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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Flüssigkristalldisplay, und spezieller betrifft sie ein Ansteuerverfahren und eine Ansteuervorrichtung für ein Flüssigkristalldisplay, wobei der Kontrast selektiv entsprechend Eingangsdaten angehoben werden kann.
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Beschreibung der einschlägigen Technik
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Im Allgemeinen steuert ein Flüssigkristalldisplay (LCD) die Lichttransmission von Flüssigkristallzellen entsprechend Videosignalen, um dadurch ein Bild anzuzeigen. Ein derartiges LCD wurde gemäß einem Aktivmatrixtyp mit einem Schaltbauteil für jede Zelle realisiert und bei einem Display wie einem Monitor für einen Computer, Büroausrüstung, einem Zellentelefon und dergleichen, angewandt. Als Schaltbauteil bei einem Aktivmatrix-LCD wird hauptsächlich ein Dünnschichttransistor (TFT) verwendet.
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Die 1 zeigt schematisch eine herkömmliche LCD-Ansteuervorrichtung.
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Gemäß der 1 verfügt die herkömmliche LCD-Ansteuervorrichtung über eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 mit mxn gemäß einem Matrixtyp angeordneten Flüssigkristallzellen Clc, m Datenleitungen D1 bis Dm und n Gateleitungen G1 bis Gn, die einander schneiden, wobei an den Schnittstellen Dünnschichttransistoren TFT vorhanden sind, einen Datentreiber 4 zum Anlegen von Datensignalen an die Datenleitungen D1 bis Dm der Flüssigkristalldisplay-Tafel 2, einen Gatetreiber 6 zum Anlegen von Scansignalen an die Gateleitungen G1 bis Gn, eine Gammaspannungs-Liefereinrichtung 8 zum Versorgen des Datentreibers 4 mit Gammaspannungen, eine Ablaufsteuerung 10 zum Steuern des Datentreibers 4 und des Gatetreibers 6 unter Verwendung von Synchronisiersignalen von einem System 20, einen Gleichspannungs/Gleichspannungs-Wandler 14, der nachfolgend als ”DC/DC-Wandler” bezeichnet wird, um an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 gelieferte Spannungen unter Verwendung einer Spannung von einer Spannungsversorgung 12 zu erzeugen, und einen Umrichter 16 zum Ansteuern einer Hintergrundbeleuchtung 18.
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Das System 20 liefert Vertikal/Horizontal-Signale Vsync und Hsync, Taktsignale DCLK, ein Datenaktiviersignal DE sowie Daten R, G und B an die Ablaufsteuerung 10.
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Die Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 verfügt über eine Vielzahl von Flüssigkristallzellen Clc, die, gemäß einem Matrixtyp, an den Schnittstellen zwischen den Datenleitungen D1 bis Dm und den Gateleitungen Gl bis Gn angeordnet sind. Der für jede Flüssigkristallzelle Clc vorhandene Dünnschichttransistor TFT liefert ein Datensignal von jeder Datenleitung D1 bis Dm auf ein Scansignal von der Gateleitung G hin an die Flüssigkristallzelle Clc. Ferner ist jede Flüssigkristallzelle Clc mit einem Speicherkondensator Cst versehen. Der Speicherkondensator Cst ist zwischen einer Pixelelektrode der Flüssigkristallzelle Clc und einer Vorstufen-Gateleitung oder zwischen der Pixelelektrode der Flüssigkristallzelle Clc und einer Leitung für eine gemeinsame Elektrode vorhanden, um dadurch die Spannung der Flüssigkristallzelle Clc konstant zu halten.
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Die Gammaspannungs-Liefereinrichtung 8 liefert mehrere Gammaspannungen an den Datentreiber 4.
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Der Datentreiber 4 wandelt auf ein Steuersignal CS von der Ablaufsteuerung 10 hin digitale Videodaten R, G und B in Graupegeln entsprechende analoge Gammaspannungen (d. h. Datensignale), und er liefert die analogen Gammaspannungen an die Datenleitungen D1 bis Dm.
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Der Gatetreiber 6 legt auf ein Steuersignal CS von der Ablaufsteuerung 10 hin einen Scanimpuls sequenziell an die Gateleitungen G1 bis Gn, um dadurch mit den Datensignalen versorgte Horizontalzeilen der Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 auszuwählen.
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Die Ablaufsteuerung 10 erzeugt die Steuersignale CS zum Steuern des Gatetreibers 6 und des Datentreibers 4 unter Verwendung der Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale Vsync und Hsync sowie des Taktsignals DCLK, wie sie vom System 20 eingegeben werden. Hierbei besteht das Steuersignal CS zum Steuern des Gatetreibers 6 aus einem Gatestartimpuls GSP, einem Gateverschiebetaktsignal GSC und einem Gateausgangssignal-Aktiviersignal GOE usw. Ferner besteht das Steuersignal CS zum Steuern des Datentreibers 4 aus einem Sourcestartimpuls SSP, einem Sourceverschiebetaktsignal SSC, einem Sourceausgangssignal-Aktiviersignal SOE und einem Polaritätssignal POL usw. Die Ablaufsteuerung 10 führt eine Neuausrichtung der Daten R, G und B vom System 20 aus, um sie an den Datentreiber 4 zu liefern.
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Der DC/DC-Wandler 14 führt ein Anheben oder Absenken einer von der Spannungsversorgung 12 eingegebenen Spannung von 3,3 V aus, um eine an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 gelieferte Spannung zu erzeugen. Ein derartiger DC/DC-Wandler 14 erzeugt eine Gamma-Referenzspannung, eine hohe Gatespannung VGH, eine niedrige Gatespannung VGL und eine gemeinsame Spannung Vcom.
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Der Umrichter 16 liefert eine Treiberspannung (oder einen Treiberstrom) zum Betreiben der Hintergrundbeleuchtung 18 an dieselbe. Die Hintergrundbeleuchtung 18 erzeugt Licht entsprechend der Treiberspannung (oder des Treiberstroms) vom Umrichter 16, um es auf die Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 zu strahlen.
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Um auf der auf diese Weise angesteuerten Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 ein lebendiges Bild anzuzeigen, erfolgt ein deutlicher Kontrast zwischen hell und dunkel in einem Teil mit vielen Graustufen. Da jedoch ein Verfahren zum selektiven vergrößern des Kontrastverhältnisses von Daten entsprechend denselben bei einem herkömmlichen LCD nicht existiert, ist es schwierig, ein dynamisches und frisches Bild anzuzeigen. Darüber hinaus emittiert die Hintergrundbeleuchtung 18 beim herkömmlichen LCD Licht mit konstanter Helligkeit unabhängig von den Daten. Wenn die Hintergrundbeleuchtung 18 Licht unabhängig von den Daten mit konstanter Helligkeit abstrahlt, ist es schwierig, ein dynamisches und frisches Bild auf der Flüssigkristalldisplay-Tafel 2 anzuzeigen.
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US 2003/0020974 A1 beschreibt eine Bildverarbeitunsvorrichtung, bei der ein Hauptobjekt aus einem Farbbild extrahiert wird, wobei eine Korrektureinheit einen Korrekturwert basierend auf dem extrahierten Hauptobjekt berechnet und ein vorherbestimmter Steuerbereich eines Helligkeitsbereichs extrahiert wird, der nicht zum Hauptobjekt gehört. Basierend auf vorherbestimmten Steuererfordernissen wird bestimmt, ob eine Korrektur des Steuerbereichs vorgenommen werden soll oder nicht.
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Dabei werden Histogramme verwendet, in denen Werte des Bildes dargestellt sind, wobei das Histogramm in feste Bereiche unterteilt wird und eine Umordnung der Histogrammbereiche vorgenommen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Flüssigkristalldisplays angegeben, bei denen der Kontrast selektiv entsprechend Eingangsdaten angehoben werden kann.
