CN1471074A - 具有可调节背光部件的显示装置和该显示装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，其具有基于输入图像信号而调节其亮度的背光部件。该显示装置在图像处理部件中处理输入图像信号以使它们具有适当地显示特性，并输出与在彩色信号输出部件中处理的与图像信号的彩色结构相关的各彩色信号R、G、B。而后，显示板根据各彩色信号驱动图像显示屏幕。同时，彩色平均部件根据每个彩色信号计算输入图像的平均亮度，以传送到控制器。控制器通过变换器电流限制部件控制变换器而将根据在彩色信号平均部件中计算的输入图像的平均亮度所控制的电流提供到显示板中的背光部件。

Description

具有可调节背光部件的显示装置和该显示装置的控制方法
技术领域
本发明涉及显示装置及其控制方法，具体涉及具有可调节背光部件的显示装置及其控制方法。本申请以2002年7月10日申请的申请号为2002-40098的韩国专利申请为基础，韩国专利申请2002-40098在此引作参考。
背景技术
由于液晶显示器(LCD)使用与等离子显示板(PDP)、场致发射显示器(FED)等不同的非光发射元件，所以其不能在没有光的场合下使用。
为弥补LCD的这一缺陷，提出一个在其信息显示屏上提供均匀照明光的背光部件。
图1是具有该背光部件的普通薄膜晶体管(TFT)LCD的方框图。该TFT-LCD包括：图像信号处理部件10、彩色信号输出部件20、低电压差信号装置(LVDS)30、TFT-LCD控制板40变换器(inverter)50，和控制器60。
图像信号处理部件10进行图像处理以满足输入图像信号的TFT-LCD特性。
彩色信号输出部件20输出RGB信号以根据所处理图像信号满足TFT-LCD板40的特性。
LVDS30向TFT-LCD控制板40发送数字红(R)、绿(G)、兰(B)信号。
TFT-LCD控制板40包括：LVDS和定时处理部件41，用于处理从LVDS30传送的彩色信号、并控制彩色信号的时序；DC/DC转换器42，用于升高提供到TFT-LCD组件48的栅极(gate)驱动器46的电压，栅极驱动器46通常要求高压驱动电源；V-com发生器43，用于给TFT-LCD组件48的每个晶体管的公共电极提供电压；γ校正部件44，用于控制亮度和彩色座标等、以便校正TFT-LCD的显示特性和人对于图像信号灰度级的视觉感受特性之间的差异；源极驱动器45，其根据图像数据将灰度级电压传送到构成TFT-LCD组件48的每个像素的每个晶体管(未示出)的源极；栅极驱动器46，用于驱动构成TFT-LCD组件48的每个像素的晶体管的栅极；TFT-LCD组件48，其借助经栅极驱动器46传送的信号所驱动的晶体管而显示图像；背光部件47，用于给TFT-LCD组件48的图像显示屏提供照明。
变换器50响应从控制器60输出的控制信号、将驱动电流提供到TFT-LCD控制板的背光部件47。
控制器60控制总体显示装置、以使传送的图像信号经TFT-LCD组件48在图像显示屏上显示，具体地控制变换器50以驱动背光部件47、而在TFT-LCD组件48的图像显示屏上提供照明光。
如上所述，在普通TFT-LCD中，背光部件47利用经变换器50提供的电流在图像显示屏上提供照明光，用户借助照明光通过图像显示屏看到图像。
但是，由于在普通TFT-LCD中，所需电流经变换器50恒定地提供到背光部件47，所以光只能以预定量恒定照射在TFT-LCD组件。所以，存在的问题是，输入图像信号的亮度不能被有效控制。即，当LCD中的再现信号的量值很小时给背光部件提供更大的电流、而当LCD中的再现信号的量很大时限制提供到背光部件最大电流，以便能得到较好的显示质量。然而，由于经变换器提供到背光部件的电流是恒定的，所以显示质量可能下降。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一个具有可调节背光部件的显示装置和根据输入图像信号的亮度控制背光部件以改善显示质量的方法。
为了实现上述目的，根据本发明一个方面所提供的具有可调节背光部件的显示装置包括：图像信号处理部件，用于处理输入图像信号以满足显示特性；彩色信号输出部件，用于输出每个彩色信号，所述的彩色信号与来自图像信号处理部件中的处理的输入图像信号的彩色结构相关；显示板，其根据从彩色信号输出部件输出的每个彩色信号驱动图像显示屏、并具有在图像显示屏上提供照明光的背光部件；彩色信号平均部件，其接收来自彩色信号输出部件的每个彩色信号、并根据每个彩色信号计算输入图像的平均亮度；变换器，其将电流切换到显示板中的背光部件；变换器电流限制部件，其限制被提供到背光部件的电流；控制器，其控制变换器电流限制部件，以便根据在彩色信号平均部件中计算的输入图像的平均亮度通过变换器调节提供到背光部件的电流量。这里的各彩色信号是R、G和B。
