RU2491588C1 - Жидкокристаллическое устройство отображения и способ управления источником света - Google Patents

Жидкокристаллическое устройство отображения и способ управления источником света Download PDF

Info

Publication number
RU2491588C1
RU2491588C1 RU2012103550/28A RU2012103550A RU2491588C1 RU 2491588 C1 RU2491588 C1 RU 2491588C1 RU 2012103550/28 A RU2012103550/28 A RU 2012103550/28A RU 2012103550 A RU2012103550 A RU 2012103550A RU 2491588 C1 RU2491588 C1 RU 2491588C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
pwm
case
image
Prior art date
Application number
RU2012103550/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012103550A (ru
Inventor
Такаюки МУРАИ
Кохдзи ФУДЗИВАРА
Хидеки ИТИОКА
Original Assignee
Шарп Кабусики Кайся
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шарп Кабусики Кайся filed Critical Шарп Кабусики Кайся
Publication of RU2012103550A publication Critical patent/RU2012103550A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2491588C1 publication Critical patent/RU2491588C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/66—Transforming electric information into light information
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0434—Flat panel display in which a field is applied parallel to the display plane
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0257—Reduction of after-image effects
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0261—Improving the quality of display appearance in the context of movement of objects on the screen or movement of the observer relative to the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/041—Temperature compensation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646—Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

Жидкокристаллическое устройство отображения включает панель отображения для отображения изображения посредством жидких кристаллов, ориентация которых изменяется в соответствии с подачей напряжения; блок задней подсветки со встроенным светодиодом, действующим но принципу ШИМ-модуляции света, для излучения света, подаваемого на жидкокристаллическую панель отображения; и блок управления для управления жидкокристаллической панелью отображения и блоком задней подсветки. В случаях, когда скорость (Vr) отклика молекул жидкого кристалла сравнительно высока (Vr2), светодиод возбуждается на сравнительно низкой частоте (FQ[PWM]1) возбуждения, а в случаях, когда скорость (Vr) отклика молекул жидкого кристалла сравнительно низка (Vr1), светодиод возбуждается на сравнительно высокой частоте (FQ[PWM]2) возбуждения. Технический результат - повышение качества изображения. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 80 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому устройству отображения, которое является устройством отображения, и способу управления источником света, установленным в жидкокристаллическом устройстве отображения.
Уровень техники
В жидкокристаллическом устройстве отображения (устройстве отображения), в котором установлена нелюминесцентная жидкокристаллическая панель отображения (панель отображения), также обычно устанавливается блок задней подсветки (осветительное устройство) для подачи света на жидкокристаллическую панель отображения. Существуют различные типы источников света для блока задней подсветки. Например, в случае блока задней подсветки, описанного в патентном документе 1, источником света является светоизлучающий диод (светодиод).
Светодиод возбуждается сигналом управления широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который общеизвестен. В частности, управление светодиодом осуществляется так, чтобы он включался и выключался в хронологической последовательности в течение единичного кадрового интервала (в течение единичного полевого интервала).
Обычно, в случае устройства отображения, на основе "удержания", например, жидкокристаллического устройства отображения, одно и то же изображение отображается на протяжении всего кадрового интервала в непрерывных изображениях кадров. Когда это происходит, пользователь имеет возможность непрерывно наблюдать непрерываемое изображение и иногда может воспринимать остаточные изображения, размывание и т.п. в изображении.
Ввиду вышесказанного, жидкокристаллическое устройство отображения, раскрытое в патентном документе 1, включает и выключает светодиод в хронологической последовательности в течение однокадровых интервалов и искусственно отображает однокадровое изображение в прерывистом режиме (такая установка времени пребывания в выключенном состоянии называется "включением черного"). Другими словами, жидкокристаллическое устройство отображения, раскрытое в патентном документе 1, осуществляет возбуждение по аналогии с импульсным устройством отображения (например, устройством отображения, в котором установлена электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)). Таким образом, жидкокристаллическое устройство отображения позволяет, например, повысить характеристики видеоизображения.
Список библиографических ссылок
Патентные источники
Патентный документ 1: Выложенная японская патентная заявка №2006-53520
Сущность изобретения
Техническая проблема
Однако влияние различных характеристик жидкого кристалла более отчетливо проявляется в случае, когда нужно улучшить характеристики видеоизображения путем включения черного. Например, жидкокристаллическая панель отображения изменяет удельный коэффициент пропускания света из блока задней подсветки с использованием наклона молекул жидкого кристалла для отображения изображения. Соответственно, скорость изменения наклона (скорость отклика) молекул жидкого кристалла заметно влияет на качество изображения. В подобном случае остаточные изображения не устраняются, и контуры повторного изображения и другие дефекты изображения возникают, только когда время пребывания светодиода во включенном состоянии и время пребывания светодиода в выключенном состоянии равномерно изменяются в зависимости от скорости отклика.
Настоящее изобретение призвано решить вышеописанные проблемы. Его задачей является обеспечение жидкокристаллического устройства отображения и т.п., которое гарантирует повышение качества изображения за счет управления источником света с учетом характеристик жидкого кристалла.
Решение проблемы
Жидкокристаллическое устройство отображения включает в себя жидкокристаллическую панель отображения для отображения изображения с помощью жидкого кристалла, который изменяет ориентацию в соответствии с подачей напряжения; блок задней подсветки, заключающий в себе источник света со светом, модулируемым ШИМ, который излучает свет, подаваемый на жидкокристаллическую панель отображения; и блок управления для управления жидкокристаллической панелью отображения и блоком задней подсветки.
В этом жидкокристаллическом устройстве отображения жидкий кристалл входит в состав жидкокристаллической панели отображения и располагается между двумя подложками; и первый электрод и второй электрод выровнены напротив друг друга на поверхности одной из подложек, обращенной к жидкому кристаллу. Молекулы жидкого кристалла, входящие в состав жидкого кристалла, относятся к положительному типу и ориентированы так, что направление их длинной оси совпадает с вертикальным направлением двух подложек в случае, когда напряжение не подается на два электрода.
Кроме того, в этом жидкокристаллическом устройстве отображения блок управления получает данные скорости отклика изменения ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле и изменяет частоту возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в соответствии с данными скорости отклика.
В этой конфигурации управление световым излучением источника света осуществляется с учетом скорости отклика молекул жидкого кристалла, т.е. изменения состояния наклона молекул жидкого кристалла. Соответственно, это жидкокристаллическое устройство отображения препятствует возникновению нарушений качества изображения (контуров повторного изображения и пр.), которые обычно возникают в соответствии с величиной наклона молекул жидкого кристалла.
Предпочтительно, чтобы блок управления имел, по меньшей мере, одно произвольное пороговое значение данных скорости отклика, устанавливал множество произвольных диапазонов данных скорости отклика с использованием порогового значения данных скорости отклика в качестве границы и изменял частоту возбуждения для каждого из диапазонов данных скорости отклика. Эта конфигурация позволяет дополнительно препятствовать снижению качества изображения благодаря поэтапному изменению частоты возбуждения.
В частности, предпочтительно изменять частоту возбуждения для каждого из диапазонов данных скорости отклика так, чтобы обеспечивать соотношение, обратное соотношению величин значений данных во множестве диапазонов данных скорости отклика.
Частота возбуждения, предпочтительно, равна или больше, чем частота кадров. Кроме того, частота возбуждения, предпочтительно, составляет целое кратное частоты кадров.
Предпочтительно, чтобы жидкокристаллическое устройство отображения содержало первый датчик температуры для измерения температуры жидкого кристалла, причем блок управления имеет секцию памяти для хранения данных скорости отклика молекул жидкого кристалла в зависимости от температуры жидкого кристалла и для хранения, по меньшей мере, одного элемента данных скорости отклика в качестве порогового значения данных скорости отклика; и получает данные скорости отклика путем корреляции температурных данных первого датчика температуры и температуры жидкого кристалла.
Жидкокристаллическое устройство отображения имеет различные функции для улучшения качества изображения. В этой связи, блок управления, предпочтительно, устанавливает частоту возбуждения, которая соответствует таким функциям.
Например, блок управления имеет блок гистограмм для генерации данных гистограммы, демонстрирующих частотное распределение для градации, путем формирования гистограммы из данных изображения. Блок управления делит все градации данных гистограммы и определяет, превышает ли коэффициент "занятости" в, по меньшей мере, одном конкретном диапазоне градации из отдельных диапазонов градации пороговое значение коэффициента занятости, или равен или меньше, чем оно.
Предпочтительно, в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости, блок управления устанавливает частоту возбуждения меньшей, чем частота возбуждения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости; и в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости, блок управления устанавливает частоту возбуждения большей, чем частота возбуждения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости. В такой конфигурации частота возбуждения устанавливается в соответствии с функцией, которая использует данные гистограммы для улучшения качества изображения, что позволяет обеспечить дополнительное повышение качества изображения.
Жидкокристаллическое устройство отображения предпочтительно содержит первый датчик температуры для измерения температуры жидкого кристалла, причем блок управления имеет секцию памяти для хранения порогового значения коэффициента занятости; и, по меньшей мере, одно из конкретного диапазона градации и порогового значения коэффициента занятости для коэффициента занятости изменяется в соответствии с температурными данными первого датчика температуры.
В случае, когда частота возбуждения устанавливается в соответствии с функцией для улучшения качества изображения с использованием данных гистограммы в жидкокристаллическом устройстве отображения, в котором установлена такая жидкокристаллическая панель отображения, частота возбуждения, предпочтительно, равна 480 Гц в случае, когда частота кадров равна 120 Гц, температурные данные равны 20°C, и конкретный диапазон градации является диапазоном градации от 100 или более до 192 или менее из всего диапазона градации от 0 или более до 255 или менее.
Блок управления, предпочтительно, имеет секцию обработки управления частотой кадров (FRC) для выполнения обработки управления частотой кадров. Кроме того, блок управления, предпочтительно, изменяет частоту возбуждения в соответствии с присутствием обработки управления частотой кадров секции обработки FRC. В этой конфигурации частота возбуждения устанавливается в соответствии с состоянием включения/выключения обработки FRC, и обеспечивается дополнительное улучшение качества изображения.
Частота возбуждения в случае, когда выполняется обработка управления частотой кадров, предпочтительно, ниже частоты возбуждения в случае, когда обработка управления частотой кадров не выполняется.
Блок управления имеет секцию установки режима просмотра для переключения режима просмотра жидкокристаллической панели отображения; и в случае, когда секция установки режима просмотра переключает режим просмотра, блок управления, предпочтительно, изменяет частоту возбуждения в соответствии с выбранным режимом просмотра. В этой конфигурации частота возбуждения устанавливается в соответствии с режимом просмотра, и обеспечивается дополнительное улучшение качества изображения.
Поскольку установку ШИМ (установку частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света) можно осуществлять для каждого режима просмотра, предпочтительно, чтобы в случае, когда секция установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем видеосигнала и режим просмотра с низким уровнем видеосигнала в соответствии с уровнем видеосигнала данных изображения, частота возбуждения изменялась для каждого из выбранных режимов просмотра, чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней видеосигнала во множестве режимов просмотра.
Поскольку установку ШИМ (установку частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света) можно осуществлять для каждого режима просмотра, предпочтительно, чтобы в случае, когда секция установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем контрастности и режим просмотра с низким уровнем контрастности в соответствии с уровнем контрастности данных изображения, частота возбуждения изменялась для каждого из выбранных режимов просмотра, чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней контрастности во множестве режимов просмотра.
Блок управления, предпочтительно, получает данные интенсивности внешнего освещения и изменяет частоту возбуждения в соответствии с данными интенсивности освещения. В этой конфигурации частота возбуждения устанавливается в соответствии с уровнем освещенности окружающего пространства, в котором располагается жидкокристаллическое устройство отображения, и обеспечивается дополнительное улучшение качества изображения.
Частота возбуждения, предпочтительно, изменяется для каждого диапазона данных интенсивности освещения так, чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением величин значений данных в каждом из множества диапазонов данных интенсивности освещения.
Предпочтительно, чтобы жидкокристаллическое устройство отображения содержало датчик интенсивности освещения для измерения интенсивности внешнего освещения, причем данные интенсивности освещения представляют собой интенсивность освещения, измеренную датчиком интенсивности освещения.
Блок управления предпочтительно синхронизирует хронирование окончания в течение единичного кадрового интервала и хронирование окончания интервала высокого уровня в сигнале ШИМ-модуляции света. В этой конфигурации свет не поступает на начальной стадии изменения наклона молекул жидкого кристалла. Другими словами, свет больше не поступает на молекулы жидкого кристалла, которые не достигли заранее определенного угла, и, в связи с этим, нарушения качества изображения менее вероятны.
Блок управления предпочтительно согласует интервал низкого уровня сигнала ШИМ-модуляции света с интервалом, равным, по меньшей мере, одному кадру в непрерывных кадрах.
В жидкокристаллическом устройстве отображения множество источников света, предпочтительно, располагается так, чтобы иметь возможность частично подавать свет на поверхность жидкокристаллической панели отображения. В этой связи, множество источников света разделены, и отдельный единичный источник света или множество источников света составляет отдельный источник света. В подобном случае блок управления предпочтительно изменяет частоту возбуждения для каждого из отдельных источников света.
В этой конфигурации энергопотребление сокращается, поскольку все источники света управляются не как единое устройство, но управляются по частям. Кроме того, частота возбуждения изменяется локально, что обеспечивает частичное управление количеством света. Поэтому, изменение уровня яркости уменьшается, что позволяет обеспечить оптимальное качество изображения.
Например, в случае наличия множества отдельных источников света отдельные источники света излучают линейный свет в плоскости жидкокристаллической панели отображения, излучают свет в соответствии с блоками, полученными упорядоченным делением внутренней части плоскости, или излучают свет в соответствии с частичной областью в плоскости.
Блок управления, предпочтительно, имеет функцию избыточного повышения напряжения, подаваемого на жидкий кристалл; и изменяет частоту возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в соответствии с присутствием перевозбуждения. Такое управление используется для повышения качества изображения жидкокристаллического устройства отображения.
Согласно вышеописанной конструкции жидкокристаллического дисплея, жидкий кристалл содержится в жидкокристаллической панели отображения и располагается между двумя подложками, первый электрод и второй электрод выровнены напротив друг друга на поверхности одной из подложек, обращенной к жидкому кристаллу. Молекулы жидкого кристалла, содержащиеся в жидком кристалле, являются положительными жидкими кристаллами и ориентированы так, что направление их длинной оси совпадает с вертикальным направлением двух подложек в случае, когда напряжение не подается на два электрода.
В таком жидкокристаллическом устройстве отображения, в частности, в жидкокристаллическом устройстве отображения, содержащем жидкокристаллическую панель отображения, имеющую жидкий кристалл, который изменяет ориентацию в соответствии с подачей напряжения, и блок задней подсветки, заключающий в себе источник света со светом, модулируемым ШИМ, который излучает свет, подаваемый на жидкокристаллическую панель отображения, управление источником света осуществляется согласно, например, следующему способу управления. Другими словами, предусмотрен этап, на котором получают данные скорости отклика изменения ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле и изменяют частоту возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в соответствии с данными скорости отклика.
В таком жидкокристаллическом устройстве отображения, в частности, в жидкокристаллическом устройстве отображения, содержащем жидкокристаллическую панель отображения, имеющую жидкий кристалл, который изменяет ориентацию в соответствии с подачей напряжения; блок задней подсветки, включающий в себя источник света со светом, модулируемым ШИМ, который излучает свет, подаваемый на жидкокристаллическую панель отображения; и блок управления для управления жидкокристаллической панелью отображения и блоком задней подсветки, управление источником света осуществляется согласно, например, следующей программе управления источником света. Другими словами, блоку управления предписывается выполнять этап, на котором получают данные скорости отклика, состоящего в изменении ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле, и изменяют частоту возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в соответствии с данными скорости отклика.
Настоящее изобретение также можно рассматривать как компьютерно-считываемый носитель записи, на котором записана программа управления источником света, например, описанная выше.
Полезные результаты изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, управление световым излучением источника света осуществляется в соответствии с состоянием наклона молекул жидкого кристалла, который влияет на удельный коэффициент пропускания жидкокристаллической панели отображения. Соответственно, можно воспрепятствовать нарушениям качества изображения (контурам повторного изображения и пр.), которые обычно возникают в соответствии с величиной наклона молекул жидкого кристалла.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - блок-схема жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.2 - блок-схема, в которой выделена и показана более подробно часть блок-схемы жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.3 - блок-схема, в которой выделена и показана более подробно часть блок-схемы жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.4 - частичный вид в разрезе жидкокристаллической панели отображения.
Фиг.5 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение не подается (случай отключения) на жидкий кристалл, действующий в режиме MVA (щелевого типа).
Фиг.6 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение подается (случай включения) на жидкий кристалл, действующий в режиме MVA (щелевого типа).
Фиг.7 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение не подается (случай отключения) на жидкий кристалл, действующий в режиме MVA (реберного типа).
Фиг.8 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение подается (случай включения) на жидкий кристалл, действующий в режиме MVA (реберного типа).
Фиг.9 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение не подается (случай отключения) на жидкий кристалл, действующий в режиме IPS.
Фиг.10 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение подается (случай включения) на жидкий кристалл, действующий в режиме IPS.
Фиг.11 - вид в перспективе, демонстрирующий гребенчатый пиксельный электрод и гребенчатый противоэлектрод.
Фиг.12A - вид в плане, демонстрирующий экран жидкокристаллической панели отображения, на котором отображается человеческая фигура.
Фиг.12B - вид в плане, демонстрирующий экран жидкокристаллической панели отображения, на котором отображаются черное изображение и белое изображение.
Фиг.12C - вид в плане, демонстрирующий экран жидкокристаллической панели отображения, на котором отображаются черное изображение и белое изображение.
Фиг.12D - вид в плане, демонстрирующий экран жидкокристаллической панели отображения, на котором отображаются черное изображение и белое изображение.
Фиг.12E - вид в плане, демонстрирующий экран жидкокристаллической панели отображения, на котором отображаются черное изображение и белое изображение.
Фиг.13A - график, демонстрирующий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости с течением времени в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 100%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно низкую скорость отклика.
Фиг.13B - график, демонстрирующий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости с течением времени в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно низкую скорость отклика.
Фиг.13C - график, демонстрирующий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости с течением времени в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 100%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно высокую скорость отклика.
Фиг.13D - график, демонстрирующий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости с течением времени в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно высокую скорость отклика.
Фиг.14 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения граничного изображения (где скорость отклика жидкого кристалла сравнительно низка, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 100%).
Фиг.15 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения граничного изображения (где скорость отклика жидкого кристалла сравнительно низка, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 50%).
Фиг.16 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения граничного изображения (где скорость отклика жидкого кристалла сравнительно высока, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 100%).
Фиг.17 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения граничного изображения (где скорость отклика жидкого кристалла сравнительно высока, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 50%).
Фиг.18 - таблица, отражающая оценку качества изображения, получаемую из фиг.14-17.
Фиг.19 - таблица, демонстрирующая соотношение между скоростью отклика молекул жидкого кристалла и коэффициентом заполнения (коэффициентом включения черного) сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.20 - таблица, демонстрирующая стрелки, которые указывают соотношение между значениями данных скорости отклика молекул жидкого кристалла и значениями данных коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициента включения черного).
Фиг.21 - таблица, демонстрирующая стрелки, которые указывают соотношение между значениями данных скорости отклика молекул жидкого кристалла и значениями данных коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициента включения черного).
Фиг.22 - таблица, демонстрирующая стрелки, которые указывают соотношение между значениями данных температуры жидкого кристалла, значениями данных скорости отклика молекул жидкого кристалла и значениями данных коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициента включения черного).
Фиг.23A - пояснительный чертеж, демонстрирующий соотношение между яркостью и формой сигнала ШИМ-модуляции света при одном и том же значении электрического тока (когда коэффициент заполнения равен 100% и 50%).
Фиг.23B - пояснительный чертеж, демонстрирующий соотношение между яркостью и формой сигнала ШИМ-модуляции света, значение электрического тока которого отрегулировано так, чтобы получить яркость, равную яркости при коэффициенте заполнения 100% согласно фиг.23A (когда коэффициент заполнения равен 80%).
Фиг.23C - пояснительный чертеж, демонстрирующий соотношение между яркостью и формой сигнала ШИМ-модуляции света, значение электрического тока которого отрегулировано так, чтобы получить яркость, равную яркости при коэффициенте заполнения 100% согласно фиг.23A (когда коэффициент заполнения равен 60%).
Фиг.23D - пояснительный чертеж, демонстрирующий соотношение между яркостью и формой сигнала ШИМ-модуляции света, значение электрического тока которого отрегулировано так, чтобы получить яркость, равную яркости при коэффициенте заполнения 100% согласно фиг.23A (когда коэффициент заполнения равен 50%).
Фиг.24 - таблица, демонстрирующая стрелки, которые указывают соотношение между значениями данных температуры жидкого кристалла, значениями данных скорости отклика молекул жидкого кристалла, значениями данных коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициента включения черного) и значениями данных для значения тока сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.25 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом обработки FRC.
Фиг.26 - таблица, демонстрирующая соотношение между присутствием обработки FRC и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициентом включения черного).
Фиг.27 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом режима просмотра (изменения уровня видеосигнала).
Фиг.28 - таблица, демонстрирующая соотношение между уровнем видеосигнала и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициентом включения черного).
Фиг.29 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом режима просмотра (изменение коэффициента контрастности).
Фиг.30 - таблица, демонстрирующая соотношение между коэффициентом контрастности и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициентом включения черного).
Фиг.31 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом режима просмотра (изменения уровня видеосигнала и коэффициента контрастности).
Фиг.32 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом функции адаптации к окружающим условиям.
Фиг.33 - таблица, демонстрирующая соотношение между данными интенсивности освещения, используемыми функцией адаптации к окружающим условиям, и коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-модуляции света (коэффициентом включения черного).
Фиг.34 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (когда температура жидкого кристалла является сравнительно высокой температурой, при том что жидкий кристалл действует в режиме MVA).
Фиг.35 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (когда температура жидкого кристалла является сравнительно низкой температурой, при том что жидкий кристалл действует в режиме MVA).
Фиг.36 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом функции адаптации сигнала изображения.
Фиг.37 - таблица, демонстрирующая соотношение между коэффициентом занятости конкретного диапазона градации, используемого функцией адаптации сигнала изображения, значением градации и коэффициентом заполнения (коэффициентом включения черного) сигнала ШИМ-модуляции света (когда жидкий кристалл является жидким кристаллом, действующим в режиме MVA).
Фиг.38 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (когда температура жидкого кристалла является сравнительно высокой температурой, при том что жидкий кристалл действует в режиме IPS).
Фиг.39 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (когда температура жидкого кристалла является сравнительно низкой температурой, при том что жидкий кристалл действует в режиме IPS).
Фиг.40 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом различных функций.
Фиг.41 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением (скорость отклика жидкого кристалла сравнительно низка, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 70%).
Фиг.42 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением (скорость отклика жидкого кристалла сравнительно низка, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 30%).
Фиг.43 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением (скорость отклика жидкого кристалла сравнительно высока, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 70%).
Фиг.44 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением (скорость отклика жидкого кристалла сравнительно высока, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 30%).
Фиг.45 - блок-схема жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.46 - блок-схема, в которой выделена и показана более подробно часть блок-схемы жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.47 - блок-схема, в которой выделена и показана более подробно часть блок-схемы жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.48A - график, демонстрирующий, относительно времени, величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно низкую скорость отклика (где частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света равна 120 Гц).
Фиг.48B - график, демонстрирующий, относительно времени, величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно низкую скорость отклика (где частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света равна 480 Гц).
Фиг.49 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением, и диаграмма изображения граничного изображения (где скорость отклика жидкого кристалла сравнительно низка, и сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения 50% при частоте возбуждения 480 Гц).
Фиг.50 - таблица, демонстрирующая соотношение между скоростью отклика молекул жидкого кристалла и частотой возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.51 - таблица, демонстрирующая стрелки, которые указывают соотношение между значениями данных скорости отклика молекул жидкого кристалла и значениями данных частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.52 - таблица, демонстрирующая стрелки, которые указывают соотношение между значениями данных скорости отклика молекул жидкого кристалла и значениями данных частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.53 - таблица, демонстрирующая стрелки, которые указывают соотношение между значениями данных температуры жидкого кристалла, значениями данных скорости отклика молекул жидкого кристалла и значениями данных частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.54 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом функций адаптации сигнала изображения.
