CN101983400B - 影像显示装置 - Google Patents

Abstract

影像显示装置具备：包含多个光源的背光源(50)，该多个光源按照能够个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板(30)，对来自多个光源的照明光进行调制而使影像显示在显示区域中；发光强度决定部(100)，包含第1计算部和第2计算部，该第1计算部根据小区域的影像信号，计算出对小区域分别分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比于在空间上更细小地分割上述显示区域而得到的区域，该照明区域是与多个光源的空间性配置对应地假想地分割显示区域而得到的区域；该第2计算部根据照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合对多个小区域分配的多个第2发光强度来进行运算，计算出对多个光源分别分配的第1发光强度；以及控制部(40)，按照第1发光强度，使多个光源分别点亮。

Description

影像显示装置

技术领域

本发明涉及对液晶面板进行照明的背光源的发光强度控制。

背景技术

LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)通过液晶面板对来自背光源的照明光进行调制而显示期望的影像。包含于背光源中的光源也可以是多个。另外，包含于背光源中的各光源的发光强度也可以不是同样地而是个别地被控制。通过对各光源的发光强度进行个别控制，可以期待扩大显示动态范围、低功耗化等效果。

例如，专利文献1记载的透射型显示器装置进行与将液晶面板的显示画面分割而得到的多个区域分别对应的背光源亮度的控制。具体而言，专利文献1记载的透射型显示器装置根据各区域内的影像信号的最大值来决定与该区域对应的背光源亮度。

专利文献1：日本特开2008-122713号公报

发明内容

专利文献1记载的透射型显示器装置根据在可以对背光源亮度进行个别控制的区域(发光区域)中分别包含的影像信号来决定代表值，并根据该代表值来决定背光源亮度。在这样的背光源亮度的控制中，有时使观察者察觉到不自然的亮度变动。

例如，在显示烟花的影像的情况下，使明亮的(高亮度的)目标(以下，称为亮点)在暗的(低亮度的)背景中逐渐移动的影像成为显示对象。根据上述以往技术的背光源亮度的控制，对包含亮点的发光区域提供高的背光源亮度，对不包含亮点的发光区域提供低的背光源亮度。然后，每当伴随移动而亮点跨越发光区域的边界时，产生背光源亮度的高低逆转。即，亮点流入的发光区域的背光源亮度急剧地上升，亮点流出的发光区域的背光源亮度急剧地下降。由于观察者能够察觉到这样的背光源亮度变动，所以有时造成不适感。

因此，本发明的目的在于提供一种抑制产生不自然的亮度变动的影像显示装置。

本发明的一个方式提供一种影像显示装置，其特征在于，具备：多个光源，以能够个别控制的第1发光强度进行点亮；液晶面板，对来自上述多个光源的照明光进行调制而使影像显示在显示区域中；第1计算部，根据小区域的影像信号，计算出对上述小区域分别分配的第2发光强度，该小区域是与照明区域相比于在空间上更细小地分割上述显示区域而得到的区域，该照明区域是与上述多个光源的空间性配置对应地假想地分割上述显示区域而得到的区域；第2计算部，根据上述照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合对该多个小区域分配的多个上述第2发光强度来进行运算，计算出对上述多个光源分别分配的上述第1发光强度；以及控制部，按照上述第1发光强度，使上述多个光源分别点亮。

根据本发明，可以提供一种抑制产生不自然的亮度变动的影像显示装置。

附图说明

图1是示出第1实施方式的液晶显示装置的框图。

图2A是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。

图2B是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。

图2C是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。

图2D是示出图1的背光源的方式的一个例子的图。

图3是示出图1的发光强度决定部的图。

图4是用于说明成为图3的发光强度决定部的处理对象的小区域以及照明区域的图。

图5是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。

图6是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。

图7是示出图3的小区域发光强度计算部的一个例子的图。

图8是用于说明通过图3的光源发光强度计算部进行的权重系数的分配方式的图。

图9是示出由图3的光源发光强度计算部分配的权重系数的空间性分布的曲线。

图10A是用于补充说明通过图3的发光强度决定部进行的处理的效果的图。

图10B是示出图10A的烟花的各轨迹剖面中的输入影像以及各点亮图案的亮度分布的图。

图11是示出图1的信号校正部的图。

图12是示出通过包含在图1的背光源中的光源而进行照明的照明区域中的亮度的空间性分布的曲线。

图13是示出图1的液晶面板以及液晶控制部的图。

(符号说明)