控制器控制变换器电流限制部件、以使被提供到背光部件的电流量在输入图像亮度的预定范围内与从彩色信号部件传送的输入图像的平均亮度成反比。
为了实现上述目的，根据本发明另一个方面所提供的控制显示装置的方法步骤包括：从输入图像信号中抽取构成图像的每个彩色信号；根据所抽取的彩色信号计算输入图像的平均亮度；根据输入图像的平均亮度调节提供到背光部件的电流量。这里的各彩色信号是R、G、和B。
步骤(c)控制提供到背光部件的电流量，使其在输入图像亮度的预定范围内与输入图像的平均亮度成反比。
为了实现上述目的，根据本发明又一个方面所提供的具有可调节背光部件的显示装置包括：图像信号处理部件，用于处理输入图像信号以满足显示特性；彩色信号输出部件，用于输出每个彩色信号，所述的彩色信号与来自图像信号处理部件中的处理的输入图像信号的彩色结构相关；显示板，其根据从彩色信号输出部件输出的每个彩色信号驱动图像显示屏，并具有在图像显示屏上提供照明光的背光部件；彩色信号平均部件，其接收来自彩色信号输出部件的每个彩色信号，并根据每个彩色信号计算输入图像的平均亮度；变换器，其切换将电流提供到显示板中的背光部件；变换器电流限制部件，其根据在彩色信号平均部件中计算的输入图像的平均亮度限制被提供到背光部件的电流。
根据本发明的显示装置和该显示装置的控制方法，通过响应输入图像信号而控制在屏幕上显示图像的背光部件的亮度、可给用户提供较好质量的图像。
附图说明
下面结合附图所作的说明将使本发明的上述和其它目的和特征变得更加清楚，在附图中：
图1是普通显示装置的示意性方框图；
图2是本发明实施例的显示装置的示意性方框图；
图3是本发明另一实施例的显示装置的示意性方框图。
具体实施方式
以下将结合附图描述本发明的优选实施例。在以下的说明中，为简明起见，对于众所周知的功能或结构将不作详细说明。
图2是本发明实施例的具有背光部件的TFT-LCD的示意方框图。该显示装置包括：图像信号处理部件110；彩色信号输出部件120；LVDS130；TFT-LCD板140；变换器150；彩色信号平均部件160；变换器电流限制部件170；控制器180。
图像信号处理部件110进行信号处理、以满足输出图像信号的TFT-LCD特性。
彩色信号输出部件120输出RGB信号、以满足对于所处理图像信号的TFT-LCD特性。
LVDS130将数字RGB信号传送到TFT-LCD控制板140。
TFT-LCD控制板140包括：LVDS和定时处理部件141，用于处理从LVDS130传送的彩色信号、并控制彩色信号的时序；DC/DC转换器142，用于升高提供到TFT-LCD组件148的栅极驱动器146的电压，栅极驱动器146通常要求高压驱动电源；V-com发生器143，用于给TFT-LCD组件148的每个晶体管(未示出)的公共电极提供电压；γ校正部件144，用于控制亮度和彩色座标等、以便校正TFT-LCD的显示特性与人对于图像信号灰度级的视觉感受特性之间的差异；源极驱动器145，其根据图像数据将灰度级电压传送到构成TFT-LCD组件148的每个像素的每个晶体管(未示出)的源极；栅极驱动器146，用于驱动构成TFT-LCD组件148的每个像素的晶体管的栅极；TFT-LCD组件148，其借助经栅极驱动器146传送的信号所驱动的晶体管而显示图像；背光部件147，用于给TFT-LCD组件148的图像显示屏提供照明。
变换器150响应从控制器180输出的控制信号，将驱动电流提供到TFT-LCD控制板140的背光部件147。
彩色信号平均部件160接收与来自彩色信号输出部件120的彩色结构相关的每个彩色信号(R，G，B)，以便根据每个彩色信号的灰度级数值计算输入图像的平均亮度。
变换器电流限制部件170限制提供到变换器150的电流。
控制器180控制总体显示装置、以使传送的图像信号经TFT-LCD组件148在图像显示屏上显示，具体地控制变换器电流限制部件170，以便根据在彩色信号平均部件160中计算的输入图像的平均亮度、通过变换器150调节提供到背光部件147的电流量。
当图像信号输入时，上述TFT-LCD在图像信号处理部件110中进行诸如γ校正、对比度、亮和暗、彩色等信号处理，以便在控制器180的控制下根据由用户所设定的内容和TFT-LCD特性将处理结果输出到彩色信号输出部件120。而后，彩色信号输出部件120从在图像信号处理部件110中处理的图像信号中将用于构成图像的作为数字信号的各彩色信号输出。通常，将彩色信号R、G、B输出。每个彩色信号经LVDS130传送到TFT-LCD控制板140。TFT-LCD控制板140根据包含在彩色信号中的地址信息驱动源极驱动器145和栅极驱动器146。于是，TFT-LCD组件148的各晶体管被驱动而在屏幕上显示输出图像。