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Verfahren zum Ansteuern eines Flüssigkristalldisplays, umfassend:
- (A) Wandeln erster Daten Ri, Gi, Bi in Helligkeitskomponenten Y und Chrominanzkomponenten U, V;
- (B) Modulieren der Helligkeitskomponenten Y auf solche Weise, dass das zugehörige Kontrastverhältnis selektiv angehoben wird, um dadurch modulierte Helligkeitskomponenten zu erzeugen, wobei zur Modulation Folgendes gehört: Anordnen der Helligkeitskomponenten zu Graupegeln für jeden Rahmen, um ein Histogramm zu erzeugen, Entnehmen eines Steuerungswerts aus dem Histogramm, der so ausgewählt wird, dass er der am häufigsten im Histogramm existierende Graupegelwert ist, Unterteilen des Histogramms in mehrere feste Bereiche einschliesslich eines Steuerungsbereichs, zu dem der Steuerungswert gehört, Neueinstellen der Bereiche des Histogramms entsprechend dem Steuerungsbereich und Erzeugen der modulierten Helligkeitskomponenten unter Verwendung einer Kurve mit der größten Steigung im Steuerbereich; und
- (C) Erzeugen zweiter Daten Ro, Go, Bo mit einem selektiv angehobenen Kontrastverhältnis unter Verwendung der modulierten Helligkeitskomponenten Y und der Chrominanzkomponenten U, V.
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Zum Verfahren gehört ferner das Wandeln eines von außen eingegebenen Synchronisiersignals auf Synchronität mit den ersten Daten, die mit den zweiten Daten zu synchronisieren sind.
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Zum obigen (B) gehört: Anordnen der Helligkeitskomponenten in Graupegel für jeden Rahmen, um ein Histogramm zu erzeugen; Entnehmen eines Steuerungswerts aus dem Histogramm; Unterteilen des Histogramms in mehrere feste Bereiche, um einen Bereich zu bestimmen, zu dem der Steuerungswert gehört; Neueinstellen der Bereiche des Histogramms entsprechend dem Bereich, zu dem der Steuerungswert gehört; und Erzeugen der modulierten Helligkeitskomponenten unter Verwendung einer Kurve mit verschiedenen Steigungen in den neueingestellten Histogrammbereichen.
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Zum Verfahren gehört ferner das Steuern der Helligkeit einer Hintergrundbeleuchtung proportional zu einem Graupegel des Steuerungswerts.
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Die Chrominanzkomponenten werden verzögert, bis die modulierten Helligkeitskomponenten erzeugt werden.
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Zum Bestimmen des Bereichs, zu dem der Steuerungswert gehört, gehört das Unterteilen des Histogramms in einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich, einen dritten Bereich und einen vierten Bereich in solcher Weise, dass jedes Histogramm in denselben Bereich eingeteilt werden kann, und das Bestimmen des Bereichs innerhalb der aufgeteilten vier Bereiche, zu dem der Steuerungswert gehört.
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Zum Neueinstellen von Bereichen des Histogramms unter Wiederverwendung zweier entnommener Helligkeiten, und zum Entnehmen der entnommenen Helligkeit abhängig vom Steuerungswert gehören zwei der folgenden Maßnahmen: Entnehmen einer ersten niedrigen Helligkeit als ersten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die einen ersten Referenzwert überschreitet; Entnehmen einer ersten hohen Helligkeit als letzten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die den ersten Referenzwert überschreitet; Entnehmen einer ersten hohen Helligkeit als letzten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die den ersten Referenzwert überschreitet; Entnehmen einer zweiten niedrigen Helligkeit als ersten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die einen zweiten Referenzwert überschreitet; und Entnehmen einer zweiten hohen Helligkeit als letzten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die den zweiten Referenzwert überschreitet.
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Der erste Referenzwert entspricht einer Häufigkeit, die 5% bis 10% der maximalen Häufigkeit im Histogramm entspricht.
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Der zweite Referenzwert entspricht einer Häufigkeit, die 1%, bis 4,9% der maximalen Häufigkeit im Histogramm entspricht.
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Die Graupegel nehmen vom ersten Bereich zum vierten Bereich zu.
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Wenn der Steuerungswert im ersten Bereich liegt, werden die erste und die zweite hohe Helligkeit entnommen, und die Bereiche des Histogramms werden unter Verwendung der entnommenen ersten und zweiten hohen Helligkeit neu angeordnet.
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Wenn der Steuerungswert im zweiten Bereich oder im dritten Bereich liegt, werden die zweite niedrige Helligkeit und die zweite hohe Helligkeit oder die erste niedrige Helligkeit und die erste hohe Helligkeit entnommen, und die Bereiche des Histogramms werden unter Verwendung der entnommenen zweiten niedrigen Helligkeit und der entnommenen zweiten hohen Helligkeit oder der entnommenen ersten niedrigen Helligkeit und der entnommenen ersten hohen Helligkeit neu angeordnet.
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Wenn der Steuerungswert im vierten Bereich liegt, werden die erste und die zweite niedrige Helligkeit entnommen, und die Bereiche des Histogramms werden unter Verwendung der entnommenen ersten und zweiten niedrigen Helligkeit neu angeordnet.
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Nachdem die Bereiche des Histogramms neu angeordnet wurden, werden die modulierten Helligkeitskomponenten unter Verwendung einer Kurve mit Steigungen proportional zu den Datenmengen in den Bereichen erzeugt.
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Zum Verfahren gehört ferner das Bestimmen von Positionen der ersten niedrigen Helligkeit und der ersten hohen Helligkeit sowie ein Erzeugen der zweiten Daten aus nicht modulierten Helligkeitskomponenten und Chrominanzkomponenten, wenn die erste niedrige Helligkeit und die erste hohe Helligkeit im selben Bereich liegen und dazwischen ein gewünschter Graupegel vorhanden ist.
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Zum Verfahren gehört ferner das Bestimmen von Positionen der zweiten niedrigen Helligkeit und der zweiten hohen Helligkeit und das Erzeugen der zweiten Daten aus nicht modulierten Helligkeitskomponenten und Chrominanzkomponenten, wenn die zweite niedrige Helligkeit und die zweite hohe Helligkeit im selben Bereich liegen und dazwischen ein gewünschter Graupegel vorhanden ist.
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Ansteuervorrichtung für ein Flüssigkristalldisplay, mit: einem Helligkeit-Farbseparator zum Wandeln erster Daten in Helligkeitskomponenten Y und Chrominanzkomponenten U, V; einem Modulator zum Modulieren der Helligkeitskomponenten Y auf solche Weise, dass das zugehörige Kontrastverhältnis selektiv angehoben wird, um dadurch modulierte Helligkeitskomponenten YM zu erzeugen, wobei der Modulator Folgendes aufweist: einen Helligkeitsanalysator zum Anordnen der Helligkeitskomponenten in Graupegel für jeden Rahmen zum Erzeugen eines Histogramms und zum Erzeugen eines Steuerungswerts aus dem Histogramm, wobei der so ausgewählt wird, dass er der am häufigsten im Histogramm existierende Graupegelwert ist, einen Bewegungsbereichsselektor zum Unterteilen des Histogramms in mehrere Bewegungsbereiche auf den Steuerungswert hin, und eine Datensteuerungseinrichtung zum Erzeugen der modulierten Helligkeitskomponenten unter Verwendung einer Kurve mit größten Steigung in den verschiedenen Bewegungsbereichen; und einem Helligkeit/Farb-Mischer zum Erzeugen zweiter Daten Ro, Go, Bo mit einem selektiv angehobenen Kontrastverhältnis unter Verwendung der modulierten Helligkeitskomponenten YM und der Chrominanzkomponenten UV.
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Die Ansteuervorrichtung verfügt ferner über eine Steuerung zum Wandeln eines Synchronisiersignals synchron mit den ersten Daten, die mit den zweiten Daten zu synchronisieren sind.
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Der Modulator verfügt über einen Helligkeitsanalysator zum Anordnen der Helligkeitskomponenten in Graupegeln für jeden Rahmen, um ein Histogramm zu erzeugen und um aus diesem einen Steuerungswert zu entnehmen; einen Bewegungsbereichsselektor zum Unterteilen des Histogramms in mehrere Bewegungsbereiche auf den Steuerungswert hin; und eine Datensteuerung zum Erzeugen der modulierten Helligkeitskomponenten unter Verwendung einer Kurve verschiedener Steigungen in den mehreren Bewegungsbereichen.
