CN102237056A - 显示驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示驱动装置，将MSE等用于画质的指标，由标准灰度控制部(205)控制数据扩展率和背光源减光率，使得背光源减光后的画质成为一定水平。用误差计算部(203)根据前一帧的数据扩展率和背光源减光率，预先计算扩展显示数据并使背光源减光时的对输入显示图像的亮度降低量作为MSE，若上述MSE大于预定的基准值，则使基于扩展部(220)的数据扩展率和基于调光控制部(230)的背光源减光率比前一帧小。而若上述MSE小于预定的基准值，则使数据扩展率和背光源减光率比前一帧小。通过控制背光源减光率以使背光源减光后的画质维持在一定水平，能够同时满足画质和电力削减率。

Description

显示驱动装置

技术领域

本发明涉及能够按照图像数据的扩展来进行使背光源减光的控制的显示驱动装置，涉及可有效应用于例如液晶显示系统的技术。

背景技术

近年来，在蓄电池工作的信息设备、移动电话等中装载有液晶显示器。这些显示器几乎都是需要背光源的透射型、半透射型，现在液晶显示器部分的功耗多半被背光源占有，需要设法削减这种电力。特别是在移动电话中能欣赏TV等动态图像，这就需要在使显示器显示的状态下长时间驱动蓄电池。

作为削减背光源的电力的方法，有专利文献1中记载的方法等。例如，在背光源100％发光、被面前的液晶盒透射了80％的情况下，能看见的是80％的光。在这种情况下，尽管背光源100％发光，但是被液晶盒降低了20％。对应于此，在使背光源80％发光、100％透射了液晶盒的情况下，能看到的同样是80％的光，但能够将背光源的发光抑制到80％。利用这些差异来抑制背光源的发光量。

在某个图像的像素值的直方图为将亮度80％的像素设定为最大亮度的情况下，通过将显示数据扩展为5/4倍，将背光源的发光光量减少到80％，能够以80％的发光量来显示完全相同的图像。

进而，当利用直方图，以与自最大侧的出现频率为预定值x％相当的灰度数据Ds成为最大灰度的方式扩展图像数据并使背光源减光扩展后的量时，与利用了图像的最大亮度的方式相比，能够以更少的发光量进行显示。

专利文献2记载有如下的图像显示技术：在针对以扩大灰度分布的方式变换后的图像数据，按照其扩大来控制(调光)背光源的光量时，控制图像数据的灰度以减少基于调光的亮度的变化。在此，修正图像数据的灰度值，使得以扩大灰度分布的方式变换后的图像数据的灰度值的平均值与调光率之积接近变换前的图像数据的灰度值的平均值。

专利文献1：日本特开平11-65531号公报

专利文献2：日本特开2006-308632号公报

发明内容

本发明人等在本发明之前从事于移动电话中装载的液晶驱动器半导体集成电路的研究和开发。

在该研究和开发的过程中，本发明人等对上述专利文献1所记载的背光源省电化技术的现有技术详细地进行了研究。通过本发明人等的研究明确了以下问题：若采用该现有技术，则在比相当于预定值x％的灰度Ds高的高灰度像素中不能充分地扩展显示数据，所以通过背光源减光来降低高灰度像素的亮度。另外，同时也明确了上述亮度降低量因显示图像的不同而不同。因此，在现有技术中的所有显示图像中，为了得到一定以上的画质，必须将上述预定值x％设定得很小，以使亮度降低量为最差的显示图像，其亮度降低量的绝对量也变小。在这种情况下，能够保证一定以上的画质，但在所有图像中背光源的电力削减效果变小。在专利文献2中，修正图像数据的灰度值，使得以扩大灰度分布的方式变换处理前后的显示平均值亮度一致，但在利用亮度平均值使显示平均值亮度一致的控制中，有时无法期待修正后的画质的提高。

本发明是根据如上所述的先于本发明的通过本发明人等研究的结果而完成的。

本发明的目的在于提供一种显示驱动装置，在所有显示图像中，通过控制背光源减光率以使背光源减光后的画质维持在一定水平，能够同时满足画质和电力削减率。

本发明的上述以及其他目的和新的特征根据本说明书的叙述和附图得以明确。

下面，简单说明本申请所公开的发明中代表性的发明的概要。

即，本申请的特征是，将例如MSE(Mean Square Error)或者PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)用于画质的指标，控制数据扩展率和背光源减光率，使得背光源减光后的画质达到一定水平。对于其控制方法，以使用MSE的情况为例，在下面简单示出。此外，在使用PSNR的情况下也一样。首先，根据前一帧的数据扩展率和背光源减光率，预先计算在扩展显示数据并使背光源减光时的对输入显示图像的亮度降低量作为MSE，若上述MSE大于预定的基准值，则使数据扩展率和背光源减光率小于前一帧。而若上述MSE小于预定的基准值，则使数据扩展率和背光源减光率比前一帧小。根据以上控制，与显示图像无关，输出显示图像的MSE或者PSNR、即画质的指标成为预定的基准值。