Фиг.55 - таблица, демонстрирующая соотношение между коэффициентом занятости конкретного диапазона градации, используемого функцией адаптации сигнала изображения, яркостью, коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-модуляции света и частотой возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света (когда жидкий кристалл является жидким кристаллом, действующим в режиме MVA).
Фиг.56 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом обработки FRC.
Фиг.57 - таблица, демонстрирующая соотношение между присутствием обработки FRC и частотой возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.58 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом режима просмотра (изменения уровня видеосигнала).
Фиг.59 - таблица, демонстрирующая соотношение между уровнем видеосигнала и частотой возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.60 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом режима просмотра (изменения коэффициента контрастности).
Фиг.61 - таблица, демонстрирующая соотношение между коэффициентом контрастности и частотой возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.62 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом режима просмотра (уровня видеосигнала, а также коэффициента контрастности).
Фиг.63 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом функции адаптации к окружающим условиям.
Фиг.64 - таблица, демонстрирующая соотношение между данными интенсивности освещения, используемыми функцией адаптации к окружающим условиям, и частотой возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Фиг.65 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом различных функций.
Фиг.66 - логическая блок-схема, отвечающая случаю, когда частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается с учетом различных функций.
Фиг.67 - сравнительная диаграмма сигналов ШИМ-модуляции света на частотах 120 Гц, 480 Гц и 60 Гц.
Фиг.68A - график, демонстрирующий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости с течением времени в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно низкую скорость отклика (где частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света равна 120 Гц, и напряжение, подаваемое на жидкий кристалл, не является избыточным).
Фиг.68B - график, демонстрирующий величину наклона молекул жидкого кристалла, форму сигнала ШИМ-модуляции света и изменение яркости с течением времени в случае, когда свет светодиода, возбуждаемый сигналом ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50%, поступает в жидкий кристалл, имеющий сравнительно низкую скорость отклика (где частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света равна 120 Гц, и напряжение, подаваемое на жидкий кристалл, является избыточным).
Фиг.69 - график, демонстрирующий интегральную яркость вблизи границы между черным изображением и белым изображением.
Фиг.70 - покомпонентный вид в перспективе жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.71 - вид в плане, демонстрирующий жидкокристаллическую панель отображения для отображения белого изображения в центре и черного изображения вокруг белого изображения, и блок задней подсветки, адаптированный к изображению жидкокристаллической панели отображения.
Фиг.72 - покомпонентный вид в перспективе жидкокристаллического устройства отображения.
Фиг.73 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение не подается на жидкий кристалл, действующий в режиме VA-IPS (случай отключения).
Фиг.74 - вид в перспективе, демонстрирующий ориентацию молекул жидкого кристалла в случае, когда напряжение подается на жидкий кристалл, действующий в режиме VA-IPS (случай включения).
Фиг.75 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (в случае, когда температура жидкого кристалла сравнительно высока в жидком кристалле, действующем в режиме VA-IPS).
Фиг.76 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (в случае, когда температура жидкого кристалла сравнительно низка в жидком кристалле, действующем в режиме VA-IPS).
Фиг.77 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (в случае, когда температура жидкого кристалла сравнительно высока в жидком кристалле, действующем в режиме MVA, IPS и VA-IPS).
Фиг.78 - график, демонстрирующий соотношение между значением градации и временем отклика молекул жидкого кристалла (в случае, когда температура жидкого кристалла сравнительно низка в жидком кристалле, действующем в режиме MVA, IPS и VA-IPS).
Фиг.79 - таблица, демонстрирующая соотношение между коэффициентом занятости конкретного диапазона градации, используемого функцией адаптации сигнала изображения, значением градации и коэффициентом заполнения (коэффициентом включения черного) сигнала ШИМ-модуляции света (для жидкого кристалла, действующего в режиме VA-IPS).
Фиг.80 - таблица, демонстрирующая соотношение между коэффициентом занятости конкретного диапазона градации, используемого функцией адаптации сигнала изображения, яркостью, коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-модуляции света и частотой возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света (для жидкого кристалла, действующего в режиме VA-IPS).
Описание вариантов осуществления
[Вариант осуществления 1]
Описание вариантов осуществления приведено ниже со ссылкой на чертежи. Возможны случаи, когда элементы, условные обозначения и пр. опущены для удобства, но в подобных случаях ссылка осуществляется на другие чертежи. Возможны случаи, когда условное обозначение, указывающее тип сигнала, присваивается стрелке, указывающей направление распространения сигнала, но стрелка не указывает направление распространения только указанного типа сигнала. Логические блок-схемы, демонстрирующие этапы работы, являются иллюстративными; их порядок выполнения не налагает никаких ограничений.
Числа, примеры, графики и пр. являются исключительно иллюстративными; числа и линии графика не налагают никаких ограничений. В нижеследующем описании жидкокристаллическое устройство отображения используется в порядке примера устройства отображения, но это не налагает никаких ограничений; данное описание применимо и к другим устройствам отображения.
<Жидкокристаллическое устройство отображения>
На фиг.1-3 показаны блок-схемы, демонстрирующие различные элементы, связанные с жидкокристаллическим устройством 90 отображения (на фиг.2 и 3 показаны блок-схемы, где выделена и показана более подробно часть фиг.1). Жидкокристаллическое устройство 90 отображения включает в себя жидкокристаллическую панель 60 отображения, блок 70 задней подсветки, формирователь 81 сигналов управления затворами, формирователь 82 сигналов управления истоками, термистор 83 панели, датчик 84 интенсивности освещения окружающего пространства, схему 85 возбуждения светодиодов, термистор 86 светодиодов, датчик 87 яркости светодиодов и блок 1 управления (блок управления), согласно фиг.1.
Жидкокристаллическая панель 60 отображения имеет жидкий кристалл 61 (молекулы 61M жидкого кристалла), заключенный между подложкой 62 активной матрицы и противоположной подложкой 63 (см. фиг.4, описанную ниже), и герметизирует жидкий кристалл 61 с использованием герметизирующего материала (не показан). Затворные сигнальные линии и истоковые сигнальные линии располагаются, пересекаясь друг с другом на подложке 62 активной матрицы, и переключающий элемент (например, тонкопленочный транзистор), необходимый для регулировки напряжения, подаваемого на жидкий кристалл 61, размещен на пересечении двух сигнальных линий.
Блок 70 задней подсветки включает в себя, например, источник света (светоизлучающий элемент), например, светоизлучающий диод 71 (светодиод), согласно фиг.1, и подает свет от светодиодов 71 на нелюминесцентную жидкокристаллическую панель 60 отображения. При этом в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения ориентации молекул 61M жидкого кристалла регулируются в соответствии с приложенным напряжением, благодаря чему частично изменяется удельный коэффициент пропускания жидкого кристалла 61 (в сущности, изменяется количество света, пропускаемого от блока 70 задней подсветки в окружающее пространство) и изменяется отображаемое изображение.
Существует много типов светодиодов 71, входящих в состав блока 70 задней подсветки. Примеры включают в себя светодиоды 71, которые излучают белый свет, красный свет, зеленый свет и синий свет.
Однако в случае светодиодов 71, которые излучают белый свет, задняя подсветка также оказывается белой по той причине, что все светодиоды 71, установленные в блоке 70 задней подсветки, являются белыми светодиодами. Существует также много способов генерации белого света. Примеры включают в себя светодиоды 71, которые генерируют белый свет с использованием смешанных цветов, включающих в себя кристалл светодиода красного свечения, кристалл светодиода зеленого свечения и кристалл светодиода синего свечения; и светодиоды 71, которые генерируют белый свет с использованием флуоресцентного излучения.
В случае светодиодов 71, которые излучают свет, отличный от белого света, белый свет задней подсветки генерируется путем смешения цветов. Поэтому, светодиоды 71, входящие в состав блока 70 задней подсветки, являются светодиодом 71, излучающим красный свет, светодиодом 71, излучающим зеленый свет, и светодиодом 71, излучающим синий свет.
Конфигурация не имеет конкретных ограничений, независимо от типа светодиода 71, и в порядке примера, согласно фиг.1, рассмотрена матричная конфигурация. Светодиоды 71 возбуждаются сигналом управления широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который общеизвестен.
Формирователь 81 сигналов управления затворами - это формирователь для подачи затворного сигнала G-TS, который является сигналом управления (сигналом хронирования) переключающего элемента, на затворную сигнальную линию жидкокристаллической панели 60 отображения. Затворный сигнал G-TS генерируется блоком 1 управления.
Формирователь 82 сигналов управления истоками - это формирователь для подачи сигнала записи пикселя (сигнала VD-Sp'[led] изображения ЖКД или сигнала VD-Sp[led] изображения ЖКД, подробно описанного ниже) в порядке примера данных изображения на истоковую сигнальную линию жидкокристаллической панели 60 отображения. В частности, формирователь 82 сигналов управления истоками подает сигнал записи на истоковую сигнальную линию на основании сигнала S-TS хронирования, генерируемого блоком 1 управления (сигнал записи и сигнал S-TS хронирования генерируются блоком 1 управления).
Термистор 83 панели (первый датчик температуры) представляет собой датчик температуры для измерения температуры жидкокристаллической панели 60 отображения, в частности, температуры жидкого кристалла 61, содержащегося в жидкокристаллической панели 60 отображения. Необходимость использования термистора 83 панели объяснена ниже.
Датчик 84 интенсивности освещения окружающего пространства - это фотометрический датчик для измерения интенсивности освещения окружающего пространства, в котором располагается жидкокристаллическое устройство 90 отображения. Необходимость использования датчика 84 интенсивности освещения окружающего пространства объяснена ниже.
Схема 85 возбуждения светодиодов подает сигнал управления светодиодами 71 (VD-Sd'[W∙A]) на светодиоды 71 на основании сигнала хронирования (L-TS), генерируемого блоком 1 управления (сигнал управления светодиодами 71 генерируется блоком 1 управления). В частности, схема 85 возбуждения светодиодов управляет свечением светодиодов 71 в блоке 70 задней подсветки на основании сигнала от контроллера 30 светодиодов (сигнала VD-Sd'[W∙A] ШИМ-модуляции света и сигнала L-TS хронирования).
Термистор 86 светодиодов представляет собой датчик температуры для измерения температуры светодиодов 71, установленных в блоке 70 задней подсветки. Необходимость использования термистора 86 светодиодов объяснена ниже.
Датчик 87 яркости светодиодов - это фотометрический датчик для измерения яркости светодиодов 71. Необходимость использования датчика 87 яркости светодиодов объяснена ниже.
<Описание блока управления>
Блок 1 управления представляет собой блок управления для генерации различных описанных выше сигналов и включает в себя главный микрокомпьютер (главный микропроцессор) 51, секцию 10 обработки сигнала изображения, контроллер 20 жидкокристаллической панели отображения (контроллер ЖКД) и контроллер 30 светодиодов.
<<Главный микропроцессор>>
Главный микропроцессор 51 осуществляет различные функции управления, связанные с секцией 10 обработки сигнала изображения, контроллером 20 жидкокристаллической панели отображения и контроллером 30 светодиодов, которые входят в состав блока 1 управления (главный микропроцессор 51 и контроллер 30 светодиодов, управляемые таким образом, можно совместно именовать микропроцессорным блоком 50).
<<Блок обработки сигнала изображения>>
Секция 10 обработки сигнала изображения включает в себя секцию 11 регулировки хронирования, секцию 12 обработки гистограммы, секцию 13 вычислительной обработки, секцию 14 установки коэффициента заполнения, секцию 15 установки значения электрического тока, секцию 16 установки режима просмотра и память 17, согласно фиг.2.
Секция 11 регулировки хронирования принимает сигналы исходного изображения (сигналы F-VD исходного изображения) от внешнего источника сигнала. Сигналы F-VD исходного изображения представляют собой, например, телевизионные сигналы и включают в себя сигналы изображения и сигналы синхронизации для синхронизации с сигналом изображения (сигнал изображения состоит, например, из красного сигнала изображения, зеленого сигнала изображения, синего сигнала изображения и сигнала яркости).
Ввиду вышесказанного, секция 11 регулировки хронирования генерирует из этих сигналов синхронизации новые сигналы синхронизации (тактовый сигнал CLK, сигнал вертикальной синхронизации, сигнал горизонтальной синхронизации и пр.), необходимые жидкокристаллической панели 60 отображения для отображения изображения. Секция 11 регулировки хронирования передает вновь сгенерированные сигналы синхронизации на контроллер 20 жидкокристаллической панели отображения и микропроцессорный блок 50 (см. фиг.1 и 2).
Секция 12 обработки гистограммы принимает сигнал F-VD исходного изображения и преобразует сигнал изображения (данные изображения), включенный в сигнал F-VD исходного изображения, в гистограмму. В частности, секция 12 обработки гистограммы получает частотное распределение относительно градаций в сигнале F-VD исходного изображения в единичном кадре.
Однако, данные, преобразуемые в гистограмму, не ограничиваются сигналами F-VD исходного изображения. Например, можно также осуществлять обработку гистограммы для описанного ниже сигнала VD-Sd селектора для светодиодов, сигнала VD-Sp селектора для ЖКД и сигнала VD-Sp[led] изображения ЖКД или сигнала VD-Sp'[led] изображения ЖКД, прошедших обработку управления частотой кадров (в сущности, эти различные сигналы изображения (данные изображения) можно преобразовывать в гистограмму). Данные гистограммы называются данными HGM гистограммы. Данные HGM гистограммы передаются в секцию 13 вычислительной обработки секцией 12 обработки гистограммы.
Секция 13 вычислительной обработки принимает сигналы F-VD исходного изображения и разделяет сигнал F-VD исходного изображения на сигнал, пригодный для возбуждения блока 70 задней подсветки (в частности, светодиодов 71), и сигнал, пригодный для возбуждения жидкокристаллической панели 60 отображения. Среди сигналов F-VD исходного изображения секция 13 вычислительной обработки передает сигнал VD-Sd селектора для светодиодов, пригодный для светодиодов 71, в секцию 14 установки коэффициента заполнения.
Среди сигналов F-VD исходного изображения секция 13 вычислительной обработки корректирует и затем передает в контроллер 20 жидкокристаллической панели отображения сигнал VD-Sp селектора для ЖКД, который пригоден для жидкокристаллической панели 60 отображения. Эта коррекционная обработка опирается на описанный ниже сигнал управления (сигнал Vd-Sd[W∙A] ШИМ-модуляции света) светодиодами 71 (сигнал VD-Sp селектора для ЖКД, подвергающийся этой коррекционной обработке, называется сигналом VD-Sp[led] изображения ЖКД).
Секция 13 вычислительной обработки может передавать сигнал VD-Sp селектора для ЖКД в секцию 12 обработки гистограммы для формирования гистограммы.
Секция 13 вычислительной обработки вычисляет, по меньшей мере, одно из данных HGM [S] гистограммы среднего уровня (ASL) сигнала и данных HGM [L] гистограммы среднего уровня (ALL) яркости с использованием данных HGM гистограммы.
Другими словами, секция 13 вычислительной обработки способна вычислять данные HGM гистограммы, по меньшей мере, одного из среднего уровня ASL сигнала и среднего уровня ALL яркости из сигналов F-VD исходного изображения, сигнала VD-Sd селектора для светодиодов, сигнала VD-Sp селектора для ЖКД, сигнала VD-Sp[led] изображения ЖКД или сигнала VD-Sp'[led] изображения ЖКД; и, кроме того, передает результат в секцию 14 установки коэффициента заполнения.
Кроме того, секция 13 вычислительной обработки способна вычислять, по меньшей мере, одно из среднего значения среднего уровня ASL сигнала и среднего значения среднего уровня ALL яркости; и, кроме того, передает результат в секцию 14 установки коэффициента заполнения. Секцию 12 обработки гистограммы и секцию 13 вычислительной обработки будем именовать блоком 18 гистограмм, поскольку они выполняют различную обработку, связанную с различными данными HGM гистограммы.
Секция 14 установки коэффициента заполнения принимает сигнал VD-Sd селектора для светодиодов. Секция 14 установки коэффициента заполнения, кроме того, принимает данные HGM гистограммы от секции 13 вычислительной обработки. Секция 14 установки коэффициента заполнения принимает сигналы (данные DM памяти) из описанной ниже памяти 17, а также принимает сигналы, по меньшей мере, одного из секции 16 установки режима просмотра, термистора 83 панели, контроллера 30 светодиодов (в частности, описанной ниже секции 21 обработки FRC) и датчика 84 интенсивности освещения окружающего пространства.
Секция 14 установки коэффициента заполнения генерирует сигнал ШИМ-модуляции света, пригодный для управления светодиодами 71, из, по меньшей мере, одного из этих сигналов и сигнала VD-Sd селектора для светодиодов (подробно описанного ниже). В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения в сигнале ШИМ-модуляции света (сигнал ШИМ-модуляции света, для которого коэффициент заполнения установлен в секции 14 установки коэффициента заполнения, называется сигналом VD-Sd[W] ШИМ-модуляции света).
Коэффициент заполнения - это отношение интервала, в течение которого светодиоды 71 включены в единичном цикле сигнала ШИМ-модуляции света (сигнала AC). Другими словами, коэффициент заполнения 100% означает, что светодиоды 71 остаются включенными в течение интервала единичного цикла (напротив, в случае коэффициента заполнения 60%, светодиоды 71 находятся в выключенном состоянии на протяжении 40% интервала единичного цикла).
Секция 15 установки значения электрического тока принимает сигнал VD-Sd[W] ШИМ-модуляции света от секции 14 установки коэффициента заполнения и изменяет значение электрического тока сигнала VD-Sd[W] ШИМ-модуляции света. Возможность изменения этого значения электрического тока подробно описана ниже. Сигнал VD-Sd[W] ШИМ-модуляции света, в котором надлежащим образом установлено значение электрического тока, называется сигналом Vd-Sd[W∙A] ШИМ-модуляции света. Сигнал Vd-Sd[W∙A] ШИМ-модуляции света передается секцией 15 установки значения электрического тока в микропроцессорный блок 50 (в частности, контроллер 30 светодиодов), а также передается в секцию 13 вычислительной обработки.
Секция 16 установки режима просмотра устанавливает формат отображения на экране (режим просмотра) в соответствии с типом изображения, отображаемого на жидкокристаллической панели 60 отображения, окружающими условиями места, где располагается жидкокристаллическое устройство 90 отображения, или предпочтениями зрителя (желаемым коэффициентом контрастности и т.п.). Секция 16 установки режима просмотра может устанавливать, например, следующие режимы просмотра.
Спортивный режим: режим просмотра, пригодный для отображения изображений, в которых имеет место быстрое движение футболистов и т.п.Другими словами, это режим просмотра, имеющий сравнительно высокий уровень видеосигнала.
Естественный режим: режим просмотра, пригодный для отображения изображений, в которых имеет место медленное движение в новостной программе и т.п.Другими словами, это режим просмотра, имеющий сравнительно низкий уровень видеосигнала.
Динамический режим: режим просмотра для обеспечения повышенной контрастности между белыми изображениями и черными изображениями. Другими словами, это режим просмотра для случая, когда желателен сравнительно более высокий уровень контрастности.
Режим кино: режим просмотра для обеспечения умеренной контрастности между белыми изображениями и черными изображениями. Другими словами, это режим просмотра для случая, когда желателен сравнительно более низкий уровень контрастности.
Стандартный режим: режим просмотра между динамическим режимом и режимом кино.
Что касается этих режимов просмотра, в частности, спортивного режима и естественного режима, то секция 16 установки режима просмотра способна устанавливать режим просмотра с высоким уровнем видеосигнала или режим просмотра с низким уровнем видеосигнала в соответствии с уровнем видеосигнала сигнала изображения (данных изображения) (однако без ограничения двухступенчатой установкой уровня).
Что касается динамического режима, стандартного режима и режима кино, то секция 16 установки режима просмотра способна устанавливать режим просмотра с высоким уровнем контрастности, режим просмотра с промежуточным уровнем контрастности и режим просмотра с низким уровнем контрастности в соответствии с уровнем контрастности сигнала изображения (данных изображения) (однако без ограничения трехступенчатой установкой уровня).
В памяти (секции памяти) 17 хранятся различные таблицы данных, необходимые для установки коэффициента заполнения секцией 14 установки коэффициента заполнения, различные пороговые данные (пороговые значения) и другие данные. Например, в памяти 17 хранится таблица данных температуры-скорости, в которой сопоставлены температура термистора 83 панели и скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла. Кроме того, в памяти 17 хранится определенная скорость Vr отклика в качестве порогового значения (порогового значения данных скорости отклика) в виде таблицы данных температуры-скорости. Количество пороговых значений может быть равно одному или более.
В памяти 17 также хранятся пороговые значения для разделения всех градаций в данных HGM гистограммы, созданных с использованием среднего уровня ASL сигнала или среднего уровня ALL яркости (данные порогового значения градации). Другими словами, данные HGM гистограммы делятся на, по меньшей мере, два или более диапазонов градации пороговыми значениями градации. Кроме того, в памяти 17 хранятся пороговые значения для определения, превышает ли коэффициент занятости конкретного диапазона градации (по меньшей мере, один отдельный диапазон градации) в данных HGM гистограммы установленное значение (пороговые значения коэффициента занятости), или равен или меньше, чем оно.
<<Контроллер ЖКД>>
Контроллер 20 жидкокристаллической панели отображения включает в себя секцию 21 обработки управления частотой кадров (секцию обработки FRC) и секцию 22 управления формирователем сигналов управления затворами/формирователем сигналов управления истоками (секцию управления G/S).
Секция 21 обработки FRC принимает сигнал VD-Sp[led] изображения ЖКД, передаваемый из секции 10 обработки сигнала изображения (в частности, секции 13 вычислительной обработки). Секция 21 обработки FRC выполняет процесс FRC для переключения на высокой скорости частоты кадров в сигнале VD-Sp[led] изображения ЖКД, чтобы искусственно отображать изображение с использованием эффектов остаточного изображения (сигнал VD-Sp[led] изображения ЖКД, прошедший обработку FRC, называется сигналом VD-Sp'[led] изображения ЖКД).
Секция 21 обработки FRC способна включаться и отключаться. Поэтому, в случае, когда секция 21 обработки FRC выполняет обработку FRC на удвоенной скорости, сигнал VD-Sp[led] изображения ЖКД будет иметь частоту 60 Гц в случае, когда сигнал VD-Sp'[led] изображения ЖКД имеет частоту 120 Гц (эти сигналы можно рассматривать как частоту кадров).
Секция 21 обработки FRC передает сигнал VD-Sp'[led] изображения ЖКД, прошедший обработку FRC, или сигнал VD-Sp[led] изображения ЖКД, не прошедший обработку FRC, в формирователь 82 сигналов управления истоками (см. фиг.1).
Секция 22 управления G/S генерирует сигналы хронирования для управления формирователем 81 сигналов управления затворами и формирователем 82 сигналов управления истоками из тактового сигнала CLK, сигнала VS вертикальной синхронизации, сигнала HS горизонтальной синхронизации и других сигналов, передаваемых из секции 10 обработки сигнала изображения (в частности, секции 11 регулировки хронирования). (Сигнал хронирования, соответствующий формирователю 81 сигналов управления затворами, будем именовать сигналом G-TS хронирования, и сигнал хронирования, соответствующий формирователю 82 сигналов управления истоками, будем именовать сигналом S-TS хронирования). Секция 22 управления G/S передает сигнал G-TS хронирования на формирователь 81 сигналов управления затворами и передает сигнал S-TS хронирования на формирователь 82 сигналов управления истоками (см. фиг.1).
Другими словами, контроллер 20 жидкокристаллической панели отображения передает сигнал VD-Sp'[led] изображения ЖКД (или сигнал VD-Sp[led] изображения ЖКД) и сигнал S-TS хронирования на формирователь 82 сигналов управления истоками и передает сигнал G-TS хронирования на формирователь 81 сигналов управления затворами. Формирователь 82 сигналов управления истоками и формирователь 81 сигналов управления затворами управляют изображением на жидкокристаллической панели 60 отображения с использованием двух сигналов G-TS, S-TS хронирования.
<<Контроллер СИД>>
Контроллер 30 светодиодов передает различные сигналы управления в схему 85 возбуждения светодиодов под руководством (управлением) главного микропроцессора 51. Контроллер 30 светодиодов включает в себя группу 31 регистров настройки контроллера светодиодов, секцию 32 управления схемой возбуждения светодиодов, последовательно-параллельный преобразователь (S/P преобразователь) 33, секцию 34 коррекции индивидуальных изменений, память 35, секцию 36 температурной коррекции, секцию 37 коррекции ухудшения качества изображения и параллельно-последовательный преобразователь (P/S преобразователь) 38, согласно фиг.3.
