CN101329839B - 显示驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示驱动电路，根据显示数据(215)驱动显示面板，其特征在于具备：把位于显示数据(215)的直方图的上位的第1位置的显示数据值作为第1基准值，把位于所述直方图的下位的第2位置上的显示数据值作为第2基准值，基于所述第1基准值和第2基准值通过所述显示数据的变换来切换显示图像的亮度的第1电路；基于所述第1基准值切换对所述显示面板进行照明的照明装置的亮度的第2电路；以及进行通过所述第1电路使所述显示图像的亮度变大的处理和通过所述第2电路使所述照明装置的亮度与所述显示图像的亮度相关地变小的处理的控制电路。

Description

显示驱动电路
(要求优先权的声明
本申请要求于2007年6月19日提交的日本专利申请第2007-160910号的优先权，且在此将其内容结合于本申请中作为参考。)
技术领域
本发明涉及适用于液晶显示装置等显示装置的背光控制，特别是维持高对比度感且省电的背光控制的有效技术。
背景技术
近年来，靠电池工作的信息设备或移动电话等都搭载有液晶显示器。这些液晶显示器几乎都是需要背光的透射型、半透射型，当前液晶显示器部分耗电量的大部分是由背光消耗的，需要设法降低该耗电量。特别地，已经可以在移动电话上欣赏电视等视频，并且需要保持显示器持续显示的长时间的电池驱动。
作为降低背光的耗电量的方法，有日本专利特开平11-65531号公报中公开的方法等。例如，背光为100％发光且通过前面的液晶单元进行80％透射时，可见80％的光。此时，无论背光是否为100％发光，都使在液晶单元中的光量下降了20％。
与此相对，使背光为80％发光且100％透射液晶单元时，同样可见80％的光，但可以把背光的发光抑制到80％。在日本专利特开平11-65531号公报公开的背光控制方法中，通过利用这些差异抑制背光的发光量，从而降低耗电量。
在某图像的显示数据的直方图中，亮度80％的像素成为最大亮度时，为显示该图像，通过把背光减至4/5倍即80％的发光，相应地将显示图像的全部像素的显示数据的值拉伸至5/4倍，可以用80％的背光的发光量来显示完全相同的图像。
而且，针对位于直方图的上位百分之几的等级的像素，例如该部分为60％的亮度时，通过把背光的发光量抑制到3/5即60％，相应地将显示图像的全部像素的显示数据的值拉伸至5/3倍，可以得到基本相同的图像。此时，与利用像素中的最大亮度的方式相比，能够以更少的背光发光量进行显示。
只是此时，对于比显示数据的值所能取得的最大值的3/5更高的值的像素(上述直方图的上位百分之几的像素)，把显示数据拉伸至5/3倍时，该值达到最大值而饱和。因此对于这些像素，把背光的发光量抑制到3/5时会比原来的亮度更暗，结果会产生某种程度的图像质量劣化。
另外，近年来对小型液晶显示器而言，也在追求高画质感，作为提高画质感的1个例子，可以列举进行高对比度的图像显示。作为该方法，可以列举例如美国公开专利2006/0050084(日本专利特开2006-73009号公报)所示的通过直方图拉伸而实现高对比度的方法等。
该直方图拉伸针对位于直方图的上位百分之几和下位百分之几的等级的像素，把各自的像素值拉伸至显示数据的值可以取得的最大值和最小值，例如如果显示数据为8位，则拉伸至255和0，并使比上位百分之几的位置的像素值更高的值和比下位百分之几的位置的像素值更低的值的像素分别达最大值和最小值而饱和。由此，可以使中间灰度的像素中的灰度间的亮度差变大，结果可以显示具有高对比度感的图像。
上述两种现有技术在利用相同的方法使上位百分之几的像素达到最大值而饱和这一点上是相同的。由此，利用日本专利特开平11-65531号公报所公开的技术降低背光的耗电量时存在输出图像对比度低下的问题，而利用美国公开专利2006/0050084(特开2006-73009号公报)所公开的技术存在难以获得高对比度感的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，在使用了图像的像素直方图的背光省电功能中，通过进行高对比度化且进行省电化，可以维持显示图像的高对比度感，同时可降低背光的耗电量。
本发明的上述以及其他目的和新特征可以从本说明书的叙述和附图显而易见。
在本申请公开的发明中，对代表性发明的概要进行如下简单说明。
