TW200926104A - Display device and method, recording medium, and program - Google Patents

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200926104 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種顯示裝置及方法、記錄媒體及程式， - 尤其關於一種適合動態圖像顯示之顯示裝置及方法、記錄 媒體及程式。 【先前技術】 於先刖之NTSC(National Television System Committee， 美國國豕電視系統委員會）方式和HD(High Definition © television，高解析度電視）方式之顯示裝置中，1秒鐘顯示 之I1貞（畫面）數為60巾貞（更精確為每秒59.94巾貞）。 以下將每秒中顯示之幀數稱為f貞率。 又，PAL(Phase Alternating by Line，逐行倒相）製式之 顯示裝置中，幀率為每秒鐘50幀。進而，電影中之幀率為 每秒鐘24幀。 以每秒鐘60幀乃至每秒鐘24幢顯示之圖像中，會產生動 態模糊（blur)(m〇ti〇n blur)或者圖像跳躍（jerkiness)等動離 圖像之畫質劣化現象。尤其’於各.貞期間中保持顯示之： 謂保持型顯示裝置中，動態模糊的現象十分顯著。 其向與以前之顯示資料相比

先前，存在一種顯示裝置， 而具 料， 基於此時之液晶之光學響應， 置各區域的光源亮燈時期及； 獻1) 〇 138459.doc 200926104 又有一種液晶顯示裝置，其特徵為藉由點燈電路，調變 具有紅色、綠色及藍色發光之螢光體膜的螢光燈的脈衝寬 度’且使其發光並對其調光，向液晶面板寫入影像訊號， 使螢光燈發揮液晶面板之背光源之作用，藉此顯示影像； 且其於螢光燈設有發出綠光之螢光體膜，於燈熄滅後其光 量到達燈亮時之十分之一所需時間為1毫秒以下（例如，參 照專利文獻2)。 [專利文獻1]曰本專利特開2001-125067號公報 [專利文獻2]日本專利特開2002-105447號公報 [發明所欲解決之問題] 保持型顯示裝置之直視型或者反射型LCD顯示裝置中， 顯示於顯示畫面上移動之圖像（圖像對象）時，會察覺到動 態模糊。該動態模糊在眼睛追隨於顯示畫面上移動之圖像 (圖像對象）的追蹤觀察中稱為視網膜滑動（Retinal slip)(視 覺資訊處理手冊’曰本視覺學會編著，朝倉書店，393 頁）’其係因成像於視網膜上之圖像之偏移而產生。從以 每秒鐘60巾貞或60幀以下之幀率顯示、且包含動態圖像對象 之普通圖像中，可察覺到多個動態模糊。 為減少此種動態模糊，亦可考慮於比丨幀之顯示時間更 短時間内，以脈衝狀（相對於時間為矩形波狀）發光之方 式。然而，如此顯示後，於以固定視線（視點）觀察所顯示 圖像之固定視角下’對於移動迅速之囷像對象，會察覺到 圖像之移動看起來為離散性（看起來不連貫）之囷像跳躍。 本發明係鑒於以上狀況而研究開發者，其目的在於，於 138459.doc 200926104 各幢期間中保持顯示之所謂保持型顯示裝置中， ’ Μ吏少之 幢率顯示難以察覺到動態模糊及圖像跳躍之圖像。 【發明内容】 本發明之顯示裝置之特徵在於，具有於各幀之期間維持 畫面各像素之顯示的顯示機構，以及於各幀之期間，以使 畫面亮度隨時間而連續增加、或者使晝面亮度隨時間而連 續減少之方式控制顯示手段之顯示的顯示控制機構。 顯示控制機構可設有同步訊號產生機構，其產生用於與 幅同步之同步訊號；連續訊號產生機構，其基於同步訊 號’於各幀之期間，產生隨時間而連續增加、或者隨時間 而連續減少之連續訊號；以及亮度控制機構，其基於連續 訊號’控制晝面之亮度。 顯示控制機構可藉由控制光源之亮度，控制顯示機構之 顯示’使畫面亮度隨時間而連續增加，或使畫面隨時間而 連續減少。 光源可為 LED(Light Emitting Diode，發光二極體）。 顯示控制機構可藉由以PWM(Pulse Width Modulation, 脈寬調變）方式控制光源之亮度，從而以晝面亮度隨時間 而連續増加、或者畫面亮度隨時間而連續減少之方式控制 顯示機構之顯示。 顯示裝置進而設有移動量檢測機構，其檢測顯示之圖像 的移動量；記憶機構，其記憶作為標準之發光強度；以及 運算機構，其基於記憶之發光強度以及檢測之移動量，固 定幢之發光強度’算出確定使晝面亮度隨時間而連續增 138459.doc 200926104 加還是使畫面亮度隨時間而連續減少之特性的特性值， 顯示控制機構可基於特性值，於各_之期間，以使畫面亮 度隨時間而連續增加、或者使畫面亮度隨時間而連續減少 之方式控制顯示機構之顯示。 顯示控制機構於各幀之期間’依據人類眼睛之中介光譜 儿度有效函數，使二原&光源各自之亮度隨時間而連續增 加、或者隨時間而連續減少，藉此1以使畫面亮度隨時

❹ 間而連續增加、或者使畫面亮度隨時間而連續減少之方式 控制顯示。 、顯示控制機構巾設有對三原色光之各特性值進行補正的 補正機構，上述二原色光之各特性值相應於亮度之變化， 以消除—原色之光分別相對於人眼感度之變化的方式，依 據人類眼睛之中介光譜亮度有效函數，確定使畫面亮度隨 時間而連續增加、或者使畫面亮度隨時間而連績減少之特 性’顯示控制機構基於補正之特性值，於各+貞之期間，使 三原色光源各自之亮度隨時間而連續増加、或者隨時間而 連續減少，藉此，能以使畫面亮度隨時間而連續増加、或 者使畫面亮度隨時間而連續減少之方式控制顯示。 〆 本發明之顯示裝置之顯示方法的特徵在於，可於各幀之 期間’維持畫面各像素之顯示，且含有以下顯示控制^ 驟，於各幢之期55 ’以使畫面亮度隨時間而連續增加、或 者使畫面亮度隨時間而連續減少之方式控制顯示。 5 本發明之記錄媒體之程式係於各幀之如 甘愣乏期間，用於維持畫 面各像素顯示之顯示裝置之顯示處理的程式，其八有' 138459.doc 200926104 顯示控制步驟·· 續增加、威去站 ••於各幀之期間， 續增加、或者使畫面亮度隨時間 以使畫面亮度隨時間而連 而連續減少之方式控制顯 本發明之程式之特徵在於：戈 各像素顯 :於各幀之期間控制維持畫面 之期間，以

度隨時間而連續減少之方式控制顯示。 驟.於各 者使畫面亮度隨時間而連續減少 本發明之顯示裝置及方法、記 顯示裝置可為獨立之裝置，例如，亦可為進行資訊處理 裝置之顯示的組塊。 [發明之效果] 如上所述，藉由本發明可進行圖像顯示。 又，藉由本發明，於所謂保持型顯示裝置中，能以更少 Q 之幀率顯示難以察覺到動態模糊及圖像跳躍之圖像。 【實施方式】 圖1係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之構成的 方塊圖。顯示控制部11控制作為顯示設備之一例的 LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器）12之顯示，並 控制作為向顯示設備供應光之光源之一例的LED(Light Emitting Diode ’發光二極體）背光源丨3之發光。顯示控制 部 11通過由 ASIC(Application Specific Integrated Circuit， 專用積體電路）等構成之專用電路、FPGA(Field Programmable 138459.doc 200926104