Группа 31 регистров настройки контроллера светодиодов обеспечивает временное хранение различных сигналов управления от главного микропроцессора 51. Другими словами, главный микропроцессор 51 управляет различными элементами внутри контроллера 30 светодиодов, в первую очередь, обращаясь к группе 31 регистров настройки контроллера светодиодов.
Секция 32 управления схемой возбуждения светодиодов передает сигнал Vd-Sd[W·A] ШИМ-модуляции света из секции 10 обработки сигнала изображения (в частности, секции 15 установки значения электрического тока) в S/P преобразователь 33. Секция 32 управления схемой возбуждения светодиодов генерирует и передает сигнал L-TS хронирования включения светодиодов 71 в схему 85 возбуждения светодиодов с использованием сигналов синхронизации (тактового сигнала CLK, сигнала VS вертикальной синхронизации, сигнала HS горизонтальной синхронизации и других сигналов) из секции 10 обработки сигнала изображения.
S/P преобразователь 33 преобразует сигнал Vd-Sd[W∙A] ШИМ-модуляции света, передаваемый из секции 32 управления схемой возбуждения светодиодов в качестве последовательных данных, в параллельные данные.
Секция 34 коррекции индивидуальных изменений заранее подтверждает работоспособность отдельных светодиодов 71 и выполняет коррекции для устранения отдельных ошибок. Например, заранее измеряет яркость светодиодов 71 с использованием значения конкретного сигнала ШИМ-модуляции света. В частности, например, кристалл светодиода, излучающий красный свет, кристалл светодиода, излучающий зеленый свет, и кристалл светодиода, излучающий синий свет, включаются в светодиоде 71, и конкретный сигнал ШИМ-модуляции света, который соответствует каждому кристаллу светодиода, корректируется так, чтобы можно было генерировать белый свет нужного оттенка.
Затем включается множество светодиодов 71, и сигнал ШИМ-модуляции света, соответствующий каждому из светодиодов 71 (каждому кристаллу светодиода), дополнительно корректируется для устранения неоднородности яркости в качестве планарного осветительного прибора. Таким образом, корректируются индивидуальные различия во множестве светодиодов 71 (индивидуальное изменение яркости и, следовательно, неоднородность яркости планарного осветительного прибора).
Существуют различные способы обработки таких коррекций, но обычно используется коррекционная обработка с использованием поисковой таблицы (LUT). Другими словами, секция 34 коррекции индивидуальных изменений выполняет коррекционную обработку с использованием LUT для индивидуальных изменений в светодиодах 71, которая хранится в памяти 35.
В памяти 35 хранится, например, вышеописанная LUT для индивидуальных изменений в светодиодах 71. В памяти 35 также хранится LUT, необходимая в секции 36 температурной коррекции следующей ступени секции 34 коррекции индивидуальных изменений и в секции 37 коррекции ухудшения качества изображения.
Секция 36 температурной коррекции осуществляет коррекцию, причем внимание уделяется снижению яркости светодиодов 71, вызванной повышением температуры, сопровождающим световое излучение светодиодов 71. Например, секция 36 температурной коррекции получает температурные данные светодиодов 71 (в сущности, кристалла светодиода каждого цвета) с использованием термистора 86 светодиодов каждую секунду, получает LUT, которая соответствует температурным данным, из памяти 35 и осуществляет коррекцию для снижения неоднородности яркости планарного осветительного прибора (т.е. изменяет значение сигнала ШИМ-модуляции света, которое соответствует кристаллу светодиода).
Секция 37 коррекции ухудшения качества изображения осуществляет коррекцию, причем внимание уделяется снижению яркости светодиодов 71, вызванному ухудшением светодиодов 71 с течением времени. Например, секция 37 коррекции ухудшения качества изображения получает данные яркости светодиодов 71 (в сущности, кристалла светодиода каждого цвета) с использованием датчика 87 яркости светодиодов раз в год, получает LUT, которая соответствует данным яркости, из памяти 35 и осуществляет коррекцию для снижения неоднородности яркости планарного осветительного прибора (т.е. изменяет значение сигнала ШИМ-модуляции света, которое соответствует кристаллу светодиода каждого цвета).
P/S преобразователь 38 преобразует в последовательные данные сигнал ШИМ-модуляции света, прошедший различную коррекционную обработку и передаваемый как параллельные данные, и передает данные в схему 85 возбуждения светодиодов (сигнал ШИМ-модуляции света после коррекционной обработки контроллером 30 светодиодов будем именовать сигналом Vd-Sd'[W∙A] ШИМ-модуляции света). При этом схема 85 возбуждения светодиодов включает светодиоды 71 и управляет ими в блоке 70 задней подсветки на основании сигнала Vd-Sd'[W∙A] ШИМ-модуляции света и сигнала L-TS хронирования.
<Сигнал ШИМ-модуляции света для управления световым излучением светодиода>
Опишем сигнал VD-Sd[W] ШИМ-модуляции света для управления световым излучением светодиодов 71. Сигнал VD-Sd[W] ШИМ-модуляции света изменяет коэффициент заполнения в соответствии со скоростью Vr отклика, заключающегося в изменении ориентации молекул 61M жидкого кристалла (где коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света, поступающего непосредственно на светодиоды 71, устанавливается равным желаемому значению с учетом не только скорости Vr отклика, но результатов различных коррекций, выполненных контроллером 30 светодиодов и пр.).
<<Скорость отклика молекул жидкого кристалла>>
Ввиду вышесказанного, опишем сначала скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла со ссылкой на фиг.4-8. На фиг.4 показан частичный вид в разрезе жидкокристаллической панели 60 отображения. В жидкокристаллической панели 60 отображения подложка 62 активной матрицы, на которой располагаются тонкопленочный транзистор или другой переключающий элемент (не показан) и пиксельный электрод 65P, и противоположная подложка 63, которая обращена к подложке 62 активной матрицы и на которой располагается противоэлектрод 65Q, образуют слоистую структуру с размещенным между ними герметизирующим материалом (не показан), изображенную на чертежах. Жидкий кристалл 61 загерметизирован в зазоре между двумя подложками 62, 63 (в частности, двумя электродами 65P, 65Q).
В этой жидкокристаллической панели 60 отображения поляризационные пленки 64P, 64Q установлены так, что между ними располагаются подложка 62 активной матрицы и противоположная подложка 63. При этом поляризационная пленка 64P пропускает и направляет свет определенной поляризации из задней подсветки BL от блока 70 задней подсветки к жидкому кристаллу (жидкокристаллическому слою) 61, и поляризационная пленка 64Q пропускает в окружающее пространство свет определенной поляризации из света, пропускаемого через жидкокристаллический слой 61.
Однако, свет, который таким образом проходит через жидкокристаллическую панель 60 отображения, подвергается воздействию в промежуточной точке в соответствии с ориентацией молекул 61M жидкого кристалла, т.е. наклоном молекул 61M жидкого кристалла, который зависит от подаваемого напряжения. В частности, количество света, пропускаемого в окружающее пространство, изменяется в соответствии с изменением удельного коэффициента пропускания жидкокристаллической панели 60 отображения в связи с наклоном молекул 61M жидкого кристалла. Ввиду вышесказанного, жидкокристаллическая панель 60 отображения отображает изображение с использованием изменения удельного коэффициента пропускания в связи с наклоном молекул 61M жидкого кристалла, который зависит от подаваемого напряжения.
Жидкокристаллическая панель 60 отображения может работать в различных режимах. Примеры включают в себя скрученный нематический (TN) режим, режим вертикального выравнивания (VA), режим переключения в плоскости (IPS) и режим оптически компенсируемого изгиба (OCB). Однако какой бы режим ни использовался, количество пропускаемого света, падающего на жидкий кристалл 61, изменяется в зависимости от ориентации молекул 61M жидкого кристалла.
(Режим MVA)
В порядке примера, режим мультидоменного вертикального выравнивания (MVA), который является разновидностью режима VA, описан ниже со ссылкой на фиг.5 и 6 (стрелки, выполненные штрих-пунктиром, указывают путь света на этих чертежах и на описанных ниже фиг.7-10).
Жидкий кристалл 61, содержащий молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.5 и 6, является отрицательным жидким кристаллом, обладающим отрицательной диэлектрической анизотропией. Пиксельный электрод (первый электрод/второй электрод) 65P сформирован на одной поверхности, обращенной к стороне жидкого кристалла 61 подложки 62 активной матрицы, и противоэлектрод (второй электрод/первый электрод) 65Q сформирован на одной поверхности, обращенной к стороне жидкого кристалла 61 противоположной подложки 63.
Кроме того, щель 66P (первая щель/вторая щель) сформирована на пиксельном электроде 65P, и щель 66Q (вторая щель/первая щель) также сформирована на противоэлектроде 65Q (щель 66P и щель 66Q ориентированы в одном направлении). Однако щель 66P и щель 66Q смещены и не обращены друг к другу в направлении выравнивания (например, в вертикальном направлении относительно двух подложек 62, 63) электродов 65P, 65Q.
В случае, когда напряжение не подается между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q (случай отключения), направление длинной оси молекул 61M жидкого кристалла ориентировано в вертикальном направлении относительно двух подложек 62, 63, согласно фиг.5 (начальная ориентация в отсутствие электрического поля обеспечивается, например, нанесением материала ориентационной пленки (не показана) на электроды 65P, 65Q).
При этом задняя подсветка BL, проходящая через подложку 62 активной матрицы, не излучается в окружающее пространство, когда поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q образуют конфигурацию скрещенных николей (в сущности, жидкокристаллическая панель 60 отображения действует в нормально черном режиме).
С другой стороны, в случае, когда напряжение подается между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q (случай включения), молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются в направлении электрического поля, созданного между двумя электродами 65P, 65Q. Однако направление электрического поля наклонено в направлении, которое не выровнено с вертикальным направлением двух подложек 62, 63 (в направлении, в котором две подложки 62, 63 располагаются в ряд). Это объясняется тем, что в электрическом поле возникают искажения, и электрическое поле в диагональном направлении формируется щелью 66P, образованной в пиксельном электроде 65P, и щелью 66Q, образованной в противоэлектроде 65Q.
Молекулы 61M отрицательного жидкого кристалла отклоняются так, что направление их малой оси совпадает с направлением электрического поля (силовых линий электрического поля; см. двухточечно-штриховую линию на фиг.6), согласно фиг.6. Другими словами, направление длинной оси молекул 61M отрицательного жидкого кристалла в жидкокристаллической панели 60 отображения совпадает с вертикальным направлением двух подложек 62, 63 (гомеотропная ориентация) в случае, когда напряжение не подается на два электрода 65P, 65Q. С другой стороны, направление длинной оси молекул жидкого кристалла перекрещивается с направлением электрического поля между двумя электродами 65P, 65Q в случае, когда напряжение подается на два электрода 65P, 65Q. При этом часть задней подсветки BL, прошедшей через подложку 62 активной матрицы, излучается в окружающее пространство в качестве света, распространяющегося в направлении оси пропускания поляризационной пленки 64Q по причине наклона молекул 61M жидкого кристалла.
Жидкокристаллическая панель 60 отображения, действующая в режиме MVA, не ограничивается типом, показанным на фиг.5 и 6 (так называемым щелевым типом режима MVA), т.е. типом, который генерирует диагональное электрическое поле с использованием щелей 66P, 66Q. Например, существует также режим MVA, в котором вместо щелей 66P, 66Q используются ребра 67P, 67Q (так называемый реберный тип режима MVA), согласно фиг.7 и 8.
В частности, в этой жидкокристаллической панели 60 отображения ребро 67P (первое ребро/второе ребро) сформировано на пиксельном электроде 65P, и ребро 67Q (второе ребро/первое ребро) сформировано на противоэлектроде 65Q (ребро 67P и ребро 67Q ориентированы в одном направлении). Ребро 67P и ребро 67Q смещены и не обращены друг к другу в направлении выравнивания (например, в вертикальном направлении двух подложек 62, 63) электродов 65P, 65Q.
Ребро 67P имеет, например, форму треугольной призмы и размещено так, что одна его боковая поверхность обращена к пиксельному электроду 65P, и другая его боковая поверхность контактирует с жидким кристаллом 61. Аналогично, ребро 67Q имеет, например, форму треугольной призмы и размещено так, что одна его боковая поверхность обращена к пиксельному электроду 65Q, и другая его боковая поверхность контактирует с жидким кристаллом 61 (боковую поверхность ребра 67, контактирующую с жидким кристаллом 61, будем именовать наклонной поверхностью).
Направления длинных осей молекул 61M жидкого кристалла ориентированы так, чтобы выравниваться с вертикальным направлением относительно двух подложек 62, 63 в случае, когда напряжение не подается между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q (случай отключения), согласно фиг.7 (начальная ориентация в отсутствие электрического поля задается, например, нанесением материала ориентационной пленки (не показана), развивающего силу регулировки ориентации, на пиксельный электрод 65P и ребро 67P и на противоэлектрод 65Q и ребро 67Q). Однако молекулы 61M жидкого кристалла, обращенные к наклонной поверхности ребер 67P, 67Q, наклонены относительно вертикального направления двух подложек 62, 63 (направления толщины пластины двух подложек 62, 63).
Однако большинство молекул 61M жидкого кристалла ориентировано в вертикальном направлении относительно двух подложек 62, 63, и задняя подсветка BL, проходящая через подложку 62 активной матрицы, не излучается в окружающее пространство, когда поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q образуют конфигурацию скрещенных николей.
С другой стороны, молекулы 61M жидкого кристалла наклонены в направлении электрического поля, генерируемого между двумя электродами 65P, 65Q в случае, когда напряжение подается между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q (случай включения). Однако направление электрического поля не совпадает с вертикальным направлением двух подложек 62, 63. Это объясняется тем, что в электрическом поле возникают искажения, и электрическое поле в диагональном направлении (см. двухточечно-штриховую линию на фиг.8) создается ребром 67P, сформированным в пиксельном электроде 65P, и ребром 67Q, сформированным в противоэлектроде 65Q.
Кроме того, другие молекулы 61M жидкого кристалла легко отклоняются по диагонали, ориентируясь в направлении электрического поля, по причине наклона молекул 61M жидкого кристалла на наклонной поверхности ребер 67P, 67Q. В результате, молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются так, что направление их малой оси совпадает с направлением электрического поля, согласно фиг.8.
Другими словами, направление длинной оси большинства молекул 61M отрицательного жидкого кристалла (большинства молекул 61M жидкого кристалла, которые не обращены к ребрам 67P, 67Q) в жидкокристаллической панели 60 отображения совпадает с вертикальным направлением двух подложек 62, 63 в случае, когда напряжение не подается на два электрода 65P, 65Q. С другой стороны, направление длинной оси молекул жидкого кристалла перекрещивается с направлением электрического поля между двумя электродами 65P, 65Q в случае, когда напряжение подается на два электрода 65P, 65Q. При этом часть задней подсветки BL, прошедшей через подложку 62 активной матрицы, излучается в окружающее пространство в качестве света, распространяющегося в направлении оси пропускания поляризационной пленки 64Q по причине наклона молекул 61M жидкого кристалла.
В итоге, в режиме MVA щелевого типа и реберного типа молекулы 61M жидкого кристалла образуют жидкий кристалл отрицательного типа, и, по меньшей мере, часть молекул 61M жидкого кристалла (в сущности, все молекулы 61M жидкого кристалла или часть молекул 61M жидкого кристалла) ориентирована так, что направление их длинной оси совпадает с вертикальным направлением двух подложек 62, 63 в случае, когда напряжение не подается на два электрода 65P, 65Q. Направление длинной оси молекул жидкого кристалла перекрещивается с направлением электрического поля между двумя электродами 65P, 65Q в случае, когда напряжение подается на два электрода 65P, 65Q.
Режимы MVA щелевого типа и реберного типа описаны выше, но существует также режим MVA, имеющий щели и ребра. Примером является жидкокристаллическая панель 60 отображения, в которой щель 66P сформирована на пиксельном электроде 65P, и ребро 67Q сформировано на противоэлектроде 65Q.
Поэтому щель 66P или ребро 67P формируется на пиксельном электроде 65P, щель 66Q или ребро 67Q формируется на противоэлектроде 65Q, и можно утверждать, что режим жидкого кристалла является режимом MVA в случае, когда направление электрического поля между двумя электродами 65P, 65Q перекрещивается с вертикальным направлением двух подложек 62, 63 (в сущности, генерируется диагональное электрическое поле), ввиду комбинации щелей 66P, 66Q, ребер 67P, 67Q или щели 66P и ребра 67P (щели 66Q и ребра 67Q).
(Режим IPS)
Ниже описан случай, когда жидкокристаллическая панель 60 отображения действует в режиме IPS. Прежде всего, жидкий кристалл 61, содержащий молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.9 и 10, является положительным жидким кристаллом, обладающим положительной диэлектрической анизотропией. Пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q сформированы на подложке 62 активной матрицы на одной поверхности, обращенной к стороне жидкого кристалла 61. В частности, два электрода 65P, 65Q размещены напротив друг друга.
В случае, когда напряжение не подается между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q (случай отключения), направление длинной оси (направление директора) молекул 61M жидкого кристалла совпадает с направлением в плоскости подложки 62 активной матрицы (горизонтальным направлением плоскости подложки) и ориентировано так, что перекрещивается с направлением LD, в котором пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q располагаются в ряд, согласно фиг.9 (начальная ориентация в отсутствие электрического поля задается, например, нанесением материала ориентационной пленки (не показана), развивающего силу регулировки ориентации, на два электрода 65P, 65Q).
Однако задняя подсветка BL, проходящая через подложку 62 активной матрицы, не излучается в окружающее пространство, когда поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q образуют конфигурацию скрещенных николей (в сущности, жидкокристаллическая панель 60 отображения действует в нормально черном режиме).
С другой стороны, молекулы 61M жидкого кристалла наклонены в направлении электрического поля, генерируемого между двумя электродами 65P, 65Q, в случае, когда напряжение подается между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q (случай включения). Направление электрического поля изгибается в направлении LD, в котором пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q располагаются в ряд (в сущности, передний край кривой обращен к противоположной подложке 63, и генерируются изогнутые силовые линии электрического поля, идущие в направлении, в котором пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q располагаются в ряд; см. двухточечно-штриховую линию на фиг.10).
При этом молекулы 61M жидкого кристалла, начальная ориентация которых совпадает с направлением в плоскости подложки 62 активной матрицы, поворачиваются в зависимости от направления искривленного электрического поля, и направление их длинной оси ориентируется в направлении электрического поля между двумя электродами 65P, 65Q, в то же время, придерживаясь направления в плоскости подложки, согласно фиг.10. Затем часть задней подсветки BL, прошедшей через подложку 62 активной матрицы, излучается в окружающее пространство в качестве света, распространяющегося в направлении оси пропускания поляризационной пленки 64Q по причине наклона молекул 61M жидкого кристалла.
Пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q, показанные на фиг.9 и 10, имеют линейную форму, но это не налагает никаких ограничений. Например, гребенчатый пиксельный электрод 65P и гребенчатый противоэлектрод 65Q могут быть сформированы на подложке 62 активной матрицы, на поверхности, обращенной к стороне жидкого кристалла 61, согласно фиг.11.
В случае таких гребенчатых пиксельного электрода 65P и противоэлектрода 65Q, два электрода 65P, 65Q размещаются так, что их взаимные гребенчатые формы образуют сетку, благодаря чему зубцы 65Pt пиксельного электрода 65P и зубцы 65Qt противоэлектрода 65Q располагаются через один. При этом между зубцами 65Pt пиксельного электрода 65P и зубцами 65Qt противоэлектрода 65Q генерируется искривленное электрическое поле (электрическое поле в горизонтальном направлении), и молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются в соответствии с электрическим полем.
<<Остаточные изображения и контуры повторного изображения>>
Какой бы режим ни использовался в жидкокристаллической панели 60 отображения, молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются от начальной позиции (например, позиции начальной ориентации молекул 61M жидкого кристалла в случае, когда напряжение не подается) для отображения изображения. Скорость отклонения молекул 61M жидкого кристалла (скорость Vr отклика) имеет большое значение. Это объясняется тем, что в изображении на жидкокристаллической панели 60 отображения генерируются "остаточные изображения" или "контуры повторного изображения" по причине наличия взаимосвязи между скоростью Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла и падением задней подсветки BL на жидкокристаллическую панель 60 отображения.
Обычно, в случае, когда человеческий глаз (сетчатка) воспринимает свет, количество света воспринимается как суммарное значение. Соответственно, в случае, когда человек визуально воспринимает свет, создается впечатление, что свет остается даже после того, как он исчезает, что вызывает остаточное изображение. В частном случае, когда движущийся объект отображается на жидкокристаллической панели 60 отображения дисплея на основе "удержания", линия наблюдения следует за движущимся объектом, изображение кадра непрерывно отображается, и остаточное изображение воспринимается еще отчетливее.
При этом состояние, в котором отчетливо воспринимается остаточное изображение, может иметь место в случае, когда отображается изображение, содержащее черное изображение и белое изображение, расположенные рядом, согласно фиг.12B, на жидкокристаллической панели 60 отображения, например, показанной на фиг.12A (HL обозначает горизонтальное направление жидкокристаллической панели 60 отображения, и VL обозначает вертикальное направление жидкокристаллической панели 60 отображения). В частности, в случае, когда граница между черным изображением и белым изображением движется наподобие того, как показано на фиг.12B-12E, остаточное изображение отчетливо наблюдается вблизи границы. Молекулы 61M жидкого кристалла должны отклоняться в жидком кристалле 61, который соответствует границе между черным изображением и белым изображением.
Например, позиция молекул 61M жидкого кристалла для отображения черного изображения устанавливается в начальной позиции в жидкокристаллической панели 60 отображения, действующей в нормально черном режиме (см. фиг.5, 7 и 9). При этом для отображения белого изображения молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются от начальной позиции (фиг.6, 8 и 10). В этой связи, верхний график на фиг.13A-13D демонстрирует примеры соотношения между временем и величиной наклона молекул 61M жидкого кристалла в виде графика. В этих графиках "Min" обозначает начальную позицию молекул 61M жидкого кристалла в случае, когда отображается черное изображение, и "Max" обозначает состояние максимального наклона молекул 61M жидкого кристалла в случае, когда отображается белое изображение.
Время, необходимое молекулам 61M жидкого кристалла для достижения максимального наклона, различно на фиг.13A, 13B и на фиг.13C, 13D. В частности, время (время отклика), необходимое молекулам 61M жидкого кристалла для достижения максимального наклона, составляет около 16,7 мс в случае фиг.13A, 13B и около 8,3 мс в случае фиг.13C, 13D (чем больше значение данных времени отклика, например, около 16,7 мс, тем меньше значение данных скорости Vr отклика; и чем меньше значение данных, указывающих время отклика, например, около 8,3 мс, тем больше значение данных скорости Vr отклика).
Можно видеть, что молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.13A и 13B, отклоняются со сравнительно низкой скоростью Vr отклика (низкая) (т.е. молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются со скоростью, с которой уменьшается значение данных скорости Vr отклика). С другой стороны, молекулы 61M жидкого кристалла, показанные на фиг.13C и 13D, отклоняются со сравнительно высокой скоростью Vr отклика (высокая) (т.е. молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются со скоростью, с которой увеличивается значение данных скорости Vr отклика).
Задняя подсветка BL облучает жидкокристаллическую панель 60 отображения. Поэтому сигнал ШИМ-модуляции света светодиодов 71, которые генерируют заднюю подсветку BL, также показан на среднем графике фиг.13A-13D. Свет при коэффициенте заполнения 100% поступает на жидкокристаллическую панель 60 отображения, показанную на фиг.13A и 13C, и свет при коэффициенте заполнения 50% поступает на жидкокристаллическую панель 60 отображения, показанную на фиг.13B и 13D. Частота возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света равна 120 Гц, и частота кадров жидкокристаллической панели 60 отображения (частота возбуждения жидкокристаллической панели 60 отображения) также равна 120 Гц. Единичный промежуток между пунктирными линиями, параллельными оси времени, на чертеже составляет один кадр.
Нижние графики на фиг.13A-13D демонстрируют случай, когда задняя подсветка BL поступает на жидкокристаллическую панель 60 отображения на основании сигнала ШИМ-модуляции света, когда яркость света, проходящего через жидкокристаллическую панель 60 отображения, изменяется.