在本发明的显示驱动电路中，对灰度的上位和下位取得输入图像的直方图(例如，1帧或多帧输入图像的直方图)，并以其为基础进行对比度拉伸。此时，同时进行背光的减光，并将其与上位侧的拉伸相联动。
此时，在迄今为止的背光控制中，进行上位侧的拉伸率(也包括拉伸量)的倒数的大小的减光，而本发明通过以将拉伸率的倒数乘以调整量(也包括调整率)得到的值为减光量来进行减光，且将减光量设为通过倒数抑制的值，可以与抑制了减光的量相应地余留有高对比度感。通过加大调整量可侧重于图像的高对比度感，通过减小调整量可侧重于背光的低耗电量。
另外，因为使调整量与低灰度侧的像素饱和率相联动，所以，由于可以认为在像素饱和率高的情况下图像相对较暗，而加大调整量，即减小背光的减光量，以使图像变亮；由于可以认为在像素饱和率低的情况下图像相对较亮，而减小调整量，即加大背光的减光量(保持原状)，以形成维持原状的图像。由此可以通过低灰度侧的像素饱和率来自动调整调整量。
另外，因为使调整量与低灰度侧的拉伸率相联动，所以，可以认为当拉伸率低时为对比度相对较低的图像，而加大调整量，即减小背光的减光量，以使图像变亮；由于可以认为当拉伸率高时为对比度相对较高的图像，而减小调整量，即加大背光的减光量(维持原状)，以形成保持原状的图像，相应地实现低耗电量。
(发明效果)
对通过本申请所公开的发明中的代表性发明得到的效果进行如下简单说明。
根据本发明，通过上述第1显示驱动电路，可以既保留高对比度感又降低背光的耗电量，可以通过调整量来选择它们是侧重于高对比度感还是侧重于背光的低耗电量。
另外，通过上述第2显示驱动电路，可以自动调整调整量，把相对较暗的图像调亮，使其增加高对比度感，可以认为相对亮的图像有对比度感，使背光为低耗电。
另外，通过上述第3显示驱动电路，可以自动调整调整量，在对比度相对较低的图像的情况下，调亮图像，使其增加高对比度感，另外，在对比度相对较高的图像的情况下，可以认为对比度感已充分，使背光为低耗电。
附图说明
图1是示出包含本发明的第1实施方式的液晶驱动电路的液晶显示装置的结构的图。
图2是示出本发明的第1实施方式中的背光控制部的具体内部结构的图。
图3是说明本发明的第1实施方式中的直方图拉伸与背光减光的关系的图。
图4是说明本发明的第1实施方式中低灰度侧的直方图拉伸对图像产生的影响的图。
图5是示出本发明的第2实施方式中的背光控制部的具体内部结构的图。
图6是示出本发明的第3实施方式中的背光控制部的具体内部结构的图。
图7是示出本发明的第4实施方式中的背光控制部的具体内部结构的图。
图8是示出本发明的第5实施方式中的背光控制部的具体内部结构的图。
附图标记说明
101  液晶驱动电路              102  系统界面
103  控制寄存器                104  背光控制部
105  图形RAM                   106  定时发生电路
107  灰度电压生成电路          108  源线驱动电路
109  液晶驱动电平产生电路      110  液晶源信号
111  液晶栅信号·公共信号      112  背光控制信号
113  背光电源线                114  液晶面板
115  背光模块                  116  背光电源电路
117  控制处理器                201  子像素最大值选择电路
202  低灰度侧直方图计数器      203  削波黑量阈值设定寄存器
204  低灰度侧平均化电路        205  高灰度侧直方图计数器
206  削波白量阈值设定寄存器    207  高灰度侧平均化电路
208  显示数据减法运算器        209  灰度差分减法运算器
210  255/n计算器               211  显示数据乘法运算器
212  背光发光比率调整寄存器    213  发光比率乘法运算器
214  PWM发生器                 215  显示数据
216  拉伸后显示数据            217  背光控制信号
501  背光补偿量调整寄存器      502  补偿量乘法运算器
601  低灰度侧上限值寄存器      602  上限值差分减法运算器
603  背光补偿量调整寄存器      604  低灰度侧补偿乘法运算器
605  补偿量乘法运算器          801  高灰度侧255/n计算器
