FR2864679A1 - Procede et dispositif de pilotage d'un affichage a cristaux liquides - Google Patents

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Abstract

Procédé et dispositif de pilotage pour un afficheur à cristaux liquides.Dans le procédé de pilotage, les données entrées de l'extérieur sont converties en composantes de luminosité pour produire un histogramme pour chaque trame. Une valeur de commande est extraite à partir de différentes caractéristiques de l'histogramme. Des temps de mise sous tension d'une pluralité de lampes (38a à 38i) positionnées de manière à se chevaucher avec un écran d'affichage à cristaux liquides (22) sont commandés en correspondance avec la valeur de commande.Procédé et dispositif de pilotage permettant de minimiser le flou dû au mouvement dans une image animée ainsi que d'afficher une image éclatante et dynamique.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE PILOTAGE D'UN AFFICHEUR À CRISTAUX LIQUIDES
La présente invention concerne un afficheur à cristaux liquides, et plus particulièrement un procédé et un dispositif de pilotage adaptatif pour un afficheur à cristaux liquides qui est adapté pour minimiser un phénomène de flou dû au mouvement d'une image animée ainsi que pour afficher une image éclatante et dynamique.
Généralement, un afficheur à cristaux liquides (LCD: Liquid Crystal Display) commande la transmission de la lumière des cellules de cristaux liquides conformément à des signaux vidéo pour pouvoir afficher une image. Un tel écran LCD a été mis en oeuvre au moyen d'une matrice active comportant un dispositif de connexion pour chaque cellule, et appliquée à un écran d'affichage tel qu'un écran pour ordinateur, des équipements de bureau, un téléphone mobile, etc. Le dispositif de connexion pour l'écran LCD à matrice active utilise principalement un transistor à couches minces (TFT: thin film transistor).
La figure 1 représente schématiquement un dispositif de pilotage LCD classique.
En se reportant à la figure 1, le dispositif de pilotage LCD classique comprend un écran d'affichage à cristaux liquides 2 ayant mxn cellules à cristaux liquides Clc agencées sous forme de matrice, m lignes de données Dl à Dm et n lignes de grille G1 à Gn qui s'intercroissent et des transistors à couches minces TFT prévus aux intersections, un pilote de données 4 pour appliquer des signaux de données sur les lignes de données Dl à Dm de l'écran d'affichage à cristaux liquides 2, un pilote de grille 6 pour appliquer des signaux de balayage sur les lignes de données G1 à Gn, un fournisseur de tension gamma 8 pour alimenter le pilote de données 4 en tensions gamma, un séquenceur 10 pour commander le pilote de données 4 et le pilote de grille 6 au moyen de signaux de synchronisation en provenance d'un système 20, un convertisseur de courant continu en courant continu 14, ci-après désigné par convertisseur CC/CC , pour générer des tensions alimentées vers l'écran d'affichage à cristaux liquides 2 au moyen d'une tension en provenance de l'alimentation électrique 12, et un inverseur 16 pour piloter un rétroéclairage 18.
Le système 20 applique des signaux verticaux/horizontaux Vsync et Hsync, des signaux d'horloge DCLK, un signal d'activation de données DE et des données R, G et B sur le séquenceur 10.
L'écran d'affichage à cristaux liquides 2 comprend une pluralité de cellules à cristaux liquides Clc agencées, sous forme de matrice, aux intersections entre les lignes de données Dl à Dm et les lignes de grille G1 à Gn. Le transistor à couches R:1Brevets122600\22697.doc - 24 juin 2004 - 1/32 minces TFT prévu pour chaque cellule à cristaux liquides Clc applique un signal de données en provenance de chaque ligne de données Dl à Dm sur la cellule à cristaux liquides Clc en réponse à un signal de balayage en provenance de la ligne de grille G. En outre, chaque cellule à cristaux liquides Clc est prévue avec un condensateur mémoire Cst. Le condensateur mémoire Cst est prévu entre une électrode pixel de la cellule à cristaux liquides Clc et une ligne de grille pré-étagée ou entre l'électrode pixel de la cellule à cristaux liquides Clc et une ligne d'électrode commune, permettant ainsi de maintenir une tension constante de la cellule à cristaux liquides Clc.
Le fournisseur de tension gamma 8 applique une pluralité de tensions gamma sur le pilote de données 4.
Le pilote de données 4 convertit les données vidéo numériques r, g et b en tensions gamma analogiques (c'est-à-dire des signaux de données) correspondant aux valeurs de niveau de gris en réponse à un signal de commande CS en provenance du séquenceur 10, et applique les tensions gamma analogiques vers les lignes de données Dl à Dm.
Le pilote de grille 6 applique séquentiellement une impulsion de balayage sur les lignes de grille G1 à Gn en réponse à un signal de commande CS en provenance du séquenceur 10 permettant ainsi de sélectionner des lignes horizontales de l'écran d'affichage à cristaux liquides 2 fournies par les signaux de données.
Le séquenceur 10 génère des signaux de commande CS pour commander le pilote de grille 6 et le pilote de données 4 au moyen de signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsync et Hsync et du signal d'horloge DCLK entré par le système 20. Ici, le signal de commande CS pour commander le pilote de grille 6 est composé d'une impulsion de déclenchement de grille GSP, d'une horloge de décalage de grille GSC et d'un signal d'activation de sortie de grille GOE, etc. En outre, le signal de commande CS pour commander le pilote de données 4 est composé d'une impulsion de déclenchement de source SSP, d'une horloge de décalage de source SSC, d'un signal d'activation de sortie de source SOE et d'un signal de polarité POL, etc. Le séquenceur 10 ré-aligne les données R, G et B en provenance du système 20 pour les appliquer sur le pilote de données 4.
Le convertisseur cc/cc 14 augmente ou fait chuter une tension de 3,3v entrée depuis l'alimentation électrique 12 pour générer une tension fournie vers l'écran d'affichage à cristaux liquides 2. Un tel convertisseur cc/cc 14 génère une tension de référence gamma, une haute tension de grille VGH, une basse tension de grille VGL et une tension commune Vcom.
L'inverseur 16 applique une tension d'excitation (ou courant d'excitation) pour piloter le rétroéclairage 18 vers le rétroéclairage 18. Le rétroéclairage 18 génère un R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 2/32 éclairage correspondant à la tension d'excitation (ou courant d'excitation) en provenance de l'inverseur 16 pour l'appliquer à l'écran d'affichage à cristaux liquides 2.
Afin d'afficher une image éclatante sur l'écran d'affichage à cristaux liquides 2 piloté de cette manière, un contraste distinct entre luminosité et obscurité est réalisé en correspondance avec les données fournies vers l'écran d'affichage à cristaux liquides 2. Cependant, comme le rétroéclairage classique 18 produit une luminosité constante sans tenir compte des données fournies, il est difficile d'afficher des images éclatantes et dynamiques.
En conséquence, un procédé et dispositif de pilotage pour un afficheur à cristaux liquides est produit, qui est adapté pour minimiser le flou dû au mouvement dans une image animée ainsi que pour afficher des images éclatantes et dynamiques.
Un procédé de pilotage d'un afficheur à cristaux liquides selon un aspect de la présente invention consiste à : (A) convertir des données entrées depuis l'extérieur en composantes de luminosité pour produire un histogramme pour chaque trame; (B) extraire une valeur de commande de l'histogramme; et (C) commander des temps de mise sous tension d'une pluralité de lampes positionnées pour se chevaucher avec un écran d'affichage à cristaux liquides en correspondance avec la valeur de commande.
Selon un mode de réalisation du procédé, les temps de mise sous tension des lampes augmentent lorsqu'un niveau de gris de la valeur de commande augmente et diminue lorsqu'un niveau de gris de la valeur de commande diminue.
Le niveau de gris de la valeur de commande est de préférence divisé en une pluralité de zones dans laquelle les temps de mise sous tension des lampes sont réglés différemment pour chaque zone.
La zone de niveau de gris de la valeur de commande est de préférence divisée en une zone minimale comprenant des niveaux de gris faibles, une zone médiane comprénant des niveaux de gris médians et une zone maximale comprenant des niveaux de gris élevés.
Lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone médiane, des temps de mise sous tension des lampes sont, selon un mode de réalisation, réglés sur un premier intervalle de temps.
Lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone minimale, les lampes sont, selon un autre mode de réalisation, mises sous tension pendant un temps plus court que le premier intervalle de temps.
Lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone minimale, le temps de mise sous tension peut être commandé proportionnellement à un niveau de gris de la valeur de commande.