10：信号校正部；11：亮度分布计算部；12：伽玛变换部；13：除法部；14：伽玛校正部；20：液晶控制部；21：信号线驱动电路；22：扫描线驱动电路；30：液晶面板；31：阵列基板；32：像素；33：开关元件；34：像素电极；35：液晶层；36：相对电极；37：辅助电容；38：信号线；39：扫描线；40：背光源控制部；50：背光源；51：光源；100：发光强度决定部；110：小区域发光强度计算部；111：最大值计算部；112：伽玛变换部；120：光源发光强度计算部；210：小区域发光强度计算部；211：RGB最大值计算部；212：伽玛变换部；213：平均值计算部；214：乘法部；310：小区域发光强度计算部；311：最大值/最小值计算部；312：第1伽玛变换部；313：中心值计算部；314：乘法部；315：第2伽玛变换部。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

如图1所示，本发明的第1实施方式的影像显示装置具有信号校正部10、液晶控制部20、液晶面板30、背光源控制部40、背光源50以及发光强度决定部100。

背光源50按照来自背光源控制部40的控制，对液晶面板30进行照明。背光源50包含可以对发光强度进行个别控制的多个光源51。背光源50也可以通过任意的既存或者将来的结构来实现。例如，如图2A以及图2B所示，背光源50也可以构成为分布有对液晶面板30的背面进行直接照明的点状的多个光源51。或者，背光源50也可以如图2C所示构成为并列有对液晶面板30的背面进行直接照明的板状的光源51。将图2A至图2C那样的光源51的配置方式称为直下式。另一方面，也可以如图2D所示，按照所谓侧光式(edge light)配置光源51。在侧光式中，将光源51不是配置在液晶面板30的背面而是配置在侧面中，通过导光板或者反射器(在图2D中未示出)，使来自光源51的照明光导入到液晶面板30的背面。

多个光源51既可以分别由单一的发光元件来构成，也可以由空间上相接近地配置的一群发光元件构成。另外，作为构成光源51的发光元件，可以应用LED、冷阴极管、以及热阴极管等，但不限于这些。特别，LED的可以发光的最大亮度以及最小亮度的幅度较广，且易于实现较广的动态范围，所以作为发光元件是优选的。光源51分别通过背光源控制部40对发光强度(发光亮度)以及发光定时进行个别控制。

背光源控制部40依照由发光强度决定部100决定的各光源51的发光强度，使各光源51在规定的发光定时点亮。

发光强度决定部100根据所输入的影像信号来决定各光源51的发光强度，并输入到信号校正部10以及背光源控制部40。具体而言，发光强度决定部100通过进行2个阶段的发光强度计算处理，来决定各光源51的发光强度。发光强度决定部100包括用于分别进行上述2个阶段的发光强度计算处理的小区域发光强度计算部110以及光源发光强度计算部120。

小区域发光强度计算部110根据所输入的影像信号来计算出对各小区域分配的发光强度。此处，小区域是指将液晶面板30的显示区域在空间上分割而得到的区域。另一方面，作为针对小区域的用语，而在本申请说明书中使用了照明区域这样的用语。照明区域是指，各光源51对液晶面板30进行照明的区域。另外，此处所称的“进行照明”是指“专门进行照明”程度的意思。即，某照明区域的一部分也可以通过来自与其他照明区域对应的光源51的照明光来进行照明。换言之，照明区域是按照光源51的空间性的配置，假想地分割液晶面板30的显示区域而得到的区域。于是，上述小区域是与照明区域相比更细小地分割液晶面板30的显示区域而得到的区域。

