CN101650923A - 液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种液晶显示器及其驱动方法。所述液晶显示器包括：液晶显示面板，用于显示图像；外部光传感单元，用于感测液晶显示面板周围的外部光的照度；背光单元，其输出辉度由调整减光信号控制；以及伽马曲线调整电路，用于基于外部光的照度或根据基于调整减光信号的相对最大白辉度来调制数字视频数据或改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以便均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受外部光的照度改变的影响。

Description

液晶显示器及其驱动方法
本申请要求享有于2008年8月14日提交的韩国专利申请No.10-2008-0079919和2009年7月23日提交的韩国专利申请No.10-2009-0067456的优先权，为所有的目的，这里将其全部内容引入作为参考，如同将其完全阐述于此。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种用于解决因外部光导致的图像质量的失真现象的液晶显示器及其驱动方法。
背景技术
液晶显示器通常响应于视频信号，通过利用被施加到液晶层上的电场来控制液晶层的透光率来显示图像。因为液晶显示器是具有低功耗的小尺寸纤薄平板显示器，所以液晶显示器已用于诸如笔记本PC之类的个人计算机、办公自动化设备、音频/视频设备等中。特别是，因为其每个液晶单元(liquidcrystal cell)都包括开关元件的有源矩阵型液晶显示器能够主动(actively)控制这些开关元件，所以有源矩阵型液晶显示器在显示活动的画面方面具有优势。
人们主要使用薄膜晶体管(TFT)作为有源矩阵型液晶显示器的开关元件。
如图1所示，有源矩阵型液晶显示器通过基于伽马基准电压将数字视频数据转换为模拟数据电压并且同时执行将模拟数据电压提供给数据线DL和将扫描脉冲提供给栅线GL，而给液晶单元Clc充电(charge)至数据电压。为了上述操作，将用作开关元件的TFT的栅极连接到栅线GL，将TFT的源极连接到数据线DL，并且将TFT的漏极连接到存储电容器Cst的一侧的电极和液晶单元Clc的像素电极。给液晶单元Clc的公共电极提供公共电压Vcom。当TFT导通时，存储电容器Cst被充电达到经由数据线DL施加的数据电压，以使液晶单元Clc的电压保持不变。当给栅线GL施加扫描脉冲时，TFT就导通。因此，在TFT的源极与漏极之间形成一个通道(channel)，并且数据线DL上的电压被提供给液晶单元Clc的像素电极。因为像素电极与公共电极之间存在电场，所以液晶单元Clc的液晶分子的排布状态就发生改变，从而使入射光被调制。
液晶显示器通常根据预先确定的1.8到2.2伽马的伽马曲线而不考虑观看环境(例如，外部光的照度(illuminance))来显示图像。然而，用户感知到的图像质量可能因观看环境方面的变化而容易失真。参照图2-4来描述图像质量的失真现象。图2示出了在中等亮度(brightness)的起居室环境中的一幅图像，图3示出了在比中等亮度相对更亮的起居室环境中的一幅图像，图4示出了在比中等亮度相对更暗的起居室的环境中的一幅图像。在图2到图4中，伽马曲线指的是通过连接分别对应于各输入灰度级的输出辉度(luminance)而得到的一条曲线，并且亮度指的是用户在感知作为绝对概念上的输出辉度时所感知到的图像的相对亮度。
为了防止图像质量的失真现象，如图2所示，图像的相对亮度必须保持在图像的原始亮度等级而不受观看环境方面变化的影响，并且必须在整个灰度级期间内具有好的线性度(linearity)。然而，如图3所示，因为虹彩光阑(iris stop)的减小所导致的灵敏度(sensitivity)降低之故，在较亮的起居室环境中的图像的相对亮度比图像的原始亮度等级(brightness level)更低，而且在低灰度级区域“A”内不具有好的线性度。因此，用户难以感知更亮的起居室环境中低灰度级区域“A”内的图像。此外，如图4所示，因为虹彩光阑的增加所导致的灵敏度提高之故，在较暗的起居室环境中的图像的相对亮度比图像的原始亮度等级更高，并且在低灰度级区域“A”和高灰度级区域“B”不具有好的线性度。因此，在较暗的起居室环境中，在图像的低灰度级区域“A”的灰度级之间出现轮廓(contour)，而在图像的高灰度级区域“B”中出现眩光(glare)现象。
如上所述，如图3和图4所示的在特定的灰度级区域中图像质量的失真现象是因图像根据预先确定的伽马曲线而不考虑观看环境方面的变化而显示这一事实引起的。在现有技术中，有人提出过一种调制特定灰度级范围内伽马曲线的方法，以便改善该特定灰度级范围内的可视性。然而，该方法没有考虑这样一个事实，即，用户感知的图像的相对亮度必须保持在图像的原始亮度等级而不受观看环境如何改变的影响，以及必须在所有的灰度级期间内具有好的线性度。因此，现有技术在将用户所感知的图像的相对亮度均一地(uniformly)保持在图像的原始亮度等级而使之不受观看环境方面变化的影响这方面具有局限性。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种液晶显示器及其驱动方法，其能够将用户感知到的图像的相对亮度均一地保持在图像的原始亮度等级，而不受观看环境方面变化的影响。
在一方面中，一种液晶显示器包括：液晶显示面板，用于显示图像；外部光传感单元，用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及伽马曲线调整电路，用于基于所述外部光的照度调制数字视频数据，以不受所述外部光的照度改变的影响地均一地保持用户感知到的图像的相对亮度。
伽马曲线调整电路包括：伽马曲线设置单元，用于在预先确定的外部光照度的每个强度的各伽马曲线信息中选择与所述外部光的照度对应的第一伽马曲线信息，以将所述第一伽马曲线信息作为所选的伽马曲线信息输出，以使用户感知到的图像的相对亮度在所有灰度级期间内具有好的线性度；以及数据映射单元，用于利用与所述所选的伽马曲线信息对应的查询表调制所述数字视频数据。
所述伽马曲线调整电路还包括：伽马曲线评估(estimating)和确定单元，其基于所述第一伽马曲线信息计算每个灰度级的相对亮度函数，比较所述相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值，并且根据比较结果将所述第一伽马曲线信息或与所述第一伽马曲线信息不同的第二伽马曲线信息作为所述所选的伽马曲线信息输出。所述第二伽马曲线信息具有一最大线性度，该最大线性度是除所述第一伽马曲线信息以外的各伽马曲线信息中所述相对亮度函数的每个灰度级的最大线性度。
伽马曲线调整电路包括：伽马曲线转换控制器，其根据外部光的照度基于预先确定的基准伽马曲线计算每个灰度级的相对亮度函数，比较相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值，并且为所述数字视频数据的调制而产生操作控制信号；以及伽马曲线转换单元，其响应于所述操作控制信号而通过从k(k-bit)位到m位的数据位扩展将灰度级的数量从2k扩展到2m，将由灰度级2m和辉度组成的平面内的相对亮度曲线用k位等分，将灰度级2k映射到被等分的灰度级2m以改变灰度级，并且符合于改变后的灰度级来调制所述数字视频数据，其中k和m是正整数，并且k＜m。