На фиг.14-17 показан случай, когда граница между черным изображением и белым изображением движется (прокручивается) наподобие того, как показано на фиг.12B-12E, при условиях, показанных на фиг.13A-13D (скорость прокрутки составляет 32 пикселя/16,7 мс). На графиках, показанных на фиг.14-17, горизонтальная ось указывает позицию пикселя в горизонтальном направлении HL на жидкокристаллической панели 60 отображения, и по вертикальной оси отложена нормированная яркость интегральной яркости, нормированная относительно максимального значения. Под графиками показана диаграмма изображения окрестности границы между черным изображением и белым изображением.
Сначала опишем случай, когда молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются со сравнительно низкой скоростью Vr отклика (низкая). В случае, когда молекулы 61M жидкого кристалла максимально отклонены от начальной позиции, создается временная протяженность CW, в которой молекулы 61M жидкого кристалла постепенно отклоняются, как показано на верхнем графике фиг.13A. Временная протяженность CW - это временная протяженность (временная протяженность CW процесса отклика), в которой пропускается только часть света, тогда как обычно предполагается, что будет проходить весь свет.
Когда свет светодиодов 71 на основании сигнала ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 100% поступает на молекулы 61M жидкого кристалла во временной протяженности CW процесса отклика, как показано на среднем графике фиг.13A, изменение яркости во временной протяженности CW процесса отклика отражает временные характеристики наклона молекул 61M жидкого кристалла, показанные на верхнем графике фиг.13A. Другими словами, свет, пропускаемый пропорционально величине наклона, излучается из жидкокристаллической панели 60 отображения (см. нижний график на фиг.13A). В частности, в случае коэффициента заполнения 100% постепенно увеличивающийся (монотонно возрастающий) свет излучается из жидкокристаллической панели 60 отображения в течение всего временного диапазона от начала до конца временной протяженности CW процесса отклика.
При этом свет, излучаемый из жидкокристаллической панели 60 отображения, соответствующий временной протяженности CW процесса отклика, движется в случае, когда движется граница между черным изображением и белым изображением, согласно фиг.12B-12E. Поэтому интегральная яркость, которая соответствует окрестности границы, представлена на графике на фиг.14. Другими словами, вблизи границы существуют пиксели, которые принимают недостаточно света для формирования совершенно белого изображения.
Такие пиксели, которые непрерывно появляются в диапазоне PA пикселей [100L-120], распознаются как проблемные пиксели (см. диаграмму изображения). В частности, переключение с черного изображения на белое изображение не выполняется на высокой скорости (переключение с черного изображения на белое изображение не выполняется с резкостью), и возникают остаточные изображения по причине непрерывных пикселей, в которых величина изменения (т.е. наклон линии графика на фиг.14) интегральной яркости, по существу, одинакова в диапазоне PA пикселей [100L-120].
С другой стороны, свет светодиодов 71 на основании сигнала ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50% поступает на молекулы 61M жидкого кристалла во временной протяженности CW процесса отклика, как показано на среднем графике фиг.13B, в случае, когда молекулы жидкого кристалла отклоняются со сравнительно низкой скоростью Vr отклика (см. верхний график на фиг.13B).
В случае коэффициента заполнения 50% существуют временная протяженность состояния "выключено" и временная протяженность состояния "включено" светодиодов 71 в течение единичного кадрового интервала (хронирование окончания в течение единичного кадрового интервала и хронирование окончания интервала высокого уровня в сигнале ШИМ-модуляции света синхронизированы). Соответственно, свет не излучается из жидкокристаллической панели 60 отображения в течение всего временного диапазона от начала до конца временной протяженности CW процесса отклика.
В частности, свет не поступает на молекулы 61M жидкого кристалла на протяжении начального интервала (первого интервала) в случае, когда временная протяженность CW процесса отклика делится на два интервала, и свет поступает на молекулы 61M жидкого кристалла на протяжении второго интервала. В результате, первый интервал становится временной протяженностью, которая демонстрирует минимальное значение яркости, как показано на нижнем графике фиг.13D.
С другой стороны, величина наклона молекул 61M жидкого кристалла сравнительно низка на протяжении второго интервала, и обычно предполагается, что будет проходить весь свет, но в течение временной протяженности проходит только часть света. Значение яркости, которое соответствует второму интервалу, меньше максимального значения яркости.
В третьем интервале, в случае, когда временная протяженность CW процесса отклика делится на четыре интервала, свет не поступает на молекулы 61M жидкого кристалла, и свет поступает на молекулы 61M жидкого кристалла в течение четвертого интервала. Следовательно, третий интервал является временной протяженностью, демонстрирующей минимальное значение яркости аналогично первому интервалу.
С другой стороны, в течение четвертого интервала, хотя величина наклона молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока, величина наклона (угол, необходимый для формирования белого изображения) не является оптимальной. Соответственно, в течение четвертого интервала, обычно предполагается, что будет проходить весь свет, но в течение временной протяженности проходит только часть света, таким же образом, как во втором интервале. Значение яркости, которое соответствует четвертому интервалу, меньше, чем максимальное значение яркости (однако это значение яркости больше яркости, которая соответствует второму интервалу).
Другими словами, в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно низка (случай, когда временная протяженность CW процесса отклика больше или равна протяженности нескольких циклов частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света), согласно фиг.13B, свет непрерывно поступает на жидкокристаллическую панель 60 отображения, включая в себя фиксированные промежутки во временной протяженности CW процесса отклика, когда светодиоды 71 излучают свет при сигнале ШИМ-модуляции света, имеющем коэффициент заполнения, отличный от 100%. Таким образом, значение яркости поступающего света меньше максимального значения яркости.
При этом, когда граница между черным изображением и белым изображением движется согласно фиг.12B-12E, интегральная яркость, которая соответствует окрестности границы, показана на графике фиг.15. Другими словами, вблизи границы существуют пиксели, которые принимают недостаточно света для формирования совершенно белого изображения.
Такие пиксели, которые непрерывно появляются в диапазоне PA пикселей [50L-120], распознаются как проблемные пиксели (см. диаграмму изображения). В частности, переключение с черного изображения на белое изображение не выполняется на высокой скорости, и возникают контуры повторного изображения, поскольку пиксели, отличающиеся величиной изменения интегральной яркости, включены в диапазон PA пикселей [50L-120] (контуры повторного изображения снижают уровень качества изображения жидкокристаллической панели 60 отображения в большей степени, чем остаточные изображения).
Теперь опишем случай, когда молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются со сравнительно высокой скоростью Vr отклика (высокая). В случае, когда молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются со сравнительно высокой скоростью Vr отклика, как показано на верхнем графике фиг.13C, свет светодиодов 71 на основании сигнала ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 100% поступает, как показано на среднем графике фиг.13C. Следовательно, постепенно увеличивающийся (монотонно возрастающий) свет излучается из жидкокристаллической панели 60 отображения в течение всего временного диапазона от начала до конца временной протяженности CW процесса отклика, как показано на нижнем графике фиг.13C.
При этом, когда граница между черным изображением и белым изображением движется согласно фиг.12B-12E, интегральная яркость, которая соответствует окрестности границы, показана на графике фиг.16. Другими словами, вблизи границы существуют пиксели, которые принимают недостаточно света для формирования совершенно белого изображения, таким же образом, как на фиг.13A и 14. Поэтому пиксели в диапазоне пикселей [100H-120] распознаются как проблемные пиксели (остаточное изображение).
Однако диапазон PA пикселей [100H-120] на фиг.16 уже, чем диапазон PA пикселей [100L-120] на фиг.14. Соответственно, предполагается, что степень ухудшения качества изображения вследствие остаточного изображения в случае скорости Vr отклика (низкая) и коэффициента заполнения 100% больше, чем в случае скорости Vr отклика (высокая) и коэффициента заполнения 100% (см. диаграмму изображения).
С другой стороны, в случае, когда молекулы 61M жидкого кристалла, имеющие сравнительно высокую скорость Vr отклика, отклоняются (см. верхний график на фиг.13D), свет светодиодов 71 на основании сигнала ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50% поступает на молекулы 61M жидкого кристалла во временной протяженности CW процесса отклика, как показано на среднем графике фиг.13D.
При этом свет не излучается из жидкокристаллической панели 60 отображения в течение всего временного диапазона от начала до конца временной протяженности CW процесса отклика, таким же образом, как на среднем графике фиг.13B. Однако временная протяженность CW процесса отклика короче, чем временная протяженность CW процесса отклика, показанная на верхнем графике фиг.13B (хронирование окончания в течение единичного кадрового интервала и хронирование окончания интервала высокого уровня в сигнале ШИМ-модуляции света синхронизированы, и единичный цикл сигнала ШИМ-модуляции света и временная протяженность CW процесса отклика синхронизированы).
В частности, свет не поступает на молекулы 61M жидкого кристалла на протяжении начального интервала (первого интервала) в случае, когда временная протяженность CW процесса отклика делится на два интервала, и свет поступает на молекулы 61M жидкого кристалла на протяжении второго интервала. В результате, первый интервал становится временной протяженностью, которая демонстрирует минимальное значение яркости, как показано на нижнем графике фиг.13B.
С другой стороны, на протяжении второго интервала, хотя величина наклона молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока, величина наклона (угол, необходимый для формирования белого изображения) не является оптимальной. Соответственно, обычно предполагается, что будет проходить весь свет, но в течение временной протяженности проходит только часть света. Значение яркости, которое соответствует второму интервалу, меньше, чем максимальное значение яркости.
Поэтому, в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока (случай, когда временная протяженность CW процесса отклика равна времени единичного цикла частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света), согласно фиг.13D, свет непрерывно поступает на жидкокристаллическую панель 60 отображения, включая в себя фиксированные промежутки во временной протяженности CW процесса отклика, когда светодиоды 71 излучают свет при сигнале ШИМ-модуляции света, имеющем коэффициент заполнения, отличный от 100% (таким образом, значение яркости поступающего света меньше максимального значения яркости).
Однако, поскольку скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла высока, существует лишь малое количество пикселей вблизи границы, которые принимают недостаточно света для формирования совершенно белого изображения в случае, когда граница между черным изображением и белым изображением движется, согласно фиг.12B-12E, поскольку временная протяженность CW процесса отклика коротка (см. фиг.17).
Такие пиксели, которые непрерывно появляются в диапазоне PA пикселей [50H-120], нелегко распознать как проблемные пиксели (см. диаграмму изображения). Поэтому, когда скорость Vr отклика сравнительно высока и коэффициент заполнения отличается от 100% (например, коэффициент заполнения равен 50% или менее), переключение с черного изображения на белое изображение выполняется на высокой скорости, и пиксели с, по существу, одинаковой величиной изменения интегральной яркости являются непрерывными лишь в малом диапазоне PA пикселей [50H-120]. Соответственно, в этом случае остаточные изображения и контуры повторного изображения не возникают в жидкокристаллической панели 60 отображения.
<Повышение качества изображения с использованием коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света для управления световым излучением светодиода>
Здесь, когда результаты, которые можно вывести из фиг.14-17, сведены в таблицу, получается таблица, например, показанная на фиг.18 (оценка качества изображения в жидкокристаллической панели 60 отображения).
Коэффициент включения черного (отношение [BK]) в этой таблице является отношением интервалов, в которых светодиоды 71 выключены в единичном цикле сигнала ШИМ-модуляции света (места с высоким коэффициентом включения черного окрашены для облегчения понимания). В таблице показано три элемента, которые оцениваются на четырех уровнях (отличный>хороший>удовлетворительный>плохой), причем три элемента указывают, резко (различимо) ли отображается изображение на жидкокристаллической панели 60 отображения, возникают ли контуры повторного изображения и приемлемо ли в целом изображение.
<<Изменение коэффициента заполнения в сигнале ШИМ-модуляции света>>
Нижеследующее описание основано на таблице, приведенной на фиг.18. Во-первых, случай, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла высока, имеет сравнительно более высокое качество изображения по сравнению со случаем, когда скорость Vr отклика низка. В частном случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока и коэффициент заполнения в сигнале ШИМ-модуляции света равен 50% или менее, результаты являются "превосходными" во всех трех элементах для оценивания качества изображения (возбуждение светодиодов 71 при коэффициенте заполнения 50% или менее, таким образом, называется "включение черного").
Однако, даже когда светодиоды 71 возбуждаются с использованием сигнала ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50% или менее, возникают контуры повторного изображения, и общее качество изображения является наихудшим в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла низка. Из фиг.18 следует, что светодиоды 71 предпочтительно возбуждать, когда сигнал ШИМ-модуляции света имеет коэффициент заполнения свыше 50% в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла низка.
В свете вышеописанных результатов фиг.18, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света может изменяться в соответствии со скоростью Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения, что позволяет отражать характеристики отклика молекул 61M жидкого кристалла и повышать качество изображения, показанное в жидкокристаллической панели 60 отображения (например, повышать уровень резкости и пр., одновременно препятствуя возникновению контуров повторного изображения).
Другими словами, светодиоды 71 можно возбуждать при сравнительно низком коэффициенте заполнения для выполнения включения черного в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока, как показано в таблице на фиг.19. С другой стороны, светодиоды 71 можно возбуждать при сравнительно высоком коэффициенте заполнения, не выполняя включение черного в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно низка (закрашенные стрелки на фиг.19 отражают тенденцию к выполнению включения черного).
В этой конфигурации свет непрерывно поступает в течение короткого времени на жидкий кристалл 61, имеющий сравнительно высокую скорость Vr отклика, включая в себя фиксированные промежутки в соответствии со сравнительно низким коэффициентом заполнения. Следовательно, в этом случае жидкокристаллическое устройство 90 отображения отображает изображение аналогично устройству отображения импульсного типа и имеет повышенное качество изображения. С другой стороны, когда свет непрерывно поступает в течение короткого времени, включая в себя фиксированные промежутки, на жидкий кристалл 61, имеющий сравнительно низкую скорость Vr отклика, то свет поступает на молекулы 61M жидкого кристалла, которые не достигли заранее определенного угла, и в результате возникают нарушения качества изображения (контуры повторного изображения и пр.).
Тем не менее, светодиоды 71 возбуждаются при сравнительно высоком коэффициенте заполнения во избежание нарушений качества изображения в жидком кристалле 61, имеющем такую сравнительно низкую скорость Vr отклика. Поэтому повышение качества изображения гарантируется в соответствии со скоростью Vr отклика жидкого кристалла 61 в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения.
Скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла изменяется в зависимости не только от температуры, но и материала. Поэтому пороговое значение (пороговое значение данных скорости отклика) для определения, высока или низка скорость Vr отклика, устанавливается произвольным образом.
Например, стрелки, представляющие соотношение величин между скоростью Vr отклика, коэффициентом заполнения и значением данных коэффициента включения черного, описаны ниже со ссылкой на фиг.20, в которой, в частности, сторона основания стрелки соответствует меньшему значению данных, и острие стрелки соответствует большему значению данных (серая штриховка стрелок на фиг.20 указывает тенденцию к выполнению включения черного).
Другими словами, диапазоны двух скоростей Vr отклика устанавливаются с использованием одного произвольного порогового значения в качестве границы во всем диапазоне возможных скоростей Vr отклика, и пороговым значением может быть любая скорость Vr отклика во всем диапазоне скоростей Vr отклика при условии, что молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются на низкой скорости Vr (Vr1) отклика в диапазоне скоростей Vr отклика, которые меньше порогового значения, и молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются на высокой скорости Vr (Vr2) отклика в диапазоне скоростей Vr отклика, которые больше или равны пороговому значению, согласно фиг.20. Количество пороговых значений, которые можно установить, не ограничивается единичным пороговым значением согласно фиг.20. Другими словами, можно установить два или более пороговых значения для получения трех или более диапазонов скоростей Vr отклика (диапазонов данных скорости отклика) с использованием пороговых значений в качестве границ, согласно фиг.21.
В сущности, обеспечивается, по меньшей мере, одно произвольное пороговое значение, можно устанавливать множество произвольных диапазонов скоростей Vr отклика с использованием порогового(ых) значения(й) в качестве границы, и коэффициент заполнения может изменяться для каждого диапазона. В этой конфигурации скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла делится на интервалы, и повышение качества изображения гарантируется в соответствии с интервалами.
В частности, коэффициент заполнения может изменяться для каждого диапазона множества скоростей Vr отклика, так что формируется обратное соотношение с соотношением величин, связанных с диапазоном множества скоростей Vr отклика. Например, в случае, когда численное значение скорости Vr отклика равно Vr1, которое является малым значением, коэффициент заполнения становится коэффициентом заполнения 2, который является большим значением; и в случае, когда численное значение скорости Vr отклика равно Vr2, которое является большим значением, коэффициент заполнения становится коэффициентом заполнения 1, который является малым значением, согласно фиг.20 (соотношение величин значений данных скоростей Vr отклика представляет собой Vr1<Vr2, и соотношение величин значений данных коэффициента заполнения представляет собой коэффициент заполнения 1<коэффициент заполнения 2).
Одной причиной флуктуаций скорости Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла в единичном жидкокристаллическом устройстве 90 отображения является температура Tp молекул 61M жидкого кристалла. Ввиду этого факта, таблица на фиг.22 представляет случай, когда соотношение величин значений данных температуры Tp добавляется в таблицу на фиг.21 (в сущности, скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла возрастает с увеличением температуры). В жидкокристаллическом устройстве 90 отображения блок 1 управления действует, например, следующим образом для получения значения данных скорости Vr отклика из температуры Tp молекул 61M жидкого кристалла.
В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения секции 10 обработки сигнала изображения, входящей в состав блока 1 управления, получает данные измерения температуры (температурные данные) от термистора 83 панели, согласно фиг.2. Секция 14 установки коэффициента заполнения получает одну порцию данных DM памяти, хранящуюся в памяти 17.
В частности, данные DM памяти представляют собой таблицу данных (поисковую таблицу) скоростей Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла, которые зависят от температуры жидкого кристалла 61 (температуры Tp жидкого кристалла). Другими словами, секция 14 установки коэффициента заполнения получает скорость Vr отклика путем корреляции температурных данных термистора 83 панели и температуры Tp жидкого кристалла из таблицы данных.
Секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света, который соответствует полученной скорости Vr отклика. Способ установки коэффициента заполнения не имеет конкретных ограничений; возможна конфигурация, в которой, например, таблица данных коэффициента заполнения, зависящая от скорости Vr отклика, хранится в памяти 17, и секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с использованием таблицы данных.
<<Изменение электрического тока в сигнале ШИМ-модуляции света>>
В случае, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается в соответствии со скоростью Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла, предпочтительно, чтобы значение AM электрического тока сигнала ШИМ-модуляции света также изменялось в соответствии с коэффициентом заполнения (в сущности, сигнал VD-Sd[W] ШИМ-модуляции света можно корректировать так, чтобы он становился сигналом Vd-Sd[W∙A] ШИМ-модуляции света). Причина этого описана ниже.
Например, на фиг.23A показан сигнал ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 100% и сигнал ШИМ-модуляции света при коэффициенте заполнения 50% (где сигнал ШИМ-модуляции света имеет частоту 120 Гц, и интервал между пунктирными линиями указывает единичный кадровый интервал). Яркость, обеспечиваемую такими сигналами ШИМ-модуляции света, можно грубо сравнивать по величине заштрихованной области непосредственно под графиками сигнала ШИМ-модуляции света. В сущности, яркость можно грубо сравнивать с использованием площади, полученной умножением значения электрического тока на время включения сигнала ШИМ-модуляции света.
В случае, показанном на фиг.23A, коэффициент заполнения принимает значения 100% и 50%, но значение AM электрического тока остается неизменным. В этой связи, по сравнению с яркостью в единичном цикле сигнала ШИМ-модуляции света, случай коэффициента заполнения 100% соответствует более высокой яркости, чем случай коэффициента заполнения 50% (W100×AM100>W50×AM50), где W100 - интервал включения при коэффициенте заполнения 100%, AM100 - значение электрического тока при коэффициенте заполнения 100%, W50 - интервал включения при коэффициенте заполнения 50%, и AM50 - значение электрического тока при коэффициенте заполнения 50%.
Следовательно, различие в яркости обеспечивается в соответствии с коэффициентом заполнения, что вызывает снижение качества изображения, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света изменяется в соответствии со скоростью Vr отклика. В связи с этим, значение электрического тока сигнала ШИМ-модуляции света изменяется в соответствии с коэффициентом заполнения. Например, заштрихованные области графиков для описания яркости имеют площадь (W100×AM100=W80×AM'80=W60×AM'60=W50×AM'50), согласно фиг.23B для случая коэффициента заполнения 80%, согласно фиг.23C для случая коэффициента заполнения 60% и согласно фиг.23D для случая коэффициента заполнения 50%, где яркость при коэффициенте заполнения 100% на фиг.23A используется в качестве эталона.
Другими словами, секция 15 установки значения электрического тока секции 13 вычислительной обработки изменяет значение AM электрического тока сигнала ШИМ-модуляции света при возбуждении с коэффициентом заполнения, отличным от 100%, для обеспечение равенства между суммарным количеством света, излучаемым в интервале единичного цикла сигнала ШИМ-модуляции света, и суммарным количеством света, излучаемым при коэффициенте заполнения 100% в течение времени, которое соответствует интервалу единичного цикла. В этой конфигурации яркость уже не изменяется в связи с коэффициентом заполнения, даже когда коэффициент заполнения изменяется в соответствии со скоростью Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла (в сущности, жидкокристаллическое устройство 90 отображения может изменять коэффициент заполнения, поддерживая высокую яркость).
Таблица на фиг.24 демонстрирует случай, когда значение электрического тока сигнала ШИМ-модуляции света изменяется в соответствии с коэффициентом заполнения, в дополнение к таблице на фиг.22. Другими словами, чем выше коэффициент включения черного (чем ниже коэффициент заполнения), тем выше значение AM электрического тока (AM1<AM2<AM3).
Способ, согласно которому секция 15 установки значения электрического тока устанавливает значение AM электрического тока, не имеет конкретных ограничений; например, секция 15 установки значения электрического тока может самостоятельно принимать сигнал данных коэффициента заполнения и затем вычислять и устанавливать значение AM электрического тока, или может сохранять в себе таблицу данных значений AM электрического тока, зависящих от коэффициента заполнения, и устанавливать значение AM электрического тока с использованием таблицы данных.
<<Другие факторы>>
В жидкокристаллическом устройстве 90 отображения заданы различные функции для повышения качества изображения. Примеры включают в себя функцию обработки FRC и функцию установки режима просмотра для изменения формата отображения изображения в соответствии с предпочтениями зрителя. Другим примером является функция адаптации к окружающим условиям для регулировки яркости жидкокристаллической панели 60 отображения в соответствии с уровнем освещенности окружающего пространства, в котором располагается жидкокристаллическое устройство 90 отображения. Еще одним примером является функция адаптации сигнала изображения для регулировки яркости жидкокристаллической панели 60 отображения в соответствии с яркостью и т.п. (средним уровнем ASL сигнала и т.п.) сигнала изображения.
Возможны также случаи, когда предпочтительно, чтобы коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света изменялся в соответствии с этими различными функциями. Например, секция 14 установки коэффициента заполнения секции 13 вычислительной обработки получает температурные данные термистора 83 панели (этап 1) и получает скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла (этап 2), как показано в логической блок-схеме на фиг.25.
В связи с этим, секция 14 установки коэффициента заполнения определяет скорость Vr отклика (данные скорости отклика). В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, изменять ли установку коэффициента заполнения в соответствии с выполнением различных функций (этап 3). Например, когда скорость Vr отклика установлена чрезмерно низкой и коэффициент заполнения установлен высоким независимо от выполнения различных функций, секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения равным, например, 100% с учетом скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4), в случае, когда возникают контуры повторного изображения (Нет на этапе 3). Эта конфигурация позволяет предотвратить возникновение контуров повторного изображения.
Однако, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что предпочтительно изменять установку коэффициента заполнения в силу присутствия различных функций (Да на этапе 3), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом различных функций. Эта конфигурация позволяет надежно гарантировать повышение качества изображения.
(Функция обработки FRC)
Например, секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, присутствует ли обработка FRC (этап 5). В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения принимает сигнал (сигнал включения/выключения), указывающий присутствие обработки FRC, от секции 21 обработки FRC контроллера 20 жидкокристаллической панели отображения, согласно фиг.2. В случае, когда обработка FRC не выполняется (Нет на этапе 5), т.е. поскольку количество кадров сигнала изображения меньше заранее определенного числа, секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения равным тому же коэффициенту заполнения с учетом скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла, т.е. устанавливает сравнительно высокий коэффициент заполнения (этап 4).