例如，在图4中，与各光源51对应的照明区域401(用黑圆表示中心)是按照各光源51的空间性配置，通过照明区域边界402(用实线表示)假想地分割液晶面板30的显示区域而得到的区域。于是，小区域403(例如，用斜线涂满区域表示)是通过小区域边界404(用虚线表示)与上述照明区域401相比将液晶面板30的显示区域更细小地分割而得到的区域。

小区域发光强度计算部110根据与该小区域对应的计算区域的影像信号来计算出该小区域的发光强度。此处，计算区域既可以是与小区域相同的区域，也可以是包括小区域的一部分但不包括其他部分的区域，也可以是包括小区域整体以及其他周边区域的区域。另外，计算区域的决定手法也可以在多个小区域之间不同。换言之，计算区域是用于计算小区域的发光强度的任意区域。

以下，使用图5，对小区域发光强度计算部110的一个例子进行说明。图5的小区域发光强度计算部110包括最大值计算部111以及伽玛变换部112。

最大值计算部111计算出与各小区域对应的计算区域内的影像信号的最大值。即，最大值计算部111计算出计算区域内的最大影像信号值。最大值计算部111将最大影像信号值输入到伽玛变换部112。

伽玛变换部112对来自最大值计算部111的最大影像信号值实施伽玛变换。具体而言，伽玛变换部112进行用于将影像信号值变换为相对亮度的伽玛变换。例如，如果影像信号值的可变化区域是0以上255以下(8比特值)，则伽玛变换部112按照下式(1)进行伽玛变换。

$L=(1-\mathrm{\α}){\left(\frac{S}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}}+\mathrm{\α}---\left(1\right)$

在式(1)中，α以及γ表示常数，S表示影像信号值(在本例子中，来自最大值计算部111的最大影像信号值)，L表示相对亮度。另外，通常，设定为α＝0.0、γ＝2.2，但α以及γ不限于这些值。另外，作为伽玛变换部112的硬件结构，既可以是组合乘法器等在实际上进行式(1)的运算的方式，也可以是利用可以检索与影像信号值S对应的相对亮度L的查找表(LUT)的方式。伽玛变换部112将相对亮度L作为对小区域分配的发光强度而输入到光源发光强度计算部120。

根据图5的小区域发光强度计算部110，根据与各小区域对应的计算区域内的最大影像信号值，来计算出对各小区域分配的发光强度。

但是，小区域发光强度计算部110也可以是可以计算对各小区域分配的发光强度的任意的结构。例如，小区域发光强度计算部110也可以置换为图6所示的小区域发光强度计算部210以及图7所示的小区域发光强度计算部310。

图6的小区域发光强度计算部210具有RGB最大值计算部211、伽玛变换部212、平均值计算部213以及乘法部214。

RGB最大值计算部211在输入影像信号的各像素中，计算出RGB信号值(R(红)信号值、G(绿)信号值以及B(蓝)信号值)的最大值(以下，简称为RGB最大值)。即，最大值计算部111计算出构成计算区域的各像素的RGB最大值。最大值计算部111将构成计算区域的各像素的RGB最大值输入到伽玛变换部212。

伽玛变换部212对来自RGB最大值计算部211的各RGB最大值实施伽玛变换。具体而言，伽玛变换部212进行用于将各RGB最大值变换为相对亮度的伽玛变换。例如，伽玛变换部212进行与上述伽玛变换部112相同或者类似的伽玛变换。伽玛变换部212将变换为相对亮度的各RGB最大值(以下，简称为最大RGB亮度)输入到平均值计算部213。

平均值计算部213计算出来自伽玛变换部212的各最大RGB亮度的平均值(以下，简称为平均相对亮度)。例如，平均值计算部213通过用构成计算区域的像素数除最大RGB亮度的总和，而计算出平均相对亮度。平均值计算部213将平均相对亮度输入到乘法部214。

乘法部214对平均相对亮度乘上规定的常数而计算出对小区域分配的发光强度。另外，乘法部214的硬件结构既可以是通过乘法器等在实际上进行常数乘法的方式，也可以是利用可以检索与平均相对亮度对应的发光强度的LUT的方式。乘法部214将对小区域分配的发光强度输入到光源发光强度计算部120。