伽马曲线调整电路包括：第一伽马曲线设置单元，其设置与外部光的照度信息的每个强度对应的第一伽马曲线信息并输出包含所述外部光的照度的范围内的伽马曲线信息；第二伽马曲线设置单元，其输出与预先确定的外部光照度的每个强度的各第二伽马曲线信息中所述外部光的照度对应的伽马曲线信息；多路复用器，其根据所述外部光的照度信息是否包括在所述数字视频信号中，选择所述第一伽马曲线设置单元的输出和所述第二伽马曲线设置单元的输出中的一个输出作为第一选择伽马曲线信息；以及数据映射单元，其利用对应于所述第一选择伽马曲线信息的查询表调制数字视频数据。
所述伽马曲线调整电路还包括：伽马曲线评估和确定单元，其基于所述第一选择伽马曲线信息计算每个灰度级的相对亮度函数，比较相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值，并且根据比较结果输出所述第一选择伽马曲线信息或与所述第一选择伽马曲线信息不同的第二选择伽马曲线信息。第二选择伽马曲线信息在除所述第一选择伽马曲线信息以外的各伽马曲线信息中具有相对亮度函数的每个灰度级的最大线性度。
在另一方面中，一种液晶显示器包括：液晶显示面板，用于显示图像；外部光传感单元，用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；背光单元，其输出辉度由调整减光(dimming)信号控制；以及伽马曲线调整电路，用于根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度(white luminance)调制数字视频数据，以不受所述外部光的光照度改变的影响地均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度。
伽马曲线调整电路包括：减光率(dimming ratio)调整单元，用于产生所述调整减光信号；最大辉度计算单元，用于计算所述相对最大白辉度；伽马曲线转换控制器，用于根据所述相对最大白辉度基于预先确定的基准伽马曲线计算每个灰度级的相对亮度函数，比较相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值，并且为所述数字视频数据的调制而产生操作控制信号；以及伽马曲线转换单元，其响应于所述操作控制信号通过从k位到m位的数据位扩展将灰度级的数量从2k扩展到2m，将由灰度级2m和辉度组成的平面内的相对亮度曲线用k位等分，将灰度级2k映射到被等分的灰度级2m以改变灰度级，并且符合于改变的灰度级来调制数字视频数据，其中k和m是正整数，并且k＜m。
所述伽马曲线调整电路还包括：视频信号分析单元，其分析与一帧对应的所述数字视频数据，以提取具有最大灰度级或最小灰度级的数据。
在另一方面中，一种液晶显示器包括：液晶显示面板，用于显示图像；外部光传感单元，用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及伽马曲线调整电路，用于基于外部光的照度改变构成伽马电阻器串(gammaresistor string)的可变电阻器的电阻，以不受所述外部光的照度改变的影响地均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度。
在另一方面中，一种液晶显示器包括：液晶显示面板，用于显示图像；外部光传感单元，用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；背光单元，其输出辉度由调整减光信号控制；以及伽马曲线调整电路，其根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
在另一方面中，有这样一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括显示图像的液晶显示面板，所述方法包括：感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及基于所述外部光的照度调制数字视频数据，以不受所述外部光的照度改变的影响地均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度。
在另一方面中，有这样一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括显示图像的液晶显示面板和其输出辉度由调整减光信号来控制的背光单元，所述方法包括：感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度调制数字视频数据，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受外部光的照度改变的影响。
在另一方面中，有这样一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括显示图像的液晶显示面板，所述方法包括：感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及基于所述外部光的照度改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
在另一方面中，有这样一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括显示图像的液晶显示面板和其输出辉度由调整减光信号来控制的背光单元，所述方法包括：感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以不受所述外部光的照度改变的影响地均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度。
根据此后给出的详细描述，本发明进一步的可应用性范围将变得显而易见。然而，应当理解，虽然该详细描述和具体实例示出了本发明的各优选实施方式，但是它们仅以图解说明给出，因为根据该详细描述，本发明的精神和范围内的各种变换和修改对本领域的技术人员来说都将变得显而易见。
附图说明
所包括用以这些附图提供了对本发明实施方式的进一步的理解且包括在内构成说明书一部分的，这些附图，图解了本发明的各实施方式，并且连同说明书一起用以解释本发明实施方式的原理。在图中：
图1是一般的液晶显示器的一个像素的等效电路图；
图2示出一幅在中等亮度的起居室环境中的图像；
图3示出一幅在比中等亮度相对更亮的起居室环境中的图像；
图4示出一幅在比中等亮度相对更暗的起居室环境中的图像；
图5是根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示器的方块图；
图6示出伽马曲线调整电路的第一示例性配置(configuration)；
图7示出伽马曲线调整电路的第二示例性配置；
图8示出图7中的伽马曲线评估和确定单元的操作；
图9A到9C是与表1相关的曲线图；
图10A到10C是与表2相关的曲线图；
