CN102265325A

CN102265325A - 图像显示装置、影像信号处理方法以及程序

Info

Publication number: CN102265325A
Application number: CN2008801324848A
Authority: CN
Inventors: 城茂伸; 池田浩省; 小林玲一
Original assignee: NEC Display Solutions Ltd
Current assignee: Sharp NEC Display Solutions Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2011-11-30
Also published as: JP5392856B2; US8780145B2; US20110234645A1; JPWO2010073356A1; WO2010073356A1

Abstract

一种图像显示装置，包括：面板(16a，16b，16c)，其包括根据影像电平来改变光的透射率的多个像素；检测单元12)，其根据指示各像素的影像电平的影像信号，检测在面板16a，16b，16c)的每个的一帧中所包括的各像素的影像电平；以及处理器(18)，其在基于由检测单元12)检测到的一帧的影像电平的、与亮度对应的值大于预定阈值时，确定黑电平的偏移量并且通知黑电平调整单元(13)用于每种颜色的黑电平的偏移量。通过将黑色显示的影像电平朝向白色显示偏移预定量，各像素的光的透射率被调整，使得整个图像变得更亮。

Description

图像显示装置、影像信号处理方法以及程序

技术领域

本发明涉及一种包括投影仪装置和显示装置的图像显示装置，影像信号处理方法，以及用于使计算机执行所述方法的程序。

背景技术

首先，描述例如在投影仪和显示器中使用的液晶面板的构造，图1示出了液晶面板的构造的示例的截面图。如图1中所示，液晶面板50包括：为每个像素设置的像素电极51，以及与像素电极51相对地设置的公共电极52；被插入到该电极之间的液晶材料53。在像素之间设置用于阻挡光的光遮蔽单元55，并且在像素的部分中设置开口56以透射光。开口56是可以透射光的部分。

虽然用于施加影像信号的电压的晶体管被连接到每个像素电极51，但是这些组件在附图中没有被示出。

在图1中示出的液晶面板50是常黑面板，在常黑面板中，当电压没有施加到像素电极51和公共电极52这两个电极两端时，像素显示黑色。当在公共电极52和像素电极51之间的电势差是最小值，或者在最小值的附近时，光的透射率达到最小值，并且像素显示黑色。当在公共电极52和像素电极51之间的电势差是最大值，或者在最大值的附近时，光的透射率达到最大值，并且像素显示白色。

当通过像素来显示黑色时，被施加到上述的电极两端的电压被称为“黑色侧电压”，并且当通过像素来显示白色时，被施加到上述的电极两端的电压被称为“白色侧电压”。当液晶面板50在红色、绿色、和蓝色的三原色当中的绿色的光路上时，当白色侧电压被施加到上述的电极两端时，显示画面变为绿色。在红色和蓝色光路的情况下，显示画面分别会变为红色和蓝色。

接下来将对当像素显示白色和黑色时液晶分子的操作进行描述。图2A和图2B是用于对液晶材料的液晶分子的操作进行描述的视图。图2A示出了在其中在两个电极的两端上没有施加电压的情况，而图2B示出了在其中在两个电极的两端施加电压的情况。

当以公共电极52作为基准将电压施加到像素电极51上时，液晶材料53的液晶分子60从图2A中所示的状态变化成如图2B中所示的状态，并且液晶分子60的取向变成固定的取向。液晶分子的取向受到在这些电极之间的电势差所产生的场的控制(在下文中，将该场称为“垂直场”)，并且光被偏振。

然而，当使得像素显示白色的时候，通过相邻像素之间的影像信号的电势差产生电场，如图1中所示。该电场被称为“水平场”。当在像素之间的液晶分子60接收水平场的影响，并且呈现与理想状态不同的取向时，会产生诸如光漏的现象。

在像素之间的光遮蔽单元55的设置防止了光漏，但是，随着近年来在例如液晶投影仪中所使用的液晶面板的更高的亮度、更高的分辨率、以及更小的尺寸，导致开口率，即，开口相对于液晶面板的一个平面的面积的比率已经得到增加。

具体地，在运动影像的情况下，通过影像信号以短周期来对像素电极进行充电和放电，并且特定图像可能会导致液晶分子在水平场的影响下而被取向到不正常的方向，从而在显示图像中引起诸如拖尾现象这样的不正常现象。

图3A和图3B是用于描述图像的拖尾现象的示例的图像。两个图均示出了在图中的箭头方向上的三角形的移动之后的状态。图3A示出了当在移动之后，仅仅在画面上显示三角形的正常状态时的图像。图3B示出了当异常情况发生时的图像，其中，除了在移动之后的三角形，在画面上出现在后图像，所述在后图像从移动之前的三角形的斜边开始在三角形的方向上延伸。

