CN1934607A - 显示器和显示方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示器包括第一灰度校正部分，所述部分根据大小将构成给定视频信号的第一彩色信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都不同且专用于第一彩色信号的第一系数执行第一彩色信号的灰度校正，并输出第一校正信号；第二灰度校正部分，所述部分根据大小将构成所述视频图像信号并与所述第一彩色信号不同的第二彩色信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都与第一系数不同且专用于第二彩色信号的第二系数执行第二彩色信号的灰度校正，并输出第二校正信号；生成部分，所述部分响应于来自所述第一和第二灰度校正部分的第一和第二校正信号，生成具有对N个区域中的每一个都不同的幅值的驱动信号；以及显示部分，所述部分根据来自所述生成部分的驱动信号显示图像。这就使灰度，特别是低频区域内的灰度能够按照彩***信号和区域而得到改善。
Description
技术领域
本发明涉及诸如场致发射显示器等显示设备，尤其涉及一种显示设备和显示方法，该显示设备由不同幅值的驱动电流驱动，同时按彩***信号将由多个彩色图像信号组成的视频图像信号分成多个区域；按彩***图像信号并按区域来确定适当的灰度校正系数；并且按彩***图像信号并按区域来执行灰度校正。
背景技术
例如，被称为场致发射显示器(FED)的矩阵驱动显示设备已十分流行。在此种图像显示设备中，已知有这样一种方法，该方法使用一脉宽调制***，该***根据视频图像信号的大小来调制提供给显示部分的驱动电流脉宽以改善该视频图像信号的灰度性质；并且该方法还使用一改变驱动电流的幅值的偏压施加***。
在专利文献1(日本专利申请KOKAI公开No.2003-114638)中公开了一种图像显示设备，该显示设备使用带有脉宽调制***和偏压施加***的共享***来改善所述图像显示设备的灰度性质。在此设备中，当定义元件电压V1、V2、V3和V4的电平以使驱动电流Ie在各时间间隔中变得分别彼此相等时，驱动电流Ie和发光亮度就相互成正比，并且输入和发光亮度之间的关系变为线性。然而，因为通常假设信号在阴极射线管上显示，所以视频图像信号就具有灰度特性。因此，在具有灰度特性的视频图像信号被显示在具有线性特性的显示设备上的情况下，就需要向将被输入的视频图像信号应用逆灰度特性。
在传统设备中，提供了一种使用带有脉宽调制***和偏压施加***的共享***的显示设备，其中如图12所示使用逆灰度校正的查找表来执行逆灰度校正。在图12中，考虑逆灰度校正输入为10位，其输出为10位，且逆灰度特性为2.2次幂。假设输入数据是“x”而输出数据是“y”，就能使用下列公式表示输出数据。
y＝1023×(x/1023)22
当输出数据“y”舍去小数点后的位数时，输入数据的1024灰度就降至输出数据的734灰度。
此外，相对于输入数据位于较低灰度侧的事实来说，灰度曲线的梯度是平缓的。于是，例如输入数据的256灰度就变为输出数据的49灰度，并且所表达的灰度计数显著减小。因此就出现了图像质量显著下降的问题。
发明公开
本发明的一个目的在于提供一种使用用于调制显示部分的驱动电流的脉宽的脉宽调制***和改变幅值的偏压施加***的显示设备，其中将要被输入的视频图像信号的彩***图像信号各自被分成多个区域，且按彩***图像信号并按区域来确定适当的灰度校正系数，从而对彩***图像信号进行灰度校正并显示视频图像。
本发明的显示设备包括：第一灰度校正部分，该部分根据大小将构成给定视频图像信号的第一彩色信号分成N个区域，并在随后通过使用对每一区域都彼此不同且专用于第一彩色信号的第一系数执行灰度校正，并输出第一校正信号；第二灰度校正部分，该部分根据大小将与构成所述视频图像信号的第一彩色信号不同的第二彩色信号分成N个区域，并在随后通过使用对每一区域都与第一系数不同且专用于第二彩色信号的第二系数执行灰度校正。并输出第二校正信号；生成部分，该部分响应于来自所述第一和第二灰度校正部分的第一和第二校正信号，生成具有对N个区域中的每一个都彼此不同的幅值的驱动信号；以及显示部分，该部分响应于来自所述生成部分的驱动信号显示图像。
