如通过分析所接收的图形信号或被解码过的单帧的序列来实施。
通过对每个工作类型31表示在表30中的典型特征34的分析，工作类型选择装置13可以选择合适的工作类型31。例如，文本显示中的单帧典型地具有相邻图像区域之间的高对比值，例如白色背景上的黑色字符。在此，单帧的次序主要是静态的，因为图像内容仅仅相当少地变化。
与此相反，视频显示31c具有更低的对比值，其图像序列动态地变化。变换的图像内容的识别例如可以通过应用压缩或者解压缩算法来实现，在这些算法中仅仅处理现有图像信号的改变。
参考标号表
1     液晶屏幕
2     连接线路
3     图像信号源
4     信号输入端
5     图像解码器
6     控制装置
7     液晶显示器
8     像点
9     列控制器
10    行控制器
11    过调制装置
12    色温选择装置
13    工作类型选择装置
14    图像存储器
15    屏幕菜单
16    用户接口
17    选择键
21    不带过调制装置的发光强度
22    带过调制装置的发光强度
30    作类型的表
31    工作类型
31a    文本显示
31b    照片显示
31c   视频显示
31d   游戏显示
32    过调制参数
33    色温
34    典型特征
T1    不带过调制装置的反应时间
T2    不带过调制装置的反应时间

Claims (8)

1.一种液晶屏幕(1)，具有
-用于从图像信号源(3)接收图像信号的信号输入端(4)，
-具有多个像点(8)的液晶显示器(7)，
-与所述信号输入端(4)和所述液晶显示器(7)相连的、用于根据所接收的图像信号控制多个像点(8)的控制装置(6)，
-与所述控制装置(6)相连的过调制装置(11)，设立所述过调制装置用于过调制多个像点(8)中的至少一些，
其特征在于，
-与所述控制装置(6)相连的色温选择装置(12)，设立所述色温选择装置用于确定所述液晶屏幕(1)的色温(33)，以及
-与所述过调制装置(11)和所述色温选择装置(12)相连的工作类型选择装置(13)，设立所述工作类型选择装置用于选择所述液晶屏幕(1)的工作类型(31)并且根据所选择的工作类型(13)控制所述过调制装置(11)和所述色温选择装置(12)。
2.根据权利要求1所述的液晶屏幕(1)，其特征在于，设立所述工作类型选择装置(13)用于根据所接收的图像信号选择所述工作类型(31)。
3.根据权利要求1或2所述的液晶屏幕(1)，其特征在于，所述工作类型选择装置(13)可通过所述液晶屏幕(1)的用户接口(16)，特别是屏幕菜单(15)或者选择键(17)来控制。
4.根据权利要求1或2所述的液晶屏幕(1)，其特征在于，
-所述液晶屏幕(1)具有用于将所述图像信号源(3)的控制信号传送给所述液晶屏幕(1)的控制接口(4)，以及
-所述工作类型选择装置(13)可通过传送合适的控制信号来控制。
5.根据权利要求1或2所述的液晶屏幕(1)，其特征在于，设立所述工作类型选择装置(13)用于在以下工作类型(31)中的至少两个之间选择：文本显示(31a)、照片显示(31b)、视频显示(31c)、游戏显示(31d)。
6.一种用于通过液晶屏幕(1)显示图像信号的方法，具有以下步骤：
-接收图像信号，
-选择所述液晶屏幕(1)的工作类型(31)，
-根据所选择的工作类型(31)确定色温(33)
-根据所选择的工作类型(31)选择过调制参数(32)以及
-根据所接收的图像信号以及所确定的色温(33)和过调制参数(32)控制多个像点(8)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在选择所述工作类型(31)的步骤中，根据所接收的图像信号执行自动的工作类型识别。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据在所存储的、先前的图像信号与所接收的、当前的图像信号之间的比较执行自动的工作类型识别。
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