当液晶分子回到其原始取向时，该拖尾现象消散，但是因为在返回到原始取向之前要经过大约数兆秒到数十秒的时间间隔，所以会导致如下问题，即，不仅拖尾现象能被人眼观察到，而且在运动影像的情况下，图像还会与下一个显示的图像重叠。然而，在诸如液晶面板50这样的常黑面板的情况下，当引入黑色图像时，拖尾现象会瞬间消散。

已知，当液晶面板50的像素的显示从黑色变成白色时，会发生其中会产生显示图像的异常情况的上述现象。当像素的显示从白色变成黑色时，不会出现所述现象。基本上，应该理解为，当图像变化时显示图像的异常情况与电势差有关，并且当电压从电极两端没有施加电压的状态(或者，施加了小电压的状态)变化到最大电压的附近的状态时，会产生拖尾现象。电压变化的差值越大，拖尾现象变得越明显。如何通过减小电压变化的差来防止拖尾现象正在被研究。

图4A和图4B示出了被施加到像素电极的电压的波形。图4A示出了正常电压波形的示例，图4B示出了从图4A所示的波形减小电压变化的差值的情况下的波形。垂直轴表示电压，而水平轴表示时间。

如图4A中所示，所施加的电压在每个水平周期会在正侧和负侧之间切换。在处于影像幅度的最小值或者在其附近时，像素显示黑色；并且在处于影像幅度的最大值或者在其附近时，像素显示白色。严格地说，在水平时间间隔中，像素在影像幅度为100％时显示白色，而像素在影像幅度为0％时显示黑色。

在其中像素在水平时间间隔中显示白色的时间通过在影像信号中包含的灰度信息来确定。在图1中所示的配置的示例中，当影像幅度为100％时，正5V和负5V的电压被交替地施加到像素电极51上，并且当影像幅度为0％时，像素电极51被设置为与公共电极52相同的电势。

如果在图4A和图4B中所示的电压波形的垂直轴被假设为与电压相对应的影像电平，则当像素显示白色时的影像电平被称为白电平，并且当像素显示黑色时的影像电平被称为黑电平。影像幅度是与影像电平成比例的值。

在图4A中所示的电压波形中，拖尾现象的出现的危险因为在白色显示和黑色显示之间的电压差为5V而上升。在图4B中，在白电平和黑电平之间的电压差与图4A中所示的电压波形相比减小。更具体地，施加到像素电极51上的电压的绝对值在白电平期间是5V，并且因此与正常情况下的相同，但是在黑电平期间，比公共电极的电势高，并且比白电平更低的电压被施加。在图4B中所示的示例中，在黑电平期间，被施加到像素电极51的电压的绝对值被设置为大约1V。用于提高黑电平的电压值根据液晶材料或者液晶面板的构造而不同。

用于减小拖尾现象的方法的示例在JP-A-2008-046613中公布(在下文中，称为专利文献1)。根据在该文献中公布的技术，为了减小由水平场对VA(垂直排列)液晶的影响所导致的拖尾现象，提供给每个像素的影像信号被检查，并且每次超过预定电压差时，通过校正表来校正影像信号。

发明内容

然而，当图4B中描述的方法被应用到所有的图像上时，会出现如下的问题，即，黑色显示不是面板本身的真正的黑色，而是黑色会稍微染有白色，并且图像的对比度下降。特别地，当在暗处观看图像时，会使得白色显示的部分不能被突出。

此外，在专利文献1中公布的技术要求保存校正表，不仅仅导致需要存储器来寄存校正表并且电路尺寸增加的问题，还导致了需要存储器来事先将数据寄存在校正表中的附加问题。

本发明的示例性目的在于提供一种图像显示装置、影像信号处理方法、和用于使计算机执行能够抑制拖尾现象的出现和保持对比度的所述方法的程序。

根据本发明示例性方面的图像显示装置包括：面板，其包括根据影像电平改变光的透射率的多个像素；检测单元，其根据指示各个像素的影像电平的影像信号，在面板的一个图像部分中检测多个像素的各个的影像电平；以及处理器，其当与亮度对应的值大于预定阈值时调整多个像素的光的透射率使得由影像信号产生的图像更亮，所述与亮度对应的值基于由检测单元所检测到的一个图像部分的影像电平。

此外，根据本发明的示例性方面的影像信号处理方法是用于对包括根据影像电平来改变光的透射率的多个像素的面板进行控制的影像信号处理方法，所述方法包括以下步骤：根据指示各个像素的影像电平的影像信号，在面板的一个图像部分中检测多个像素的各个的影像电平；并且当与亮度对应的值大于预定阈值时调整多个像素的光的透射率使得由影像信号产生的图像更亮，所述与亮度对应的值基于所检测到的一个图像部分的影像电平。