图11示出在一个比中等亮度相对更亮的起居室环境中用户感知到的相对亮度在所有的灰度级期间内的线性度；
图12示出在一个比中等亮度相对更暗的起居室环境中用户感知到的相对亮度在所有的灰度级期间内的线性度；
图13示出伽马曲线调整电路的第三示例性配置；
图14示出伽马曲线转换控制器的操作；
图15示出伽马曲线转换单元的操作；
图16A到16C示出表示伽马曲线转换单元的操作的曲线图；
图17示出伽马曲线调整电路的第四示例性配置；
图18示出伽马曲线调整电路的第五示例性配置；
图19示出伽马曲线评估和确定单元的操作；
图20A到20C示出伽马曲线调整电路的第六示例性配置；
图21是根据本发明第二示例性实施方式的液晶显示器的方块图；
图22示出伽马电阻设置单元的示例性配置；
图23示出伽马基准电压转换单元；
图24是示出由受控伽马基准电压调制的伽马曲线的曲线图；
图25示出伽马曲线设置单元的操作；以及
图26示出伽马电阻设置单元的操作。
具体实施方式
现在详细讨论本发明的实施方式，其例子示于附图中。
图5到图20示出一种液晶显示器及其驱动方法，其通过例如对输入数据的调制，能够将用户感知的图像的相对亮度均一地保持在图像的原始亮度等级，而不受观看环境方面变化的影响。
如图5所示，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示器包括液晶显示面板10、时序控制器(timing controller)11、数据驱动电路12、栅驱动电路13、外部光传感单元14、伽马曲线调整电路15、逆变器(inverter)16和背光单元17。
液晶显示面板10包括上玻璃基板、下玻璃基板和上下玻璃基板之间的液晶层。液晶显示面板10包括以矩阵形式布置在m条数据线DL和n条栅线GL的每个交叉处的m×n个液晶单元Clc。
数据线DL、栅线GL、薄膜晶体管(TFT)和存储电容器Cst形成在液晶显示面板10的下玻璃基板上。液晶单元Clc连接到这些TFT并由像素电极1和公共电极2之间的电场驱动。黑矩阵、滤色器和公共电极2形成在液晶显示面板10的上玻璃基板上。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(alignment)(VA)模式之类的垂直电场驱动方式中，公共电极2可以形成在上玻璃基板上。在诸如共平面开关(in-plane switching)(IPS)模式和边缘场开关(fringe field switching)(FFS)模式之类的的水平电场驱动方式中，公共电极2和像素电极1可以形成在下玻璃基板上。偏振板分别贴合在上和下玻璃基板上。用于设置液晶预倾角的取向层分别形成在上和下玻璃基板上。
时序控制器11从外部系统板(未示出)接收时序信号，诸如数据使能信号DE和点时钟(dot clock)信号CLK，以产生用于控制数据驱动电路12的操作时序的数据时序控制信号DDC和用于控制栅驱动电路13的操作时序的栅时序控制信号GDC。
栅时序控制信号GDC包括栅启动脉冲GSP、栅移位时钟信号GSC、栅输出使能信号GOE和类似信号等。数据时序控制信号DDC包括源采样时钟信号SSC、源输出使能信号SOE、极性控制信号POL和类似信号等。
时序控制器11重新布置从伽马曲线调整电路15接收到的调制数字视频数据R’G’B’，使之与液晶显示面板10的分辨率相符合，以将该重新布置的调制数字视频数据R’G’B’提供给数据驱动电路12。
数据驱动电路12响应于从时序控制器11接收到的数据时序控制信号DDC，基于伽马基准电压VGMA1到VGMAk将该调制数字视频数据R’G’B’转换为模拟伽马补偿电压，以将该模拟伽马补偿电压作为数据电压提供给液晶显示面板10的数据线DL。对于上面的操作，数据驱动电路12包括多个数据驱动集成电路(IC)，每个数据驱动集成电路都包括移位寄存器、电阻器、锁存器、数-模转换器、多路复用器、输出缓冲器等。移位寄存器采样时钟信号，并且该寄存器暂时存储数字视频数据RGB。锁存器响应于移位寄存器采样到的时钟信号而存储每一条线的数据，并且同时输出每一条线的数据。数-模转换器响应于来自锁存器的数字数据，基于伽马基准电压选择正或者负伽马电压。多路复用器选择用于接收从正/负伽马电压转换来的模拟数据的数据线DL。输出缓冲器连接在多路复用器和数据线DL之间。
栅驱动电路13把用于选择要被提供数据电压的液晶显示面板10的水平线的扫描脉冲依次提供给栅线GL。对于上面的操作，栅驱动电路13包括多个栅驱动IC，每个栅驱动IC都包括移位寄存器、用于将移位寄存器的输出信号移位到适于液晶单元Clc的TFT驱动的摆宽(swing width)的电平移位器(level shifter)、连接在电平移位器和栅线GL之间的输出缓冲器。
外部光传感单元14包括已知的光学传感器，用以感测液晶显示面板10周围的外部光的照度I。感测到的外部光的照度I被供给伽马曲线调整电路15。
伽马曲线调整电路15基于外部光的照度I或者基于根据外部光的照度I或输入图像的调整减光信号，来调制数字视频数据RGB，以产生调制数字视频数据R’G’B’，从而使用户感知到的图像的相对亮度均一地保持而不受观看环境方面变化的影响。由于调制数字视频数据R’G’B’之故，用户感知到的图像的相对亮度不受观看环境方面变化的影响地均一地保持在图像的原始亮度等级，并且在所有的灰度级期间内具有好的线性度。后面将参照图6到图20描述伽马曲线调整电路15。在使用YCbCr色空间(color space)而不是RGB色空间的液晶显示器中，伽马曲线调整电路15可以以与调制数字视频数据R’G’B’的产生方式相同的方式产生调制数字视频数据Y’Cb’Cr’。为了便于解释，以下将描述基于RGB色空间的调制数字视频数据R’G’B’。
逆变器16使用从系统板(未示出)接收到的DC电压Vinv产生与输入减光信号一致的背光控制信号LC。对于上述操作，逆变器16包括根据减光信号来控制背光单元17的发光周期(light-up period)的脉宽调制(PWM)控制器、在PWM控制器的控制下将DC电压Vinv转换为AC电压的切换单元、升高AC电压以提供该升高的AC电压的变压器、和用于监视(inspecting)供至背光单元17的驱动信号的反馈电路。
背光单元17主要可以分为直下式背光单元(direct type backlight unit)和侧入式背光单元(edge type backlight unit)。侧入式背光单元具有这样一个结构，即，在该结构中，多个光源位于导光板对面，并且多个光学片位于液晶显示面板10和导光板之间。直下式背光单元具有这样一个结构，即，在该结构中，扩散板和多个光学片位于液晶显示面板的下面，并且多个光源位于扩散板的下面。背光单元17可应用于背光式(backlit)液晶显示器，其中液晶显示面板10透过来自光源的光来显示图像。在液晶显示面板10反射外部光来显示图像的反射式液晶显示器中，背光单元17可以省略。因为本发明的实施方式在背光式液晶显示器和反射式液晶显示器都可应用，因此在本发明的实施方式中，背光单元17不是必需的。
图6示出伽马曲线调整电路15的第一示例性配置。
如图6所示，伽马曲线调整电路15包括伽马曲线设置单元151、数据映射单元152和存储单元153。