R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 3/32 Lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale, les lampes sont, selon un mode de réalisation, mises sous tension pendant un temps plus long que le premier intervalle de temps.
Lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale, le 5 temps de mise sous tension est, selon un mode réalisation, commandé proportionnellement à un niveau de gris de la valeur de commande.
Les lampes sont, selon un mode de réalisation, mises sous tension séquentiellement.
La valeur de commande est de préférence sélectionnée à partir d'une valeur ro moyenne représentant une moyenne du niveau de gris de l'histogramme ou une valeur la plus fréquente occupant le nombre de fréquences le plus élevé dans histogramme.
Lorsque la valeur la plus fréquente est sélectionnée comme la valeur de commande, le nombre de fréquences de la valeur la plus fréquente est de préférence déterminé pour sélectionner la valeur de commande à partir de la valeur précédente la plus fréquente ou la valeur actuelle la plus fréquente.
La valeur précédente la plus fréquente est de préférence sélectionnée comme la valeur de commande lorsque le nombre de fréquences de la valeur actuelle la plus fréquente est réglée à moins de 40 % de l'ensemble des pixels, tandis que la valeur actuelle la plus fréquente est sélectionnée comme la valeur de commande dans l'autre cas.
Dans le procédé, une pluralité de facteurs de détermination d'image est de préférence extraite de l'histogramme, une valeur de pondération est attribuée aux facteurs de détermination d'image; et la valeur de commande est générée au moyen des facteurs de détermination d'image auxquels la valeur de pondération a été attribuée.
Selon un mode réalisation, lorsqu'une valeur moyenne représentant une moyenne de niveau de gris de l'histogramme, une valeur la plus fréquente occupant le nombre de fréquences le plus élevé dans l'histogramme et une valeur de niveau de gris de l'histogramme sont listées conformément au nombre de fréquences, les facteurs de détermination d'image comprennent une valeur de position médiane située en partie médiane, une valeur maximale de niveau de gris de l'histogramme, une valeur minimale de niveau de gris de l'histogramme, une valeur de gamme représentant une gamme entre la valeur maximale de niveau de gris et la valeur minimale de niveau de gris et une valeur intermédiaire entre la valeur maximale de niveau de gris et la valeur minimale de niveau de gris.
L'attribution de la valeur de pondération peut consister à attribuer une valeur de pondération élevée à la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente; attribuer R: \Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 4/32 une valeur de pondération inférieure à la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente à la valeur de la gamme; et attribuer une valeur de pondération inférieure à la valeur de la gamme à la valeur minimale de niveau de gris, la valeur maximale de niveau de gris, la valeur de position médiane et la valeur intermédiaire.
Selon un mode réalisation, la génération de la valeur de commande consiste à générer la valeur de commande par sommation des facteurs de détermination d'image auxquels les valeurs de pondération ont été attribuées, puis à diviser la somme obtenue par le nombre de facteurs de détermination d'image.
Le procédé peut consister également à générer des composantes de luminosité 10 modulées ayant un contraste étendu au moyen de l'histogramme; et à générer une donnée de sortie au moyen des composantes de luminosité modulées.
Un dispositif de pilotage pour un afficheur à cristaux liquides selon un autre aspect de la présente invention comprend un séparateur de luminosité/chrominance pour convertir les données entrées de l'extérieur en composantes de luminosité et composantes de chrominance; un analyseur d'histogrammes pour convertir les composantes de luminosité en un histogramme pour chaque trame; et un contrôleur de rétroéclairage pour commander des temps de mise sous tension d'une pluralité de lampes au moyen de l'histogramme analysé par l'analyseur d'histogrammes.
Le dispositif de pilotage peut comprendre également un inverseur pour commander les temps de mise sous tension de la pluralité de lampes en réponse au signal de commande de la luminosité en provenance du contrôleur de rétroéclairage.
Selon un mode réalisation, l'inverseur met séquentiellement sous tension la pluralité de lampes.
Le contrôleur de rétroéclairage peut comprendre un extracteur de valeurs de commande pour extraire une valeur de commande de l'histogramme; et une commande de rétroéclairage pour générer le signal de commande de la luminosité en correspondance avec la valeur de commande extraite par l'extracteur de valeurs de commande.
Selon un mode réalisation, la commande de rétroéclairage génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les temps de mise sous tension des lampes sont augmentés lorsqu'un niveau de gris de la valeur de commande augmente tandis que les temps de mise sous tension des lampes sont diminués lorsqu'un niveau de gris de la valeur de commande est diminué.
La commande de rétroéclairage peut générer le signal de commande de la luminosité de telle sorte qu'un niveau de gris de la valeur de commande est divisé en une pluralité de zones et le temps de mise sous tension des lampes est réglé différemment dans chaque zone.
R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 5/32 La commande de rétroéclairage peut diviser le niveau de gris de la valeur de commande en une zone minimale comprenant des niveaux de gris faibles, une zone médiane comprenant des niveaux de gris médians et une zone maximale comprenant des niveaux de gris élevés. Ici, lorsque la valeur de commande de l'extracteur de valeurs de commande est positionnée dans la zone médiane, la commande de rétroéclairage peut générer le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les temps de mise sous tension des lampes sont réglés sur un premier intervalle de temps.
Selon un mode réalisation, lorsque la valeur de commande de l'extracteur de valeurs de commande est positionnée dans la zone minimale, la commande de rétroéclairage génère, le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les lampes sont mises sous tension pendant un temps plus court que le premier intervalle de temps.
Selon un mode réalisation, lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone minimale, la commande de rétroéclairage génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que le temps de mise sous tension est commandé proportionnellement à un niveau de gris de la valeur de commande.
Selon un mode réalisation, lorsque la valeur de commande de l'extracteur de valeurs de commande est positionnée dans la zone maximale, la commande de rétroéclairage génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les lampes sont mises sous tension pendant un temps plus long que le premier intervalle de temps.
Selon un mode réalisation, lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale, le contrôleur de rétroéclairage génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que le temps de mise sous tension est commandé proportionnellement à un niveau de gris de la valeur de commande.
Selon un mode réalisation, l'extracteur de valeurs de commande extrait une valeur la plus fréquente occupant le nombre de fréquences de plus élevé dans histogramme.
L'extracteur de valeurs de commande peut sélectionner la valeur précédente la plus fréquente comme la valeur de commande lorsque le nombre de fréquences de la valeur la plus fréquente actuellement extraite est réglée à moins de 40 % de l'ensemble des pixels, tandis qu'il sélectionne la valeur la plus fréquente actuellement extraite comme la valeur de commande dans l'autre cas.
Le contrôleur de rétroéclairage peut comprendre un générateur de valeurs de commande pour extraire une pluralité de facteurs de détermination d'image de l'histogramme et pour générer la valeur de commande au moyen des facteurs de détermination d'image; un système d'attribution de valeurs de pondération pour R:113revets122600122697.doc - 24 juin 2004 - 6/32 attribuer une valeur de pondération à la pluralité de facteurs de détermination d'image; et une commande de rétroéclairage pour générer une valeur de commande au moyen des facteurs de détermination d'image en correspondance avec la valeur de commande en provenance du générateur de valeurs de commande.
Selon un mode réalisation, le générateur de valeurs de commande extrait une valeur moyenne représentant une moyenne du niveau de gris de l'histogramme, une valeur la plus fréquente occupant le nombre de fréquences le plus élevé dans l'histogramme et une valeur de niveau de gris de l'histogramme listés conformément au nombre de fréquences, les facteurs de détermination d'image comprennent une valeur de position médiane située en partie médiane, une valeur maximale de niveau de gris de l'histogramme, une valeur minimale de niveau de gris de l'histogramme, une valeur de gamme représentant une gamme entre la valeur maximale de niveau de gris et la valeur minimale de niveau de gris et une valeur intermédiaire entre la valeur maximale de niveau de gris et la valeur minimale de niveau de gris.
Le système d'attribution de valeurs de pondération peut attribuer une valeur de pondération élevée à la valeur moyenne t la valeur la plus fréquente; attribue une valeur de pondération inférieure à la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente à la valeur de la gamme; et attribue une valeur de pondération inférieure à la valeur de la gamme à la valeur minimale de niveau de gris, la valeur maximale de niveau de gris, la valeur de position médiane et la valeur intermédiaire.
Selon un mode réalisation, le générateur de valeurs de commande génère la valeur de commande par sommation des facteurs de détermination d'image auxquels les valeurs de pondération ont été attribuées, puis en divisant la somme obtenue par le nombre de facteurs de détermination d'image.
