УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ И СПОСОБ ОТОБРАЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
IMAGE DISPLAY DEVICE AND IMAGE DISPLAY METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройствам отображения изображений, более точно к устройству отображения изображений, имеющему функцию регулирования яркости подсветки (функцию затемнения подсветки).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В устройствах отображения изображений, обеспеченных подсветками, таких как жидкокристаллические устройства отображения, посредством регулирования яркостей подсветок на основе входных изображений потребляемая мощность подсветок может сдерживаться, а качество изображения отображенного изображения может улучшаться. В частности, посредством деления экрана на множество зон и регулирования яркости источников света, соответствующих зонам на основе участков входного изображения в пределах зон, делается возможным добиваться более низкой потребляемой мощности и более высокого качества изображения. В дальнейшем, такой способ для возбуждения панели отображения наряду с регулированием яркости источников света на основе входного изображения в каждой зоне, будет указываться ссылкой как «зонно-активное возбуждение».
Жидкокристаллические устройства отображения, которые выполняют зонно-активное возбуждение, например, используют СИД (светоизлучающие диоды, LED) трех цветов RGB (красного, зеленого и синего) или белые СИД в качестве источников света. Сигналы яркости (яркость при излучении) СИД, соответствующих зонам, например, получаются на основе максимального или среднего значений яркости пикселей в пределах зон и выдаются на схему возбуждения подсветки в качестве данных СИД. В дополнение, данные отображения (в случае жидкокристаллических устройств отображения, данные для управления коэффициентом пропускания света жидкого кристалла) формируются на основе данных СИД и входного изображения, и данные отображения выдаются на схему возбуждения для панели отображения. В случае жидкокристаллических устройств отображения, яркость каждого пикселя на экране является произведением яркости света из подсветки и коэффициента пропускания света на основании данных отображения.
Между тем, свет, излучаемый из СИД в зоне, освещает не только такую зону, но также и окружающие зоны. Другими словами, зона освещается не только светом, испускаемым из СИД в такой зоне, но также и светом, испускаемым из СИД в окружающих зонах. Соответственно, яркости, достижимые для отображения в зонах посредством всех СИД, излучающих свет, должны рассчитываться с учетом рассеяния (распределения) света, испускаемого из каждого СИД. Поэтому, при формировании вышеупомянутых данных отображения, например, традиционно используется фильтр 104 распределения яркости, как показано на фиг. 5. Фильтр 104 распределения яркости имеет хранимые в нем числовые данные, которые указывают, каким образом рассеивается свет, испускаемый из СИД в зонах. В дополнение, фильтр распределения яркости используется для вычисления яркостей (в дальнейшем указываемых ссылкой как «яркости отображения»), которые могут достигаться при отображении (или оцениваться достижимыми при отображении) в зонах посредством всех СИД, излучающих свет, и данные отображения формируется на основе яркостей отображения и входного изображения.
Посредством возбуждения схемы возбуждения для панели отображения на основе данных отображения, сформированных таким образом, и схемы возбуждения для подсветки на основе вышеупомянутых данных СИД, может выполняться отображение изображения на основании входного изображения.
Отметим, что нижеследующие технические документы известны в данной области техники, относящейся к настоящему изобретению. Публикации №№ 2004-184937, 2005-258403 и 2007-34251 выложенных патентов Японии раскрывают изобретения устройств отображения, в которых экран поделен на множество зон, и яркость излучения подсветки, предусмотренной для каждой зоны, регулируется для снижения потребляемой мощности. В частности, жидкокристаллическое устройство отображения, раскрытое в публикации № 2004-184937 выложенного патента Японии, добивается пониженной потребляемой мощности посредством автоматического отключения источников подсветки для области без отображения.
ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Патентный документ 1: Публикация № 2004-184937 выложенного патента Японии
Патентный документ 2: Публикация № 2005-258403 выложенного патента Японии
Патентный документ 3: Публикация № 2007-34251 выложенного патента Японии
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Однако, в случае традиционных устройств отображения изображений, которые выполняют зонно-активное возбуждение, при выполнении частичного отображения (например, когда устройство отображения высокого разрешения, называемое «4K2K», отображает изображения по стандарту full HD), СИД засвечиваются в значительно более широком диапазоне, чем зона отображения. Причина для этого состоит в том, чтобы предотвращать недостаточные яркости на границе зоны отображения. Этим способом, в случае традиционных устройств отображения изображений, засвечиваются даже СИД, соответствующие зоне без отображения, давая в результате излишнюю потребляемую мощность. В дополнение, если СИД, соответствующие зоне без отображения, отключаются, может возникнуть некоторое нарушение отображения, в том числе, отсутствие правильно выдаваемого отображения оттенков.
Поэтому, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы добиваться низкой потребляемой мощности, не вызывая никаких нарушений отображения при выполнении частичного отображения, в устройстве отображения изображений, которое выполняет зонно-активное возбуждение.
СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Первый аспект настоящего изобретения направлен на устройство отображения изображений, обеспеченное панелью отображения, включающей в себя множество элементов отображения, устройство имеет функцию полного отображения для отображения изображения на основании обеспечиваемого извне входного изображения на всей панели отображения и функцию частичного отображения для отображения изображения на основании входного изображения в частичной области панели отображения, причем устройство содержит:
подсветку, включающую в себя множество источников света;
секцию вычисления яркости излучения для деления входного изображения на такое же количество зон, как источников света, и получения яркости излучения, которая является яркостью при излучении источника света, соответствующего каждой зоне;
секцию вычисления яркости отображения для вычисления яркости отображения для каждой зоны на основе яркости излучения источника света, соответствующего такой зоне, и яркостей излучения источников света, соответствующих предопределенным зонам, окружающим такую зону, яркость отображения является яркостью, достижимой при отображении в такой зоне;
секцию получения информации о положении отображения для получения данных идентификации положения отображения, чтобы идентифицировать область отображения, в которой изображение, основанное на входном изображении, должно отображаться при выполнении частичного отображения;
корректирующий фильтр, имеющий корректирующие значения, хранимые в нем в ассоциативной связи с зонами или элементами отображения, причем корректирующие значения являются значениями, определенными в соответствии с областью отображения, идентифицированной данными идентификации положения отображения;
секцию вычисления данных отображения для вычисления данных отображения для управления коэффициентом пропускания света каждого элемента отображения на основе входного изображения, яркости отображения и корректирующих значений, хранимых в корректирующем фильтре;
схему возбуждения панели для выдачи сигнала управления коэффициентом пропускания света для управления коэффициентом пропускания света каждого элемента отображения на панель отображения на основе данных отображения и
схему возбуждения подсветки для выдачи сигнала управления яркостью для управления яркостью каждого источника света на подсветку, на основе яркости излучения.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения,
в первом аспекте настоящего изобретения,
устройство отображения изображений дополнительно содержит секцию выбора корректирующего фильтра для выбора корректирующего фильтра, к которому нужно обращаться секцией вычисления данных отображения, из числа фильтра полного отображения и одного или более фильтров частичного отображения, которые подготовлены в качестве корректирующих фильтров, на основе данных идентификации положения отображения.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения,
в первом аспекте настоящего изобретения,
устройство отображения изображений дополнительно содержит секцию формирования корректирующего фильтра для формирования корректирующего фильтра, при этом,
когда есть изменение в области отображения, идентифицированной данными идентификации положения отображения,
секция вычисления яркости излучения вычисляет яркость излучения источника света, соответствующего каждой зоне так, чтобы яркости излучения источников света, соответствующих области отображения после изменения, устанавливались в максимально возможное значение яркости для источников света, а яркости излучения источников света, соответствующих областям без отображения после изменения, устанавливались в минимально возможное значение яркости для источников света, и
секция формирования корректирующего фильтра формирует корректирующий фильтр, устанавливая яркость отображения, вычисленную секцией вычисления яркости отображения, в качестве корректирующего значения без модификации.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения,
в третьем аспекте настоящего изобретения,
когда есть изменение в области отображения, идентифицированной данными идентификации положения отображения, схема возбуждения подсветки выдает сигнал управления яркостью так, чтобы все из источников света отключались.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения,
в первом аспекте настоящего изобретения,
когда яркость отображения, соответствующая произвольному элементу отображения, имеет значение 0, секция вычисления данных отображения устанавливает значение данных отображения для элемента отображения в 0, и
когда яркость отображения, соответствующая элементу отображения, не имеет значение 0, секция вычисления данных отображения вычисляет значение данных отображения для элемента отображения посредством деления произведения значения пикселя входного изображения и корректирующего значения на яркость отображения или посредством деления значения пикселя входного изображения на произведение яркости отображения и корректирующего значения.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения,
в первом аспекте настоящего изобретения,
устройство отображения изображений дополнительно содержит секцию управления возбуждением для выдачи входного изображения в секцию вычисления яркости излучения в разные моменты времени в соответствии с областью отображения, идентифицированной данными идентификации положения отображения так, чтобы схема возбуждения панели и схема возбуждения подсветки работали в соответствии с областью отображения.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения,
в шестом аспекте настоящего изобретения,
когда входное изображение имеет более низкое разрешение, чем панель отображения при выполнении частичного отображения, секция управления возбуждением выдает входное изображение в секцию вычисления яркости излучения с привязкой по времени для полного отображения.
Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения,
в первом аспекте настоящего изобретения,
при выполнении частичного отображения, изображение рамки отображается в зоне без отображения, причем изображение рамки является подготовленным изображением.
Согласно девятому аспекту настоящего изобретения,
в первом аспекте настоящего изобретения,
когда есть изменение в области отображения, идентифицированной данными идентификации положения отображения, секция вычисления данных отображения последовательно обращается к трем или более корректирующим фильтрам за время между до и после изменения так, чтобы изображение, отображенное на панели отображения, изменялось постепенно, причем фильтры имеют хранимые в них соответственные разные структуры корректирующих значений.
Десятый аспект настоящего изобретения направлен на способ отображения изображений в устройстве отображения изображений, обеспеченном панелью отображения, включающей в себя множество элементов отображения и подсветку, включающую в себя множество источников света, причем устройство имеет функцию полного отображения для отображения изображения на основании обеспечиваемого извне входного изображения на всей панели отображения и функцию частичного отображения для отображения изображения на основании входного изображения в частичной области панели отображения, причем способ содержит:
этап вычисления яркости излучения для деления входного изображения на такое же количество зон, как источников света, и получения яркости излучения, которая является яркостью при излучении источника света, соответствующего каждой зоне;
этап вычисления яркости отображения для вычисления яркости отображения для каждой зоны на основе яркости излучения источника света, соответствующего такой зоне, и яркостей излучения источников света, соответствующих предопределенным зонам, окружающим такую зону, причем яркость отображения является яркостью, достижимой при отображении в такой зоне;
этап получения информации о положении отображения для получения данных идентификации положения отображения, чтобы идентифицировать область отображения, в которой изображение, основанное на входном изображении, должно отображаться при выполнении частичного отображения;
этап вычисления данных отображения для вычисления данных отображения для управления коэффициентом пропускания света каждого элемента отображения на основе корректирующих значений, входного изображения и яркости отображения, причем корректирующие значения являются значениями, определенными в соответствии с областью отображения, идентифицированной данными идентификации положения отображения, и являются хранимыми в предопределенном корректирующем фильтре в ассоциативной связи с зонами или элементами отображения;
этап возбуждения панели для выдачи сигнала управления коэффициентом пропускания света для управления коэффициентом пропускания света каждого элемента отображения на панель отображения на основе данных отображения; и
этап возбуждения подсветки для выдачи сигнала управления яркостью для управления яркостью каждого источника света на подсветку, на основе яркости излучения.