Gate Array，現場可編程閘陣列）等可編程之LSI、或實行控 制程式之泛用微處理器等實現。 LCD 12基於顯示控制部η之控制，顯示圖像。led背光 源13含有1個或複數個led ’基於顯示控制部11之控制而 發光。 例如’ LED背光源13含有發出紅光之1個或複數個紅色 LED、發出綠光之1個或複數個綠色led、以及發出藍光之 1個或複數個藍色LED。又，例如LED背光源13亦可包含1 ® 個或複數個發出包括紅色、綠色、以及藍色在内之白色光 線的白色LED。 自LED背光源13發出的光’藉由未圖示之擴散膜等均勻 擴散，介以LCD 12，射入至觀察LCD 12之人的眼裏。 換言之’ LCD 12之各像素使自LED背光源13射入之光中 具有特定強度（特定比例）、特定波長的光（有色光）通過。 通過LCD 12之各像素之特定強度的有色光射入至觀察LCD ❹ 12之人的眼裏’故而，觀察LCD 12之人可觀察到顯示於 LCD 12之圖像。 顯示控制部11包含垂直同步訊號產生部21，波形資料產 生部 22 ’ 控制開關 23，DAC(Digital to Analog Converter， 數位模擬轉換器）24，電流控制部25，圖像訊號產生部 26，以及LCD控制部27。 垂直同步訊號產生部21產生用於與顯示之動態圖像的各 幀同步之垂直同步訊號，並將產生之垂直同步訊號供給至 波形資料產生部22及圖像訊號產生部26。波形資料產生部 138459.doc 200926104 22基於由控制開關23提供之指示波形選擇的波形選擇m 號，與垂直同步訊號同步，產生指示LED背光源13之亮度 的波形資料。例如，波形資料產生部22產生使led背光源 13之亮度隨時間而連續變化之波形資料。例如，波形資料 產生部22產生使LED背光源13之亮度時間性地固定之波形 資料。波形資料產生部22將產生之波形資料供給至 DAC 24。 例如，波形資料產生部22記憶對應於經過時間預先算出 之波形資料值’與從幀之開始時刻起的經過時間相應，依 次輸出預先記憶之波形資料值，藉此產生波形資料。 又，波形資料產生部22亦可記憶對應於時間之經過的記 述波形資料值的運算式，且對應於自幀之開始時刻之時間 經過，基於記憶之運算式，算出波形資料之值，藉此產生 波形資料。 控制開關23由用戶進行操作，將與用戶之操作相對應的 波形選擇訊號供給至波形資料產生部22。例如，控制開關 23對應於用戶之操作’將不同波形選擇訊號供給至波形資 料產生部22 ’該波形選擇訊號指示使LEd背光源13亮度在 時間上固定之波形的選擇’或指示使LEd背光源丨3之亮度 在時間上連續變化之波形的選擇。 DAC 24對作為數位資料、自波形資料產生部22提供之 波形資料進行數位/類比轉換。即，DAC 24對於數位資料 之波形資料使用數位/類比轉換，將藉此獲得之電壓類比 訊號之波形訊號供給至電流控制部25。自DAC 24輸出之 138459.doc 200926104 波形訊號的電壓值與輸入至DAC 24之波形資料值相對 應。 電流控制部25將由DAC 24提供之作為電壓類比訊號的 波形訊號轉換為驅動電流，並將所轉換之驅動電流供給至 LED背光源13。自電流控制部25供給至LED背光源13之驅 動電流的電流值與輸入至電流控制部25之波形訊號的電壓 值相對應。 驅動電流之電流值增加時，LED背光源13之發光變亮 (亮度提高），驅動電流之電流值減少時，LED背光源1 3之 發光變暗（亮度降低）。 即，依據從波形資料產生部22輸出之波形資料，LED背 光源13之亮度產生變化。例如，波形資料產生部22時間性 地輸出固定值之波形資料時，LED背光源13將時間性地以 固定亮度發光。 另者，當波形資料產生部22輸出隨時間而連續減少，或 者隨時間而連續增加之波形資料時，LED背光源13將以亮 度隨時間而連續降低、或者亮度隨時間而連續增加之方式 發光。 尤其是，波形資料產生部22基於垂直同步訊號，於[CD 12中，在每1 f貞之顯示期間，輸出隨時間而連續降低、或 者隨時間而連續增加之波形資料後，LED背光源13於每幢 之顯示期間，將以亮度隨時間而連續降低、或者亮度隨時 間而連續增加之方式發光。 圖像訊號產生部26產生用於顯示特定圖像之圖像訊號。 138459.doc 200926104 例如’圖像訊號產生部26係產生用於顯示所謂電腦繪圖之 圖像訊號的電腦繪圖影像訊號產生裝置。 更具體地來說，圖像訊號產生部26產生與垂直同步訊號 同步、併用於顯示特定圖像之圖像訊號，該垂直同步訊號 由垂直同步訊號產生部21提供且用以與顯示之動態圖像的 各幀同步。圖像訊號產生部26將產生之圖像訊號供給至 LCD控制部27。 LCD控制部27基於由圖像訊號產生部26提供之圖像訊 號’產生用於使LCD 12顯示圖像之顯示控制訊號，並將產 生之顯示控制訊號供給至LCD 12。藉此，LCD 12將顯示 與藉由圖像訊號產生部26產生之圖像訊號相對應之圖像。 即’當圖像訊號產生部26與自垂直同步訊號產生部21提 供之垂直同步訊號同步，以幀為單位，產生用於顯示特定 圖像之圖像訊號時’ LCD 12將顯示以f貞為單位且與垂直同 步訊號同步之圖像。另者，如上所述，波形資料產生部22 基於垂直同步訊號’於LCD 12中，當以1幀顯示期間為單 位’輸出隨時間而連續降低、或者隨時間而連續增加之波 形資料時，LED背光源13將與顯示於LCD 12之幀同步，以 1幀顯示期間為單位’以亮度隨時間而連績降低、或者亮 度隨時間而連續增加之方式發光。 如此，LCD 12之各像素基於作為顯示控制訊號提供之1 個像素值，於1巾貞之顯示期間，即使通過特定比例特定顏 色之光’於1幀之期間，射入於LCD 12之光自身仍會隨時 間而連續減少，或者隨時間而增加，因此射入至觀察lcd 138459.doc 200926104 將隨時間而連續減 12之人眼裏的光強度於1幀之期間 少，或者隨時間而連續增加。 其結果為’即使以更少之㈣顯示具有動態之圖像對象 時觀察LCD 12之人亦難以察覺動態模糊或圖像跳躍。 驅動器14依據需要與顯示控制部"連接，讀取出記錄於 安裝之磁碟31、光碟片32、光磁碟片33或者半導體吃憶體 34的程式或資料，並將讀取 " 耳取之程式或資料供給至顯示控制