Le dispositif de pilotage peut comprendre également un système de traitement de données pour générer des composantes de luminosité modulées ayant un contraste étendu au moyen de l'histogramme analysé par l'analyseur d'histogrammes; des moyens de retard for les composantes de chrominance jusqu'à ce que les composantes de luminosité modulées soient générées par le systeme de traitement de données; et un mélangeur de luminosité/chrominance pour générer une donnée de sortie au moyen des composantes de luminosité modulées et des composantes de chrominance retardées par les moyens de retard.
Différents modes de réalisation de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre, description faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement un schéma de principe montrant une configuration d'un dispositif de pilotage classique pour un afficheur à cristaux liquides; R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 7/32 la figure 2 représente schématiquement un schéma de principe montrant une configuration d'un dispositif de pilotage pour un afficheur à cristaux liquides selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 3 représente une pluralité de rétroéclairages comprise dans l'unité de rétroéclairage représentée à la figure 2; la figure 4 illustre une mise sous tension séquentielle des rétroéclairages représentés à la figure 3; la figure 5 est un schéma de principe détaillé de l'amplificateur de qualité d'image représenté à la figure 2; la figure 6 illustre un exemple d'histogramme généré par l'analyseur d'histogrammes représenté à la figure 5; la figure 7A et la figure 7B représentent les temps de mise sous tension des rétroéclairages modifiés en correspondance avec une valeur de commande.
la figure 8 est un schéma de principe d'un amplificateur de qualité d'image selon un autre mode de réalisation de la présente invention; et la figure 9A et la figure 9B sont des graphiques représentant une procédure de commande de la luminosité en réponse à une valeur de commande en provenance du contrôleur de rétroéclairage représenté à la figure 8.
La figure 2 représente schématiquement un dispositif de pilotage pour un afficheur à cristaux liquides (LCD) selon un mode de réalisation de la présente invention.
En se reportant à la figure 2, le dispositif de pilotage LCD selon le mode de réalisation de la présente invention comprend un écran d'affichage à cristaux liquides 22 ayant mxn cellules à cristaux liquides Clc agencées sous forme de matrice, m lignes de données Dl à Dm et n lignes de grille G1 à Gn qui s'intercroissent et des transistors à couches minces TFT prévus aux intersections, un pilote de données 24 pour appliquer des signaux de données sur les lignes de données Dl à Dm de l'écran d'affichage à cristaux liquides 22, un pilote de grille 26 pour appliquer des signaux de balayage aux lignes de grille Gl à Gn, un fournisseur de tension gamma 28 pour alimenter le pilote de données 24 en tensions gamma, un séquenceur 30 pour commander le pilote de données 24 et le pilote de grille 26 au moyen d'un second signal de synchronisation en provenance d'un amplificateur de qualité d'image 42, un convertisseur CC/CC 34 pour générer des tensions alimentées à l'écran d'affichage à cristaux liquides 22 au moyen d'une tension en provenance de l'alimentation électrique 32, un inverseur 36 pour piloter une unité de rétroéclairage 38, et un amplificateur de la qualité d'image 42 pour augmenter de manière sélective un contraste de données d'entrées et pour appliquer un signal de commande de R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 8/32 gradation de la luminosité (Dimming) correspondant aux données d'entrées sur l'inverseur 36.
Le système 40 appliqué des premiers signaux verticaux/horizontaux Vsyncl et Hsyncl, un premier signal d'horloge DCLK1, un premier signal d'activation de données DEI et des premières données Ri, Gi et Bi vers l'amplificateur de la qualité d'image 42.
L'écran d'affichage à cristaux liquides 22 comprend une pluralité de cellules à cristaux liquides Clc agencées, sous forme de matrice, aux intersections entre les lignes de données Dl à Dm et les lignes de grille G1 à Gn. Le transistor à couches minces TFT prévu sur chaque cellule à cristaux liquides Clc applique un signal de données en provenance de chaque ligne de données Dl à Dm sur la cellule à cristaux liquides Clc en réponse à a signal de balayage en provenance de la ligne de grille G. En outre, chaque cellule à cristaux liquides Clc est prévue avec un condensateur mémoire Cst. Le condensateur mémoire Cst est prévu entre une électrode pixel de la cellule à cristaux liquides Clc et une ligne de grille pré-étagée ou entre l'électrode pixel de la cellule à cristaux liquides Clc et une ligne d'électrode commune, permettant ainsi de conserver une tension constante des cellules à cristaux liquides Clc.
Le fournisseur de tension gamma 28 applique une pluralité de tensions gamma sur le pilote de données 24.
Le pilote de données 24 convertit des données vidéo numériques R, G et B en tensions gamma analogiques (c'est-à-dire des signaux de données) correspondant aux valeurs de niveau de gris en réponse à un signal de commande CS en provenance du séquenceur 30, et appliquer les tensions gamma analogiques aux lignes de données Dl à Dm.
Le pilote de grille 26 applique séquentiellement une impulsion de balayage aux lignes de grille logique GI à Gn en réponse à un signal de commande CS en provenance du séquenceur 30 pour ainsi sélectionner des lignes horizontales de l'écran d'affichage à cristaux liquides 22 fournies avec les signaux de données.
Le séquenceur 30 génère les signaux de commande CS pour commander le pilote de grille 26 et le pilote de données 24 au moyen de deuxièmes signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsync2 et Hsync2 et d'un deuxième signal d'horloge DCLK2 entré par l'amplificateur de qualité d'image 42. Le signal de commande CS pour commander le pilote de grille 26 est composé d'une impulsion de déclenchement de grille GSP, d'une horloge de décalage de grille GSC et d'un signal d'activation de sortie de grille GOE, etc. En outre, le signal de commande CS pour commander le pilote de données 24 est composé d'une impulsion de déclenchement de source SSP, d'une horloge de décalage de source SSC, d'un signal R:1Brevets122600122697.doc - 24 juin 2004 - 9/32 d'activation de sortie de source SOE et d'un signal de POL, etc. Le séquenceur 30 ré-aligne les deuxièmes données Ro, Go et Bo en provenance de l'amplificateur de qualité d'image 42 pour les appliquer au pilote de données 24.
Le convertisseur CC/CC 34 augmente ou fait chuter une tension de 3,3V entrée par l'alimentation électrique 32 pour générer une tension fournie sur l'écran d'affichage à cristaux liquides 22. Un tel convertisseur CC/CC 14 génère une tension de référence gamma, une haute tension de grille VGH, une basse tension de grille VGL et une tension commune Vcom.
L'unité de rétroéclairage 38 est composée d'une pluralité de rétroéclairages 38a à 38i qui se chevauchent avec l'écran d'affichage à cristaux liquides 22 comme représenté à la figure 3. Les rétroéclairage 38a à 38i appliquent directement la lumière sur la face avant de l'écran d'affichage à cristaux liquides 22 sous la commande de l'inverseur 36.
L'inverseur 36 applique un signal d'excitation (par exemple par modulation de largeur d'impulsion PWM) à chacun des rétroéclairages 38a à 38i compris dans l'unité de rétroéclairage 38 qui commande l'activation/désactivation des rétroéclairages 38a à 38i. Dans ce cas, l'inverseur 36 met séquentiellement sous tension les rétroéclairages 38a à 38i de manière à pouvoir minimiser le flou dû au mouvement. Si les rétroéclairages 38a à 38i sont mis séquentiellement sous tension, il est alors possible de minimiser le flou dû au mouvement.
Plus spécifiquement, lorsqu'une image animée est affichée sur un tube cathodique (CRT: cathode ray tube), le flou dû au mouvement n'est pas généré. En d'autres termes, puisque le CRT n'a pas de caractéristique de maintien permettant de conserver une image, il ne génère pas de flou dû au mouvement. Par contre, puisque l'écran d'affichage à cristaux liquides a une caractéristique de maintien permettant de conserver des signaux de données (c'est-à-dire une caractéristique de rémanence d'un cristal liquide), il génère un flou dû au mouvement selon lequel une image affichée est visualisée de manière atténuée. En conséquence, le présente mode de réalisation met séquentiellement sous tension les rétroéclairages 38a à 38i comme représenté à la figure 4, permettant ainsi de minimiser le flou dû au mouvement de l'écran d'affichage à cristaux liquides 22. L'inverseur 36 commande le temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i en réponse à un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) en provenance de l'amplificateur de qualité d'image 42 comme décrit plus en détail ci-après. Un temps de mise sous tension est le temps pendant lequel le rétroéclairage est activé, plutôt que le temps de montéenécessaire au rétroéclairage pour passer de l'état désactivé à l'état activé.