在根据本发明的显示设备中，例如构成给定视频图像信号的R视频图像信号、G视频图像信号和B视频图像信号根据它们的大小各自被分成N个区域，并且显示部分借助具有对各区域不同的幅值的驱动信号驱动。即，根据视频图像信号的大小将它们分成例如四个区域，并以步进的方式在各区域内增加驱动信号的幅值，并且在每一区域中，响应于所述视频图像信号的值改变脉宽，从而允许精细的灰度表达。
在共享偏压调制***和脉宽调制***的这一显示设备中，该显示设备是场致发光显示等而非阴极射线管，由此必须对视频图像信号应用逆灰度校正。应该注意，R、G和B视频图像信号并不总是具有相同的灰度性质。此外，在每一区域内，它们的灰度性质也可以彼此不同。因此，在本发明的灰度校正部分中，通过对彩***图像信号的各区域计算最优系数，使用该系数按彩***图像信号区域生成查找表并使用该表，来执行彩***图像信号各区域的逆灰度校正。以此方式，执行了对应于彩***图像信号的各区域的最优值的逆灰度校正。由此，更具体地，屏幕上较暗部分的灰度性质就能比传统情况中得到更显著的改善，同时例如还能获得全面考虑R、G和B视频图像信号的彩色特性差异的最优灰度性质。以此方式，例如除了对人类的头发或多云天空图案进行明暗处理之外，还能用丰富的表达来显示接近深黑的颜色。
附图简述
图1是描述根据本发明的显示设备的配置的示例的框图。
图2是描述根据本发明的显示设备的驱动电流和发光亮度之间的关系的示例的曲线图。
图3是描述由根据本发明的显示设备执行的理想逆灰度校正的示例的曲线图。
图4是示出来自根据本发明的显示设备的驱动信号生成部分的驱动信号的示例的视图。
图5是描述根据本发明的显示设备中输入信号“x”和亮度“y”之间的期望关系的示例的曲线图。
图6是描述根据本发明的显示设备中元件电压和驱动电流之间的关系的示例的曲线图。
图7是描述根据本发明的显示设备中使用灰度校正的校正信号和发光亮度之间的关系的示例的曲线图。
图8是描述根据本发明的显示设备中使用第一灰度校正的输入信号和输出信号之间的关系的示例的曲线图。
图9是描述根据本发明的显示设备中使用灰度校正的输出信号“y”和发光亮度Y之间的关系的示例的曲线图。
图10是描述根据本发明的显示设备中使用第二灰度校正的输入信号和输出信号之间的关系的示例的曲线图。
图11是描述根据本发明的显示设备中灰度和亮度信号Y之间的关系的示例的曲线图。
图12是描述根据本发明的显示设备中使用灰度校正的输入信号和输出信号之间的关系的示例的曲线图。
图13是描述根据本发明的显示设备的配置的另一示例的框图。
图14是在逆灰度校正中使用的查找表的示例。
实现本发明的最佳方式
以下将参考附图详细描述根据本发明的显示设备的实施例。
<根据本发明的显示设备>
(配置)
以下将参考附图详细描述根据本发明的显示设备。图1是描述根据本发明的显示设备的配置的示例的框图。图2是描述根据本发明的显示设备的驱动电流和发光亮度之间的关系的示例的曲线图。图3是描述由根据本发明的显示设备执行的理想逆灰度校正的示例的曲线图。图4是示出来自根据本发明的显示设备的驱动信号生成部分的驱动信号的示例的视图。图5是描述根据本发明的显示设备中输入信号“x”和亮度“Y”之间的期望关系的示例的曲线图。图6是描述根据本发明的显示设备中元件电压和驱动电流之间的关系的示例的曲线图。图7是描述根据本发明的显示设备中使用灰度校正的校正信号和发光亮度之间的关系的示例的曲线图。图8是描述根据本发明的显示设备中使用第一灰度校正的输入信号和输出信号之间的关系的示例的曲线图。图9是描述根据本发明的显示设备中，当亮度已按RGB在y＝256、512、768和1023四点处实际测量时使用灰度校正的输出信号“y”和发光亮度Y之间的关系的示例的曲线图。图10是描述根据本发明的显示设备中使用第二灰度校正的输入信号和输出信号之间的关系的示例的曲线图，该曲线图描述了由将在随后描述的换算公式使用图9所示的y＝256、512、768和1023四点处的亮度YR1至YR4、YG1至YG4和YB1至YB4来计算的各值的一个示例。图11是描述根据本发明的显示设备中灰度和亮度信号Y之间的关系的示例的曲线图。图12是描述根据本发明的显示设备中使用灰度校正的输入信号和输出信号之间的关系的示例的曲线图。
在图1中，根据本发明的显示设备D包括：用于显示图像的显示面板1；用于向显示面板1提供驱动信号的信号线驱动器2；类似地用于向显示面板1提供扫描线信号的扫描线驱动器3；用于向扫描线驱动器提供经过逆灰度转换的视频图像信号的视频图像信号处理电路4；用于向视频图像信号处理电路4提供数字化视频图像信号的输入电路5；以及用于向扫描线驱动器3、视频图像信号处理电路4和信号线驱动器2提供基于来自输入电路5的视频图像信号的操作定时的定时生成电路6。