部1卜㈣控㈣U可執行自驅動⑽提供之程式。 再者，顯示控制部U亦可介以未圖示之網路而獲取程 式。 接著，參照圖2之流程圖說明於亮度隨時間而連續降 低、或者亮度隨時間而連續增加之時，藉由執行控制程式 之顯示控制部11進行亮度控制之處理。另，參照以下之流 程圖說明之各個步驟的處理實際上為同時進行。 於步驟sii中，垂直同步訊號產生部21產生與顯示之動 態圖像各幀同步的垂直同步訊號。例如，於步驟S1丨中， 垂直同步訊號產生部21產生與每秒24巾貞至每秒5〇〇巾貞之動 態圖像的各幀同步的垂直同步訊號。 於步驟S12中，波形資料產生部22藉由取得波形選擇訊 號’於每1幀之顯示期間，取得使亮度隨時間而連續降 低、或者亮度隨時間而連續增加之波形選擇指示，上述波 形選擇訊號由相應於用戶之操作的控制開關23提供。 於步驟S13中，波形資料產生部22基於由步驟S12之處理 取得之波形選擇指示、以及步驟S11之處理中產生之垂直 138459.doc 200926104 同步訊號，與幀同步，且於每丨幀之顯示期間，產生使亮 度隨時間而連續降低、或者亮度隨時間而連續增加之波形 資料。 例如，波形資料產生部22，以幀為單位，於1幀之期間 長度的25%之期間内，產生使亮度隨時間而連續降低、或 者亮度隨時間而連續增加之波形資料。更具體地來說，例 如，於顯示每秒500幀之動態囷像時，i幀之期間為 2[ms]，故而波形資料產生部22，以幀為單位，於1幀之期 間長度的25%即500〇s]内，產生使亮度隨時間而連續降 低、或者亮度隨時間而連續增加之波形資料。 於步驟S14中’ DAC 24藉由對波形資料進行數位/類比轉 換，基於所產生之波形資料，產生與波形資料相應之波形 訊號。即，與幀同步，於每丨幀之顯示期間產生使亮度隨 時間而連續降低、或使亮度隨時間而連續增加之波形資料 時’於步驟S14中，DAC 24與幀同步，於每1幀之顯示期 間產生使亮度隨時間而連續降低、或者使亮度隨時間而連 續增加之波形訊號。 於步驟S15中’電流控制部25基於產生之波形訊號，將 驅動電流供給至LED背光源13，之後返回至步驟sil，重 複上述處理。更具體地來說’與幀同步，於每1幀之顯示 期間產生使亮度隨時間而連續降低、或者亮度隨時間而連 續增加之波形訊號時’於步驟S15中，電流控制部25與中貞 同步’於每1幀之顯示期間將使LED背光源1 3之亮度隨時 間而連續降低、或者使LED背光源13之亮度隨時間而連續 138459.doc 13 200926104 增加之驅動電流供給至LED背光源13。 驅動電流之電流量增加後，LED背光源13之亮度將增 加’駆動電流之電流量減少後，LED背光源13之亮度將降 低。與幀同步’於每1幀之顯示期間，當使LEd背光源！ 3 之亮度隨時間而連續降低時’電流控制部25與幀同步，於 每1+貞之顯示期間，將電流量隨時間而連續減少之驅動電 流供給至LED背光源13。與此相同，與幀同步，於每"貞 之顯示期間，當使LED背光源13之亮度隨時間而連續增加 時’電流控制部25與幀同步’於每1幀之顯示期間，將電 流量隨時間而連續增加之驅動電流供給至lED背光源13。 即’例如’與幀同步，於每1幀之顯示期間，使亮度隨 時間而連續減少之波形訊號將於電流控制部25與幀同步， 以每1幀之顯示期間為單位，將電流量隨時間而連續減少 之驅動電流供給至LED背光源1 3。例如，與幀同步，以每 1幀之顯示期間為單位，使亮度隨時間而連續增加之波形 訊號於電流控制部25與幀同步，以每幀之顯示期間為單 位，將電流值隨時間而連續增加之驅動電流供給至背 光源13。 波形資料產生部22與幀同步，以每j幀之顯示期間為單 位，產生波形資料，其用於產生使亮度隨時間而連續增加 之波形訊號。 藉由此種方式，即使以更少之幀率顯示有具有動態之圖 像對象時，亦可顯示難以察覺到動態模糊及圖像跳躍之圖 像。 138459.doc -14- 200926104 另’亦可時間性地固定亮度。此時，波形資料產生部22 於步雜2中，取得波形選擇訊號，其指示時間性地固定 led背光源13之亮度之波形選擇，於步驟si3中，產生時 間性地固定亮度之波形資料。於步驟川中，DA。Μ將產 生時間性地固定亮度之波形資料，故而於步驟si5中電 流控制部25將時間性地固定LED背光源此亮度的驅動電 流，即，使電流值時間性固定之驅動電流供給至LED背光 源13。 例如’用戶操作控制開關23，將動態圖像顯示於操作開 關23時’於每"貞之顯示期間’輸出指示亮度隨時間而連 續增加、或者亮度隨時間而連續減少之波形選擇的波形選 擇訊號，於顯示靜止圖像時，輸出指示時間性固定亮度之 波形選擇的波形選擇訊號。 藉此，於顯示動態圖像時，將顯示難以察覺到動態模糊 及圖像跳躍之圖像，於顯示靜止圖像時，將顯示難以察覺 到畫面閃爍之圖像。 圖3至圖5表示於動態圖像為每秒6〇幀之情形時，於每ι 幀之顯示期間，使亮度隨時間而連續減少、或者使亮度隨 時間而連續增加之波形訊號的例示圓。 於圖3至圖5中，橫方向表示時間，從左往右代表經過時 間。圖3至圖5中為0之時刻表示ι幀之開始時刻。 於圖3至圖5中，縱方向表示波形訊號之電壓值ν〇[ν]， 圖中上側表示更高之電壓值。 圖3表示自巾貞之開始時刻，使亮度隨時間而連續減少之 138459.doc 200926104 波形訊號的例示圖。於圖3所示之幀之開始時刻，電壓值 為Vst[V]之波形訊號隨時間推移而呈指數函數減少，從幀 之開始時刻經過1 /60秒之後，即，於幀之結束時刻，大致 成為0[V]。 已產生圖3中所示之波形訊號時，LED背光源13於幀之 開始時刻發出最強光，自LED背光源1 3所發出之光，隨時 間推移而呈指數函數衰減。於幀之結束時刻，LED背光源 13已基本不發光。 感應量與刺激之對數成正比之性質已作為Fechner定律 (視覺資訊處理手冊，曰本視覺學會編著，朝倉書店，1〇4 頁）而眾所周知。因此，例如以隨時間推移而呈指數函數 衰減之方式使LED背光源13發光時，可以說觀察該顯示裝 置之人感受到之明亮度的感應量為直線變化。 圖4表示自幀之開始時刻起使亮度隨時間而連續減少之 波形訊號的其他例示圖。於圖4所示之幀之開始時刻中， 電壓值為Vst[V]之波形訊號例如自幀之開始時刻經過1/180 秒後，至該時刻t,為止為固定值，自時刻tl開始，隨時間 推移而呈指數函數減少，於幀之結束時刻，大致成為 0[V]。從時刻t,至幀之結束時刻為止這一期間，圖4所示之 波形訊號與圖3所示之情況相比，更加迅速地衰減。 當已產生如圖4所示之波形訊號時，LED背光源13從幀 之開始時刻至時刻q為止之期間内，以固定之最強光發 光。時刻t!以後’自LED背光源13發出之光，隨時間推移 而呈指數函數衰減。於幀之結束時刻，LED背光源13已基 138459.doc • 16- 200926104 本不發光。 圖5表示自幀之開始時刻起’使亮度隨時間而連續增 加，之後使亮度隨時間而連續減少之波形訊號的進而其他 例示圖。如圖5所示，於幀之開始時刻’電壓值為0[V]之 波形訊號例如自巾貞之開始時刻至經過1 /18 〇秒後之時刻t2為 止，呈指數函數漸增。波形訊號於時刻t2成為VP[V]。 圖5中，時刻t3係自幀之開始時刻經過1/90秒後之時刻。 如圖5所示，波形訊號從時刻t2至時刻t3為止處於固定狀 態。進而，波形訊號從時刻t3開始，隨時間推移而呈指數 函數減少，於幀之結束時刻，大致成為0[V]。 已產生如圖5所示之波形訊號時，LED背光源13於鴨之 開始時刻大致不發光，從幀之開始時刻至時刻t2為止，自 LED背光源13所發出之光，隨時間推移而呈指數函數漸 增。LED背光源13在時刻k至時刻h為止之期間内，以固定 之最強光發光。進而，時刻h以後，自LED背光源13所發 出之光’隨時間推移而呈指數函數衰減。於幀之結束時 刻，LED背光源13已基本不發光。 另，於接近幀之結束時刻時，當然亦可發出較LED背光 源13更強之光。 再者，已制過使LED背光源13之亮度隨時間推移而呈 指數函數減少、或者隨時間_而成指數函數漸增，但並 不僅限於此，亦可使用隨時間推移而直線式減少或者辦加 等隨時間而連續增加、或者隨時間而連續減少之方式： 繼而，說明構造更為簡單之顯示裝置。 138459.doc 200926104 圖1所示之波形資料產生部22及DAC 24，可替換為構造 更為簡單之波形訊號產生電路。例如，波形訊號產生電路 可包含微分電路及整流電路。 圖6係表示取代圖1所示波形資料產生部22及DAC 24之 波形訊號產生電路之構造例的圖。 於圖6所示之波形訊號產生電路中，電容器51及電阻52 形成所謂的微分電路。反轉之輸入訊號Vi(t)與垂直同步訊 號同步，輸入至波形訊號產生電路。 電容器51之一端與施加有輸入訊號Vi(t)之輸入端子連 接，電容器51另一端與電阻52之一端連接。電阻52另一端 接地。電阻52兩端之電壓作為微分電路之輸出訊號vjt)， 供給至波形訊號產生電路下一段之整流電路。 圖7係表示輸入訊號Vi⑴之示例的圖。例如，輸入訊號 Vi(t)之值，於1幀之期間為〇[γ]，於下一幀之期間為 5[V]，於再下一幀之期間為〇[V]，以此方式，根據幢之變 化而從0[V]變為5[V]，再從5[V]變為0[V]。 例如，垂直同步訊號輸入於未圖示之T正反器，藉此可 產生輸入訊號Vi(t)。 例如’圖7所示之輸入訊號Vi⑴輸入於波形訊號產生電 路。 輸入至波形訊號產生電路之輸入訊號Vi(t)藉由包含電容 器51及電阻52之微分電路進行微分，微分電路將輸出訊號 V。⑴供給至波形訊號產生電路下一段之整流電路。 圖8係表示輸出訊號V0(t)之示例的圖。例如，輸出訊號 138459.doc -18- 200926104 v〇⑴之值於一幀之期間的開始時刻為_5[v]，於該幀之期 間，隨時間推移而呈指數函數約上升至〇[〒輸出訊號 V。⑴之值於下一幢之期間的開始時刻為5[¥]，於該幀之期 間，隨時間推移而呈指數函數約下降至G[v]e輸出訊號 V。⑴之值於再下一幀之期間的開始時刻為_5[v]，於該幀 期間隨時間推移而呈指數函數大約上升至〇[v]。 以此方式，輸出訊號V。⑴之值以一幀期間為單位，隨時 間推移而呈指數函數從_5[v]變為大約0[v]，或從5[v]變為 大約0[V]。輸出訊號V。⑴以算式（1)表示。 [數1]