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Die Ansteuervorrichtung verfügt ferner über einen Umrichtungscontroller zum Steuern der Helligkeit einer Hintergrundbeleuchtung entsprechend einem Graupegel des Steuerungswerts.
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Die Ansteuervorrichtung verfügt ferner über eine Verzögerungseinrichtung zum Verzögern der Chrominanzkomponenten, bis die modulierten Helligkeitskomponenten erzeugt sind.
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Der Helligkeitsanalysator verfügt über einen Histogrammrechner zum Anordnen der Helligkeitskomponenten in Graupegeln für jeden Rahmen, um ein Histogramm zu erzeugen; eine Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen des Steuerungswerts aus dem Histogramm; und einen Helligkeitsselektor zum Unterteilen des Histogramms in mehrere feste Bereiche und zum Bestimmen des festen Bereichs, zu dem der Steuerungswert gehört.
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Der Helligkeitsselektor unterteilt das Histogramm in einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich, einen dritten Bereich und einen vierten Bereich in solcher Weise, dass jedes Histogramm in denselben festen Bereich unterteilt werden kann, und es bestimmt den Bereich, zu dem der Steuerungswert innerhalb der unterteilten vier Bereiche gehört.
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Der Helligkeitsanalysator verfügt über eine erste Entnahmeeinrichtung für niedrige Helligkeit zum Entnehmen einer ersten niedrigen Helligkeit als ersten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit über einem ersten Referenzwert; eine erste Entnahmeeinrichtung für hohe Helligkeit zum Entnehmen einer ersten hohen Helligkeit als letzten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die den ersten Referenzwert überschreitet; eine zweite Entnahmeeinrichtung für niedrige Helligkeit zum Entnehmen einer zweiten niedrigen Helligkeit als ersten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die einen zweiten Referenzwert überschreitet; und eine zweite Entnahmeeinrichtung für hohe Helligkeit zum Entnehmen einer zweiten hohen Helligkeit als letzten Graupegel des Histogramms mit einer Häufigkeit, die den zweiten Referenzwert überschreitet. Der Helligkeitsselektor liefert mindestens zwei Helligkeiten aus der ersten niedrigen Helligkeit, der ersten hohen Helligkeit, der zweiten niedrigen Helligkeit und der zweiten hohen Helligkeit, entsprechend einem Gebiet, zu dem der Steuerungswert gehört, an den Bewegungsbereichsselektor.
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Hierbei ist der erste Referenzwert eine Häufigkeit, die 5% bis 10% der maximalen Häufigkeit im Histogramm entspricht.
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Der zweite Referenzwert ist eine Häufigkeit, die 1% bis 4,9% der maximalen Häufigkeit im Histogramm entspricht.
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Die Graupegel nehmen vom ersten Bereich zum vierten Bereich zu.
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Wenn der Steuerungswert im ersten Bereich liegt, entnimmt der Helligkeitsselektor die erste und die zweite hohe Helligkeit und der Bewegungsbereichsselektor stellt Bewegungsbereiche des Histogramms unter Verwendung der entnommenen ersten und zweiten hohen Helligkeit ein.
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Wenn der Steuerungswert im zweiten oder im dritten Bereich liegt, entnimmt der Helligkeitsselektor die zweite niedrige Helligkeit und die zweite hohe Helligkeit oder die erste niedrige Helligkeit und die erste hohe Helligkeit, und der Bewegungsbereichsselektor stellt Bewegungsbereiche des Histogramms unter Verwendung der entnommenen zweiten niedrigen Helligkeit und der entnommenen zweiten hohen Helligkeit oder der entnommenen ersten niedrigen Helligkeit und der entnommenen ersten hohen Helligkeit ein.
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Wenn der Steuerungswert im vierten Bereich liegt, entnimmt der Helligkeitsselektor die erste und die zweite niedrige Helligkeit, und der Bewegungsbereichsselektor führt eine Neuanordnung der Bereiche des Histogramms unter Verwendung der entnommenen ersten und zweiten niedrigen Helligkeit aus.
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Nachdem die Bereiche des Histogramms neu angeordnet wurden, erzeugt der Datenprozessor die modulierten Helligkeitskomponenten unter Verwendung einer Kurve mit Steigungen proportional zu den Datenmengen in den Bereichen.
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Der Helligkeitsselektor liefert ein Steuersignal an den Datenprozessor, wenn die erste niedrige Helligkeit und die erste hohe Helligkeit im selben Bereich liegen und dazwischen ein gewünschter Graupegel vorhanden ist, und der Datenprozessor erzeugt die zweiten Daten aus nicht modulierten Helligkeitskomponenten und Chrominanzkomponenten.
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Alternativ liefert der Helligkeitsselektor ein Steuersignal an den Datenprozessor, wenn die zweite niedrige Helligkeit und die zweite hohe Helligkeit im selben Bereich liegen und dazwischen ein gewünschter Graupegel vorhanden ist, und der Datenprozessor erzeugt die zweiten Daten aus nicht modulierten Helligkeitskomponenten und Chrominanzkomponenten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.
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1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer herkömmlichen Ansteuervorrichtung für ein Flüssigkristalldisplay zeigt;
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2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Ansteuervorrichtung für ein Flüssigkristalldisplay gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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3 ist ein detailliertes Blockdiagramm der in der 2 dargestellten Bildqualität-Verbesserungseinrichtung;
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4 ist ein detailliertes Blockdiagramm des in der 3 dargestellten Helligkeitsanalysator;
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5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Histogramms zeigt, wie es vom in der 4 dargestellten Histogrammrechner berechnet wird;
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6 ist ein detailliertes Blockdiagramm des in der 3 dargestellten Bereichsselektors;
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7 ist ein Kurvenbild, das unterteilte Bereiche eines Histogramms zeigt, wobei sich der häufigste Wert im ersten Bereich befindet;
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8A und 8B sind Kurvenbilder, die unterteilte Bereiche eines Histogramms zeigen, bei dem der häufigste Wert im zweiten Bereich liegt;
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9A und 9B sind Kurvenbilder, die unterteilte Bereiche eines Histogramms zeigen, bei dem der häufigste Wert im dritten Bereich liegt;
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10 ist ein Kurvenbild, das unterteilte Bereiche eines Histogramms zeigt, bei dem der häufigste Wert im vierten Bereich liegt;
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11 ist ein Kurvenbild, das die Steigung einer Kurve zeigt, gemäß der die modulierten Helligkeitskomponenten erzeugt werden, wenn der häufigste Wert im ersten Bereich liegt;
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12A und 12B sind Kurvenbilder, die die Steigung einer Kurve zeigen, gemäß der die modulierten Helligkeitskomponenten erzeugt werden, wenn der häufigste Wert im zweiten Bereich liegt;
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13A und 13B sind Kurvenbilder, die die Steigung einer Kurve zeigen, gemäß der die modulierten Helligkeitskomponenten erzeugt werden, wenn der häufigste Wert im dritten Bereich liegt;
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14 ist ein Kurvenbild, das die Steigung einer Kurve zeigt, gemäß der die modulierten Helligkeitskomponenten erzeugt werden, wenn der häufigste Wert im vierten Bereich liegt; und
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15A und 15B sind Kurvenbilder, die Histogramme mit Helligkeitskomponenten entsprechend einem vollständig weißen bzw. einem vollständig schwarzen Bild entsprechen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die 2 zeigt schematisch eine Ansteuervorrichtung für ein Flüssigkristalldisplay (LCD) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Gemäß der 2 verfügt die LCD-Ansteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung über eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 mit mxn in einer Matrix angeordneten Flüssigkristallzellen Clc, m Datenleitungen D1 bis Dm und n Gateleitungen G1 bis Gn, die einander schneiden, wobei an den Schnittstellen Dünnschichttransistoren TFT vorhanden sind, einen Datentreiber 24 zum Liefern von Datensignalen an die Datenleitungen D1 bis Dm der Flüssigkristalldisplay-Tafel 22, einen Gatetreiber 26 zum Liefern von Scansignalen an die Gateleitungen G1 bis Gn, eine Gammaspannungs-Liefereinrichtung 28 zum Versorgen des Datentreibers 24 mit Gammaspannungen, eine Ablaufsteuerung 30 zum Steuern des Datentreibers 24 und des Gatetreibers 26 unter Verwendung eines zweiten Synchronisiersignals von einer Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42, einen DC/DC-Wandler 34 zum Erzeugen von an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 gelieferten Spannungen unter Verwendung einer Spannung von einer Spannungsversorgung 32, einen Umrichter 36 zum Ansteuern einer Hintergrundbeleuchtung 38, und die Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 zum selektiven Anheben des Kontrasts von Eingangsdaten und zum Liefern eines Helligkeits-Steuersignals Dimming entsprechend den Eingangsdaten an den Umrichter 36.