同时，各彩色信号被传送到彩色信号平均部件160。彩色信号平均部件160根据各彩色信号的灰度级数值计算输入图像的亮度、并输出到控制器180。而后，控制器180根据该输入图像传送的平均亮度控制变换器电流限制部件170。即，控制器180控制变换器电流限制部件170，以便当从彩色信号平均部件160传送的输入图像的平均亮度降低时、增加提供到背光部件147的电流量，当输入图像的平均亮度升高时、减小提供到背光部件147的电流量。当用于特定背光亮度的图像平均亮度低于通过实验或观测所确定的阈值电平时，输入图像的平均亮度被确定为低。基于人视觉感受的实验或观测提供一个阈值电平，低于该阈值电平、则人感觉图像太暗，高于该阈值电平、则人感觉图像太亮。另一方面，通过在具有比在普通TFT-LCD上显示的图像好的质量的情况下、由人感受显示图像的实验或观测来确定阈值电平。变换器150根据控制器180的控制、经变换器电流限制部件170将电压提供到背光部件147。提供到背光部件147中的TFT-LCD组件148的照明光量根据所提供的电流而改变。
因此，显示装置中的图像显示板根据输入图像信号被驱动。另一方面，由于背光部件147的亮度被自动调节，所以显示在图像显示屏上的图像质量被明显地改善。
图3是本发明另一实施例的显示装置的示意性方框图。该显示装置的结构几乎与图2所示的显示装置相同，但该显示装置可根据在彩色信号平均部件260中计算的输入图像的平均亮度、直接控制变换器电流限制部件270，并且变换器电流限制部件270不必由控制器280控制。
为了用彩色信号平均部件260直接控制变换器电流限制部件270，彩色信号平均部件260还必需包括数/模转换器(未示出)等。在不通过控制器280的控制而直接驱动变换器电流限制部件270时，可避免控制器280的失常所导致的误操作。
根据本发明的显示装置，背光部件的亮度根据输入图像信号而调节。所以，可为用户提供明显改善的图像质量、而提高使用满意度。
虽然，已经结合附图表示和描述了本发明，但可以理解，在不脱离所附权利要求书和它们的等同条款所限定本发明的构思和范围的前提下，本领域的技术人员可以作出各种改变。

Claims (9)

1.一种显示装置，包括：
图像信号处理部件，用于处理输入图像的输入图像信号以满足显示特性，从而产生处理的输入图像信号；
彩色信号输出部件，其接收所述处理的输入图像信号、并输出彩色信号，所述的彩色信号与输入图像的彩色结构相关；
显示板，其根据从彩色信号输出部件输出的彩色信号驱动图像显示屏，并具有在图像显示屏上提供照明光的背光部件；
彩色信号平均部件，其接收来自所述彩色信号输出部件的彩色信号、并根据所述彩色信号计算所述输入图像的平均亮度；
变换器，其将电流切换到所述显示板中的背光部件；
变换器电流限制部件，其限制被提供到所述背光部件的电流；
控制器，其控制所述变换器电流限制部件、以便根据在所述彩色信号平均部件中计算的输入图像的平均亮度、通过所述变换器调节提供到所述背光部件的电流量。
2.一种如权利要求1的显示装置，其特征在于，所述彩色信号是R、G、和B信号。
3.一种如权利要求1的显示装置，其特征在于，所述控制器控制所述变换器电流限制部件，以使被提供到所述背光部件的电流量在所述输入图像亮度的预定范围内与从所述彩色信号部件传送的输入图像的平均亮度成反比。
4.一种用于控制具有背光部件的显示装置的方法，其步骤包括：
(a)从输入图像的输入图像信号中抽取构成图像的彩色信号；
(b)利用所抽取的彩色信号计算输入图像的平均亮度；
(c)根据所述输入图像的平均亮度调节提供到背光部件的电流量。
5.一种如权利要求4的方法，其特征在于，所述彩色信号是R、G、和B信号。
6.一种如权利要求4的方法，其特征在于，步骤(c)控制提供到背光部件的电流量，使其在输入图像亮度的预定范围内与输入图像的平均亮度成反比。
7.一种显示装置，包括：
图像信号处理部件，用于处理输入图像信号以满足显示特性，从而产生处理的输入图像信号；
彩色信号输出部件，其接收所述处理的输入图像信号、并输出彩色信号，所述的彩色信号与输入图像的彩色结构相关；
显示板，其根据从彩色信号输出部件输出的彩色信号驱动图像显示屏，并具有在图像显示屏上提供照明光的背光部件；
彩色信号平均部件，其接收来自所述彩色信号输出部件的彩色信号、并根据所述彩色信号计算所述输入图像的平均亮度；
变换器，其将电流切换到所述显示板中的背光部件；
变换器电流限制部件，其根据在所述彩色信号平均部件中计算的输入图像的平均亮度限制被提供到所述背光部件的电流。
8.一种如权利要求3的显示装置，其特征在于，当所述平均亮度小于规定阈值电平时，所述平均亮度被确定为低；当所述平均亮度大于规定阈值电平时，所述平均亮度被确定为高。
9.一种如权利要求6的显示装置，其特征在于，当所述平均亮度小于规定阈值电平时，所述平均亮度被确定为低；当所述平均亮度大于规定阈值电平时，所述平均亮度被确定为高。
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