802  高灰度侧乘法运算器        803  拉伸差分减法运算器
804  拉伸差分按画面平均化电路  805  补偿量加法运算器
具体实施方式
下面基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明实施方式的所有的附图中，原则上相同部分赋予相同标记，并省略其重复说明。
本发明的实施方式是以进行输出图像的高对比度化且低耗电的方式实现使用了输入图像的像素直方图的背光省电功能的显示驱动电路。另外，作为显示面板的一个例子，以液晶面板为例进行了说明，但并不限于此。
实施方式1
下面，利用图1～图4对本发明的第1实施方式的液晶显示装置的驱动电路进行说明。
图1是示出包含本实施方式的液晶驱动电路的液晶显示装置的结构的图。液晶显示装置为具有液晶驱动电路101、液晶面板114、背光模块115、背光电源电路116和控制处理器117的结构。
控制处理器117制作图像的显示数据并向液晶驱动电路101输出。背光电源电路116以从液晶驱动电路101输出的背光控制信号112的信息为基础生成所期望的电压，并供给背光电源线113。液晶面板114从液晶驱动电路101输入液晶源信号110和液晶栅信号·公共信号111，以进行图像的显示。背光模块115通过背光电源线113接收电源的供给，并以期望的亮度点亮背光来照射液晶面板114。由此，液晶面板114所显示的图像可以作为可见光而被看到。
液晶驱动电路101为具有系统界面102、控制寄存器103、背光控制部104、图形RAM105、定时发生电路106、灰度电压生成电路107、源线驱动电路108和液晶驱动电平产生电路109的结构。
系统界面102是液晶驱动电路101中的与外部的界面部，进行显示数据及向后述的控制寄存器103的写入数据等的与外部的收发。控制寄存器103是进行液晶驱动电路101的各部的控制的寄存器的集合。
背光控制部104是成为本实施方式的液晶驱动电路101中的中心的块，从后述的图形RAM105输入显示数据，进行后述的显示数据拉伸处理，并向后述的源线驱动电路108输出显示数据。
图形RAM105作为经由系统界面102输入并存储显示数据、且经由背光控制部104向源线驱动电路108输出显示数据的缓冲器发挥作用。定时发生电路106以控制寄存器103的内容为基础生成液晶驱动电路101整体的动作定时。
灰度电压生成电路107生成源线驱动电路108中使用的灰度电压。源线驱动电路108使用从背光控制部104输出的显示数据，从在灰度电压生成电路107中生成的灰度电压中选择特定的电压，作为液晶源信号110向液晶面板114输出。液晶驱动电平产生电路109生成液晶面板114的驱动所使用的液晶栅信号·公共信号111，并向液晶面板114输出。
下面对根据以上所说明的结构的液晶驱动电路101的动作概要进行说明。液晶驱动电路101通过系统界面102从外部取入显示数据，存储在图形RAM105中。在定时发生电路106中生成图形RAM105的读取定时，以该定时向背光控制部104输入显示数据。
在背光控制部104中进行后述的显示数据拉伸处理，并向源线驱动电路108输出显示数据。在源线驱动电路108中，以输入的显示数据为基础，从在灰度电压生成电路107中生成的灰度电压中选择电压，作为液晶源信号向液晶面板114输出。另外，在液晶驱动电平产生电路109中，使用在定时发生电路106中生成的定时来生成液晶栅信号·公共信号111，并向液晶面板114输出。
通过根据来自背光控制部114的背光控制信号112，在背光电源电路116中生成电压并将其施加到背光电源线113上，使背光模块115点亮。点亮了的背光模块115照亮液晶面板114，由此可以看到显示图像。
图2是示出背光控制部104的详细内部结构的图。背光控制部104包括子像素最大值选择电路201、低灰度侧直方图计数器202、削波黑量(clipped black amount)阈值设定寄存器203、低灰度侧平均化电路204、高灰度侧直方图计数器205、削波白量(clipped whiteamount)阈值设定寄存器206、高灰度侧平均化电路207、显示数据减法运算器208、灰度差分减法运算器209、255/n计算器210、显示数据乘法运算器211、背光发光比率调整寄存器212、发光比率乘法运算器213和PWM发生器214。另外，背光控制部104输入显示数据215，输出拉伸后显示数据216和背光控制信号217。