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Das System 40 liefert erste Vertikal/Horizontal-Signale Vsync1 und Hsync1, ein erstes Taktsignal DCLK1, ein erstes Datenaktiviersignal DE1 sowie erste Daten Ri, Gi und Bi an die Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42.
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Die Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 verfügt über eine Viel zahl von Flüssigkristallzellen Clc, die in einer Matrix an den Schnittstellen zwischen den Datenleitungen D1 bis Dm und den Gateleitungen G1 bis Gn angeordnet sind. Der für jede Flüssigkristallzelle Clc vorhandene Dünnschichttransistor TFT liefert ein Datensignal von jeder Datenleitung D1 bis Dm entsprechend einem Scansignal von der Gateleitung G an die Flüssigkristallzelle Clc. Ferner ist jede Flüssigkristallzelle Clc mit einem Speicherkondensator Cst versehen. Der Speicherkondensator Cst ist zwischen einer Pixelelektrode der Flüssigkristallzelle Clc und einer Vorstufen-Gateleitung oder zwischen der Pixelelektrode der Flüssigkristallzelle Clc und einer Leitung für eine gemeinsame Elektrode vorhanden, um dadurch die Spannung der Flüssigkristallzelle Clc konstant zu halten.
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Die Gammaspannungs-Liefereinrichtung 28 liefert mehrere Gammaspannungen an den Datentreiber 24.
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Der Datentreiber 24 wandelt digitale Videodaten R, G und B auf ein Steuersignal CS von der Ablaufsteuerung 30 hin in analoge Gammaspannungen (d. h. Datensignale) entsprechend Graupegeln, und er liefert die analogen Gammaspannungen an die Datenleitungen D1 bis Dm.
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Der Gatetreiber 26 liefert auf ein Steuersignal CS von der Ablaufsteuerung 30 hin sequenziell einen Scanimpuls an die Gateleitungen G1 bis Gn, um dadurch mit den Datensignalen versorgte horizontale Zeilen der Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 auszuwählen.
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Die Ablaufsteuerung 30 erzeugt die Steuersignale CS zum Steuern des Gatetreibers 26 und des Datentreibers 24 unter Verwendung zweiter Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale Vsync2 und Hsync2 und eines zweiten Taktsignals DCLK2, wie von der Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 eingegeben. Das Steuersignal Cs zum Steuern des Gatetreibers 26 besteht aus einem Gatestartimpuls GSP, einem Gateverschiebetaktsignal GSC und einem Gateausgangssignal-Aktiviersignal GOE usw. Ferner besteht das Steuersignal CS zum Steuern des Datentreibers 24 aus einem Sourcestartimpuls SSP, einem Sourceverschiebetaktsignal SSC, einem Sourceausgangssignal-Aktiviersignal SOE und einem Polaritätssignal POL usw. Die Ablaufsteuerung 30 führt eine Neuausrichtung zweiter Daten Ro, Go und Bo von der Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 aus, um sie an den Datentreiber 24 zu liefern.
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Der DC/DC-Wandler 34 führt ein Anheben oder Absenken einer von der Spannungsversorgung 32 eingegebenen Spannung von 3,3 V aus, um eine an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 gelieferte Spannung zu erzeugen. Ein derartiger DC/DC-Wandler 14 erzeugt eine Gamma-Referenzspannung, eine hohe Gatespannung VGH, eine niedrige Gatespannung VGL und eine gemeinsame Spannung VCOM.
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Der Umrichter 36 liefert eine Treiberspannung (oder einen Treiberstrom) entsprechend dem Helligkeits-Steuersignal Dimming von der Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 and die Hintergrundbeleuchtung 38. Anders gesagt, wird eine vom Umrichter 36 an die Hintergrundbeleuchtung 38 gelieferte Treiberspannung (oder ein Treiberstrom) durch das Helligkeits-Steuersignaldimming von der Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 bestimmt. Die Hintergrundbeleuchtung 38 strahlt der Treiberspannung (oder dem Treiberstrom) vom Umrichter 36 entsprechendes Licht auf die Flüssigkristalldisplay-Tafel 22.
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Die Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 entnimmt Helligkeitskomponenten unter Verwendung der ersten Daten Ri, Gi und Bi aus dem System 40, und sie erzeugt zweite Daten Ro, Go und Bo, die durch eine Änderung von Graupegeln der ersten Daten Ri, Gi und Bi erhalten werden, entsprechend den entnommenen Helligkeitskomponenten. Die Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 erzeugt ein Helligkeits-Steuersignaldimming entsprechend den Helligkeitskomponenten, um es an den Umrichter 36 zu liefern. Darüber hinaus erzeugt die Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42 zweite Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale Vsync2 und Hsync2, ein zweites Taktsignal DCLK2 sowie ein zweites Datenaktiviersignal DE2 synchron zu den zweiten Daten Ro, Go und Bo mittels der ersten Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale Vsync1 und Hsync1, des ersten Taktsignals DCLK1 und des ersten Datenaktiviersignals DE1, wie sie vom System 40 eingegeben werden.
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Zu diesem Zweck verfügt die Bildqualität-Verbesserungseinrichtung 42, wie es in der 3 dargestellt ist, über einen Helligkeit/Farbe-Separator 50 zum Aufteilen der ersten Daten Ri, Gi und Bi in Helligkeitskomponenten Y und Chrominanzkomponenten U sowie V, einen Modulator 62 zum Modulieren der Helligkeitskomponenten Y in solcher Weise, dass der Kontrast selektiv angehoben wird, um modulierte Helligkeitskomponenten YM zu erzeugen, und einen Helligkeit/Farbe-Mischer 54 zum Erzeugen der zweiten Daten Ro, Go und Bo unter Verwendung der modulierten Helligkeitskomponenten YM und der Chrominanzkomponenten U und V.
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Der Helligkeit/Farbe-Separator 50 unterteilt die ersten Daten Ri, Gi und Bi in Helligkeitskomponenten Y und Chrominanzkomponenten U und V. Hierbei werden die Helligkeitskomponenten Y und die Chrominanzkomponenten U und V entsprechend den folgenden Gleichungen erhalten: Y = 0,229 × Ri + 0,587 × Gi + 0,114 × Bi (1) U = 0,493 × (Bi – Y) (2) V = 0,887 × (Ri – Y) (3)
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Der Modulator 62 analysiert die Helligkeitskomponenten Y, und er erzeugt modulierte Helligkeitskomponenten YM mit selektiv angehobenem Kontrastverhältnis unter Verwendung der analysierten Helligkeitskomponenten YM. Zu diesem Zweck verfügt der Modulator über einen Helligkeitsanalysator 56, einen Bereichsselektor 58 und einen Datenprozessor 60.
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Der Helligkeitsanalysator 56 unterteilt die Helligkeitskomponenten Y für jeden Rahmen im Graupegel, um ein Histogramm zu erzeugen, und er entnimmt Information aus dem erzeugten Histogramm. Zu diesem Zweck verfügt der Helligkeitsanalysator 56, wie es in der 4 dargestellt ist, über einen Histogrammrechner 66, eine Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung 68, einen ersten Selektor 70 für niedrige Helligkeit, einen ersten Selektor 72 für hohe Helligkeit, einen zweiten Selektor 74 für niedrige Helligkeit, einen zweiten Selektor 76 für hohe Helligkeit, eine Umrichtersteuerung 78 und einen Helligkeitsselektor 80.