伽马曲线设置单元151在预先确定的外部光的照度的各个强度(intensity)的伽马曲线信息中选择与从外部光传感单元14接收到的外部光的照度I对应的伽马曲线信息GCx，以输出选中的伽马曲线信息GCx。外部光的照度的强度被分为多个等级，因而各伽马曲线信息对应于每个等级强度的外部光的照度。例如，伽马曲线信息GC1对应于其强度小于A1的外部光的照度，伽马曲线信息GC2对应于其强度等于或者大于A1并小于A2的外部光的照度，伽马曲线信息GC3对应于其强度等于或者大于A2并小于A3的外部光的照度，伽马曲线信息GC4对应于其强度等于或者大于A3并小于A4的外部光的照度I，伽马曲线信息GCn对应于其强度等于或者大于A(n-1)并小于An的外部光的照度。确定每个伽马曲线信息，以使用户在对应的外部光的照度等级下所感知到的图像的相对亮度保持在图像的原始亮度等级，并且在所有的灰度级期间内具有好的线性度。
数据映射单元152选择与由伽马曲线设置单元151输出的伽马曲线信息GCx对应的查询表，然后将数字视频数据RGB一对一地映射到寄存在所选查询表中的数据，以产生调制数字视频数据R’G’B’。因此，即使外部光的照度改变，由于调制数字视频数据R’G’B’的缘故，用户感知到的图像的相对亮度也被均一地保持在图像的原始亮度等级。例如，由于预先确定的基准伽马曲线之故，与中等亮度的一般起居室环境相比，用户在如图11所示的比中等亮度更亮的起居室环境中以及在如图12所示的比中等亮度更暗的起居室环境中能够感知到同样灰度级的图像。这是因为通过实施使用调制数字视频数据R’G’B’的伽马曲线调制，用户感知的相对亮度被均一地保持在图像的原始亮度等级，而不受观看环境方面变化的影响，并且在所有的灰度级期间内具有好的线性度。因此，图3和图4中所示的特定灰度级区域A和B内的图像质量的降低这个问题能够得以圆满解决。
存储单元153包括多个查询表LUT1到LUTn，它们与对应于外部光的照度的强度的伽马曲线信息一一对应。
图7到10C示出伽马曲线调整电路15的第二示例性配置。在图7到10C中，与图6相比可保证更好的相对亮度的线性度。
如图7所示，伽马曲线调整电路15包括伽马曲线设置单元251、伽马曲线评估和确定单元252、数据映射单元253和存储单元254。
伽马曲线设置单元251和存储单元254执行与图6所示的伽马曲线设置单元151和存储单元153基本上相同的功能。
如图8所示，伽马曲线评估和确定单元252基于由伽马曲线设置单元251所选择的伽马曲线信息GCx，对每个灰度级来计算相对亮度函数。相对亮度函数通过根据输入灰度级的辉度L而变化的图像的相对亮度B来定义，如下面的方程1到4所示。输入灰度级的辉度L受基准伽马G、外部光的照度I、图像的最大白辉度Max_L、液晶显示面板10的表面反射率(reflectance)R等的影响。图像的最大白辉度Max_L可根据与一帧对应的输入数据的灰度级中的最大灰度级或者根据基于与一帧对应的输入数据的直方图分析结果的最小灰度级来确定。
【方程1】
B＝15.0L0.34-23.8(L≤10nit)
【方程2】
B＝17.2L0.34-28.6(10＜L≤25nit)
【方程3】
B＝20.2L0.34-34.3(25＜L≤1000nit)
【方程4】
B＝27L0.29-2.65
例如，当基准伽马G、外部光的照度I、图像的最大白辉度Max_L和液晶显示面板10的表面反射率R分别为2.2伽马、300nit、500nit和0％时，相对亮度函数由上述方程1到3表示。当提供如在以下表1和图9A中所示的输入灰度级的辉度L时，方程1适用于等于或小于10nit的辉度，方程2适用于大于10nit并等于或小于25nit的辉度，并且方程3适用于大于25nit并等于或小于1000nit的辉度。
【表1】
  输入灰度级   输入灰度级的辉度L   算得的相对亮度B   调整的相对亮度B   调整的辉度L
  0   0.0   -23.8000   0.0000   3.8874
  15   1.0   -8.8939   7.8123   8.9588
  31   4.8   1.8559   16.1455   16.6432
  47   12.1   11.5620   24.4786   27.5034
  63   23.1   21.4026   32.8118   34.1718
  79   38.0   35.2559   41.1449   48.2139
  127   107.9   64.9097   66.1443   111.8787
  191   264.8   100.3239   99.4769   259.8925
  255   500.0   132.8095   132.8095   500.0000
如上面的表1所示，通过方程1到方程3算得的每个灰度级的相对亮度B为-23.8000到132.8095。
作为另一实例，当基准伽马G、外部光的照度I、图像的最大白辉度Max_L和液晶显示面板10的表面反射率R分别为2.2伽马、0nit、500nit和0％，并且提供如在以下的表2和图10A所示的输入灰度级的辉度L时，相对亮度函数由上面的方程4表示。
【表2】
  输入灰度级   输入灰度级的辉度L   算得的相对亮度B   调整的相对亮度B 调整的辉度L
  0   0.0   -2.6500   0.0000   0.0003
  15   1.0   24.2058   9.4739   0.0632
  31   4.8   40.0258   19.5794   0.5115
  47   12.1   53.0033   29.6849   1.8622
  63   23.1   64.4421   39.7903   4.7566
  79   38.0   74.8637   49.8958   9.9347
  127   107.9   102.2847   80.2123   47.7845
  191   264.8   133.4919   120.6342   188.0567
255 500.0 161.0562 161.0562 500.0000
如上面的表2所示，通过方程4计算出的每个灰度级的相对亮度B为-2.6500到161.0562。
在完成了对每个灰度级的相对亮度函数的计算之后，伽马曲线评估和确定单元252计算如图9B和10B所示的相对亮度函数所确定的各相对亮度B的线性度Tx。伽马曲线评估和确定单元252将各相对亮度B的该线性度Tx与预先确定的基准值进行比较，如果该线性度Tx等于或者大于预先确定的基准值，那么无需调制而输出所选择的伽马曲线信息GCx。该基准值是一个用于确定用户感知到的相对亮度是否不受外部光的照度方面变化的影响而在所有的灰度级期间内具有好的线性度的临界值。如果该线性度Tx小于该基准值，那么伽马曲线评估和确定单元252对伽马曲线信息GC1到GCn中每个伽马曲线信息的每个灰度级来计算相对亮度函数。然后，伽马曲线评估和确定单元252计算通过所算得的相对亮度函数算得的各相对亮度B的线性度Tx，并且选择具有最大线性度Tx的伽马曲线信息GCy，以输出伽马曲线信息GCy。这些相对亮度B可以例如如表1和图9C中所示基于伽马曲线信息GCy而被调整为0.0000到132.8095；或者可以例如如表2和图10C中所示基于伽马曲线信息GCy而被调整为0.0000到161.0562。