В дополнение, варианты, которые достигаются посредством обращения к вариантам осуществления и чертежам в десятом аспекте настоящего изобретения, считаются средствами для решения проблем.
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, корректирующий фильтр формируется на основе данных идентификации положения отображения для идентификации зоны отображения. В таком случае, данные отображения для управления коэффициентами пропускания света элементов отображения рассчитываются (вычисляются) на основе входного изображения, яркостей отображения и корректирующих значений, хранимых в корректирующем фильтре. Таким образом, посредством формирования корректирующего фильтра так, чтобы источники света испускали свет только в пределах диапазона, приблизительно равного зоне отображения, при выполнении частичного отображения, делается возможным уменьшать потребляемую мощность при выполнении частичного отображения. В дополнение, данные отображения вычисляются посредством деления значений пикселей входного изображения на яркости отображения, а корректирующие значения, хранимые в корректирующем фильтре, могут использоваться для уменьшения значений пикселей входного изображения или увеличения яркостей отображения. Как результат, даже в областях с относительно низкими яркостями отображения, таких как участки, близкие к границам зоны отображения, переполнение удерживается от возникновения при делении значений пикселей входного изображения на яркости отображения. Таким образом, низкая потребляемая мощность может достигаться, не вызывая нарушения отображения при выполнении частичного отображения.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, корректирующий фильтр, к которому нужно обращаться секцией вычисления данных отображения, выбирается из числа подготовленных фильтров. Таким образом, не нужно формировать никаких корректирующих фильтров, в то время как устройство отображения изображений находится в действии.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, корректирующий фильтр, пригодный для частичного отображения, формируется автоматически. Таким образом, не нужно подготавливать никаких корректирующих фильтров и заблаговременно обладать числовыми данными, которые должны быть сохранены в корректирующем фильтре.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, когда корректирующий фильтр формируется автоматически, все источники света отключены. Таким образом, можно предохранять экран от мгновенной засветки белым цветом, когда изменяется зона отображения.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, для каждого пикселя, когда его яркость отображения имеет значение 0, значение данных отображения для такого пикселя устанавливается в 0, не находясь под влиянием значений других данных. Таким образом, можно предохранять от возникновения так называемое «деление на ноль» при вычислении данных отображения. Таким образом, можно предохранять устройство отображения от аномальной работы, обусловленной яркостями отображения пикселей в зоне без отображения, имеющей значение 0.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, например, компоненты для возбуждения зоны без отображения могут выводиться из работы, а потому, можно заметно снижать потребляемую мощность.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, даже в случае, где входное изображение с разрешением, отличным от панели отображения, обеспечивается извне, можно отображать изображение на основании входного изображения в требуемом положении на панели отображения.
Согласно восьмому аспекту настоящего изображения, можно отображать требуемое изображение в зоне без отображения при выполнении частичного отображения.
Согласно девятому аспекту настоящего изобретения, когда есть какое-нибудь изменение в зоне отображения, такое как переключение между полным отображением и частичным отображением, корректирующий фильтр, к которому нужно обращаться секцией вычисления данных отображения, изменяется постепенно. Таким образом, изображение отображения удерживается от резкого изменения, когда есть какое-нибудь изменение в зоне отображения, так что зона отображения изменяется, не заставляя отображение быть неестественным для человеческого глаза.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции обработки зонно-активного возбуждения в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию жидкокристаллического устройства отображения согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 3 - схема, иллюстрирующая детали подсветки, показанной на фиг. 2.
Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку секцией обработки зонно-активного возбуждения в первом варианте осуществления.
Фиг. 5 - схема, иллюстрирующая фильтр распределения яркости.
Фиг. 6 - схема, показывающая образ действия вплоть до получения жидкокристаллических данных и данных СИД в первом варианте осуществления.
Фиг. 7 - схема, описывающая частичное отображение в первом варианте осуществления.
Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая примерный корректирующий фильтр частичного отображения в первом варианте осуществления.
Фиг. 9 - схема, иллюстрирующая еще один примерный корректирующий фильтр частичного отображения в первом варианте осуществления.
Фиг. 10A и 10B - схемы, описывающие формирование корректирующего фильтра частичного отображения в первом варианте осуществления.
Фиг. 11 - схема, иллюстрирующая пример корректирующего фильтра частичного отображения в первом варианте осуществления, где значения корректирующих данных, соответствующие множеству пикселей, находящихся внутри от каждой внешней границы зоны отображения, устанавливаются в значение, отличное от 1,0.
Фиг. 12 - схема, иллюстрирующая примерный корректирующий фильтр частичного отображения при выполнении полного отображения в первом варианте осуществления.
Фиг. 13 - схема, иллюстрирующая еще один примерный корректирующий фильтр частичного отображения при выполнении полного отображения в первом варианте осуществления.
Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру процесса вычисления данных LCD в первом варианте осуществления.
Фиг. 15 - схема, описывающая эффект от первого варианта осуществления.
Фиг. 16 - схема, описывающая эффект от первого варианта осуществления.
Фиг. 17 - схема, описывающая эффект от первого варианта осуществления.
Фиг. 18 - схема, описывающая эффект от первого варианта осуществления.
Фиг. с 19A по 19B - схемы, описывающие изменение корректирующего фильтра частичного отображения в разновидности первого варианта осуществления.
Фиг. 20 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции обработки зонно-активного возбуждения во втором варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 21 - схема, иллюстрирующая примерный корректирующий фильтр яркости отображения во втором варианте осуществления.
Фиг. 22 - схема, иллюстрирующая примерный корректирующий фильтр частичного отображения во втором варианте осуществления.
Фиг. 23 - схема, иллюстрирующая еще один примерный корректирующий фильтр частичного отображения во втором варианте осуществления.
Фиг. 24 - схема, описывающая эффект от второго варианта осуществления.
Фиг. 25 - схема, описывающая эффект от второго варианта осуществления.
Фиг. 26 - схема, описывающая эффект от второго варианта осуществления.
Фиг. 27 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции обработки зонно-активного возбуждения в третьем варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 28 - схема, иллюстрирующая примерный маскирующий фильтр в третьем варианте осуществления.
Фиг. 29 - схема, иллюстрирующая еще один примерный маскирующий фильтр в третьем варианте осуществления.
Фиг. 30 - схема, иллюстрирующая примерный корректирующий фильтр частичного отображения в третьем варианте осуществления.
Фиг. 31 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции обработки зонно-активного возбуждения в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 32 - схема, иллюстрирующая примерный фильтр, который должен быть выдан в секцию вычисления выходных значений СИД в четвертом варианте осуществления.
Фиг. 33 - схема, иллюстрирующая примерный корректирующий фильтр частичного отображения в четвертом варианте осуществления.
Фиг. 34 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции обработки зонно-активного возбуждения в примере (первом примере), где процесс автоматического формирования значений корректирующих данных применяется к первому варианту осуществления.
Фиг. 35 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру процесса автоматического формирования значений корректирующих данных в первом примере.
Фиг. 36 - схема, показывающая образ действия вплоть до получения жидкокристаллических данных и данных СИД в первом примере.
Фиг. 37 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции обработки зонно-активного возбуждения в примере (втором примере), где последовательность операций автоматического формирования значений корректирующих данных применяется ко второму варианту осуществления.
Фиг. 38 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру процесса автоматического формирования значений корректирующих данных во втором примере.
Фиг. 39 - схема, показывающая образ действия вплоть до получения жидкокристаллических данных и данных СИД во втором примере.
ВАРИАНТ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В дальнейшем, варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.
<1. Первый вариант осуществления>
<1.1. Общая конфигурация и обзор работы>
Фиг. 2 - структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию жидкокристаллического устройства 10 отображения согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Жидкокристаллическое устройство 10 отображения, показанное на фиг. 2, включает в себя жидкокристаллическую панель 11, схему 12 возбуждения панели, подсветку 13, схему 14 возбуждения подсветки и секцию 100 обработки зонно-активного возбуждения. Жидкокристаллическое устройство 10 отображения выполняет зонно-активное возбуждение, при котором жидкокристаллическая панель 11 возбуждается с яркостями источников подсветки, под управлением на основе участков входного изображения в пределах множества зон, определенных посредством деления экрана. В последующем, m и n - целые числа 2 или больше, p и q - целые числа 1 или больше, но по меньшей мере одно из p и q - целое число 2 или больше.
Жидкокристаллическое устройство 10 отображения принимает входное изображение 31, включающее в себя (красное) изображение R, (зеленое) изображение G и (синее) изображение B, а также информацию 32 о положении отображения для идентификации положения отображения изображения (диапазона отображения) на экране жидкокристаллической панели 11. Каждое из изображений R, G и B включает в себя яркости для (m×n) пикселей. На основе входного изображения 31 и информации 32 о положении отображения секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает данные отображения (в дальнейшем, указываемые ссылкой как «жидкокристаллические данные 36») для использования при возбуждении жидкокристаллической панели 11 и данные управления подсветкой (в дальнейшем, указываемые ссылкой как «данные 34 СИД») для использования при возбуждении подсветки 13 (подробности будут описаны позже).
Жидкокристаллическая панель 11 включает в себя (m×n×3) элементов 21 отображения. Элементы 21 отображения скомпонованы в целом двумерным образом, причем каждая строка включает в себя 3m из них в своем направлении (на фиг. 2, горизонтально), а каждый столбец включает в себя n из них в своем направлении (на фиг. 2, вертикально). Элементы 21 отображения включают в себя элементы отображения R, G и B, соответственно, пропускающие красный, зеленый и синий свет через них. Элементы отображения R, элементы отображения G и элементы отображения B скомпонованы бок о бок в направлении строки, и три элемента отображения образуют один пиксель.
Схема 12 возбуждения панели является схемой для возбуждения жидкокристаллической панели 11. На основе жидкокристаллических данных 36, выдаваемых секцией 100 обработки зонно-активного возбуждения, схема 12 возбуждения панели выдает сигналы (сигналы напряжения) для управления коэффициентами пропускания света элементов 21 отображения на жидкокристаллическую панель 11. Напряжения, выданные схемой 12 возбуждения панели записываются на пиксельные электроды (не показаны) в элементах 21 отображения, и коэффициенты пропускания света элементов 21 отображения изменяются в соответствии с напряжениями, записанными на пиксельные электроды.
Подсветка 13 предусмотрена на задней стороне жидкокристаллической панели 11, чтобы излучать свет подсветки на заднюю сторону жидкокристаллической панели 11. Фиг. 3 - схема, иллюстрирующая детали подсветки 13. Подсветка 13 включает в себя (p × q) блоков 22 СИД, как показано на фиг. 3. Блоки 22 СИД скомпонованы в целом двумерным образом, причем, каждая строка включает в себя p из них в своем направлении, а каждый столбец включает в себя q из них в своем направлении. Каждый из блоков 22 СИД включает в себя один красный СИД 23, один зеленый СИД 24 и один синий СИД 25. Световые излучения, излучаемые из трех СИД с 23 по 25, включенных в один блок 22 СИД, попадают на часть задней стороны жидкокристаллической панели 11.
Схема 14 возбуждения подсветки является схемой для возбуждения подсветки 13. На основе данных 34 СИД, выдаваемых секцией 100 обработки зонно-активного возбуждения, схема 14 возбуждения подсветки выдает сигналы (сигналы напряжения или сигналы тока) для управления яркостями СИД с 23 по 25 в подсветку 13. Яркости СИД с 23 по 25 управляются независимо от яркостей СИД внутри и вне их блоков.
Экран жидкокристаллического устройства 10 отображения поделен на (p×q) зон, причем каждая зона соответствует одному блоку 22 СИД. Для каждой из (p×q) зон, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает яркость красных СИД 23, которые соответствуют такой зоне, на основе изображения R в пределах зоны. Подобным образом, яркость зеленых СИД 24 определяется на основе изображения G в пределах зоны, а яркость синих СИД 25 определяется на основе изображения B в пределах такой зоны. Секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает яркости для всех СИД с 23 по 25, включенных в подсветку 13, и выдает данные 34 СИД, представляющие полученные яркости СИД, в схему 14 возбуждения подсветки.
Более того, на основе данных 34 СИД секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает яркости световых излучений подсветки для всех элементов 21 отображения, включенных в жидкокристаллическую панель 11. В дополнение, на основе входного изображения 31 и яркостей световых излучений подсветки секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает коэффициенты пропускания света всех элементов 21 отображения, включенных в жидкокристаллическую панель 11, и выдает жидкокристаллические данные 36, представляющие полученные коэффициенты пропускания света, в схему 12 возбуждения панели. Отметим, что позже будет описано подробно то, каким образом секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает яркости световых излучений подсветки и жидкокристаллические данные 36, представляющие коэффициенты пропускания света.
В жидкокристаллическом устройстве 10 отображения яркость каждого элемента отображения R является произведением яркости красного света, излучаемого подсветкой 13, и коэффициента пропускания света такого элемента отображения R. Свет, испускаемый одним красным СИД 23, попадает на множество зон вокруг одной соответствующей зоны. Соответственно, ярость каждого элемента отображения R является произведением суммарной яркости света, излучаемого множеством красных СИД 23, и коэффициента пропускания света такого элемента отображения R. Подобным образом, яркость каждого элемента отображения G является произведением суммарной яркости света, испускаемого множеством зеленых СИД 24, и коэффициента пропускания такого элемента отображения G, а яркость каждого элемента отображения B является произведением суммарной яркости света, испускаемого множеством синих СИД 25, и коэффициента пропускания такого элемента отображения B.
Согласно жидкокристаллическому устройству 10 отображения, сконфигурированному таким образом, пригодные жидкокристаллические данные 36 и данные 34 СИД получаются на основе входного изображения 31, коэффициенты пропускания света элементов 21 отображения управляются на основе жидкокристаллических данных 36, а яркости СИД 23-25 управляются на основе данных 34 СИД, так что входное изображение 31 может отображаться на жидкокристаллической панели 11. В дополнение, когда яркости пикселей в пределах зоны низки, яркости СИД 23-25, соответствующих такой зоне, поддерживаются низкими, тем самым, снижая потребляемую мощность подсветки 13. Более того, когда яркости пикселей в пределах зоны низки, яркости элементов 21 отображения, соответствующих такой зоне, переключаются между меньшим количеством уровней, давая возможность улучшать разрешение изображения и, тем самым, улучшать качество изображения отображения.
Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку посредством секции 100 обработки зонно-активного возбуждения. Секция 100 обработки зонно-активного возбуждения принимает изображение для цветовой компоненты (в дальнейшем, указываемой ссылкой как цветовая компонента C), включенной во входное изображение 31 (этап S11). Входное изображение для цветовой компоненты C включает в себя яркости для (m×n) пикселей.
Затем, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения выполняет процесс субдискретизации (процесс усреднения) над входным изображением для цветовой компоненты C и получает изображение уменьшенного размера, включающее в себя яркости для (sp×sq) (где s - целое число больше или равно 2) пикселей (этап S12). На этапе S12, входное изображение для цветовой компоненты C сокращается до sp/m в горизонтальном направлении и sq/n в вертикальном направлении. Затем, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения делит изображение уменьшенного размера на (p×q) зон (этап S13). Каждая зона включает в себя яркости для (s×s) пикселей. Затем, для каждой из (p×q) зон, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает максимальное значение Ma яркостей пикселей в пределах такой зоны и среднее значение Me яркостей пикселей в пределах такой зоны (этап S14).
Затем, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения получает выходные значения СИД (значения яркостей при излучении СИД) для каждой из (p×q) зон (этап S15). Примеры способа для определения выходных значений СИД включают в себя способ, который осуществляет определение на основе максимального значения Ma яркостей пикселей в пределах каждой зоны, способ, который осуществляет определение на основе среднего значения Me яркостей пикселей в пределах каждой зоны, и способ, который осуществляет определение на основе значения, полученного посредством вычисления взвешенного среднего максимального значения Ma и среднего значения Me яркостей пикселей в пределах каждой зоны.
Затем, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения применяет фильтр 104 распределения яркости (фильтр точечного распределения) к (p×q) выходным значениям СИД, полученным на этапе S15, тем самым, получая первые данные яркости подсветки, включающие в себя (tp×tq) (где t - целое число больше или равно 2) яркостей отображения (этап S16). Отметим, что фильтр 104 распределения яркости имеет хранимые в нем данные PSF (данные фильтра точечного распределения), которые являются данными, представляющими распределение света в качестве числовых значений, для вычисления яркости отображения для каждой зоны, например, как показано на фиг. 5. На этапе S16, (p×q) выходных значений СИД увеличиваются в масштабе посредством коэффициента t как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, тем самым получая (tp×tq) яркостей отображения.
Затем, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения выполняет процесс линейной интерполяции над первыми данными яркости подсветки, тем самым, получая вторые данные яркости подсветки, включающие в себя (m×n) яркостей отображения (этап S17). На этапе S17, первые данные яркости подсветки увеличиваются в масштабе посредством коэффициента (m/tp) в горизонтальном направлении и коэффициента (n/tq) в вертикальном направлении. Вторые данные яркости подсветки представляют яркости световых излучений подсветки для цветовой компоненты C, которая вводит (m×n) элементов 21 отображения для цветовой компоненты C когда (p×q) СИД для цветовой компоненты C испускают свет при яркостях, полученных на этапе S15.
Затем, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения делит произведения яркостей (значений пикселей) (m×n) пикселей, включенных во входное изображение для цветовой компоненты C, и значений корректирующих данных (которые соответствуют пикселям), сохраненных в корректирующем фильтре частичного отображения, который будет описан позже, соответственно на (m×n) яркостей, включенных во вторые данные яркости подсветки, тем самым получая коэффициенты T пропускания света (m×n) элементов 21 отображения для цветовой компоненты C (этап S18). Отметим, что этот процесс будет подробно описан позже.
В заключение, для цветовой компоненты C секция 100 обработки зонно-активного возбуждения выдает жидкокристаллические данные 36, представляющие (m×n) коэффициентов T пропускания света, полученных на этапе S18, и данные 34 СИД, представляющие (p×q) выходных значений СИД, полученных на этапе S15 (этап S19). В это время, жидкокристаллические данные 36 и данные 34 СИД преобразуются в значения в пределах надлежащих диапазонов в соответствии со спецификациями схемы 12 возбуждения панели и схемы 14 возбуждения подсветки.
Этим способом, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения выполняет процесс, показанный на фиг. 4 над изображением R, изображением G и изображением B, тем самым, получая жидкокристаллические данные 36, представляющие (m×n×3) коэффициентов пропускания света, и данные 34 СИД, представляющие (p×q×3) выходных значений СИД, на основе входного изображения 31, включающего в себя яркости (m×n×3) пикселей.
Фиг. 6 - схема, показывающая образ действия вплоть до получения жидкокристаллических данных 36 и данных 34 СИД, где m=1920, n=1080, p=32, q=16, s=10, и t=5. Как показано на фиг. 6, процесс субдискретизации выполняется над входным изображением для цветовой компоненты C, которая включает в себя яркости (1920×1080) пикселей, тем самым получая изображение уменьшенного размера, включающее в себя яркости (320×160) пикселей. Изображение уменьшенного размера делится на (32×16) зон (размер каждой зоны имеет значение (10×10) пикселей). Посредством вычисления максимального значения Ma и среднего значения Me яркостей пикселей для каждой зоны, получаются данные максимального значения, включающие в себя (32×16) максимальных значений, и данные среднего значения, включающие в себя (32×16) средних значений. Затем, на основе данных максимального значения, данных среднего значения или взвешенного усреднения данных максимального значения и данных среднего значения, получаются данные 34 СИД для цветовой компоненты C, которые представляют (32×16) яркостей СИД (выходных значений СИД).
Посредством применения фильтра 104 распределения яркости к данным 34 СИД для цветовой компоненты C, получаются первые данные яркости подсветки, включающие в себя (160×80) яркостей. Посредством выполнения процесса линейной интерполяции над первыми данными яркости подсветки, получаются вторые данные яркости подсветки, включающие в себя (1920×1080) яркостей. В заключение, посредством деления произведений яркостей пикселей, включенных во входное изображение, и значений корректирующих данных, сохраненных в корректирующем фильтре частичного отображения, на яркости отображения, включенные во вторые данные яркости подсветки, получаются жидкокристаллические данные 36 для цветовой компоненты C, которые включают в себя (1920×1080) коэффициентов пропускания света.
Отметим, что на фиг. 4 и 6, ради легкости пояснения, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения последовательно выполняет процесс над изображениями для цветовых компонент, но процесс может выполняться над изображениями для цветовых компонент способом с временным разделением. Более того, на фиг. 4 и 6, секция 100 обработки зонно-активного возбуждения выполняет процесс субдискретизации над входным изображением для удаления шума и выполняет зонно-активное возбуждение на основе изображения с уменьшенным размером, но зонно-активное возбуждение может выполняться на основе исходного входного изображения.
<1.2 Конфигурация секции обработки зонно-активного возбуждения>
Фиг. 1 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции 100 обработки зонно-активного возбуждения в настоящем варианте осуществления. Секция 100 обработки зонно-активного возбуждения включает в себя, в качестве компонентов для выполнения предопределенного процесса, секцию 101 получения информации о положении отображения, секцию 102 вычисления выходных значений СИД, секцию 103 вычисления яркости отображения, секцию 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения и секцию 107 вычисления данных LCD, а также включает в себя, в качестве компонентов для хранения предопределенных данных, фильтр 104 распределения яркости и корректирующий фильтр 106 частичного отображения. Отметим, что в настоящем варианте осуществления, секция 102 вычисления выходных значений СИД реализует секцию вычисления яркости излучения, и секция 107 вычисления данных LCD реализует секцию вычисления данных отображения.
Секция 101 получения информации о положении отображения принимает информацию 32 о положении отображения для идентификации положения отображения изображения (диапазона отображения) на экране и выводит ее в качестве данных 33 идентификации положения отображения. Секция 102 вычисления выходных значений СИД делит входное изображение 31 на множество зон и получает данные 34 СИД (данные яркости излучения), указывающие яркости при излучении СИД, соответствующих зонам. В это время, на основе данных 33 идентификации положения отображения, секция 102 вычисления выходных значений СИД устанавливает значения (выходные значения СИД) яркостей при излучении СИД, соответствующих зонам без отображения, в 0 (свет отключен).
Фильтр 104 распределения яркости имеет хранимые в нем данные PSF, которые являются данными, представляющими распределение света в качестве числовых значений для вычисления яркости отображения для каждой зоны, как показано на фиг. 5. Более точно, значения яркостей, фигурирующих в зоне и ее окружающих зонах в случае, где предполагается, что яркость, фигурирующая в такой зоне, должна принимать значение «100», когда СИД в такой зоне излучают свет, хранятся в фильтре 104 распределения яркости в качестве данных PSF. На основе данных 34 СИД, вычисленных секцией 102 вычисления выходных значений СИД, и данных 41 PSF, хранимых в фильтре 104 распределения яркости, секция 103 вычисления яркости отображения вычисляет яркости (в дальнейшем, указываемые ссылкой как «яркости отображения»), которые могут достигаться при отображении (или оцениваются достижимыми при отображении) в зонах всеми СИД, которые должны быть засвечены излучением света.
Секция 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения формирует корректирующий фильтр 106 частичного отображения для использования при вычислении жидкокристаллических данных 36, на основе данных 33 идентификации положения отображения. Корректирующий фильтр 106 частичного отображения имеет сохраненные в нем числовые данные (в дальнейшем, указываемые ссылкой как «корректирующие данные») для предохранения переполнения (цифрового переполнения) от возникновения в вычислении жидкокристаллических данных 36 при выполнении частичного отображения. В настоящем варианте осуществления, в случае частичного отображения, как показано на фиг. 7, корректирующий фильтр 106 частичного отображения, например, является таким, как показанный на фиг. 8. В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг. 8, корректирующий фильтр 106 частичного отображения имеет сохраненные в нем корректирующие данные в ассоциативной связи с каждым пикселем, причем корректирующие данные предназначены для использования при вычислении жидкокристаллических данных 36 для такого пикселя. Отметим, что на фиг. 8, не все пиксели показаны для удобства пояснения. Корректирующий фильтр 106 частичного отображения будет подробно описан позже.
Секция 107 вычисления данных LCD получает жидкокристаллические данные 36, представляющие коэффициенты пропускания света всех элементов 21 отображения, включенных в жидкокристаллическую панель 11, на основе входного изображения 31, яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 103 вычисления яркости отображения, и корректирующих данных 42, сохраненных в корректирующем фильтре 106 частичного отображения.
<1.3 Корректирующий фильтр частичного отображения>
Как описано выше, корректирующий фильтр 106 частичного отображения формируется на основе данных 33 идентификации положения отображения. Соответственно, когда данные 33 идентификации положения отображения указывают частичное отображение, как показано на фиг. 7, которое должно быть предоставлено, секция 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения, например, формирует корректирующий фильтр 106 частичного отображения, как показано на фиг. 8. В качестве альтернативы, когда данные 33 идентификации положения отображения, например, указывают частичное отображение, которое должно быть предоставлено в нижней левой части экрана, секция 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения, например, формирует корректирующий фильтр 106 частичного отображения, как показано на фиг. 9. Отметим, что на фиг. 9 не все пиксели показаны для удобства пояснения, как в случае по фиг. 8.
Между тем, в случае, где значения корректирующих данных, которые должны быть сохранены в корректирующем фильтре 106 частичного отображения, могут быть предопределенными значениями независимо от положения и размера зоны отображения (на экране), при выполнении частичного отображения, секция 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения просто удерживает числовые данные, которые могут быть значениями корректирующих данных так, чтобы корректирующий фильтр 106 частичного отображения мог формироваться на основе данных 33 идентификации положения отображения. Например, взглянув на значения корректирующих данных для зон отображения на фиг. 8 и 9, они являются такими, как показано на фиг. 10A (отметим, что «1,0» опущено). Как можно судить по фиг. 10A, в настоящем варианте осуществления значениями корректирующих данных являются 0,5 для четырех углов (участков, обозначенных символом «61») зоны отображения, 0,7 для верхней и нижней границ (участков, обозначенных символом «62») зоны отображения, 0,7 для левой и правой границ (участков, обозначенных символом «63») зоны отображения, и 0,9 для участков, лежащих диагонально внутри четырех углов и близких к центру зоны отображения (участков, обозначенных символом «64»). В дополнение, другими значениями корректирующих данных в зоне отображения являются 1,0, а значениями корректирующих данных для зоны без отображения являются 0,0. В этом случае, секция 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения должна удерживать только значения корректирующих данных, соответствующие четырем пикселям (или зонам), например, в верхнем левом углу зоны отображения (смотрите фиг. 10B). При условии, что удерживаются данные, показанные на фиг. 10B, значения корректирующих данных могут идентифицироваться для четырех углов зоны отображения, верхней и нижней границ зоны отображения, правой и левой границ зоны отображения и участков, лежащих диагонально внутри четырех углов и близких к центру зоны отображения, независимо от положения и размера зоны отображения на экране, а потому, корректирующий фильтр 106 частичного отображения может формироваться без подготовки каких бы то ни было данных или фильтра, отличных от данных, показанных на фиг. 10B. Отметим, что в вышеизложенном описании, только значения корректирующих данных, соответствующие самым дальним от центра пикселям на границах зоны отображения (то есть, одному пикселю из каждой), являются значениями, отличными от 1,0 (отметим, что значения для участков, обозначенных символом «64» на фиг. 10A, являются исключениями), но, по-видимому, предпочтительно, чтобы значения корректирующих данных, соответствующие примерно от нескольких до сотен пикселям, внутрь от каждой из внешних границ зоны отображения, устанавливались в значения, отличные от 1,0, в соответствии с конфигурациями и характеристиками жидкокристаллической панели 11 и подсветки 13. Фиг. 11 показывает пример корректирующего фильтра 106 частичного отображения, где значения корректирующих данных, соответствующие трем пикселям внутрь от каждой из внешних границ зоны отображения (количество может различаться между вертикальным направлением и горизонтальным направлением), устанавливаются в значения, отличные от 1,0. В этом случае, например, участки, обозначенные символом «65» на фиг. 11, соответствуют участкам, обозначенным символом «61» на фиг. 10A и 10B. Отметим, что значения в области, обозначенной символом «65», и области, чье значение является отличным от 1,0 на фиг. 11, могут изменяться, с тем чтобы постепенно увеличиваться к центру. В таком случае, данные, которые должны быть удержаны в секции 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения (смотрите фиг. 10B), могут увеличиваться или могут вычисляться посредством вычисления из значений, показанных на фиг. 10B.
Более того, в случае, где жидкокристаллическое устройство отображения выполняет полное отображение (в случае, где данные 33 идентификации положения отображения указывают полное отображение, которое должно быть выполнено), секция 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения может формировать (или подготавливать) корректирующий фильтр 106 частичного отображения так, чтобы значения корректирующих данных, соответствующие всем пикселям (или зонам), устанавливались в 1,0, как показано на фиг. 12. Как результат, полное отображение выполняется образом, подобным традиционному, без значений данных, являющихся необязательно корректируемыми, при вычислении жидкокристаллических данных 36 при выполнении полного отображения. Более того, в случае устройства отображения, в котором его границы (зоны отображения) становятся темнее по сравнению с центром при выполнении полного отображения, корректирующий фильтр 106 частичного отображения, как показано на фиг. 13, может использоваться вместо корректирующего фильтра 106 частичного отображения, показанного на фиг. 12. Как результат, границы зоны отображения удерживаются от становления более темными при выполнении полного отображения. Отметим, что на фиг. 12 и 13, не все пиксели показаны для удобства пояснения.
В настоящем варианте осуществления, корректирующий фильтр 106 частичного отображения формируется на основе данных 33 идентификации положения отображения, как описано выше. Более точно, когда внешняя команда выдается для переключения между полным отображением и частичным отображением или изменения положения/размера зоны отображения для частичного отображения, такая команда получается секцией 101 получения информации о положении отображения в качестве информации 32 о положении отображения. Информация 32 о положении отображения затем выдается в секцию 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения в качестве данных 33 идентификации положения отображения, и секция 105 формирования корректирующего фильтра частичного отображения формирует корректирующий фильтр 106 частичного отображения. Поэтому, например, когда полное отображение переключается в частичное отображение в центре экрана, корректирующий фильтр 106 частичного отображения, к которому нужно обращаться секцией 107 вычисления данных LCD, изменяется с показанного на фиг. 12 в показанный на фиг. 8.
<1.4 Процесс вычисления данных LCD>
Следующей описана процедура процесса вычисления данных LCD, которая должна быть выполнена секцией 107 вычисления данных LCD. Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру процесса вычисления данных LCD. Прежде всего, секция 107 вычисления данных LCD получает переданное извне входное изображение 31 (этап S30). Затем, секция 107 вычисления данных LCD получает корректирующие данные 42, соответствующие каждому пикселю, из корректирующего фильтра 106 частичного отображения (этап S32). Затем, секция 107 вычисления данных LCD получает яркости 35 отображения, рассчитанные секцией 103 вычисления яркости отображения (этап S34). После этого, секция 107 вычисления данных LCD выполняет процесс линейной интерполяции над яркостями 35 отображения, полученными на этапе S34, тем самым, получая яркость отображения для каждого пикселя (этап S36).
Затем, секция 107 вычисления данных LCD определяет для каждого пикселя, имеет или нет яркость отображения значение 0 (этап S38). Если результат определения указывает, что яркость отображения имеет значение 0, то процесс продвигается на этап S40, а если нет, то процесс продвигается на этап S42. На этапе S40, секция 107 вычисления данных LCD устанавливает значение для жидкокристаллических данных 36 любого обрабатываемого пикселя в 0. На этапе S42, секция 107 вычисления данных LCD вычисляет значение Dlcd для жидкокристаллических данных 36 любого обрабатываемого пикселя посредством уравнения (1), приведенного ниже.
Dlcd=Din×Dh÷BR (1)
Здесь, Din - значение пикселя для входного изображения 31, Dh - значение для корректирующих данных 42, а BR - значение яркости отображения.
Процесс вычисления данных LCD заканчивается по завершению этапа S40 или S42. Отметим, что обработка с этапа S38 по этап S40 или S42 повторяется такое же количество раз, как количество пикселей в панели жидкокристаллического устройства отображения. То есть, процесс вычисления данных LCD формирует такое же количество фрагментов жидкокристаллических данных 36, как количество пикселей в панели жидкокристаллического устройства отображения.
<1.5 Эффект>
Далее описан эффект от настоящего варианта осуществления. Здесь предполагается, что отображение градации, как показано на фиг. 15, выполняется в центре участка отображения. Более того, в этом описании, максимально возможные значения входных данных (значений пикселей входного изображения 31), яркостей отображения и жидкокристаллических данных предполагаются имеющими значение 1,0 для удобства. В дополнение, предполагается, что входные данные для области, обозначенной символом «Ra» на фиг. 15, имеют значение 1,0, а входные данные для области, обозначенной символом «Rb» на фиг. 15, имеют значение 0,9.
Прежде всего, со ссылкой на фиг. 16, первый сравнительный пример будет описан относительно работы традиционного жидкокристаллического устройства отображения, где СИД засвечиваются в значительно более широком диапазоне, чем зона отображения. Отметим, что фиг. 16 схематически показывает входные данные, распределение яркостей (яркости отображения), полученное подсветкой, жидкокристаллические данные, комбинированные яркости для световых излучений подсветки и жидкокристаллических данных, и изображение отображения для случая, где выполняется вышеупомянутое отображение градации (таким же образом для фиг. 17, 18, 24, 25 и 26).
Когда СИД засвечиваются в значительно более широком диапазоне, чем зона отображения, яркости отображения имеют значения 1,0 как в области Ra, так и области Rb (смотрите участок, обозначенный символом «71» на фиг. 16). Более того, в традиционном жидкокристаллическом устройстве отображения, значение Dlcd жидкокристаллических данных 36 вычисляется согласно уравнению (2), приведенному ниже, где входными данными являются Din, а яркостью отображения является BR.
Dlcd=Din÷BR (2)
Соответственно, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra рассчитывается, как показано в уравнении (3), приведенном ниже, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb вычисляется, как показано в уравнении (4), приведенном ниже.
DRa=1,0÷1,0=1,0 (3)
DRb=0,9÷1,0=0,9 (4)
Этим способом, в первом сравнительном примере, разница в оттенке правильно поддерживается между областями Ra и Rb, так что отображение градации может выполняться нормально. Однако, поскольку СИД зажигаются в значительно более широком диапазоне, чем зона отображения, потребляемая мощность высока.
Ra
Затем, со ссылкой на фиг. 17, второй сравнительный пример будет описан относительно работы традиционного жидкокристаллического устройства отображения, где СИД засвечиваются в диапазоне, приблизительно равном зоне отображения. Когда СИД засвечиваются в диапазоне, приблизительно равном зоне отображения, например, яркость отображения в области Ra имеет значение 0,8, а яркость отображения в области Rb имеет значение 0,9 (смотрите участок, обозначенный символом «72» на фиг. 17). Значение жидкокристаллических данных вычисляется согласно уравнению (2). Соответственно, значение D жидкокристаллических данных 36 для области Ra рассчитывается, как показано в уравнении (5), приведенном ниже, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb вычисляется , как показано в уравнении (6), приведенном ниже.
DRa=1,0÷0,8=1,25 (5)
DRb=0,9÷0,9=1,0 (6)
В уравнении (5), значением DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra является 1,25. Однако, любые значения, превышающие 1,0, округляются до 1,0, а потому, значением DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra является 1,0. Как результат, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra и значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb выравниваются, так что разница в оттенке между областями Ra и Rb не поддерживается правильно. Следовательно, во втором сравнительном примере, отображение требуемой градации не достигается.
Затем, работа настоящего варианта осуществления будет описана со ссылкой на фиг. 18. Отметим, что пунктирная линия, обозначенная символом «74» на фиг. 18, представляет значения корректирующих данных 42, которые должны быть сохранены в корректирующем фильтре 106 частичного отображения для частичного отображения. В настоящем варианте осуществления, поскольку СИД засвечиваются в диапазоне, приблизительно равном зоне отображения, яркость отображения в области Ra имеет значение 0,8, а яркость отображения в области Rb имеет значение 0,9 (смотрите участок, обозначенный символом «73» на фиг. 18). Значение жидкокристаллических данных 36 вычисляется согласно уравнению (1). Здесь, значением корректирующих данных 42, например, является 0,8 для области Ra и 0,9 для области Rb. Соответственно, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra рассчитывается, как показано в уравнении (7), приведенном ниже, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb вычисляется , как показано в уравнении (8), приведенном ниже.
DRa=1,0×0,8÷0,8=1,0 (7)
DRb=0,9×0,9÷0,9=0,9 (8)
Этим способом, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra устанавливается в 1,0, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb устанавливается в 0,9. Как результат, разница в оттенке между областями Ra и Rb поддерживается правильно, так что отображение градации может выполняться нормально. В дополнение, в отличие от того как в первом сравнительном примере, СИД засвечиваются только в пределах диапазона, приблизительно равного зоне отображения. Таким образом, потребляемая мощность снижается, чтобы быть ниже, чем традиционная.
Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, СИД засвечиваются только в пределах диапазона, приблизительно равного зоне отображения, при выполнении частичного отображения. В дополнение корректирующий фильтр 106 частичного отображения, имеющий значения 1,0 или меньше, хранимые в качестве корректирующих данных 42, формируется на основе положения и размера зоны отображения, и при вычислении жидкокристаллических данных 36, значения входных данных (значения пикселей входного изображения 31) умножаются на значения корректирующих данных 42. Таким образом, значения входных данных уменьшаются на основе корректирующих данных 42. Здесь, жидкокристаллические данные 36 вычисляются делением значений входных данных на значения яркости отображения, и в настоящем варианте осуществления, значения входных данных уменьшаются на основе корректирующих данных 42, как описано выше. Как результат, даже в областях с относительно низкими яркостями отображения, таких как участки, близкие к границам зоны отображения, переполнение удерживается от возникновения при делении значений входных данных на значения яркости отображения. Таким образом, низкая потребляемая мощность может достигаться в устройстве отображения, которое выполняет зонно-активное возбуждение, не вызывая никакого нарушения отображения при выполнении частичного отображения.
Более того, в настоящем варианте осуществления, процесс вычисления данных LCD разветвляется в соответствии с тем, имеет или нет яркость отображения каждого пикселя значение 0 (этап S38 по фиг. 14). Если яркость отображения обрабатываемого пикселя имеет значение 0, значение жидкокристаллических данных 36 для такого пикселя устанавливается в 0 без прохождения через уравнение (1). Этим способом, можно предохранять от возникновения так называемое «деление на ноль» при вычислении жидкокристаллических данных 36. Таким образом, можно предохранять устройство отображения от аномальной работы, обусловленной яркостями отображения пикселей в зоне без отображения, имеющими значение 0.
<1.6 Разновидность>
В вышеприведенном варианте осуществления, при переключении между полным отображением и частичным отображением, корректирующий фильтр частичного отображения переключается между для полного отображения (например, фильтром, показанным на фиг. 12) и для частичного отображения (например, фильтром, показанным на фиг. 8). В этом отношении, для удерживания изображения отображения от резкого изменения, корректирующий фильтр частичного отображения может постепенно переключаться между для полного отображения и для частичного отображения. Более точно, секция 107 вычисления данных LCD может последовательно обращаться к множеству корректирующих фильтров частичного отображения, имеющих хранимые в них свои соответственные разные структуры корректирующих значений (значений корректирующих данных 42). Конкретно, при переключении с фильтра, показанного на фиг. 12, на фильтр, показанный на фиг. 8, секция 107 вычисления данных LCD последовательно обращается к фильтрам, показанным на фиг. 19A, 19B и 19C в качестве корректирующих фильтров 106 частичного отображения. Этим способом, при переключении с полного отображения на частичное отображение или переключении с частичного отображения на полное отображение, значения корректирующих данных 42, сохраненные в корректирующем фильтре 106 частичного отображения, изменяются постепенно. Как результат, изображение отображения удерживается от резкого изменения, так что переключение между полным отображением и частичным отображением может выполняться, не заставляя отображение быть неестественным для человеческого глаза. Отметим, что, как и в случае фильтров, показанных на фиг. 19A и 19B, значения корректирующих данных для участка, соответствующего зоне отображения, устанавливаются в 1,0 для упрощения конфигурации схемы. Более того, в случае устройства отображения с границами (зоны отображения), становящимися темнее, чем центр, при выполнении полного отображения, значения корректирующих данных для границ фильтров, показанных на фиг. 19A и 19B, могут устанавливаться в значения, отличные от 1,0, как в случае корректирующего фильтра 106 частичного отображения, показанного на фиг. 13.
<2. Второй вариант осуществления>
<2.1 Конфигурация>
Фиг. 20 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции 200 обработки зонно-активного возбуждения согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Отметим, что общая конфигурация является такой же, как в первом варианте осуществления, а потому, какое бы то ни было ее описание будет опущено. Секция 200 обработки зонно-активного возбуждения включает в себя, в качестве компонентов для выполнения предопределенного процесса, секцию 201 получения информации о положении отображения, секцию 202 вычисления выходных значений СИД, секцию 203 вычисления яркости отображения, секцию 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения, секцию 209 коррекции яркости отображения и секцию 207 вычисления данных LCD, а также включает в себя, в качестве компонентов для хранения предопределенных данных, фильтр 204 распределения яркости, корректирующий фильтр 205 яркости отображения и корректирующие фильтры 206a и 206b частичного отображения. Отметим, что в настоящем варианте осуществления, секция 202 вычисления выходных значений СИД реализует секцию вычисления яркости излучения, и секция 207 вычисления данных LCD реализует секцию вычисления данных отображения. В дополнение, секция 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения реализует секцию выбора корректирующего фильтра.
Операции секции 201 получения информации о положении отображения, секции 202 вычисления выходных значений СИД и секции 203 вычисления яркости отображения и содержимое данных, сохраненных в фильтре 204 распределения яркости являются такими же, как в первом варианте осуществления, а потому, какое бы то ни было их описание будет опущено.
Корректирующий фильтр 205 яркости отображения имеет сохраненные в нем данные для коррекции яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 203 вычисления яркости отображения, при выполнении полного отображения. В настоящем варианте осуществления, корректирующий фильтр 205 яркости отображения является таким, как показан на фиг. 21. Корректирующий фильтр 205 яркости отображения имеет числовые данные, сохраненные в нем, в качестве корректирующих данных в ассоциативной связи с каждой зоной, причем числовые данные являются предназначенными для использования при коррекции яркостей 35 отображения для такой зоны. В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг. 21, значениями корректирующих данных являются 2,0 для четырех углов зоны отображения, 1,4 для верхней и нижней границ зоны отображения, 1,4 для левой и правой границ зоны отображения, и 1,1 для участков, лежащих диагонально внутри четырех углов и близких к центру зоны отображения. Более того, значениями корректирующих данных являются 1,0 для других участков зоны отображения.
Корректирующие фильтры 206a и 206b частичного отображения имеют сохраненные в них данные для коррекции яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 203 вычисления яркости отображения, при выполнении частичного отображения. В настоящем варианте осуществления, корректирующий фильтр 206a частичного отображения является таким, как показан на фиг. 22, а корректирующий фильтр 206b частичного отображения является таким, как показан на фиг. 23. Как в случае корректирующего фильтра 205 яркости отображения, корректирующие фильтры 206a и 206b частичного отображения имеют числовые данные, хранимые в них, в качестве корректирующих данных в ассоциативной связи с каждой зоной, причем числовые данные являются предназначенными для использования при коррекции яркостей 35 отображения для такой зоны. Отметим, что, в отличие от первого варианта осуществления, значениями корректирующих данных 42, сохраненных в корректирующих фильтрах частичного отображения, являются 1,0 или большие.
Секция 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения выбирает фильтр, к которому нужно обращаться секцией 209 коррекции яркости отображения, на основе данных 33 идентификации положения отображения. Конкретно, когда данные 33 идентификации положения отображения указывают, что полное отображение должно быть выполнено, секция 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения выбирает корректирующий фильтр 205 яркости отображения. В качестве альтернативы, когда данные 33 идентификации положения отображения указывают, что частичное отображение должно быть выполнено по центру экрана, секция 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения выбирает корректирующий фильтр 206a частичного отображения. В качестве альтернативы, однако, когда данные 33 идентификации положения отображения указывают частичное отображение, которое должно быть выполнено в нижней левой части экрана, секция 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения выбирает корректирующий фильтр 206b частичного отображения. Отметим, что, в настоящем варианте осуществления, подготовлены только два типа корректирующих фильтров 206a и 206b частичного отображения, но настоящее изобретение не ограничено этим, и три или более типов корректирующих фильтров частичного отображения могут быть подготовлены в соответствии с формами частичного отображения, которое должно быть выполнено устройством отображения.
Секция 209 коррекции яркости отображения корректирует яркости 35 отображения, рассчитанные секцией 203 вычисления яркости отображения, на основе корректирующих данных 43, сохраненных в фильтре, выбранном секцией 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения. Коррекция выполняется умножением яркостей 35 отображения на значения корректирующих данных 43. Конкретно, в тех случаях, когда значением корректирующих данных 43 является Dh, а яркостью 35 отображения до коррекции является BR, яркость BRh отображения после коррекции вычисляется согласно уравнению (9), приведенному ниже.
BRh=BR×Dh (9)
То есть, произведение яркости 35 отображения, рассчитанной секцией 203 вычисления яркости отображения, и значения корректирующих данных 43 является яркостью 37 отображения после коррекции.
Секция 207 выбора данных LCD получает жидкокристаллические данные 36, которые представляют собой коэффициенты пропускания света всех элементов 21 отображения, включенных в жидкокристаллическую панель 11, на основе входного изображения 31 и яркости 37 отображения после коррекции, полученной секцией 209 коррекции яркости отображения. Конкретно, секция 107 вычисления данных LCD вычисляет значение Dlcd жидкокристаллических данных 36 согласно уравнению (10), приведенному ниже.
Dlcd=Din÷BRh (10)
Здесь, Din - значение пикселя входного изображения 31.
<2.2 Корректирующий фильтр частичного отображения>
В настоящем варианте осуществления, подготовлены корректирующий фильтр 206a частичного отображения, к которому нужно обращаться секцией 209 коррекции яркости отображения, когда выполняется частичное отображение в центре экрана, и корректирующий фильтр 206b частичного отображения, к которому нужно обращаться секцией 209 коррекции яркости отображения, когда выполняется частичное отображение в нижней левой части экрана. Как можно судить из фиг. 22 и 23, значения корректирующих данных 43, сохраненных в корректирующих фильтрах 206a и 206b частичного отображения, являются такими, как описанные ниже. Значениями корректирующих данных 43 являются 2,0 для четырех углов зоны отображения, 1,4 для верхней и нижней границ зоны отображения, 1,4 для левой и правой границ зоны отображения, и 1,1 для участков, лежащих диагонально внутри четырех углов и близких к центру зоны отображения. В дополнение, значения корректирующих данных 43 для зоны без отображения равны значениям корректирующих данных 43, сохраненных в корректирующем фильтре 205 яркости отображения, к которому нужно обращаться секцией 209 коррекции яркости отображения при выполнении полного отображения. Отметим, что на фиг. 21-23, не все пиксели показаны для удобства пояснения.
Между прочим, в первом варианте осуществления, значениями корректирующих данных 42, сохраненных в корректирующем фильтре 106 частичного отображения, являются 1,0 или меньшие. С другой стороны, в настоящем варианте осуществления, значения корректирующих данных 43, сохраненных в корректирующих фильтрах 206a и 206b частичного отображения, являются большими, чем 1,0. Причина для этого является следующей. В настоящем варианте осуществления, секция 209 коррекции яркости отображения корректирует яркость отображения в соответствии с уравнение (9), а секция 207 вычисления данных LCD вычисляет значение Dlcd жидкокристаллических данных 36 в соответствии с уравнением (10). Здесь, из уравнений (9) и (10), создается следующее уравнение (11).
Dlcd=Din÷(BR×Dh) (11)
С другой стороны, в первом варианте осуществления, значение Dlcd жидкокристаллических данных 36 вычисляется согласно уравнению (1). Взглянув на Dh в уравнениях (1) и (11), он является коэффициентом числителя Din в уравнении (1), тогда как он является коэффициентом знаменателя BR в уравнении (11). Соответственно, значение Dh корректирующих данных 42 в первом варианте осуществления и значение Dh корректирующих данных в настоящем варианте осуществления должны быть в обратной зависимости друг с другом. Поэтому, значения корректирующих данных 43 для зоны отображения в корректирующих фильтрах 206a и 206b частичного отображения устанавливаются, чтобы быть большими, чем 1,0, в качестве обратных величин значений корректирующих данных 42 для зоны отображения в корректирующем фильтре 106 частичного отображения.
Отметим, что, в настоящем варианте осуществления, значения корректирующих данных 43 для зоны без отображения в корректирующих фильтрах 206a и 206b частичного отображения равны значениям корректирующих данных 43 в корректирующем фильтре 205 яркости отображения, но настоящее изобретение не ограничено этим. Что касается зоны без отображения, поскольку значением Din пикселя входного изображения 31, выдаваемого в секцию 207 вычисления данных LCD, является 0, а потому является нулем значение Dlcd жидкокристаллических данных 36, корректирующие данные 43 для зоны без отображения в корректирующих фильтрах 206a и 206b частичного отображения могут принимать любое значение, отличное от 0. Причина, по которой корректирующим данным 43 в корректирующих фильтрах 206a и 206b частичного отображения не предоставлена возможность принимать значение 0, состоит в том, чтобы предотвратить возникновение так называемого «деления на ноль», как судить по уравнениям (9)-(11).
<2.3 Эффект>
Далее описан эффект от настоящего варианта осуществления. Здесь предполагается, что отображение градации, как показано на фиг. 15, выполняется в центре участка отображения. Более того, в этом описании, максимально возможные значения входных данных (значений пикселей входного изображения 31), яркостей отображения и жидкокристаллических данных предполагаются имеющими значение 1,0 для удобства. В дополнение, предполагается, что входные данные для области, обозначенной символом «Ra» на фиг. 15, имеют значение 1,0, а входные данные для области, обозначенной символом «Rb» на фиг. 15, имеют значение 0,9.
Прежде всего, со ссылкой на фиг. 24, первый сравнительный пример будет описан относительно работы традиционного жидкокристаллического устройства отображения, где СИД засвечиваются в значительно более широком диапазоне, чем зона отображения. Когда СИД засвечиваются в значительно более широком диапазоне, чем зона отображения, яркости отображения имеют значения 1,0 как в области Ra, так и области Rb (смотрите участок, обозначенный символом «81» на фиг. 24). Более того, в традиционном жидкокристаллическом устройстве отображения, значение Dlcd жидкокристаллических данных 36 вычисляется согласно уравнению (12), приведенному ниже, где входными данными являются Din, яркостью отображения является BR, а значением корректирующих данных является Dh.
Dlcd=Din÷(BR×Dh) (12)
Отметим, что в традиционном жидкокристаллическом устройстве отображения, фильтр, как показан на фиг. 21, используется для коррекции яркостей 35 отображения, независимо от того, выполняется ли полное отображение или частичное отображение. В дополнение, значением корректирующих данных является 1,0 как в области Ra, так и области Rb. Соответственно, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra рассчитывается, как показано в уравнении (13), приведенном ниже, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb вычисляется, как показано в уравнении (14), приведенном ниже.
DRa=1,0÷(1,0×1,0)=1,0 (13)
DRb=0,9÷(1,0×1,0)=0,9 (14)
Этим способом, в первом сравнительном примере, разница в оттенке правильно поддерживается между областями Ra и Rb, так что отображение градации может выполняться нормально. Однако, засвечивание СИД в значительно более широком диапазоне, чем зона отображения, имеет следствием высокую потребляемую мощность.
Затем, со ссылкой на фиг. 25, второй сравнительный пример будет описан относительно работы традиционного жидкокристаллического устройства отображения, где СИД засвечиваются в диапазоне, приблизительно равном зоне отображения. Когда СИД засвечиваются в диапазоне, приблизительно равном зоне отображения, например, яркость отображения в области Ra имеет значение 0,8, а яркость отображения в области Rb имеет значение 0,9 (смотрите участок, обозначенный символом «82» на фиг. 25). Значение жидкокристаллических данных вычисляется согласно уравнению (12). Соответственно, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra рассчитывается, как показано в уравнении (15), приведенном ниже, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb вычисляется , как показано в уравнении (16), приведенном ниже.
DRa=1,0÷(0,8×1,0)=1,25 (15)
DRb=0,9÷(0,9×1,0)=1,0 (16)
В уравнении (15), значением DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra является 1,25. Однако, любые значения, превышающие 1,0, округляются до 1,0, а потому, значением DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra является 1,0. Как результат, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra и значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb выравниваются, так что разница в оттенке между областями Ra и Rb не поддерживается правильно. Следовательно, во втором сравнительном примере, отображение требуемой градации не достигается.
Затем, работа настоящего варианта осуществления будет описана со ссылкой на фиг. 26. Отметим, что пунктирная линия, обозначенная символом «75» на фиг. 26, представляет значения корректирующих данных, которые должны быть сохранены в фильтре, который должен быть выбран секцией 208 выбора корректирующего фильтра частичного отображения при выполнении частичного отображения. В настоящем варианте осуществления, поскольку СИД засвечиваются в диапазоне, приблизительно равном зоне отображения, яркость отображения для области Ra имеет значение 0,8, а яркость отображения для области Rb имеет значение 0,9 (смотрите участок, обозначенный символом «83» на фиг. 26). Значение жидкокристаллических данных вычисляется согласно уравнению (11). Здесь, значением корректирующих данных 43, например, является 1,25 для области Ra и 1.1 для области Rb (эти значения являются обратными величинами значений, представленных пунктирной линией, обозначеной символом «75» на фиг. 26). Соответственно, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra рассчитывается, как показано в уравнении (17), приведенном ниже, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb вычисляется, как показано в уравнении (18), приведенном ниже.
DRa=1,0÷(0,8×1,25)=1,0 (17)
DRb=0,9÷(0,9×1,1)=0,9 (18)
Этим способом, значение DRa жидкокристаллических данных 36 для области Ra устанавливается в 1,0, а значение DRb жидкокристаллических данных 36 для области Rb устанавливается в 0,9. Как результат, разница в оттенке между областями Ra и Rb поддерживается правильно, так что отображение градации может выполняться нормально. В дополнение, в отличие от того как в первом сравнительном примере, СИД засвечиваются только в пределах диапазона, приблизительно равного зоне отображения. Таким образом, потребляемая мощность снижается, чтобы быть ниже, чем традиционная.
Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, СИД засвечиваются только в пределах диапазона, приблизительно равного зоне отображения, при выполнении частичного отображения. В дополнение корректирующие фильтры 206a и 206b частичного отображения, имеющие значения, большие чем 1,0, сохраненные в качестве корректирующих данных 43, выбираются на основе положения и размера зоны отображения, и при вычислении жидкокристаллических данных 36, значения яркостей 35 отображения умножаются на значения корректирующих данных 43. Таким образом, значения яркостей 35 отображения увеличиваются на основе корректирующих данных 43. Здесь, жидкокристаллические данные 36 вычисляются делением значений входных данных на значения яркостей 37 отображения после коррекции, и в настоящем варианте осуществления, значения яркостей отображения увеличиваются на основе корректирующих данных 43, как описано выше. Как результат, даже в областях с относительно низкими яркостями отображения, таких как участки, близкие к границам зоны отображения, переполнение удерживается от возникновения при делении значений входных данных на значения яркости отображения. Таким образом, низкая потребляемая мощность может достигаться в устройстве отображения, которое выполняет зонно-активное возбуждение, не вызывая никакого нарушения отображения при выполнении частичного отображения.
<3. Третий вариант осуществления>
<3.1. Конфигурация и обзор работы>
Фиг. 27 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции 300 обработки зонно-активного возбуждения согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Отметим, что общая конфигурация является такой же, как в первом варианте осуществления, а потому какое бы то ни было ее описание будет опущено. Секция 300 обработки зонно-активного возбуждения включает в себя, в качестве компонентов для выполнения предопределенной последовательности операций, секцию 301 получения информации о положении отображения, схему 309 формирования положения отображения, схему 308 изменения привязки по времени возбуждения, секцию 302 вычисления выходных значений СИД, секцию 303 вычисления яркости отображения, секцию 305 формирования корректирующего фильтра частичного отображения, секцию 307 вычисления данных LCD, а также включает в себя, в качестве компонентов для хранения предопределенных данных, фильтр 304 распределения яркости и корректирующий фильтр 306 частичного отображения. Отметим, что в настоящем варианте осуществления, секция 302 вычисления выходных значений СИД реализует секцию вычисления яркости излучения, секция 307 вычисления данных LCD реализует секцию вычисления данных отображения, а схема 309 формирования положения отображения и схема 308 изменения привязки по времени возбуждения реализуют секцию управления возбуждением.
Операции секции 303 вычисления яркости отображения, секции 307 вычисления данных LCD и секции 305 формирования корректирующего фильтра частичного отображения, и содержимое данных, сохраненных в фильтре 304 распределения яркости и корректирующем фильтре 306 частичного отображения, являются такими же, как в первом варианте осуществления, а потому какое бы то ни было их описание будет опущено.
Схема 308 изменения привязки по времени возбуждения выполняет процесс для побуждения входного изображения 31 соответствовать привязке по времени возбуждения жидкокристаллического устройства отображения. Например, когда разрешение входного изображения 31 отличается от разрешения жидкокристаллического устройства отображения, схема 308 изменения привязки по времени возбуждения выполняет регулировку привязки по времени так, чтобы входное изображение 31 отображалось на жидкокристаллическом устройстве отображения. Например, когда разрешение входного изображения 31 выше, чем разрешение жидкокристаллического устройства отображения, выполняется процесс сокращения данных, включенных во входное изображение 31, а когда разрешение жидкокристаллического устройства отображения выше, чем разрешение входного изображения 31, выполняется процесс вставки данных во входное изображение 31 посредством интерполяции данных, или входное изображение 31 отображается без изменения своего разрешения, а остальные зоны отображаются черным цветом (без отображения). В дополнение, схема 308 изменения привязки по времени возбуждения выполняет регулировку привязки по времени, когда множество входных изображений 31 отправляются извне (когда выполняется отображение, называемое «двойным видом» или «тройным видом»), и также обнаруживает зону без отображения в пределах входного изображения 31. Более того, схема 308 изменения привязки по времени возбуждения выдает входное изображение 31, подвергнутое регулировке привязки по времени, на основе способа отображения, определенного обменом данных со схемой 309 формирования положения отображения, который будет описан позже.
Схема 309 формирования положения отображения, например, обнаруживает размер доступной зоны отображения на экране или осуществимость отображения на множестве экранов на основе информации, предоставленной схемой 308 изменения привязки по времени возбуждения, и выдает обнаруженную информацию в секцию 301 получения информации о положении отображения. В дополнение, схема 309 формирования положения отображения получает информацию о способе отображения, выбранном пользователем, из секции 301 получения информации о положении отображения и выдает информацию в схему 308 изменения привязки по времени возбуждения. Более того, на основе информации, полученной из секции 301 получения информации о положении отображения, схема 309 формирования положения отображения выдает данные 33 идентификации положения отображения в секцию 305 формирования корректирующего фильтра частичного отображения, определяет (оптимизирует) границу между зоной отображения и зоной без отображения, и снабжает секцию 302 вычисления выходных значений СИД фильтром 44 (маскирующим фильтром), как показано на фиг. 28, для отключения СИД в зоне без отображения.
Секция 301 получения информации о положении отображения типично сконфигурирована экраном GUI (графического пользовательского интерфейса) так, чтобы выбор способа отображения пользователем мог приниматься. Экран GUI отображает элементы, имеющие отношение к способам отображения, которые были выбраны пользователем, например, размер зоны отображения, положение зоны отображения, осуществимость отображения на множестве экранов, осуществимость увеличения и уменьшения масштаба отображения, и осуществимость отображения предопределенного изображения (изображения рамки) в зоне без отображения. Более того, когда пользователь выбирает способ отображения на экране GUI, секция 301 получения информации о положении отображения снабжает схему 309 формирования положения отображения информацией, указывающей способ отображения, выбранный пользователем.
Секция 302 вычисления выходных значений СИД делит подвергнутое регулировке привязки по времени входное изображение 31, предоставленное схемой 308 изменения привязки по времени возбуждения, на множество зон и получает данные 34 СИД, указывающие яркости при излучении СИД, соответствующие зонам. В это время, секция 302 вычисления выходных значений СИД устанавливает значения (выходные значения СИД) для яркостей при излучении СИД, соответствующих зоне без отображения, в 0 (свет отключен) на основе маскирующего фильтра 44, предоставленного схемой 309 формирования положения отображения.
В настоящем варианте осуществления, корректирующий фильтр 306 частичного отображения формируется на основе способа отображения, выбранного пользователем. В дополнение, схема 308 изменения привязки по времени возбуждения выдает входное изображение 31, подвергнутое регулировку привязке по времени, на основании способа отображения, выбранного пользователем, а секция 302 вычисления выходных значений СИД и секция 303 вычисления яркости отображения получают яркости 35 отображения для каждой зоны. После этого, секция 307 вычисления данных LCD использует входное изображение 31, яркости 35 отображения и корректирующие данные 42 для вычисления значений жидкокристаллических данных 36 согласно уравнению (1).
<3.2 Результат>
В настоящем варианте осуществления, маскирующий фильтр 44 для отключения зоны без отображения выдается в секцию 302 вычисления выходных значений СИД на основе способа отображения, выбранного пользователем. Затем, на основе маскирующего фильтра 44, секция 302 вычисления выходных значений СИД устанавливает значения яркостей при излучении СИД, соответствующие зоне без отображения, в 0. Как результат, СИД засвечиваются только в пределах диапазона, приблизительно равного зоне отображения, при выполнении частичного отображения. В дополнение, на основе способа отображения, выбранного пользователем, формируется корректирующий фильтр 306 частичного отображения, имеющий значения 1,0 или меньше, хранимые в нем в качестве корректирующих данных 42, а при вычислении жидкокристаллических данных 36, значения входных данных (значения пикселей отрегулированного по времени входного изображения 31) умножаются на значения корректирующих данных 42. Как результат, переполнение удерживается от возникновения при делении значений входных данных на значения яркости отображения, как в первом варианте осуществления. Таким образом, низкая потребляемая мощность может достигаться в устройстве отображения, которое выполняет зонно-активное возбуждение, не вызывая никакого нарушения отображения при выполнении частичного отображения.
Более того, в настоящем варианте осуществления, схема 308 изменения привязки по времени возбуждения, схема 309 формирования положения отображения и секция 301 получения информации о положении отображения оптимизируют возбуждение панели в соответствии со способом отображения, выбранным пользователем. Таким образом, низкая потребляемая мощность может достигаться в устройстве отображения, которое выполняет зонно-активное возбуждение.
<3.3 Разновидность>
В вышеприведенном варианте осуществления, маскирующий фильтр 44, как показано на фиг. 28, выдается из схемы 309 формирования положения отображения в секцию 302 вычисления выходных значений СИД при выполнении частичного отображения, но настоящее изобретение не ограничено этим. Маскирующий фильтр 44 может быть таким, что, например, как показано на фиг. 29, значениями в четырех углах зоны отображения являются 1,0, и значения уменьшаются к центру зоны отображения. В случае, где применяется маскирующий фильтр 44, показанный на фиг. 29, что касается корректирующего фильтра 306 частичного отображения, все значения корректирующих данных в зоне отображения устанавливаются в 2,0, как показано на фиг. 30. В этом случае, чтобы гарантировать необходимые яркости на границах зоны отображения, общая яркость снижается. Например, максимальная яркость в пределах участка, который не находится под влиянием границ (типично, центр зоны отображения), делится пополам от нормального значения. В этом отношении, в соответствии с размером области, где засвечиваются СИД, соответствующие границам, и степенью нарушения отображения на границах, значения каждого фильтра, например, могут регулироваться наряду с просмотром изображения в отображении так, чтобы изображение отображалось надлежащим образом. Отметим, что в случае, где максимально возможное значение яркости на границах зоны отображения определено максимальным значением яркости для каждого СИД, и расчет выполняется таким образом, что значение яркости для участка, который не находится под влиянием какой-нибудь границы, устанавливается в максимальное значение (в случае, где корректирующий фильтр 306 частичного отображения включен в секцию 302 вычисления выходных значений СИД), секция 303 вычисления яркости отображения выполняет коррекцию на основе фильтра 304 распределения яркости с учетом частичного отображения, а потому, секции 305 формирования корректирующего фильтра частичного отображения и корректирующему фильтру 306 частичного отображения не требуется быть включенными в состав.
<4. Четвертый вариант осуществления>
<4.1. Конфигурация и обзор работы>
Фиг. 31 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции 400 обработки зонно-активного возбуждения согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Отметим, что общая конфигурация является такой же, как в первом варианте осуществления, а потому, какое бы то ни было ее описание будет опущено. Секция 400 обработки зонно-активного возбуждения включает в себя, в качестве компонентов для выполнения предопределенного процесса, секцию 401 получения информации о положении отображения, схему 409 формирования положения отображения, схему 408 изменения способа возбуждения, секцию 402 вычисления выходных значений СИД, секцию 403 вычисления яркости отображения, секцию 405 формирования корректирующего фильтра частичного отображения, секцию 407 вычисления данных LCD, а также включает в себя, в качестве компонентов для хранения предопределенных данных, фильтр 404 распределения яркости и корректирующий фильтр 406 частичного отображения. Более точно, в настоящем варианте осуществления, схема 408 изменения способа возбуждения предусмотрена вместо схемы 308 изменения привязки по времени возбуждения в третьем варианте осуществления. Отметим, что в настоящем варианте осуществления, секция 402 вычисления выходных значений СИД реализует секцию вычисления яркости излучения, и секция 407 вычисления данных LCD реализует секцию вычисления данных отображения, а схема 409 формирования положения отображения и схема 408 изменения способа возбуждения реализуют секцию управления возбуждением.
Операции секции 403 вычисления яркости отображения, секции 407 вычисления данных LCD и секции 405 формирования корректирующего фильтра частичного отображения, и содержимое данных, сохраненных в фильтре 404 распределения яркости и корректирующем фильтре 406 частичного отображения, являются такими же, как в первом варианте осуществления, а потому, какое бы то ни было их описание будет опущено. В дополнение, операции секции 401 получения информации о положении отображения, схемы 409 формирования положения отображения и секции 402 вычисления выходных значений СИД являются такими же, как в третьем варианте осуществления, а потому, какое бы то ни было их описание будет опущено. Отметим, что вместо предоставления маскирующего фильтра 44 в третьем варианте осуществления, фильтр 45 (смотрите фиг. 32), имеющий сохраненные в нем числовые данные только для участка, соответствующего зоне отображения, выдается из схемы 409 формирования положения отображения в секцию 402 вычисления выходных значений СИД.
Как в третьем варианте осуществления, где способ отображения определяется входным изображением 31, схемой 308 изменения привязки по времени возбуждения, секцией 301 получения информации о положении отображения и схемой 309 формирования положения отображения, в настоящем варианте осуществления, способ отображения определяется входным изображением 31, схемой 408 изменения способа возбуждения, секцией 401 получения информации о положении отображения и схемой 409 формирования положения отображения. В соответствии со способом отображения, схема 408 изменения способа возбуждения выдает входное изображение 31, подвергнутое регулировке привязки по времени.
LCD
LED
Более того, в соответствии со способом отображения, схема 408 изменения способа возбуждения выдает сигнал S управления LCD, который управляет работой схемы 12 возбуждения панели, показанной на фиг. 2, и сигнал S управления возбуждения СИД, который управляет работой схемы 14 возбуждения подсветки, показанной на фиг. 2. Как результат, в схеме 12 возбуждения панели и схеме 14 возбуждения подсветки, любые компоненты, относящиеся к возбуждению только зоны без отображения, останавливают работу. Например, в случае, где устройство возбуждения истока для возбуждения линий видеосигнала составлено из четырех ИС (интегральных схем, IC) в схеме 12 возбуждения панели, и только одна из ИС является имеющей отношение к возбуждению зоны отображения, другие три ИС останавливают работу. Отметим, что мыслимые способы для остановки компонентов из работы включают в себя, но не в качестве конкретного ограничения, остановку обмена различными сигналами и остановку подачи питания на компоненты.
<4.2 Пример возбуждения>
Пример возбуждения в настоящем варианте осуществления будет описан относительно работы устройства отображения высокого разрешения, названного «4K2K» (разрешение: 3840×2160), когда отображается изображение (для одного экрана) по стандарту full HD (разрешение: 1920×1080).
Прежде всего, входное изображение 31 по стандарту full HD выдается в схему 408 изменения способа возбуждения. После того, как данные обмениваются между схемой 408 изменения способа возбуждения и схемой 409 формирования положения отображения, и данные обмениваются между схемой 409 формирования положения отображения и секцией 401 получения информации о положении отображения, экран для того, чтобы пользователь выбирал способ отображения, отображается на экране GUI, который конфигурирует секцию 401 получения информации о положении отображения. Например, как только пользователь выбирает отображение изображения по стандарту full HD в центре экрана, информация, указывающая такое содержание, отправляется из секции 401 получения информации о положении отображения в схему 408 изменения способа возбуждения через схему 409 формирования положения отображения.
На основе информации, принятой из секции 401 получения информации о положении отображения, схема 409 формирования положения отображения выдает фильтр 45, как показано на фиг. 32, который соответствует экрану по стандарту full HD, в секцию 402 вычисления выходных значений СИД и выдает данные 33 идентификации положения отображения в секцию 405 формирования корректирующего фильтра частичного отображения. Секция 405 формирования корректирующего фильтра частичного отображения формирует корректирующий фильтр 406 частичного отображения, как показано на фиг. 33, который соответствует экрану по стандарту full HD. На основе информации, принятой из схемы 409 формирования положения отображения, схема 408 изменения способа возбуждения выдает входное изображение 31 в секцию 402 вычисления выходных значений СИД и секцию 407 вычисления данных LCD, исходя из того, что выполняется отображение полного экрана на основании данных по стандарту full HD.
LCD
LED
Более того, на основе информации, принятой из схемы 409 формирования положения отображения, схема 408 изменения способа возбуждения выдает сигнал S управления LCD в схему 12 возбуждения панели и выдает сигнал S управления возбуждением СИД в схему 14 возбуждения подсветки. Как результат, в схеме 12 возбуждения панели и схеме 14 возбуждения подсветки, работают только компоненты для возбуждения центра экрана, а компоненты для возбуждения зоны без отображения останавливают работу. Отметим, что конфигурация может быть такой, что любой компонент, относящийся к возбуждению только зоны без отображения, останавливается в схеме 12 возбуждения панели или схеме 14 возбуждения подсветки.
<4.3 Эффект>
В настоящем варианте осуществления, корректирующий фильтр 406 частичного отображения, имеющий значения 1,0 или меньше, сохраненные в нем, в качестве корректирующих данных 42, формируется на основе способа отображения, выбранного пользователем, и при вычислении жидкокристаллических данных 36, значения входных данных (значения пикселей входного изображения 31) умножаются на значения корректирующих данных 42. Как результат, переполнение удерживается от возникновения при делении значений входных данных на значения яркости отображения, как в первом варианте осуществления. Более того, в настоящем варианте осуществления, любые компоненты, относящиеся к возбуждению только зоны без отображения останавливают работу в схеме 12 возбуждения панели и схеме 14 возбуждения подсветки на основе способа отображения, выбранного пользователем. Как результат, при выполнении частичного отображения СИД засвечиваются только в диапазоне, приблизительно равном зоне отображения, и только компоненты для возбуждения зоны отображения работают в схеме 12 возбуждения панели и схеме 14 возбуждения подсветки. Таким образом, потребляемая мощность может заметно снижаться в устройстве отображения, которое выполняет зонно-активное возбуждение.
<5. Процесс автоматического формирования значений корректирующих данных>
В вышеприведенных вариантах осуществления, корректирующий фильтр частичного отображения для использования при вычислении жидкокристаллических данных 36, формируется секцией формирования корректирующего фильтра частичного отображения с использованием предопределенных значений или выбирается из числа множества подготовленных фильтров секцией выбора корректирующего фильтра частичного отображения, но настоящее изобретение не ограничено этим. Конфигурация может быть такой, что значения корректирующих данных, которые должны быть сохранены в корректирующем фильтре частичного отображения, формируются автоматически. В дальнейшем, это будет описано. Отметим, что процесс для автоматического формирования значений корректирующих данных, тем самым, формирования корректирующего фильтра частичного отображения, указывается ссылкой как «процесс автоматического формироваания значений корректирующих данных».
<5.1 Первый пример>
LED
Первым описан случай, где компонент для процесса автоматического формирования значений корректирующих данных дополнительно предусмотрен у конфигурации согласно первому варианту осуществления. Фиг. 34 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции 500 обработки зонно-активного возбуждения в настоящем примере конфигурации. В настоящем примере конфигурации, в отличие от первого варианта осуществления, никакие данные 33 идентификации положения отображения не отправляются из секции 501 получения информации о положении отображения в секцию 505 формирования корректирующего фильтра частичного отображения. В дополнение, в отличие от первого варианта осуществления, яркости 35 отображения, рассчитанные для каждой зоны секцией 503 вычисления яркости отображения, отправляются в секцию 505 формирования корректирующего фильтра частичного отображения. Более точно, в настоящем примере конфигурации, секция 505 формирования корректирующего фильтра частичного отображения формирует корректирующий фильтр 506 частичного отображения на основе яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 503 вычисления яркости отображения. Однако, корректирующий фильтр 506 частичного отображения формируется, когда есть изменение в зоне отображения, как будет описано ниже. В дополнение, несмотря на то, что нижеследующее не было описано в сочетании с первым вариантом осуществления (фиг. 1), сигнал S управления устройством возбуждения СИД для управления работой схемы 14 возбуждения подсветки, показанной на фиг. 2, выдается из секции 502 вычисления выходных значений СИД.
Фиг. 35 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру процесса автоматического формирования значений корректирующих данных в настоящем примере конфигурации. Прежде всего, секция 501 получения информации о положении отображения определяет, есть или нет какое бы то ни было изменение в зоне отображения (этап S100). Если результат определения указывает отсутствие изменений в зоне отображения, то процесс автоматического формирования значений корректирующих данных заканчивается без формирования нового корректирующего фильтра 506 частичного отображения. С другой стороны, если есть какое-нибудь изменение в зоне отображения, то процесс продвигается на этап S102.
LED
На этапе S102, данные для побуждения яркости при излучении СИД, соответствующих измененной зоне отображения, устанавливаться в свое максимальное значение, отправляются из секции 501 получения информации о положении отображения в секцию 502 вычисления выходных значений СИД в качестве псевдовходных данных 331, которые должны быть временно использованы вместо входного изображения 31. Затем, секция 502 вычисления выходных значений СИД выдает сигнал S управления устройством возбуждения СИД для отключения всех СИД, тем самым, останавливая или сбрасывая возбуждение СИД (этап S104). То есть, все СИД отключаются.
Затем, секция 507 вычисления данных LCD устанавливает значения жидкокристаллических данных 36, чтобы все пиксели указывали черный или белый (этап S106). Затем, секция 503 вычисления яркости отображения вычисляет яркости 35 отображения для каждой зоны на основе псевдовходных данных 331 и выдает яркости 35 отображения в секцию 505 формирования корректирующего фильтра частичного отображения (этап S108). Между прочим, фильтр, составленный из набора яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 503 вычисления яркости отображения, является корректирующим фильтром частичного отображения для измененного отображения. Поэтому, секция 505 формирования корректирующего фильтра частичного отображения формирует корректирующий фильтр 506 частичного отображения с использованием яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 503 вычисления яркости отображения (этап S110). После этого, процесс автоматического формирования значений корректирующих данных, заканчивается, тем самым, возвращаясь к нормальному отображению.
Отметим, что в настоящем примере конфигурации, размер корректирующего фильтра 506 частичного отображения эквивалентен суммарному размеру всех пикселей, как показано на фиг. 36. В дополнение, конфигурация может быть такой, что маскирующий фильтр 44 (смотрите фиг. 28) в третьем варианте осуществления вместо псевдовходных данных 331 выдается из секции 501 получения информации о положении отображения в секцию 502 вычисления выходных значений СИД. Более того, поскольку СИД отключаются, псевдовходные данные 331 могут выдаваться в качестве жидкокристаллических данных 36 без модификации. Таким образом, этап S106 по фиг. 35 больше не нужен, так что сокращаются схемы для изменения значений жидкокристаллических данных 36.
<5.2 Второй пример>
Следующим описан случай, где компонент для процесса автоматического формирования значений корректирующих данных дополнительно предусмотрен у конфигурации согласно второму варианту осуществления. Фиг. 37 - структурная схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции 600 обработки зонно-активного возбуждения в настоящем примере конфигурации. В настоящем примере конфигурации, в отличие от второго варианта осуществления, предусмотрена секция 605 формирования корректирующего фильтра частичного отображения. Однако, никакие данные 33 идентификации положения отображения не отправляются из секции 601 получения информации о положении отображения в секцию 605 формирования корректирующего фильтра частичного отображения. В дополнение, обратные величины яркостей 35 отображения, вычисленных для каждой зоны секцией 603 вычисления яркости отображения, отправляются в секцию 605 формирования корректирующего фильтра частичного отображения через секцию 605 обратной величины. Более точно, в настоящем примере конфигурации, секция 605 формирования корректирующего фильтра частичного отображения формирует корректирующий фильтр 606 частичного отображения на основе обратных величин яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 603 вычисления яркости отображения. Однако, как в случае первого примера, корректирующий фильтр 606 частичного отображения формируется, когда есть изменение в зоне отображения.
Фиг. 38 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру процесса автоматического формирования значений корректирующих данных в настоящем примере конфигурации. Прежде всего, секция 601 получения информации о положении отображения определяет, есть или нет какое бы то ни было изменение в зоне отображения (этап S200). Если результат определения указывает отсутствие изменений в зоне отображения, то процесс автоматического формирования значений корректирующих данных заканчивается без формирования нового корректирующего фильтра 606 частичного отображения. С другой стороны, если есть какое-нибудь изменение в зоне отображения, то процесс продвигается на этап S202. На этапах с S202 по S208, выполняется обработка, подобная таковой на этапах с S102 по S108 по первому примеру конфигурации.
После этапа S208, секция 605 формирования корректирующего фильтра частичного отображения формирует корректирующий фильтр 606 частичного отображения с использованием обратных величин яркостей 35 отображения, вычисленных секцией 603 вычисления яркости отображения (этап S210). После этого, процесс автоматического формирования значений корректирующих данных, заканчивается, тем самым, возвращаясь к нормальному отображению.
Отметим, что в настоящем примере конфигурации, размер корректирующего фильтра 606 частичного отображения является размером данных, полученных распределением яркости, как показано на фиг. 39. В дополнение, конфигурация может быть такой, что маскирующий фильтр 44 (смотрите фиг. 28) в третьем варианте осуществления выдается вместо псевдовходных данных 331 из секции 601 получения информации о положении отображения в секцию 602 вычисления выходных значений СИД.
<5.3 Эффект>
Как описано выше, согласно процессу автоматического формирования значений корректирующих данных, корректирующий фильтр частичного отображения, который должен быть рассчитан секцией вычисления данных LCD при выполнении частичного отображения, формируется автоматически без заблаговременного обладания значениями корректирующих данных, которые должны быть сохранены в корректирующем фильтре частичного отображения. В дополнение, когда корректирующий фильтр частичного отображения сформирован, все СИД отключаются. Таким образом, можно предохранять экран от мгновенной засветки белым цветом, когда изменяется зона отображения.
ОПИСАНИЕ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10 жидкокристаллическое устройство отображения
11 жидкокристаллическая панель
12 схема возбуждения панели
13 подсветка
14 схема возбуждения подсветки
21 элемент отображения
31 входное изображение
32 информация о положении отображения
33 данные идентификации положения отображения
34 данные СИД
35 яркость отображения
36 жидкокристаллические данные
41 данные PSF
42 корректирующие данные
100 секция обработки зонно-активного возбуждения
101 секция получения информации о положении отображения
102 секция вычисления выходных значений СИД
103 секция вычисления яркости отображения
104 фильтр распределения яркости
105 секция формирования корректирующего фильтра частичного отображения
106 корректирующий фильтр частичного отображения
107 секция вычисления данных LCD