此处，显示面板1在其支撑基板上具有：在横向(水平)方向上延伸的m(＝720)根扫描线Y(Y1至Ym)；在纵向(垂直)方向上延伸并与这些扫描线Y1至Ym交叉的n(＝1280×3)根信号线x(X1至Xn)；以及被分配在扫描线Y1至Ym和信号线X1至Xn的交叉部分附近的m×n(＝约2,760,000)个显示像素PX。每个彩色显示像素都由在水平方向上彼此相邻的三个显示像素PX组成。在该彩色显示像素中，三个显示像素PX各自由表面传导型电子发射元件11和被从这些电子发射元件11发射的电子束照亮的红(R)、绿(G)、蓝(B)磷光体12组成。每根扫描线Y都用作连接至相应行的显示像素PX的电子发射元件11的扫描电极，而每根信号线X都用作连接至相应列的显示像素PX的电子发射元件11的信号电极。
上述信号线驱动器2、扫描线驱动器3、视频图像信号处理电路4、输入电路5和定时生成电路6用作显示面板1的驱动电路，并被分配在显示面板1的***。信号线驱动器2与信号线X1至Xn相连接，而扫描线驱动器3则与扫描线Y1至Ym相连接。输入电路5执行模拟RGB视频图像信号以及从外部信号源提供的同步信号的输入处理操作；将该视频图像信号提供给视频图像信号处理电路4；并将该同步信号提供给定时生成电路6。视频图像信号处理电路4响应于来自输入电路5的视频图像信号执行数字格式的信号处理操作。定时生成电路6基于同步信号控制信号线驱动器2、扫描线驱动器3和视频图像信号处理电路4的操作定时。在此控制下，扫描线驱动器3通过使用扫描信号顺序地驱动扫描线Y1至Ym；并且信号线驱动器2借助电压脉冲***的信号线驱动信号驱动信号线X1至Xn，而扫描线Y1至Ym中的每一根则借助扫描线驱动器3来驱动。
此处，视频图像信号处理电路4具有：用于将从输入电路5提供的与水平同步信号同步的模拟RGB视频图像转换成数字格式的AD转换器电路41；用于如随后所描述对如此转换的数字信号进行灰度校正的灰度校正部分40；用于将经灰度校正的数字RGB视频图像信号转换成适用于信号线驱动信号的电压脉冲***的值的转换表存储器42。
此外，在AD转换器电路41中，对于每个显示像素PX，例如模拟RGB视频图像信号被转换成能用1024灰度显示的10位灰度数据。转换表存储器42在转换表中存储被分配给灰度数据的全部灰度值的1024个10位转换数据。
信号线驱动器2包括行存储器20、行存储器21以及驱动信号生成部分22。行存储器20在每个水平扫描周期内对与从定时生成电路6提供的时钟CK1同步的一水平行进行视频图像信号采样，并输出这些视频图像信号，即并行的n个灰度信号。行存储器21响应于在所有灰度数据已从行存储器20中输出的状态下从定时生成电路6提供的锁存脉冲DL来锁存这些灰度数据项，并且在行存储器20再次进行采样操作的后一水平扫描周期内保持该灰度数据。
驱动信号生成部分22生成“n”个电压脉冲作为信号线驱动信号，并将它们提供给信号线X1至Xn，其中这“n”个电压脉冲各自具有对应于从行存储器21并行输出的灰度数据的脉幅和脉宽。驱动信号生成部分22包括计数器23、n个脉宽调制器电路24以及n个输出缓冲器25。计数器23由10位组成；响应于与每一水平扫描周期的开始并发地从定时发生电路6提供的复位信号RST来初始化；对在该复位信号RST之后从定时生成电路6提供的时钟CK2进行递增计数；并且输出水平扫描周期中按1024步进的时长表示有效视频图像周期的10位计数数据。每个脉宽调制器电路24都由比较器构成，所述比较器将从行存储器21提供的相应灰度数据与例如从计数器23提供的计数数据进行比较，并且输出其脉宽等于计数数据到达该灰度数据所需的周期的电压脉冲。每个输出缓冲器25被配置成基于提供给对应脉宽调制器电路24的灰度数据的两个有效位来选择外部提供的元件电压V1、V2、V3和V4，并在随后以与来自该脉宽调制器电路24的脉冲电压的脉宽相等的周期输出所选的元件电压。以此方式，来自脉宽调制器电路24的电压脉冲被放大至与元件电压V1、V2、V3和V4中任何一个相等的脉幅。获得信号线驱动信号，作为具有取决于灰度数据的灰度值的脉幅和脉宽的正电压。
扫描线驱动器3包括：移位寄存器31，用于将垂直同步信号移位一个水平扫描周期，随后输出来自“m”个输出端子之一的信号；以及“m”个输出缓冲器32，用于响应于来自这“m”个输出端子的脉冲，向扫描线Y1至Ym输出扫描信号。该扫描信号作为从扫描电压端子提供的负电压Vy on而提供，并按一个水平扫描周期输出。在每个电子发射元件11中，在由信号线X和扫描线Y构成的电极之间的元件电压Vf已超过一阈值时发生放电，且由此发射的电子束激励磷光体12。每个显示像素PX的亮度借助取决于信号线驱动信号的脉宽和脉幅并流经电子发射元件11的驱动电流Ie来控制。