子像素最大值选择电路201在显示数据215中的红、绿、蓝子像素灰度值中选择最大值，并发送给低灰度侧直方图计数器202和高灰度侧直方图计数器205。
低灰度侧直方图计数器202对从子像素最大值选择电路201发送来的子像素的最大值进行直方图计数，在计数了1帧时，与削波黑量阈值设定寄存器203的值进行比较，求出成为最接近阈值的像素数的灰度值，并发送给低灰度侧平均化电路204。低灰度侧平均化电路204把从低灰度侧直方图计数器202按每一帧发送来的灰度值进行多帧保存，按每一帧求出该多帧灰度值的平均值，并发送给显示数据减法运算器208和灰度差分减法运算器209。
高灰度侧直方图计数器205对从子像素最大值选择电路201发送来的子像素的最大值进行直方图计数，在计数了1帧的量时，与削波白量阈值设定寄存器206的值进行比较，求出成为最接近阈值的像素数的灰度值，发送给高灰度侧平均化电路207。高灰度侧平均化电路207把从高灰度侧直方图计数器205按每一帧发送来的灰度值进行多帧保存，按每一帧求出该多帧灰度值的平均值，发送给灰度差分减法运算器209和发光比率乘法运算器213。
显示数据减法运算器208分别从显示数据215的红、绿、蓝子像素灰度值减去从低灰度侧平均化电路204发送来的低灰度侧的平均灰度值，并将其发送给显示数据乘法运算器211。灰度差分减法运算器209从由高灰度侧平均化电路207发送来的高灰度侧的平均灰度值减去从低灰度侧平均化电路204发送来的低灰度侧的平均灰度值，以求得差分灰度值，并发送给255/n计算器210。
255/n计算器210进行用255的值除以从灰度差分减法运算器209发送来的差分灰度值的计算，把算出的像素拉伸值发送给显示数据乘法运算器211。显示数据乘法运算器211对作为显示数据减法运算器208的计算结果的红、绿、蓝的子像素灰度值与从255/n计算器210发送来的像素拉伸值进行乘法运算，并将其结果作为拉伸后显示数据216输出。
发光比率乘法运算器213对从高灰度侧平均化电路207发送来的高灰度侧的平均灰度值与背光发光率调整寄存器212的值进行乘法运算，并将其结果作为背光PWM系数发送给PWM发生器214。PWM发生器214使用从发光率乘法运算器213发送来的背光PWM系数，生成背光调光用的PWM信号，并作为背光控制信号217输出。
根据上面说明的结构的背光控制部104中的整体处理流程具体如下。首先，输入显示数据215，由子像素最大值选择电路201从显示数据215内的子像素中获取最大灰度。在低灰度侧直方图计数器202和高灰度侧直方图计数器205中对其进行按1帧的大小的计数。把按1帧的计数结果分别与削波黑量阈值设定寄存器203和削波白量阈值设定寄存器206的值进行比较，求得最接近阈值的灰度，低灰度侧在低灰度侧平均化电路204中，高灰度侧在高灰度侧平均化电路207中取得多帧的平均，并分别输出低灰度侧拉伸灰度值和高灰度侧拉伸灰度值。
接着，在灰度差分减法运算器209中求得高灰度侧拉伸灰度值与低灰度侧拉伸灰度值的差分，根据该值在255/n计算器210中求得像素拉伸率。接着，在显示数据减法运算器208和显示数据乘法运算器211中处理显示数据215，并作为拉伸后显示数据216输出。在该计算中，在显示数据减法运算器208中，从各子像素的值减去低灰度侧拉伸灰度值，在显示数据乘法运算器211中，通过在255/n计算器210中算出的像素拉伸率对各子像素进行拉伸处理，以生成拉伸后显示数据216。
另外，在发光比率乘法运算器213中对高灰度侧拉伸灰度值与背光发光比率调整寄存器212的值进行乘法运算，并将其结果在PWM发生器214中变换成PWM信号，并作为背光控制信号217输出。
通过这一连串的动作，能够以输入的显示数据215为基础，使用直方图求得高灰度侧拉伸灰度值和低灰度侧拉伸灰度值，根据该值对显示数据215进行拉伸，另外可以与高灰度侧拉伸灰度值联动，以控制背光。通过使背光发光比率调整寄存器212的值比1大，可以减少背光的减光量来形成高对比度的输出，通过使该值接近1，可以使背光的减光量接近现有技术的背光控制而实现低耗电。
接着，利用图3说明直方图拉伸与背光减光之间的关系。图中(a)是图像的直方图的一个例子，通过如(b)所示地把该直方图向高灰度侧和低灰度侧进行拉伸而增加图像的对比感。对此，进而如(c)所示进行背光减光，则可以实现低耗电化，但会减少通过(b)而增加的对比度感。因此，如(d)所示通过抑制背光减光，可以维持高对比度感，同时虽然与(c)相比效果降低，但也可以进行背光的低耗电化。