数据映射单元253选择与由伽马曲线评估和确定单元252输出的伽马曲线信息GCy或者GCx对应的查询表，然后将数字视频数据RGB一对一地映射到所选查询表中寄存的数据，以产生调制数字视频数据R’G’B’。因此，即使外部光的照度改变，由于调制数字视频数据R’G’B’之故，用户感知到的图像的相对亮度也均一地保持在图像的原始亮度等级。例如，对一幅图像来说，用户在图11所示的比中等亮度更亮的起居室环境中以及在图12所示的比中等亮度更暗的起居室环境中能够感知到与中等亮度的一般起居室环境中灰度级同样的灰度级。换句话说，在比中等亮度更亮的起居室环境中、在中等亮度的一般起居室环境中以及在比中等亮度更暗的起居室环境中，同一图像的灰度级可能实际上彼此不同，但感知到的这些环境中的同一图像的灰度级是相同的。这是因为，通过执行使用调制数字视频数据R’G’B’的伽马曲线调制，用户感知的图像的相对亮度被均一地保持在图像的原始亮度等级，而不受观看环境方面变化的影响，并且在所有的灰度级期间内具有好的线性度。因此，图3和图4中所示的特定灰度级区域A和B内的图像质量的降低这个问题能够得以圆满解决。
图13到16C示出伽马曲线调整电路15的第三示例性配置。在图13到16C中，伽马曲线可在没有查询表的情况下实时变化，从而与图6到10C相比，更好的相对亮度的线性度得到保证。
如图13所示，伽马曲线调整电路15包括伽马曲线转换控制器351和伽马曲线转换单元352。
如图14所示，伽马曲线转换控制器351基于预先确定的伽马曲线，对与从外部光传感单元14接收的外部光的照度I对应的每个灰度级计算相对亮度函数。相对亮度函数通过根据输入灰度级的辉度L变化的图像的相对亮度B来定义，如上面的方程1到4所示。输入灰度级的辉度L受基准伽马G、外部光的照度I、图像的最大白辉度Max_L、液晶显示面板10的表面反射率R等的影响。图像的最大白辉度Max_L可根据与一帧对应的输入数据的灰度级中的最大灰度级或者根据基于与一帧对应的输入数据的直方图分析结果的最小灰度级来确定。在完成了对每个灰度级的相对亮度函数的计算后，伽马曲线转换控制器351计算通过相对亮度函数算得的各相对亮度的线性度Tx。伽马曲线转换控制器351将该线性度Tx与预先确定的基准值进行比较，并且如果该线性度Tx等于或者大于该预先确定的基准值，那么不经调制地输出数字视频数据RGB。如果该线性度Tx小于该预先确定的基准值，那么伽马曲线转换控制器351产生一个用于指示伽马曲线转换单元352操作的操作信号NO(否)。该基准值是一个用于确定用户感知到的相对亮度是否不受外部光的照度方面变化的影响而在所有的灰度级期间内具有好的线性度的临界值。
如图15所示，伽马曲线转换单元352响应于伽马曲线转换控制器351产生的操作信号NO(否)，通过数据位(bit)扩展(从x位到x’位的数据位扩展，x＜x’)，将灰度级的数量从g0到gn转换成g0到gn’(参照图16A和16B)。例如，如果将8位数据扩展到10位数据，那么灰度级的数量从256改变到1024。随后，伽马曲线转换单元352在由灰度级g0到gn’和辉度组成的平面内用x”位(x”≤x)来等分相对亮度曲线BC。例如，相对亮度曲线BC用8位来等分。随后，伽马曲线转换单元352将灰度级g0到gn映射到被等分的灰度级g0到gn’，以产生灰度级g0到gn”(参照图16C)。随后，伽马曲线转换单元352调制数字视频数据RGB符合灰度级g0到gn”，以输出调制数字视频数据R’G’B’。因此，即使外部光的照度改变，由于调制数字视频数据R’G’B’之故，用户感知到的图像的相对亮度也均一地保持在图像的原始亮度等级。也即，如图16C所示，通过调制数字视频数据RGB符合根据外部光的照度I产生的灰度级g0到gn”来改变伽马曲线GC，使得相对亮度曲线BC在所有的灰度级期间内具有好的线性度。因此，图3和图4中所示的特定灰度级区域A和B内的图像质量的降低这个问题能够得以解决。
图17示出伽马曲线调整电路15的第四示例性配置。在图17中，与图6相比，因为输入图像可以不受观看环境方面变化的影响地被显示得该输入图像中没有变化，因此输入图像的显示精确度得以提高。
如图17所示，伽马曲线调整电路15包括视频信号确定单元451、第一伽马曲线设置单元452、第二伽马曲线设置单元453、多路复用器(MUX)454、数据映射单元455和存储单元456。存储单元456执行与图6示出的存储单元153基本相同的功能。
视频信号确定单元451确定数字视频数据RGB是否包括外部光的照度信息Ir，并且产生选择信号SEL。更具体地，当数字视频数据RGB包括外部光的照度信息Ir时，视频信号确定单元451产生第一逻辑电平的选择信号SEL，并且提取外部光的照度信息Ir，以将提取的信息提供给第一伽马曲线设置单元452。当数字视频数据RGB不包括外部光的照度信息Ir时，视频信号确定单元451产生第二逻辑电平的选择信号SEL。通常，可将外部光的照度信息Ir分派给具有若干位的数字视频数据RGB的数据包。
第一伽马曲线设置单元452使用由视频信号确定单元451提供的外部光的照度信息Ir来设置与外部光的照度信息Ir的每个强度对应的伽马曲线信息。第一伽马曲线设置单元452选择与从外部光传感单元14接收的外部光的照度I对应的伽马曲线信息GCx1，以输出伽马曲线信息GCx1。
第二伽马曲线设置单元453在预先确定的外部光的照度的每个强度的伽马曲线信息中选择与从外部光传感单元14接收的外部光的照度I对应的伽马曲线信息GCx2，以输出伽马曲线信息GCx2。第二伽马曲线设置单元453执行与图6所示的伽马曲线设置单元151基本相同的功能。
多路复用器454响应于从视频信号确定单元451接收的选择信号SEL，选择性地输出伽马曲线信息GCx1和GCx2。更具体地，多路复用器454响应于第一逻辑电平的选择信号SEL而输出伽马曲线信息GCx1，响应于第二逻辑电平的选择信号SEL而输出伽马曲线信息GCx2。
数据映射单元455选择与由多路复用器454输出的伽马曲线信息GCx1/GCx2对应的查询表，然后将数字视频数据RGB一对一地映射到所选查询表中寄存的数据，以产生调制数字视频数据R’G’B’。因此，即使外部光的照度改变，由于调制数字视频数据R’G’B’之故，用户感知到的图像的相对亮度也均一地保持在图像的原始亮度等级。
图18和19示出伽马曲线调整电路15的第五示例性配置。在图18和19中，与图7到10C相比，因为输入图像可以不受观看环境方面变化的影响地被显示得该输入图像中没有变化，因此输入图像的显示精确度可以得到提高。
如图18所示，伽马曲线调整电路15包括视频信号确定单元551、第一伽马曲线设置单元552、第二伽马曲线设置单元553、多路复用器(MUX)554、伽马曲线评估和确定单元555、数据映射单元556和存储单元557。
视频信号确定单元551、第一伽马曲线设置单元552、第二伽马曲线设置单元553、多路复用器554和存储单元557执行与图17所示的视频信号确定单元451、第一伽马曲线设置单元452、第二伽马曲线设置单元453、多路复用器454和存储单元456基本相同的功能。