L'amplificateur de la qualité d'image 42 extrait des composantes de luminosité pour chaque trame au moyen des premières données Ri, Gi et Bi en provenance du R:\Brevets\22600122697.doc - 24 juin 2004 - 10/32 système 40, et génère les deuxièmes données Ro, Go et Bo obtenues par une modification des valeurs de niveau de gris des premières données Ri, Gi et Bi en. correspondance avec les composantes de luminosité extraites pour chaque trame. Dans ce cas, l'amplificateur de qualité d'image 42 génère les deuxièmes données Ro, Go et Bo de telle sorte que le contraste est étendu par rapport aux données d'entrée Ri, Gi et Bi.
L'amplificateur de qualité d'image 42 génère également un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) correspondant aux composantes de luminosité pour l'appliquer à l'inverseur 36. Pour ce faire, l'amplificateur de qualité d'image 42 extrait une valeur de commande capable de commander le rétroéclairage (par exemple, la valeur la plus fréquente, à savoir une valeur de niveau de gris existant le plus fréquemment dans une image) en provenance des composantes de luminosité, et génère un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) au moyen de la valeur de commande extraite.
En outré, l'amplificateur de qualité d'image 42 génère des deuxièmes signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsync2 et Hsync2, un deuxième signal d'horloge DCLK2 et un deuxième signal d'activation de données DE2 synchronisé avec les deuxièmes données Ro, Go et Bo au moyen des premiers signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsyncl et Hsync1, du premier signal d'horloge DCLK1 et du premier signal d'activation de données DE1 entrés par le système 40.
Dans ce but, comme représenté à la figure 5, l'amplificateur de qualité d'image 42 comprend un modulateur de signaux d'image 70 pour générer les deuxièmes données Ro, Go et Bo au moyen des premières données Ri, Gi et Bi, une unité de commande du rétroéclairage 72 pour générer un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) sous la commande du modulateur de signaux d'image 70, et une unité de commande 68 pour générer les deuxièmes signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsync2 et Hsync2, le deuxième signal d'horloge DCLK2 et le deuxième signal d'activation DE2.
Le modulateur de signaux d'image 70 extrait des composantes de luminosité Y à partir des premières données Ri, Gi et Bi, et génère des deuxièmes données Ro, Go et Bo dans lesquelles le contraste est partiellement accentué au moyen des composantes de luminosité Y extraites. Dans ce but, le modulateur de signaux d'image 70 comprend un séparateur de luminosité/chrominance 50, un circuit de retard 52, un mélangeur de luminosité/chrominance 54, un analyseur d'histogrammes 56 et un système de traitement de données 58.
Le séparateur de luminosité/chrominance 50 sépare les premières données Ri, Gi et Bi en composantes de luminosité Y et composantes de chrominance U et V. Ici, R:1Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 11/32 les composantes de luminosité Y et les composantes de chrominance U et V sont obtenues par les équations suivantes: Y=0,229 x Ri+0,587 x Gi+0,114 x Bi.. . (1) U = 0,493 x (Bi - Y) ... (2) V = 0,887 x (Ri - Y) (3) L'analyseur d'histogrammes 56 divise les composantes de luminosité Y en niveaux de gris pour chaque trame. En d'autres termes, l'analyseur d'histogrammes 56 agence les composantes de luminosité Y pour chaque trame pour qu'elles correspondent aux niveaux de gris, permettant ainsi d'obtenir un histogramme tel que représenté à la figure 6. Ainsi, la forme de histogramme est établie en correspondance avec les composantes de luminosité des premières données Ri, Gi et Bi.
Le système de traitement de données 58 génère des composantes de luminosité modulées YM ayant un contraste accentué au moyen de histogramme analysé par l'analyseur d'histogrammes 56. Le système de traitement de données 58 génère des composantes de luminosité modulées YM par différentes méthodes. Ces méthodes comprennent celles décrites dans les Demandes de Brevet Coréennes N 2003-036289, 2003-040127, 2003-041127, 2003-80177, 2003-81171, 2003-81172, 2003-81173 et 2003-81175 au nom du demandeur. En outre, le système de traitement de données 58 peut générer des composantes de luminosité modulées YM ayant un contraste accentué en utilisant d'autres méthodes connues.
L'élément de retard 52 retarde les composantes de chrominance U et V jusqu'à ce que les composantes de luminosité YM modulées par le système de traitement de données 58 soient produites. Puis l'élément de retard 52 applique les composantes de chrominance retardées UD et VD synchronisées avec les composantes de luminosité modulées YM sur le mélangeur de luminosité/chrominance 54.
Le mélangeur de luminosité/chrominance 54 génère des deuxièmes données Ro, Go et Bo au moyen des composantes de luminosité modulées YM et des composantes de chrominance retardées UD et VD. Ici, les deuxièmes données Ro, Go et Bo sont obtenues par les équations suivantes: Ro = YM + 0,000 x UD + 1,140 x VD... (4) Go = YM 0,396 x UD - 0,581 x VD... (5) Bo = YM + 2,029 x UD + 0,000 x VD... (6) Puisque les deuxièmes données Ro, Go et Bo obtenues par le mélangeur de 35 luminosité/chrominance 54 ont été produites à partir des composantes de luminosité modulées YM ayant un contraste étendu, elles ont un contraste plus étendu que les premières données Ri, Gi et Bi. Les deuxièmes données Ro, Go et Bo produites de R:1Brevets122600122697.doc - 24 juin 2004 - 12/32 telle sorte que le contraste peut être étendu comme mentionné ci-dessus sont appliquées au séquenceur 30.
L'unité de commande 68 reçoit les premiers signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsyncl et Hsyncl, le premier signal d'horloge DCLK1 et le premier signal d'activation des données DE1 en provenance du système 40. En outre, le contrôleur 68 génère les deuxièmes signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsync2 et Hsync2, le deuxième signal d'horloge DCLK2 et le deuxième signal d'activation des données DE2 devant être synchronisés avec les deuxièmes données Ro, Go et Bo, et les applique au séquenceur 30.
L'unité de commande du rétroéclairage 72 extrait une valeur de commande de l'analyseur d'histogrammes 56, et génère un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) au moyen de la valeur de commande extraite. La valeur de commande peut être sélectionnée à partir d'une valeur la plus fréquente ou d'une valeur moyenne représentant un niveau de gris moyen de l'histogramme.
L'unité de commande du rétroéclairage 72 comprend un extracteur de valeurs de commande 60 et un contrôleur de rétroéclairage 64. L'extracteur de valeurs de commande 60 extrait la valeur la plus fréquente ou la valeur moyenne de l'histogramme, et applique la valeur la plus fréquente extraite ou la valeur moyenne au contrôleur de rétroéclairage 64 comme une valeur de niveau de gris. Si la valeur la plus fréquente est utilisée comme la valeur de commande, l'extracteur de valeurs de commande 60 sélectionne la valeur précédente la plus fréquente ou la valeur actuelle la plus fréquente en fonction de la fréquence de la valeur la plus fréquente. Dans un mode de réalisation, l'extracteur de valeurs de commande 60 sélectionne un niveau de gris correspondant à la valeur précédente la plus fréquente comme la valeur de commande lorsque la fréquence de la valeur actuellement extraite la plus fréquente est inférieure à 40% du nombre total des valeurs dans histogramme et sélectionne un niveau de gris ayant la valeur actuellement extraite la plus fréquente lorsque la fréquence de la valeur actuellement extraite la plus fréquente est au minimum de 40% du nombre de pixels.
Le contrôleur de rétroéclairage 64 génère un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) de telle sorte que l'éclairage ayant une luminosité correspondante à la valeur de commande peut être fourni, pour l'appliquer ainsi à l'inverseur 36. Dans ce cas, la commande de rétroéclairage établit des temps de mise sous tension plus longs des rétroéclairages 38a à 38i lorsque la valeur de commande augmente, tandis qu'elle établit des temps de mise sous tension plus courts des rétroéclairages 38a à 38i lorsque la valeur de commande diminue.
Plus spécifiquement, premièrement, le contrôleur de rétroéclairage 64 génère un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) de telle sorte que R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 13/32 les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i peut être réglé sur un premier intervalle de temps Ti comme représenté à la figure 7A lorsque la valeur de commande a un faible niveau de gris, et l'applique à l'inverseur 36. Puis, l'inverseur 36 met séquentiellement sous tension et hors tension les rétroéclairages 38a à 38i de telle sorte que les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i ont le premier intervalle de temps Tl.