下面，简单说明由本申请所公开的发明中代表性的发明所得到的效果。

即，根据本发明，在扩展显示数据并使背光源减光的背光源省电化技术中，能够控制背光源的减光率，以使减光后的画质为恒定。

附图说明

图1是使用了第一例的液晶驱动器的液晶显示系统的框图。

图2是表示应用于图1的液晶驱动器的背光源控制电路的第一例的框图。

图3A是作为第一例的背光源控制电路中的MSE计算电路的内部工作而示出输入显示数据的灰度值与显示亮度的关系的说明图。

图3B是作为第一例的背光源控制电路中的MSE计算电路的内部工作而示出输入显示数据的灰度值与输出灰度的关系的说明图。

图3C是作为第一例的背光源控制电路中的MSE计算电路的内部工作而示出输入显示数据的灰度值与误差值的关系的说明图。

图4A是作为第一例的背光源控制电路的输出显示的画质的设定方法而例示寄存器值与误差的关系的说明图。

图4B是表示第一例的背光源控制电路的输出显示的画质一定时根据显示图像而背光源的电力削减率不同的说明图。

图5是表示应用于图1的液晶驱动器的背光源控制电路的第二例的框图。

图6A是例示掌握在立体图像判定处理中使用的相邻图像数据间的亮度的差异时的概念的说明图。

图6B是例示图5中的立体图像判定处理顺序的说明图。

图7是表示图5中的基准值加权系数的设定方法的说明图。

图8是表示应用于图1的液晶驱动器的背光源控制电路的第三例的框图。

图9是表示图8中的基准值加权系数的设定方法的说明图。

图10是用于说明图11的背光源控制电路的效果的图。

图11是表示应用于图1的液晶驱动器的背光源控制电路的第四例的框图。

图12A是说明利用图13的液晶驱动器在各分割区域中误差变得均等的效果的图。

图12B是说明利用图13的液晶驱动器单独地设定各分割区域的亮度的效果的图。

图13是使用了第二例的液晶驱动器的液晶显示系统的框图。

标号说明

101液晶驱动器

102系统接口

103控制寄存器

104背光源控制电路

105图形(graphic)RAM

106定时发生电路

107灰度电压生成电路

108源极线驱动电路

109液晶驱动电平发生电路

110背光源电源电路

111液晶源极信号

112液晶栅极信号、共用信号

113背光源电源线

114控制处理器

115液晶面板

116背光源模块

200输入显示数据

201帧SYNC

202前一帧的Ds信号

203MSE计算电路

204MSE基准值

205Ds控制信号

206Ds信号

220数据扩展部

221显示数据扩展系数计算电路

222扩展系数

223输入象素数据×象素扩展系数的计算部

224饱和运算处理部

225小数点以下舍去部

226扩展显示数据

230背光源电压生成电路

231电压选择表

232背光源电压选择信号

501立体图像判定电路

502立体图像基准值

503判定信号

504基准值加权系数

505基准值加权电路

801肤色检测电路

802判定信号

803基准值加权系数

804基准值加权电路

1001区域分割电路

1002MSE计算电路

1003MSE(t)

1004最大MSE选择电路

1300显示区域分割电路

1301液晶面板显示区域

1302背光源模块

具体实施方式

1.实施方式的概要

首先，针对本申请所公开的发明的代表性的实施方式说明概要。对代表性的实施方式的概要说明中添加括号来参照的附图中的参照符号只不过是例示包含于标记它的构成要素的概念中的符号。

〔1〕本发明的显示驱动装置(图2)按照被输入的显示数据来驱动显示面板，包括：扩展部(220)，其被输入标准灰度(Ds(n))，对上述被输入的显示数据进行扩展，以使该标准灰度成为最大灰度；调光控制部(230)，用于按照上述标准灰度对背光源进行调光；误差计算部(203)，计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度和上述背光源的调光后的显示亮度的误差；以及标准灰度控制部(205)，变更上述标准灰度，以使上述误差计算部的误差的计算结果等于第一基准值。

根据上述手段，变更标准灰度，以使与显示数据对应的显示亮度和调光后的显示亮度的误差等于第一基准值，决定对当前显示数据的扩展率和对显示面板的减光率，所以与仅使前后的显示平均亮度一致的控制相比，容易将减光后的画质维持为恒定。