如图19所示，伽马曲线评估和确定单元555基于从多路复用器554接收的伽马曲线信息GC1x/GC2x，对每个灰度级计算相对亮度函数。相对亮度函数通过根据输入灰度级的辉度L变化的图像的相对亮度B来定义，如上面的方程1到4所指出。输入灰度级的辉度L受基准伽马G、外部光的照度I、图像的最大白辉度Max_L、液晶显示面板10的表面反射率R等的影响。图像的最大白辉度Max_L可根据与一帧对应的输入数据的灰度级中的最大灰度级或者根据基于与一帧对应的输入数据的直方图分析结果的最小灰度级来确定。在完成了对每个灰度级的相对亮度函数的计算后，伽马曲线评估和确定单元555计算通过相对亮度函数算得的各相对亮度B的线性度Tx。伽马曲线评估和确定单元555将该线性度Tx与预先确定的基准值进行比较，如果线性度Tx等于或者大于预先确定的基准值，那么不经调制而输出所选择的伽马曲线信息GCx1/GCx2。该基准值是一个用于确定用户感知到的相对亮度是否不受外部光的照度方面变化的影响而在所有的灰度级期间内具有好的线性度的临界值。如果该线性度Tx小于该基准值，那么伽马曲线评估和确定单元555对所有伽马曲线信息GC11到GC1n/GC21到GC2n中每个伽马曲线信息的每个灰度级来计算相对亮度函数。伽马曲线评估和确定单元555计算通过所算得的相对亮度函数算得的各相对亮度B的线性度Tx，并且选择具有最大线性度Tx的伽马曲线信息GC1y/GC2y，以输出伽马曲线信息GC1y/GC2y。
数据映射单元556选择与由伽马曲线评估和确定单元555输出的伽马曲线信息GC1x/GC2x/GC1y/GC2y对应的查询表，然后将数字视频数据RGB一对一地映射到所选查询表中寄存的数据，以产生调制数字视频数据R’G’B’。因此，即使外部光的照度改变，由于调制数字视频数据R’G’B’之故，用户感知到的图像的相对亮度也均一地保持在图像的原始亮度等级。
图20A到20C示出伽马曲线调整电路15的第六示例性配置。更具体地，图20A到20C示出基于根据外部光的照度I或输入图像的的调整减光信号而对数字视频数据RGB的调制，不同于示出基于外部光的照度I而对数字视频数据RGB的调制的图6到18。
如图20A所示，伽马曲线调整电路15包括减光率调整单元652A、最大辉度计算单元653、伽马曲线转换控制器654和伽马曲线转换单元655。
减光率调整单元652A基于从外部光传感单元14接收的外部光的照度I产生调整减光信号MDimming。调整减光信号MDimming被提供给逆变器16并被用来控制背光单元17的辉度。
最大辉度计算单元653根据调整减光信号MDimming计算输入图像的最大白辉度Max_L。
伽马曲线转换控制器654基于预先确定的基准伽马曲线，对应于从最大辉度计算单元654接收到的最大白辉度Max_L，计算每个灰度级的相对亮度函数。相对亮度函数通过根据输入灰度级的辉度L而变化的图像的相对亮度B来定义，如上面的方程1到4所示。输入灰度级的辉度L受基准伽马G、外部光的照度I、图像的最大白辉度Max_L、液晶显示面板10的表面反射率R等的影响。在完成了对每个灰度级的相对亮度函数的计算后，伽马曲线转换控制器654计算通过相对亮度函数算得的相对亮度B的线性度Tx。伽马曲线转换控制器654将该线性度Tx与预先确定的基准值进行比较，如果线性度Tx等于或者大于预先确定的基准值，那么不经调制而输出数字视频数据RGB。如果该线性度Tx小于该预先确定的基准值，那么伽马曲线转换控制器654产生一个指示伽马曲线转换单元655操作的操作信号NO(否)。
伽马曲线转换单元655响应于由伽马曲线转换控制器654所产生的操作信号NO(否)，通过数据位扩展(从x位到x’位的数据位扩展，x＜x’)，将灰度级的数量从g0到gn转换成g0到gn’。随后，伽马曲线转换单元655用x”位(x”≤x)来等分由灰度级g0到gn’和辉度组成的平面内的相对亮度曲线BC。随后，伽马曲线转换单元655将灰度级g0到gn映射到被等分的灰度级g0到gn’，以产生灰度级g0到gn”。随后，伽马曲线转换单元655调制数字视频数据RGB符合灰度级g0到gn”，以输出调制数字视频数据R’G’B’。因此，即使外部光的照度改变，由于调制数字视频数据R’G’B’之故，用户感知到的图像的相对亮度也均一地保持在图像的原始亮度等级。
如图20B所示，伽马曲线调整电路15包括视频信号分析单元651、减光率调整单元652B、最大辉度计算单元653、伽马曲线转换控制器654和伽马曲线转换单元655。
视频信号分析单元651分析与一帧对应的输入数据以提取最大灰度级Max Gray，或者分析与一帧对应的输入数据的直方图以提取最小灰度级Mode Gray。
减光率调整单元652B基于由视频信号分析单元651提取的最大灰度级Max Gray或最小灰度级Mode Gray来产生调整减光信号MDimming。
由于图20B中的最大辉度计算单元653、伽马曲线转换控制器654和伽马曲线转换单元655的配置基本与图20A中所示的相同，因此进一步的描述可简单表述或者完全省略。
如图20C中所示，伽马曲线调整电路15包括视频信号分析单元651、减光率调整单元652C、最大辉度计算单元653、伽马曲线转换控制器654和伽马曲线转换单元655。
视频信号分析单元651分析与一帧对应的输入数据以提取最大灰度级Max Gray，或者分析与一帧对应的输入数据的直方图以提取最小灰度级Mode Gray。
减光率调整单元652C基于由视频信号分析单元651提取的最大灰度级Max Gray或最小灰度级Mode Gray并基于从外部光传感单元14接收的外部光的辉度I，产生调整减光信号MDimming。
由于图20C中的最大辉度计算单元653、伽马曲线转换控制器654和伽马曲线转换单元655的配置与图20A中所示的相同，因此进一步的描述可简单表述或完全省略。
图21到图26示出一种液晶显示器及其驱动方法，其通过例如构成伽马电阻器串(resistor string)的可变电阻器的电阻的变化，能够不受观看环境方面变化的影响地将用户感知到的图像的相对亮度保持在图像的原始亮度等级。
如图21所示，根据本发明第二示例性实施方式的液晶显示器包括液晶显示面板20、时序控制器21、数据驱动电路22、栅驱动电路23、外部光传感单元24、伽马曲线调整电路28、逆变器29和背光单元30。由于液晶显示面板20、时序控制器21、栅驱动电路23、外部光传感单元24、逆变器29和背光单元30的配置与图5中所示的液晶显示面板10、时序控制器11、栅驱动电路13、外部光传感单元14、逆变器16和背光单元17的配置基本相同，因此对它们的进一步的描述可简单表述或者完全省略。
数据驱动电路22响应于从时序控制器21接收到的数据时序控制信号DDC，基于从伽马曲线调整电路28接收到的调整伽马基准电压MVGMA1到MVGMAk，将数字视频数据RGB转换成模拟伽马补偿电压，以将该模拟伽马补偿电压作为数据电压提供给液晶显示面板20的数据线DL。由于数据驱动电路22的具体配置与图5所示的数据驱动电路12基本相同，因此对它的进一步的描述可简单表述或者完全省略。
伽马曲线调整电路28基于外部光的照度I，或者基于根据外部光的照度I或输入图像的调整减光信号，改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以调制伽马曲线，从而使用户感知到的图像的相对亮度不受观看环境方面变化的影响地均一保持。因此，由于伽马曲线的调制之故，用户感知到的图像的相对亮度均一地保持在图像的原始亮度等级而不受观看环境方面变化的影响，并且在所有的灰度级期间内具有好的线性度。对于上述操作，伽马曲线调整电路28包括伽马曲线设置单元25、伽马电阻设置单元26和伽马基准电压转换单元27。