Ee R〇C〇 ^ · _ ( 1 ) 於算式（1)中，C〇表示電容器51之電容值，尺〇表示電阻52之 電阻值。於算式（1 )中，E為輸入訊號Vi⑴之變化量。例 如’輸入訊號Vi(t)從0[v]變為5[V]時，E為5[V];輸入訊 號Vi⑴從5[V]變為〇[v]時，E為-5[V]。 圖9說明於電容器51之電容值^設為ι[μρ<]、電阻52之電 阻值R〇設為5[kQ]時，隨時間推移，於幀之開始時刻從 5 [V]開始呈指數函數降低之輸出訊號v。⑴的更為詳細之示 例〇 圖9所示之輸出訊號V〇(t)，自幀之開始時刻經過2[ms；]後 大致為3.3[V] ’自幀之開始時刻經過4[ms]後大致為 2.2[V]。圖9所示之輸出訊號v〇(t)，自幀之開始時刻經過 6[ms]後大致為1，5[V] ’自幀之開始時刻經過8[nis]後大致 為1.0[V]。繼而，圊9所示之輸出訊號v0(t)，自幀之開始 138459.doc 19 200926104 時刻經過10[ms]後大致為0.7[V]。 波形訊號產生電路之整流電路將輸出訊號ν〇(ΐ)整流。 即，如圖10所示，波形訊號產生電路之整流電路使輸出訊 號V0(t)中0[V]以下之訊號反轉，輸出成為〇[V]以上訊號之 整流訊&Vs(t)。 圖6所示之波形訊號產生電路之整流電路即所謂全波整 流電路，例如包含電阻53、運算放大器54、二極體55、二 極體56、電阻57、電阻58、電阻59、運算放大器60及電阻 Ο 61 ° 輸出訊號V。⑴輸入於電阻53之一端及電阻59之一端。電 阻53之另一端與運算放大器54之反轉輸入端子、二極體55 之負極（陰極）以及電阻57之一端連接。運算放大器54之非 反轉輸入端子接地。 運算放大器54之輸出端子與二極體55之正極（陽極）以及 二極體56之負極連接。電阻57之另外一端與二極_56之正 極以及電阻58之一端連接。 電阻58之另外一端與運算放大器60之反轉輸入端子、二 極體59之另外一端以及電阻61之一端連接。運算放大器6〇 之非反轉輸入端子接地。 運算放大器60之輸出端子與電阻61之另一端連接。 運算放大器60之輸出端子中的電壓作為整流訊號％⑴輸 出。 此處，如下簡單說明波形訊號產生電路之整流電路的動 作。例如，運算放大器54於輸出訊號V。⑴為正電壓時，作 138459.doc -20- 200926104 為增益為1之反轉放大器而動作。 即’運算放大器54於輸出訊號V0(t)為正電壓時，將輸出 絕對值與輸出訊號V0(t)和二極體55順向電壓相加之值相等 之負電壓。此時，藉由二極體5 6之順向電壓，絕對值與輸 出訊號V0(t)之相等的負電壓將施加於電阻58之一端。 輸出訊號V0(t)為負電壓時’於二極體5 5施加順方向之電 壓’運算放大器54之輸出將成為二極體55之順向電壓。此 時，藉由二極體56之順向電壓，使得〇[v]之電壓施加於電 阻5 8之一端。 例如，運算放大器60以2之增益將施加於電阻58一端之 電壓反轉放大，並以1之增益反轉放大輸出訊號V(j(t)，即 作為加算器動作。 運算放大器60於電阻58之一端施加與輸出訊號v。⑴之絕 對值相等之負電壓時，將其以2之增益反轉放大，並以1之 增益反轉放大輸出訊號V0(t)，因此輸出與輸出訊號V。⑴相 等之整流訊號Vs(t)。另者，於電阻58之一端施加〇[v]之電 壓時，運算放大器60僅以1之增益反轉放大輸出訊號 Vjt)，從而輸出將輸出訊號v。⑴反轉後之整流訊號％⑴。 從而，消除二極體55之順向電壓與二極體56之順向電壓 後，波形訊號產生電路之整流電路將輸出與輸出訊號v。⑴ 之絕對值相等的整流訊號Vs(t)。 如圖ίο所示，例如，整流訊號Vs⑴之值於一幀之期間的 開始時刻為5[V]，於該幀之期間，隨時間推移而呈指數函 數降低至大約0[V]。輸出訊號v。⑴之值於下一幀之期間的 138459.doc 21 200926104 開始時刻為5 [V]，於該φ貞之期間，隨時間推移而呈^數， 數下降至約o[v]。輸出訊號V。⑴之值於再下一幀之:間= 開始時刻為5[V] ’於該幀之期間，隨時間推移而呈指數函 數下降至約0[V]。 如此，整流訊號vs⑴之值於每一幀期間，隨時間推移而 呈指數函數從5[V]變為約0[vj。 按照上述方式，顯示控制部11可具有更為簡單之構成。 如布拉克法則（Block's Low)(視覺資訊處理手冊，曰本 視覺學會編著，朝倉書店，217頁）所示，人眼可感應到與 發光強度與時間之乘積成正比的亮度。利用該性質，為確 保觀察者可感應到之亮度，通常之顯示裝置以於特定長度 之發光時間内發光之方式構成。 本發明者使該發光時間之長度變化，並觀察顯示之動態 圖像。結果發現，當發光時間較短且相對於幀之期間成一 定比例時，難以察覺到動態模糊。 另者，當減小發光時間相對於幀期間之比例時，在固定 視角下將察覺到圖像跳躍》 此處發現’以脈衝狀（相對於時間為矩形波狀）發光後， 將更明顯察覺到圖像跳躍，而以指數函數呈時間性衰減等 使亮度慢慢變化後’則難以察覺到圖像跳躍。 另，亮度之時間性變化並非僅限於以指數函數的變化， 如以特定之傾斜角度的直線性變化等，只要是隨時間連續 變化者便可獲得相同效果。 如上所述’於各幀之期間，分別以使畫面亮度隨時間而 138459.doc -22· 200926104 連續增加、或使晝面亮度隨時間而連續減少之方式顯示， 故而能以更少之幢率顯示難以察覺到動態模糊及圖像跳躍 之圖像。 繼而，就基於由外部供給之圖像訊號而顯示圖像之顯示 裝置的構成加以說明。 圖11係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之其他構 成的方塊圖。與圖1所示情況相同之部分附加有相同之符 號，故省略其說明。 © 以LCD 12作為顯示設備之一例，LED背光源13作為將光 供給至顯示設備光源之一例，顯示控制部5丨控制LCD丨2之 顯示’基於輸入之圖像訊號’將圖像顯示於Lcd 12，並控 制LED背光源13之發光。顯示控制部5丨通過由ASIC等構成 之專用電路、FPGA等可編程之LSI、或執行控制程式之泛 用微處理器等實現。 顯示控制部5 1包含DAC 24、電流控制部25、LCD控制部 ❹ 27、垂直同步訊號產生部71、移動量檢測部72、幀緩衝器 73、波形資料產生部74、波形特性算出部75以及模式選擇 開關76。 輸入於顯示控制部51之圖像訊號供給至垂直同步訊號產 生部71、移動量檢測部72以及幀緩衝器73。 垂直同步訊號產生部71產生用於與提供之圖像訊號的各 幀同步之垂直同步訊號，並將產生之垂直同步訊號供給至 波形資料產生部74。垂直同步訊號產生部71藉由自圖像訊 號抽取垂直同步訊號而產生垂直訊號、或藉由檢測圖像訊 138459.doc -23- 200926104 號中各傾之期間，產生垂直訊號。 移動量檢測部72基於供給之圖像訊號，檢測出依據 訊號所顯不之動態圖像中所包含之圖像對象的移動量 動量檢測部72將表示檢測之圖像對象移動量的移動量資 供給至波形特性算出部75。例如，移動量檢測部72藉由區 塊比對法、梯度法、相位相關法或像素遞歸法等，檢^ 依據圖像訊號顯千+_ 坑顯不之動態圖像中所包含之圖像對象的移 量。 m