此处，扫描线驱动器2例如输出具有如图4所示的信号波形的信号线驱动信号。即，根据大小将给定的视频图像信号分成4个区域，随后借助具有对每一区域都不同的幅值V1至V4的驱动信号来驱动显示部分。视频图像信号例如可根据大小分成4个区域(A)至(D)，而驱动信号的幅值V1至V4则在每个区域中以步进的方式增大，此外，在每一区域中，脉宽响应于视频图像信号的值而变化，由此允许精细的灰度表达。
更具体地，在输入灰度值在0至256的范围中的情况下，该输入灰度值可如图4A所示被转换成范围从0至256的输出灰度值。以此方式，响应于该输出灰度值，信号线驱动信号的脉幅被设置成与元件电压V1相等的电压值，且脉宽被设置成范围从0至256的时长。
在输入灰度值在257至512的范围中的情况下，该输入灰度值如图4B所示地被转换成范围从512至769的输出灰度值。以此方式，响应于该输出灰度值，脉宽被设置成范围从0至256的时长。在该周期内，信号线驱动信号的脉幅被设置为等于元件电压V2的电压值。在随后的周期内(直到256)，脉幅被设置为元件电压V1。
在输入灰度值在513至768的范围中的情况下，该输入灰度值如图4C所示地被转换成范围从1024至1280的输出灰度值。以此方式，响应于该输出灰度值，脉宽被设置成范围从0至256的时长。在该周期内，信号线驱动信号的脉幅被设置为等于元件电压V3的电压值。在随后的周期内(直到256)，脉幅被设置为元件电压V2。
在输入灰度值在769至1024的范围中的情况下，该输入灰度值如图4D所示地被转换成范围从1536至1792的输出灰度值。以此方式，响应于该输出灰度值，脉宽被设置成范围从0至256的时长。在该周期内，信号线驱动信号的脉幅被设置为等于元件电压V4的电压值。在随后的周期内(直到256)，脉幅被设置为元件电压V3。
<灰度校正处理操作>
现将参考曲线图在下文给出关于灰度校正部分40的处理操作的详细描述，其中所述操作是按照根据本发明的显示设备的彩色信号/区域来进行的。一般而言，在诸如图2所示的场致发射显示器等显示设备中，输入信号和发光亮度之间的关系呈线性。但由于通常假设在阴极射线管上显示视频图像信号，所以该信号具有灰度特性。因此，在诸如场致发光显示器等显示设备中，需要执行逆灰度校正以显示包括了灰度特性的视频图示图像信号。
此外，如在图9所示的按RGB示出每个输出信号“y”和每个亮度信号Y之间的关系的曲线图(当输出信号“y”是256、512、768和1024时的四点测量)，或者图11所示的输出信号“y”和由对G视频图像信号的持续测量所引起的G信号的亮度信号Y之间的关系的曲线图所描述的那样，在诸如场致发射显示器等显示设备中，已知所使用的三色磷光体的饱和特性取决于颜色彼此不同，并且脉宽和亮度Y之间的关系在R、G和B视频图像信号中也并不总是相同。此外，发现所述特性按区域彼此不同。因此，需要按彩色信号根据特定的适当系数来准备查找表。与此同时，例如，需要按上述四个区域根据特定的适当系数来准备查找表，并在随后校正视频图像信号。
在包括在图1所示的显示设备D的视频图像信号处理电路4内的按彩色信号/区域的灰度校正部分40中，10位输入信号“x”被输入灰度校正部分40，且其输出信号“y”也是10位。在此，假设在面板上显示的归一化亮度为Y，而期望的灰度特性是γ＝2.2，于是建立起输入信号“x”和亮度Y之间的期望关系，作为绘出图5所示的迹线的关系，因为期望的灰度特性是γ＝2.2，并且可表示为Y＝(x/1023)2.2。
(灰度校正表的计算方法)
在根据本发明的显示设备的按彩色信号/区域的灰度校正部分40中，为了实现输入信号“x”和亮度Y之间的这一关系，通过例如在工厂制造阶段向显示设备提供视频图像信号并实际测量来自磷光体12的光束，来获得显示部分1的归一化亮度Y。随后，响应于实测亮度Y，按上述区域，例如按R、G和B视频图像信号进一步生成其校正表符合以下关系公式的查找表，并将其储存在按彩色信号/区域的灰度校正部分40的存储区域等中。随后使用这些查找表将视频图像信号校正到接近上述图5所示的状态的状态。
即，首先，如图6所示的描述元件电压和驱动电流之间的关系的曲线图中那样，给出关于在元件电位V1至V4被设为在各时间间隔中彼此相等，由此生成查找表的情况的描述。