Le contrôleur de rétroéclairage 64 génère un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) de telle sorte que les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i peuvent être réglés sur un deuxième intervalle de temps T2 (par exemple un intervalle de temps plus court qu'un intervalle de trame) ayant une largeur supérieure au premier intervalle de temps Ti comme représenté à la figure 7B lorsque la valeur de commande a un niveau de gris élevé, et l'applique à l'inverseur 36. Puis, l'inverseur 36 met séquentiellement sous tension et hors tension de telle sorte que les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i aient le deuxième intervalle de temps T2. Le contrôleur 64 règle les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i proportionnellement à la valeur de commande.
Comme décrit ci-dessus, le présent mode de réalisation génère un histogramme au moyen de composantes de luminosité pour une trame et génère les deuxièmes données Ro, Go et Bo ayant un contraste accentué au moyen de l'histogramme, de telle sorte qu'il peut afficher une image plus éclatante que les écrans LCD antérieurs. En outre, le présent mode de réalisation extrait une valeur de commande d'un histogramme moyen et commande la luminosité des rétroéclairages 38a à 38i au moyen de la valeur de commande extraite, permettant ainsi d'afficher des images plus éclatantes et dynamiques que les écrans LCD antérieurs. En outre, le présent mode de réalisation met séquentiellement sous tension les rétroéclairages 38a à 38i, permettant ainsi de minimiser le flou dû au mouvement.
La figure 8 illustre un amplificateur de qualité d'image 42 selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Les éléments de la figure 8 qui sont identiques à ceux de la figure 5 seront désignés par les mêmes numéros de référence et décrits brièvement ci-après.
En se reportant à la figure 8, l'amplificateur de qualité d'image 42 selon un autre mode de réalisation de la présente invention comprend un modulateur de signaux d'image 70 pour générer des deuxièmes données Ro, Go et Bo au moyen des premières données Ri, Gi et Bi, une unité de commande du rétroéclairage 80 pour générer un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) sous la commande du modulateur de signaux d'image 70, et une unité de commande 68 pour générer des deuxièmes signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsync2 et R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 14/32 Hsync2, un deuxième signal d'horloge DCLK2 et un deuxième signal d'activation DE2.
Le modulateur de signaux d'image 70 extrait des composantes de luminosité Y à partir des premières données Ri, Gi et Bi, et génère des deuxièmes données Ro, Go et Bo dans lesquelles un contraste est partiellement accentué au moyen des composantes de luminosité extraites Y. Dans ce but, le modulateur de signaux d'image 70 comprend un séparateur de luminosité/chrominance 50, un élément de retard 52, un mélangeur de luminosité/chrominance 54, un analyseur d'histogrammes 56 et un système de traitement de données 58.
Le séparateur de luminosité/chrominance 50 sépare les premières données Ri, Gi et Bi dans des composantes de luminosité Y et des composantes de chrominance U et V au moyen des équations ci-dessus (1) à (3). L'analyseur d'histogrammes 56 divise les composantes de luminosité Y en niveaux de gris pour chaque trame pour générer un histogramme. Le système de traitement de données 58 génère des composantes de luminosité modulées YM ayant un contraste accentué au moyen de l'histogramme analysé par l'analyseur d'histogrammes 56.
L'élément de retard 52 retarde des composantes de chrominance U et V jusqu'à ce que des composantes de luminosité YM modulées par le système de traitement de données 58 soient produites. Puis, l'élément de retard 52 applique les composantes de chrominance retardées UD et VD synchronisées avec les composantes de luminosité modulées YM sur le mélangeur de luminosité/chrominance 54. Le mélangeur de luminosité/chrominance 54 génère des deuxièmes données Ro, Go et Bo au moyen des composantes de luminosité modulées YM et des composantes de chrominance retardées UD et VD. Dans ce cas, puisque les deuxièmes données Ro, Go et Bo ont été produites à partir des composantes de luminosité modulées YM ayant un contraste étendu, elles ont un contraste plus étendu que les premières données Ri, Gi et Bi. Les deuxièmes données Ro, Go et Bo produites à partir du mélangeur de luminosité/chrominance 54 sont appliquées au séquenceur 30.
L'unité de commande 68 reçoit les premiers signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsyncl et Hsyncl, le premier signal d'horloge DCLK1 et le premier signal d'activation des données DEI en provenance du système 40. En outre, le contrôleur 68 génère les deuxièmes signaux de synchronisation verticaux/horizontaux Vsync2 et Hsync2, le deuxième signal d'horloge DCLK2 et le deuxième signal d'activation des données DE2 de manière à ce qu'ils soient synchronisés avec les deuxièmes données Ro, Go et Bo, et les applique au séquenceur 30.
L'unité de commande de rétroaction 72 extrait une valeur de commande de l'analyseur d'histogrammes 56, et génère un signal de commande de gradation de la R:1Brevets122600122697.doc - 24 juin 2004 - 15/32 luminosité (Dimming) au moyen de la valeur de commande extraite. Ici, la valeur de commande est générée par une pluralité de facteurs de détermination d'image.
Dans ce but, l'unité de commande du rétroéclairage 80 comprend un système d'attribution de valeurs de pondération 84, un générateur de valeurs de commande 82 et un contrôleur de rétroéclairage 86. Le générateur de valeurs de commande 82 extrait une pluralité de facteurs de détermination d'image à partir de l'histogramme produit par l'analyseur d'histogrammes 56. Les facteurs de détermination de l'histogramme comprennent une valeur moyenne, une valeur la plus fréquente, une valeur de position médiane, une valeur intermédiaire, une valeur maximale, une valeur minimale et une valeur de gamme de l'histogramme.
La valeur moyenne est la valeur moyenne des niveaux de gris de l'histogramme, à savoir, la valeur moyenne des niveaux de gris pour une trame. La valeur la plus fréquente est la valeur des niveaux de gris les plus nombreux dans la trame. La valeur de position médiane est la valeur située en partie médiane lorsque les valeurs de niveaux de gris apparaissant dans l'histogramme sont listées conformément au nombre de fréquences de celles-ci. Par exemple, si les niveaux de gris dans histogramme ayant un niveau de gris 1' trois fois, un niveau de gris 2' une fois, un niveau de gris 3' deux fois et un niveau de gris 4' une fois sont listés dans le nombre de fréquences de celles-ci, alors une valeur de "1112334" apparaît.
Puisqu'une valeur positionnée en partie médiane est 2', la valeur en position médiane sélectionnée est de 2'. La valeur intermédiaire et une valeur de niveaux de gris intermédiaires apparaissant entre la valeur maximale de niveaux de gris et la valeur minimale de niveaux de gris. La valeur maximale est une valeur maximale de niveaux de gris apparaissant dans l'histogramme. La valeur minimale est une valeur minimale de niveaux de gris apparaissant dans histogramme. La valeur de la gamme est la gamme des valeurs de niveaux de gris range apparaissant dans histogramme et est obtenue en soustrayant la valeur minimale de la valeur maximale.
Le système d'attribution de valeurs de pondération 84 attribue une valeur de pondération prédéterminée à une pluralité de facteurs de détermination d'image extraits par le générateur de valeurs de commande 82. Dans ce cas, le système d'attribution de valeurs de pondération 84 attribue une valeur de pondération élevée aux facteurs de détermination qui représentent de manière plus appropriée une caractéristique de l'image de telle sorte qu'une valeur de commande optimale peut être extraite.
Par exemple, le système d'attribution de valeurs de pondération 84 attribue une valeur de pondération élevée (par exemple de 1,15) pour la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente tout en attribuant une valeur de pondération moyenne pour la valeur de la gamme. En outre, le système d'attribution de valeurs de pondération 84 RABrevets\22600\22697. doc - 24 juin 2004 - 16/32 attribue une valeur de pondération faible à la valeur maximale, la valeur minimale, la valeur en position médiane et la valeur intermédiaire. Les valeurs de pondération attribuées pour les caractéristiques de l'histogramme ayant des types de valeurs de pondération similaires (par exemple élevées, moyennes, faibles) peuvent être égales entre elles ou différentes les unes par rapport aux autres. C'est-à-dire que, par exemple, les valeurs de pondération attribuées à la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente, les deux ayant des valeurs de pondération élevées, peuvent toutes les deux être de 1,15 ou seule une peut être de 1,15 tandis que l'autre peut avoir une valeur élevée différente.