根据图6的小区域发光强度计算部210，根据与各小区域对应的计算区域中的各像素的最大RGB亮度的平均值，计算出对各小区域分配的发光强度。

图7的小区域发光强度计算部310具有最大值/最小值计算部311、第1伽玛变换部312、中心值计算部313、乘法部314以及第2伽玛变换部315。

最大值/最小值计算部311分别计算出与各小区域对应的计算区域的影像信号的最大值以及最小值。即，最大值/最小值计算部311分别计算出计算区域内的最大影像信号值以及最小影像信号值。最大值/最小值计算部311将计算区域内的最大影像信号值以及最小影像信号值输入到第1伽玛变换部312。

第1伽玛变换部312对来自最大值/最小值计算部311的最大影像信号值以及最小影像信号值，分别实施伽玛变换。具体而言，第1伽玛变换部312进行用于将影像信号值变换为相对明亮度的伽玛变换。例如，第1伽玛变换部312在设定为α＝0.0、γ＝2.2/3.0之后，按照式(1)来进行伽玛变换。第1伽玛变换部312将最大影像信号值的变换结果即相对明亮度(以下，简称为最大明亮度)以及最小影像信号值的变换结果即相对明亮度(以下，简称为最小明亮度)输入到中心值计算部313。

中心值计算部313计算出来自第1伽玛变换部312的最大明亮度以及最小明亮度之间的中心值。该中心值相当于计算区域内的明亮度的中心值。例如，中心值计算部313计算出最大明亮度以及最小明亮度的平均值而作为中心值。中心值计算部313将中心值输入到乘法部314。

乘法部314对来自中心值计算部313的中心值乘上规定的常数。乘法部314将该乘法结果(以下，简称为明亮度调制率)输入到第2伽玛变换部315。

第2伽玛变换部315对来自乘法部314的明亮度调制率实施伽玛变换。具体而言，第2伽玛变换部315进行用于将明亮度调制率变换为相对亮度的伽玛变换。例如，第2伽玛变换部315按照下式(2)来进行伽玛变换。

L＝(1-α)·L^*γ+α        (2)

在式(2)中，α以及γ表示常数，L表示相对亮度，L*表示明亮度调制率。另外，通常，设定为α＝0.0、γ＝3.0，但α以及γ不限于这些值。另外，作为第2伽玛变换部315的硬件结构，既可以是组合乘法器等在实际上进行上式(2)的运算的方式，也可以是利用可以检索与明亮度调制率L*对应的相对亮度L的LUT的方式。第2伽玛变换部315将相对亮度L作为对小区域分配的发光强度而输入到光源发光强度计算部120。

根据图7的小区域发光强度计算部310，根据与各小区域对应的计算区域内的明亮度的最大值以及最小值之间的中心值，计算出对各小区域分配的发光强度。

光源发光强度计算部120根据各照明区域与其附近的多个小区域之间的位置关系，组合对该多个小区域分配的多个发光强度而进行运算，计算出对各光源51分配的发光强度。光源发光强度计算部120将对各光源51分配的发光强度输入到信号校正部10以及背光源控制部40。

例如，光源发光强度计算部120也可以根据各照明区域与其附近的多个小区域之间的位置关系(例如距照明区域中心的距离)，对该多个小区域的发光强度分配权重系数，进行加权平均，从而计算出各光源51的发光强度。图8示出权重系数的分配方式的一个例子。光源发光强度计算部120对中心501附近的范围502中包含的小区域的发光强度分别分配权重系数，作为其加权平均，而计算出与该中心501的照明区域对应的光源51的发光强度。另外，在图8中，小区域是指用虚线分割的区域503等。此处，权重系数也可以在包含于范围502中的小区域之间不同。例如，优选为如图9所示随着远离照明区域的中心而逐渐变小那样的权重系数的分布。另外，如果关于照明区域的中心，使权重系数的分布成为对称，则可以关于多个小区域，使权重系数的乘法共用化，所以可以削减后述加权平均的运算开销。另外，例如，也优选将高斯滤波器那样的具有低通型的频率特性的低通型滤波系数作为权重系数。如果将低通型滤波系数利用为权重系数，则可以使光源51的发光强度更平滑地变化，所以可以缓和当使亮点等在邻接的照明区域之间移动的情况下易于产生的急剧的亮度变动。