Vn＝(V4/4)×n (n＝1，2，3，4)
接着，准备Y0＝0，Y1＝0.02，Y2＝0.08，Y3＝0.3和Y4＝1，作为当y0＝0，y1＝256，y2＝512，y3＝768，y4＝1023时显示部分1的实测亮度值的示例。
此时，校正信号yn中的亮度Yn如图7所示的曲线图中所描述，并且亮度Y和灰度校正输出值“y”之间的关系按下式建立：
Y＝(Yn-Yn-1)/(yn-yn-1)×y+(Yn-(Yn-Yn-1)/(yn-yn-1)×yn) ...(1)
在此情况下，灰度校正处理操作被分成面板亮度变化非线性的情况和面板亮度变化为线性的情况。这按信号或按区域来处理。由此，例如假设YRn是线性而YGn和YBn非线性，优选地如下执行不同的处理操作。
(面板亮度变化为非线性的情况)
因此，当根据其大小将视频图像信号分成N个区域时，每个区域“n”内分配给灰度校正部分的视频图像信号的输入信号是“x”，来自灰度校正部分的输出信号是“y”，显示部分按RGB的亮度分别是YRn、YGn和YBn，期望的γ倍数是γ且当n＝1至N时为自然数，而灰度校正后的灰度数是K，包括输入信号“x”的输出信号“y”的公式(2)中所定义的灰度校正处理操作由图8所示的曲线图中所定义且满足下式的这一查找表给出：
yR＝exp(1/aRn·(x/K)γ-aRn/bRn)
其中aRn和bRn满足YRn＝aRn·ln(y)+bRn；
K·(YRn-1)1/γ＜x≤K·(YRn)1/γ，
yG＝exp(1/aGn·(x/K)γ-aGn/bGn)
其中aGn和bGn满足YGn＝aGn·ln(y)+bGn；
K·(YGn-1)1/γ＜x≤K·(YGn)1/γ，
yB＝exp(1/aBn·(x/K)γ-aBn/bBn)
其中aBn和bBn满足YBn＝aBn·ln(y)+bBn；
K·(YBn-1)1/γ＜x≤K·(YBn)1/γ ...(2)
(面板亮度变化为线性的情况)
面板亮度变化为线性的情况由图8所示的曲线图所定义且满足下式的这一查找表给出：
yR＝{(yn-yn-1)/(YRn-YRn-1)}·(x/K)γ+(YRn·yn-1-yn·YRn-1)/(YRn-YRn-1)，
K·(YRn-1)1/γ＜x≤K·(YRn)1/γ
yG＝{(yn-yn-1)/(YGn-YGn-1)}·(x/K)γ+(YGn·yn-1-yn·YGn-1)/(YGn-YGn-1)，
K·(YGn-1)1/γ＜x≤K·(YGn)1/γ
yB＝{(yn-yn-1)/(YBn-YBn-1)}·(x/K)γ+(YBn·yn-1-yn·YBn-1)/(YBn-YBn-1)，
K·(YBn-1)1/γ＜x≤K·(YBn)1/γ ...(3)
即，在此作为一示例，可获得：R视频图像信号的第一区域内的查找表；R视频图像信号的第二区域内的查找表；R视频图像信号的第三区域内的查找表；R视频图像信号的第四区域内的查找表；G视频图像信号的第一区域内的查找表；G视频图像信号的第二区域内的查找表；G视频图像信号的第三区域内的查找表；G视频图像信号的第四区域内的查找表；B视频图像信号的第一区域内的查找表；B视频图像信号的第二区域内的查找表；B视频图像信号的第三区域内的查找表；B视频图像信号的第四区域内的查找表。因此，例如可能考虑仅有R视频图像信号的第三区域利用线性查找表而视频图像信号的每个区域的另一个查找表则利用非线性查找表。以此方式，使用这些查找表，在按彩色信号/区域的灰度校正部分40中，按区域对每个彩色信号“x”进行灰度校正并输出输出信号“y”。
通过该灰度校正，能促进如下所述的亮度特性的改善。即，图11示出了实测的G视频图像信号的亮度变化的示例。在第一区域中，亮度变化基本呈线性，而在第二至第四区域中，亮度则基本根据YGn＝aGn·ln(y)+bGn变化。类似地，可以认为R和B视频图像信号根据彼此不同的系数aRn和aBn而变化。由此，图12是基于图11所示的特性，通过按彩色信号或按区域产生的查找表，从而基于通过执行灰度校正而获得的驱动信号来测量由于输入信号和输出信号之间关系而导致的亮度变化所获得的曲线图。
通过将图11和图12(或者上述图9和图10)相互比较，在根据本发明的显示设备中，例如获得了输入数据“x”的256个灰度作为输出数据“y”的221个灰度。特别地，与传统设备比较，发现较低灰度处的灰度可再现性根据按彩色信号和按灰度的特性而得到改善，从而允许高质量的图像显示。
(使用驱动电流代替亮度Yn的实测值的计算方法)