最后，根据本发明示例性方面的程序是用于使计算机对包括根据影像电平来改变光的透射率的多个像素的面板进行控制，以执行以下处理的程序：根据指示各个像素的影像电平的影像信号，在面板的一个图像部分中检测多个像素的各个的影像电平；并且当与亮度对应的值大于预定阈值时调整多个像素的光的透射率使得由影像信号产生的图像更亮，所述与亮度对应的值基于所检测到的一个图像部分的影像电平。

附图说明

图1是示出了液晶面板的构造的示例的截面图；

图2A是用于描述液晶分子的移动的视图；

图2B是用于描述液晶分子的移动的视图；

图3A是用于描述图像的拖尾现象的视图；

图3B是用于描述图像的拖尾现象的视图；

图4A示出了施加到像素电极的电压的波形的示例；

图4B是当电压变化差比图4A中所示的波形的更小时的波形；

图5是示出了本示例性实施例的投影仪的构造的示例的框图；

图6是示出了图5中所示的图像处理单元的构造的示例的框图；

图7是示出了本示例性实施例的影像信号处理方法的操作的进程的流程图；

图8是用于描述调整黑电平的方法的示例的视图；

图9是用于描述在工作示例1中调整黑电平的方法的示例的视图；

图10是用于描述在工作示例2中调整黑电平的方法的示例的视图。

参考标号的说明

11影像信号处理电路

12APL/直方图检测单元

14ac驱动单元

15液晶驱动电路

16a-16c液晶面板

18CPU

100投影仪

114图像处理单元

具体实施方式

接下来将描述本示例性实施例。在本示例性实施例中，假设图像显示装置为投影仪。

图5是示出本示例性实施例的投影仪的构造的示例的框图。如图5中所示，投影仪100包括：投影单元110、图像处理单元114、和操作控制台112。作为将影像信号作为输入施加到图像处理单元114的设备，可以提供的示例包括信息处理装置，诸如个人计算机、电视机、以及DVD播放器。影像信号包括例如RGB分量影像信号。

投影单元110包括：光源(未示出)和多个透镜，用于将通过灯泡形成的图像投影到屏幕2上；以及聚焦调整单元(未示出)，其沿着光轴移动透镜。

操作控制台112被设置有多个控制按键和开关，用于促使投影仪100进行操作。远程控制器也被包括，用于通过红外通信来将用户的指令传输到主单元。

接下来将描述在图5中示出的图像处理单元114的细节。图6是示出了本示例性实施例的图像处理单元的构造的示例的框图。

如图6中所示，本示例性实施例的图像处理单元114包括：影像信号处理电路11、APL(平均影像电平)/直方图检测单元12、黑电平调整单元13、ac驱动单元14、液晶驱动电路15、根据程序来执行预定处理的CPU(中央处理单元)18、以及与RGB相应的液晶面板16a-16c。

影像信号处理电路11执行对诸如作为输入被接收的影像信号的分辨率、水平频率、以及垂直频率这样的信号的鉴别，并且执行诸如影像质量处理和转化到可以在液晶显示面板16a-16c上显示的分辨率这样的各种图像处理操作。

APL/直方图检测单元12基于在影像信号处理电路11中的图像处理之后的影像信号来检测影像电平。然后，基于一个图像部分的影像电平的信息，APL/直方图检测单元12执行：计算平均影像电平(APL)，计算影像电平的出现率(incidence)，或者创建红色、绿色、和蓝色的每一个的影像电平的直方图。

虽然优选的是，通过在影像信号处理电路11的图像处理的完成之后的信号来执行APL检测，但是APL检测也可以利用在图像处理之前的影像信号来执行。虽然在本示例性实施例中描述的是其中APL/直方图检测单元12检测APL的情形，但是其中APL/直方图检测单元12计算出现率的情形，和其中APL/直方图检测单元12创建直方图的情形也在工作示例中得以被描述。因为画面的亮度与APL的幅度成比例增加，所以在本发明中，APL等价于与亮度对应的值。

CPU 18接收关于红色、绿色、以及蓝色的每一种的一个图像部分的APL，并且对于每种颜色，当APL的值超过用于一个图像部分的APL的预定阈值时，CPU 18向黑电平调整单元13报告偏移量，以将黑电平朝向白色显示侧偏移预定的偏移量。在本示例性实施例中的黑电平不仅仅包括用于导致绝对黑色显示的影像电平的意义，还包括在从黑色显示朝向白色显示侧偏移预定偏移量之后的黑电平的意义。阈值信息被事先存储在CPU 18的存储器(未示出)中，但是也可以通过CPU 18的程序的执行而被重写。