En outre, le système d'attribution de valeurs de pondération 84 attribuer une valeur de pondération moyenne (par exemple une valeur de pondération de 1,1) à la valeur de la gamme représentant une caractéristique de gamme dans histogramme. En plus, le système d'attribution de valeurs de pondération 84 peut attribuer une valeur de pondération faible (par exemple une valeur de pondération de 0,9) à la valeur maximale, la valeur minimale, la valeur en position médiane et la valeur intermédiaire.
Une fois que les valeurs de pondération sont attribuées aux facteurs de détermination d'image, le générateur de valeurs de commande 82 génère une valeur de commande par sommation de tous les facteurs de détermination attribués aux valeurs de pondération et en divisant la somme des valeurs par le nombre de facteurs de détermination. Par exemple, si les valeurs du facteur de détermination attribuées avec la valeur de pondération ont une valeur la plus fréquente de 100, une valeur moyenne de 90, une valeur de gamme de 130, une valeur maximale de 200, une valeur minimale de 70, une valeur en position médiane de 104 et une valeur intermédiaire de 140, alors le générateur de valeurs de commande 82 génère une valeur de commande de 117 et l'applique au contrôleur de rétro éclairage 86.
Le contrôleur de rétroéclairage 86 génère un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) de telle sorte qu'un éclairage ayant une luminosité correspondant à la valeur de commande peut être fourni, et puis l'applique à l'inverseur 36.
Dans ce cas, le contrôleur de rétroéclairage 86 augmente/diminue linéairement les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i en correspondance avec le niveau de gris de la valeur de commande lorsque la valeur de commande est située s la zone minimale comme représenté à la figure 9A, c'est-à-dire, proportionnellement à un niveau de gris. Par exemple, lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone minimale, le contrôleur de rétroéclairage 86 peut régler les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i sur un premier temps Ti comme représenté in figure 7A. Si les temps de mise sous tension R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 17/32 des rétroéclairages 38a à 38i sont relativement faibles lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone minimale, alors il devient possible de minimiser le flou dû au mouvement (à savoir d'augmenter les temps de mise sous tension des rétroéclairages) et d'afficher une image ayant une faible luminosité sur l'écran d'affichage à cristaux liquides 22.
En outre, le contrôleur de rétroéclairage 86 règle les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i pour qu'ils soient relativement grands lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale. En plus, le contrôleur de rétroéclairage 86 augmente/diminue linéairement les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i en correspondance avec le niveau de gris de la valeur de commande, c'està-dire, proportionnellement au niveau de gris lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale. Par exemple, lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale, le contrôleur de rétroéclairage 86 peut régler des temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i sur un second intervalle de temps T2. Si les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i sont réglés sur un temps relativement long lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale, alors il devient possible d'afficher une image ayant une luminosité élevée en correspondance avec les données.
En plus, le contrôleur de rétroéclairage 86 règle les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i sur une valeur entre un temps de mise sous tension dans la zone minimale et un temps de mise sous tension dans la zone maximale lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone médiane. En outre, le contrôleur de rétroéclairage 86 commande les rétroéclairages 38a à 38i pour qu'ils aient un temps de mise sous tension constant sans tenir compte du niveau de gris de la valeur de commande. Par exemple, lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone médiane, le contrôleur de rétroéclairage 86 peut régler les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i pour qu'ils aient un temps de mise sous tension compris entre le premier intervalle de temps Ti et le deuxième intervalle de temps T2. Entre temps, dans le présent mode de réalisation, les valeurs de niveaux de gris dans la zone minimale, la zone médiane et la zone maximale sont déterminées expérimentalement de manière à pouvoir mettre en oeuvre une image éclatante. En d'autres termes, les valeurs de niveaux de tris dans la zone minimale, la zone médiane et la zone maximale sont déterminées expérimentalement en prenant en considération la longueur (à savoir, en pouces, cm ou toute autre unité), la résolution et les matériels d'installation, etc. de l'écran d'affichage à cristaux liquides. Ici, le contrôleur de rétroéclairage 64 représenté à la figure 5 peut également commander les temps de mise sous tension des rétroéclairages comme représenté à la figure 9A.
R:\Brevets122600122697.doc - 24 juin 2004 - 18/32 En variante, le contrôleur de rétroéclairage 86 peut générer un signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming) telle sorte que le temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i peut être augmenté ou diminué proportionnellement au niveau de gris de la valeur de commande comme représenté à la figure 9B. Des valeurs minimales de luminosité (ou des temps minimums de mise sous tension) L-minl et L-min2 qui peuvent être commandés par le contrôleur de rétroéclairage 86 sont réglées expérimentalement.
L'inverseur 36 met séquentiellement sous tension et hors tension les rétroéclairages 38a à 38i tout en commandant les temps de mise sous tension des rétroéclairages 38a à 38i en réponse au signal de commande de gradation de la luminosité (Dimming).
Comme décrit ci-dessus, conformément à la présente invention, l'histogramme est produit au moyen des composantes de luminosité pour une image et les secondes données ayant un contraste accentué, de telle sorte qu'il devient possible d'afficher une image éclatante. En outre, conformément à la présente invention, une valeur de commande est extraite de l'histogramme et les temps de mise sous tension des rétroéclairages sont commandés au moyen de la valeur de commande (à savoir que la luminosité est commandée), de telle sorte qu'il devient possible de former une image éclatante et dynamique. En plus, conformément à la présente invention, les rétroéclairages sont mis séquentiellement sous tension, permettant ainsi de minimiser le flou dû au mouvement.
Bien que la présente invention ait été expliquée au moyen des modes de réalisation représentés dans les dessins décrits ci-dessus, il apparaîtra clairement à l'Homme du Métier que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations, mais en revanche que des variantes ou modifications de celle-ci sont possibles sans sortir de l'esprit de l'invention. En conséquence, la portée de l'invention ne sera déterminée que par les revendications jointes et leurs équivalents.
R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 19/32

Claims (64)

REVENDICATIONS
1. Procédé de pilotage d'un afficheur à cristaux liquides comportant un écran d'affichage à cristaux liquides et une pluralité de lampes qui se chevauchent avec l'écran d'affichage à cristaux liquides, le procédé consistant à : (A) convertir des données en composantes de luminosité pour produire un histogramme pour chaque trame; (B) extraire une valeur de commande de l'histogramme; et (C) commander les temps de mise sous tension de la pluralité de lampes en 10 fonction de la valeur de commande.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste également à augmenter les temps de mise sous tension des lampes lorsqu'un niveau de gris de la valeur de commande augmente et à diminuer les temps de mise sous tension des lampes lorsque le niveau de gris de la valeur de commande diminue.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape (C) consiste à diviser une gamme de niveaux de gris dans laquelle un niveau de gris de la valeur de commande peut entrer dans une pluralité de zones et à régler des temps de mise sous tension des lampes pour chaque zone de valeurs différentes.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste également à diviser des zones en une zone minimale comprenant des niveaux de gris faibles, une zone médiane comprenant des niveaux de gris moyens et une zone maximale comprenant des niveaux de gris élevés.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler les temps de mise sous tension des lampes sur un premier intervalle de temps lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone médiane.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste également à mettre sous tension des lampes pendant un temps plus court que le premier intervalle de temps lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone minimale.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste également à commander le temps de mise sous tension proportionnellement au R:1Brevets122600122697.doc - 24 juin 2004 - 20/32 niveau de gris de la valeur de commande lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone minimale.
8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste également à mettre sous tension des lampes pendant un temps plus long que le premier intervalle de temps lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale.