接着，利用图4说明低灰度侧的直方图拉伸对图像产生的影响。图中(a)是低灰度像素较多的图像的直方图的一个例子，即使对该图像进行低灰度侧的直方图拉伸，由于低灰度像素较多，成为削波黑量阈值的灰度也会变低，并且几乎不向低灰度侧拉伸，图像几乎不会变暗。由此，即使这种图像的削波黑量阈值较大，其对图像的影响也很小。
与此相对，(b)是高灰度像素较多的图像的直方图的一个例子，对该图像进行低灰度侧的直方图拉伸，则由于低灰度像素较少，成为削波黑量阈值的灰度变高，向低灰度侧拉伸较大，结果图像变暗。由此，即使这种图像的削波黑量阈值较小，其对图像的影响也很大。
因此，优选地，削波黑量阈值在可以看到高对比度效果的范围内尽量设定得较小。较小的削波黑量阈值在(a)图像的情况下与设定为较大值的情况相比对图像的影响几乎没有变化，在(b)图像的情况下可以把对图像的影响抑制得较小。
如上所说明的，将拉伸率的倒数乘以调整量(也包含调整率)得到的值作为减光量(也包含减光率)进行减光，通过把减光量设成通过倒数抑制的值，可以与抑制了减光的量对应地余留有高对比度感。另外，通过使调整量变大可侧重于图像的高对比度感，通过使调整量变小可侧重于背光的低耗电量，且可以通过调整量来选择是侧重于高对比度感还是侧重于背光的低耗电量。
第2实施方式
下面，利用图5对本发明的实施方式2的液晶显示装置的驱动电路进行说明。包含本实施方式的液晶驱动电路的液晶显示装置的结构与上述第1实施方式的图1的结构相同。
图5是示出本实施方式中的背光控制部104的具体内部结构的图。图5的结构是在实施方式1的图2的结构中新追加背光补偿量调整寄存器501和补偿量乘法运算器502，以取代背光发光比率调整寄存器212，而其他的从子像素最大值选择电路201到背光控制信号217都与实施方式1的图2说明的功能块相同，所以省略其说明。
补偿量乘法运算器502对削波黑量阈值设定寄存器203的值与背光补偿量调整寄存器501的值进行乘法运算，并将结果发送给发光比率乘法运算器213。
根据上面说明的结构的背光控制部104中的整体处理流程具体如下。从显示数据215的输入到拉伸后显示数据216的计算都与实施方式1的图2的说明相同，所以予以省略。在本实施方式中，为了生成背光控制信号217，使用削波黑量阈值设定寄存器203的值，控制由从高灰度侧平均化电路207发送来的高灰度侧的平均灰度值决定的背光的强度。
当削波黑量阈值较大时，由于可以预测向低灰度侧的拉伸变大，且结果图像变暗，所以通过以使背光强度加强的方式进行操作来补偿图像的亮度。削波黑量阈值较小时，由于可以预测向低灰度侧的拉伸较小，结果图像几乎不变暗，所以通过以不使背光强度加强的方式进行操作，可以抑制由补偿导致的电量增加。背光补偿量调整寄存器501可以从外部控制亮度补偿的强度。
如上所说明的，使调整量与低灰度侧的像素饱和率相联动，当像素饱和率高时，由于可以认为图像相对较暗，所以加大调整量，即减小背光的减光量以使图像明亮，并增加高对比度感。另外，当像素饱和率低时，由于可以认为图像相对较亮，所以减小调整量，即增大背光的减光量(或维持不变)，以形成保持原状的图像。由此，可以通过低灰度侧的像素饱和率来自动调整调整量。
第3实施方式
下面利用图6对本发明的实施方式3的液晶显示装置的驱动电路进行说明。包含本实施方式的液晶驱动电路的液晶显示装置的结构与上述实施方式1的图1的结构是相同的。
图6是示出本实施方式中的背光控制部104的具体内部结构的图。图6的结构是在实施方式1的图2的结构中新追加低灰度侧上限值寄存器601、上限值差分减法运算器602、背光补偿量调整寄存器603、低灰度侧补偿乘法运算器604、补偿量乘法运算器605，以取代背光发光比率调整寄存器212和发光比率乘法运算器213，而其他的从子像素最大值选择电路201到背光控制信号217都与实施方式1的图2说明的功能块相同，所以省略其说明。
上限值差分减法运算器602从低灰度侧上限值寄存器601的值减去作为低灰度侧平均化电路204的输出的低灰度侧拉伸灰度值，并将其结果作为调整前背光补偿量向低灰度侧补偿乘法运算器604输出。低灰度侧补偿乘法运算器604对来自上限值差分减法运算器602的调整前背光补偿量与背光补偿量调整寄存器603的值进行乘法运算，并将其结果作为背光补偿量发送给补偿量乘法运算器605。补偿量乘法运算器605用作为高灰度侧平均化电路207的输出的高灰度侧拉伸灰度值乘以作为低灰度侧补偿乘法运算器604的输出的背光补偿量，并向PWM发生器214输出结果。