模式選擇開關76由用戶操作’將模式選擇訊號供給至波 形特性算出部75，該模式選擇訊號用於指示與用戶之操作 相應之模式選擇。例如，模式選擇開關76將指示模式選擇 的模式選擇訊號供給至波形特性算出部75，該選擇之模式 使LED背光源13之亮度時間性地固定。又，模式選擇開關 76將和不模式選擇的模式選擇訊號供給至波形特性算出部 ^選擇之模式使LED背光源i 3之亮度對應於由圖像訊 號顯示之動態圖像中所包含之圖像對象移動量，隨時間^ 波形特11算出邛75基於由移動量檢測部72提供之移動量 資料_、以及由模式選擇開關76提供之模式選擇訊號，產生 波形資料特ii ’該波形資料特性描述由波形資料產生部Μ 產生之波形資料的特性。 例如’當提供之模式選擇訊號係選擇使LEDf光源此 ^度時間性固定的模式時，波形特性算出部75產生描述指 定時間性固定之波形資料的波形特性資料。更具體來說， I38459.doc -24· 200926104 波形特性算出部75指定不包含時間之函數（例如，如卜〇 並產生包含指定該函數之值（a=5)的波形特性資料。 例如，當供給之模式選擇訊號指示所選擇之模式是使 LED背光源13之亮度相應於由圖像訊號顯示之動態圖像中 所包含的圖像對象移動量而隨時間連續變化時，波形特性 算出部75基於由移動量檢測部72提供之移動量資料中所示 之移動量，產生波形特性資料，其中描述於幀之期間，指 定使LEE)背光源13之亮度隨時間而連績變化之波形資料。 更具體來說，波形特性算出部75產生之波形特性資料中 描述有，幀期間内LED背光源13亮度之積分值與記憶於基 準發光強度記憶部81之基準發光強度相等的波形資料之^ 性（指定波形資料）。 如上述布拉克法則所示，人眼能感應到與發光強度與時 間之乘積成正比的亮度。基準發光強度係以發光強度與時 間之乘積為單位，表示人眼所感應到之亮度的資料。 ❼ 此處，波形資料之特性即如亮度最大值、相對於時間之 亮度變化的比例、相對於時間之亮度變化的方法（例如， 以指數函數之變化，或直線式變化等）等波形資料之性 質。 如，於自移動量檢測部72提供之移動量資料中所示之移 動量較大時，波形特性算出部75所產生之波形特性資料中 榣述有，使亮度之最大值更大、發光之期間更短且以幀 期間内亮度時間之積分值與記憶於基準發光強度記憶部81 中的基準發光強度相等之方式使LED背光源13發光之波形 138459.doc •25· 200926104 資料的特性。 又，於自移動量檢測部72提供之移動量資料中所示之移 動量較小時，波形特性算出部75所產生之波形特性資料中 描述有’使凴度之最大值更小、發光之期間更長，且以幀 期間内亮度時間之積分值與記憶於基準發光強度記憶部8】 之基準發光強度相等之方式使LED背光源13發光之波形資 料的特性。 更具體來說，波形特性算出部75產生之波形特性資料包 〇 ^例如用以指定算式⑴所示包含時間之函數的值，例如於 算式（1)中E、RQ及C〇等，指定函數之值。當以移動量檢測 部72提供之移動量資料表示之移動量較大時，E被設為更 大之值，由R〇及C〇決定之時間定量被設為更小之值。當以 移動量檢測部72提供之移動量資料表示之移動量較小時， E被設定為更小之值，由R〇及c〇決定之時間定量被設為更 大之值。 〇 波形特性算出部75將以此方式產生之描述波形資料之特 性的波形特性資料供給至波形資料產生部74。 波形資料產生部74產生與垂直同步訊號產生部71提供之 垂直同步訊號同步，且以波形特性算出部75提供之波形特 性資料描述的波形資料。 例如，波形資料產生部74於已由波形特性算出部75提供 波形特性資料時，預先算出相應於時間推移之波形資料 值，並記憶算出之波形資料值，於已由垂直同步訊號產生 部71提供垂直同步訊號時，相應於自幀之開始時刻起的時 138459.doc -26· 200926104 間推移’讀取記憶之波形資料值，並依次輸出讀取之波形 資料值，藉此產生波形資料》 藉此，即使運算功能較弱’亦可產生波形資料。 又’例如’波形資料產生部74基於由波形特性算出部75 提供之波形特性資料及由垂直同步訊號產生部71提供之垂 直同步訊號’相應於自幀之開始時刻的時間推移，實時運 算記憶之波形資料值’並輸出計算出之波形資料值，藉此 產生波形資料。 藉此，當波形特性算出部75提供之波形特性資料發生變 化時’可即時輸出變化之波形特性資料所描述之波形資 料。 藉此’波形資料產生部74基於垂直同步訊號，產生與各 中貞同步、並使LED背光源13之亮度隨時間而連續變化之波 形資料。 波形資料產生部74將產生之波形資料供給至DAC 24。 中貞緩衝器73暫時記憶圖像訊號，並將記憶之圖像訊號供 給至LCD控制部27。幀緩衝器73將圖像訊號延遲垂直同步 訊號產生部71至波形資料產生部74中進行處理時所需的時 間’並將延遲後之圖像訊號供給至LCD控制部27。 藉此，可使LED背光源13與藉由LCD 12所顯示之圖像的 Ί1貞確實同步’並可使其亮度隨時間而連續變化。 繼而，參照圖12之流程圖，說明藉由執行控制程序之圖 11所示的顯示控制部11所進行之亮度控制的其他處理。 於步驟S31中，垂直同步訊號產生部71產生垂直同步訊 138459.doc •27· 200926104 號，用於與由輸入之圖像訊號顯 步。例如，可輸入顯示每秒24幀 的圓像訊號。 示之動態圖像的各幀 至每秒500幀之動態圖 同 像 :步驟S32中，移動量檢測部72基於提供之圖像訊號， :區塊比對法或梯度法等，檢測出由圖像訊號顯示之動 l圖像中包含的圖像對象的移動量。