伽马曲线设置单元25可以具有图6所示的伽马曲线设置单元151的配置、由图7所示的伽马曲线设置单元251和伽马曲线评估和确定单元252组成的配置、由图17所示的视频信号确定单元451、第一和第二伽马曲线设置单元452和453和多路复用器454组成的配置、以及由图18所示的视频信号确定单元551、第一和第二伽马曲线设置单元552和553、多路复用器554和伽马曲线评估和确定单元555组成的配置中的一种。
如图22所示，伽马电阻设置单元26在与伽马曲线信息GC1到GCn分别对应的各预先确定的伽马电阻确定信息(R11-R1(k+1))到(Rn1-Rn(k+1))中选择与由伽马曲线设置单元25所确定的伽马曲线信息GCx对应的伽马电阻确定信息，以把伽马电阻确定信息作为电信号输出。所选的伽马电阻确定信息用以改变伽马基准电压转换单元27内部的构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，并且用以调制伽马曲线。
如图23所示，伽马基准电压转换单元27包括伽马电阻器串，该伽马电阻器串包括划分高电压源VDD和低电压源VSS之间电压的多个可变电阻器R1到Rk。各可变电阻器R1到Rk中每一个电阻器的电阻响应于由伽马电阻设置单元26所输出的伽马电阻确定信息而发生电改变。各可变电阻器R1到Rk可以用已知的数字电阻器、使用晶体管的可变电阻器等来实现。各调整伽马基准电压MVGMA1到MVGMAk通过可变电阻器R1到Rk之间的各分压节点(voltage division node)产生。如图24所示，伽马曲线由调整伽马基准电压MVGMA1到MVGMAk调制。因此，用户感知到的图像的相对亮度在所有的灰度级期间内具有好的线性度。
伽马曲线设置单元25可以如图25所示操作。如图25所示，伽马曲线设置单元25基于预先确定的伽马曲线，对应于从外部光传感单元24接收到的外部光的照度I，对每个灰度级计算相对亮度函数。相对亮度函数通过根据输入灰度级的辉度L而变化的图像的相对亮度B来定义，如上面的方程1到4所示。输入灰度级的辉度L受基准伽马G、外部光的照度I、图像的最大白辉度Max_L、液晶显示面板10的表面反射率R等的影响。图像的最大白辉度Max_L可根据与一帧对应的输入数据的灰度级中的最大灰度级或者根据基于与一帧对应的输入数据的直方图分析结果的最小灰度级来确定。在完成了对每个灰度级的相对亮度函数的计算后，伽马曲线设置单元25通过数据位扩展(从x位到x’位的数据位扩展，x＜x’)，将灰度级的数量从g0到gn转换为g0到gn’(参照图16A和16B)。随后，伽马曲线设置单元25用x”位(x”≤x)来等分由灰度级g0到gn’和辉度组成的平面内的相对亮度曲线BC。这种情况下，划分出的相对亮度曲线BC的数量等于基于图23所示的伽马基准电压转换单元27的公共电压Vcom的所划分正电压的数量或者所划分负电压的数量。随后，伽马曲线设置单元25将灰度级g0到gn映射到被等分的灰度级g0到gn’，以产生灰度级g0到gn”(参照图16C)。
伽马电阻设置单元26可以如图26所示操作。如图26所示，伽马电阻设置单元26计算与由图24所示的灰度级和电压组成的平面内的灰度级g0到gn”对应的调整伽马基准电压MVGMA1到MVGMAk。伽马电阻设置单元26计算用于获得调整伽马基准电压MVGMA1到MVGMAk的可变电阻，并选择所算得的可变电阻作为伽马电阻确定信息。然后，伽马电阻设置单元26把伽马电阻确定信息作为电信号输出。
如上所述，在根据本发明的实施方式的液晶显示器及其驱动方法中，通过例如对输入数据的调制，使用户感知到的图像的相对亮度能够均一地保持在图像的原始亮度等级，而不受观看环境方面变化的影响，并且能够在所有的灰度级内具有好的线性度。
此外，在根据本发明的实施方式的液晶显示器及其驱动方法中，通过例如构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻的改变，使用户感知到的图像的相对亮度能够均一地保持在图像的原始亮度等级，而不受观看环境方面变化的影响，并且能够在所有的灰度级内具有好的线性度。
在本说明书中任何对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例实施方式”等的提及，指的是关于该实施方式所描述的一个特定的特征、结构或者特性被包括在本发明的至少一个实施方式中。本说明书中各处出现的这种措辞不必都是指代同一实施方式。此外，当关于任何实施方式描述一个特定的特征、结构或者特性时，意思是，结合这些实施方式中的其它一些实施方式实现这种特征、结构或者特性都在本领域技术人员的范围内。
尽管已经参照众多的示例性实施方式对各实施方式进行了描述，但是应该理解，本领域技术人员能够想出落在本公开内容的原理范围内的其它众多的修改和实施方式。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内，可以对主体组合布置的各个构件和/或各个布置进行各种改变和修改。在对各个构件和/或者布置的改变和修改之外，替换使用对本领域技术人员来说也是显而易见的。

Claims (15)

1.一种液晶显示器，包括：
液晶显示面板，所述液晶显示面板用于显示图像；
外部光传感单元，所述外部光传感单元用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；和
伽马曲线调整电路，所述伽马曲线调整电路用于基于所述外部光的照度来调制数字视频数据，以均一地保持用户感知到的图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述伽马曲线调整电路包括：
伽马曲线设置单元，所述伽马曲线设置单元用于在预先确定的外部光照度的每个强度的各伽马曲线信息中，选择与所述外部光的照度对应的第一伽马曲线信息，以将所述第一伽马曲线信息作为所选的伽马曲线信息输出，从而使所述用户感知到的图像的相对亮度在所有灰度级期间内具有好的线性度；和
数据映射单元，所述数据映射单元用于利用与所述所选的伽马曲线信息对应的查询表来调制所述数字视频数据。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述伽马曲线调整电路还包括：
伽马曲线评估和确定单元，所述伽马曲线评估和确定单元基于所述第一伽马曲线信息来计算每个灰度级的相对亮度函数，将所述相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值进行比较，并且根据比较结果将所述第一伽马曲线信息或与所述第一伽马曲线信息不同的第二伽马曲线信息作为所述所选的伽马曲线信息输出，
其中所述第二伽马曲线信息在除所述第一伽马曲线信息以外的各伽马曲线信息中具有所述相对亮度函数的每个灰度级的最大线性度。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述伽马曲线调整电路包括：