Напротив, в случае, когда обработка FRC выполняется (Да на этапе 5), секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с обработкой FRC (этап 6). Это объясняется тем, что возможны случаи, когда непосредственно предшествующий коэффициент заполнения, т.е. коэффициент заполнения, установленный на этапе 4, может не отличаться от коэффициента заполнения в случае, когда обработка FRC выполняется.
В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что изменение непосредственно предшествующего коэффициента заполнения необходимо (Да на этапе 6), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом обработки FRC и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 7). Например, секция 14 установки коэффициента заполнения снижает коэффициент заполнения в случае, когда обработка FRC присутствует (таблица на фиг.26 демонстрирует установку величины коэффициента заполнения в соответствии с присутствием обработки FRC). Эта конфигурация позволяет повысить качество изображения в отношении уровня резкости и пр.
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что изменение непосредственно предшествующего коэффициента заполнения не требуется (Нет на этапе 6), коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, включает в себя секцию 21 обработки FRC для выполнения обработки управления частотой кадров, и блок 1 управления (в частности, секция 14 установки коэффициента заполнения) изменяет коэффициент заполнения в соответствии с присутствием обработки FRC секцией 21 обработки FRC (значение AM электрического тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения). Коэффициент заполнения в случае, когда обработка FRC присутствует, меньше, чем коэффициент заполнения в случае, когда обработка FRC отсутствует (см. фиг.26).
(Функция установки режима просмотра)
Секция 14 установки коэффициента заполнения может принимать решения, которые соответствуют установке режима просмотра. В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения принимает сигнал MD описания режима, указывающий тип режима просмотра, например, спортивный режим, имеющий сравнительно высокий уровень видеосигнала, от секции 16 установки режима просмотра секции 10 обработки сигнала изображения, согласно фиг.2.
Секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с уровнем видеосигнала (этап 15), как показано в логической блок-схеме на фиг.27 (этапы 1-4 такие же, как описано выше). Это объясняется тем, что возможны случаи, когда непосредственно предшествующий коэффициент заполнения, т.е. коэффициент заполнения, установленный на этапе 4, не отличается от коэффициента заполнения в случае, когда уровень видеосигнала высок.
В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 15), секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом уровня видеосигнала и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 16). Например, секция 14 установки коэффициента заполнения снижает коэффициент заполнения в случае, когда установлен спортивный режим (в таблице на фиг.28 показано, что величина коэффициента заполнения соответствует соотношению величин уровня видеосигнала). Эта конфигурация позволяет повысить качество изображения в отношении уровня резкости и пр.
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требует изменения (Нет на этапе 15), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, включает в себя секцию 16 установки режима просмотра для переключения режима просмотра жидкокристаллической панели 60 отображения, и, в случае, когда секция 16 установки режима просмотра переключает режим просмотра, блок 1 управления (в частности, секция 14 установки коэффициента заполнения) изменяет коэффициент заполнения в соответствии с выбранным режимом просмотра (значение AM электрического тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения).
Примером такого изменения коэффициента заполнения является случай, когда коэффициент заполнения изменяется для каждого выбранного режима просмотра (см. фиг.28), чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней (соотношением величин) уровня видеосигнала во множестве режимов просмотра, в случае, когда секция 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем видеосигнала и режим просмотра с низким уровнем видеосигнала в соответствии с уровнем видеосигнала данных изображения.
Секция 14 установки коэффициента заполнения может принимать решение, которое соответствует установке режима просмотра, в котором коэффициент контрастности отличается. В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения принимает сигнал MD описания режима, указывающий тип режима просмотра, от секции 16 установки режима просмотра, например, сигнал, указывающий динамический режим, имеющий сравнительно высокий коэффициент контрастности.
Секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с коэффициентом контрастности (этап 25), как показано в логической блок-схеме на фиг.29 (этапы 1-4 такие же, как описано выше). Это объясняется тем, что возможны случаи, когда непосредственно предшествующий коэффициент заполнения, т.е. коэффициент заполнения, установленный на этапе 4, не отличается от коэффициента заполнения в случае, когда коэффициент контрастности высок.
В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 25), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом коэффициента контрастности и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 26). Например, секция 14 установки коэффициента заполнения снижает коэффициент заполнения в случае, когда установлен динамический режим (в таблице на фиг.30 показано, что величина коэффициента заполнения соответствует соотношению величин коэффициента контрастности). Эта конфигурация позволяет повысить качество изображения в отношении уровня резкости и пр.
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требует изменения (Нет на этапе 25), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4).
Другими словами, в случае, когда секция 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем контрастности и режим просмотра с низким уровнем контрастности в соответствии с уровнем контрастности данных изображения, коэффициент заполнения изменяется для каждого выбранного режима просмотра (см. фиг.30), чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней (соотношением величин) уровня контрастности во множестве режимов просмотра.
Существует много различных режимов просмотра, и секция 14 установки коэффициента заполнения может устанавливать коэффициент заполнения, комбинируя различные режимы. Например, секция 14 установки коэффициента заполнения принимает сигнал MD описания режима, указывающий тип режима просмотра, например, спортивный режим, имеющий сравнительно высокий уровень видеосигнала, и динамический режим, имеющий сравнительно высокий коэффициент контрастности, от секции 16 установки режима просмотра.
Секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения (этап 15) в соответствии, например, с уровнем видеосигнала, как показано в логической блок-схеме на фиг.31 (этапы 1-4 такие же, как описано выше). В случае, когда определено, что изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требуется (Нет на этапе 15), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4).
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 15), то секция 14 установки коэффициента заполнения дополнительно определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с коэффициентом контрастности (этап 36). В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что изменение непосредственно предшествующего коэффициента заполнения необходимо (Да на этапе 36), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом уровня видеосигнала, коэффициента контрастности и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 37).
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что изменение непосредственно предшествующего коэффициента заполнения не требуется (Нет на этапе 36), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом уровня видеосигнала и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 16).
В логической блок-схеме на фиг.31 уровень видеосигнала учитывается в первую очередь, а коэффициент контрастности учитывается во вторую очередь, но порядок может быть другим.
(Функция адаптации к окружающим условиям)
Секция 14 установки коэффициента заполнения может принимать решения, которые соответствуют уровню освещенности окружающего пространства, в котором располагаются молекулы 61M жидкого кристалла. В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения принимает данные интенсивности освещения от датчика 84 интенсивности освещения окружающего пространства, согласно фиг.2 (в сущности, информацией, используемой секцией 14 установки коэффициента заполнения для определения уровня освещенности места, где располагается жидкокристаллическое устройство 90 отображения, является интенсивность освещения, измеряемая датчиком 84 интенсивности освещения окружающего пространства для измерения интенсивности внешнего освещения).
Секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения (этап 45) в соответствии с данными интенсивности освещения, как показано в логической блок-схеме на фиг.32 (этапы 1-4 такие же, как описано выше). Это объясняется тем, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения, т.е. коэффициент заполнения, установленный на этапе 4, не отличается от коэффициента заполнения в случае, когда данные интенсивности освещения велики (в сущности, в случае сравнительно яркого окружающего пространства).
В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 45), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом данных интенсивности освещения и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 46). Например, секция 14 установки коэффициента заполнения снижает коэффициент заполнения в случае, когда жидкокристаллическое устройство 90 отображения располагается в сравнительно ярких окружающих условиях (в таблице на фиг.33 показано, что величина коэффициента заполнения соответствует соотношению величин данных интенсивности освещения). Эта конфигурация позволяет повысить качество изображения в отношении уровня резкости и пр.
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требует изменения (Нет на этапе 45), то коэффициент заполнения устанавливается с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.1, получает данные интенсивности внешнего освещения и изменяет коэффициент заполнения в соответствии с данными интенсивности освещения (значение AM электрического тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения). Коэффициент заполнения изменяется для каждого диапазона данных интенсивности освещения так, чтобы формировать обратное соотношение с соотношением величин значений данных во множестве диапазонов данных интенсивности освещения (фиг.33).
(Функция адаптации сигнала изображения)
Секция 14 установки коэффициента заполнения может принимать решения, которые соответствуют яркости и т.п.сигнала изображения (среднему уровню ASL сигнала и т.п.). В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения принимает данные HGM гистограммы секции 12 обработки гистограммы через секцию 13 вычислительной обработки, согласно фиг.2. Коэффициент заполнения изменяется с использованием данных HGM гистограммы.
Скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла зависит от температуры, а также зависит от изменения между градациями. Пример такой зависимости показан на фиг.34 и 35. Эти графики демонстрируют время отклика для молекул 61M жидкого кристалла, состоящего в изменении наклона при смене градации с 0-й градации на другую градацию. Фиг.34 соответствует сравнительно высокой температуре Tp жидкого кристалла, и фиг.35 соответствует сравнительно низкой температуре Tp жидкого кристалла (жидкий кристалл 61 представляет собой жидкий кристалл, действующий в режиме MVA).
Сравнивая график на фиг.34 и график на фиг.35, можно видеть, что разность TW между максимальным и минимальным значениями времени отклика изменяется в зависимости от температуры Tp жидкого кристалла (разность TW [MVA, горячий] с высокой температурой Tp жидкого кристалла меньше, чем разность TW [MVA, холодный] с низкой температурой Tp жидкого кристалла). Согласно графику на фиг.34 и графику на фиг.35, время отклика постепенно уменьшается от 0-й градации к 255-й градации (линия графика монотонно снижается в широком диапазоне градации).
В случае, когда разность TW велика на такой линии графика, качество изображения ухудшается в зависимости от характеристик задней подсветки BL при наличии разности между коэффициентом занятости диапазона низкой градации и коэффициентом занятости диапазона высокой градации в изображении (однокадровом изображении).
Например, скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно низка в случае, когда коэффициент занятости диапазона низкой градации высок при низкой температуре Tp жидкого кристалла около 20°C (в сущности, случай изображения, имеющего сравнительно низкую градацию). Контуры повторного изображения могут возникать, когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света для таких молекул 61M жидкого кристалла установлен на низком уровне, согласно фиг.15. Ввиду этого факта, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается высоким во избежание возникновения контуров повторного изображения.
Напротив, в случае высокого коэффициента занятости в диапазоне высокой градации (в сущности, случай изображения, имеющего сравнительно высокую градацию) скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла становится сравнительно высокой. Соответственно, в подобном случае коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света можно устанавливать на низком уровне для повышения качества изображения в отношении резкости и т.п.(в сущности, заметно проявляется эффект включения черного сигнала ШИМ-модуляции света).
В случае, когда коэффициент заполнения изменяется, таким образом, в соответствии с коэффициентом занятости диапазона градации изображения, секция 14 установки коэффициента заполнения получает данные HGM гистограммы от секции 13 вычислительной обработки (этап 55), как показано в логической блок-схеме на фиг.36 (этапы 1-4 такие же, как описано выше). Затем секция 14 установки коэффициента заполнения получает пороговое значение градации (данные порогового значения градации), установленное в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, заранее сохраненной в памяти 17, и определяет, можно ли установить конкретный диапазон градации (этап 56).
Например, в случае, когда температура Tp жидкого кристалла высока, разность TW [MVA, горячий] сравнительно мала, согласно фиг.34. Следовательно, различие во времени отклика, сопровождающее изменение градации при высокой температуре Tp жидкого кристалла, меньше, чем различие во времени отклика, сопровождающее изменение градации при низкой температуре Tp жидкого кристалла.
Соответственно, конкретный диапазон градации (например, диапазон низкой градации), в котором коэффициент заполнения предпочтительно изменяется, не требуется устанавливать с использованием данных HGM гистограммы в случае, когда температура Tp жидкого кристалла высока (Нет на этапе 56), при условии, что различие во времени отклика, сопровождающее изменение градации в случае высокой температуры Tp жидкого кристалла, установлено в допустимых пределах. По этой причине, в подобном случае, секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4).
Напротив, секция 14 установки коэффициента заполнения пытается изменить коэффициент заполнения с использованием данных HGM гистограммы, когда различие во времени отклика, сопровождающее изменение градации в случае низкой температуры Tp жидкого кристалла, установлено вне допустимых пределов, согласно фиг.35 (Да на этапе 56). В частности, секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает конкретный диапазон градации, в котором предпочтительно, чтобы коэффициент заполнения изменялся (этап 57), на основании данных HGM гистограммы и порогового значения градации, установленного в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, хранящейся в памяти 17. Например, в случае, когда температура Tp жидкого кристалла низка (например, около 20°C) в жидком кристалле 61, действующем в режиме MVA, в качестве конкретного диапазона градации устанавливается диапазон от 0-й градации до 128-й градации, согласно фиг.35 (в сущности, в качестве конкретного диапазона градации используется диапазон градации от 0 или более до 128 или менее из всего диапазона градации от 0 или более до 255 или менее).
Секция 14 установки коэффициента заполнения получает коэффициент занятости в изображении (однокадровом изображении) конкретного диапазона градации из данных HGM гистограммы и сравнивает коэффициент занятости и пороговое значение, связанное с коэффициентом занятости конкретного диапазона градации (пороговое значение коэффициента занятости; например, 50%), хранящееся в памяти 17 (этап 58).
В случае, когда коэффициент занятости не равен или не меньше, чем пороговое значение (в сущности, случай, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости; Нет на этапе 58), считается, что изображение имеет низкую градацию и содержит большое количество конкретных диапазонов градации, например, от 0-й градации до 128-й градации. Следовательно, секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает высокий коэффициент заполнения, например, 100%, с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4), во избежание возникновения контуров повторного изображения, например, показанных на фиг.15.
Напротив, в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение (Да на этапе 58), считается, что изображение имеет высокую градацию, которая содержит лишь малое количество конкретных диапазонов градации, например, от 0-й градации до 128-й градации. Следовательно, секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с коэффициентом занятости (этап 59). Это объясняется тем, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения, т.е. коэффициент заполнения, установленный на этапе 4, не изменяется в случае, когда коэффициент занятости высок (в сущности, случай изображения, имеющего низкую градацию).
В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 59), секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом градации (в сущности, данных HGM гистограммы) и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 60). Например, секция 14 установки коэффициента заполнения в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения, действующем в режиме MVA, устанавливает низкий коэффициент заполнения, например, 50%, в случае, когда изображение, имеющее сравнительно высокую градацию, отображается на жидкокристаллической панели 60 отображения (в таблице на фиг.37 показано, что величина коэффициента заполнения соответствует соотношению величин коэффициента занятости). Эта конфигурация позволяет повысить качество изображения в отношении уровня резкости и пр.
С другой стороны, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требует изменения (Нет на этапе 59), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 4).
Другими словами, в блоке 1 управления блок 18 гистограмм генерирует данные HGM гистограммы, которые указывают частотное распределение градации, путем преобразования сигнала изображения в гистограмму. Кроме того, блок 1 управления делит всю градацию данных HGM гистограммы и определяет, превышает ли коэффициент занятости в, по меньшей мере, одном конкретном диапазоне градации из отдельных диапазонов градации пороговое значение коэффициента занятости, или равен или меньше, чем оно.
Коэффициент заполнения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости, устанавливается более высоким, чем коэффициент заполнения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости; и коэффициент заполнения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости, устанавливается меньшим, чем коэффициент заполнения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости (значение AM электрического тока может изменяться в соответствии с изменением коэффициента заполнения).
Вышеописанный конкретный диапазон градации от 0-й градации до 128-й градации и пороговое значение коэффициента занятости 50% для конкретного диапазона градации при температуре Tp жидкого кристалла около 20°C в жидком кристалле 61, действующем в режиме MVA, являются исключительно иллюстративными (может существовать множество конкретных диапазонов градации). Например, по меньшей мере, одно из конкретного диапазона градации и порогового значения коэффициента занятости может изменяться в соответствии с температурными данными термистора 83 панели, т.е. температурой Tp жидкого кристалла. Поэтому конкретный диапазон градации можно устанавливать в случае температуры Tp жидкого кристалла, например, показанный на фиг.34.
Для жидкого кристалла 61, действующего в режиме IPS, разность TW между максимальным и минимальным значениями времени отклика сравнительно мала, согласно обеим фиг.38 и 39, когда температура Tp жидкого кристалла высока (см. фиг.38) и низка (см. фиг.39). (На фиг.38 и 39 показано время отклика, состоящего в изменении наклона молекул 61M жидкого кристалла, когда градация меняется с 0-й градации на другую градацию, таким же образом, как на фиг.34 и 35). В сущности, фиг.38 и 39 имеют более плоские линии графика, чем, например, фиг.35.
Другими словами, различие во времени отклика, сопровождающее изменение градации при высокой и низкой температуре Tp жидкого кристалла, сравнительно мало. Соответственно, может производиться установка конкретного диапазона градации в изображении, и, кроме того, коэффициент заполнения не требуется изменять в соответствии с коэффициентом занятости конкретного диапазона. Однако в ряде случаев коэффициент заполнения может изменяться для согласования с функцией адаптации сигнала изображения.
(Комбинация различных функций)
Вышеописанные функция обработки FRC, функция установки режима просмотра, функция адаптации к окружающим условиям и функция адаптации сигнала изображения могут осуществляться в различных комбинациях. Коэффициент заполнения может изменяться даже в подобных случаях.
Например, секция 14 установки коэффициента заполнения может определять присутствие обработки FRC (этап 61), как показано в логической блок-схеме на фиг.40, после получения утвердительного ответа на этапе 59, в случае, когда коэффициент заполнения изменяется так, чтобы адаптироваться к функции адаптации сигнала изображения, как показано в логической блок-схеме на фиг.36. В случае, когда обработка FRC не выполняется (Нет на этапе 61), секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом градации и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла, на этапе 60 (этап 60).
С другой стороны, когда обработка FRC присутствует, секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с обработкой FRC (этап 62). В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требует изменения (Нет на этапе 62), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом градации и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла, на этапе 60 (этап 60).
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 62), то секция 14 установки коэффициента заполнения затем определяет (этап 63), необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с режимом просмотра (например, уровнем видеосигнала). В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требует изменения (Нет на этапе 63), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом градации, обработки FRC и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 64).
С другой стороны, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 63), секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с данными интенсивности освещения (этап 65). В случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения не требует изменения (Нет на этапе 65), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом градации, обработки FRC, режима просмотра и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 66).
Напротив, в случае, когда секция 14 установки коэффициента заполнения определяет, что непосредственно предшествующий коэффициент заполнения необходимо изменить (Да на этапе 65), то секция 14 установки коэффициента заполнения устанавливает коэффициент заполнения с учетом градации, обработки FRC, режима просмотра, данных интенсивности освещения и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 67).
Другими словами, секция 14 установки коэффициента заполнения изменяет коэффициент заполнения даже в случае, когда функция обработки FRC, функция установки режима просмотра, функция адаптации к окружающим условиям и функция адаптации сигнала изображения осуществляются совместно, как показано в логической блок-схеме на фиг.40 (значение AM электрического тока может соответствовать изменению коэффициента заполнения).
Порядок осуществления функций не ограничивается порядком следования функции адаптации сигнала изображения, функции обработки FRC, функции установки режима просмотра и функции адаптации к окружающим условиям, как показано в логической блок-схеме на фиг.36 и 40; возможна их перестановка. Число комбинаций функций не ограничивается четырьмя функциями, а именно, функцией адаптации сигнала изображения, функцией обработки FRC, функцией установки режима просмотра и функцией адаптации к окружающим условиям; можно использовать три или менее из них или, при наличии различных других функций, можно использовать пять или более функций.
<Примеры численных значений, связанных с коэффициентом заполнения сигнала ШИМ-модуляции света>
Согласно вышеприведенному описанию, 50% и 100% были, в основном, указаны как примеры численных значений коэффициента заполнения. Однако очевидно, что эти численные значения не налагают никаких ограничений.
Например, на фиг.41-44 показаны диаграммы, аналогичные показанным на фиг.14-17 (поэтому скорость прокрутки составляет 32 пикселя/16,7 мс). На фиг.41 показан случай, когда скорость Vr отклика сравнительно низка, и коэффициент заполнения равен 70%, и на фиг.42 показан случай, когда скорость Vr отклика сравнительно низка, и коэффициент заполнения равен 30%. С другой стороны, на фиг.43 показан случай, когда скорость Vr отклика сравнительно высока, и коэффициент заполнения равен 70%, и на фиг.44 показан случай, когда скорость Vr отклика сравнительно высока, и коэффициент заполнения равен 30%. На основании этих диаграмм и фиг.14-17 можно сделать следующие выводы.
Сравнивая фиг.41 и 14, можно видеть, что ступенька в линии графика, которая не показана на фиг.14, отчетливо наблюдается на фиг.41. Другими словами, согласно фиг.41, существуют непрерывные пиксели, имеющие разные величины изменения интегральной яркости (в сущности, наклон линии графика на фиг.14). Однако различие в величине изменения интегральной яркости не столь велико, как на фиг.15. Поэтому контуры повторного изображения не возникают.
Напротив, на фиг.42 различие в величине изменения интегральной яркости больше, чем на фиг.15. Поэтому контуры повторного изображения возникают в большей степени, чем на фиг.15. Следовательно, в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно низка, коэффициент заполнения предпочтительно превышает 50%, более предпочтительно 70% или более и наиболее предпочтительно составляет 100%. Эта конфигурация позволяет предотвратить возникновение контуров повторного изображения.
Сравнивая фиг.43 и 16, можно видеть, что наклон линии графика на фиг.43 больше, чем наклон линии графика на фиг.16 (однако остаточное изображение все еще наблюдается). Кроме того, сравнивая фиг.44 и 17, можно видеть, что наклон линии графика на фиг.44 больше, чем наклон линии графика на фиг.17.
В случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока, из графиков можно видеть, что эффект включения черного отчетливо наблюдается при снижении коэффициента заполнения (повышается качество изображения, например, резкость и т.п.). Другими словами, в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока, коэффициент заполнения предпочтительно составляет 50% или менее и более предпочтительно 30% или менее.
[Вариант осуществления 2]
Опишем вариант осуществления 2. Для элементов, выполняющих такую же функцию, как элементы, используемые в варианте осуществления 1, используются такие же условные обозначения, и их описание опущено.
Согласно варианту осуществления 1, производилось то или иное изменение коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света, или коэффициента заполнения и значения электрического тока сигнала ШИМ-модуляции света для повышения качества изображения. Качество изображения можно повысить с использованием других средств, кроме такого управления. Например, качество изображения можно повысить, изменяя частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света. В связи с этим, ниже описано жидкокристаллическое устройство 90 отображения, предусматривающее такое управление.
<Жидкокристаллическое устройство отображения>
На фиг.45-47 приведены блок-схемы, демонстрирующие различные элементы, связанные с жидкокристаллическим устройством 90 отображения (на фиг.46 и 47 показаны блок-схемы, в которых выделена и показана более подробно часть фиг.45). Одно различие между жидкокристаллическим устройством 90 отображения согласно варианту осуществления 1 и жидкокристаллическим устройством 90 отображения согласно варианту осуществления 2 состоит в том, что установочный сигнал CS для установки частоты возбуждения (частоты FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света) светодиодов 71 поступает от контроллера 30 светодиодов на схему 85 возбуждения светодиодов (см. фиг.45 и 47).
Данные HGM (HGM[S]/HGM[L]) гистограммы секции 13 вычислительной обработки, различные данные, хранящиеся в памяти 17 (данные DM памяти), сигнал MD описания режима, указывающий тип режима просмотра секции 16 установки режима просмотра, температурные данные термистора 83 панели и данные интенсивности освещения от датчика 84 интенсивности освещения окружающего пространства не поступают в секцию 14 установки коэффициента заполнения, но поступают в блок 1 управления (в частности, контроллер 30 светодиодов), согласно фиг.46 и 47. Сигнал (сигнал включения/выключения), указывающий присутствие обработки FRC, поступает от секции 21 обработки FRC в контроллер 30 светодиодов.
В частности, данные HGM гистограммы, данные DM памяти, сигнал MD описания режима, температурные данные, данные интенсивности освещения и сигналы включения/выключения поступают в секцию 41 изменения частоты возбуждения, входящую в состав контроллера 30 светодиодов. Секция 41 изменения частоты возбуждения переключает частоту FQ[PWM] возбуждения на основании температуры Tp жидкого кристалла.
Например, в случае, когда частота кадров жидкокристаллической панели 60 отображения равна 120 Гц и частота FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света также равна 120 Гц (когда коэффициент заполнения равен 50%), контуры повторного изображения возникают с тем большей вероятностью, чем ниже температура Tp жидкого кристалла, согласно фиг.15. Ввиду вышесказанного, секция 14 установки коэффициента заполнения осуществляет управление согласно варианту осуществления 1 для увеличения коэффициента заполнения.