:步驟S33中’波形特性算出部75取得模式選擇訊號， 其由模式選擇開關76提供，用於“與用戶操作相對應之 '气的選擇。於步驟S34巾，波形特性算出部75讀取出記 憶於基準發光強度記憶部81之基準發光強度。基準發光強 度係記憶於基準發光強度記憶部81、以發光強度與時間之 乘積為單位、表示人眼所感應到之亮度的資料。 例如，基準發光強度既可為預定值，亦可根據用戶之操 作而設定。 ,於步驟S35中，波形特性算出部75基於移動量及基準發 光強度，算出波形特性。例如，於步驟s35中波形特性 算出部75基於移動量及基準發光強度，算出亮度之最大 值相對於時間之亮度變化的比例、以及以指數函數表示 之曲線或者直線等相對於時間之亮度變化的方法等波形特 性。 例如’步驟S35中’波形特性算出部75於移動量較大 時’所產生之波形特性資料中描述有使亮度之最大值更 大’發光之期間更短’且以幀期間内亮度時間之積分值與 δ己憶於基準發光強度記憶部81中的基準發光強度相等之方 138459.doc -28- 200926104 式使LED背光源π發光之波形資料的特性。 更具體而言’例如，步驟S35中，㈣特性算出部75於 移動量較大時，所產生之波形特性資料中描述有使波形資 料之最大值更大，波形資料隨時間急劇變化，且波形資料 時間之積分值與記憶於基準發光強度記憶_中的基準發 光強度相等之波形資料的特性。 當產生之波形特性資#中描述有波形資料時間之積分值 肖基準發光強度相等的波形資料特性時，基準發光強度以 對應於發光強度之電壓值與時間之乘積為單位進行表示。 移動量較大時，藉由進一步縮短發光期間，可讓人更不 易察覺到動態模糊。 相反，波形特性算出部75於移動量較小時，所產生之波 形特性資料中描述有使亮度之最大值更小，發光之期間更 長，且以幀期間内亮度時間之積分值與記憶於基準發光強 度記憶部81中的基準發光強度相等之方式使LED背光源13 發光之波形資料的特性》 更具體而言，例如，步驟S35中，波形特性算出部75於 移動量較小時，所產生之波形特性資料中描述有使波形資 料之最大值更小’波形資料隨時間更加緩慢變化，且波形 資料時間之積分值與記憶於基準發光強度記憶部81中的基 準發光強度相等的波形資料特性。 移動量較小時，藉由進一步延長發光期間，可讓人更不 易察覺到圖像跳躍。 於步驟S36申’波形資料產生部36基於垂直同步訊號以 138459.doc -29- 200926104 及波形特性’產生與幀同步之波形資料。於步驟S37中， DAC 24藉由對波形資料進行數位/類比轉換，基於產生之 波形資料’產生與波形資料相應之波形訊號。 於步驟S38中，電流控制部25基於產生之波形訊號，將 驅動電流提供給LED背光源13，之後返回至步驟S31，重 複上述處理。藉此，LED背光源13與幀同步，以一幀顯示 期間為單位，以使亮度隨時間而連續降低、或亮度隨時間 而連續升高之方式來發光。 檢測圖像移動，當發現移動量較大時，則進一步縮短發 光期間’當發現移動量較小時，則進一步延長發光期間， 如此，於每個幀之期間内，使LED背光源13之亮度隨時間 而連續減少’或使LED背光源13之亮度隨時間而連續增 加’因此’不管圖像對象之移動量是變大或變小，均可顯 示不易察覺到動態模糊或圖像跳躍之圖像。 另，藉由FFT(Fast Fourier Transform，快速傅裏葉轉換） 等由輸入之圖像訊號中抽取出圖像之頻率成分，當圖像中 包含較多高頻率成分時，可進一步縮短發光期間。 又’亦可藉由PWM(Pulse Width Modulation，脈寬調變） 方式驅動LED背光源13。 圖13係表示藉由pwm方式躁動光源之本發明之顯示裝置 中一個實施形態之進而其它構造的組塊圖。與圖1所示相 同之部分使用相同符號，在此省略其說明。 顯示控制部10 1在對顯示設備之一例即LCD 12之顯示進 行控制的同時，藉由PWM方式對光源之一例即LED背光源 138459.doc -30- 200926104 13之發光進行控制。顯示控制部ιοί藉由由ASIC等構成之 專用電路、FPGA等可編程之LSI、或執行控制程序之泛用 微處理器等實現。 顯示控制部101包含垂直同步訊號產生部21、波形資料 產生部22、控制開關23、圖像訊號產生部26、LCD控制部 27、以及PWM驅動電流產生部111。 PWM驅動電流產生部111基於由波形資料產生部22提供 之波形資料，將藉由脈衝寬度來控制LED背光源1 3亮度之 PWM方式之PWM驅動電流提供給LED背光源13，並驅動 LED背光源13。 藉由採用PWM方式，可進一步減少顯示控制部1 〇 1中電 力之損失。 另，並不僅限於PWM方式，亦可藉由PAM(Pulse Amplitude Modulation，脈幅調變）方式等其他數位驅動方 式驅動LED背光源13。 使用包含PWM方式或PAM方式等矩形波之驅動電流來改 變LED背光源13之亮度時，較好的是能夠以人感應不到隨 矩形波變化、以頻率較高之矩形波來驅動LED背光源13。 進而’藉由將光源亮度以光三原色為單位控制，從而不 管降低亮度抑或提高，皆可讓人感應不到顯示圖像色彩之 變化。 圖Μ係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之進而其 它構造的方塊圖，該顯示裝置將背光源亮度以光三原色為 單位控制。與圖1所示相同之部分使用相同符號，在此省 138459.doc 200926104 略其說明。 顯示控制部13 1在對LCD 12之顯示進行控制的同時，亦 對向顯示設備提供光之光源之一例即紅色LED背光源 132、綠色LED背光源133、及藍色LED背光源134之發光進 行控制。顯示控制部131通過由ASIC等構成之專用電路、 FPGA等可編程之LSI、或執行控制程序之泛用微處理器等 實現。 紅色LED背光源132包含一個或複數個紅色LED，基於顯 示控制部13 1之控制’發出光三原色之一的紅色光（發紅 光）。綠色LED背光源133包含一個或複數個綠色LED，基 於顯示控制部13 1，發出光三原色之另一的綠色光（發綠 光）。藍色LED背光源134包含一個或複數個藍色LED，基 於顯示控制部13 1之控制，發出光三原色之進而另一的藍 色光（發藍光）。 顯示控制部13 1包含垂直同步訊號產生部21、控制開關 23、圖像訊號產生部26、LCD控制部27、波形資料產生部 141、DAC 142-1至DAC 142-3、以及電流控制部143_1至電 流控制部143-3。 波形資料產生部141基於由控制開關23提供之指示波形 選擇之波形選擇訊號，與垂直同步訊號同步，產生指示紅 色LED背光源132亮度之波形資料、指示綠色LED背光源 133亮度之波形資料、以及指示藍色LED背光源134亮度之 波形資料。例如，波形資料產生部141產生使紅色LED背 光源132至藍色LED背光源1 34之各亮度隨時間而連續變化 138459.doc -32- 200926104 之波形資料。 波形資料產生部141包含中介光譜亮度有效函數資料表 151及特性值補正部152。中介光譜亮度有效函數資料表 151存儲對應於各波長光（包含三原色）強度之表示人眼感度 之中介光譜亮度有效函數資料。 人眼感度依據亮度，以光波長為單位變化。換言之，若 亮度變化，則各光波長所對應之人眼感度將變化。 因此，與光波長同樣地減少或增加光源亮度時，白平衡 將發生變化。即，即使是相同圖像，色彩（觀看圖像者所 感覺到的色彩）亦將變化。 中介光譜亮度有效函數資料係表示此隨亮度及每個光波 長變化之人眼感度之資料（Κ· Sagawa and K. Takeichi : Mesopic spectral luminous efficiency functions ： Final experimental report *

Journal of Light and Visual Environment，11，22-29 1987，K.