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Der Histogrammrechner 66 ordnet die Helligkeitskomponenten Y für jeden Rahmen so an, dass sie den Graupegel entsprechen, um dadurch ein Histogramm zu erhalten, wie es in der 5 dargestellt ist. Die Form des Histogramms entspricht den Helligkeitskomponenten Y der ersten Daten Ri, Gi und Bi. Gemäß Versuchen sind die meisten Histogrammen mit Bergform mit einem stark ansteigenden, spezifischen Abschnitt (wie einer Normalverteilung) ausgebildet.
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Die Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung 68 entnimmt einen Steuerungswert aus dem Histogramm. Als Steuerungswert wird der häufigste Wert entnommen. Der häufigste Wert ist derjenige Graupegel, der im Histogramm über die zahlreichsten Helligkeitswerte verfügt. Bei einem Beispiel entnimmt die Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung 68 '150' als häufigsten, Wert aus dem Histogramm, wie es in der 5 dargestellt ist (nicht ganz maßstäblich dargestellt).
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Der erste Selektor 70 für niedrige Helligkeit entnimmt dem Histogramm eine erste niedrige Helligkeit Y21. Die erste niedrige Helligkeit Y21 wird auf den Graupegel eingestellt, bei dem die Anzahl der Helligkeiten als Erstes 5% bis 10% der Anzahl der Helligkeiten des häufigsten Werts im Histogramm überschreitet. In der 5 wurde die erste niedrige Helligkeit Y21 zu über 5%, einem Graupegel von '92', ausgewählt.
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Der erste Selektor 72 für hohe Helligkeit entnimmt dem Histogramm eine erste hohe Helligkeit Y22. Ähnlich wie oben wird die erste hohe Helligkeit Y22 auf denjenigen Graupegel eingestellt, bei dem die Anzahl der Helligkeiten zuletzt 5% der Anzahl der Helligkeiten des häufigsten Werts im Histogramm überschreitet. In der 5 wurde die erste hohe Helligkeit Y22 zu über 5%, einem Graupegel von '221', ausgewählt.
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Der zweite Selektor 74 für niedrige Helligkeit entnimmt dem Histogramm die zweite niedrige Helligkeit Y11. Die zweite niedrige Helligkeit Y11 wird auf den Graupegel eingestellt, bei dem die Anzahl der Helligkeiten als Erstes 1% bis 4,9% der Anzahl der Helligkeiten des häufigsten Werts im Histogramm überschreitet. In der 5 ist die zweite niedrige Helligkeit Y11 als 3% überschreitend, einem Graupegel von '15' ausgewählt.
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Der zweite Selektor 76 für hohe Helligkeit entnimmt dem Histogramm eine zweite hohe Helligkeit Y12. Die zweite hohe Helligkeit Y12 wird auf den Graupegel eingestellt, bei dem die Anzahl der Helligkeiten zuletzt 1% bis 4,9% der Anzahl der Helligkeiten des häufigsten Werts im Histogramm überschreitet. In der 5 ist die zweite hohe Helligkeit Y12 als 3% überschreitend, einem Graupegel von '240', ausgewählt.
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Graupegel mit der ersten niedrigen Helligkeit Y21, der ersten hellen Helligkeit Y22, der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 und der zweiten hohen Helligkeit Y12, wie sie vom ersten Selektor 70 für niedrige Helligkeit, vom ersten Selektor 72 für hohe Helligkeit, vom zweiten Selektor 74 für niedrige Helligkeit bzw. vom zweiten Selektor 76 für hohe Helligkeit ausgegeben werden, werden im Histogramm als spezifische Werte (wie dargestellt, Ordinate des Histogramms) bestimmt. Die erste niedrige Helligkeit Y21, die erste hohe Helligkeit Y22, die zweite niedrige Helligkeit Y11 und die zweite hohe Helligkeit Y12 sind Helligkeitswerte im Histogramm (wie dargestellt, Abszisse des Histogramms).
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Die Umrichtersteuerung 78 erzeugt ein Helligkeits-Steuersignaldimming entsprechend dem häufigsten Wert von der Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung 68, und sie liefert das erzeugte Helligkeits-Steuersignaldimming an den Umrichter 36. Dabei erzeugt die Umrichtersteuerung 78 das Helligkeits-Steuersignaldimming in solcher Weise, dass Licht mit einer Helligkeit proportional zum häufigsten Wert auf die Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 gestrahlt werden kann.
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Der Helligkeitsselektor 80 gibt selektiv zwei Graupegel aus, die aus der ersten niedrigen Helligkeit Y21, der ersten hohen Helligkeit Y22, der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 und der zweiten hohen Helligkeit Y12 ausgewählt werden, wie sie vom ersten Selektor 70 für niedrige Helligkeit, vom ersten Selektor 72 für hohe Helligkeit, vom zweiten Selektor 74 für niedrige Helligkeit bzw. vom zweiten Selektor 76 für hohe Helligkeit ausgegeben werden, was entsprechend dem zugeführten Steuerungswert erfolgt. Der Helligkeitsselektor 80 unterteilt das Histogramm in mehrere feste, vorbestimmte Bereiche (z. B. 0–63, 64–127, 128–191 und 192–255), wie es in der 5 dargestellt, und er bestimmt ausgegebene Graupegel entsprechend einem Gebiet, zu dem der Steuerungswert in den unterteilten Bereichen (hier als Steuerungsgebiet bezeichnet) gehört. Die Auswahl der Graupegel wird während der unten erfolgenden Erörterung des Bereichsselektors 58 detailliert beschrieben.
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Der Bereichsselektor 58 unterteilt das Histogramm entsprechend den zwei Graupegeln vom Helligkeitsselektor 80 und dem Steuerungswert in vier Bereiche. Zu diesem Zweck enthält der Bereichsselektor 58, wie es in der 6 dargestellt ist, einen ersten Bereichsselektor 82, einen zweiten Bereichsselektor 84, einen dritten Bereichsselektor 86 und einen vierten Bereichsselektor 88.
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Unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 wird nun ein Betriebsablauf des Bereichsselektors 58 und des Helligkeitsselektors 80 beschrieben.
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Als Erstes prüft der Helligkeitsselektor 80, wenn das Histogramm dergestalt ist, wie es in der 7 dargestellt ist, das Steuerungsgebiet der festen, vorbestimmten Bereiche (z. B. 0–63, 64–127, 128–191 und 192–255). In der 7 gibt der Helligkeitsselektor 80, da der Steuerungswert (der häufigste Wert) zum ersten Bereich gehört, die erste hohe Helligkeit Y22 und die zweite hohe Helligkeit Y12 aus. Anders gesagt, wählt der Helligkeitsselektor 80 einen Helligkeitswert aus, der entsprechend dem Steuerungsgebiet ausgegeben wird.
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Die erste hohe Helligkeit Y22 und die zweite hohe Helligkeit Y12, wie sie vom Helligkeitsselektor 80 ausgegeben werden, werden hinsichtlich des zweiten und des vierten Bereichsselektors 84 und 88 an mindestens einen ausgegeben. Ferner wird der vom Helligkeitsselektor 80 ausgegebene Steuerungswert an den ersten bis vierten Selektor 82, 84, 86 und 88 geliefert.
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Der erste Bereichsselektor 82, der mit dem Steuerungswert (der zum ersten Bereich gehört) versorgt wird, wählt die Graupegel '0' bis '63' als ersten Bereich aus. Der zweite Bereichsselektor 84, der mit dem Steuerungswert und der ersten hohen Helligkeit Y22 versorgt wird, wählt die Graupegel '64' bis 'Y22-1' als zweiten Bereich aus. Der dritte Bereichsselektor 86, der mit dem Steuerungswert, der ersten hohen Helligkeit Y22 und der zweiten hohen Helligkeit Y12 versorgt wird, wählt die Graupegel 'Y22' bis 'Y12-1' als dritten Bereich aus. Der vierte Bereichsselektor 88, der mit dem Steuerungswert und der zweiten hohen Helligkeit Y12 versorgt wird, wählt die Graupegel 'Y12' bis '255' als vierten Bereich aus. Anders gesagt, unterteilt der Bereichsselektor 58, wenn der Steuerungswert zum festgelegten ersten Bereich gehört, das Histogramm in die vier Bereiche '0–63', '64–(Y22-1)', 'Y22–(Y12-1)' und 'Y12–255', wie es in der 7 dargestellt ist.