光源发光强度计算部120例如按照下式(3)，计算出作为各光源51的发光强度的加权平均。

$L_C(x,y)$

$=\frac{\underset{\mathrm{\Δy}=-r_y}{\overset{r_y}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{\Δx}=-r_x}{\overset{r_x}{\mathrm{\Σ}}}\{w(\mathrm{\Δx},\mathrm{\Δy})\·L_F(x+\mathrm{\Δx},y+\mathrm{\Δy})\}}{\underset{\mathrm{\Δy}=-r_y}{\overset{r_y}{\mathrm{\Σ}}}\underset{\mathrm{\Δx}=-r_x}{\overset{r_x}{\mathrm{\Σ}}}w(\mathrm{\Δx},\mathrm{\Δy})}---\left(3\right)$

在式(3)中，Lc(x，y)表示与坐标(x，y)对应的光源51的发光强度，w(Δx，Δy)表示相对坐标(Δx，Δy)处的权重系数的分布值，L_F(x+Δx，y+Δy)表示与坐标(x+Δx，y+Δy)对应的小区域的发光强度，r_x以及r_y表示权重系数的分配表(在本例子中指定了矩形形状的范围，但不限于此)的半径。

另外，光源发光强度计算部120也可以通过其他手法计算出各光源51的发光强度。例如，光源发光强度计算部120将权重系数用作空间滤波系数，对各小区域的发光强度实施空间滤波处理。然后，光源发光强度计算部120根据空间滤波处理完毕后的各小区域的发光强度与照明区域之间的位置关系，进行插值处理(例如线性插值处理)，而计算出各光源51的发光强度。根据这样的基于插值处理的计算手法，仅对各小区域的发光强度分配一定的权重系数，就能得到与上述基于加权平均的计算手法相同的计算结果。例如，在应用上述基于加权平均的计算手法的情况下，有可能引起对某小区域的发光强度分配的权重系数关于多个照明区域分别不同的情况，但在应用该基于插值处理的计算手法的情况下，可以对各小区域的发光强度分配关于多个照明区域共用的权重系数。

信号校正部10根据来自发光强度决定部100的各光源51的发光强度，对所输入的影像信号中的各像素的光透射率(亮度)进行校正。具体而言，信号校正部10按照构成液晶面板30的显示区域的像素单位，对影像信号的光透射率进行校正。信号校正部10将反映出针对光透射率的校正的影像信号(以下，简称为已校正影像信号)输入到液晶控制部20。

以下，使用图11，对信号校正部10的一个例子进行说明。图11的信号校正部10具有亮度分布计算部11、伽玛变换部12、除法部13以及伽玛校正部14。

亮度分布计算部11根据来自发光强度决定部100的各光源51的发光强度，计算出液晶面板30的显示区域中的亮度分布的预测值。即，亮度分布计算部11在按照由发光强度决定部100决定的发光强度使各光源51点亮了时，计算出在液晶面板30的显示区域中产生的亮度分布。亮度分布计算部11将所计算出的亮度分布输入到除法部13。以下，对亮度分布的计算手法的一个例子进行说明。

由现实的硬件结构决定各光源51的发光分布。于是，通过各光源51的点亮而入射到液晶面板30的背面的照明光的强度分布基于各光源51的发光分布。以后，有时将照明光的强度分布称为背光源亮度或者光源51的亮度。在图12中，示出了单一光源51的亮度分布的一个例子。该亮度分布关于与光源51对应的照明区域的中心是对称的，随着远离该照明区域的中心而减少。例如通过下式(4)来表示基于来自单一光源的照明光的背光源亮度。

L_BL(x′_n，y′_n)＝L_SET，n·L_P，n(x′_n，y′_n)       (4)