Sagawa(人名）及K· Takeichi(人名）：中間視覺光譜感光效率 函數：最終試驗報告，光與視覺環境期刊，1987年11月 22-29 曰）° 圖15係表示中介光譜亮度有效函數資料之示例的圖。圖 15所不之中介光譜亮度有效函數資料以5 7〇[nm]波長為基 準，表示明視（100[td])至暗視（〇.01[td])為止9個位準中每 個位準之波長的感度。圖15中，黑圓圈表示暗視感度，白 圓圈表示明視感度。 隨著視網膜照明度位準下降，短波長區域之感度趨於相 對上升，相反，長波長區域之感度則趨於逐漸降低。 138459.doc -33- 200926104 特性值補正部152基於中介光譜亮度有效函數資料表151 中記憶之中介光譜亮度有效函數資料，對應於亮度變化， 對決定三原色中指示紅色亮度之波形資料(之特性)的特性 值、決定指示綠色亮度之波形資料（之特性）的特性值以 及決定指示藍色亮度之波形資料(之特性)的特性值進行補 正’以使白平衡固定。 此處，決定對三原色各自亮度進行指示之波形資料特性 的特定值係波形資料產生部141之内部資料’可採取與上 述波形特性資料相同之方式。 、 如上所述，人目請著亮度下降，對藍色及其附近之感度 趨於相對提高，相反，對紅色及其附近之感度趨於相對降 低，因此，例如亮度下降時，特性值補正部152以相對提 面紅色亮度之方式對決定對紅色亮度進行指示之波形資料 的特性值進行補正，同時，以相對降低藍色亮度之方式對 決定對藍色亮度進行指示之波形資料的特性值進行補正。 與之相反，亮度上升時，特性值補正部丨52以相對降低紅 色免度之方式對決定對紅色亮度進行指示之波形資料的特 性值進行補正，同時，以相對提高藍色亮度之方式對決定 對藍色亮度進行指示之波形資料的特性值進行補正。 即，特性值補正部152基於人眼之中介光譜亮度有效函 數，對決疋波开> 資料特性的特性值進行補正，上述波形資 料對三原色光之各亮度進行指示。換言之，特性值補正部 152對二原色光各自之特性值進行補正，上述三原色光之 各特性值基於人眼之中介光譜亮度有效函數，決定使晝面 138459.doc -34- 200926104 亮度隨時間而連續增加或使畫面亮度隨時間而連續減少之 特性’使人眼因亮度變化而產生之對各三原色光之感度 (相對感度）變化得以消除。 如此，即使改變亮度’亦可使白平衡不變化。即，即使 改變亮度，相同圖像之色彩看上去亦相同。換言之，即使 改變亮度，觀看同一囷像者所感應之色彩亦相同。 波形資料產生部141基於如此由中介光譜亮度有效函數 資料補正之特性值’產生指示紅色LED背光源132亮度之 波形資料、指示綠色LED背光源133亮度之波形資料、以 及指示藍色LED背光源1 3 4亮度之波形資料。 波形資料產生部141將指示紅色LED背光源132亮度之波 形資料提供給DAC 142-1❶波形資料產生部141將指示綠色 LED背光源133亮度之波形資料提供給DAC 142-2。波形資 料產生部141將指示藍色LED背光源134亮度之波形資料提 供給 DAC 142-3。 DAC 142-1對由波形資料產生部141提供之指示紅色LED 背光源132亮度的數位資料即波形資料進行數位/類比轉 換。 即，DAC 142-1對數位資料即波形資料進行數位/類比轉 換，將藉此獲得之電壓類比訊號即波形訊號提供給電流控 制部143-1。從DAC 142-1輸出之波形訊號的電壓值與輸入 DAC 142-1之波形資料值相對應。 DAC 142-2對由波形資料產生部141提供之指示綠色LED 背光源133亮度的數位資料即波形資料進行數位/類比轉 138459.doc -35· 200926104 換。即，DAC 142-2對數位資料即波形資料進行數位/類比 轉換，將藉此獲得之電壓類比訊號即波形訊號提供給電流 控制部143-2。從DAC 142-2輸出之波形訊號的電壓值與輸 入DAC 142-2之波形資料值相對應。 DAC 142-3對由波形資料產生部141提供之指示藍色led 背光源134亮度的數位資料即波形資料進行數位/類比轉 換。即，DAC 142-3對數位資料即波形資料進行數位/類比 轉換，將藉此獲得之電壓類比訊號即波形訊號提供給電流 控制部143-2。從DAC 142-3輸出之波形訊號的電壓值與輸 入DAC 142-3之波形資料值相對應。 電流控制部143-1將作為電壓類比訊號、由DAC 142-1提 供之、指示紅色LED背光源132亮度之波形訊號轉換為驅 動電流，並將轉換後之驅動電流提供給紅色LED背光源 132。 電流控制部143-2將作為電壓類比訊號、由DAC 142-2提供之、指示綠色LED背光源133亮度之波形訊號轉換為 Q 驅動電流’並將轉換後之驅動電流提供給綠色LED背光源 133。 電流控制部143-3將作為電壓類比訊號、由DAC 142-3提供之、指示藍色LED背光源134亮度之波形訊號轉換為 驅動電流’並將轉換後之驅動電流提供給藍色LED背光源 134 ° 如上所述’能以更少幀率，顯示不易察覺到動態模糊及 圖像跳躍之圖像’同時，顯示圖像時即使改變亮度亦可使 白平衡不改變’且相同圖像之色彩看上去亦相同。 138459.doc -36- 200926104 繼而，就使用之光源於較傾期間更短之時間内不改變亮 度之情形加以說明。 圖1 6係表示使用較_間更短時間内無法改變亮度之光 源之、本發明之顯示裝置之一實施形態的進而其他構造的 方塊圖。㈣1所示相同之部分使用相同符號，在此省略 其說明。 顯示控制部171對顯示設備之一例即LCD i 72的顯示進行 控制。又，顯示控制部171對擋板173進行控制，上述擋板 1 73對由&供光線給顯示設備之光源之一例即燈工74射入 LCD 172的光量進行調整.顯示控制部171通過由asic等 構成之專用電路、FPGA等可編程之LSI、或執行控制程序 之泛用微處理器等實現。 LCD 1 72係例如反射型液晶板或透過型液晶板，lcd 172基於顯示控制部u之控制，於未圓示之螢幕上顯示圖 像。擔板173包含與幀期間比較可高速調整光量之液晶擒 板等’基於顯示控制部171之控制，對由燈174發出、並射 入LCD 172之光量進行調整。 燈174係無法以較幀期間更短時間變換亮度之光源，例 如包含氙氣燈、金屬鹵素燈、或超高壓水銀燈等。 顯示控制部171包含垂直同步訊號產生部21、控制開關 23、圖像訊號產生部26、LCD控制部27、波形資料產生部 181、以及DAC 182。 波形資料產生部181基於由控制開關23提供之指示波形 選擇的波形選擇訊號，與由垂直同步訊號產生部21提供之 138459.doc -37- 200926104 垂直同步訊號同步，產生波形資料對由燈174發出、並射 入LCD 172之光量進行指示。例如，波形資料產生部181產 生使射入LCD 172之光量隨時間.而連續增加或減少的波形 資料。 DAC 182對作為數位資料、由波形資料產生部181提供 之波形資料進行數位/類比轉換。即，DAC 1 82對數位資料 即波形資料進行數位/類比轉換，將藉此獲得之電壓類比 訊號即波形訊號提供給擋板173。從DAC 1 82輸出之波形 訊號的電壓值與輸入DAC 182之波形資料值相對應。 播板173基於由DAC 182提供之波形訊號，對燈174發 出、並射入LCD 172之光量進行調整。例如，播板丨73以隨 時間而連續減少或隨時間而連續增加之方式，對燈174發 出、並射入LCD 172之光量進行調整。 例如，擋板173於提供之波形訊號值較大時，則從燈ι74 向LCD 172射入較多光線，於提供之波形訊號值較小時， 則從燈174向LCD 172射入較少光線，如此對燈174發出、 並射入LCD 172之光量進行調整。 如此，即使使用無法相對於幀期間而迅速改變亮度之光 源，亦可於幀期間使畫面亮度隨時間而連續增加或使畫面 亮度隨時間而連續減少，且可顯示動態模糊更少、察覺不 到圖像跳躍之圖像。 另，上文係說明擋板173設置於燈174與LCD 172之間， 對射入至LCD 172之光量進行調整，但亦可按照燈口斗、 LCD 172、以及擋板173之順序（設置於LCD 172螢幕一側） 138459.doc •38· 200926104 設置，對由LCD 172發出之光量進行調整。 繼而，說明將顯示設備作為LED顯示器之情形。 圖1 7係表示將顯示設備作為LED顯示器時，本發明之顯 示裝置之一實施形態之進而其它構造的方塊圖。與圖14所 示相同之部分使用相同符號，在此省略其說明。 顯示控制部201對顯示設備之一例即LED顯示器202的顯 示進行控制。顯示控制部201通過由ASIC等構成之專用電 路、FPGA等可編程之LSI、或執行控制程序之泛用微處理 〇 器等實現。 LED顯示器202包含發出光三原色之一之紅色光（發紅光） 的紅色LED、發出光三原色之另一個之綠色光（發綠光）的 綠色LED、以及發出光三原色之進而另一個之藍色光（發藍 光）的藍色LED。LED顯示器202中設有紅色LED、綠色 LED、及藍色LED，以使紅色LED、綠色LED、及藍色 LED成為子像素。 LED顯示器202基於由顯示控制部201提供之紅色LED顯 示控制訊號、綠色LED顯示控制訊號、及藍色LED顯示控 制訊號，分別使配置之紅色LED、綠色LED、及藍色LED 發光。 顯示控制部201包含垂直同步訊號產生部21、控制開關 23、波形資料產生部141、DAC 142-1至DAC 142-3、圖像 訊號產生部221、以及LED顯示控制部222-1至LED顯示控 制部222-3。 圖像訊號產生部221產生與垂直同步訊號同步、併用於 138459.doc -39- 200926104 顯示特定圖像之圖像訊號，該垂直同步訊號由垂直同步訊 號產生部2 1提供，用以與顯示之動態圖像的各幀同步。由 圖像訊號產生部221產生之圖像訊號包含顯示之圖像中表 示三原色中紅光強度（紅色子像素之發光強度）之尺訊號、 表示二原色中綠光強度（綠色子像素之發光強度）之G訊 號、以及表示三原色中藍光強度（藍色子像素之發光強度） 之B訊號。 圖像訊號產生部221將R訊號提供給LED顯示控制部222_ 1 ’將G訊號提供給led顯示控制部222-2，將B訊號提供給 LED顯示控制部222-3。 LED顯示控制部222-1基於波形訊號以及由圖像訊號產 生部221提供之R訊號產生紅色lEd顯示控制訊號，上述波 形訊號由DAC 142-1提供，與幀同步，於幀期間以隨時間 而連續增加或減少之方式指示三原色中紅光亮度，上述紅 色LED顯示控制訊號於幀期間以亮度隨時間而連續增加或 減少之方式’使配置於LED顯示器202中之紅色LED發光。 LED顯示控制部222_丨將產生之紅色LED顯示控制訊號提供 給LED顯示器2〇2。 LED顯示控制部222-2基於波形訊號以及由圖像訊號產 生郤221提供之g訊號產生綠色LED顯示控制訊號，上述波 形訊號由DAC 142-2提供，與幀同步，於幀期間以隨時間 而連續增加或減少之方式指示三原色中綠光亮度，上述綠 色LED顯示控制訊號，於幀期間以亮度隨時間而連續增加 或減少之方式，使配置於LED顯示器202中之綠色LED發 138459.doc 200926104 光。LED顯示控制部222-2將產生之綠色LED顯示控制訊號 提供給LED顯示器202。 LED顯示控制部222-3基於波形訊號以及由圖像訊號產 生部221提供之B訊號產生藍色LED顯示控制訊號，上述波 形訊號由DAC 142-3提供，與幀同步，於幀期間以隨時間 而連續增加或減少之方式指示三原色中藍光亮度，上述藍 色LED顯示控制訊號，於幀期間，以亮度隨時間而連續增 加或減少之方式，使配置於LED顯示器202中之藍色LED發 ® 光。LED顯示控制部222-3將產生之藍色LED顯示控制訊號 提供給LED顯示器202。 LED顯示器202基於分別由LED顯示控制部222-1至LED 顯示控制部222-3提供之紅色LED顯示控制訊號、綠色LED 顯示控制訊號、及藍色LED顯示控制訊號，於幀期間以亮 度隨時間而連續增加或減少之方式，分別使紅色LED、綠 色LED、及藍色LED發光。 如上，於自發光型顯示裝置中，亦能夠以更少之幀率顯 ❹ 示難以察覺到動態模糊及圖像跳躍之圖像。 另，本發明亦適用於使用反射型液晶或透過型液晶之前 投式投影機或背投式投影機等反射投影型或透過投影型的 顯示裝置、以直視型液晶顯示器為代表之透過直視型的顯 示裝置、或者將LED或EL(Electro Luminescence，電致發 光）等發光元件配置為陣列狀之自發光型的顯示裝置等， 可獲得與上述效果同樣之效果。 又，本發明並不僅適用於藉由所謂之漸進方式進行動態 138459.doc 41 - 200926104 圖像顯示之顯示裝置，亦可同樣適用於藉由所謂之隔行掃 描方式進行動態圖像顯示之顯示裝置。 另’顯示裝置中包含設有顯示功能與其他功能之裝置， 例如所謂之筆記型個人電腦、pDA(Pers〇nal Dighal