根据上面说明的结构的背光控制部104中的整体处理流程具体如下。从显示数据215的输入到拉伸后显示数据216的计算都与实施方式1的图2的说明相同，所以予以省略。在本实施方式中，为了生成背光控制信号217，首先利用上限值差分减法运算器602，取得低灰度侧上限值寄存器601的值与作为低灰度侧平均化电路204的输出的低灰度侧拉伸灰度值的差分，将其作为背光的补偿量使用。
不过，仅如此动作会使补偿量过大，所以在低灰度侧补偿乘法运算器604中，将背光补偿量调整寄存器603的值与作为所述差分的调整前背光补偿量相乘，以求得背光补偿量。并在补偿量乘法运算器605中将该背光补偿量与作为高灰度侧平均化电路207的输出的高灰度侧拉伸灰度值相乘，以作为补偿后的背光发光量向PWM发生器214输出。在PWM发生器214中，使用所述背光发光量生成PWM信号，并将其作为背光控制信号217输出。
如上所述，在本实施方式中，构成为背光的减光量与低灰度侧拉伸灰度值相联动地变化，因此以如下方式进行动作：当削波的黑灰度较大时，可以认为由此导致高对比度，对背光进行减光以实现低耗电化；当削波的黑灰度较小时，可以认为不会因此导致过高的对比度，故减少背光的减光，进行更明亮的显示，以补偿对比度。由此，可以不依赖削波的黑灰度而产生高对比度感，同时可以实现背光的低耗电化的部分也能够低耗电工作。
第4实施方式
下面利用图7对本发明的实施方式4的液晶显示装置的驱动电路进行说明。包含本实施方式的液晶驱动电路的液晶显示装置的结构与上述实施方式1的图1的结构是相同的。
图7是示出本实施方式中的背光控制部104的具体内部结构的图。图7的结构是在实施方式1的图2的结构中新追加了实施方式3的图6中追加的低灰度侧上限值寄存器601、上限值差分减法运算器602、背光补偿量调整寄存器603、低灰度侧补偿乘法运算器604、补偿量乘法运算器605，由于与实施方式1的图2以及实施方式3的图6中说明的功能块相同，所以省略其说明。
本实施方式中的背光控制部104组合了实施方式1的背光控制部104和实施方式3的背光控制部104，由此，可以认为显示图像的高灰度侧直方图和低灰度侧直方图两者可以决定背光的亮度，而且可以独立地调整由高灰度侧直方图所产生的效果的比例和由低灰度侧直方图所产生的效果的比例。
第5实施方式
下面利用图8对本发明的实施方式5的液晶显示装置的驱动电路进行说明。包含本实施方式的液晶驱动电路的液晶显示装置的结构与上述实施方式1的图1的结构是相同的。
图8是示出本实施方式中的背光控制部104的具体内部结构的图。图8的结构是在实施方式1的图2的结构中新追加了高灰度侧255/n计算器801、高灰度侧乘法运算器802、拉伸差分减法运算器803、拉伸差分按画面平均化电路804和补偿量加法运算器805，以取代背光发光比率调整寄存器212和发光比率乘法运算器213，而其他的从子像素最大值选择电路201到背光控制信号217都与实施方式1的图2说明的功能块相同，所以省略其说明。
高灰度侧255/n计算器801计算对作为高灰度侧平均化电路207的输出的高灰度侧拉伸灰度值的255/n，把作为结果的高灰度侧拉伸率发送给高灰度侧乘法运算器802。高灰度侧乘法运算器802对从高灰度侧255/n计算器801发送的高灰度侧拉伸率与显示数据215的各子像素进行乘法运算，并将结果发送给拉伸差分减法运算器803。
拉伸差分减法运算器803对高灰度侧乘法运算器802的运算结果和拉伸后显示数据216计算每个子像素的差分，以发送给拉伸差分按画面平均化电路804。拉伸差分按画面平均化电路804把从拉伸差分减法运算器803发送来的每个子像素的差分按画面进行平均，把作为结果的背光补偿量发送给补偿量加法运算器805。补偿量加法运算器805把从拉伸差分按画面平均化电路804发送来的背光补偿量与作为高灰度侧平均化电路207的输出的高灰度侧拉伸灰度值相加，并将其结果作为背光发光量发送给PWM发生器214。
根据以上结构的背光控制部104中的整体处理流程具体如下。从显示数据215的输入到拉伸后显示数据216的计算都与实施方式1的图2的说明相同，所以予以省略。在本实施方式中，为了生成背光控制信号217，首先在高灰度侧255/n计算器801中从作为高灰度侧平均化电路207的输出的高灰度侧拉伸灰度值算出高灰度侧拉伸率，把该拉伸率与显示数据215的各子像素相乘，以得到高灰度侧的像素拉伸运算结果。