<Повышение качества изображения с использованием частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света для управления световым излучением светодиода>
В случае варианта осуществления 2, коэффициент заполнения не изменяется, и секция 41 изменения частоты возбуждения изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света до частоты, превышающей 120 Гц, например, 480 Гц. Следовательно, свет непрерывно поступает на жидкокристаллическую панель 60 отображения, включая в себя фиксированные промежутки во временной протяженности CW процесса отклика (см. фиг.48B), даже при частоте FQ[PWM] возбуждения 480 Гц, таким же образом, как на фиг.48A (такая же диаграмма, как на фиг.13B), которая соответствует фиг.15. Таким образом, значение яркости поступающего света меньше максимального значения яркости.
Однако, сравнивая фиг.48A и 48B, можно видеть, что количество интервалов высокого значения сигнала ШИМ-модуляции света во временной протяженности CW процесса отклика возрастает в случае частоты FQ[PWM] возбуждения 480 Гц по сравнению с частотой FQ[PWM] возбуждения 120 Гц.
Когда граница между черным изображением и белым изображением движется согласно фиг.12B-12E, интегральная яркость, которая соответствует окрестности границы, показана на графике фиг.49 (скорость прокрутки равна 32 пикселя/16,7 мс). Другими словами, вблизи границы существуют пиксели, которые принимают недостаточно света для формирования совершенно белого изображения.
Такие пиксели, которые непрерывно появляются в диапазоне PA пикселей [50L-480], распознаются как проблемные пиксели (см. диаграмму изображения). В частности, переключение с черного изображения на белое изображение не выполняется на высокой скорости, и пиксели, в которых величина изменения интегральной яркости отличается, включаются в диапазон PA пикселей [50L-480] (в сущности, наклон графика на фиг.49).
Однако количество интервалов высокого значения в сигнале ШИМ-модуляции света во временной протяженности CW процесса отклика велико в случае фиг.49, который отличается от случая фиг.15. Следовательно, количество ступенек в линии графика на фиг.49 вследствие величины изменения интегральной яркости больше, чем количество ступенек в линии графика на фиг.15. В этой конфигурации линия графика на фиг.49, искусственно, такая же, как линия графика на фиг.14. Поэтому в случае, представленном на фиг.49, возникают только остаточные изображения, а не контуры повторного изображения. Другими словами, удается подавить основной источник контуров повторного изображения, которые обеспечивают наибольшее ухудшение качества изображения.
<<Изменение частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света>>
В свете вышеописанного результата фиг.49, частота FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света может изменяться в соответствии со скоростью Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения, что позволяет отражать характеристики отклика молекул 61M жидкого кристалла и повышать качество изображения, показанное в жидкокристаллической панели 60 отображения (например, повышать уровень резкости и пр., одновременно препятствуя возникновению контуров повторного изображения).
Другими словами, светодиоды 71 можно возбуждать на сравнительно низкой частоте FQ[PWM] возбуждения в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока, что показано в таблице на фиг.50. С другой стороны, светодиоды 71 можно возбуждать на сравнительно высокой частоте FQ[PWM] возбуждения в случае, когда скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно низка.
Согласно описанию варианта осуществления 1, пороговое значение (пороговое значение данных времени отклика), которое определяет, высока или низка скорость Vr отклика, устанавливается произвольно. Поэтому таблицы на фиг.51 и 52 были составлены с использованием стрелок по аналогии с фиг.20 и 21.
Другими словами, существует, по меньшей мере, одно произвольное пороговое значение, множество произвольных диапазонов скоростей Vr отклика устанавливается с использованием порогового(ых) значения(й) в качестве границы, и частота FQ[PWM] возбуждения может изменяться для каждого диапазона. В этой конфигурации скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла делится на интервалы, и повышение качества изображения гарантируется в соответствии с интервалами.
В частности, частота FQ[PWM] возбуждения может изменяться для каждого диапазона скорости Vr отклика, так что формируется обратное соотношение с соотношением величин, связанных с диапазоном множества скоростей Vr отклика. Например, в случае, когда численное значение скорости Vr отклика равно Vr1, которое является малым значением, частота FQ[PWM] возбуждения становится FQ[PWM] 2, которая является большим значением; и в случае, когда численное значение скорости Vr отклика равно Vr2, которое является большим значением, частота FQ[PWM] возбуждения становится FQ[PWM] 1, которая является малым значением, согласно фиг.51 (соотношение величин значений данных скоростей Vr отклика представляет собой Vr1<Vr2, и соотношение величин значений данных частоты FQ[PWM] возбуждения представляет собой FQ[PWM] 1<FQ[PWM] 2).
Одной причиной флуктуаций скорости Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла в единичном жидкокристаллическом устройстве 90 отображения является температура Tp молекул 61M жидкого кристалла. Ввиду этого факта, таблица на фиг.53 представляет случай, когда соотношение величин значений данных температуры Tp добавляется в таблицу на фиг.52. В жидкокристаллическом устройстве 90 отображения блок 1 управления действует, например, следующим образом для получения значения данных скорости Vr отклика из температуры Tp молекул 61M жидкого кристалла.
В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения контроллера 30 светодиодов, входящего в состав блока 1 управления, получает данные измерения температуры (температурные данные) от термистора 83 панели, согласно фиг.47. Секция 41 изменения частоты возбуждения получает одну порцию данных DM памяти, хранящуюся в памяти 17.
В частности, данные DM памяти представляют собой таблицу данных скоростей Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла, которые зависят от температуры жидкого кристалла 61 (температуры Tp жидкого кристалла). Другими словами, секция 41 изменения частоты возбуждения получает скорость Vr отклика путем корреляции температурных данных термистора 83 панели и температуры Tp жидкого кристалла из таблицы данных.
Секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света, которая соответствует полученной скорости Vr отклика. Способ установки частоты FQ[PWM] возбуждения не имеет конкретных ограничений. Возможна конфигурация, в которой, например, секция 41 изменения частоты возбуждения получает скорость Vr отклика, затем выполняет внутреннюю обработку для генерации установочного сигнала CS и устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения; и, в порядке другого примера, сохраняет во внутренней памяти таблицу данных частоты FQ[PWM] возбуждения, которая зависит от скорости Vr отклика, генерирует установочный сигнал CS с использованием таблицы данных и устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения.
<<Другие факторы>>
Согласно описанию варианта осуществления 1, жидкокристаллическое устройство 90 отображения может включать в себя функцию адаптации сигнала изображения, функцию обработки FRC, функцию установки режима просмотра и функцию адаптации к окружающим условиям.
Возможны случаи, когда частота FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света, предпочтительно, изменяется в соответствии с этими различными функциями. Например, секция 41 изменения частоты возбуждения контроллера 30 светодиодов получает температурные данные термистора 83 панели (этап 101) и получает скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла (этап 102), как показано в логической блок-схеме на фиг.54.
Ввиду вышесказанного, секция 41 изменения частоты возбуждения определяет скорость Vr отклика (данные времени отклика). В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, нужно ли изменять установку частоты FQ[PWM] возбуждения в соответствии с тем, осуществляются ли различные функции (этап 103). Например, в случае, когда можно получить эффект включения черного (Нет на этапе 103), когда скорость Vr отклика высока и частота FQ[PWM] возбуждения установлена низкой независимо от того, осуществляются ли различные функции, секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения равной, например, 120 Гц с учетом скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104). В этой конфигурации улучшаются характеристики видеоизображения и пр., связанные с качеством изображения.
Однако в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что установка частоты FQ[PWM] возбуждения предпочтительно изменяется вследствие осуществления различных функций (Да на этапе 103), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом различных функций. Эта конфигурация позволяет уверенно гарантировать повышение качества изображения.
(Функция адаптации сигнала изображения)
Например, секция 41 изменения частоты возбуждения может принимать решения, которые соответствуют яркости и т.п.сигнала изображения (среднему уровню ASL сигнала и т.п.). Обычно время пребывания светодиодов 71 во включенном состоянии устанавливается коротким (в сущности, низкий коэффициент заполнения) в случае, когда, например, коэффициент занятости диапазона низкой градации высок (в сущности, случай изображения, имеющего сравнительно низкую градацию) в единичном кадре изображения. Напротив, время пребывания светодиодов 71 во включенном состоянии устанавливается длительным (в сущности, высокий коэффициент заполнения) в случае, когда, например, коэффициент занятости диапазона низкой градации низок (в сущности, случай изображения, имеющего сравнительно высокую градацию) в единичном кадре изображения.
Следовательно, в случае, когда изображение имеет сравнительно высокую градацию, молекулы 61M жидкого кристалла с временной протяженностью CW процесса отклика более заметны в отношении света от светодиодов 71 (т.е. задней подсветки BL), и, в результате, могут возникать контуры повторного изображения и остаточные изображения и т.п.
В связи с этим, частота FQ[PWM] возбуждения изменяется в соответствии с коэффициентом занятости диапазона градации изображения, как показано в логической блок-схеме на фиг.54. В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения получает данные HGM гистограммы от секции 13 вычислительной обработки (этап 105). Затем секция 41 изменения частоты возбуждения получает пороговое значение градации (данные порогового значения градации), установленное в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, заранее сохраненной в памяти 17, и определяет, можно ли установить конкретный диапазон градации (этап 106).
Это объясняется тем, что, согласно описанию варианта осуществления 1, возможны случаи, когда различие во времени отклика, сопровождающее изменение градации, когда температура Tp жидкого кристалла является высокой температурой, устанавливается в допустимых пределах; например, согласно фиг.34.
Таким образом, в случае, когда температура Tp жидкого кристалла высока, нет необходимости устанавливать конкретный диапазон градации, в котором частота FQ[PWM] возбуждения, предпочтительно, изменяется с использованием данных HGM гистограммы (Нет на этапе 106). Соответственно, в подобном случае, секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104).
Напротив, когда различие во времени отклика, сопровождающее изменение градации, когда температура Tp жидкого кристалла является низкой температурой, устанавливается вне допустимых пределов, секция 41 изменения частоты возбуждения изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения с использованием данных HGM гистограммы (Да на этапе 106).
В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает конкретный диапазон градации, в котором частота FQ[PWM] возбуждения, предпочтительно, изменяется, на основании данных HGM гистограммы и порогового значения градации, установленного в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, хранящейся в памяти 17 (этап 107). Например, в случае, когда температура Tp жидкого кристалла низка (например, около 20°C), при том что жидкий кристалл 61 действует в режиме MVA, в качестве конкретного диапазона градации устанавливается диапазон от 0-й градации до 128-й градации, согласно фиг.35.
Секция 41 изменения частоты возбуждения, кроме того, получает коэффициент занятости в изображении, имеющем конкретный диапазон градации (однокадровом изображении), и проводит сравнение коэффициента занятости и порогового значения, связанного с коэффициентом занятости (порогового значения коэффициента занятости; например, 50%) конкретного диапазона градации, хранящегося в памяти 17 (этап 108).
В случае, когда коэффициент занятости не равен или не меньше, чем пороговое значение (в сущности, случай, когда коэффициент занятости больше порогового значения коэффициента занятости; Нет на этапе 108), считается, что изображение имеет низкую градацию и содержит большое количество конкретных диапазонов градации, например, от 0-й градации до 128-й градации. Следовательно, коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света для изображения с низкой градацией меньше, чем коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света для изображения с высокой градацией.
Соответственно, менее вероятно, что молекулы 61M жидкого кристалла, во временной протяженности CW процесса отклика, станут более заметными в отношении света от светодиодов 71, в результате чего уменьшается вероятность возникновения контуров повторного изображения и остаточных изображений и т.п.В связи с этим, частота FQ[PWM] возбуждения, с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла, устанавливается, например, равной 120 Гц секцией 41 изменения частоты возбуждения (этап 104).
Напротив, в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение (Да на этапе 108), считается, что изображение имеет высокую градацию и содержит лишь малое количество конкретных диапазонов градации, например, от 0-й градации до 128-й градации. Следовательно, секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с коэффициентом занятости (этап 109). Это объясняется тем, что возможны случаи, когда непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения, т.е. частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на этапе 104, не изменяется относительно частоты FQ[PWM] возбуждения в случае, когда коэффициент занятости высок (в сущности, случай изображения, имеющего низкую градацию).
В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 109), секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом градации (в сущности, данных HGM гистограммы) и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 110).
Например, секция 41 изменения частоты возбуждения в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения, действующем в режиме MVA, устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения равной, например, 480 Гц в случае, когда изображение, имеющее сравнительно высокую градацию, отображается на жидкокристаллической панели 60 отображения (в таблице на фиг.55 показано, что величина частоты FQ[PWM] возбуждения стремится соответствовать соотношению величин коэффициента занятости). Эта конфигурация позволяет предотвратить возникновение контуров повторного изображения, даже если коэффициент заполнения выше, чем в изображении с низкой градацией, поскольку изображение имеет высокую градацию.
С другой стороны, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 109), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104).
Другими словами, в блоке 1 управления блок 18 гистограмм генерирует данные HGM гистограммы, которые указывают частотное распределение градации, путем преобразования сигнала изображения в гистограмму. Кроме того, блок 1 управления делит всю градацию данных HGM гистограммы и определяет, превышает ли коэффициент занятости в, по меньшей мере, одном конкретном диапазоне градации из отдельных диапазонов градации пороговое значение коэффициента занятости, или равен или меньше, чем оно.
Частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости, устанавливается меньшей, чем частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости; и частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости, устанавливается большей, чем частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости.
Вышеописанный конкретный диапазон градации от 0-й градации до 128-й градации и пороговое значение коэффициента занятости 50% для конкретного диапазона градации при температуре Tp жидкого кристалла около 20°C в жидком кристалле 61, действующем в режиме MVA, являются исключительно иллюстративными, таким же образом, как в варианте осуществления 1 (может существовать множество конкретных диапазонов градации). Вышеописанные частоты FQ[PWM] возбуждения 480 Гц и 120 Гц являются исключительно иллюстративными.
В случае жидкого кристалла 61, действующего в режиме IPS, может производиться конкретный диапазон градации в изображении, и частота FQ[PWM] возбуждения может изменяться в соответствии с коэффициентом занятости конкретного диапазона градации таким же образом, как в варианте осуществления 1, согласно фиг.38 и 39. Однако, в зависимости от случая, частота FQ[PWM] возбуждения может изменяться в соответствии с функцией адаптации сигнала изображения.
(Функция обработки FRC)
Например, секция 41 изменения частоты возбуждения может определять, присутствует ли обработка FRC (этап 125), как показано в логической блок-схеме на фиг.56 (этапы 101-104 такие же, как описано выше). В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения принимает сигнал (сигнал включения/выключения), указывающий присутствие обработки FRC, от секции 21 обработки FRC контроллера 20 ЖКД.
В случае, когда обработка FRC выполняется (Нет на этапе 125), изменение изображения между кадрами становится сравнительно более детальным, и вероятность того, что наклон молекул 61M жидкого кристалла во временной протяженности CW процесса отклика будет заметен, уменьшается. Соответственно, секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает такую же частоту FQ[PWM] возбуждения, как частота FQ[PWM] возбуждения с учетом скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла, для улучшения характеристик видеоизображения (этап 104).
Напротив, в случае, когда обработка FRC не выполняется (Да на этапе 125), секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с обработкой FRC (этап 126). Это объясняется тем, что возможны случаи, когда непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения, т.е. частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на этапе 104, не изменяется относительно частоты FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка FRC выполняется.
В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 126), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом обработки FRC и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 127). Например, секция 41 изменения частоты возбуждения увеличивает частоту FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка FRC отсутствует (в таблице на фиг.57 показано, что величина частоты FQ[PWM] возбуждения соответствует присутствию обработки FRC). Эта конфигурация позволяет предотвратить возникновение контуров повторного изображения.
С другой стороны, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 126), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.45, включает в себя секцию 21 обработки FRC для выполнения обработки управления частотой кадров, и блок 1 управления в частности, секция 41 изменения частоты возбуждения) изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с присутствием обработки FRC секцией 21 обработки FRC. Частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка FRC присутствует, меньше, чем частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка FRC отсутствует (см. фиг.57).
(Функция установки режима просмотра)
Секция 41 изменения частоты возбуждения может принимать решения, которые соответствуют установке режима просмотра. В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения принимает сигнал MD описания режима, указывающий тип режима просмотра, например, естественный режим, имеющий сравнительно низкий уровень видеосигнала, от секции 16 установки режима просмотра секции 10 обработки сигнала изображения.
Секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения (этап 135) в соответствии с уровнем видеосигнала, как показано в логической блок-схеме на фиг.58 (этапы 101-104 такие же, как описано выше). Это объясняется тем, что возможны случаи, когда непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения, т.е. частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на этапе 104, не изменяется относительно частоты FQ[PWM] возбуждения в случае, когда уровень видеосигнала низок.
В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 135), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом уровня видеосигнала и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 136). Например, секция 41 изменения частоты возбуждения увеличивает частоту FQ[PWM] возбуждения в случае, когда установлен естественный режим (в таблице на фиг.59 показано, что величина частоты FQ[PWM] возбуждения соответствует соотношению величин уровня видеосигнала). Эта конфигурация позволяет предотвратить возникновение контуров повторного изображения.
С другой стороны, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 135), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104).
Другими словами, блок 1 управления включает в себя секцию 16 установки режима просмотра для переключения режима просмотра жидкокристаллической панели 60 отображения, и, в случае, когда секция 16 установки режима просмотра переключает режим просмотра, блок 1 управления (в частности, секция 41 изменения частоты возбуждения) изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с выбранным режимом просмотра.
Примером такого изменения частоты FQ[PWM] возбуждения является случай, когда частота FQ[PWM] возбуждения изменяется для каждого выбранного режима просмотра (см. фиг.59), чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней (соотношением величин) уровня видеосигнала во множестве режимов просмотра, в случае, когда секция 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем видеосигнала и режим просмотра с низким уровнем видеосигнала в соответствии с уровнем видеосигнала данных изображения.
Секция 41 изменения частоты возбуждения может принимать решение, которое соответствует установке режима просмотра, в котором коэффициент контрастности отличается. В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения принимает сигнал MD описания режима, указывающий тип режима просмотра, от секции 16 установки режима просмотра, например, сигнал, указывающий режим кино, имеющий сравнительно низкий коэффициент контрастности.
Секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, необходимо ли изменить непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с коэффициентом контрастности (этап 145), как показано в логической блок-схеме на фиг.60 (этапы 101-104 такие же, как описано выше). Это объясняется тем, что возможны случаи, когда непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения, т.е. частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на этапе 104, не изменяется относительно частоты FQ[PWM] возбуждения в случае, когда коэффициент контрастности низок.
В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 145), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом коэффициента контрастности и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 146). Например, секция 41 изменения частоты возбуждения увеличивает частоту FQ[PWM] возбуждения в случае, когда установлен режим кино (в таблице на фиг.61 показано, что величина частоты FQ[PWM] возбуждения соответствует соотношению величин коэффициента контрастности). Эта конфигурация позволяет предотвратить возникновение контуров повторного изображения.
С другой стороны, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 145), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104).
Другими словами, в случае, когда секция 16 установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем контрастности и режим просмотра с низким уровнем контрастности в соответствии с уровнем контрастности данных изображения, частота FQ[PWM] возбуждения изменяется для каждого выбранного режима просмотра (см. фиг.61), чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней (соотношением величин) уровня контрастности во множестве режимов просмотра.
Существует много различных режимов просмотра, и секция 41 изменения частоты возбуждения может устанавливать частоту FQ[PWM] возбуждения, комбинируя различные режимы. Например, секция 41 изменения частоты возбуждения принимает сигнал MD описания режима, указывающий тип режима просмотра, например, сигнал, указывающий естественный режим, имеющий сравнительно низкий уровень видеосигнала, и режим кино, имеющий сравнительно низкий коэффициент контрастности, от секции 16 установки режима просмотра.
Секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии, например, с уровнем видеосигнала (этап 135), как показано в логической блок-схеме на фиг.62 (этапы 1-4 такие же, как описано выше). В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 135), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104).
С другой стороны, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 135), то секция 41 изменения частоты возбуждения затем определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с коэффициентом контрастности (этап 156). В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 156), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом уровня видеосигнала, коэффициента контрастности и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 157).
Напротив, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 156), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом уровня видеосигнала и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 136).
В логической блок-схеме на фиг.62 в первую очередь учитывается уровень видеосигнала, а затем коэффициент контрастности, но этот порядок может быть изменен.
(Функция адаптации к окружающим условиям)
Секция 41 изменения частоты возбуждения может принимать решения, которые соответствуют уровню освещенности окружающего пространства, в котором располагаются молекулы 61M жидкого кристалла. В частности, секция 41 изменения частоты возбуждения принимает данные интенсивности освещения от датчика 84 интенсивности освещения окружающего пространства (в сущности, информацией, используемой секцией 41 изменения частоты возбуждения для определения уровня освещенности места, где располагается жидкокристаллическое устройство 90 отображения, является интенсивность освещения, измеряемая датчиком 84 интенсивности освещения окружающего пространства для измерения интенсивности внешнего освещения).
Секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения (этап 165) в соответствии с данными интенсивности освещения, как показано в логической блок-схеме на фиг.63 (этапы 1-4 такие же, как описано выше). Это объясняется тем, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения, т.е. частота FQ[PWM] возбуждения, установленная на этапе 104, не изменяется относительно частоты FQ[PWM] возбуждения в случае, когда данные интенсивности освещения велики (в сущности, в случае сравнительно яркого окружающего пространства).
В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 165), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом данных интенсивности освещения и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 166). Например, секция 41 изменения частоты возбуждения увеличивает частоту FQ[PWM] возбуждения в случае, когда жидкокристаллическое устройство 90 отображения располагается в сравнительно темных окружающих условиях (в таблице на фиг.64 показано, что величина частоты FQ[PWM] возбуждения соответствует соотношению величин данных интенсивности освещения). Эта конфигурация позволяет предотвратить возникновение контуров повторного изображения.
Напротив, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 165), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом только скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 104).
Другими словами, блок 1 управления, показанный на фиг.45, получает данные интенсивности внешнего освещения и изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с данными интенсивности освещения. Частота FQ[PWM] возбуждения изменяется для каждого диапазона данных интенсивности освещения так, чтобы формировать обратное соотношение с соотношением величин значений данных во множестве диапазонов данных интенсивности освещения (см. фиг.64).
(Комбинация различных функций)
Вышеописанные функция адаптации сигнала изображения, функция обработки FRC, функция установки режима просмотра и функция адаптации к окружающим условиям могут осуществляться в различных комбинациях. Частота FQ[PWM] возбуждения может изменяться даже в подобных случаях.
Например, секция 41 изменения частоты возбуждения может определять присутствие функции адаптации сигнала изображения, как показано в логической блок-схеме на фиг.65, после получения утвердительного ответа на этапе 165, в случае, когда частота FQ[PWM] возбуждения изменяется так, чтобы адаптироваться к функции адаптации к окружающим условиям, как показано в логической блок-схеме на фиг.63. Другими словами, секция 41 изменения частоты возбуждения получает данные HGM гистограммы от секции 13 вычислительной обработки (этап 171) и, кроме того, получает пороговое значение градации (данные порогового значения градации), установленное в соответствии с температурой Tp жидкого кристалла, заранее сохраненной в памяти 17, и определяет, можно ли установить конкретный диапазон градации (этап 172).
В случае, когда определено, что конкретный диапазон градации не требуется устанавливать (Нет на этапе 172), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом данных интенсивности освещения и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 166).
С другой стороны, в случае, когда конкретный диапазон градации можно установить (Да на этапе 172), секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает конкретный диапазон градации (этап 173) и, кроме того, получает коэффициент занятости в изображении (однокадровом изображении) конкретного диапазона градации. Производится сравнение коэффициента занятости и порогового значения, связанного с коэффициентом занятости конкретного диапазона градации, хранящегося в памяти 17 (этап 174).
В случае, когда коэффициент занятости не равен или не меньше, чем пороговое значение (Нет на этапе 174), считается, что изображение имеет низкую градацию и содержит большое количество конкретных диапазонов градации, например, от 0-й градации до 128-й градации. Менее вероятно, что молекулы 61M жидкого кристалла, во временной протяженности CW процесса отклика, станут более заметными в отношении света от светодиодов 71, в результате чего уменьшается вероятность возникновения контуров повторного изображения и остаточных изображений и т.п. В связи с этим, секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом данных интенсивности освещения и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 166).