Assistant ’個人數位助理）、行動電話、或者數位攝像機 等。 如此，於幀期間，以特定亮度使光源發光時，可顯示圖 ❹ 像又，於各幀期間，使畫面亮度隨時間而連續增加或使 畫面亮度隨時間而連續減少時，於將顯示保持於各幀期間 之所謂保持型顯示裝置中，能以更少之幀率顯示不易察覺 到動態模糊及圖像跳躍之圖像。 上述一系列處理可由硬體來實行，亦可由軟體來實行。 當一系列處理由軟體來實行時，構成其軟體之程式從記錄 媒體被安裝至裝有專用硬體之電腦、或者藉由安裝各種程 式可執行各種功能之例如泛用之個人電腦等。 Q 此記錄媒體如圖1、圖11、圖13、圖14、圖16、或囷17 所示，獨立於電腦，不僅包含封包媒體，亦包含R〇M或硬 碟等，上述封包媒體包含用以向用戶提供程式而發佈的記 錄有程式之磁碟31(包括軟碟）、光碟32(包括CD_ R〇M(Compact Disc-Read Only Memory，緊密磁碟_唯讀記 隐體）、DVD(Digital Versatile Disc，數位通用光碟、光 磁碟片33(包括MD(Mini-Disc，迷你光碟）（商標））、或半導 體記憶體34等，上述R0M或硬碟等係預先裝入電腦後向用 户提供’且記錄有程式。 138459.doc -42- 200926104 另，實行上述一系列處理之程式依據需要，亦可介以路 由器及數據機等介面，通過區域網路、網際網路、數位衛 星播放等有線或者無線通信媒體，安裝於電腦。 又’本說明書中記述存儲於記錄媒體中之程式的步驟， 當然可按照所揭示之順序進行，但並非僅限於按此順序進 行處理’亦可並列或個別進行處理。 【囷式簡單說明】 圖1係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之構成的 方塊圖。 囷2係說明亮度控制處理的流程圖。 圖3係表示波形訊號之示例的圖。 圖4係表示波形訊號之示例的圖。 圖5係表示波形訊號之示例的圖。 圖6係表示波形訊號產生電路之構成示例的圖。 圖7係表示輸入訊號Vi(t)之示例的圖。 圖8係表示輸出訊號V〇(t)之示例的圖。 圖9係說明輸出訊號V〇(t)更為詳細之示例的圖。 囷10係表示整流訊號vs(t)之示例的圖。 圖11係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之其它構 成的方塊圖。 圖12係說明亮度控制之其他處理的流程圖。 圖13係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之進而其 它構成的方塊圖。 圖14係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之進而其 >38459.d〇c -43- 200926104 它構成的方塊圓。 圖15係表示中介光譜亮度有效函數資料之示例的圖。 圖16係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之進而其 它構成的方塊圖。 圖17係表示本發明之顯示裝置中一個實施形態之進而其 它構成的方塊圖。 【主要元件符號說明】 ❹

11 顯示控制部 12 LCD 13 LED背光源 21 垂直同步訊號產生部 22 波形資料產生部 24 DAC 25 電流控制部 31 磁碟 32 光碟 33 光磁碟 34 半導趙記憶體 51 顯示控制部 71 垂直同步訊號產生部 72 移動量檢測部 74 波形資料產生部 75 波形特性算出部 81 基準發光強度記憶部 138459.doc -44- 200926104

101 顯示控制部 111 PWM驅動電流產生部 131 顯示控制部 132 紅色LED背光源 133 綠色LED背光源 134 藍色LED背光源 141 波形資料產生部 142-1至142-3 DAC 143-1至143-3 電流控制部 151 中介光譜亮度有效函數資料表 152 特性值補正部 171 顯示控制部 172 LCD 173 擋板 174 燈 181 波形資料產生部 182 DAC 201 顯示控制部 202 LED顯示器 222-1至222-3 LED顯示控制部 138459.doc •45-

Claims (1)

1. 200926104 七、申請專利範面： 1. 一種顯示裝置，其特徵在於包含： 於各Ί1貞期間維持畫面各像素之顯示的顯示機構，及 於上述各幀期間，以使上述畫面亮度隨時間而連續增 加、或使上述畫面亮度隨時間而連績減少之方式，對上 述顯不機構之顯示進行控制的顯示控制機構， 上述顯示控制機構於上述各幀期間，依據人眼之中介 光譜亮度有效函數’使三原色光源各自之亮度隨時間而 連續增加、或隨時間而連續減少，藉此，以使上述晝面 免度隨時間而連續增加或使上述畫面亮度隨時間而連續 減少之方式，對顯示進行控制。 2.如凊求項1之顯示裝置，其中上述顯示控制機構包含： 產生用於與上述幀同步之同步訊號的同步訊號產生機 構， 基於上述同步訊號，於上述各幀期間，產生隨時間而 連續增加或隨時間而連續減少之連續訊號的連續訊號產 生機構，及 基於上述連續訊號，對上述畫面亮度進行控制的亮度 控制機構。 3·如請求項1之顯示裝置，其中 上述顯不控制機構控制光源亮度，藉此以上述畫面亮 度隨時間而連續增加或上述畫面亮度隨時間而連續減少 之方式’對上述顯示機構之顯示進行控制。 4.如請求項3之顯示裝置，其中 138459.doc 200926104 上述光源係LED(Light Emitting Diode，發光二極 體）。5.如請求項3之顯示裝置，其中 上述顯示控制機構以PWM(Pulse Width Modulation， 脈寬調變）方式控制上述光源亮度，藉此以使上述畫面亮 度隨時間而連續增加或使上述畫面亮度隨時間而連續減 少之方式，對上述顯示機構之顯示進行控制。 ❹ 138459.doc