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Demgemäß entnimmt die vorliegende Ausführungsform das Steuerungsgebiet unter Verwendung der festgelegten Bereiche, und sie nimmt eine Neuunterteilung des Histogramms in mehrere Bereiche vor, die abhängig vom Steuerungsgebiet verschieden sein können, um dadurch das Histogramm adaptiv entsprechend dem Steuerungsgebiet zu unterteilen.
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Die Information zu den unterteilten Bereichen vom Bereichsselektor 58 wird an den Datenprozessor 60 geliefert. Ferner empfängt der Datenprozessor den Steuerungswert vom Helligkeitsselektor 80. Der mit der Information zu den unterteilten Bereichen und dem Steuerungswert versorgte Datenprozessor 60 erzeugt modulierte Helligkeitskomponenten YM mit selektiv erweitertem Kontrastverhältnis unter Verwendung von Steigungsinformation, die vorab in ihm abgespeichert wurde. Der Datenprozessor 60 erzeugt modulierte Helligkeitskomponenten YM unter Verwendung der in der 11 dargestellten Kurve, wenn der Steuerungswert zum ersten Bereich gehört.
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Genauer gesagt, unterteilt der Datenprozessor 60, nachdem er die Unterteilungsbereichsinformation vom Bereichsselektors 58 empfangen hat, die Graupegel des Histogramms so, dass sie der Bereichsinformation entsprechen. Wie dargestellt, unterteilt der Datenprozessor 60 das Histogramm in vier Bereiche '0–63', '64–(Y22-1)', 'Y22–(Y12-1)' und 'Y12–255', wie es in der 11 dargestellt ist. Danach führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung einer großen Steigung in einem Bereich aus, in dem die Wahrscheinlichkeit existierender Daten hoch ist, während die Daten in einem Bereich, in dem die Wahrscheinlichkeit existierender Daten gering ist, unter Verwendung einer kleinen Steigung neu angeordnet werden. Im Ergebnis führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung einer großen Steigung im ersten Bereich aus, während er eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung einer kleineren Steigung als im ersten Bereich innerhalb des zweiten Bereichs ausführt. Ferner führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung von Kurven mit kleineren Steigungen als im zweiten Bereich innerhalb des dritten und vierten Bereichs aus. Demgemäß führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung von Kurven mit Steigungen solcher Stärken aus, dass erster Bereich > zweiter Bereich > dritter Bereich > vierter Bereich gilt, um dadurch die modulierten Helligkeitskomponenten YM zu erzeugen.
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Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Neuanordnung der Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung von Kurven mit Steigungen zunehmender Stärke in Bereichen zunehmender Datenmengen ausgeführt, um dadurch das Kontrastverhältnis anzuheben. Anders gesagt, wird dann, wenn der Steuerungswert im ersten Bereich positioniert ist, die Anzahl der im Histogramm enthaltenen Helligkeitskomponenten experimentell als erster Bereich > zweiter Bereich > dritter Bereich > vierter Bereich bestimmt. Demgemäß wird durch die vorliegende Ausführungsform der Bereich von Graupegeln unter Verwendung einer Kurve großer Steigung in einem Bereich mit einer großen Datenmenge (wenn z. B. die Graupegel im ersten Bereich, mit der Einstellung '0–63', neu angeordnet werden, werden die Graupegel auf '0–80' vergrößert) vergrößert, um dadurch das Kontrastverhältnis selektiv anzuheben und so ein lebendiges Bild anzuzeigen.
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Bei einem anderen Beispiel prüft der Helligkeitsselektor 80, wenn das Histogramm die in den 8A und 8B dargestellten Formen aufweist, das Steuerungsgebiet der festgelegten, vorbestimmten Bereiche. In den 8A und 8B gibt der Helligkeitsselektor 80, da der Steuerungswert zum zweiten Bereich gehört, ein erstes Helligkeitspaar (d. h. die erste niedrige Helligkeit Y21 und die erste hohe Helligkeit Y22) oder ein zweites Helligkeitspaar (d. h. die zweite niedrige Helligkeit Y11 und die zweite hohe Helligkeit Y12) aus.
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Das erste oder das zweite Helligkeits-Signalpaar, wie sie vom Helligkeitsselektor 80 ausgegeben werden, werden an den ersten bis vierten Bereichsselektor 82 bis 88 geliefert. Hierbei wird vom ersten bis vierten Bereichsselektor 82 bis 88 jeder mit einem von der Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung 68 ausgegebenen Steuerungswert versorgt.
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Der erste Bereichsselektor 82, der mit einem Steuerungswert und der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 oder der ersten niedrigen Helligkeit Y21 versorgt wird, wählt als ersten Bereich die Graupegel '0' bis 'Y11-1' oder '0' bis 'Y21-1' aus. Der zweite Bereichsselektor 84, der mit dem Steuerungswert und der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 oder der ersten niedrigen Helligkeit Y21 versorgt wird, wählt als zweiten Bereich die Graupegel 'Y11' bis '127' oder 'Y21' bis '127' aus. Der dritte Bereichsselektor 86, der mit dem Steuerungswert und der zweiten hohen Helligkeit Y12 oder der ersten hohen Helligkeit Y22 versorgt wird, wählt als dritten Bereich die Graupegel von '128' bis 'Y12-1' oder '128' bis 'Y22-1' aus. Der vierte Bereichsselektor 88, der mit dem Steuerungswert und der zweiten hohen Helligkeit Y12 oder der ersten hohen Helligkeit Y22 versorgt wird, wählt als vierten Bereich die Graupegel von 'Y12' bis '255' oder 'Y22' bis '255' aus. Anders gesagt, unterteilt der Bereichsselektor 58, wenn ein Steuerungswert zum festgelegten zweiten Bereich gehört, das Histogramm in die vier Bereiche '0–(Y11-1)', 'Y11–127', '128–(Y12-1) und 'Y12–255', wie es in der 8A dargestellt ist, oder die vier Bereiche '0–(Y21-1)', 'Y21–127', '128–(Y22-1)' und 'Y22–255', wie es in der 8B dargestellt ist.
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Wie oben angegeben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform demgemäß das Steuerungsgebiet unter Verwendung der festgelegten Bereiche entnommen, und das Histogramm wird neu in mehrere Bereiche entsprechend dem Steuerungsgebiet unterteilt, um dadurch das Histogramm adaptiv entsprechend dem Steuerungsgebiet zu unterteilen.
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Wie zuvor wird die Unterteilungsbereichsinformation vom Bereichsselektor 58 an den Datenprozessor 60 geliefert. Ferner empfängt der Datenprozessor 60 den Steuerungswert vom Helligkeitsselektor 80. Der Datenprozessor 60, der mit der Unterteilungsbereichsinformation und dem Steuerungswert versorgt wird, erzeugt modulierte Helligkeitskomponenten YM mit selektiv erweitertem Kontrastverhältnis unter Verwendung von Steigungsinformation, die vorab in ihm abgespeichert wurde. Der Datenprozessor 60 erzeugt unter Verwendung von Kurven mit Steigungen, wie sie in den 12A und 12B dargestellt sind, wenn der Steuerungswert zum zweiten Bereich gehört, modulierte Helligkeitskomponenten YM.
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Genauer gesagt, unterteilt der Datenprozessor 60, nachdem er die Unterteilungsbereichsinformation vom Bereichsselektor 58 empfangen hat, die Graupegel des Histogramms so, dass sie der ihm zugeführten Bereichsinformation entsprechen. Anders gesagt, unterteilt der Datenprozessor 60 das Histogramm in vier Bereiche, wie es in den 12A und 12B dargestellt ist. Daher führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung einer großen Steigung in einem Bereich mit einer großen Anzahl von Helligkeitskomponenten Y aus, während er eine Neuanordnung der Daten unter Verwendung einer kleinen Steigung in einem Bereich mit einer kleinen Anzahl von Helligkeitskomponenten Y ausführt.