〔2〕在〔1〕项的显示驱动装置中，上述扩展部通过将上述标准灰度成为最大灰度的系数与显示数据的每个像素成分的值相乘来对显示数据进行扩展。

〔3〕在〔1〕项的显示驱动装置中，上述误差计算部计算当前显示帧的显示数据的亮度、和使用前一显示帧的标准灰度对当前显示帧的显示数据进行扩展而得到的亮度的误差。

〔4〕在〔1〕项的显示驱动装置中，使用均方误差MSE(MeanSquare Error)作为上述误差。

〔5〕在〔1〕项的显示驱动装置中，上述标准灰度控制部中的上述第一基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来变更。

〔6〕在〔4〕项的显示驱动装置中，上述标准灰度控制部中的在1帧期间变更的上述标准灰度的灰度数按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值、或者上述均方误差的大小来变更。

〔7〕基于另一个观点的本发明的显示驱动装置(图5)，其按照被输入的显示数据来驱动显示面板，包括：扩展部(220)，被输入标准灰度，对上述被输入的显示数据进行扩展，以使该标准灰度成为最大灰度；调光控制部(230)，用于按照上述标准灰度对背光源进行调光；误差计算部(203)，计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度、和上述背光源的调光后的显示亮度的均方误差MSE(Mean Square Error)；比例判定部(501)，针对1帧判定上述被输入的显示数据包含特定信息的比例；以及灰度控制部(205)，根据上述比例判定部的判定结果来变更上述标准灰度，以使上述误差计算部的均方误差的计算结果等于第一基准值或者第二基准值，其中，上述灰度控制部在针对1帧上述被输入的显示数据中包含上述特定信息的比例小于第三基准值时，使用上述第一基准值来变更上述标准灰度，在针对1帧上述被输入的显示数据中包含上述特定信息的比例大于第三基准值时，使用上述第二基准值来变更上述标准灰度。根据该手段，在立体图像显示中，与〔1〕项的显示驱动装置相比，能够实现低功耗。

〔8〕在〔7〕项的显示驱动装置中，上述第一基准值、上述第二基准值、以及上述第三基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来进行变更。

〔9〕在〔8〕项的显示驱动装置中，上述第二基准值大于上述第一基准值。这是用于实现低功耗的一个条件。

〔10〕在〔9〕项的显示驱动装置中，上述灰度控制部的变更前的标准灰度与变更后的标准灰度之差按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值、或者上述均方误差的大小来变更。

〔11〕基于另一观点的本发明的显示驱动装置(图8)，其按照被输入的显示数据来驱动显示面板，包括：扩展部(220)，被输入标准灰度，对上述被输入的显示数据进行扩展，以使该标准灰度成为最大灰度；调光控制部(230)，用于按照上述标准灰度对背光源进行调光；误差计算部(203)，计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度、和上述背光源的调光后的显示亮度的均方误差MSE(Mean Square Error)；肤色的比例判定部(801)，针对1帧判定上述被输入的显示数据中肤色的比例；以及灰度控制部(205)，根据上述肤色的比例判定部的判定结果来变更上述标准灰度，以使上述误差计算部的均方误差的计算结果等于第一基准值或者第四基准值。上述灰度控制部在上述被输入的显示数据中肤色的比例小于第五基准值时，使用上述第一基准值来变更上述标准灰度，在针对1帧上述被输入的显示数据中肤色的比例大于第五基准值时，使用上述第四基准值来变更上述标准灰度。根据该手段，在肤色显示中，与〔1〕项的显示驱动装置相比，能够实现高画质。

〔12〕在〔11〕项的显示驱动装置中，上述肤色的比例判定部具有：将上述被输入的显示数据变换为色调、色度和亮度的全部或者其中任意一个的功能；和根据上述色调、色度和亮度的全部或者其中任意一个来特定肤色的功能。

〔13〕在〔11〕项的显示驱动装置中，上述第一基准值、上述第四基准值、以及上述第五基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来进行变更。

〔14〕在〔13〕项的显示驱动装置中，上述第四基准值小于上述第一基准值。这是画质提高的一个条件。

〔15〕在〔14〕项的显示驱动装置中，上述标准灰度控制部中的在1帧期间变更的上述标准灰度的灰度数按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值、或者上述均方误差的大小来变更。