9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste également à commander le temps de mise sous tension proportionnellement au niveau de gris de la valeur de commande lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste également à mettre sous tension des lampes séquentiellement.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste également à sélectionner la valeur de commande à partir d'une valeur moyenne représentant un niveau de gris moyen de l'histogramme ou une valeur la plus fréquente représentant le niveau de gris le plus présent dans l'histogramme.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste également à déterminer une fréquence de la valeur la plus fréquente et à sélectionner la valeur la plus fréquente d'un histogramme précédent ou la valeur la plus fréquente du présent histogramme.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste également à sélectionner la valeur précédente la plus fréquente comme la valeur de commande lorsque la fréquence de la valeur actuelle la plus présente est inférieure à 40 % du nombre total de valeurs dans l'image et, sinon, à sélectionner la valeur actuelle la plus fréquente.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'étape (B) consiste à : extraire une pluralité de facteurs de détermination d'image à partir de l'histogramme; - attribuer une valeur de pondération aux facteurs de détermination d'image; et R:1Brevets122600122697.doc - 24 juin 2004 - 21/32 générer la valeur de commande au moyen des facteurs de détermination d'image auxquels la valeur de pondération a été attribuée.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il consiste également à : - déterminer une valeur maximale de niveau de gris de me et une valeur minimale de niveau de gris de l'histogramme; soustraire la valeur minimale de la valeur maximale pour déterminer une gamme et une valeur de gamme des valeurs de niveaux de gris apparaissant dans 10 histogramme; - lister les valeurs de niveaux de gris depuis la valeur minimale jusqu'à la valeur maximale dans une liste, dupliquer les valeurs de niveaux de gris particulières dans la liste en fonction de la fréquence dans l'histogramme, et déterminer une valeur médiane de niveaux de gris de la liste; et - utiliser pour les facteurs de détermination d'image: une valeur moyenne du niveau de gris de l'histogramme, une valeur la plus fréquente représentant les niveaux de gris les plus nombreux dans l'histogramme, la valeur maximale des niveaux de gris, la valeur minimale des niveaux de gris de l'histogramme, la valeur de la gamme, une valeur intermédiaire entre la valeur maximale de niveaux de gris et la valeur minimale de niveaux de gris, et la valeur médiane de niveaux de gris.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'attribution de la valeur de pondération consiste à : - attribuer une valeur de pondération élevée à la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente; - attribuer une valeur de pondération inférieure à la valeur moyenne et à la valeur la plus fréquente à la valeur de la gamme; et attribuer une valeur de pondération inférieure à la valeur de la gamme à la valeur minimale de niveaux de gris, la valeur maximale de niveaux de gris, la valeur médiane et la valeur intermédiaire.
17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la génération de la valeur de commande consiste à générer la valeur de commande par sommation de des facteurs de détermination d'image auxquels les valeurs de pondération ont été attribuées, puis à diviser la valeur ajoutée par le nombre de facteurs de détermination d'image.
R:1Brevets'22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 22/32 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il consiste également à : - générer des composantes de luminosité modulée ayant un contraste étendu au moyen de l'histogramme; et - générer des données de sortie au moyen des composantes de luminosité modulée.
19. Dispositif de pilotage pour un afficheur à cristaux liquides, comprenant: - un séparateur de luminosité/chrominance (50) pour convertir des données entrées en composantes de luminosité et composantes de chrominance; - un analyseur d'histogrammes (56) pour convertir les composantes de luminosité en un histogramme pour chaque image; et - une unité de commande du rétroéclairage (72; 80) pour commander les temps de mises sous tension d'une pluralité de lampes au moyen de l'histogramme analysé à partir de l'analyseur d'histogrammes.
20. Dispositif de pilotage selon la revendication 19, comprenant également un inverseur (36) pour commander les temps de mise sous tension de la pluralité de lampes en réponse à un signal de commande de la luminosité en provenance de l'unité de commande du rétroéclairage.
21. Dispositif de pilotage selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'inverseur met séquentiellement sous tension la pluralité de lampes.
22. Dispositif de pilotage selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'unité de commande du rétroéclairage comprend: - un extracteur de valeurs de commande (60) pour extraire une valeur de commande de l'histogramme; et un contrôleur de rétroéclairage (64; 86) pour générer un signal de commande de la luminosité en correspondance avec la valeur de commande extraite de l'extracteur de valeurs de commande.
23. Dispositif de pilotage selon la revendication 22, caractérisé en ce que le contrôleur de rétroéclairage (64; 86) génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les temps de mise sous tension des lampes augmentent lorsqu'un niveau de gris de la valeur de commande augmente, et diminue lorsque le niveau de gris de la valeur de commande diminue.
R:'Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 23/32 24. Dispositif de pilotage selon la revendication 22, caractérisé en ce que le contrôleur de rétroéclairage génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte qu'un niveau de gris de la valeur de commande entre dans une de la pluralité de zones et le temps de mise sous tension des lampes est diffèrent pour chaque zone.
25. Dispositif de pilotage selon la revendication 24, caractérisé en ce que le contrôleur de rétroéclairage divise les zones en une zone minimale de niveaux de gris faibles, une zone médiane de niveaux de gris moyens et une zone maximale de niveaux de gris élevés.
26. Dispositif de pilotage selon la revendication 25, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de commande en provenance de l'extracteur de valeurs de commande (60) est positionnée dans la zone médiane, le contrôleur de rétroéclairage génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les temps de mise sous tension des lampes sont réglés sur un premier intervalle de temps.
27. Dispositif de pilotage selon la revendication 26, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de commande en provenance de l'extracteur de valeurs de commande (60) est positionnée dans la zone minimale, le contrôleur de rétroéclairage génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les lampes sont mises sous tension pendant un temps plus court que le premier intervalle de temps.
28. Dispositif de pilotage selon la revendication 27, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de commande en provenance de l'extracteur de valeurs de commande (60) est positionnée dans la zone maximale, le contrôleur de rétroéclairage (64; 86) génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que le temps de mise sous tension est commandé proportionnellement au niveau de gris de la valeur de commande.
29. Dispositif de pilotage selon la revendication 26, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de commande en provenance de l'extracteur de valeurs de commande (60) est positionnée dans la zone maximale, le contrôleur de rétroéclairage (64; 86) génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que les lampes sont mises sous tension pendant un temps plus long que le premier intervalle de temps.
R: \13revets\22600122697.doc - 24 juin 2004 - 24/32 30. Dispositif de pilotage selon la revendication 29, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de commande est positionnée dans la zone maximale, l'unité de commande du rétroéclairage (72; 80) génère le signal de commande de la luminosité de telle sorte que le temps de mise sous tension est commandé proportionnellement à un niveau de gris de la valeur de commande.
31. Dispositif de pilotage selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'extracteur de valeurs de commande (60) extrait une valeur la plus fréquente représentant des niveaux de gris plus nombreux dans l'histogramme.
32. Dispositif de pilotage selon la revendication 31, dans lequel, l'extracteur de valeurs de commande (60) sélectionne une valeur précédente la plus fréquente comme la valeur de commande lorsque la fréquence d'une valeur actuellement extraite la plus fréquente est inférieure à 40% du nombre total de valeurs dans la trame et sinon sélectionne la valeur actuellement extraite la plus fréquente comme la valeur de commande.
33. Dispositif de pilotage selon l'une quelconque des revendications 19 à 32, caractérisé en ce que l'unité de commande du rétroéclairage comprend: - un générateur de valeurs de commande (82) pour extraire une pluralité de facteurs de détermination d'image à partir de l'histogramme et pour générer une première valeur de commande au moyen des facteurs de détermination d'image; un système d'attribution de valeurs de pondération pour attribuer une valeur de pondération à la pluralité de facteurs de détermination d'image; et - un contrôleur de rétroéclairage (64; 86) pour générer une deuxième valeur de commande au moyen des facteurs de détermination d'image en correspondance avec la première valeur de commande.
34. Dispositif de pilotage selon la revendication 33, caractérisé en ce que le générateur de valeurs de commande (82) extrait une valeur moyenne représentant une moyenne des niveaux de gris de l'histogramme, une valeur la plus fréquente représentant un niveau de gris le plus nombreux dans histogramme et une valeur médiane de niveaux de gris de l'histogramme à partir d'une liste de valeurs de niveaux de gris présentée à partir d'une valeur minimale de niveaux de gris jusqu'à une valeur maximale de niveaux de gris dans laquelle des valeurs particulières de niveaux de gris sont dupliquées en fonction de la fréquence dans histogramme, les facteurs de détermination d'image comprennent une valeur en position médiane située au milieu de la liste, la valeur maximale de niveaux de gris de l'histogramme, R:1Brevets'22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 25/32 la valeur minimale de niveaux de gris de l'histogramme, une valeur de gamme représentant une gamme entre la valeur maximale de niveaux de gris et la valeur minimale de niveaux de gris et une valeur intermédiaire entre la valeur maximale de niveaux de gris et la valeur minimale de niveaux de gris.
35. Dispositif de pilotage selon la revendication 34, caractérisé en ce que le système d'attribution de valeurs de pondération attribue une valeur de pondération élevée à la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente; une valeur de pondération inférieure à la valeur moyenne et la valeur la plus fréquente à la valeur de la gamme; et une valeur de pondération inférieure à la valeur de la gamme à la valeur minimale de niveaux de gris, la valeur maximale de niveaux de gris, la valeur en position médiane et la valeur intermédiaire.