接着，在拉伸差分减法运算器803中取得高灰度侧的像素拉伸运算结果、和作为进行了高灰度侧和低灰度侧两者的拉伸的运算结果的拉伸后显示数据216的差分，进而在拉伸差分按画面平均化电路804中取得按画面的差分的平均。将其作为背光补偿量，在补偿量加法运算器805中将高灰度侧拉伸灰度值与背光补偿量相加。将其结果作为背光发光量，在PWM发生器214中变换成PWM信号以作为背光控制信号217。
如上所述，在本实施方式中，把仅在高灰度侧拉伸了的数据与在高灰度侧和低灰度侧两者都进行了拉伸的数据的差分的平均值作为背光的补偿量。由于背光仅通过高灰度侧的信息进行减光，所以如果对仅在高灰度侧拉伸了的数据进行显示，则可成为与原来的图像同等的亮度。
由此，仅在高灰度侧拉伸了的数据可认为是基准亮度，可以认为：其与在高灰度侧、低灰度侧两者都拉伸了的数据的差分表示比基准的亮度亮了多少或者暗了多少。通过将其按画面平均，可以得到其显示图像比原来的图像相对亮了多少或者暗了多少的信息，并可以基于此对背光亮度进行适当地补偿。
另外，在从实施方式1到实施方式5的结构中，在背光发光控制中使用了乘法运算器，但由乘法运算以外的加法运算、减法运算、除法运算以及伽玛变换等的计算进行背光发光控制也有相同的效果，可以通过具有与上述实施方式的结构相同的调整寄存器来控制背光的发光。
上面根据实施方式对由本发明人的发明进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施方式，只要在不脱离其主旨的范围内可进行各种变形。
产业上的可利用性
本发明可以利用于液晶显示装置等显示装置的背光控制中，利用范围也不仅为移动电话用液晶显示器，也可以适用于使用液晶显示器的DVD等小型媒体播放器等。

Claims (21)

1.一种显示驱动电路，用于具有背光控制电路的显示装置，根据输入的显示数据驱动显示面板，其特征在于具备：
第1电路，该第1电路把位于所述输入的显示数据的直方图的上位的第1位置的显示数据值作为第1基准值，把位于所述直方图的下位的第2位置上的显示数据值作为第2基准值，并基于所述第1基准值和第2基准值通过所述显示数据的变换来切换显示图像的亮度；
基于所述第1基准值切换对所述显示面板进行照明的照明装置的亮度的第2电路；以及
进行通过所述第1电路使所述显示图像的亮度变大的处理和通过所述第2电路使所述照明装置的亮度与所述显示图像的亮度相关地变小的处理的控制电路。
2.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其特征在于，具有能够从该显示驱动电路的外部控制装置来设定和变更所述第1位置和所述第2位置的电路。
3.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其特征在于，具有能够从该显示驱动电路的外部控制装置来设定和变更所述第1基准值的下限值和所述第2基准值的上限值的电路。
4.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其特征在于，所述输入的显示数据的最上位与所述第1基准值的下限值的差分值比所述第2基准值的上限值与所述输入的显示数据的最下位的差分值大。
5.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其特征在于，所述控制电路，在位于所述直方图中的所述第1位置的显示数据值比所述第1基准值的下限值小时，把所述第1基准值的下限值作为所述第1基准值使用，而在位于所述直方图中的所述第2位置的显示数据值比所述第2基准值的上限值大时，把所述第2基准值的上限值作为所述第2基准值使用。
6.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其特征在于，所述控制电路根据把所述第1基准值乘以常数值k得到的值，控制施加在所述照明装置上的电压或者所述照明装置的发光量。
7.根据权利要求6所述的显示驱动电路，其特征在于，具有可以从该显示驱动电路的外部控制装置对所述常数值k进行设定和变更的电路。
8.一种显示驱动电路，用于具有背光控制电路的显示装置，根据输入的显示数据驱动显示面板，其特征在于具备：