然而，为红色、绿色、和蓝色的每种颜色设置不同值的黑电平会导致红色、绿色、和蓝色偏移。因此，CPU 18比较每种颜色的APL以找到最大的APL值，通过所找到的APL值确定黑电平的偏移量，并且将每个颜色的黑电平偏移量报告给黑电平调整单元13。

接下来将描述偏移量的确定的实际示例。假设在特定时间点的显示图像的APL对于红色为10％、对于绿色为50％、并且对于蓝色为90％，则针对其中APL为90％的情形设置每种颜色的液晶面板的黑电平。

在黑色和白色画面的情况下，上述三原色的APL最大值的确定不是必须的。另外，因为诸如菜单画面这样的在屏显示不是运动影像显示，并且图像异常可以被忽略，所以偏移黑电平的时序不会导致出现问题。如以上描述的，通过APL最大值为三原色的黑电平确定偏移量可以防止颜色偏移，但是当对比度的减小对于APL为最小值的颜色(在上述实际示例中为红色)而言是显著的时候，可以使用平均值来取代三原色的APL的最大值。

黑电平调整单元13根据从CPU 18接收的偏移量信息，在黑色显示期间执行用于将影像电平按偏移量进行偏移的调整，并且提供表示调整之后的影像电平的输出电平信号。将黑色显示影像电平朝向白色显示侧偏移压缩了黑色显示和白色显示之间的影像电平。例如，当与黑电平相对应的电压从公共电极的电压(0V)偏移到1V时，从0V延伸至5V的范围的影像电平被反映到1V至5V的范围内。因此，整个图像变得更亮。

AC驱动单元14将与从黑电平调整单元13指示的电平信号相对应的电压转化为交流电，并且提供该结果。液晶驱动电路15根据从ac驱动单元14提供的ac电压来驱动液晶面板16a-16c。

虽然在本示例性实施例中，APL/直方图检测单元12、CPU 18、以及黑电平调整单元13被设置为与影像信号处理电路11分离，但是APL/直方图检测单元12、CPU 18、以及黑电平调整单元13也可以被设置在影像信号处理电路11中，或者可以被设置在液晶驱动电路15中。虽然描述的是其中从外部接收作为输入的影像信号是RGB的情况，但是信号也可以是YUV，其是传送色差和亮度的信息的模式。在该种情况下，用于将YUV影像信号转化为RGB影像信号的转化电路(未示出)被设置在影像信号处理电路11中。

接下来将描述本示例性实施例的图像处理单元114的操作。图7是示出了本示例性实施例的影像信号处理方法的操作的流程的流程图。本文中的说明关注于三原色红色、绿色、和蓝色的任何一种。

在输入影像信号之后，影像信号处理电路11执行影像信号的信号鉴别，并且将其转化为将在液晶面板16a-16c上显示的分辨率。诸如图像质量处理这样的各种图像处理被进一步执行。然后，APL/直方图检测单元12针对在各种图像处理执行之后的影像信号计算一个图像中的APL(步骤101)，并且将所述值传递给CPU 18。在从APL/直方图检测单元12接收APL之后，CPU 18判断APL是否大于预定阈值(步骤102)。如果APL大于所述阈值，则CPU 18将每个像素的黑电平朝向白色显示侧偏移(步骤103)，并且将偏移量报告给黑电平调整单元13。

在三原色的情况下，在步骤102处确定每种颜色的APL的值中的任何一个是否大于阈值。如果即使一个值超过了阈值，也比较APL以找到最大值，或者计算所述值的平均值。与所获得的值相对应的黑电平的偏移量被找到，并且将该偏移量应用到每个颜色的黑电平。

接下来，黑电平调整单元13执行调整，用于将黑色显示的实际影像电平偏移根据从CPU 18接收的偏移量信息的偏移量，并且提供这样的电平信号：该电平信号指示在每种颜色的调整之后的影像电平。AC驱动单元14将与黑电平调整单元13指示的电平信号相对应的电压转化为交流电，并且提供该结果作为输出。接下来，通过液晶驱动电路15来驱动液晶面板16a-16c，并且图像得以显示。被显示的图像的黑色显示影像电平已经被朝着白色显示侧偏移了预定的量，由此每个像素的透射率根据影像电平而增加，并且整个图像变得更亮。

图8是用于描述调整黑电平的方法的示例的视图。图8的水平轴是APL(％)，并且垂直轴是黑电平朝向白色显示侧偏移的偏移量(％)。当在像素中显示白色时，假设图8的垂直轴是100％。当APL增加时，图像变得较亮，而当APL减小时，图像变得较暗。