最后，将给出关于以下情况的描述：在显示设备中独立获得公式值，并随后通过使用显示设备操作中的驱动电流Ie代替由上述在工厂制造等中操作显示设备的方法，实测亮度，并用作为实测值的亮度Yn代入上述公式来获得查找表。即，在例如场致发射显示器中，亮度Yn基本与驱动电流成正比。因此，就能代入驱动电流Ie来取代使用亮度Yn的实测值。
因此，如图13的框图所述，已从扫描线驱动器3接收了驱动电流的A/D转换器部分52向微型计算机部分51提供驱动电流作为数字信号。微型计算机部分51将指示驱动电流的值的数字信号提供给按彩色信号/区域的灰度校正部分40。
按彩色信号/区域的灰度校正部分40将基于该驱动电流的大小的数字信号取代亮度Yn来代入上述公式(2)，并在随后获得按信号/区域的值，从而生成按彩色信号/区域的查找表。按彩色信号/区域的灰度校正部分40通过使用由此生成操作获得的查找表来执行按彩色信号/区域的灰度校正。通过这一方法，即使在驱动电流由于随时间流逝的改变而发生改变的情况下，也能在更新的值处进行使用根据驱动电流的最优查找表的灰度校正。由此，提供了一种能够通过总是应用最优灰度校正来稳定地显示高质量图像的显示设备。
优选地，在稳定状态下在每一设置的预定时刻(一年一次、一个月一次或一周一次)为该显示设备中的灰度校正更新查找表。此外，优选地通过打开电源在显示设备的启动时刻更新查找表。另外，优选地通过关闭电源在显示设备的停用时刻更新该表。再者，优选地通过用户调用测量模式来手动更新该表。
本领域普通技术人员能够根据上述各种实施例来实现本发明。本领域普通技术人员即使没有发明能力也能设想出这些实施例的各种修改并将它们应用于各种实施例。因此，本发明在不背离所公开的原理和新颖特征的情况下包括了广泛的范围并且不限于上述实施例。
Claims (24)
1.一种显示设备，其特征在于，包括：
第一灰度校正部分，所述第一灰度校正部分根据大小将构成给定视频图像信号的第一彩色信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都不同且专用于第一彩色信号的第一系数执行灰度校正，并输出第一校正信号；
第二灰度校正部分，所述第二灰度校正部分根据大小将与所述构成视频图像信号的第一彩色信号不同的第二彩色信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都与第一系数不同且专用于第二彩色信号的第二系数执行灰度校正，并输出第二校正信号；
生成部分，所述生成部分响应于来自所述第一和第二灰度校正部分的第一和第二校正信号，生成具有对所述N个区域中的每一个都彼此不同的幅值的驱动信号；以及
显示部分，所述显示部分响应于来自所述生成部分的驱动信号显示图像。
2.一种显示设备，其特征在于，包括：
第一灰度校正部分，所述第一灰度校正部分根据大小将构成给定视频图像信号的R视频图像信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都不同且专用于R视频图像信号的第一系数执行灰度校正，并输出第一校正信号；
第二灰度校正部分，所述第二灰度校正部分根据大小将构成所述视频图像信号的G视频图像信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都与所述第一系数不同且专用于G视频图像信号的第二系数执行灰度校正，并输出第二校正信号；
第三灰度校正部分，所述第三灰度校正部分根据大小将构成所述视频图像信号的B视频图像信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都与所述第一和第二系数不同且专用于B视频图像信号的第三系数执行灰度校正，并输出第三校正信号；
生成部分，所述生成部分响应于来自所述第一至第三灰度校正部分的第一至第三校正信号，生成具有对所述N个区域中的每一个都彼此不同的幅值的驱动信号；以及
显示部分，所述显示部分响应于来自所述生成部分的驱动信号显示图像。
3.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述显示部分是场致发光显示器。
4.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述生成部分根据所述视频图像信号的大小改变所述驱动信号的幅度和脉宽。
5.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述灰度校正部分基于所述显示部分的实测亮度确定用于所述区域中每一区域的多个系数值，并且通过使用所述系数对每一区域执行校正。