36. Dispositif de pilotage selon la revendication 33, caractérisé en ce que le générateur de valeurs de commande (82) génère la première valeur de commande par sommation de des facteurs de détermination d'image auxquels les valeurs de pondération ont été attribuées, puis en divisant la somme des valeurs par le nombre de facteurs de détermination d'image.
37. Dispositif de pilotage selon l'une quelconque des revendications 19 à 36, comprenant également: - un système de traitement de données pour générer des composantes de luminosité modulées ayant un contraste étendu au moyen de l'histogramme analysé par l'analyseur d'histogrammes; des moyens de retard pour retarder les composantes de chrominance jusqu'à ce que les composantes de luminosité modulées soient générées par le système de traitement de données; et - un mélangeur de luminosité/chrominance pour générer des données de sortie au moyen des composantes de luminosité modulées et des composantes de 30 chrominance retardées par les moyens de retard.
38. Procédé de pilotage d'une pluralité de lampes dans un afficheur à cristaux liquides pendant l'affichage d'une trame, le procédé consistant à : convertir des données pour un affichage dans des composantes de luminosité ; 35 extraire une valeur de commande d'une statistique des composantes de luminosité ; et - commander les temps de mise sous tension de la pluralité de lampes en fonction de la valeur de commande.
R:\Brevets\22600\22697.doc - 24juin 2004 - 26132 39. Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler des temps égaux de mise sous tension pour les lampes.
40. Procédé selon la revendication 38 ou 39, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler des temps différents de mise sous tension pour les lampes.
41. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 40, caractérisé en ce qu'il consiste également à mettre sous tension séquentiellement les lampes d'une extrémité de l'affichage à cristaux liquides vers une extrémité opposée de l'affichage à cristaux liquides.
42. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 41, caractérisé en ce qu'il consiste également à modifier les données avant d'afficher les données modifiées pour augmenter un contraste de l'affichage.
43. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 42, caractérisé en ce qu'il consiste également à commander les temps de mise sous 20 tension des lampes pour qu'ils soient proportionnels à la valeur de commande.
44. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 43, caractérisé en ce qu'il consiste également à établir des temps minimums et maximums de mise sous tension des lampes au-delà desquels les temps de mise sous tension des lampes sont constants sans tenir compte de la valeur de commande.
45. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 44, caractérisé en ce qu'il consiste également à diviser une gamme de valeurs dans laquelle la valeur de commande peut entrer dans une pluralité de zones dans laquelle la dépendance des temps de mise sous tension de la pluralité de lampes par rapport à la valeur de commande diffère entre les zones.
46. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler les temps de mise sous tension pour qu'ils soient proportionnels à 35 la valeur de commande dans une des zones.
R:'Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 27/32 47. Procédé selon la revendication 46, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler les temps de mise sous tension pour qu'ils soient proportionnels à. la valeur de commande dans de nombreuses zones.
48. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler les temps de mise sous tension sur une valeur constante sans tenir compte de la valeur de commande dans une première des zones.
49. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler les temps de mise sous tension pour qu'ils soient proportionnels à la valeur de commande dans une deuxième des zones.
50. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler les temps de mise sous tension pour qu'ils soient proportionnels à 15 la valeur de commande dans de nombreuses zones.
51. Procédé selon la revendication 50, caractérisé en ce qu'il consiste également à entourer la première zone par les nombreuses zones.
52. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 51, caractérisé en ce qu'il consiste également à comparer une statistique particulière de la trame avec une statistique particulière similaire d'une trame précédente et à sélectionner une des statistiques particulières pour déterminer la valeur de commande.
53. Procédé selon la revendication 52, caractérisé en ce qu'il consiste également à sélectionner la statistique particulière utilisée pour déterminer la valeur de commande sur la base uniquement des caractéristiques de la statistique particulière de la trame.
54. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 53, caractérisé en ce qu'il consiste également à: extraire une pluralité de facteurs de détermination d'image des statistiques; attribuer une valeur de pondération aux facteurs de détermination d'image 35 pour former des facteurs de détermination pondérés; et - générer la valeur de commande au moyen des facteurs de détermination d'image pondérés.
R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 28/32 55. Procédé selon la revendication 54, caractérisé en ce qu'il comprend: la sommation des facteurs de détermination d'image pondérés et la division de la somme des valeurs par le nombre de facteurs de détermination d'image pour générer la valeur de commande.
56. Procédé selon selon l'une quelconque des revendications 38 à 55, caractérisé en ce qu'il consiste également à : - générer des composantes de luminosité modulées ayant un contraste étendu un moyen des statistiques; et - générer des données de sortie au moyen des composantes de luminosité modulées.
57. Procédé de pilotage d'une pluralité de lampes dans un afficheur à cristaux liquides pendant l'affichage d'une trame, le procédé consistant à : - convertir des données pour l'affichage dans des composantes de luminosité ; extraire une valeur de commande à partir d'une statistique des composantes de luminosité ; - commander les temps de mise sous tension de la pluralité de lampes en fonction de la valeur de commande; et diviser une gamme de valeurs dans lesquelles la valeur de commande peut entrer dans une pluralité de zones dans lesquelles la dépendance à la valeur de commande des temps de mise sous tension de la pluralité de lampes diffère entre les zones.
58. Procédé selon la revendication 57, comprenant le réglage des temps égaux de mise sous tension pour les lampes.
59. Procédé selon l'une des revendications 57 ou 58, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler des temps différents de mise sous tension pour les 30 lampes.
60. Procédé selon l'une quelconque des revendications 57 à 59, caractérisé en ce qu'il consiste également à mettre séquentiellement sous tension les lampes séquentiellement depuis une extrémité de l'affichage à cristaux liquides vers une extrémité opposée de l'affichage à cristaux liquides.
R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 29/32 61. Procédé selon l'une quelconque des revendications 57 à 60, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler la dépendance des temps de mise sous tension pour qu'ils soient proportionnels à la valeur de commande dans une des zones.
62. Procédé selon l'une quelconque des revendications 57 à 61, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler la dépendance des temps de mise sous tension sur une valeur constante indépendante de la valeur de commande dans une des zones.
63. Procédé selon l'une quelconque des revendications 57 à 62, caractérisé l0 en ce qu'il consiste également à comparer une statistique particulière de la trame avec une statistique particulière similaire d'une trame précédente et à sélectionne une des statistiques particulières pour déterminer la valeur de commande.
64. Procédé selon la revendication 63, caractérisé en ce qu'il consiste également à sélectionner la statistique particulière utilisée pour déterminer la valeur de commande sur la base uniquement des caractéristiques de la statistique particulière de la trame.
65. Procédé de pilotage d'une pluralité de lampes dans un afficheur à cristaux liquides pendant l'affichage d'une trame, le procédé consistant à : convertir des données pour l'affichage dans des composantes de luminosité ; - extraire des facteurs de détermination d'image à partir de statistiques des composantes de luminosité ; - attribuer une valeur de pondération aux facteurs de détermination d'image 25 pour former des facteurs de détermination pondérés; générer une valeur de commande au moyen des facteurs de détermination d'image pondérés; et commander les temps de mise sous tension de la pluralité de lampes en fonction de la valeur de commande.
68. Procédé selon la revendication 65, caractérisé en ce qu'il comprend la sommation des facteurs de détermination d'image pondérés, puis la division de la somme des valeurs par le nombre de facteurs de détermination d'image pour générer la valeur de commande.
69. Procédé selon la revendication 65, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler des temps égaux de mise sous tension pour les lampes.
R:\Brevets\22600\22697.doc - 24 juin 2004 - 30/32 68. Procédé selon la revendication 65, caractérisé en ce qu'il consiste également à régler des temps différents de mise sous tension pour les lampes.
69. Procédé selon la revendication 65, caractérisé en ce qu'il consiste également à mettre séquentiellement les lampes sous tension depuis une extrémité de l'affichage à cristaux liquides vers une extrémité opposée de l'affichage à cristaux liquides.
70. Procédé selon la revendication 65, caractérisé en ce qu'il consiste également à établir des temps minimums et maximums de mise sous tension des lampes au-delà desquels les temps de mise sous tension des lampes sont constants sans tenir compte de la valeur de commande.
71. Procédé selon la revendication 65, caractérisé en ce qu'il consiste également à comparer une statistique particulière de la trame avec une statistique particulière similaire d'une trame précédente et à sélectionner une des statistiques particulières pour déterminer la valeur de commande.
72. Procédé selon la revendication 71, caractérisé en ce qu'il consiste également à sélectionner la statistique particulière utilisée pour déterminer la valeur de commande sur la base uniquement des caractéristiques de la statistique particulière de la trame.
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