在图8中所示的曲线图中，随着在从20％到50％的APL范围内的APL的增加，黑色偏移量从0％线性地增加到20％。然后，在从APL＝50％到100％的范围内，偏移量变为20％。例如，假设白色显示的影像幅度为5V，当APL＝50％到100％时，黑电平被设置为其绝对值比公共电极的电势高1V的电压，并且影像电平的幅度通过具有从1V至5V的范围的影像幅度来反映。

在此，黑色偏移量不被设置为大于20％，因为当在相同画面上存在黑色部分时，与这些部分的对比感将趋于丢失。

在图8中所示的曲线图是一个示例，并且在APL和偏移量之间的关系的曲线图对于每种类型的面板而发生变化。产生该种变化是因为由于水平场而导致的画面异常的程度根据液晶面板的大小、分辨率、以及开口率而变化。

虽然当增加黑电平时期望立即施加，但是当黑电平返回到其原始电平时，应该是通过从数个画面到数十个画面的平均来执行该操作。该操作具有如下的效果：对画面的亮度的改变进行平滑，并且因此防止当APL突然变化时，画面的亮度发生突然的变化。

在本示例性实施例中，当与图像的亮度对应的值比预定阈值大时，黑电平被朝向白色显示偏移预定的量，并且每个像素的透射率被调整使得整个图像变得较亮。以此方式，不仅仅可以抑制黑色图像的拖尾现象的发生，还可以确保对比度。

工作示例1

本工作示例是如下的情况：在一个图像中检测影像电平的出现率，并且当白电平的出现率大于预定阈值时，黑电平被偏移预定的量。

APL/直方图检测单元12基于影像信号，为每个图像计算红色、绿色和蓝色的影像电平的出现率。在本工作示例中，不仅仅白色显示，而且与白色相近的显示也被设置为白电平，并且至少作为第一规定值的影像电平被取为白电平。对于黑电平也是一样，黑色显示和与黑色相近的显示均被取为黑电平，并且与第二规定值相等或者小于第二规定值的影像电平被取为黑电平。

在本工作示例中，描述通过CPU 18实现的影像信号处理方法。

图9是用于描述本工作示例的黑电平调整方法的示例的视图。图9是如下的三维图，其中，在图的一个平面中的两个水平轴相互正交。第一水平轴是一个图像的白电平的出现率(％)，并且第二水平轴是相同图像的黑电平的出现率(％)。与两个水平轴正交的垂直轴是黑色偏移量(％)。

假设当在像素中显示白色时，图9的垂直轴是100％，并且当显示黑色时，垂直轴为0％。第一规定值被假设为80％，并且第二规定值被假设为20％。

如图9中所示，当黑电平的出现率是100％时，没有发生拖尾现象，并且因此黑色偏移量为0％。当黑电平的出现率从100％逐渐减小时，黑色偏移量线性地增加，并且当黑电平的出现率为10％时，黑色偏移量被设置为20％。如果相对于白电平的出现率来进行描述，则当白电平的出现率从0％逐渐增加时，黑色偏移量线性地增加，并且当白电平的出现率为90％时，黑色偏移量变为20％。然后，在黑电平的出现率从10％到0％的范围内，或者换言之，在白电平的出现率从90％到100％的范围内，将黑色偏移量设置为20％。如果在其中没有检测到黑电平的图像是连续的，则黑色偏移经过若干秒缓慢地返回到0％。

如果作为控制的对象的画面是黑白画面，参考在图9中的连接黑电平的出现率为100％的点和白电平的出现率为100％的点的线，如果确定了黑电平或者白电平，则确定了黑色偏移量。

为了防止在红色、绿色、和蓝色中的颜色偏移，黑色偏移量必须这样被设置使得相对于最大电平获得相同比例的电平。例如，如果在特定时间处的显示图像的黑电平的出现率对于红色而言是0％，对于绿色而言是5％，并且对于蓝色而言是10％，则优选地是针对红色、绿色、和蓝色以黑电平的出现率为10％时的值来执行影像电平的控制。这等价于与各颜色当中的、其白电平的出现率为最小值的颜色的黑色偏移量相匹配。

如在本工作示例中，通过将与白色相近的显示设置为白电平，并且将与黑色相近的显示设置为黑电平，与白色相近的显示可以被取为白色显示，并且与黑色相近的显示可以被取为黑色显示。在本发明中，白色显示的出现率等价于与亮度对应的值。

工作示例2

本工作示例是如下的情况：一个图像中的影像电平的直方图被创建，并且当直方图的中心值到白色显示侧的分布比率大于从中心值到黑色显示侧的分布比率时，黑电平被偏移预定的量。在本示例性实施例中，影像电平是辉度等级。此外，在本发明中，从直方图的中心值到白色显示侧的分布比率等价于与亮度对应的值。