在式(4)中，L_SET，n表示第n个光源(n是任意的整数，是用于唯一地识别光源51的方便的编号(在以后的说明中，是1至光源的总数N的连续整数中的某1个))的发光强度，L_P，n(x_n’，y_n’)表示距与第n个光源对应的照明区域的中心的相对坐标(x_n’，y_n’)处的亮度分布值，L_BL(x_n’，y_n’)表示相对坐标(x_n’，y_n’)处的基于来自第n个光源的照明光的背光源亮度。另外，相对坐标处的亮度分布值既可以通过对近似光源51的亮度分布的任意的函数代入相对坐标(或者距离)而计算出，也可以通过利用可以检索与相对坐标(或者距离)对应的亮度分布值的LUT来导出。

另外，实际上，有可能在来自多个光源51的照明光之间产生叠加，所以通过下式(5)来表示液晶面板30的显示区域中的坐标(x，y)处的背光源亮度L_BL(x，y)。

$L_{\mathrm{BL}}(x,y)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\{L_{\mathrm{SET},n}\·L_{P,n}(x-x_{0,n},y-y_{0,n})\}---\left(5\right)$

在式(5)中，坐标(x_0，n，y_0，n)表示与第n个光源对应的照明区域的中心位置的在液晶面板30的显示区域上的坐标。另外，在式(5)中将所有光源51作为背光源亮度的计算对象，但也可以考虑光源51的亮度分布而间拔出计算对象的一部分。例如，从坐标(x，y)处的背光源亮度的计算对象中，除去与大幅远离该坐标(x，y)的照明区域对应的光源51。

伽玛变换部12对所输入的影像信号(RGB形式)实施伽玛变换。具体而言，伽玛变换部12进行用于将包含在影像信号中的R信号值、G信号值以及B信号值分别变换为光透射率的伽玛变换。例如，如果影像信号值的可变化区域是0以上255以下(8比特值)，则伽玛变换部12按照下式(6)来进行伽玛变换。

$\left\{\begin{array}{c}{T}_R=(1-{\mathrm{\α}}_3){\left(\frac{S_R}{255}\right)}^{{\mathrm{\γ}}_3}+{\mathrm{\α}}_3\\ T_G=(1-{\mathrm{\α}}_3){\left(\frac{S_G}{255}\right)}^{{\mathrm{\γ}}_3}+{\mathrm{\α}}_3\\ T_B=(1-{\mathrm{\α}}_3){\left(\frac{S_B}{255}\right)}^{{\mathrm{\γ}}_3}+{\mathrm{\α}}_3\end{array}\right.---\left(6\right)$

在式(6)中，α₃以及γ₃表示常数，S_R、S_G以及S_B分别表示包含在影像信号中的R信号值、G信号值以及B信号值，T_R、T_G以及T_B分别表示各颜色(RGB)的光透射率。另外，通常，设定为α₃＝0.0、γ₃＝2.2，但α₃以及γ₃不限于这些值。伽玛变换部12将各像素的光透射率输入到除法部13。

除法部13将液晶面板30的显示区域的各像素的光透射率除以该像素中的亮度分布值。除法部13将除法结果即光透射率(以下，简称为已校正光透射率)输入到伽玛校正部14。另外，除法部13也可以利用可以根据光透射率以及亮度分布值来检索出对应的已校正光透射率的LUT。

伽玛校正部14对来自除法部13的已校正光透射率实施伽玛校正。具体而言，伽玛校正部14进行用于将光透射率再次变换为影像信号值(RGB形式)的伽玛校正。例如，如果影像信号值的可变化区域是0以上255以下(8比特值)，则伽玛校正部14按照下式(7)来进行伽玛校正。

$\left\{\begin{array}{c}{S}_R^{\′}=255\×{\left(\frac{T_R^{\′}-{\mathrm{\α}}_4}{1-{\mathrm{\α}}_4}\right)}^{\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_4}}\\ S_G^{\′}=255\×{\left(\frac{T_G^{\′}-{\mathrm{\α}}_4}{1-{\mathrm{\α}}_4}\right)}^{\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_4}}\\ S_B^{\′}=255\×{\left(\frac{T_B^{\′}-{\mathrm{\α}}_4}{1-{\mathrm{\α}}_4}\right)}^{\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_4}}\end{array}\right.---\left(7\right)$