伽马曲线转换控制器，所述伽马曲线转换控制器根据外部光的照度基于所预先确定的基准伽马曲线来计算每个灰度级的相对亮度函数，将所述相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值进行比较，并且为所述数字视频数据的调制而产生操作控制信号；和
伽马曲线转换单元，所述伽马曲线转换单元响应于所述操作控制信号而通过从k位到m位的数据位扩展将灰度级的数量从2k扩展到2m，将由灰度级2m和辉度所组成的平面内的相对亮度曲线用k位等分，将灰度级2k映射到被等分的灰度级2m以改变灰度级，并且调制所述数字视频数据符合改变后的灰度级，其中k和m是正整数，并且k＜m。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述伽马曲线调整电路包括：
第一伽马曲线设置单元，所述第一伽马曲线设置单元设置与外部光的照度信息的每个强度对应的第一伽马曲线信息，并输出包含所述外部光的照度的范围内的伽马曲线信息；
第二伽马曲线设置单元，所述第二伽马曲线设置单元输出预先确定的外部光照度的每个强度的各第二伽马曲线信息中与所述外部光的照度对应的伽马曲线信息；
多路复用器，所述多路复用器根据所述外部光的照度信息是否包括在所述数字视频信号中，选择所述第一伽马曲线设置单元的输出和所述第二伽马曲线设置单元的输出中的一个输出作为第一选择伽马曲线信息；和
数据映射单元，所述数据映射单元利用与所述第一选择伽马曲线信息对应的查询表来调制所述数字视频数据。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中所述伽马曲线调整电路还包括：
伽马曲线评估和确定单元，所述伽马曲线评估和确定单元基于所述第一选择伽马曲线信息计算每个灰度级的相对亮度函数，对所述相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值进行比较，并且根据比较结果输出所述第一选择伽马曲线信息或与所述第一选择伽马曲线信息不同的第二选择伽马曲线信息，
其中所述第二选择伽马曲线信息在除所述第一选择伽马曲线信息以外的各伽马曲线信息中具有所述相对亮度函数的每个灰度级的最大线性度。
7.一种液晶显示器，包括：
液晶显示面板，所述液晶显示面板用于显示图像；
外部光传感单元，所述外部光传感单元用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；
背光单元，所述背光单元的输出辉度由调整减光信号控制；和
伽马曲线调整电路，所述伽马曲线调整电路用于根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度来调制数字视频数据，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中所述伽马曲线调整电路包括：
减光率调整单元，所述减光率调整单元用于产生所述调整减光信号；
最大辉度计算单元，所述最大辉度计算单元用于计算所述相对最大白辉度；
伽马曲线转换控制器，所述伽马曲线转换控制器用于根据所述相对最大白辉度基于所预先确定的基准伽马曲线来计算每个灰度级的相对亮度函数，对所述相对亮度函数的每个灰度级的线性度与预先确定的基准值进行比较，并且为所述数字视频数据的调制而产生操作控制信号；和
伽马曲线转换单元，所述伽马曲线转换单元响应于所述操作控制信号而通过从k位到m位的数据位扩展将灰度级的数量从2k扩展到2m，将由灰度级2m和辉度组成的平面内的相对亮度曲线用k位等分，将灰度级2k映射到被等分的灰度级2m以改变灰度级，并且调制数字视频数据符合改变后的灰度级，其中k和m是正整数，并且k＜m。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述伽马曲线调整电路还包括视频信号分析单元，所述视频信号分析单元分析与一帧对应的所述数字视频数据，以提取具有最大灰度级或最小灰度级的数据。
10.一种液晶显示器，包括：
液晶显示面板，所述液晶显示面板用于显示图像；
外部光传感单元，所述外部光传感单元用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；和
伽马曲线调整电路，所述伽马曲线调整电路用于基于外部光的照度来改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
11.一种液晶显示器，包括：
液晶显示面板，所述液晶显示面板用于显示图像；
外部光传感单元，所述外部光传感单元用于感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；
背光单元，所述背光单元的输出辉度由调整减光信号控制；和
伽马曲线调整电路，所述伽马曲线调整电路用于根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度来改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
12.一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括显示图像的液晶显示面板，所述方法包括：
感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及
基于所述外部光的照度来调制数字视频数据，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
13.一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括背光单元和显示图像的液晶显示面板，所述背光单元的输出辉度由调整减光信号来控制，所述方法包括：
感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及
根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度来调制数字视频数据，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
14.一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括显示图像的液晶显示面板，所述方法包括：
感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及
基于所述外部光的照度来改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
15.一种驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括背光单元和显示图像的液晶显示面板，所述背光单元的输出辉度由调整减光信号来控制，所述方法包括：
感测所述液晶显示面板周围的外部光的照度；以及
根据基于所述调整减光信号的相对最大白辉度来改变构成伽马电阻器串的可变电阻器的电阻，以均一地保持用户感知到的输入图像的相对亮度而不受所述外部光的照度改变的影响。
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