6.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述根据视频图像信号的值的N个区域是4个区域。
7.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，由所述灰度校正部分执行的校正处理操作的逆灰度特性是2.2次幂。
8.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述生成部分生成具有在各时间间隔中以步进的方式彼此相等的幅值的驱动信号。
9.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，所述灰度校正部分和生成部分根据大小将所述视频图像信号分成等分的多个区域，并在随后为这些区域的每一区域执行所述灰度校正和所述驱动信号的生成。
10.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，当所述视频图像信号根据其大小被分成N个区域时，在每个区域“n”内分配给所述灰度校正部分的视频图像信号的输入信号是“x”，来自所述灰度校正部分的输出信号是“y”，所述显示部分的按RGB的亮度分别是YRn、YGn和YBn，期望的γ倍数是γ并且当n＝1至N时为自然数，而经灰度校正的灰度数是K，所述灰度校正部分通过使用满足以下条件的查找表执行校正：
yR＝exp(1/aRn·(x/K)γ-aRn/bRn)
其中aRn和bRn满足YRn＝aRn·ln(y)+bRn；
K·(YRn-1)1/γ＜x≤K·(YRn)1/γ，
yG＝exp(1/aGn·(x/K)γ-aGn/bGn)
其中aGn和bGn满足YGn＝aGn·ln(y)+bGn；
K·(YGn-1)1/γ＜x≤K·(YGn)1/γ，
yB＝exp(1/aBn·(x/K)γ-aBn/bBn)
其中aBn和bBn满足YBn＝aBn·ln(y)+bBn；
K·(YBn-1)1/γ＜x≤K·(YBn)1/γ。
11.如权利要求10所述的显示设备，其特征在于，在所述显示设备的亮度变化为线性的情况下，所述灰度校正部分对具有线性的亮度，通过使用以下列公式适当地代替所述查找表的公式而形成的查找表执行校正：
yR＝{(yn-yn-1)/(YRn-YRn-1)}·(x/K)γ+(YRn·yn-1-yn·YRn-1)/(YRn-YRn-1)，
K·(YRn-1)1/γ＜x≤K·(YRn)1/γ
yG＝{(yn-yn-1)/(YGn-YGn-1)}·(x/K)γ+(YGn·yn-1-yn·YGn-1)/(YGn-YGn-1)，
K·(YGn-1)1/γ＜x≤K·(YGn)1/γ
yB＝{(yn-yn-1)/(YBn-YBn-1)}·(x/K)γ+(YBn·yn-1-yn·YBn-1)/(YBn-YBn-1)，
K·(YBn-1)1/γ＜x≤K·(YBn)1/γ。
12.如权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，还包括控制部分，所述控制部分用于检测来自所述生成部分的驱动信号的值，并基于所检测的值更新用于所述灰度校正的查找表的值。
13.一种显示方法，其特征在于，包括：
根据大小将构成给定视频图像信号的第一彩色信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都不同且专用于第一彩色信号的第一系数执行灰度校正，并输出第一校正信号；
根据大小将与所述构成视频图像信号的第一彩色信号不同的第二彩色信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都与第一系数不同且专用于第二彩色信号的第二系数执行灰度校正，并输出第二校正信号；
响应于所述第一和第二校正信号，生成具有对所述N个区域中的每一区域都彼此不同的幅值的驱动信号；以及
响应于所述驱动信号显示图像。
14.一种显示方法，其特征在于，包括：
根据大小将构成给定视频图像信号的R视频图像信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都不同且专用于R视频图像信号的第一系数执行灰度校正，并输出第一校正信号；