APL/直方图检测单元12基于影像信号，为每个图像创建用于红色、绿色、和蓝色的影像电平的各个的直方图，并且将直方图传送给CPU 18。

接下来，将描述在本工作示例中通过CPU 18实现的影像信号处理方法。在此的说明涉及一种颜色，并且因为为红色、绿色、和蓝色的三种颜色确定黑电平偏移量的方法与在示例性实施例中所描述的方法相同，所以将省略详细的说明。

图10是用于描述本工作示例的黑电平调整方法的示例的视图。图10是其中在黑色显示和白色显示之间的影像电平被分成256个分级的直方图，具有八个分级的组，其中每一个组被显示在水平轴上，并且出现次数被显示在垂直轴上。在该图中，黑色显示等效于0的影像电平，并且白色显示等效于255的影像电平。

当128个分级或者更多分级的影像电平的分布比率大于在图10中所示的直方图的50％，CPU 18对黑电平设置偏移量。当即不存在白色显示也不存在黑色显示时，不会发生拖尾现象的问题，并且因此仅仅当检测到白色显示和黑色显示的出现次数时，并且当白色显示更频繁时，才将偏移量设置到黑电平。

当对黑电平设置偏移量时，切换是瞬间的，因为在黑电平周围的画面是亮的，但是当将黑电平的偏移取消，并且黑电平返回到原始的黑电平时，优选地，该返回经过数秒减慢，以使得在偏移和没有偏移之间的切换不被感觉到。

工作示例3

本工作示例是如下的情况：一个图像中的影像电平的直方图和APL被检测，并且然后该APL和直方图被用于控制黑电平的偏移。

APL/直方图检测单元12基于影像信号，为每个图像计算用于红色、绿色、和蓝色的影像电平的每一个的APL，并且创建直方图。APL/直方图检测单元12进一步确定对于每个图像是否存在白色显示影像电平。

接下来将描述在本工作示例中的通过CPU 18实现的影像信号处理方法。在此假设APL阈值为50％。此外，在此的说明涉及一种颜色的情况，并且因为为红色、绿色、和蓝色的三种颜色确定黑电平的偏移量的方法与在示例性实施例中所描述的方法相同，所以将省略详细的说明。

CPU 18参考从APL/直方图检测单元12接收的APL和直方图，并且如果APL大于阈值，并且此外，如果由APL/直方图检测单元12检测到白色显示影像电平的即使一个实例，CPU 18也将黑电平偏移量设置为10％。当在一个图像中不存在白色显示影像电平时，不会出现拖尾现象的问题，并且因此，即使APL超过阈值也不会影响对黑电平的偏移。

当设置黑电平偏移量时和当取消黑电平偏移量时的切换时序与工作示例2中所描述的方法的相同，并且因此在此省略对其的详细说明。此外，虽然在本工作示例中，假设黑电平偏移量为10％，但是偏移量不受限于10％。虽然在白色显示影像电平的即使一个实例的情况下黑电平被偏移，但是阈值也可以被设置为白色显示影像电平的实例的数目大于一个。

工作实例4

本工作示例是如下的情况：当以上述的工作示例1至3和示例性实施例中所描述的方法的任何一个，检测到连续的多个图像是运动影像时，执行控制来偏移黑电平。

APL/直方图检测单元12调查在多个连续的图像中是否存在影像电平的变化。作为调查影像电平的变化的方法，可以调查在一个图像中的每个像素的影像电平的变化，但是对所有像素调查是否已经出现了变化会增加检测处理的负担。

在运动影像的情况下，在连续的多个图像的所有图像当中，APL、白色显示的出现率、以及影像电平的直方图会匹配的概率被认为是较低的。如果多个连续的影像中，在APL、白色显示的出现率、以及影像电平的直方图的任何一个中出现变化，则APL/直方图检测单元12可以确定多个连续的图像是运动影像。在检测到图像中的影像电平的变化后，APL/直方图检测单元12确定运动影像已经被检测到，并且向CPU 18传输运动影像检测信号，以报告运动影像的检测。

只有在从APL/直方图检测单元12接收到运动影像检测信号后，CPU 18才基于上述的工作示例1至3和示例性实施例的方法中的任何一个，将液晶面板的像素的黑色显示的影像电平朝向白色显示侧偏移。

在本工作示例中，当设置黑电平偏移量时和当取消黑电平偏移量时的切换时序再次与工作示例2中所描述的方法的相同，并且因此在此省略对其的详细说明。

本工作示例的图像显示装置包括在诸如个人计算机和工作站这样的信息处理设备中使用的显示设备，并且本示例性实施例的影像信号处理方法因此也可以通过计算机来执行。在该种情况下，显示设备是液晶显示器。此外，APL/直方图检测单元12的操作可以事先以程序来描述，并且然后，所述程序可以在CPU 18上执行。