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Anders gesagt, führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung einer Kurve mit großer Steigung im zweiten Bereich, zu dem der Steuerungswert gehört, aus, während eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung einer Kurve mit kleinerer Steigung als im zweiten Bereich innerhalb des dritten Bereichs ausführt. Ferner führt der Datenprozessor 60 im ersten und im vierten Bereich eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung von Kurven mit kleineren Steigungen als im dritten Bereich aus. Demgemäß führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung von Kurven mit Steigungen mit solchen Werten, dass zweiter Bereich > dritter Bereich > erster Bereich > vierter Bereich gilt, aus, um dadurch die modulierten Helligkeitskomponenten YM zu erzeugen.
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Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Neuanordnung von Helligkeitskomponenten Y unter. Verwendung von Kurven mit erhöhter Steigung in Bereichen mit erhöhten Datenmengen ausgeführt, wie es in den 8A und 8B dargestellt ist, um dadurch das Kontrastverhältnis selektiv anzuheben und die Anzeige eines lebendigen Bilds auf der Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 zu ermöglichen.
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Bei noch einem anderen Beispiel prüft der Helligkeitsselektor 80, wenn das Histogramm die in den 9A und 9B dargestellten Formen aufweist, das Steuerungsgebiet der vorbestimmten festen Bereiche. In den 9A und 9B gibt der Helligkeitsselektor 80, da der Steuerungswert zum dritten Bereich gehört, das erste Helligkeitspaar oder das zweite Helligkeitspaar aus.
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Das erste oder das zweite Helligkeits-Signalpaar, wie es vom Helligkeitsselektor 80 ausgegeben wird, wird an den ersten bis vierten Bereichsselektor 82 bis 88 geliefert. Vom ersten bis vierten Bereichsselektor 82 bis 88 wird jeder mit einem von der Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung 68 ausgegebenen Steuerungswert versorgt.
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Ähnlich wie beim vorigen, in den 8A und 8B dargestellten Beispiel, wählt der erste Bereichsselektor 82, der mit dem Steuerungswert und der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 oder der ersten niedrigen Helligkeit Y21 versorgt wird, als ersten Bereich die Graupegel '0' bis 'Y11-1' oder '0' bis 'Y21-1' aus. Der zweite Bereichsselektor 84, der mit dem Steuerungswert und der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 oder der ersten niedrigen Helligkeit Y21 versorgt wird, wählt als, dritten Bereich die Graupegel von 'Y11' bis '127' oder 'Y21' bis '127' aus. Der dritte Bereichsselektor 86, der mit dem Steuerungswert und der zweiten hohen Helligkeit Y12 oder der, ersten hohen Helligkeit Y22 versorgt wird, wählt als dritten Bereich die Graupegel von '128' bis 'Y12-1 oder '128' bis 'Y22-1' aus. Der vierte Bereichsselektor 88, der mit dem Steuerungswert und der zweiten hohen Helligkeit Y12 oder der ersten hohen Helligkeit Y22 versorgt wird, wählt als vierten Bereich die Graupegel 'Y12' bis '255' oder 'Y22' bis '255' aus. Demgemäß unterteilt der Bereichsselektor 58, wenn der Steuerungswert zum festgelegten dritten Bereich gehört, das Histogramm in die vier Bereiche '0–Y11-1', 'Y11–127', '128–Y12-1' und 'Y12–255', wie es in der 9A dargestellt ist, oder die vier Bereiche '0–Y21-1, 'Y21–127', '128–Y22-1' und 'Y22–255', wie es in der 9B dargestellt ist.
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Demgemäß wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Steuerungsgebiet unter Verwendung des festgelegten Bereichs entnommen, und das Histogramm wird in mehrere Bereiche, entsprechend dem Steuerungsgebiet, unterteilt, um dadurch das Histogramm adaptiv entsprechend dem Steuerungsgebiet zu unterteilen.
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Die Unterteilungsbereichsinformation vom Bereichsselektor 58 wird an den Datenprozessor 60 geliefert. Ferner empfängt der Datenprozessor 60 den Steuerungswert vom Helligkeitsselektor 80. Der mit der Unterteilungsbereichsinformation und dem Steuerungswert versorgte Datenprozessor 60 erzeugt modulierte Helligkeitskomponenten YM mit selektiv erweitertem Kontrastverhältnis unter Verwendung von Steigungsinformation, die vorab in ihm abgespeichert wurde. Der Datenprozessor 60 erzeugt unter Verwendung von Kurven mit Steigungen, wie in den 13A und 13B dargestellt, modulierte Helligkeitskomponenten MM, wenn der Steuerungswert zum dritten Bereich gehört.
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Genauer gesagt, unterteilt der Datenprozessor 60, nachdem er die Unterteilungsbereichsinformation vom Bereichsselektor 58 empfangen hat, die Graupegel des Histogramms so, dass Entsprechung zur ihm zugeführten Bereichsinformation entsteht. Anders gesagt, unterteilt der Datenprozessor 60 das Histogramm in die vier Bereiche, wie sie in den 13A und 13B dargestellt sind. Danach führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung einer starken Steigung in einem Bereich mit einer großen Datenmenge aus, während er eine Neuanordnung der Daten unter Verwendung einer kleinen Steigung einer Kurve in einem Bereich mit einer kleinen Datenmenge ausführt.
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Anders gesagt, führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung einer starken Steigung im dritten Bereich, zu dem der Steuerungswert gehört, aus, während er eine Neuanordnung der Graupegel unter Verwendung einer Kurve mit niedrigerer Steigung als im dritten Bereich innerhalb des zweiten Bereichs ausführt. Ferner führt der Datenprozessor 60 im ersten und vierten Bereich eine Neuanordnung von Graupegeln unter Verwendung von Kurven mit geringeren Steigungen als im zweiten Bereich aus. Demgemäß führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung von Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung von Kurven mit Steigungen, bei denen für den Wert dritter Bereich > zweiter Bereich > erster Bereich > vierter Bereich gilt, aus, um dadurch modulierte Helligkeitskomponenten YM zu erzeugen.
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Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Neuanordnung von Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung einer Kurve mit zunehmender Steigung in Bereichen zunehmender Datenmengen, wie in den 9A und 9B dargestellt, ausgeführt, um dadurch das Kontrastverhältnis selektiv anzuheben und die Anzeige eines lebendigen Bilds auf der Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 zu ermöglichen.
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Bei einem anderen Beispiel prüft der Helligkeitsselektor 80, wenn das Histogramm über die in der 10 dargestellte, Form verfügt, das Steuerungsgebiet. In der 10 gibt der Helligkeitsselektor 80, da der Steuerungswert zum vierten Bereich gehört, die erste niedrige Helligkeit Y21 und die zweite niedrige Helligkeit Y11 aus.
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Die erste niedrige Helligkeit Y21 und die zweite niedrige Helligkeit Y11, wie sie vom Helligkeitsselektor 80 ausgegeben werden, werden an den ersten bis dritten Bereichsselektor 82 bis 86 geliefert. Vom ersten bis vierten Bereichsselektor 82 bis 88 wird jeder mit dem von der Steuerungswert-Entnahmeeinrichtung 68 entnommenen Steuerungswert versorgt.
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Der erste Bereichsselektor 82, der mit dem Steuerungswert und der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 versorgt wird, wählt als ersten Bereich die Graupegel '0' bis 'Y11-1' aus. Der zweite Bereichsselektor 84, der mit dem Steuerungswert, der zweiten niedrigen Helligkeit Y11 und der ersten niedrigen Helligkeit Y21 versorgt wird, wählt als zweiten Bereich die Graupegel 'Y11' bis 'X21-1' aus. Der dritte Bereichsselektor 86, der mit dem Steuerungswert und der ersten niedrigen Helligkeit Y21 versorgt wird, wählt als dritten Bereich die Graupegel 'Y21' bis '191'. Der vierte Bereichsselektor 88, der mit dem Steuerungswert versorgt wird, wählt als vierten Bereich die Graupegel '192' bis '255' aus. Anders gesagt, unterteilt der Bereichsselektor 58, wenn der Steuerungswert zum festgelegten vierten Bereich gehört, das Histogramm in die vier Bereiche '0–(Y11-1)', 'Y11–(Y21-1)', 'Y21–191' und '192–255', wie es in der 10 dargestellt ist.
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Demgemäß wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Steuerungsgebiet unter Verwendung des festen Bereichs entnommen und eine Neuunterteilung des Histogramms in mehrere Bereiche entsprechend dem Steuerungsgebiet ausgeführt, um dadurch das Histogramm adaptiv entsprechend dem Steuerungsgebiet zu unterteilen.
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Die Unterteilungsbereichsinformation vom Bereichsselektor 58 wird an den Datenprozessor 60 geliefert. Ferner empfängt der Datenprozessor den Steuerungswert vom Helligkeitsselektor 80. Der Datenprozessor 60 erzeugt, nachdem er mit der Unterteilungsbereichsinformation und dem Steuerungswert versorgt wurde, modulierte Helligkeitskomponenten YM mit selektiv erweitertem Kontrastverhältnis, wozu er in ihm vorab abgespeicherte Steigungsinformation verwendet. Der Datenprozessor 60 erzeugte modulierte Helligkeitskomponenten YM unter Verwendung einer Steigungskurve, wie sie in der 14 dargestellt ist, wenn der Steuerungswert zum vierten Bereich gehört.
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Genauer gesagt, unterteilt der Datenprozessor 60, nachdem er die Unterteilungsbereichsinformation vom Bereichsselektor 58 empfangen hat, Graupegel des Histogramms entsprechend der ihm zugeführten Bereichsinformation. Der Datenprozessor 60 unterteilt das Histogramm in vier Bereiche, wie es in der 14 dargestellt ist. Danach führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung der Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung einer großen Steigung in einem Bereich mit einer großen Datenmenge aus, während er eine Neuanordnung der Daten unter Verwendung einer kleinen Steigung in einem Bereich mit einer kleinen Datenmenge ausführt.
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Anders gesagt, führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung von Graupegeln unter Verwendung einer großen Steigung im vierten Bereich, zu dem der Steuerungswert gehört, aus, während er eine Neuanordnung von Graupegeln unter Verwendung einer Kurve mit kleinerer Steigung als im vierten Bereich innerhalb des dritten Bereichs ausführt. Ferner führt der Datenprozessor 60 im ersten und im zweiten Bereich eine Neuanordnung von Graupegel unter Verwendung von Kurven mit kleineren Steigungen als im dritten Bereich aus. Demgemäß führt der Datenprozessor 60 eine Neuanordnung von Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung von Kurven mit Steigungen eines Werts entsprechend vierter Bereich > dritter Bereich > erster Bereich > zweiter Bereich aus, um dadurch die modulierten Helligkeitskomponenten YM zu erzeugen.
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Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Neuanordnung von Helligkeitskomponenten Y unter Verwendung von Kurven mit zunehmender Steigung in Bereichen mit zunehmenden Datenmengen ausgeführt, wie es in der 10 dargestellt ist, um dadurch das Kontrastverhältnis selektiv anzuheben und die Anzeige eines lebendigen Bilds auf der Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 zu ermöglichen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform werden unmodulierte Daten ausgegeben, wenn ein Bild in einer einzelnen Farbe, wie vollständig schwarz oder vollständig weiß, usw. angezeigt wird. Wenn der derartige Daten moduliert werden, um das Kontrastverhältnis zu vergrößern, erfolgt auf der Flüssigkristalldisplay-Tafel 22 keine genaue Anzeige eines schwarzen oder eines weißen Bilds (z. B. kann keine graue Farbe angezeigt werden). Ein derartiges Bilds wird vom Helligkeitsselektor 80 geprüft.
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Genauer gesagt, wenn ein vollständig schwarzes oder ein vollständig weißes Bild angezeigt wird, das vom Histogrammrechner 66 berechnete Histogramm dergestalt, wie es in den 15A und 15B dargestellt ist. Anders gesagt, erweist sich, wenn ein vollständig schwarzes oder vollständiges weißes Bild angezeigt wird, dass ein Hauptteil der Helligkeitskomponenten zur linken Seite (schwarz) oder zur rechten Seite (weiß) des Histogramms verschoben ist und sich eine enge Verteilung ergibt. So liegen das erste Helligkeitspaar oder das zweite Helligkeitspaar benachbart zueinander, d. h. im selben Bereich.
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Anders gesagt, liegt das erste Helligkeitspaar {oder das zweite Helligkeitspaar) benachbart zueinander, wobei sich dazwischen der gewünschte Graupegel befindet. Der Helligkeitsselektor 80 ermittelt das aktuell angezeigte Bild als vollständig schwarzes oder vollständig weißes Bild, wenn das erste Helligkeitspaar (oder das zweite Helligkeitspaar) benachbart zueinander liegt und dazwischen der gewünschte Graupegel vorhanden ist, um ein Steuersignal an den Datenprozessor 60 zu liefern. Nachdem der Datenprozessor 60 das Steuersignal vom Helligkeitsselektor 80 empfangen hat, liefert er die ihm zugeführten Helligkeitskomponenten Y ohne jegliche Modulation an den Helligkeits/Farbe-Mischer 54.
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Die Verzögerungsstufe 52 verzögert die Chrominanzkomponenten U und V bis die modulierten Helligkeitskomponenten YM oder die Helligkeitskomponenten Y vom Datenprozessor 60 ausgegeben werden. Dann liefert die Verzögerungsstufe 52 die verzögerten Chrominanzkomponenten UD und VD, die mit den modulierten Helligkeitskomponenten YM oder den Helligkeitskomponenten Y synchronisiert sind, an den Helligkeit/Farbe-Mischer 54.
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Der Helligkeit/Farbe-Mischer 54 erzeugt mittels der modulierten Helligkeitskomponenten YM (oder der Helligkeitskomponenten Y) und der verzögerten Chrominanzkomponenten UD und VD zweite Daten Ro, Go und Bo. Hierbei werden die zweiten Daten Ro, Go und Bo durch die folgenden Gleichungen erhalten: Ro = YM + 0,000 × UD + 1,140 × VD (4) Go = YM – 0,396 × UD – 0,581 × VD (5) Bo = YM + 2,029 × UD + 0,000 × VD (6)
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Die aus den modulierten Helligkeitskomponenten YM erzeugten zweiten Daten Ro, Go und Bo zeigen ein selektiver angehobenes Kontrastverhältnis als die ersten Daten Ri, Gi und Bi, und so wird ein lebendiges Bild angezeigt. Andererseits zeigen die aus den Helligkeitskomponenten Y erzeugten zweiten Daten Ro, Go und Bo dasselbe Kontrastverhältnis wie die ersten Daten Ri, Gi und Bi.
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Die Steuerung 64 empfängt die ersten Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale Vsync1 und Hsync1, das erste Taktsignal DCLK1 und das erste Datenaktiviersignal DE1 vom System 40. Ferner erzeugt die Steuerung 64 die zweiten Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale Vsync1 und Hsync2, das zweite Taktsignal DCLK2 und das zweite Datenaktiviersignal DE2 auf solche Weise, dass Synchronisierung mit den zweiten Daten Ro, Go und Bo besteht, und sie liefert sie an die Ablaufsteuerung 50.
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Zusammengefasst gesagt, wird aus dem Histogramm (dem Steuerungsgebiet) ein Gebiet entnommen, zu dem der häufigste Wert gehört, und das Histogramm wird entsprechend dem entnommenen häufigsten Wert in mehrere Bereiche unterteilt. Ferner werden die Helligkeitskomponenten mittels einer Kurve mit einer speziellen Steigung in den unterteilten Bereichen neu angeordnet, so dass der Kontrast selektiv erweitert werden kann, um dadurch ein lebendiges Bild anzuzeigen. Genauer gesagt, werden die Helligkeitskomponenten unter Verwendung von Steigungen zunehmender Werte in den Bereichen zunehmender Anzahlen von Helligkeitskomponenten neu angeordnet. Darüber hinaus wird die Helligkeit von schwarzem Licht abhängig vom Steuerungswert eingestellt, um dadurch die Anzeige eines lebendigen Bilds mit erweitertem Kontrast zu ermöglichen.