〔16〕基于另一观点的本发明的显示驱动装置(图11)，按照被输入的显示数据来驱动显示面板，包括：扩展部，被输入基准灰度标准灰度，对上述被输入的显示数据进行扩展，使得以使该基准灰度标准灰度成为最大灰度；调光控制部，用于按照上述基准灰度标准灰度来对背光源进行调光；误差计算部，在显示面板的各显示区域中，计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度、和上述背光源的调光后的显示亮度的均方误差MSE(Mean Square Error)；以及基准灰度标准灰度控制部，变更上述基准灰度标准灰度，使得以使上述误差计算部的每个显示区域的误差的计算结果的最大值等于第一基准值。根据该手段，能够决定背光源的减光率使得显示面板的哪个分割区域(显示区域)中误差都为一定基准以上，所以能够进一步良好地维持图像显示的品质。

〔17〕在〔16〕项的显示驱动装置中，上述第一基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来变更。

〔18〕在〔17〕项的显示驱动装置中，上述标准灰度控制部中的在1帧期间变更的上述标准灰度的灰度数按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值、或者上述均方误差的大小来变更。

〔19〕基于另一观点的本发明的显示驱动装置(图13)，根据被输入的显示数据来按显示面板的各显示区域单独进行驱动，在上述每个显示区域中具有：扩展部，在上述每个显示区域中被输入基准灰度标准灰度，对上述被输入的显示数据进行扩展，使得以使该基准灰度标准灰度成为最大灰度；调光控制部，用于按照对应的显示区域的上述基准灰度标准灰度来对对应的显示区域的背光源进行调光；误差计算部，在显示面板的各显示区域中，计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度、和上述背光源的调光后的显示亮度的均方误差(Mean Square Error)；以及基准灰度标准灰度控制部，变更上述基准灰度标准灰度，使得以使上述误差计算部的每个显示区域的误差的计算结果的最大值等于第一基准值。根据该手段，能够决定背光源的减光率，使得以使显示面板的哪个分割区域(显示区域)中都将误差保持一定，所以与〔16〕项的显示驱动装置相比，能够进一步良好地维持图像显示品质。

〔20〕在〔19〕项的显示驱动装置中，上述第一基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来变更。

〔21〕在〔20〕项的显示驱动装置中，上述标准灰度控制部中的在1帧期间变更的上述标准灰度的灰度数按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值、或者上述均方误差的大小来变更。

2.实施方式的详细情况

对实施方式进一步进行详细叙述。

《液晶显示驱动装置》

图1中例示应用了本发明第一实施方式的液晶显示驱动装置(液晶驱动器)的液晶显示系统。在图中，101表示液晶驱动器。102至110表示液晶驱动器101的内部部件。系统接口102将显示数据和写入到用于控制液晶驱动器的各处的控制寄存器的写入数据等从液晶驱动器101的外部交换给内部部件。控制寄存器103是进行液晶驱动器各处的控制的寄存器的集合。背光源控制电路104是作为本发明的核心的电路块，接收来自系统接口102的显示数据，进行后述的显示数据扩展处理，并传送到图形RAM105。另外，将控制背光源电源的电压的信号发送到背光源电源电路110。图形RAM105具有接收显示数据并存储、将显示数据交给源极线驱动电路108的缓冲器的作用。定时发生电路106根据控制寄存器103的内容来生成液晶驱动器101整体的工作定时。灰度电压生成电路107生成被源极线驱动电路108使用的灰度电压。源极线驱动电路108使用来自图形RAM105的显示数据，从由灰度电压生成电路107生成的灰度电压中选择特定的电压，并将其作为源极信号111输出到液晶面板115的源极端子。在液晶驱动电平发生电路109中，生成用于驱动液晶的栅极信号和共用信号112，并输出到液晶面板115的栅极端子和共用端子。背光源电源电路110根据来自背光源控制电路104的信息生成所希望的电压，并提供给背光源电源线113，而且，从控制寄存器103接收点亮、熄灭的指令，生成用于点亮、熄灭的电压，提供给背光源电源线113。

作为外部部件，配置有控制处理器114、液晶面板115、以及背光源模块116。控制处理器114将显示数据经由系统接口102传送到液晶驱动器101。液晶面板115从液晶驱动器101接收源极信号111、栅极信号以及共用信号112，并进行显示。另外，背光源模块116通过来自液晶驱动器101的背光源电源线113接受电源，以所希望的亮度点亮背光源来照射液晶面板115。由此，能够使液晶面板115的显示为可见光来观看。