Напротив, в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение (Да на этапе 174), считается, что изображение имеет высокую градацию и содержит лишь малое количество конкретных диапазонов градации, например, от 0-й градации до 128-й градации. Следовательно, секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения в соответствии с коэффициентом занятости (этап 175).
В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 175; продолжение логической блок-схемы на фиг.66), то секция 41 изменения частоты возбуждения определяет присутствие обработки FRC (этап 176). В случае, когда обработка FRC не выполняется (Нет на этапе 176), секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом данных интенсивности освещения, градации и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 177).
С другой стороны, секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, требуется ли изменять непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения в случае, когда обработка FRC выполняется (этап 178). В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 178), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом данных интенсивности освещения, градации и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 177).
С другой стороны, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 178), то секция 41 изменения частоты возбуждения затем определяет (этап 179), необходимо ли изменять непосредственно предшествующий коэффициент заполнения в соответствии с режимом просмотра (например, уровнем видеосигнала). В случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующая частота FQ[PWM] возбуждения не требует изменения (Нет на этапе 179), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом данных интенсивности освещения, градации, обработки FRC и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 180).
Напротив, в случае, когда секция 41 изменения частоты возбуждения определяет, что непосредственно предшествующую частоту FQ[PWM] возбуждения необходимо изменить (Да на этапе 179), то секция 41 изменения частоты возбуждения устанавливает частоту FQ[PWM] возбуждения с учетом данных интенсивности освещения, градации, обработки FRC, режима просмотра, данных интенсивности освещения и скорости Vr отклика, которая соответствует температуре Tp жидкого кристалла (этап 181).
Секция 41 изменения частоты возбуждения изменяет частоту FQ[PWM] возбуждения даже в случае, когда функция адаптации к окружающим условиям, функция адаптации сигнала изображения, функция обработки FRC и функция установки режима просмотра осуществляются совместно, как показано в логических блок-схемах на фиг.63, 65 и 66.
Порядок осуществления функций не ограничивается порядком следования функции адаптации к окружающим условиям, функции адаптации сигнала изображения, функции обработки FRC и функции установки режима просмотра, как показано в логической блок-схеме на фиг.63, 65 и 66; возможна их перестановка. Число комбинаций функций также не ограничено четырьмя функциями, а именно, функцией адаптации к окружающим условиям, функцией адаптации сигнала изображения, функцией обработки FRC и функцией установки режима просмотра; можно использовать три или менее из них или, при наличии различных других функций, можно использовать пять или более функций.
<<Численные значения частоты возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света>>
Ранее, 120 Гц и 480 Гц были упомянуты как иллюстративные частоты FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в случае частоты кадров 120 Гц, согласно фиг.67 (коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света на фиг.67 равен 40%). Однако это не налагает никаких ограничений.
Например, частота FQ[PWM] возбуждения может иметь значение, большее 120 Гц, но меньшее 480 Гц, например, 240 Гц или 360 Гц; или значение, превышающее 480 Гц (т.е. частота FQ[PWM] возбуждения должна быть равна или больше, чем частота кадров). Однако, предпочтительно, чтобы частота FQ[PWM] возбуждения составляла целое кратное частоты кадров, поскольку это облегчает синхронизацию частоты кадров и частоты FQ[PWM] возбуждения друг с другом.
Предполагая, что чрезмерного ухудшения качества изображения не происходит, можно использовать частоту FQ[PWM] возбуждения, которая меньше частоты кадров. Например, для жидкокристаллических панелей 60 отображения, возбуждаемых на частоте 240 Гц, которые активно завоевывают рынок, частота FQ[PWM] возбуждения 120 Гц для светодиодов 71 является приемлемой.
В случаях, подобных этому, блок 1 управления будет согласовывать интервал низкого уровня сигнала ШИМ-модуляции света с интервалом, равным, по меньшей мере, одному кадру в непрерывных кадрах. Это делается для того, чтобы не возникало чрезмерного ухудшения качества изображения.
Частота FQ[PWM] возбуждения светодиодов 71 для жидкокристаллической панели 60 отображения, возбуждаемой на частоте кадров 120 Гц, может составлять 60 Гц (см. фиг.67). Причина в том, что в случае такой частоты FQ[PWM] возбуждения 60 Гц, несмотря на некоторое заметное мерцание, заметно проявляется эффект включения черного (мерцание незаметно в случае частот FQ[PWM] возбуждения 120 Гц и 480 Гц).
Согласно фиг.48B, предпочтительно, чтобы хронирование окончания в течение единичного кадрового интервала и хронирование окончания интервала высокого уровня в сигнале ШИМ-модуляции света было синхронизировано (на частоте кадров 120 Гц жидкокристаллической панели 60 отображения единичный промежуток между пунктирными линиями, параллельными оси времени, на чертеже составляет один кадр).
Таким образом, в сравнении с фиг.13A-13D, интервал низкого уровня сигнала ШИМ-модуляции света соответствует временной протяженности, в которой молекулы 61M жидкого кристалла начинают отклоняться (начальный период во временной протяженности CW процесса отклика), и свет светодиода 71 не поступает. По этой причине степень ухудшения качества изображения, вызванного изменением наклона молекул 61M жидкого кристалла, минимизируется.
[Другие варианты осуществления]
Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления; возможны различные модификации без отклонения от сущности настоящего изобретения.
<<Возбуждение с перевозбуждением>>
Например, для повышения скорости Vr отклика жидких кристаллов 61 в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения на жидкие кристаллы 61 можно подавать напряжение перевозбуждения. В частности, согласно фиг.68A (такой же чертеж, как на фиг.13B), даже в случае сравнительно низкой скорости Vr отклика, при подаче напряжения перевозбуждения (OD) на жидкие кристаллы 61 результат будет напоминать результат, показанный верхним графиком на фиг.68B.
Для подробного описания, как явствует из сравнения скорости Vr отклика на фиг.68B и скорости Vr отклика на фиг.68A, скорость Vr отклика на фиг.68B, соответствующая первой половине временной протяженности CW процесса отклика, резко возрастает по сравнению со скоростью Vr отклика на фиг.68A; и далее, скорость Vr отклика на фиг.68B, соответствующая второй половине временной протяженности CW процесса отклика, несколько возрастает по сравнению со скоростью Vr отклика на фиг.68A (т.е. линия графика на верхнем графике фиг.68B демонстрирует превышение в первой половине временной протяженности CW процесса отклика).
Таким образом, значение яркости во временной протяженности CW процесса отклика выше по сравнению со значением яркости на нижнем графике на фиг.68A, что показывает нижний график на фиг.68B. По этой причине, согласно фиг.15, контуры повторного изображения и пр. обычно не возникают.В частности, можно добиться повышенного качества изображения (например, повышенного качества изображения видео в отношении уровня резкости), несмотря на то, что блок 1 управления превышает напряжение, подаваемое на жидкие кристаллы 61, в зависимости от скорости отклика молекул 61M жидкого кристалла в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения.
Таким образом, блок 1 управления включает в себя функцию превышения напряжения, подаваемого на жидкие кристаллы 61. Затем блок 1 управления изменяет коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света в зависимости от присутствия перевозбуждения. В случае, когда осуществляется процесс перевозбуждения, коэффициент заполнения ниже по сравнению с коэффициентом заполнения в случае, когда процесс перевозбуждения не осуществляется (значение AM тока также может изменяться в зависимости от изменения коэффициента заполнения).
Кроме того, блок 1 управления может изменять частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в зависимости от присутствия перевозбуждения. Частота FQ[PWM] возбуждения в случае, когда осуществляется процесс перевозбуждения, ниже по сравнению с частотой FQ[PWM] возбуждения в случае, когда процесс перевозбуждения не осуществляется. Повышение качества изображения жидкокристаллического устройства 90 отображения может обеспечиваться блоком 1 управления, использующим любое из этих средств управления.
<<Жидкокристаллическое устройство отображения>>
Согласно варианту осуществления 1, секция 14 установки коэффициента заполнения и секция 15 установки значения электрического тока входят в состав секции 10 обработки сигнала изображения в блоке 1 управления. Однако они могут входить в состав контроллера 30 светодиодов, а не секции 10 обработки сигнала изображения. В частности, используя секцию 14 установки коэффициента заполнения и секцию 15 установки значения электрического тока, контроллер 30 светодиодов может изменять коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света или коэффициент заполнения и значение электрического тока.
Согласно варианту осуществления 2, секция 41 изменения частоты возбуждения входит в состав контроллера 30 светодиодов. Однако она может входить в состав секции 10 обработки сигнала изображения, а не контроллера 30 светодиодов. В частности, используя секцию 41 изменения частоты возбуждения, секция 10 обработки сигнала изображения может изменять частоту FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света.
Согласно вышеприведенному описанию, блок 1 управления принимает видео/аудиосигнал, например, сигнал телевещания, и сигнал изображения в сигнале, обработанном секцией 102 обработки сигнала изображения. По этой причине приемное устройство, установленное в подобном жидкокристаллическом устройстве 90 отображения, можно называть телевизионным приемным устройством (так называемым жидкокристаллическим телевизором). Однако сигнал изображения, обрабатываемый жидкокристаллическим устройством 90 отображения, не ограничивается телевещанием. Например, приемлем также сигнал изображения, записанный на носителе записи для видеозаписи контента, например, кинофильма и т.п., или сигнал изображения, передаваемый через интернет.
Таким образом, секция 14 установки коэффициента заполнения, секция 15 установки значения электрического тока и секция 41 изменения частоты возбуждения могут располагаться где угодно в блоке 1 управления и иметь конструкцию, обеспечивающую наиболее эффективную работу (т.е. существует высокая степень свободы в конструкции блока 1 управления).
На фиг.69 показан график, являющийся компиляцией графиков, относящихся к окрестности границы между черным изображением и белым изображением, отображаемых на жидкокристаллической панели 60 отображения, упомянутых в порядке примера в описании вариантов осуществления 1 и 2 (график стандартной яркости, где по горизонтальной оси отложена позиция пикселя в горизонтальном направлении HL в жидкокристаллической панели 60 отображения, и по вертикальной оси отложена интегральная яркость, нормированная по максимальному значению). (В частности, на фиг.69 показан график, полученный компиляцией фиг.14-17, фиг.41-44 и фиг.49).
Из этого графика можно видеть, что жидкокристаллическое устройство 90 отображения устроено так, что в случае высокой скорости Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла черный включается путем снижения коэффициента заполнения, тогда как в случае низкой скорости Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла контуры повторного изображения подавляются путем повышения коэффициента заполнения. Во избежание возникновения контуров повторного изображения, жидкокристаллическое устройство 90 отображения увеличивает частоту сигнала ШИМ-модуляции света FQ[PWM] светодиодов 71 до более высокого значения, чем частота возбуждения (частота кадров) жидкокристаллической панели 60 отображения.
В частности, жидкокристаллическое устройство 90 отображения может иметь, по меньшей мере, одну из функции для изменения коэффициента заполнения, связанного с сигналом ШИМ-модуляции света, описанной согласно варианту осуществления 1, или коэффициента заполнения и значения электрического тока сигнала ШИМ-модуляции света; и функции изменения частоты FQ[PWM] возбуждения, связанной с сигналом ШИМ-модуляции света, описанной согласно варианту осуществления 2.
<<Локальное затемнение>>
На фиг.70 показан покомпонентный вид в перспективе жидкокристаллического устройства 90 отображения. Показано, что жидкокристаллическое устройство 90 отображения включает в себя блок 70 задней подсветки с множеством светодиодов 71, выполненный в виде матрицы. Блок 1 управления может управлять всеми светодиодами 71 совместно, но это не является ограничением; можно управлять световым излучением отдельных светодиодов 71 (этот метод называется локальным затемнением).
Кроме того, блок 1 управления может делить множество светодиодов 71 и управлять световым излучением отдельных светодиодов 71 по одному или в множестве (см. разделение пунктирными линиями. Отдельные светодиоды 71 именуются отдельным источником Gr света). В частности, в этом блоке 70 задней подсветки светодиоды 71 размещены так, чтобы иметь возможность частично подавать свет на поверхность жидкокристаллической панели 60 отображения.
В жидкокристаллическом устройстве 90 отображения, аналогичном описанному согласно варианту осуществления 1, блок 1 управления может изменять коэффициент заполнения или коэффициент заполнения и значение электрического тока каждого из отдельных светодиодов 71. Аналогично, в жидкокристаллическом устройстве 90 отображения, аналогичном описанному согласно варианту осуществления 2, блок 1 управления может изменять частоту FQ[PWM] возбуждения каждого из отдельных светодиодов 71.
Например, в случае, когда количество отдельных светодиодов 71 (отдельных источников Gr света) велико, светодиоды 71 могут излучать линейный свет в плоскости жидкокристаллической панели 60 отображения, излучать свет в соответствии с блоками, полученными упорядоченным делением внутренней части плоскости, или излучать свет в соответствии с частичной областью в плоскости.
Пример, аналогичный показанному на фиг.71, можно рассматривать как подробный пример. В жидкокристаллической панели 60 отображения, показанной вверху на фиг.71, изображение высокой яркости (например, белое изображение; ОБЛАСТЬ 1) отображается в центре, тогда как изображение низкой яркости (например, серое изображение; ОБЛАСТЬ 2) отображается в остальной части жидкокристаллической панели 60 отображения. Светодиод 71 блока 70 задней подсветки, соответствующего такой жидкокристаллической панели 60 отображения, показан внизу фиг.71.
Среди светодиодов 71 блока 70 задней подсветки группа светодиодов 71, соответствующих ОБЛАСТИ 1 (Gr1; светодиоды 71 с перекрестной штриховкой), устанавливается, например, на частоту FQ[PWM] возбуждения 480 Гц, соответствующую белому изображению. Между тем, поскольку остальные светодиоды 71 соответствуют серой области, соответствующей ОБЛАСТИ 2, можно предусмотреть установку, например, 120 Гц. Однако установка выполняется так, что не все из оставшихся светодиодов 71 возбуждаются на частоте FQ[PWM] возбуждения 120 Гц.
Для подробного описания, группа светодиодов 71, соответствующих окрестности границы между белым изображением (ОБЛАСТЬЮ 1) и серым изображением (ОБЛАСТЬЮ 2) (Gr2; светодиоды 71 с косой штриховкой), устанавливается на частоту FQ[PWM] возбуждения, более низкую, чем 480 Гц, например, на 360 Гц, тогда как другие светодиоды 71 (Gr3; светодиоды с затенением) устанавливаются на частоту FQ[PWM] возбуждения 120 Гц.
Обычно, вблизи границы между белым изображением и серым изображением свет высокой частоты FQ[PWM] возбуждения, соответствующий белому изображению, имеет тенденцию проникать в область серого изображения. В подобных случаях, несмотря на то, что светодиоды 71 возбуждаются на низкой частоте FQ[PWM] возбуждения для достижения эффекта включения черного с целью серого изображения, трудно получить эффект включения черного в силу того, что свет высокой частоты FQ[PWM] возбуждения проникает в область серого изображения.
Однако, когда группа (Gr2) светодиодов 71, соответствующих границе между белым изображением и серым изображением, имеет частоту FQ[PWM] возбуждения 360 Гц, частота будет низкой по сравнению с группой (Gr1) светодиодов 71, соответствующих белому изображению. По этой причине ослабление эффекта включения черного минимизируется.
Так называемый блок 70 прямой задней подсветки был упомянут в порядке примера блока 70 задней подсветки для локального затемнения; однако это не налагает никаких ограничений. Согласно фиг.72, также приемлем, например, блок задней подсветки, в котором установлена тандемная световодная панель 72, образованная уложенными клиновидными световодами 72p (тандемный блок 70 задней подсветки).
Причина в том, что даже при наличии такого блока 70 задней подсветки, благодаря возможности индивидуального управления светом, излучаемым из каждого световода 72p, можно частично облучать область отображения жидкокристаллической панели 60 отображения. Поскольку частичное облучение жидкокристаллической панели 60 возможно с помощью любого из этих блоков 70 задней подсветки с локальным затемнением (типа активной области), можно минимизировать энергопотребление. Кроме того, благодаря осуществлению локального изменения коэффициента заполнения или коэффициента заполнения и значения электрического тока, реализуется частичное управление яркостью света, и изменения уровня яркости остаются под контролем, что позволяет обеспечивать оптимальное качество изображения.
<<Другие режимы работы жидкого кристалла>>
Согласно вышеприведенному описанию, режим TN, режим VA, режим IPS, режим OCB и пр. были упомянуты в качестве режимов работы жидкого кристалла 61; кроме того, со ссылкой на фиг.5-8 был описан режим MVA, в качестве примера режима VA, а режим IPS был описан со ссылкой на фиг.9 и 10. Однако приемлемы также другие режимы работы жидкого кристалла.
Например, приемлем также режим работы жидкого кристалла 61, например, показанный на фиг.73 и 74 (этот режим называется режимом переключения с вертикальным выравниванием в плоскости (VA-IPS)). Жидкий кристалл 61, содержащий молекулы 61M жидкого кристалла, показанный на чертежах, является жидким кристаллом положительного типа, который обладает положительной диэлектрической анизотропией (на чертежах стрелки, образованные одноточечно-штриховыми линиями, обозначают свет).
Пиксельный электрод 65P линейной формы и противоэлектрод 65Q линейной формы сформированы на одной стороне подложки 62 активной матрицы, обращенной к стороне жидкого кристалла 61. В частности, электроды 65P, 65Q размещены напротив друг друга (форма электродов 65P, 65Q не ограничивается линейной формой; также приемлема гребенчатая форма, например, показанная на фиг.11).
Кроме того, согласно фиг.73, направление длинной оси молекул 61M жидкого кристалла ориентировано так, чтобы выравниваться в вертикальном направлении подложек 62, 63 (в направлении, в котором подложки 62, 63 располагаются в ряд). (Начальная ориентация в отсутствие электрического поля обеспечивается, например, нанесением материала ориентационной пленки (не показана) на электроды 65P, 65Q).
Таким образом, поляризационная пленка 64P и поляризационная пленка 64Q образуют конфигурацию скрещенных николей, благодаря которой свет задней подсветки BL, проходящий через подложку 62 активной матрицы, не излучается наружу (т.е. жидкокристаллическая панель 60 отображения действует в нормально черном режиме).
С другой стороны, при подаче напряжения между пиксельным электродом 65P и противоэлектродом 65Q молекулы 61M жидкого кристалла стремятся обратиться в направлении электрического поля, генерируемого между электродами 65P, 65Q. Это направление электрического поля искривляется в направлении LD, в котором пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q располагаются в ряд (т.е. передний край кривой обращен к противоположной подложке 63, и генерируются изогнутые силовые линии электрического поля, идущие в направлении LD, в котором пиксельный электрод 65P и противоэлектрод 65Q располагаются в ряд; см. двухточечно-штриховую линию на фиг.74).
Таким образом, молекулы 61M жидкого кристалла, первоначально ориентированные в вертикальном направлении подложек 62, 63, переходят в следующее состояние под влиянием искривленного направления электрического поля. В частности, согласно фиг.74, молекулы 61M жидкого кристалла, находящиеся примерно посередине между электродами 65P, 65Q, по-прежнему ориентированы в вертикальном направлении подложек 62, 63, тогда как большинство других молекул 61M жидкого кристалла выравниваются так, что направление их длинной оси совпадает с направлением искривленного электрического поля (молекулы 61M жидкого кристалла вблизи центра электродов 65P, 65Q по-прежнему ориентированы в вертикальном направлении подложек 62, 63 (не показано)).
Когда молекулы 61M жидкого кристалла ориентируются подобным образом, часть света задней подсветки BL, проходящая через подложку 62 активной матрицы, излучается в окружающее пространство в качестве света, распространяющегося по оси пропускания поляризационной пленки 64Q в связи с наклоном молекул 61M жидкого кристалла.
Другими словами, хотя в режиме VA-IPS молекулы 61M жидкого кристалла относятся к положительному типу, как и в режиме IPS, в случаях, когда напряжение на электроды 65P, 65Q не подается, направление их длинной оси ориентировано так, чтобы выравниваться в вертикальном направлении двух подложек 62, 63 (предполагается гомеотропная ориентация).
Даже в случаях, когда напряжение подается на электроды 65P, 65Q, некоторые из молекул 61M жидкого кристалла выравниваются так, что направление их длинной оси совпадает с вертикальным направлением двух подложек 62, 63; но в случаях, когда напряжение подается на электроды 65P, 65Q, остальные молекулы 61M жидкого кристалла выравниваются так, что направление их длинной оси совпадает с направлением искривленного электрического поля между электродами 65P, 65Q. В результате, в случаях, когда напряжение подается на жидкокристаллическую панель 60 отображения, возникает смесь изогнуто ориентированных молекул 61M жидкого кристалла и молекул 61M жидкого кристалла, ориентация которых указана стрелкой по отношению к изогнутой форме (молекул 61M жидкого кристалла, ориентированных в вертикальном направлении подложек 62, 63).
Благодаря этой картине ориентации молекул 61M жидкого кристалла, изменение скорости Vr отклика между градациями молекул жидкого кристалла 61 различно для режима MVA и режима IPS. На фиг.75 и 76 показаны графики, демонстрирующие время отклика для наклона молекул 61M жидкого кристалла, когда жидкий кристалл 61 в режиме VA-IPS пытается совершить переход между градациями с 0-й градации на другую градацию. Фиг.75 соответствует сравнительно высокой температуре Tp жидкого кристалла, и фиг.76 соответствует сравнительно низкой температуре Tp жидкого кристалла. График на фиг.77 и график на фиг.78 также включают в себя, помимо режима VA-IPS, времена отклика в режиме MVA и режиме IPS (фиг.77 соответствует сравнительно высокой температуре Tp жидкого кристалла, и фиг.78 соответствует сравнительно низкой температуре Tp жидкого кристалла).
Как показано на графике фиг.77 и графике фиг.78, в режиме MVA существует тенденция уменьшения времени отклика в связи с более высокой градацией отображаемого изображения. Это объясняется тем, что молекулы 61M жидкого кристалла отклоняются в большей степени, благодаря чему значение напряжения, подаваемого на молекулы 61M жидкого кристалла, сравнительно высоко.
С другой стороны, хотя тенденция в режиме IPS примерно такая же, как в режиме MVA, в силу присущего молекулам 61M жидкого кристалла свойства вращаться, различия во времени отклика между отдельными градациями меньше по сравнению с режимом MVA.
Однако в случае режима VA-IPS времена отклика, соответствующие низким градациям и высоким градациям, сравнительно невелики, тогда как времена отклика, соответствующие промежуточным градациям, сравнительно продолжительны. Причина тому в следующем.
В режиме VA-IPS, в случаях, когда отображается изображение с высокой градацией, малое время отклика объясняется сравнительно высоким напряжением, подаваемым на молекулы 61M жидкого кристалла, аналогично режиму MVA и режиму IPS.
В случаях, когда отображается изображение с низкой градацией, при сравнительно низком напряжении, подаваемом на молекулы 61M жидкого кристалла, молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются в виде полумесяца, следуя направлению искривленного электрического поля. В подобных случаях поток (течение) жидкого кристалла действует для ускорения изменения ориентации, и поэтому время отклика сокращается (эффект течения также возникает в случаях высокой градации).
С другой стороны, в случаях, когда отображается изображение промежуточной градации, хотя молекулы 61M жидкого кристалла в большей степени стремятся наклониться в виде полумесяца по сравнению со случаями, когда отображается изображение с низкой градацией, молекулы 61M жидкого кристалла, ориентированные в вертикальном направлении подложек 62, 63, всегда располагаются примерно посередине между электродами 65P, 65Q (для более подробного описания, вблизи центра искривленного электрического поля).
По этой причине, в то время как другие молекулы 61M жидкого кристалла наклоняются, переворачиваясь относительно молекул 61M жидкого кристалла, ориентированных в вертикальном направлении подложек 62, 63, плотность энергии достигает высокого уровня в области, где сосредоточены эти молекулы 61M жидкого кристалла. Благодаря тому, что плотность энергии достигает высокого уровня, для наклона молекул 61M жидкого кристалла требуется больше энергии, и поэтому скорость Vr отклика снижается.
В частности, по вышеописанным причинам, в случае режима VA-IPS показана другая линия графика, чем в режиме MVA и в режиме IPS. Однако из фиг.75 и 76 следует, что и в режиме VA-IPS разность TW между максимальным значением и минимальным значением времени отклика зависит от температуры Tp жидкого кристалла (разность TW при высокой температуре Tp жидкого кристалла [VA-IPS, горячий] меньше, чем разность TW при низкой температуре Tp жидкого кристалла [VA-IPS, холодный]).