关于上述示例性实施例和工作示例2至4中的任何一个，还可以如在工作示例1中，为用于白色显示和黑色显示的每一个的影像电平提供余量。

虽然已经参考示例性实施例和本发明的示例来描述和具体示出了本发明，但是本发明不限于这些实施例和示例。本领域的技术人员应该理解，在不脱离如权利要求所限定的本发明精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的多种改变。

Claims

1.一种图像显示装置，包括：

面板，所述面板包括多个像素，所述多个像素根据影像电平来改变光的透射率；

检测单元，所述检测单元根据指示各个像素的所述影像电平的影像信号，在所述面板的一个图像部分中检测所述多个像素的各个的影像电平；以及

处理器，所述处理器在与亮度对应的值大于预定阈值时调整所述多个像素的光的透射率使得由所述影像信号产生的图像更亮，所述与亮度对应的值基于所述检测单元所检测到的一个图像部分的影像电平。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中：

所述检测单元根据所述一个图像部分的影像电平计算平均影像电平作为所述与亮度对应的值；并且

当所述平均影像电平大于所述预定阈值时，所述处理器与所述平均影像电平成比例地增加所述多个像素的所述光的透射率。

3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中：

所述检测单元根据所述一个图像部分的影像电平计算白色显示的出现率，在所述白色显示中所述光的透射率最大；并且

当所述白色显示的出现率是所述与亮度对应的值，并且所述白色显示的出现率大于所述预定阈值时，所述处理器与所述出现率成比例地增加所述多个像素的所述光的透射率。

4.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中：

所述检测单元参考所述一个图像部分的影像电平，并且创建直方图，所述直方图示出从黑色显示到白色显示的范围内的影像电平的分布，在所述黑色显示中所述光的透射率最小，在所述白色显示中所述光的透射率最大；并且

所述处理器将所述直方图中从所述影像电平的中心值到所述黑色显示的范围的分布比率取为所述预定阈值，将所述直方图中从所述影像电平的中心值到所述白色显示的范围的分布比率作为所述与亮度对应的值，并且当所述分布比率大于所述预定阈值时，将所述多个像素的所述光的透射率增加预定量。

5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中：

所述检测单元根据所述一个图像部分的影像电平计算平均影像电平作为所述与亮度对应的值，并且确定在所述一个图像部分的影像电平中是否存在白色显示的影像电平，在所述白色显示中所述光的透射率最大；并且

当所述平均影像电平大于所述预定阈值时，而且，当所述检测单元确定存在所述白色显示的影像电平时，所述处理器将所述光的透射率增加预定量。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的图像显示装置，其中：