使用这些部件，液晶驱动器101如下这样进行工作。经由系统接口102从外部读取显示数据，并传送给背光源控制电路104。在背光源控制电路104中，进行后述的显示数据的扩展处理，并存储到图形RAM105。在定时发生电路106中产生图形RAM105的读出定时，以该定时将显示数据传送到源极线驱动电路108。在此，使用上述显示数据从由灰度电压生成电路107生成的灰度电压中选择电压，将其作为源极信号111发送到液晶面板115。另外，使用由定时发生电路106生成的定时，在液晶驱动电平发生电路109中生成栅极信号和共用信号112，将这些信号也发送到液晶面板115。另外，根据来自背光源控制电路104的信息，在背光源电源电路110中生成电压，并施加给背光源电源线113。由此，使背光源模块116点亮。点亮后的背光源照射液晶面板115，由此能够观看显示。另外，在进行背光源的点亮、熄灭时，从控制处理器114经由系统接口102向控制寄存器104写入其信息，将其传给背光源电源电路110，背光源电源电路110生成用于点亮、熄灭的电压，将其施加给背光源电源线113而使背光源模块116点亮、熄灭。上述工作比背光源控制电路104生成的控制背光源电源的电压的信号优先进行。

《背光源控制电路》

使用图2和图3来说明背光源控制电路104的第一具体例。背光源控制电路104是如下这样的电路：在背光源省电化技术中，不按显示图像中的像素的亮度(灰度)的直方图来控制显示数据的扩展率和背光源的减光率，以使当前输出图像和其之前的图像之间的MSE或者PSNR变成一定值。使用以下的结构来实现。

背光源控制电路104具有作为误差计算部的MSE计算电路203、作为标准灰度控制部的Ds控制电路205、作为扩展部的数据扩展电路220、以及作为调光控制部的背光源电压生成电路230。

在MSE计算电路203中，将输入显示数据Din(200)、表示1帧期间的帧SYNC201、从前一帧反馈来的用202表示的Ds(n-1)作为输入，在根据用202表示的Ds(n-1)来扩展数据并对背光源减光时，计算MSE(Mean Square Error：均方误差)作为亮度降低到哪种程度的指标，将计算出的结果传送到后级的Ds控制电路205。Ds表示作为用于确定背光源减光率和显示数据的扩展率的基准的标准灰度。例如，显示的灰度为256灰度时，Ds设为0＜Ds＜255的值。

参照图3A至图3C来说明MSE计算电路203。若考虑γ特性，则显示部的亮度降低量能够置换为输入数据值。因此，作为求出上述MSE的方法，首先，将图3A所示的坐标(i，j)的亮度降低量变换为图3B所示的显示数据的降低值Error(i，j)。该变换使用依照式(1)的图3C的变换表。若是将亮度降低变换为数据值的方式，则即便是不使用那样的表的方法也可以。接着，根据全部像素的Error(i，j)，按照式(2)计算MSE。

式(1)：

Din(i，j)≤Ds_(n-1)：Error(i，j)＝0

Din(i，j)＞Ds_(n-1)：Error(i，j)＝Din(i，j)-Ds_(n-1)

或者Error(i，j)＝Din(i，j)-Dbl(i，j)

式(2)：

$\mathrm{MSE}=\frac{1}{\mathrm{mn}}\underset{i=0}{\overset{m-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Error}{(i,j)}^2$

其中，m为水平方向的像素数；n为垂直方向的像素数。

在Ds控制电路205中，将来自MSE计算电路203的MSE、用202表示的Ds(n-1)以及来自外部的MSE基准值k(204)作为输入，对用202表示的Ds(n-1)进行加减运算，以使上述MSE变成MSE基准值k(204)，将作为该结果的Ds(n)传送到后级的数据扩展部220和背光源控制电路230。在更适合的实施方式中，按照式(3)的条件，如果上述MSE大于MSE基准值k，则使用202表示的Ds(n-1)增大A灰度，如果小于MSE基准值k，则使用202表示的Ds(n-1)减小A灰度。

式(3)：

MSE＜k：Ds-A    (减小Ds)

MSE之k：Ds+A    (增大Ds)

其中，A为0～最大灰度的常数，可用外部寄存器进行设定。

根据上述MSE计算电路203和Ds控制电路205的方式，与显示图像无关地，在MSE收敛于MSE基准值k(204)的方向，用206表示的Ds(n)进行工作。MSE基准值k如图4A那样，能够用外部寄存器进行变更。另外，A能够用外部的控制寄存器103变更为任意的常数。

在本实施方式中，当A＞1，且MSE位于“MSE基准值k+A”与用204表示的MSE基准值k之间时，MSE不收敛，所以MSE位于“MSE基准值k+B(任意的常数)”的范围时，最好不变更扩展率和减光率。或者，在本实施方式中，将A设为任意的常数，但在MSE的值与MSE基准值k(204)之差较小时，也可以使A很小地工作。

在数据扩展部220中，将输入显示数据和来自Ds控制电路205的Ds(n)206作为输入，扩展显示数据，以使Ds(n)206成为最大灰度，并输出到图形RAM105。

进一步说明数据扩展部220。首先，在显示数据扩展系数计算部221中，使用Ds(n)206进行255/Ds(n)，计算显示数据扩展系数e222，以使Ds(n)206成为最大灰度。接着，在乘法部223中，将显示数据扩展系数e222与输入显示数据Di200相乘，当该相乘结果超出255时，在运算器224中进行设定为255的饱和运算。最后，在运算器225中舍去小数点后面的位数，将所得到的扩展显示数据输出到图形RAM105。由运算器223进行的乘法运算以图像数据的RGB的像素单位进行。在此，按照由RGB确定的颜色在256的范围内分配灰度。因此，显示数据与显示数据扩展系数的乘法运算是进行像素的灰度变更、即像素的亮度变更。

在背光源电压生成电路230中，将用207表示的Ds(n)作为输入，参照该Ds(n)，使用表231将背光源电压选择信号232输出到背光源模块116。

通过上述一系列方式的工作的实施，在输出显示中，将与MSE基准值k相当的PSNR的画质乘以数帧而使输入显示数据收敛。MSE值与PSNR值的对应关系例示在图4A中。以将用204表示的MSE基准值k设定为6.5时为例，使用图4B进行说明时，k＝6.5相当于PSNR40[dB]，背光源减光后的画质与显示图像的亮度分布无关，相对于前一帧的图像数据，输入显示数据变成40[dB]。

《立体图像(solid image)的对应》

说明考虑了立体图像的背光源控制电路的第二具体例。通过发明人等的研究，判断出在以同色同灰度构成输入显示图像的所谓立体图像时，与其他图像相比，很难看出亮度降低。因此，对与图2的背光源控制电路104相比追加了如下功能的背光源控制电路进行说明。即：在显示图像为全部立体图像或立体显示区域的占有率高的图像(将这些简称为立体图像)时进行调整，以使该数据的扩展率和背光源的减光率增大。

图5中例示追加了对立体图像进行调整以使数据的扩展率和背光源的减光率增大的功能的背光源控制电路。其由MSE计算电路203、Ds控制电路205、数据扩展电路220、以及背光源电压生成电路230构成这一点与图2一样，但还包括作为比例判定部的立体图像判定电路501和基准值加权电路504。

说明与图2的不同点。在立体图像判定电路501中，将输入显示数据Din200和用502表示的立体图像基准值Es作为输入，判定输入显示数据是否为立体图像，输出用503表示的判定信号Bj。参照图6来说明立体图像判定电路501的内部工作。首先，如图6A所示那样，掌握在显示数据Din(i、j)的例如上方和左侧与其相邻的显示数据Din(i、j-1)与Din(i-1、j)之间是否存在灰度差。据此，在表示处理顺序的图6B中，若输入显示数据的水平方向第i个、垂直方向第j个显示数据Din(i、j)与Din(i、j-1)及Din(i-1、j)为相同的值，则将边沿的计数值Edge(i、j)设为0，在为不同的值时，与该数相应地设为1或者2，将该值设为Edge(i、j)。接着，针对1帧的显示数据的全部像素，计算累计了Edge(i、j)的值EdgeSum，如果EdgeSum小于预定的常数Es，则判定为输入显示数据是立体图像，输出503的判定信号Bj＝0。另外，如果EdgeSum大于常数Es，则判定为输入显示数据是立体图像以外的图像，输出503的判定信号Bj＝1。502的Es在外部的控制寄存器103中设为可变更的常数。

在基准值加权电路504中，将从外部输入的505的基准值加权系数L和来自立体图像判定电路501的判定信号Bj(503)作为输入，当Bj＝0时，将MSE基准值k设为L倍(L＞1)，当Bj＝1时，设为1倍，并输出到后级的Ds控制电路205。另外，MSE基准值加权系数L(505)设为能够在控制寄存器103中如图7所示那样变更设定的数值。

根据上述结构，在显示图像为立体图像时，与图2的情况相比，能够进一步增大背光源的减光率。

作为另一个实施方式，也可以是：在显示图像为立体图像时，代替基准值加权电路504而在MSE计算电路203的后级具有将判定信号Bj和MSE作为输入、对MSE进行加权的电路，将MSE设为P倍(P＜1)。

《肤色多的图像的对应》

在图2的背光源控制电路中，包含较多的肤色像素的人物图像与其他图像相比，容易看出其亮度降低。说明使图2的背光源控制电路还具有在显示图像包含肤色像素时调整背光源的减光率使得肤色像素的亮度不会降低这样的功能的背光源控制电路的第三具体例。图8中例示这种背光源控制电路。图8的背光源控制电路104由MSE计算电路203、Ds控制电路205、数据扩展电路220、以及背光源电压生成电路230构成这一点与第一实施方式相同，但还包括作为肤色比例判定部的肤色检测电路801和基准值加权电路804。以下，说明与图2的不同点。

在肤色检测电路801中，将输入显示数据作为输入，按照式(4)对每个像素计算色调H，当该色调H为从作为肤色的色调区域的0到30之间的值时，输出判定信号Hj＝0，当色调H设定为从30到360的值时，输出Hj＝1。在此，对肤色的特定使用了色调，但只要能特定肤色，也可以采用色度或亮度、使用RGB的其他方法或者这些的组合来实现。

式(4)：

$H=60\×\frac{G-B}{\mathrm{MAX}-\mathrm{MIN}}$ if MAX＝R

$H=60\×\frac{B-R}{\mathrm{MAX}-\mathrm{MIN}}+120$ if MAX＝G

$H=60\×\frac{R-G}{\mathrm{MAX}-\mathrm{MIN}}+240$ if MAX＝B

在基准值加权电路804中，将来自外部的基准值加权系数V(803)和来自肤色检测电路801的判定信号Hj(802)作为输入，当Hj＝0时，将MSE基准值k设为V倍(V＜1)，当Hj＝1时，设为1倍，并输出到后级的Ds控制电路205。另外，基准值加权系数V(803)设为能够在控制寄存器103中如图9所示那样变更设定的数值。

根据上述内容，在显示图像包含较多肤色像素时，背光源减光率比图2的背光源控制电路小，能够提高输出显示的画质。

在图8的结构中，也可以是：当显示图像包含肤色像素时，代替基准值加权电路804，而在MSE计算电路203的后级具有将MSE和判定信号Hj(802)作为输入、对MSE进行加权的电路，将MSE设为Q倍(Q＞1)。

《基于在每个分割区域计算出的误差的最大误差的背光源控制》

在图2的背光源控制电路中，输出显示的MSE收敛于设定值，但有可能显示图像的局部区域的MSE较大、在显示的一部分容易察觉亮度降低。在此，如图10所示，说明具有将显示面板分割为多个区域来调整背光源减光率使得无论是哪个区域MSE都不会变为设定值以上的功能的背光源控制电路的第四具体例。图11中例示这种背光源控制电路104的结构。在该图中示出的背光源控制电路104由Ds控制电路205、数据扩展电路220以及背光源电压生成电路230构成这一点与图2相同，而与图2的不同点是：使MSE计算电路1002与分割后的数据对应地具有多个，而且追加了最大MSE选择电路1004和显示数据的区域分割电路1001。

在显示数据的区域分割电路1001中，分割显示数据使得与分割后的显示区域对应，接着根据分割后的显示数据，在MSE计算电路1002中对每个分割区域计算MSE。这些区域的MSE(t)中，由最大MSE选择电路1003从每个分割区域的MSE(t)中选择最大的MSE(MSEmax)，并输出到后级的Ds控制电路205。在该例中，对图10中未图示的电路要素能够应用基于图1至图4已说明的结构。

据此，在后级的Ds控制电路205中，根据上述MSEmax控制Ds，所以，能够决定背光源的减光率，使得在显示面板的哪个分割区域中MSE或者PSNR都变成一定基准以上。

《基于在每个分割区域计算出的误差的每个分割区域的背光源控制》

图13示出了在每个分割区域将MSE或者PSNR保持一定值的基于液晶驱动器的显示系统的例子。图12A表示应用了图13时的显示图像的画质，图12B是在显示面板的每个区域示出此时的背光源光量。

在图13的显示系统中，在分割了显示区域的每个区域中具有背光源模块，具有能够在每个区域独立地对发光光量进行调光的液晶驱动器101。该液晶驱动器101具有按每个显示区域分割输入显示数据的显示区域分割电路1300，在被分割的每个区域中具有与图1的背光源控制电路104、图形RAM105、定时发生电路106、灰度电压生成电路107、源极线驱动电路108、液晶驱动电平发生电路109、以及背光源电源电路110相同的结构，在每个显示区域，将PSNR保持为一定值。显示区域分割电路1300按每个显示区域分割输入显示数据，将对应的分割显示数据传送到对应的后级的背光源控制电路104。背光源控制电路104、图形RAM105、定时发生电路106、灰度电压生成电路107、源极线驱动电路108、液晶驱动电平发生电路109、以及背光源电源电路110除了使用分割后的数据以外，进行与图1相同的工作，并传送到液晶面板显示区域1301和背光源模块1302。由此，对于分割后的显示区域，哪个区域都能够将输出显示的PSNR保持为一定值。在图13的情况下，图形RAM105表示每个分割显示区域的RAM区域(存储区域)。在该例中，对图13中未图示的电路要素能够应用基于图1至图4已说明的结构。

在此，对在每个分割区域具有背光源控制电路104、图形RAM105、定时发生电路106、灰度电压生成电路107，源极线驱动电路108、液晶驱动电平发生电路109、以及背光源电源电路110的情况进行了说明，但也能够构成为仅具有1组，并分时处理每个显示区域的数据。

以上，根据实施方式具体说明了由本发明人完成的发明，但本发明不限于此，而是在不超出其要旨的范围内可进行各种变更。

例如，在以上的说明中将与背光源调光后的显示亮度的误差设为MSE，但只要是表示亮度差的参数，就还可以采用MSE以外的指标。

Claims (17)

1.一种显示驱动装置，其按照被输入的显示数据来驱动显示面板，其特征在于，包括：

扩展部，其输入标准灰度，并对上述被输入的显示数据进行扩展，以使上述标准灰度成为最大灰度；

调光控制部，用于按照上述标准灰度对背光源进行调光；

误差计算部，其计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度和上述背光源的调光后的显示亮度的误差；以及

标准灰度控制部，其变更上述标准灰度，以使上述误差计算部的误差计算结果等于第一基准值。

2.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述扩展部通过将上述标准灰度成为最大灰度的系数与显示数据的每个像素成分的值相乘来对显示数据进行扩展。

3.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述误差计算部计算当前显示帧的显示数据的亮度和使用前一显示帧的标准灰度对当前显示帧的显示数据进行扩展而得到的亮度的误差。

4.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于，

使用均方误差作为上述误差。

5.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述标准灰度控制部中的上述第一基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来变更。

6.根据权利要求4所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述标准灰度控制部中的在1帧期间变更的上述标准灰度的灰度数按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值或者上述均方误差的大小来变更。

7.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述误差计算部按照显示面板的各显示区域来计算误差，

上述标准灰度控制部变更上述标准灰度，以使每个显示区域的误差计算结果的最大值等于上述第一基准值。

8.一种显示驱动装置，其按照被输入的显示数据来驱动显示面板，其特征在于，包括：

扩展部，其输入标准灰度，并对上述被输入的显示数据进行扩展，以使上述标准灰度成为最大灰度；

调光控制部，用于按照上述标准灰度对背光源进行调光；

误差计算部，其计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度和上述背光源的调光后的显示亮度的均方误差；

比例判定部，其针对1帧来判定上述被输入的显示数据包含特定信息的比例；以及

灰度控制部，其根据上述比例判定部的判定结果来变更上述标准灰度，以使上述误差计算部的均方误差的计算结果等于第一基准值或者第二基准值，其中，

上述灰度控制部，针对1帧在上述被输入的显示数据中包含上述特定信息的比例小于第三基准值时使用上述第一基准值来变更上述标准灰度，针对1帧在上述被输入的显示数据中包含上述特定信息的比例大于第三基准值时使用上述第二基准值来变更上述标准灰度。

9.根据权利要求8所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述第一基准值、上述第二基准值以及上述第三基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来进行变更。

10.根据权利要求9所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述第二基准值大于上述第一基准值。

11.根据权利要求9所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述灰度控制部的变更前的标准灰度与变更后的标准灰度之差按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值、或者上述均方误差的大小来变更。

12.根据权利要求8所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述被输入的显示数据包含的特定信息是同一灰度。

13.根据权利要求8所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述被输入的显示数据包含的特定信息是肤色。

14.根据权利要求13所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述肤色的比例判定部具有：将上述被输入的显示数据变换为色调、色度和亮度的全部或者其中任意一个的功能；和根据上述色调、色度和亮度的全部或者其中任意一个来特定肤色的功能。

15.一种显示驱动装置，其根据被输入的显示数据来按显示面板的各显示区域单独进行驱动，其特征在于，

上述每个显示区域具有：

扩展部，其按上述每个显示区域来输入标准灰度，并对上述被输入的显示数据进行扩展，以使标准灰度成为最大灰度；

调光控制部，用于按照对应的显示区域的上述标准灰度来对所对应的显示区域的背光源进行调光；

误差计算部，其按显示面板的各显示区域来计算与上述被输入的显示数据对应的显示亮度和上述背光源的调光后的显示亮度的均方误差；以及

标准灰度控制部，其变更上述标准灰度，以使上述误差计算部的每个显示区域的误差计算结果的最大值等于第一基准值。

16.根据权利要求15所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述第一基准值能够使用从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值来变更。

17.根据权利要求16所述的显示驱动装置，其特征在于，

上述标准灰度控制部中的在1帧期间变更的上述标准灰度的灰度数按照从显示驱动装置的外部设定在寄存器中的值、或者上述均方误差的大小来变更。

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