Следовательно, в случаях наличия такой большой разности TW в линиях графика, при наличии различия между коэффициентом занятости диапазона низкой градации, коэффициентом занятости диапазона промежуточной градации и коэффициентом занятости диапазона высокой градации в изображении (однокадровом изображении) может происходить снижение качества изображения в зависимости от характеристик света задней подсветки BL.
Например, при низкой температуре Tp жидкого кристалла около 20°C, когда коэффициент занятости диапазона промежуточной градации (например, диапазона градации от 100 до 192 в полном диапазоне градации от 0 до 255) высок, скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно низка. Когда коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света установлен на низком уровне для таких молекул 61M жидкого кристалла, возможно возникновение контуров повторного изображения, согласно фиг.15. В подобных случаях коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света устанавливается на высокий уровень.
Напротив, когда коэффициент занятости диапазона низкой градации и коэффициент занятости диапазона высокой градации высоки, скорость Vr отклика молекул 61M жидкого кристалла сравнительно высока. По этой причине, в подобных случаях коэффициент заполнения сигнала ШИМ-модуляции света следует устанавливать на низком уровне (т.е. так, чтобы заметно проявлялся эффект включения черного сигнала ШИМ-модуляции света).
В режиме VA-IPS блок 1 управления может использовать данные HGM гистограммы при установке коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света таким же образом, как в режиме MVA, рассмотренном согласно варианту осуществления 1.
Другими словами, блок 1 управления делит все градации данных HGM гистограммы и определяет, превышает ли коэффициент занятости в, по меньшей мере, одном конкретном диапазоне градации из отдельных диапазонов градации пороговое значение коэффициента занятости, или равен или меньше, чем оно. Затем, в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости, коэффициент заполнения делается более высоким, чем коэффициент заполнения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение; тогда как в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости, коэффициент заполнения делается более низким, чем коэффициент заполнения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости (значение AM электрического тока также может изменяться в зависимости от изменения коэффициента заполнения).
Например, в случае, когда для жидкого кристалла 61 в режиме VA-IPS при температуре Tp жидкого кристалла около 20°C конкретный диапазон градации от 100-й градации до 192-й градации превышает коэффициент занятости 50% (т.е. в случае, когда пороговое значение коэффициента занятости составляет 50%, в случае превышения порогового значения коэффициента занятости), коэффициенту заполнения сообщается сравнительно высокое значение, например 100% или 70%, тогда как в случае, когда коэффициент занятости меньше или равен 50%, коэффициенту заполнения сообщается сравнительно низкое значение, например 50% или 30% (в таблице на фиг.79 показано, что величина коэффициента заполнения соответствует соотношению величин коэффициента занятости).
В режиме VA-IPS блок 1 управления также может использовать данные HGM гистограммы при установке частоты FQ[PWM] возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света таким же образом, как в режиме MVA, рассмотренном согласно варианту осуществления 2.
Другими словами, таким же образом, как рассмотрено выше, блок 1 управления делит все градации данных HGM гистограммы и определяет, превышает ли коэффициент занятости в, по меньшей мере, одном конкретном диапазоне градации из отдельных диапазонов градации пороговое значение коэффициента занятости, или равен или меньше, чем оно. Затем в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости, частота FQ[PWM] возбуждения делается более низкой, чем частота возбуждения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости; тогда как в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости, частота FQ[PWM] возбуждения делается более высокой, чем частота возбуждения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости.
Например, в случае температуры Tp жидкого кристалла около 20°C в режиме VA-IPS, в случае, когда конкретный диапазон градации от 100-й градации до 192-й градации превышает коэффициент занятости 50%, частоте FQ[PWM] возбуждения сообщается низкое значение, например, 120 Гц, например, для улучшения характеристик видеоизображения. С другой стороны, в случае, когда коэффициент занятости меньше или равен 50%, частоте FQ[PWM] возбуждения сообщается высокое значение, например, 480 Гц, например, во избежание возникновения контуров повторного изображения (в таблице на фиг.80 показано, что величина частоты FQ[PWM] возбуждения соответствует соотношению величин коэффициента занятости).
В случае режима VA-IPS, таким же образом, как в режиме MVA и режиме IPS, по меньшей мере, один из конкретного диапазона градации и порога коэффициента занятости может изменяться согласно температурным данным (в частности, температуре Tp жидкого кристалла) термистора 83 панели. Например, установка конкретного диапазона градации также может производиться в случае температуры Tp жидкого кристалла, показанной на фиг.75.
(Описание программы)
Установку коэффициента заполнения сигнала ШИМ-модуляции света или установку коэффициента заполнения и установку значения электрического тока, а также установку частоты FQ[PWM] возбуждения можно реализовать посредством программы управления светодиодами (программы управления источником света). Эта программа может представлять собой программу, которая выполняется компьютером, и может записываться на носитель записи, считываемый компьютером. Это позволяет переносить программу, записанную на носитель записи.
В качестве носителя записи можно упомянуть, например, ленточные системы, например, сменные системы магнитной ленты или кассеты с лентой; дисковые системы магнитных дисков или оптических дисков, например CD-ROM и пр.; карточные системы, например, IC-карты (включающие в себя карты памяти), оптические карты и т.п.; или системы полупроводниковой памяти, например, флэш-память и пр.
Блок 1 управления может получать программу управления светодиодами по сети связи. Сеть связи может быть проводной или беспроводной; в порядке примера можно упомянуть интернет, инфракрасную связь и пр.
Перечень условных обозначений
1 блок управления (блок управления)
10 секция обработки сигнала изображения
11 секция регулировки хронирования
12 секция обработки гистограммы
13 секция вычислительной обработки
14 секция установки коэффициента заполнения
15 секция установки значения электрического тока
16 секция установки режима просмотра
17 память
18 блок гистограмм
20 контроллер жидкокристаллической панели отображения
30 контроллер светодиодов
31 группа регистров настройки контроллера светодиодов
32 секция управления схемой возбуждения светодиодов
33 последовательно-параллельный преобразователь
34 секция коррекции индивидуальных изменений
35 память
36 секция температурной коррекции
37 секция коррекции ухудшения качества изображения
38 параллельно-последовательный преобразователь
41 секция изменения частоты возбуждения
50 микропроцессорный блок
51 главный микропроцессор
60 жидкокристаллическая панель отображения
61 жидкий кристалл
61M молекулы жидкого кристалла
62 подложка активной матрицы
63 противоположная подложка
64P поляризационная пленка
64Q поляризационная пленка
65P пиксельный электрод (первый электрод/второй электрод)
65Q противоэлектрод (второй электрод/первый электрод)
66P щель (первая щель/вторая щель)
66Q щель (вторая щель/первая щель)
67P ребро (первое ребро/второе ребро)
67Q ребро (второе ребро/первое ребро)
70 блок задней подсветки
71 светодиоды (источник света, светоизлучающие элементы)
81 формирователь сигналов управления затворами
82 формирователь сигналов управления истоками
83 термистор панели (первый датчик температуры)
84 датчик интенсивности освещения окружающего пространства (датчик интенсивности освещения)
85 схема возбуждения светодиодов
86 термистор светодиодов
87 датчик яркости светодиодов
90 жидкокристаллическое устройство отображения

Claims (22)

1. Жидкокристаллическое устройство отображения, содержащее
жидкокристаллическую панель отображения для отображения изображения с помощью жидкого кристалла, который изменяет ориентацию в соответствии с подачей напряжения,
блок задней подсветки, заключающий в себе источник света со светом, модулируемым ШИМ, который излучает свет, подаваемый на жидкокристаллическую панель отображения, и
блок управления для управления жидкокристаллической панелью отображения и блоком задней подсветки, причем
жидкий кристалл входит в состав жидкокристаллической панели отображения и располагается между двумя подложками,
первый электрод и второй электрод выровнены напротив друг друга на поверхности одной из подложек, обращенной к жидкому кристаллу,
молекулы жидкого кристалла, входящие в состав жидкого кристалла, относятся к положительному типу и ориентированы так, что направление их длинной оси совпадает с вертикальным направлением двух подложек в случае, когда напряжение не подается на два электрода, и
блок управления получает данные скорости отклика изменения ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле и изменяет частоту возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в соответствии с данными скорости отклика.
2. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.1, в котором блок управления имеет, по меньшей мере, одно произвольное пороговое значение данных скорости отклика, устанавливает множество произвольных диапазонов данных скорости отклика с использованием порогового значения данных скорости отклика в качестве границы и изменяет частоту возбуждения для каждого из диапазонов данных скорости отклика.
3. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.2, в котором частота возбуждения изменяется для каждого из диапазонов данных скорости отклика так, чтобы обеспечивать соотношение, обратное соотношению величин значений данных во множестве диапазонов данных скорости отклика.
4. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором частота возбуждения равна или больше, чем частота кадров.
5. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.4, в котором частота возбуждения является целым кратным частоты кадров.
6. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, содержащее первый датчик температуры для измерения температуры жидкого кристалла, причем
блок управления
имеет секцию памяти для хранения данных скорости отклика молекул жидкого кристалла в зависимости от температуры жидкого кристалла и для хранения, по меньшей мере, одного элемента данных скорости отклика в качестве порогового значения данных скорости отклика и
получает данные скорости отклика путем корреляции температурных данных первого датчика температуры и температуры жидкого кристалла.
7. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором блок управления имеет блок гистограмм для генерации данных гистограммы, демонстрирующих частотное распределение для градации, путем формирования гистограммы из данных изображения, и
блок управления делит все градации данных гистограммы и определяет, превышает ли коэффициент занятости в, по меньшей мере, одном конкретном диапазоне градации из отдельных диапазонов градации пороговое значение коэффициента занятости, или равен или меньше, чем оно, причем
в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости, частота возбуждения устанавливается меньшей, чем частота возбуждения в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости, и
в случае, когда коэффициент занятости равен или меньше, чем пороговое значение коэффициента занятости, частота возбуждения устанавливается большей, чем частота возбуждения в случае, когда коэффициент занятости превышает пороговое значение коэффициента занятости.
8. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.7, содержащее первый датчик температуры для измерения температуры жидкого кристалла, причем
блок управления имеет секцию памяти для хранения порогового значения коэффициента занятости, и,
по меньшей мере, одно из конкретного диапазона градации и порогового значения коэффициента занятости для коэффициента занятости изменяется в соответствии с температурными данными первого датчика температуры.
9. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором
блок управления имеет секцию обработки управления частотой кадров для выполнения обработки управления частотой кадров, и
блок управления изменяет частоту возбуждения в соответствии с присутствием обработки управления частотой кадров секции обработки управления частотой кадров.
10. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.9, в котором частота возбуждения в случае, когда выполняется обработка управления частотой кадров, ниже частоты возбуждения в случае, когда обработка управления частотой кадров не выполняется.
11. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором
блок управления имеет секцию установки режима просмотра для переключения режима просмотра жидкокристаллической панели отображения, и
в случае, когда секция установки режима просмотра переключила режим просмотра, блок управления изменяет частоту возбуждения в соответствии с выбранным режимом просмотра.
12. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.11, в котором
в случае, когда секция установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем видеосигнала и режим просмотра с низким уровнем видеосигнала в соответствии с уровнем видеосигнала данных изображения, частота возбуждения изменяется для каждого из выбранных режимов просмотра так, чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней видеосигнала в множестве режимов просмотра.
13. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.11, в котором
в случае, когда секция установки режима просмотра устанавливает режим просмотра с высоким уровнем контрастности и режим просмотра с низким уровнем контрастности в соответствии с уровнем контрастности данных изображения,
частота возбуждения изменяется для каждого из выбранных режимов просмотра так, чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением высокого и низкого уровней контрастности во множестве режимов просмотра.
14. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором блок управления получает данные интенсивности внешнего освещения и изменяет частоту возбуждения в соответствии с данными интенсивности освещения.
15. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.14, в котором частота возбуждения изменяется для каждого из диапазонов данных интенсивности освещения так, чтобы находиться в обратном соотношении с соотношением величин значений данных в каждом из множества диапазонов данных интенсивности освещения.
16. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.14, содержащее датчик интенсивности освещения для измерения интенсивности внешнего освещения, причем данные интенсивности освещения представляют собой интенсивность освещения, измеренную датчиком интенсивности освещения.
17. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором блок управления синхронизирует хронирование окончания в течение единичного кадрового интервала и хронирование окончания интервала высокого уровня в сигнале ШИМ-модуляции света.
18. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором блок управления согласует интервал низкого уровня сигнала ШИМ-модуляции света с интервалом, равным, по меньшей мере, одному кадру в непрерывных кадрах.
19. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором
множество источников света размещено так, чтобы иметь возможность частично подавать свет на поверхность жидкокристаллической панели отображения, и
когда множество источников света разделено и отдельный единичный источник света или множество источников света составляет отдельный источник света, блок управления изменяет частоту возбуждения для каждого из отдельных источников света.
20. Жидкокристаллическое устройство отображения по п.19, в котором
в случае, когда количество отдельных источников света составляет множество,
отдельные источники света излучают линейный свет в плоскости жидкокристаллической панели отображения, излучают свет в соответствии с блоками, полученными упорядоченным делением внутренней части плоскости, или излучают свет в соответствии с частичной областью в плоскости.
21. Жидкокристаллическое устройство отображения по любому из пп.1-3, в котором блок управления
имеет функцию избыточного повышения напряжения, подаваемого на жидкий кристалл, и
изменяет частоту возбуждения в соответствии с присутствием перевозбуждения.
22. Способ управления источником света для жидкокристаллического устройства отображения, содержащего жидкокристаллическую панель отображения, имеющую жидкий кристалл, который изменяет ориентацию в соответствии с подачей напряжения, и блок задней подсветки, заключающий в себе источник света со светом, модулируемым ШИМ, который излучает свет, подаваемый на жидкокристаллическую панель отображения, способ управления источником света жидкокристаллического устройства отображения содержит этапы, на которых:
получают данные скорости отклика изменения ориентации молекул жидкого кристалла в жидком кристалле и изменяют частоту возбуждения сигнала ШИМ-модуляции света в соответствии с данными скорости отклика, причем жидкий кристалл входит в состав жидкокристаллической панели отображения и располагается между двумя подложками, первый электрод и второй электрод выровнены напротив друг друга на поверхности одной из подложек, обращенной к жидкому кристаллу, и молекулы жидкого кристалла, входящие в состав жидкого кристалла, относятся к положительному типу и ориентированы так, что направление их длинной оси совпадает с вертикальным направлением двух подложек в случае, когда напряжение не подается на два электрода.
RU2012103550/28A 2009-07-03 2010-03-16 Жидкокристаллическое устройство отображения и способ управления источником света RU2491588C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009159087 2009-07-03
JP2009-159087 2009-07-03
PCT/JP2010/054392 WO2011001720A1 (ja) 2009-07-03 2010-03-16 液晶表示装置および光源制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012103550A RU2012103550A (ru) 2013-08-10
RU2491588C1 true RU2491588C1 (ru) 2013-08-27

Family

ID=43410804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012103550/28A RU2491588C1 (ru) 2009-07-03 2010-03-16 Жидкокристаллическое устройство отображения и способ управления источником света

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8810611B2 (ru)
EP (1) EP2450739A4 (ru)
JP (1) JP5314138B2 (ru)
CN (1) CN102472903B (ru)
BR (1) BR112012000105A2 (ru)
RU (1) RU2491588C1 (ru)
WO (1) WO2011001720A1 (ru)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007044556A1 (de) * 2007-09-07 2009-03-12 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
US20120086740A1 (en) * 2009-07-03 2012-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid Crystal Display Device And Light Source Control Method
JP2012189629A (ja) * 2011-03-08 2012-10-04 Panasonic Corp 表示装置及び表示制御方法
KR20140060614A (ko) * 2012-11-12 2014-05-21 삼성디스플레이 주식회사 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 표시 장치
CN103237177B (zh) * 2013-04-24 2016-07-06 广州视睿电子科技有限公司 光源亮度调整方法与装置
JP6261240B2 (ja) * 2013-09-04 2018-01-17 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその制御方法
TWI526746B (zh) * 2014-08-04 2016-03-21 群創光電股份有限公司 背光源及顯示裝置
CN105321475B (zh) * 2014-08-04 2018-08-24 群创光电股份有限公司 背光源及显示装置
KR102334172B1 (ko) 2015-03-27 2021-12-03 삼성디스플레이 주식회사 타이밍 컨트롤러 및 그것을 포함하는 표시 장치
US10497299B2 (en) * 2017-09-13 2019-12-03 Dell Products L.P. Information handling system display intelligent control response time
CN108399896B (zh) * 2018-03-07 2021-01-08 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其驱动方法
US10877315B2 (en) * 2019-02-15 2020-12-29 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight and display device provided with same
JP2021071630A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソーテン 表示制御装置および切替方法
CN112992079B (zh) * 2019-12-17 2024-04-16 咸阳彩虹光电科技有限公司 改善显示画质的方法及显示装置
US11948520B2 (en) 2020-03-31 2024-04-02 Google Llc Variable refresh rate control using PWM-aligned frame periods
US11929018B2 (en) 2020-05-19 2024-03-12 Google Llc Display PWM duty cycle compensation for delayed rendering
CN112967688B (zh) * 2021-03-15 2022-03-01 四川长虹电器股份有限公司 一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法及装置
CN113467739B (zh) * 2021-07-05 2024-02-13 京东方科技集团股份有限公司 一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质
EP4425475A1 (en) * 2021-11-16 2024-09-04 Radiant Opto-electronics (Suzhou) Co., Ltd. Display apparatus and correction method therefor
CN114859583B (zh) * 2022-04-11 2023-12-12 汕头大学 一种液晶光驱动显示样品性能优化的装置及光调整方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005258404A (ja) * 2004-02-09 2005-09-22 Hitachi Ltd 液晶表示装置
KR20090037281A (ko) * 2007-10-11 2009-04-15 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그 액정표시장치의 백라이트 구동방법

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003050569A (ja) * 2000-11-30 2003-02-21 Hitachi Ltd 液晶表示装置
US6888529B2 (en) * 2000-12-12 2005-05-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Control and drive circuit arrangement for illumination performance enhancement with LED light sources
JP4210040B2 (ja) * 2001-03-26 2009-01-14 パナソニック株式会社 画像表示装置および方法
US7209129B2 (en) * 2001-06-13 2007-04-24 Kawasaki Microelectronics, Inc. Method and apparatus for driving passive matrix liquid crystal
JP2003029720A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Fujitsu Ltd 表示装置
KR100840316B1 (ko) * 2001-11-26 2008-06-20 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
US20030231194A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-18 Texas Instruments Inc. Histogram method for image-adaptive bit-sequence selection for modulated displays
KR20040000644A (ko) * 2002-06-22 2004-01-07 삼성전자주식회사 소비 전력 저감 장치 및 방법
JP4068947B2 (ja) * 2002-11-15 2008-03-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
EP1455337A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Control method for a backlight arrangement, display controller using this method and display apparatus
US20050057484A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-17 Diefenbaugh Paul S. Automatic image luminance control with backlight adjustment
KR100741963B1 (ko) * 2003-11-27 2007-07-23 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치 및 이의 구동 방법
JP2005292804A (ja) * 2004-03-10 2005-10-20 Canon Inc 制御装置及び画像表示装置
JP4410598B2 (ja) * 2004-04-16 2010-02-03 シャープ株式会社 蛍光管駆動装置、バックライト装置および液晶表示装置
JP4912597B2 (ja) 2004-07-13 2012-04-11 パナソニック株式会社 液晶表示装置
KR100623713B1 (ko) * 2004-12-10 2006-09-19 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 구동방법
JP2006235461A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
US7602371B2 (en) * 2005-06-06 2009-10-13 Dell Products L.P. System and method for portable information handling system integrated backlight control
JP5249773B2 (ja) * 2005-11-18 2013-07-31 クリー インコーポレイテッド 可変電圧ブースト電流源を有する固体照明パネル
US8514210B2 (en) * 2005-11-18 2013-08-20 Cree, Inc. Systems and methods for calibrating solid state lighting panels using combined light output measurements
US8102359B2 (en) * 2006-03-07 2012-01-24 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP5076572B2 (ja) * 2006-04-03 2012-11-21 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置、及び画像表示方法
JP4203090B2 (ja) * 2006-09-21 2008-12-24 株式会社東芝 画像表示装置および画像表示方法
JP4271701B2 (ja) * 2006-10-17 2009-06-03 友達光電股▲ふん▼有限公司 液晶表示装置
JP4643545B2 (ja) * 2006-11-20 2011-03-02 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP5288579B2 (ja) * 2006-12-13 2013-09-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 表示装置及び、コントローラドライバ
JP2008197364A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Funai Electric Co Ltd 液晶表示装置
KR100862507B1 (ko) 2007-06-20 2008-10-08 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ 구동 디바이스
US20090002310A1 (en) * 2007-06-25 2009-01-01 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd Liquid crystal display apparatus
US20090015536A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-15 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
JP2009063878A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
US8803787B2 (en) * 2007-09-18 2014-08-12 Japan Display Inc. Liquid crystal display apparatus
KR101494320B1 (ko) * 2007-10-05 2015-02-23 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
EP2048648B1 (en) 2007-10-11 2013-02-13 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal display device including backlight unit and method of driving the same
KR20090039506A (ko) * 2007-10-18 2009-04-22 삼성전자주식회사 타이밍 컨트롤러, 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 액정표시 장치의 구동 방법
JP5091955B2 (ja) * 2008-01-30 2012-12-05 シャープ株式会社 映像表示装置
US20120086740A1 (en) * 2009-07-03 2012-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid Crystal Display Device And Light Source Control Method
US20120086628A1 (en) * 2009-07-03 2012-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and light source control method
RU2498369C2 (ru) * 2009-07-03 2013-11-10 Шарп Кабусики Кайся Жидкокристаллическое дисплейное устройство и способ управления источником света
KR101433106B1 (ko) * 2009-10-08 2014-09-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101329967B1 (ko) * 2010-05-11 2013-11-13 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 및 그의 구동방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005258404A (ja) * 2004-02-09 2005-09-22 Hitachi Ltd 液晶表示装置
KR20090037281A (ko) * 2007-10-11 2009-04-15 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그 액정표시장치의 백라이트 구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN102472903A (zh) 2012-05-23
BR112012000105A2 (pt) 2019-09-24
WO2011001720A1 (ja) 2011-01-06
US20120098876A1 (en) 2012-04-26
RU2012103550A (ru) 2013-08-10
JPWO2011001720A1 (ja) 2012-12-13
CN102472903B (zh) 2014-10-01
JP5314138B2 (ja) 2013-10-16
US8810611B2 (en) 2014-08-19
EP2450739A1 (en) 2012-05-09
EP2450739A4 (en) 2017-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2491588C1 (ru) Жидкокристаллическое устройство отображения и способ управления источником света
RU2498369C2 (ru) Жидкокристаллическое дисплейное устройство и способ управления источником света
US8115728B2 (en) Image display device with reduced flickering and blur
US20120086740A1 (en) Liquid Crystal Display Device And Light Source Control Method
JP4149699B2 (ja) 時分割方式液晶表示装置及びそのカラー映像表示方法
WO2011001726A1 (ja) 液晶表示装置および光源制御方法
US9595229B2 (en) Local dimming method and liquid crystal display
US8400396B2 (en) Liquid crystal display with modulation for colored backlight
US8648780B2 (en) Motion adaptive black data insertion
US8624824B2 (en) Area adaptive backlight with reduced color crosstalk
TWI331741B (en) System and driving method for color sequencial liquid crystal display (lcd)
JP4141708B2 (ja) 液晶表示装置及びその駆動方法
US20060181503A1 (en) Black point insertion
JP2008139871A (ja) 領域適応型バックライトを有する液晶ディスプレイ
KR20080075921A (ko) 액정 표시 장치
US20120306942A1 (en) Illumination device, display device, data generation method, data generation program and recording medium
US20090085862A1 (en) Video displaying apparatus
US20050248553A1 (en) Adaptive flicker and motion blur control
JP4768232B2 (ja) 画像表示装置
CN114420031A (zh) 显示面板及其驱动方法
US20110063338A1 (en) Image display device and method of its operation
WO2013153974A1 (ja) 液晶表示装置
EP2312567A1 (en) Brightness correction for LCD displays with backlight modulation
JP2012095127A (ja) 映像表示装置およびバックライト制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160317