根据大小将构成所述视频图像信号的G视频图像信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都与所述第一系数不同且专用于G视频图像信号的第二系数执行灰度校正，并输出第二校正信号；
根据大小将构成所述视频图像信号的B视频图像信号分成N个区域，随后通过使用对每一区域都与所述第一和第二系数不同且专用于B视频图像信号的第三系数执行灰度校正，并输出第三校正信号；
响应于所述第一至第三校正信号，生成具有对所述N个区域中的每一区域都彼此不同的幅值的驱动信号；以及
响应于所述驱动信号显示图像。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述显示图像是使用场致发光显示器执行的。
16.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述生成驱动信号根据所述视频图像信号的大小改变所述驱动信号的幅度和脉宽。
17.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述灰度校正基于显示部分的实测亮度(Y)确定用于所述区域中每一区域的多个系数值，随后通过使用所述系数对每一区域执行校正。
18.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述根据视频图像信号的值的N个区域是4个区域。
19.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述灰度校正处理操作的逆灰度特性是2.2次幂。
20.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述生成驱动信号生成具有在各时间间隔中以步进的方式彼此相等幅值(V1，V2，V3，V4)的驱动信号。
21.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述灰度校正和驱动信号生成处理操作根据大小将所述视频图像信号分成等分的多个区域，随后为每一区域执行所述灰度校正和所述驱动信号的生成。
22.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，当所述视频图像信号根据其大小被分成N个区域时，在每个区域“n”内分配给所述灰度校正部分的视频图像信号的输入信号是“x”，来自所述灰度校正部分的输出信号是“y”，所述显示部分的按RGB的亮度分别是YRn、YGn和YBn，期望的γ倍数是γ并且当n＝1至N时为自然数，而经灰度校正的灰度数是K，所述灰度校正通过使用满足以下条件的查找表执行校正：
yR＝exp(1/aRn·(x/K)γ-aRn/bRn)
其中aRn和bRn满足YRn＝aRn·ln(y)+bRn；
K·(YRn-1)1/γ＜x≤K·(YRn)1/γ，
yG＝exp(1/aGn·(x/K)γ-aGn/bGn)
其中aGn和bGn满足YGn＝aGn·ln(y)+bGn；
K·(YGn-1)1/γ＜x≤K·(YGn)1/γ，
yB＝exp(1/aBn·(x/K)γ-aBn/bBn)
其中aBn和bBn满足YBn＝aBn·ln(y)+bBn；
K·(YBn-1)1/γ＜x≤K·(YBn)1/γ。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在所述显示设备的亮度变化为线性的情况下，所述灰度校正对具有线性的亮度，通过使用以下列公式适当地代替所述查找表的公式而形成的查找表执行校正：
yR＝{(yn-yn-1)/(YRn-YRn-1)}·(x/K)γ+(YRn·yn-1-yn·YRn-1)/(YRn-YRn-1)，
K·(YRn-1)1/γ＜x≤K·(YRn)1/γ
yG＝{(yn-yn-1)/(YGn-YGn-1)}·(x/K)γ+(YGn·yn-1-yn·YGn-1)/(YGn-YGn-1)，
K·(YGn-1)1/γ＜x≤K·(YGn)1/γ
yB＝{(yn-yn-1)/(YBn-YBn-1)}·(x/K)γ+(YBn·yn-1-yn·YBn-1)/(YBn-YBn-1)，
K·(YBn-1)1/γ＜x≤K·(YBn)1/γ。
24.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，检测所述驱动信号的值，随后基于所述检测值更新用于所述灰度校正的查找表的值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |