專利名稱：圖像顯示方法及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過減少抖動和圖像不均勻來執(zhí)行更好的半色調(diào)表示(halftone expression)的圖像顯示裝置及一種半色調(diào)表示的顯示方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示(LCD)裝置和等離子體顯示裝置作為節(jié)能、薄而且重量輕的顯示裝置最近引起了注意。在這些顯示裝置中，通常通過對應(yīng)于數(shù)字圖像信號的直接驅(qū)動系統(tǒng)執(zhí)行圖像顯示。此外，為了按照紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色顯示除了黑白或彩色的半色調(diào)單色圖像，還需要稱為“半色調(diào)表示”的灰度級顯示。因此，灰度級的數(shù)目由被使用的圖像信號的位的數(shù)目來決定，而且當(dāng)灰度級的數(shù)目增加時，所需的圖像信號的位的數(shù)目增加。
例如，在LCD裝置的情況中，很難表示多于256(＝28)種灰度級，因為通常使用的源驅(qū)動器只有8位。為了顯示更多的灰度級，需要研制和使用例如12位的源驅(qū)動器。然而，在這種情況下，因為相對于8位源驅(qū)動器，電路的規(guī)模增加，出現(xiàn)了源驅(qū)動器成本增加的問題。
因此，為了表現(xiàn)更多的灰度級而不增加能夠被源驅(qū)動器處理的位的數(shù)目，提出了被稱為“幀-速率-控制(FRC)方法”的方法。FRC方法設(shè)置提供給源驅(qū)動器的位的數(shù)目等于或少于輸入圖像數(shù)據(jù)的位的數(shù)目，并為灰度級的不足夠數(shù)目應(yīng)用相應(yīng)于位的不足夠的數(shù)目的幀-稀釋(thinning)控制。例如，10位的輸入圖像數(shù)據(jù)被分成四個8位幀數(shù)據(jù)。而且這些幀數(shù)據(jù)被連續(xù)地提供給8位源驅(qū)動器，用8位源驅(qū)動器來顯示用于10位的灰度級。
但是，由于抖動或不均勻圖像的發(fā)生，F(xiàn)RC方法具有難以增加被一個輸入數(shù)據(jù)所顯示的幀的數(shù)目(幀的稀釋數(shù)目)的問題。為了解決這個問題，提出了“誤差-擴散幀-稀釋系統(tǒng)”，其中，在特定象素上將被顯示的灰度級的電壓與預(yù)定的硬件能夠顯示的最接近的灰度級的電壓之間的差值被認為是“誤差”，而且此誤差被反映(擴散)到出現(xiàn)在這個象素周圍的象素的灰度級的電壓上。
作為上述用于獲得顯示灰度級的增加的FRC灰度級方法之一，有《圖片顯示方法和用于此方法的圖片顯示裝置》(日本專利公開號2001-34232)。上面的方法和裝置是圖象顯示方法和裝置，用于當(dāng)通過彩色顯示板顯示單色圖像時，利用FRC灰度級方法顯示具有灰度級分辨率大于彩色顯示板的R、G和B再生能力的單色圖像，在顯示板中，單元象素由依照對應(yīng)于單色圖像的輸入位的灰度級表示的三個R、G和B象素的組合來構(gòu)成。
圖1是在日本專利公開號為2001-34232的專利中公開的LCD裝置100的方框圖。LCD裝置提供了用于通過液晶顯示圖像的彩色LCD 101，作為彩色LCD 101的光源的背光部分102，用于執(zhí)行預(yù)定的數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)處理部分104，用于驅(qū)動彩色LCD 101的源驅(qū)動器103，和用于獲取輸入圖像數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)處理部分104的接口(I/F)105。
圖2A和2B是彩色LCD 101的局部放大圖。如圖2A所示，構(gòu)成彩色LCD101的顯示屏從而當(dāng)使用彩色濾波器時，R-象素、G-象素和B-象素被水平排列。即，R-象素、G-象素和B-象素按照“條紋排列”被排列。通常通過R-象素、G-象素和B-象素執(zhí)行根據(jù)R、G和B的圖像數(shù)據(jù)數(shù)值的彩色顯示。在已有的發(fā)明的情況下，如下所述顯示單色圖像。
如圖2B中所示，LCD裝置100使用R-象素p1、G-象素p2和B-象素p3作為用于顯示單色圖像的單元象素p。在這種情況下，在使用彩色濾波器時，單元象素p由R-象素p1、G-象素p2和B-象素p3構(gòu)成。因此，可以由一個單元象素p顯示的亮度值的設(shè)定數(shù)目是可以由R-象素p1、G-象素p2和B-象素p3中的一個顯示的亮度值的設(shè)定數(shù)目的三倍。即，通過設(shè)定亮度范圍到1/3，就可能增加顯示圖像的灰度級的數(shù)目。
接下來，作為特殊的例子，當(dāng)10位單色圖像數(shù)據(jù)被提供給接口(I/F)105，假設(shè)R-象素p1、G-象素p2和B-象素p3通過8位源驅(qū)動器103執(zhí)行8位顯示時，描述了數(shù)據(jù)處理部分104執(zhí)行的FRC。
在這種情況下，因為輸入圖像數(shù)據(jù)是10位而被源驅(qū)動器103執(zhí)行的數(shù)據(jù)是8位的，位之間的差等于2。因此，在FRC下的幀循環(huán)中的幀的數(shù)目為4(＝22)。從而，由用于R-象素p1、G-象素p2和B-象素p3之一的從第一到第四幀的每個幀連續(xù)顯示8位圖像數(shù)據(jù)值。
數(shù)據(jù)處理部分104首先劃分10位單色圖像數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))為R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)。上述劃分參照圖3所示的轉(zhuǎn)換表進行(圖3中的數(shù)字符號使用十進制數(shù)字)。例如，當(dāng)原始數(shù)據(jù)是“0”時，那么“0”被分配給R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)是“10”時，那么“9”、“9”和“10”被分別分配給R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)。這樣，從10位的單色圖像數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))中產(chǎn)生10位的R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)。
然后，因為這樣產(chǎn)生的R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)分別是10位的(1,024灰度級表示)，用四個幀將它們分配成8位的數(shù)據(jù)(256灰度級表示)，即，8位“幀數(shù)據(jù)”。劃分為幀數(shù)據(jù)參照圖4中所示的轉(zhuǎn)換表來執(zhí)行。圖4中的數(shù)字符號也使用十進制數(shù)字。
即，10位的R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)(0～1023)被轉(zhuǎn)換成用于第一到第四幀中的每一個的8位的幀數(shù)據(jù)(0～255)。上述對應(yīng)于FRC灰度級方法中通過以時間序列方式產(chǎn)生的四個幀構(gòu)成一個幀循環(huán)的事實。此外，上述對應(yīng)于通過象素p利用包含在四個幀的每一個中的8位幀數(shù)據(jù)來顯示一組10位的單色圖像數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))值的事實。R-象素p1、G-象素p2和B-象素p3按照這樣產(chǎn)生的幀數(shù)據(jù)被驅(qū)動，而且由象素p1到p3所構(gòu)成的圖像被象素p顯示。
如上所述，在圖1到圖4所示的通過利用FRC灰度級方法來表現(xiàn)半色調(diào)的傳統(tǒng)LCD裝置100可以在用J位(J是正整數(shù))源驅(qū)動器顯示K位(K是K＞J的正整數(shù))的輸入圖像數(shù)據(jù)時，通過按照位的數(shù)目之間的差N(＝K-J)設(shè)置在一個幀循環(huán)中幀的數(shù)目為2N個并分配K位的輸入數(shù)據(jù)形成2N個J位幀數(shù)據(jù)值，用可以表示2J個灰度級的J位源驅(qū)動器來表示對應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)的K位的灰度級(2K個灰度級)。
但是，因為在FRC的幀循環(huán)中的幀的數(shù)目被設(shè)定為2N個，當(dāng)位的數(shù)目之間的差N增加時，幀循環(huán)就變得非常長。結(jié)果，產(chǎn)生了FRC灰度級方法特有的抖動和圖像不均勻，而且代替的，圖像質(zhì)量被惡化。
本發(fā)明是考慮到以上情況而產(chǎn)生的，而且其目標是提供圖像顯示方法和通過利用FRC方法表示更好的半色調(diào)和能夠防止抖動和圖像不均勻的圖像顯示裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供圖像顯示方法和圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置用于通過利用FRC方法來表示半色調(diào)和在輸入圖像數(shù)據(jù)的位的數(shù)目和驅(qū)動器的位的數(shù)目之間的差等于N時，能夠保持幀循環(huán)中的數(shù)目為2N或更少。
在這個說明書中還沒有描述的本發(fā)明的其他目的將通過以下的描述和附圖變得更加清楚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一個用于顯示更好的圖像的圖像顯示裝置和一種用于顯示圖像的顯示方法。
特別的，本發(fā)明的目的是提供一個通過減少抖動和圖像不均勻來執(zhí)行更好的半色調(diào)表示的圖像顯示裝置和一種半色調(diào)表示的顯示方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供(1)按照幀-速率-控制(FRC)方法利用具有多個由P(P是正整數(shù))個子象素組成的象素的顯示裝置來表示灰度級的圖像顯示方法，包括步驟向信號處理電路提供K位(K是正整數(shù))輸入圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)K位輸入圖像數(shù)據(jù)以時間序列產(chǎn)生M個(M是正整數(shù))各具有P個J位(J是J＜K的正整數(shù)且M＜2K-J)數(shù)據(jù)的分時幀數(shù)據(jù)；提供所述的分時幀數(shù)據(jù)給源驅(qū)動器，作為驅(qū)動數(shù)據(jù)；其中所述信號處理電路按照2K-J個灰度級使用對每個象素執(zhí)行的(P×M)種方式的所述分時幀數(shù)據(jù)的至少一些組合，產(chǎn)生由于在K位輸入圖像數(shù)據(jù)和J位分時幀數(shù)據(jù)的位的數(shù)目之間的差而不足的2K-J個灰度級。
本發(fā)明還提供(2)通過用P(P是正整數(shù))個子象素來構(gòu)成多個象素中的每一個和提供P個J位(J是正整數(shù))驅(qū)動數(shù)據(jù)值給P個子象素用于顯示-驅(qū)動顯示板的象素的驅(qū)動器。此外，圖像顯示方法包括產(chǎn)生具有M個(M是M＜2K-J的正整數(shù))按照時間序列排列的、每個包括來自K位(K是K＞J的正整數(shù))，的輸入圖像數(shù)據(jù)值的P個J位的數(shù)據(jù)值并提供分時數(shù)據(jù)給驅(qū)動器作為驅(qū)動數(shù)據(jù)的分時幀數(shù)據(jù)的步驟。
按照分時幀數(shù)據(jù)，通過利用對顯示板的每個子象素執(zhí)行的(P×M)種方式的至少一些組合分時控制，產(chǎn)生由于在K位輸入圖像數(shù)據(jù)和J位驅(qū)動數(shù)據(jù)之間的差而不足的2K-J個灰度級。
因此，可以用J位的驅(qū)動器(2J個灰度級表示)來表示對應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)的K位的灰度級(2K個灰度級)。此外，因為在一個幀循環(huán)中的幀的數(shù)目是M個，小于傳統(tǒng)的2N個(N＝K-J)，防止了當(dāng)位的數(shù)目差N增加時，幀循環(huán)就會變長和由于FRC灰度級方法特有的抖動和圖像不均勻引起的圖像質(zhì)量惡化。
本發(fā)明還提供了(3)本發(fā)明的更好的圖像顯示方法通過與按照K位輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-J)位數(shù)據(jù)一致的分時每個以上的子象素產(chǎn)生M個分時數(shù)據(jù)值，產(chǎn)生P個進位信號，分別將這P個進位信號加到輸入圖像數(shù)據(jù)的高J位的數(shù)據(jù)值，并使用得到的加法結(jié)果作為用于以上P個子象素的J位數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一種更好的圖像顯示方法，在分時幀數(shù)據(jù)值的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目等于(P×M＜2K-J)，即少于2K-J個灰度級時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些補償對P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)值的組合的不足的數(shù)目。
例如，當(dāng)一個由三個子象素組成的象素執(zhí)行由于對應(yīng)于通過提供給三個子象素的五個分時幀數(shù)據(jù)值的3×5＝15種方式的分時幀數(shù)據(jù)組合的位的數(shù)目的差N(N＝K-J＝4)不足的24＝16個灰度級的時候，分時幀數(shù)據(jù)的組合的數(shù)目缺少等于一個灰度級的數(shù)值。在這種情況下，通過加上不同于通過重復(fù)5個分時幀數(shù)據(jù)值Q(例如，2)次(即，加倍幀循環(huán))產(chǎn)生的Q(例如，2)×5＝10個分時幀數(shù)據(jù)值的一組10個分時幀數(shù)據(jù)，按照15+1＝16種方式的分時控制的組合產(chǎn)生不足的16種灰度級是可能的。
在這種情況下，增加的一個分時幀數(shù)據(jù)值的幀循環(huán)被加倍。但是，因為用于在加倍的幀循環(huán)顯示的灰度級的幾率是1/16，影響幾乎可以被忽略。
在本發(fā)明的另一更好的圖像顯示方法的情況中，以上分時幀數(shù)據(jù)與輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-J)位數(shù)據(jù)的最大或最小值相關(guān)，從而根據(jù)P個子象素的組合顯示示出上述2K-J個灰度級顯示中的最大亮度或最小亮度。
本發(fā)明還提供(4)通過利用FRC灰度級方法來表現(xiàn)半色調(diào)的圖像顯示裝置，包括具有多個由P個(P是正整數(shù))子象素組成的象素的顯示板；用于按照對應(yīng)于P個子象素的P個J位(J是正整數(shù))驅(qū)動數(shù)據(jù)值來顯示-驅(qū)動顯示板的每個象素的驅(qū)動器；以及信號處理電路，用于分配K位(K是K＞J的正整數(shù))輸入圖像數(shù)據(jù)給包括M個(M是M＜2K-J的正整數(shù))以時間序列排列的每個都包括P個J位數(shù)據(jù)值的幀的分時幀數(shù)據(jù)值，并提供分時數(shù)據(jù)值給驅(qū)動器作為驅(qū)動數(shù)據(jù)，其中所述信號處理電路按照2K-J個灰度級對每個象素執(zhí)行(P×M)種方式的所述分時幀數(shù)據(jù)的至少一些組合，產(chǎn)生由于在K位輸入圖像數(shù)據(jù)和J位分時幀數(shù)據(jù)的位的數(shù)目之間的差而不足的2K-J個灰度級。
(5)在本發(fā)明的圖像顯示裝置的情況中，每個都由P(P是正整數(shù))個子象素構(gòu)成的多個象素被排列在顯示板上，而且每個象素都由按照對應(yīng)于P個子象素的P個J位(J是正整數(shù))驅(qū)動數(shù)據(jù)值的驅(qū)動器顯示-驅(qū)動。此外，K位(K是K＞J的正整數(shù))輸入圖像數(shù)據(jù)被分配給包括M個(M是M＜2K-J的正整數(shù))以時間序列排列的各包括P個J位數(shù)據(jù)值的幀的分時幀數(shù)據(jù)值，而且分時幀數(shù)據(jù)作為驅(qū)動數(shù)據(jù)被提供給驅(qū)動器。這樣，按照分時幀數(shù)據(jù)對每個象素執(zhí)行(P×M)種方式的分時控制的至少一些組合，來產(chǎn)生由于在K位輸入圖像數(shù)據(jù)和J位驅(qū)動數(shù)據(jù)的位的數(shù)目之間的差而不足的2K-J個灰度級。
結(jié)果，可以通過J位的驅(qū)動器(2J個灰度級表示)來表示對應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的K位的灰度級(2K個灰度級)和一個幀循環(huán)的幀的數(shù)目被設(shè)定為小于傳統(tǒng)的2N個的M個。因此，防止了當(dāng)位的數(shù)目的差(K-J＝N)增加時幀循環(huán)就變長和抖動或圖像不均勻引起的圖像質(zhì)量惡化。
(6)在本發(fā)明的更好的圖像顯示裝置的情況中，信號處理電路包括進位設(shè)置電路，用于按照K位輸入圖像信號的低(K-J)位為每個子象素以時間序列產(chǎn)生M個時序數(shù)據(jù)值來產(chǎn)生P個進位信號；以及P個加法器，用于分別將P個進位信號加在輸入圖像信號的高J位數(shù)據(jù)上，并為P個子象素輸出得到的相加結(jié)果，作為J位數(shù)據(jù)值。
本發(fā)明的另一種更好的圖像顯示裝置，在分時幀數(shù)據(jù)值的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目等于(P×M＜2K-J)，即少于2K-J個灰度級時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些對P個子象素補償分時幀數(shù)據(jù)值的組合的不足的數(shù)目。
例如，當(dāng)一個由三個子象素組成的象素執(zhí)行由于對應(yīng)于通過提供給三個子象素的五個分時幀數(shù)據(jù)值的3×5＝15種方式的分時幀數(shù)據(jù)組合的位的數(shù)目的差N＝K-J＝4不足的24＝16個灰度級的時候，分時控制的組合的數(shù)目缺少等于一個灰度級的數(shù)值。在這種情況下，通過加上不同于根據(jù)重復(fù)5個分時數(shù)據(jù)值Q(例如，2)次(即，加倍幀循環(huán))產(chǎn)生的Q(例如，2)×5＝10個分時幀數(shù)據(jù)值的一組10個分時數(shù)據(jù)值，按照15+1＝16種方式的分時控制的組合產(chǎn)生不足的16種灰度級是可能的。
在這種情況下，增加一個分時幀數(shù)據(jù)值的幀循環(huán)被加倍。但是，因為在加倍的幀循環(huán)所要被顯示的灰度級的幾率是1/16，影響幾乎可以被忽略。
在本發(fā)明的另一更好的圖像顯示裝置的情況中，以上分時幀數(shù)據(jù)與輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-J)位數(shù)據(jù)的最大或最小值相關(guān)，從而使得根據(jù)P個子象素的組合顯示示出上述2K-J個灰度級顯示中的最大亮度或最小亮度。


本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)勢通過參照以下結(jié)合附圖的本發(fā)明的詳細的描述將變得更加清楚，其中圖1是傳統(tǒng)LCD裝置的方框圖；圖2A和2B是傳統(tǒng)LCD裝置的彩色LCD板的局部放大圖；圖3是用于給R、G和B數(shù)據(jù)分配傳統(tǒng)LCD裝置的單色圖像數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換表的描述；圖4是用于給幀數(shù)據(jù)分配傳統(tǒng)LCD裝置的RGB數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換表的描述；圖5是本發(fā)明的第一實施例的方框圖；圖6是本發(fā)明的第一實施例的信號處理電路的更詳細的方框圖；圖7是用于解釋在本發(fā)明的第一實施例中進位設(shè)置電路的輸入和輸出之間的關(guān)系的功能描述；
圖8是示出在本發(fā)明的第一實施例中進位設(shè)置電路的輸出(進位信號)的時間變化圖；圖9是用于解釋在本發(fā)明的第二實施例中進位設(shè)置電路的輸入和輸出之間的關(guān)系的功能描述；圖10是示出在本發(fā)明的第二實施例中進位設(shè)置電路的輸出(進位信號)的時間變化圖；圖11是本發(fā)明的第三實施例的LCD裝置的方框圖；圖12是本發(fā)明的第三實施例的進位設(shè)置電路的更詳細的方框圖；圖13是用于解釋在本發(fā)明的第三實施例中進位設(shè)置電路的輸入和輸出之間的關(guān)系的功能描述圖；圖14是示出在本發(fā)明的第三實施例的每個幀循環(huán)中進位設(shè)置電路的輸出(進位信號)的時間變化圖；圖15是本發(fā)明的第四實施例的LCD裝置的方框圖；圖16是本發(fā)明的第四實施例的信號處理電路的更詳細的方框圖；圖17是用于解釋在本發(fā)明的第四實施例中進位設(shè)置電路的輸入和輸出之間的關(guān)系的功能描述；圖18是示出在本發(fā)明的第四實施例的每個幀循環(huán)中進位設(shè)置電路的輸出(進位信號)的時間變化圖；圖19是用于解釋在本發(fā)明的第四實施例中用于12位的輸入圖像數(shù)據(jù)進位信號的低四位的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系圖；以及圖20是示出本發(fā)明的第一實施例的進位設(shè)置電路的配置的附圖。
具體實施例方式
下面通過參考附圖詳盡地描述了本發(fā)明的一種圖像顯示方法和一個圖像顯示裝置的優(yōu)選實施例。第一實施例圖5示出了本發(fā)明的第一實施例的圖像顯示裝置。在這個實施例的示例中，圖像顯示裝置由LCD裝置1構(gòu)成。
在圖5中，第一實施例的LCD裝置1由信號處理電路11，源驅(qū)動器12和LCD板13構(gòu)成。信號處理電路接收12位(K＝12)的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11，并對數(shù)據(jù)值D0到D11應(yīng)用預(yù)定的信號處理。源驅(qū)動器12按照8位(J＝8)的信號驅(qū)動LCD板13。LCD板13按照從源驅(qū)動器12提供的驅(qū)動信號在屏幕(未畫出)上顯示想要的圖像。
盡管多個象素14像矩陣一樣被排列在LCD板13上，為了簡單，在圖5中只顯示了一個象素14。每個象素14由三個(P＝3)子象素15a，15b和15c構(gòu)成。
源驅(qū)動器12按照三個8位(J＝8)的數(shù)據(jù)值Dp1’(0)到Dp1’(7)、Dp2’(0)到Dp2’(7)和Dp3’(0)到Dp3’(7)(此后稱為Dp1’、Dp2’和Dp3’)來驅(qū)動LCD板上的象素14顯示想要的圖像。
信號處理電路11分配12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11給通過以時間序列方式產(chǎn)生六個(M＝6)各包含三個8位數(shù)據(jù)值的幀獲得的“分時幀數(shù)據(jù)值”，提供分時幀數(shù)據(jù)給源驅(qū)動器12。以時間序列排列的這六個幀構(gòu)成一個“幀循環(huán)”，換句話說，六個幀被包括在一個“幀循環(huán)”中。
圖6示出了信號處理電路11的更詳細的方框圖。在圖6中，信號處理電路11由一個進位設(shè)置電路16和三個加法器17、18和19構(gòu)成。
進位設(shè)置電路16按照12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的低4位數(shù)據(jù)值D3到D0以時間序列的方式為子象素15a、15b和15c分別產(chǎn)生六個時序數(shù)據(jù)值，輸出六個時序數(shù)據(jù)值給加法器17、18和19作為用于子象素15a、15b和15c的進位信號Dp1、Dp2和Dp3。分開輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的低4為數(shù)據(jù)值D3到D0是因為輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的位K的數(shù)目和源驅(qū)動器12的位J的數(shù)目的差N等于4(K-J＝N＝4)。
加法器17、18和19中的每一個將輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的高8位(J＝8)的數(shù)據(jù)值D11到D4加到分時方式提供的六個進位信號Dp1、Dp2或Dp3上，并輸出相加的結(jié)果給源驅(qū)動器12，作為對應(yīng)子象素15a、15b和15c中的每一個的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’。
第一實施例的LCD裝置1按照FRC灰度級方法通過具有以上結(jié)構(gòu)的信號處理電路11表示半色調(diào)。即，由于12位(K＝12)的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11與提供給源驅(qū)動器12的三個8位(J＝8)的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’之間的位的差4(N＝K-J＝4)不足以顯示的16(2N＝24＝16)個灰度級通過使用按照6個“分時幀數(shù)據(jù)值”和液晶板13的象素14的3個子象素產(chǎn)生的組合的3×6＝18種方式中的組合的16種方式分時控制得到實現(xiàn)。這樣，就可能將在FRC灰度級方法中幀循環(huán)中的幀的數(shù)目控制為比16個少的6個。結(jié)果，就可能有效地避免抖動或圖像不均勻。
接下來，下面詳細描述了信號處理電路11的操作，即，用于給六個分時幀數(shù)據(jù)值分配12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的操作。
在這種情況下，圖7是用于解釋進位設(shè)置電路16的輸入和輸出之間的關(guān)系的功能描述，以及圖8是示出每個幀循環(huán)的進位設(shè)置電路16的輸出數(shù)據(jù)值(即，進位信號)Dp1、Dp2和Dp3的時間變化圖。
信號處理電路11通過進位設(shè)置電路16，按照12位的輸入圖像數(shù)據(jù)的低4位數(shù)據(jù)值D3到D0，為其中一個幀循環(huán)包括6個分時數(shù)據(jù)值的子象素15a、15b和15c以時間序列方式產(chǎn)生進位信號Dp1、Dp2和Dp3。然后，電路11輸入進位信號Dp1、Dp2和Dp3給加法器17、18和19，將這些信號加到12位的輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上。這樣，以時間序列方式為子象素15a、15b和15c產(chǎn)生分別具有8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’的6個幀。即，12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D11到D0被分配給六個8位的分時幀數(shù)據(jù)值。
輸入圖像數(shù)據(jù)的低4位數(shù)據(jù)值D3到D0被輸入到進位設(shè)置電路16。這些數(shù)據(jù)值D3到D0的組合有16種方式(0，0，0，0)到(1，1，1，1)。需要設(shè)置六個時序數(shù)據(jù)值為每個幀循環(huán)的每個幀的時序樣式，作為被輸出的進位信號Dp1、Dp2和Dp3。
但是，盡管每個幀循環(huán)產(chǎn)生作為6個時序的數(shù)據(jù)值的進位信號Dp1、Dp2和Dp3，但可以得到的時序樣式是如圖8所示的6/6，5/6，4/6，3/6，2/6，1/6和0/6。在這種情況下，符號[A/B]代表在一個幀循環(huán)中(幀的總數(shù)等于B)，A個幀輸出“1”，(B-A)個幀輸出“0”。例如，在時序樣式(2/6)的情況下，一個幀循環(huán)由6個幀組成，所以6個幀第一幀輸出“1”、第二幀輸出“0”、第三幀輸出“0”、第四幀輸出“1”、第五幀輸出“0”和第六幀輸出“0”來結(jié)束一個循環(huán)。
因此，當(dāng)時序樣式被指定從而使得從位樣式(0，0，0，0)到位樣式(1，1，1，1)，進位信號Dp1、Dp2和Dp3變成“1”的周期增加時，進位設(shè)置電路16的輸入和輸出之間的關(guān)系如圖7中所示。
例如，當(dāng)輸入圖像數(shù)據(jù)的低4位數(shù)據(jù)值D3到D0是(1，0，0，0)時，進位信號Dp1、Dp2和Dp3變化如下。即，進位信號Dp1由六個幀中的四個幀輸出“1”，兩個幀輸出“0”。此外，進位信號Dp2由六個幀中的三個幀輸出“1”而剩下的三個幀輸出“0”。進位信號Dp3由六個幀中的三個幀輸出“1”而剩下的三個幀輸出“0”。
加法器17將進位設(shè)置電路16提供的進位信號Dp1加到輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4的最低有效位(LSB)“D4”上，輸出將被寫入子象素15a的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’(0)到Dp1’(7)。類似的，加法器18將進位設(shè)置電路16提供的進位信號Dp2加到輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4的LSB“D4”上，輸出將被寫入子象素15b的8位的數(shù)據(jù)值Dp2’(0)到Dp2’(7)。加法器19將進位設(shè)置電路16提供的進位信號Dp3加到輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4的LSB“D4”上，輸出將被寫入第三子象素15c的8位的數(shù)據(jù)值Dp3’(0)到Dp3’(7)。
這樣，被信號處理電路11產(chǎn)生的用于每個子象素15a、15b和15c的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’被提供給源驅(qū)動器12。源驅(qū)動器12根據(jù)8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’為每個子象素15a、15b和15c產(chǎn)生驅(qū)動信號(模擬信號)，而且子象素15a、15b和15c顯示對應(yīng)于8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’的圖像。
例如，當(dāng)12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11被設(shè)置為(0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0)時，進位設(shè)置電路16將進位信號Dp1、Dp2和Dp3分別轉(zhuǎn)換為時序樣式4/6、3/6和3/6。當(dāng)假設(shè)在輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11設(shè)置為(0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0)時的亮度表示為1時，樣式4/6、3/6和3/6的亮度表示為(10/18)(＝(4+3+3)/(3×6))。
在圖7中，在每個由進位設(shè)置電路16產(chǎn)生的16種方式的進位信號Dp1、Dp2和Dp3的時序的樣式的右端加上了亮度表示。
這樣，12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11由六個以時間序列產(chǎn)生的幀構(gòu)成，而且?guī)环峙涑砂ㄓ糜诿總€子象素15a、15b和15c的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’的“分時數(shù)據(jù)值”。此外，8位源驅(qū)動器12和子象素15a、15b和15c顯示對應(yīng)于這些數(shù)據(jù)值的圖像。
如上所述，在第一實施例的LCD裝置1的情況下，多個分別由三個子象素15a、15b和15c構(gòu)成的象素14被排列在LCD板13上，而且源驅(qū)動器12按照對應(yīng)于子象素15a、15b和15c的三個8位的數(shù)據(jù)值顯示-驅(qū)動LCD板13的象素14。在這種情況下，12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11被分配給通過以時間序列方式產(chǎn)生六個分別由三個8位的數(shù)據(jù)值的組合獲得的“分時幀數(shù)據(jù)值”，而且這三個8位的數(shù)據(jù)值以時序方式提供給源驅(qū)動器12。
這樣，由于12位(K＝12)的輸入圖像數(shù)據(jù)與8位的源驅(qū)動器驅(qū)動數(shù)據(jù)之間的差N(＝4)不足以顯示的2N(＝16)個灰度級通過用按照六個分時幀數(shù)據(jù)值執(zhí)行的組合的3×6＝18種方式中的16種方式分時控制得以實現(xiàn)。
結(jié)果，通過8位源驅(qū)動器(256灰度級表示)12表示對應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的12位的灰度級(4,096灰度級)并且可以將在一個幀循環(huán)中的幀的總數(shù)減少為少于傳統(tǒng)的幀的數(shù)目的六個。從而，防止了當(dāng)位的數(shù)目的差N增加時，幀循環(huán)也變長和由于FRC灰度級方法特有的抖動或圖像不均勻引起的圖像質(zhì)量惡化。
圖20示出了信號處理電路11的進位設(shè)置電路16的詳細結(jié)構(gòu)。
在圖20中的結(jié)構(gòu)包括一個存儲器M和三個6位移位寄存器SR1、SR2和SR3。存儲器M事先存儲圖7中所示的進位配置電路16的輸入和輸出之間的關(guān)系。即，對應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)的低四位的數(shù)據(jù)D3到D0的進位信號Dp1、Dp2和Dp3的時序樣式(參照圖8)被存儲，作為6位移位寄存器SR1、SR2和SR3的初始值(6位數(shù)據(jù))。然后，按照輸入分別為SR1、SR2和SR3設(shè)置這些初始值，接著，按照時鐘CLK標記的幀，在每個幀循環(huán)，從移位寄存器SR1、SR2和SR3分別輸出6個時序數(shù)據(jù)值Dp1、Dp2和Dp3。
不需要說的是，進位設(shè)置電路16可以被不同于圖20中的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。第二實施例接下來，下面描述了本發(fā)明的第二實施例的圖像顯示裝置。本實施例的圖像顯示裝置的硬件結(jié)構(gòu)于圖5和6中所示的LCD裝置1的硬件結(jié)構(gòu)相同。
第二實施例通過利用與第一實施例相同的FRC灰度級方法來表示半色調(diào)。但是，第二實施例與第一實施例的不同是由于12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11與源驅(qū)動器12提供的三個8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’之間的位的差4不足以顯示的16個灰度級通過為LCD板13的每個象素14提供五個分時幀數(shù)據(jù)值的分時控制得到執(zhí)行。即，前一個實施例與后一個實施例(幀的總數(shù)為六個)的區(qū)別在于在一個幀循環(huán)中的幀的總數(shù)是五個。
這樣，圖5和圖6中的結(jié)構(gòu)與第一實施例的區(qū)別只是信號處理電路11中的進位設(shè)置電路16的功能。因此，下面參照圖9和圖10描述了將12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11分配給五個分時幀數(shù)據(jù)值的操作，而省略了其他的描述。
圖9是用于解釋進位設(shè)置電路16的輸入和輸出之間關(guān)系的功能描述，以及圖10是示出每個幀循環(huán)進位設(shè)置電路16輸出(進位信號Dp1、Dp2和Dp3)的時間變化圖。
第二實施例的信號處理電路11通過進位設(shè)置電路16，按照12位的輸入圖像數(shù)據(jù)的低4位數(shù)據(jù)值D3到D0為子象素15a、15b和15c以時間序列方式產(chǎn)生具有5個用于每個幀循環(huán)的時序數(shù)據(jù)值的進位信號Dp1、Dp2和Dp3，并通過加法器17、18和19將這些進位信號Dp1、Dp2和Dp3加到12位的輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上。這樣，12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11被分配給包括5個以時間序列方式產(chǎn)生的每個具有用于子象素15a、15b和15c的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’的幀的“分時幀數(shù)據(jù)值”。
但是，在第二實施例的情況中，五個分時數(shù)據(jù)值被分配給三個子象素15a、15b和15c。因此，組合的總數(shù)目變?yōu)?×5＝15種方式，但24＝16個灰度級的所需數(shù)目沒有被滿足。所以，通過加上一組2×5＝10分時幀數(shù)據(jù)值來補償不足。
即，在圖9中，需要設(shè)置根據(jù)五個時序數(shù)據(jù)值的15種方式的組合和根據(jù)每個幀循環(huán)十個時序數(shù)據(jù)值的組合，從而形成輸入圖像數(shù)據(jù)的低四位數(shù)據(jù)值D3到D0的組合(16種方式)作為被輸出的進位信號Dp1、Dp2和Dp3。
從而，進位信號Dp1、Dp2和Dp3可以得到的時序樣式是5/5、4/5、3/5、2/5、1/5、0/5和1/10七種。
通過假設(shè)幀循環(huán)為10個改變了時序樣式1/10。此外，時序樣式1/10變?yōu)椴煌谕ㄟ^重復(fù)五個時序數(shù)據(jù)值兩次(即，通過加倍幀循環(huán))在其他六種方式5/5、4/5、3/5、2/5、1/5和0/5的時序樣式上產(chǎn)生的十個時序數(shù)據(jù)值的時序數(shù)據(jù)。
例如，當(dāng)12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11被設(shè)置為(0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1)時，進位設(shè)置電路16將進位信號Dp1、Dp2和Dp3分別轉(zhuǎn)換為時序樣式1/10、0/5和0/5，而且，當(dāng)假設(shè)在輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11設(shè)置為(0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0)時的亮度表示為1，亮度表示變成(1/30)(＝(1/2+0+0)/(3×5))。
這樣，12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11具有針對一個幀的子象素15a、15b和15c的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’，并且被分配給以時間序列方式產(chǎn)生五個或者十個的五個或者十個分時幀數(shù)據(jù)值。然后，8位源驅(qū)動器12顯示對應(yīng)于子象素15a、15b和15c的圖像。
如上所述，在第二實施例的LCD裝置1的情況下，一個象素14由三個子象素15a、15b和15c構(gòu)成，而且由于位的數(shù)目的差N＝4而不足以顯示的16個灰度級通過提供5個分時幀數(shù)據(jù)值給三個子象素15a、15b和15c的3×5＝15種方式的組合來實現(xiàn)。在這種情況下，因為分時控制組合的數(shù)目缺少一個灰度級，加上了一組另外的十個分時幀數(shù)據(jù)值。這樣，不足以表示的16個灰度級可以通過15+1＝16種方式的分時控制的組合來實現(xiàn)。
因為加上的分時幀數(shù)據(jù)值組包括十個分時幀數(shù)據(jù)值，幀循環(huán)被加倍。但是，因為用在雙倍幀循環(huán)顯示的灰度級的幾率是1/16，影響很小。第三實施例圖11是本發(fā)明的第三實施例的LCD裝置1A的方框圖。在圖11中，本實施例的LCD裝置1A由用于對10位(K＝10)的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D9進行信號處理的信號處理電路21、8位源驅(qū)動器12和LCD板13組成。即，LCD裝置1A使用第一實施例的LCD裝置1，其中輸入圖像的位的數(shù)目變?yōu)?0位且包括了對應(yīng)于10位的信號處理電路21。
信號處理電路21分配10位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D9給具有三個8位的數(shù)據(jù)值以及包括以時間序列方式產(chǎn)生的兩個(M＝2)的幀的“分時幀數(shù)據(jù)值”，并提供分時幀數(shù)據(jù)值給源驅(qū)動器12。
圖12示出信號處理電路12的更詳細的結(jié)構(gòu)。在圖12中，信號處理電路21由一個進位設(shè)置電路26和三個加法器17、18和19構(gòu)成。
進位設(shè)置電路26按照10位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D9的低2位數(shù)據(jù)值D1和D0為子象素15a、15b和15c以分時方式分別產(chǎn)生兩個時序數(shù)據(jù)值，并輸出時序數(shù)據(jù)值給三個加法器17、18和19作為進位信號Dp1、Dp2和Dp3。
加法器17、18和19將10位輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D9的高8位的數(shù)據(jù)值D9到D2分別加到分時方式產(chǎn)生的兩個進位信號Dp1、Dp2和Dp3上，并輸出相加的結(jié)果給源驅(qū)動器12，作為給子象素15a、15b和15c的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’。
接下來，下面參考圖13和14詳細描述用于分配10位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D9給兩個分時幀數(shù)據(jù)值的信號處理器21的操作。圖13是用于解釋進位設(shè)置電路26的輸入和輸出之間關(guān)系的功能描述圖，以及圖14示出進位設(shè)置電路26的輸出(進位信號Dp1、Dp2和Dp3)每個幀循環(huán)的時間變化圖。
第三實施例的信號處理電路21通過進位設(shè)置電路16，分時地，按照10位的輸入圖像數(shù)據(jù)的低2位數(shù)據(jù)值D1和D0，為子象素15a、15b和15c產(chǎn)生在每個幀循環(huán)具有兩個時序數(shù)據(jù)值的進位信號Dp1、Dp2和Dp3，并分別通過加法器17、18和19，將這些進位信號Dp1、Dp2和Dp3加到輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D9到D2上。這樣，輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D9被分配給包括兩以時間序列方式產(chǎn)生的并具有用于每個幀的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’的幀的“分時幀數(shù)據(jù)值”。
在圖13中，需要根據(jù)每個幀循環(huán)兩個時序數(shù)據(jù)值設(shè)置4種方式的組合為輸入圖像數(shù)據(jù)的低2位數(shù)據(jù)值D1和D0的組合(4種方式)，作為被輸出的進位信號Dp1、Dp2和Dp3。此外，進位信號Dp1、Dp2和Dp3可以得到的時序樣式是如圖14所示的2/2、1/2和0/2三種。
加法器17、18和19分別將進位信號Dp1、Dp2和Dp3加到輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D9到D2的LSB“D2”上，并分別輸出將被寫入子象素15a、15b和15c的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’和Dp3’。
這樣，10位的輸入圖像信號值D0到D9被分配給“分時數(shù)據(jù)值”，并被提供給8位的源驅(qū)動器12，而且顯示對應(yīng)于子象素15a、15b和15c的相應(yīng)的圖像。
如上所述，在顯示10位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D9時(位的數(shù)目差N＝2)，第三實施例的LCD裝置1A通過信號處理電路21，分配10位的輸入圖像數(shù)據(jù)給包括三個8位的數(shù)據(jù)值的幀所產(chǎn)生的“分時幀數(shù)據(jù)值”，然后，分時地將三個8位的數(shù)據(jù)值提供給源驅(qū)動器12并通過提供按照用于LCD板13上的每個象素14的兩個分時幀數(shù)據(jù)值執(zhí)行的3×2＝6種方式的組合的總數(shù)目中的四種方式分時控制來實現(xiàn)由于10位的輸入圖像數(shù)據(jù)和8位數(shù)據(jù)之間的差而不足以顯示的四個灰度級。
因此，通過8位的驅(qū)動器(256灰度級表示)來表示對應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的10位的灰度級(1,024灰度級)是可能的。此外，由于將在一個幀循環(huán)中的幀的數(shù)目設(shè)定為比傳統(tǒng)的2N個少的2個，防止了當(dāng)位的數(shù)目的差N增加時幀循環(huán)也變長和由于FRC灰度級方法特有的抖動或圖像不均勻引起的圖像質(zhì)量惡化。第四實施例圖15是本發(fā)明的第四實施例的LCD裝置1C的方框圖。在圖15中，本實施例的LCD裝置由對12位輸入圖像信號值D0到D11進行信號處理的信號處理電路31、8位源驅(qū)動器32和LCD板33構(gòu)成。
在這種情況下，多個象素34被排列在LCD板33上，而且這些象素34分別具有四個(P＝4)子象素35a、35b、35c和35d。此外，源驅(qū)動器32按照四個8位(J＝8)數(shù)據(jù)值Dp1’(0)到Dp1’(7)、Dp2’(0)到Dp2’(7)、Dp3’(0)到Dp3’(7)和Dp4’(0)到Dp4’(7)(此后，稱為Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’)顯示-驅(qū)動LCD板33的象素34。即，LCD裝置1C使用第一實施例的LCD裝置1，其中，LCD板13的每個象素的子象素的數(shù)目被設(shè)為4個，而且包括了對應(yīng)于4個子象素中的每個象素的的信號處理電路31和源驅(qū)動器32。
信號處理電路31分配12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11給包括四個(M＝4)以時間序列方式產(chǎn)生的每個都具有四個8位的數(shù)據(jù)值的幀的“分時幀數(shù)據(jù)值”，提供給源驅(qū)動器32。
圖16給出了信號處理電路31的更詳細的結(jié)構(gòu)。在圖16中，信號處理電路31由一個進位設(shè)置電路36和四個加法器37、38、39和40。
進位設(shè)置電路36按照12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的低2位數(shù)據(jù)值D1和D0分時地產(chǎn)生四個時序數(shù)據(jù)值，并輸出時序數(shù)據(jù)值給加法器40作為進位信號Dp4。
加法器37和38分別將低4位數(shù)據(jù)的最高有效位(MSB)“D3”作為進位信號Dp1和Dp2加到輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上，并輸出相加結(jié)果到源驅(qū)動器32作為子象素35a和35b的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’和Dp2’。加法器39將低位數(shù)據(jù)的第二位“D2”作為進位信號Dp3加到輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上，并輸出相加結(jié)果到源驅(qū)動器32作為子象素35c的8位的數(shù)據(jù)值Dp3’。加法器40將進位信號Dp4加到輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上，并輸出相加結(jié)果到源驅(qū)動器32作為子象素35d的8位的數(shù)據(jù)值Dp4’。
接下來，參照圖17、18和19，在下面詳細描述了信號處理電路31的操作。圖17是用于解釋進位設(shè)置電路36的輸入和輸出之間的關(guān)系的功能描述。圖18是示出每個幀循環(huán)的進位設(shè)置電路36的輸出(進位信號Dp4)的時間變化圖。圖19是用于解釋12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的低4位數(shù)據(jù)值D3到D0與進位信號Dp1到Dp4之間的關(guān)系圖。
第四實施例的信號處理電路31通過進位設(shè)置電路36，分時地，按照輸入圖像數(shù)據(jù)的低2位數(shù)據(jù)值D1和D0，為子象素產(chǎn)生在每個幀循環(huán)具有四個時序數(shù)據(jù)值的進位信號Dp4，并通過加法器40，將進位信號Dp4加到12位的輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上，產(chǎn)生用于子象素35d的8位的數(shù)據(jù)值Dp4’。加法器37和38分別將低4位數(shù)據(jù)的MSB“D3”作為進位信號Dp1和Dp2加到輸入圖像數(shù)據(jù)值的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上產(chǎn)生用于子象素35a和35b的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’和Dp2’。加法器39將低位數(shù)據(jù)的第二位“D2”作為進位信號Dp3加到12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4上產(chǎn)生用于子象素35c的8位的數(shù)據(jù)值Dp3’。這樣，12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11被分配給包括四個以時間序列產(chǎn)生的每個具有用于每個子象素的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’的幀的“分時幀數(shù)據(jù)值”。
首先，在下面參考圖17描述進位設(shè)置電路36的操作。在每個幀循環(huán)，需要根據(jù)四個時序數(shù)據(jù)值設(shè)置四種方式的組合為輸入圖像數(shù)據(jù)的低2位數(shù)據(jù)值D1和D0的組合(4種方式)作為被輸出的進位信號Dp4。此外，進位信號Dp4可以得到的時序樣式是如圖18所示的3/4、2/4、1/4和0/4四種。
在進位信號Dp1、Dp2和Dp3的情況中，時序樣式是4/4和0/4中的一個，因為直接使用輸入圖像數(shù)據(jù)的一位(分別為D3或D3和D2)。
加法器37、38、39和40分別將進位信號Dp1、Dp2、Dp3和Dp4加到輸入圖像數(shù)據(jù)的高8位的數(shù)據(jù)值D11到D4的LSB“D4”上，并分別輸出將被寫入子象素35a、35b、35c和35d的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’。
這樣，信號處理電路31產(chǎn)生的用于子象素35a、35b、35c和35d的8位數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’被提供給源驅(qū)動器32。源驅(qū)動器32基于每個子象素35a、35b、35c和35d的8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’產(chǎn)生驅(qū)動信號(模擬信號)，以及對應(yīng)于8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’的子象素35a、35b、35c和35d被顯示。
參考圖19，在下面對上述內(nèi)容進行更詳細的描述。例如，當(dāng)12位輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11被設(shè)置為(0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0)時，通過進位設(shè)置電路36，進位信號Dp4作為時序樣式0/4。在這種情況下，輸入圖像數(shù)據(jù)值D3和D2被設(shè)為(1，0)(這代表進位信號Dp1、Dp2和Dp3作為時序樣式4/4、4/4和0/4)。從而，當(dāng)假設(shè)在輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11設(shè)置為(0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0)時的亮度表示為1時，亮度表示為(8/16)(＝(4+4+0+0)/(4×4))。
在圖19中，在右端加上了對應(yīng)于12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11的低4位數(shù)據(jù)值D3到D0的亮度表示。
這樣，12位的輸入圖像信號值D0到D11被分配給具有8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’的“分時幀數(shù)據(jù)值”，而且通過8位的源驅(qū)動器32，顯示對應(yīng)于子象素35a、35b、35c和35d的圖像。
如上所述，在第四實施例的LCD裝置1C的情況下，多個由四個子象素35a、35b、35c和35d構(gòu)成的象素34被排列在LCD板33上，而且這些象素34被源驅(qū)動器按照8位的數(shù)據(jù)值Dp1’、Dp2’、Dp3’和Dp4’進行顯示-驅(qū)動。在這種情況下，為了顯示12位的輸入圖像數(shù)據(jù)值D0到D11(位的數(shù)目的差N＝4)，由于位的數(shù)目的差4而不足以顯示的16個灰度級，通過信號處理電路31分配輸入圖像數(shù)據(jù)D0到D11成“分時幀數(shù)據(jù)值”并分時地提供四個8位的數(shù)據(jù)值給源驅(qū)動器32來按照“分時幀數(shù)據(jù)值”為LCD板33的每個象素34執(zhí)行的4×4＝16種方式的分時控制的組合來實現(xiàn)。
因此，可以由8位的驅(qū)動器(256個灰度級表示)來表示對應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的12位的灰度級(4,096個灰度級)并設(shè)置一個幀循環(huán)的幀的數(shù)目為比傳統(tǒng)的2N個少的4個。從而，防止了當(dāng)位的數(shù)目的差N增加時幀循環(huán)也增加和由于FRC灰度級方法特有的抖動或圖像不均勻引起的圖像質(zhì)量惡化。
對于上述的第一、第二、第三和第四實施例，提供了LCD板的LCD裝置作為一個特例進行描述。但是，不需要說的是，本發(fā)明可以應(yīng)用于其他的平板顯示裝置，如等離子體顯示裝置。同樣，在這種情況下，可以得到與上面的實施例相同的優(yōu)點。
此外，上面實施例的描述不依賴于單色或者彩色。但是，本發(fā)明可以應(yīng)用于單色和彩色的顯示裝置。
為了使用彩色LCD板，在其中一個象素被分為三個子象素的第一、第二或第三實施例更適用于彩色濾波器的排列是條紋狀排列或者是三角形排列的面板，而在第四實施例中更適用于彩色濾波器的排列是方形排列的面板。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示方法和圖像顯示裝置，當(dāng)利用FRC灰度級方法表示半色調(diào)時，當(dāng)輸入圖像數(shù)據(jù)的位的數(shù)目和驅(qū)動器的位的數(shù)目的差等于N時，把幀循環(huán)中的幀的數(shù)目控制在2N或更少是可能的。結(jié)果，使防止抖動和圖像不均勻并更好地表示半色調(diào)成為可能。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示方法，用于按照幀-速率-控制(FRC)方法使用具有多個包括P個(P是正整數(shù))子象素的象素的顯示裝置來表現(xiàn)灰度級，包括以下步驟提供K位(K是正整數(shù))輸入圖像數(shù)據(jù)給信號處理電路；從K位輸入圖像數(shù)據(jù)，在時間序列中，產(chǎn)生M個(M是正整數(shù))每個具有P個J位(J是J＜K的正整數(shù)且M＜2K-J)數(shù)據(jù)的分時幀數(shù)據(jù)；提供所述的分時幀數(shù)據(jù)給源驅(qū)動器，作為驅(qū)動數(shù)據(jù)；其中所述信號處理電路按照2K-J個灰度級通過使用對每個象素執(zhí)行的(P×M)種方式的所述分時幀數(shù)據(jù)的至少一些組合，產(chǎn)生由于K位輸入圖像數(shù)據(jù)和J位分時幀數(shù)據(jù)的位的數(shù)目之間的差而不足的2K-J個灰度級。
2.按照權(quán)利要求1所述的圖像顯示方法，其特征在于，通過按照K位輸入圖像信號的低(K-J)位為每個子象素分時地產(chǎn)生M個時序數(shù)據(jù)，產(chǎn)生P個進位信號，P個進位信號被分別加在輸入圖像信號的高J位數(shù)據(jù)上，以及得到的相加結(jié)果被作為P個子象素中的每一個象素的J位數(shù)據(jù)。
3.按照權(quán)利要求1所述的顯示方法，其特征在于，在對于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目少于2K-J個灰度級，即，P×M＜2K-J，時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些補償不足。
4.按照權(quán)利要求2所述的圖像顯示方法，其特征在于，在對于P個子象素的分時數(shù)據(jù)值的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目少于2K-J個灰度級，即，P×M＜2K-J，時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些補償不足。
5.按照權(quán)利要求1所述的圖像顯示方法，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
6.按照權(quán)利要求2所述的圖像顯示方法，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
7.按照權(quán)利要求3所述的圖像顯示方法，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
8.一個通過利用FRC方法表現(xiàn)灰度級的圖像顯示裝置，包括具有多個由P個(P是正整數(shù))子象素組成的象素的顯示板；驅(qū)動器，用于按照對應(yīng)于P個子象素的P個J位(J是正整數(shù))驅(qū)動數(shù)據(jù)值來顯示-驅(qū)動顯示板的每個象素；以及信號處理電路，用于分配K位(K是K＞J的正整數(shù))輸入圖像數(shù)據(jù)給包括M個(M是M＜2K-J的正整數(shù))以時間序列排列的每個都包括P個J位數(shù)據(jù)值的幀的分時幀數(shù)據(jù)值，并提供分時幀數(shù)據(jù)值給驅(qū)動器作為驅(qū)動數(shù)據(jù)，其中所述信號處理電路按照2K-J個灰度級通過利用對每個象素執(zhí)行的(P×M)種方式的所述分時幀數(shù)據(jù)的至少一些組合，產(chǎn)生由于在K位輸入圖像數(shù)據(jù)和J位分時幀數(shù)據(jù)的位的數(shù)目之間的差而不足的2K-J個灰度級。
9.按照權(quán)利要求8所述的圖像顯示裝置，其特征在于信號處理電路包括進位設(shè)置電路，用于通過按照K位輸入圖像信號的低(K-J)位為每個子象素分時地產(chǎn)生M個時序數(shù)據(jù)來產(chǎn)生P個進位信號；以及P個加法器，用于分別將P個進位信號加在輸入圖像信號的高J位數(shù)據(jù)上，并輸出得到的相加結(jié)果給P個子象素中的每一個，作為J位數(shù)據(jù)。
10.按照權(quán)利要求8所述的圖像顯示裝置，其特征在于，在對于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目少于2K-J個灰度級，即，P×M＜2K-J，時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些補償不足。
11.按照權(quán)利要求9所述的圖像顯示裝置，其特征在于，在對于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目少于2K-J個灰度級，即，P×M＜2K-J，時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些補償不足。
12.按照權(quán)利要求8所述的圖像顯示裝置，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
13.按照權(quán)利要求9所述的圖像顯示裝置，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
14.按照權(quán)利要求10所述的圖像顯示裝置，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
15.一種利用具有多個象素的顯示板的幀速率控制(FRC)方法的圖像顯示方法，包括以下步驟提供用于由P個(P是正整數(shù))子象素組成的象素的K位輸入圖像數(shù)據(jù)(K是正整數(shù))給信號處理電路；劃分所述K位輸入圖像數(shù)據(jù)形成J位(J＜K)驅(qū)動圖像數(shù)據(jù)和(K-J)位數(shù)據(jù)；形成M個用于所述P個子象素中的每一個的分時幀數(shù)據(jù)使得(P×M)個組合數(shù)據(jù)對應(yīng)于所述(K-J)位數(shù)據(jù)；使用基于所述(K-J)位數(shù)據(jù)，驅(qū)動P個子象素中的每個象素M次為每個具有2J個灰度級的J位的驅(qū)動圖像數(shù)據(jù)顯示2K-J(2K-J＜P×M)個灰度級，使得由P個子象素構(gòu)成的所述象素顯示2K個灰度級。
16.按照權(quán)利要求15所述的圖像顯示方法，其特征在于通過按照K位輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-J)位為每個子象素分時地產(chǎn)生M個時序數(shù)據(jù)來產(chǎn)生P個進位信號，P個進位信號被分別加在輸入圖像數(shù)據(jù)的高J位數(shù)據(jù)上，以及得到的相加結(jié)果被作為P個子象素中的每一個象素的J位數(shù)據(jù)。
17.按照權(quán)利要求15所述的圖像顯示方法，其特征在于，在對于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目少于2K-J個灰度級，即，P×M＜2K-J，時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些補償不足。
18.按照權(quán)利要求16所述的圖像顯示方法，其特征在于，在對于P個子象素的分時數(shù)據(jù)值的(P×M)種方式的組合的總數(shù)目少于2K-J個灰度級，即，P×M＜2K-J，時，通過利用至少(Q×M){Q是(Q×M)＜2K-J的正整數(shù)}個分時幀數(shù)據(jù)值中的一些補償不足。
19.按照權(quán)利要求15所述的圖像顯示方法，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
20.按照權(quán)利要求16所述的圖像顯示方法，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
21.按照權(quán)利要求17所述的圖像顯示方法，其特征在于，用于P個子象素的分時幀數(shù)據(jù)的組合是確定的，使得輸入圖像數(shù)據(jù)的低(K-L)位數(shù)據(jù)值的最大值或最小值分別與P個子象素的組合顯示的最大亮度或最小亮度相聯(lián)系。
全文摘要
設(shè)置有具有多個被分成P個(P＝3)子象素15a、15b和15c的象素14的顯示板13；以及用于按照對應(yīng)于子象素15a、15b和15c的三個J(＝8)位數(shù)據(jù)值來驅(qū)動每個象素14的源驅(qū)動器12；以及用于分配K(＝12)位(K＞J)輸入圖像數(shù)據(jù)成M(M＝6)個分時幀數(shù)據(jù)值并提供幀數(shù)據(jù)值給源驅(qū)動器12的信號處理電路11。由于K位輸入圖像數(shù)據(jù)和源驅(qū)動器12的J位驅(qū)動信號的位的數(shù)目之間的差而不足的文檔編號G02F1/133GK1448901SQ0310759
公開日2003年10月15日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者古賀弘一, 奧苑登, 山口真智彥 申請人:日本電氣株式會社