第1电路，该第1电路把位于所述输入的显示数据的直方图的上位的第1位置的显示数据值作为第1基准值，把位于所述直方图的下位的第2位置的显示数据值作为第2基准值，基于所述第1基准值和第2基准值通过所述显示数据的变换来切换显示图像的亮度；
基于所述第1基准值和所述第2位置，或者基于所述第1基准值、所述第2位置和所述第2基准值，切换对所述显示面板进行照明的照明装置的亮度的第2电路；以及
进行通过所述第1电路使所述显示图像的亮度变大的处理和通过所述第2电路使所述照明装置的亮度与所述显示图像的亮度相关地变小的处理的控制电路。
9.根据权利要求8所述的显示驱动电路，其特征在于，具有能够从该显示驱动电路的外部控制装置来设定和变更所述第1位置和所述第2位置的电路。
10.根据权利要求8所述的显示驱动电路，其特征在于，具有能够从该显示驱动电路的外部控制装置来设定和变更所述第1基准值的下限值和所述第2基准值的上限值的电路。
11.根据权利要求8所述的显示驱动电路，其特征在于，所述输入的显示数据的最上位与所述第1基准值的下限值的差分值比所述第2基准值的上限值与所述输入的显示数据的最下位的差分值大。
12.根据权利要求8所述的显示驱动电路，其特征在于，所述控制电路，在位于所述直方图中的所述第1位置的显示数据值比所述第1基准值的下限值小时，把所述第1基准值的下限值作为所述第1基准值使用，而在位于所述直方图中的所述第2位置的显示数据值比所述第2基准值的上限值大时，把所述第2基准值的上限值作为所述第2基准值使用。
13.根据权利要求8所述的显示驱动电路，其特征在于，所述控制电路根据将所述第1基准值、所述第2基准值和常数值m相乘得到的值，控制对所述照明装置施加的电压或者所述照明装置的发光量。
14.根据权利要求8所述的显示驱动电路，其特征在于，所述控制电路根据将对所述第2基准值和所述第2基准值的上限值进行减法运算得到的值、所述第1基准值和常数值m进行乘法运算后得到的值，控制对所述照明装置施加的电压或者所述照明装置的发光量。
15.根据权利要求13所述的显示驱动电路，其特征在于，具有可以从该显示驱动电路的外部控制装置对所述常数值m进行设定和变更的电路。
16.根据权利要求8所述的显示驱动电路，其特征在于，所述控制电路根据将对所述输入的显示数据和所述第1电路输出的显示数据进行减法运算得到的值的在1帧中的平均值与所述第2基准值进行乘法运算得到的值，控制对所述照明装置施加的电压或者所述照明装置的发光量。
17.一种显示驱动电路，用于具有背光控制电路的显示装置，根据输入的显示数据驱动显示面板，其特征在于具备：
第1电路，该第1电路把位于所述输入的显示数据的1帧或多帧显示数据的直方图的上位的第1位置的显示数据值作为第1基准值，把位于所述直方图的下位的第2位置的显示数据值作为第2基准值，变更所述1帧或多帧显示数据的数据值，以使得基于所述第2基准值向下位侧移动所述直方图并基于所述第1基准值向上位侧拉伸所述直方图整体；以及
根据所述直方图整体的拉伸率对照亮所述显示面板的照明装置进行减光的第2电路，
所述第2电路基于所述第2基准值改变所述照明装置的减光量。
18.根据权利要求17所述的显示驱动电路，其特征在于，
当所述第2基准值较大时，所述照明装置的减光量较小；
当所述第2基准值较小时，所述照明装置的减光量较大。
19.根据权利要求17所述的显示驱动电路，其特征在于，
当所述直方图的下位中的分布较少时，所述第2基准值较大，
当所述直方图的下位中的分布较多时，所述第2基准值较小。
20.一种显示驱动电路，用于具有背光控制电路的显示装置，根据输入的显示数据驱动显示面板，其特征在于具备：
第1电路，该第1电路剪切所述输入的显示数据的1帧或多帧显示数据的直方图的上位侧和下位侧，变更所述1帧或多帧显示数据的数据值，以使得所述直方图整体拉伸以补偿所剪切的部分；以及
根据所述直方图整体的拉伸率降低照亮所述显示面板的照明装置的耗电量的第2电路；
所述第2电路在所述直方图的下位侧的剪切量较小的情况下减小所述照明装置的耗电量的降低量，在所述直方图的下位侧的剪切量较大的情况下加大所述照明装置的耗电量的降低量。
21.根据权利要求20所述的显示驱动电路，其特征在于，
当基于所述直方图暗的显示数据少时，所述直方图的下位侧的剪切量大；
当基于所述直方图暗的显示数据多时，所述直方图的下位侧的剪切量小。
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