所述检测单元调查在多个连续图像的影像电平中是否出现改变，如果检测到改变，则向所述处理器发送运动影像检测信号以报告已经检测到运动影像；并且

仅当已经从所述检测单元接收到所述运动影像检测信号时，所述处理器才调整所述多个像素的所述光的透射率。

7.根据权利要求1至6中的任何一项所述的图像显示装置，其中：

与红色、绿色和蓝色的三原色的各个对应地设置三个所述面板，每个所述面板具有所述多个像素；

所述影像信号与所述多个像素对应地包括用于所述三原色的各个的所述影像电平的信息；并且

当与所述三原色的各个的所述亮度对应的值中的即使一个值大于所述预定阈值时，所述处理器也调整与所述三原色的各个对应的所述面板的所述多个像素的所述光的透射率。

8.根据权利要求1至6中的任何一项所述的图像显示装置，其中：

所述面板是液晶显示器，所述液晶显示器具有用于红色、绿色和蓝色的所述三原色的各个的所述多个像素；

所述影像信号与所述多个像素对应地包括所述三原色的各个的所述影像电平的信息；并且

当与所述三原色的各个的所述亮度对应的值中的即使一个值大于所述预定阈值时，所述处理器也调整与所述三原色的各个对应的所述多个像素的所述光的透射率。

9.根据权利要求7或者8所述的图像显示装置，其中所述处理器以与所述三原色的各个的所述亮度对应的值的最大值或者平均值作为基准来调整所述多个像素的所述光的透射率。

10.一种用于对包括多个像素的面板进行控制的影像信号处理方法，所述多个像素根据影像电平改变光的透射率，所述影像信号处理方法包括下述步骤：

根据指示各个像素的所述影像电平的影像信号，在所述面板的一个图像部分中检测所述多个像素的各个的影像电平；以及

当与亮度对应的值大于预定阈值时调整所述多个像素的所述光的透射率使得由所述影像信号产生的图像更亮，所述与亮度对应的值基于所检测到的一个图像部分的影像电平。

11.根据权利要求10所述的影像信号处理方法，进一步包括下述步骤：

根据所述一个图像部分的影像电平计算平均影像电平作为所述与亮度对应的值；并且

当所述平均影像电平大于所述预定阈值时，与所述平均影像电平成比例地增加所述多个像素的所述光的透射率。

12.根据权利要求10所述的影像信号处理方法，进一步包括下述步骤：

根据所述一个图像部分的影像电平计算白色显示的出现率，在所述白色显示中所述光的透射率最大；并且

将所述白色显示的出现率取为所述与亮度对应的值，并且当所述白色显示的出现率大于所述预定阈值时，与所述出现率成比例地增加所述多个像素的所述光的透射率。

13.根据权利要求10所述的影像信号处理方法，进一步包括下述步骤：

参考所述一个图像部分的影像电平，并且创建直方图，所述直方图示出从黑色显示到白色显示的范围内的影像电平的分布，在所述黑色显示中所述光的透射率最小，在所述白色显示中所述光的透射率最大；并且

将所述直方图中从所述影像电平的中心值到所述黑色显示的范围的分布比率取为所述预定阈值，将所述直方图中从所述影像电平的中心值到所述白色显示的范围的分布比率取为所述与亮度对应的值，并且当所述分布比率大于所述预定阈值时，将所述多个像素的所述光的透射率增加预定量。

14.根据权利要求10所述的影像信号处理方法，进一步包括下述步骤：

根据所述一个图像部分的影像电平计算平均影像电平作为所述与亮度对应的值，并且确定在所述一个图像部分的影像电平中是否存在白色显示的影像电平，在所述白色显示中所述光的透射率最大；并且

当所述平均影像电平大于所述预定阈值时，而且，当所述白色显示的影像电平被包括在所述一个图像部分的影像电平中时，将所述多个像素的所述光的透射率增加预定量。

15.根据权利要求10至14中的任何一项所述的影像信号处理方法，进一步包括下述步骤：

调查在多个连续图像的影像电平中是否出现改变；并且

仅当在所述多个连续图像的影像电平中检测到改变时，才调整所述多个像素的所述光的透射率。

16.根据权利要求10至15中的任何一项所述的影像信号处理方法，其中：

所述影像信号与所述多个像素对应地包括用于红色、绿色和蓝色的三原色的各个的所述影像电平的信息；

所述影像信号处理方法进一步包括下述步骤：当与所述三原色的各个的所述亮度对应的值中的任何一个大于所述预定阈值时，调整与所述三原色的各个对应的所述多个像素的所述光的透射率。

17.根据权利要求16所述的影像信号处理方法，进一步包括下述步骤：以与所述三原色中的各个的所述亮度对应的值的最大值或者平均值作为基准来调整所述多个像素的所述光的透射率。

18.一种使计算机控制面板以执行下述处理的程序，所述面板包括根据影像电平改变光的透射率的多个像素，所述处理包括：

根据指示各个像素的所述影像电平的影像信号，在一个图像部分中检测所述多个像素的各个的影像电平；以及

19.根据权利要求18所述的程序，所述程序进一步使所述计算机执行下述处理：

20.根据权利要求18所述的程序，所述程序进一步使所述计算机执行下述处理：

21.根据权利要求18所述的程序，所述程序进一步使所述计算机执行下述处理：

将所述直方图中从所述影像电平的中心值到所述黑色显示的范围中的分布比率取为所述预定阈值，将所述直方图中从所述影像电平的中心值到所述白色显示的范围中的分布比率取为所述与亮度对应的值，并且当所述分布比率大于所述预定阈值时，将所述多个像素的所述光的透射率增加预定量。

22.根据权利要求18所述的程序，所述程序进一步使所述计算机执行下述处理：

23.根据权利要求18至22中的任何一项所述的程序，所述程序进一步使所述计算机执行下述处理：

调查在多个连续图像的影像电平中是否出现改变；并且

仅当检测到所述多个连续图像的影像电平的改变时，才调整所述多个像素的所述光的透射率。

24.根据权利要求18至23中的任何一项所述的程序，其中：

所述影像信号与所述多个像素对应地包括用于红色、绿色和蓝色的三原色的各个的所述影像电平的信息；并且

所述程序进一步使所述计算机执行下述处理：当与所述三原色的各个的所述亮度对应的值中的即使一个值大于所述预定阈值时，也调整与所述三原色的各个对应的所述多个像素的所述光的透射率。

25.根据权利要求24所述的程序，所述程序进一步使所述计算机执行下述处理：

以与所述三原色中的各个的所述亮度对应的值的最大值或者平均值作为基准来调整所述多个像素的所述光的透射率。