在式(7)中，α₄以及γ₄表示常数，T_R’、T_G’以及T_B’分别表示各颜色(RGB)的已校正光透射率，S_R’、S_G’以及S_B’分别表示R信号值、G信号值以及B信号值。伽玛校正部14将S_R’、S_G’以及S_B’作为已校正影像信号而输入到液晶控制部20。另外，通常，为了显示对所输入的影像信号忠实的影像，作为α₄设定了液晶面板30的最小光透射率，作为γ₄设定了液晶面板30的伽玛值，但α₄以及γ₄不限于这些值。另外，由伽玛校正部14进行的伽玛校正既可以是基于式(7)的变换方式，也可以代替为既存或者将来的变换方式。例如，伽玛校正部14也可以将与液晶面板30的伽玛变换表对应的逆变换作为伽玛校正而进行。另外，伽玛校正部14的硬件结构既可以是经由通过乘法器等进行的运算来实现伽玛校正的方式，也可以是利用适当的LUT来实现伽玛校正的方式。

液晶控制部20根据来自信号校正部10的已校正影像信号，对液晶面板30进行控制。具体而言，液晶控制部20为了使与已校正影像信号相应的影像显示于液晶面板30的显示区域中，按照像素单位对液晶面板30的光透射率进行控制。

液晶面板30具备由多个像素构成的显示区域，在该显示区域中显示影像。具体而言，液晶面板30通过按照由液晶控制部20控制的光透射率，对来自背光源50的照明光进行调制，来显示期望的影像。

以下，使用图13，对液晶控制部20以及液晶面板30的一个例子进行说明。

在图13的例子中，液晶面板30是所谓有源矩阵型。液晶面板30具备阵列基板31。在阵列基板31上，隔着绝缘膜(未图示)配置了在垂直方向上排列的多条信号线38和在与它们交差而在水平方向上排列的多条扫描线39。在信号线38以及扫描线39的交差区域中，分别形成有像素32。像素32具有由薄膜晶体管(TFT)构成的开关元件33、像素电极34、液晶层35、相对电极36以及辅助电容37。另外，在所有像素32中，相对电极36是共同的电极。

开关元件33是由液晶控制部20控制的图像写入用的开关元件。开关元件33的栅极端子与多条扫描线39中的某1条连接，开关元件33的源极端子与多条信号线38中的某1条连接。另外，由包括该开关元件33的像素32的坐标(垂直方向位置以及水平方向位置)，决定开关元件33的栅极端子以及源极端子连接到哪条扫描线39以及信号线38。另外，开关元件33的漏极端子与包括该开关元件33的像素32中的像素电极34和辅助电容37的一端并联连接。另外，各辅助电容37的另一端被接地。

各像素电极34形成在阵列基板31上。另一方面，各相对电极36与像素电极34以电方式相面对，并形成在与阵列基板31不同的相对基板(未图示)上。从未图示的相对电压产生电路向各相对电极36施加规定的相对电压。在像素电极34以及相对电极36之间，保持液晶层35，通过设置在阵列基板31以及相对基板的周围的密封件(未图示)进行密封。用作液晶层35的液晶材料也可以是任意的液晶材料，但例如优选为强介电性液晶、OCB(Optically Compensated Bend，光学补偿弯曲)模式的液晶等。

在图13的例子中，液晶控制部20具有连接了各信号线38的一端的信号线驱动电路21以及连接了各扫描线39的一端的扫描线驱动电路22。信号线驱动电路21对经由各信号线38施加到各开关元件33的源极端子的电压进行控制。另外，扫描线驱动电路22对经由各扫描线39施加到各开关元件33的栅极端子的电压进行控制。

信号线驱动电路21例如由模拟开关、移位寄存器、采样保持电路以及视频总线等构成。从未图示的显示比率控制部向信号线驱动电路21，作为控制信号而输入水平起动信号以及水平时钟信号，并且输入影像信号(在本实施方式的影像显示装置中，已校正影像信号)。

扫描线驱动电路22例如由移位寄存器、电平转换器以及缓冲器电路等构成。从显示比率控制部向扫描线驱动电路22，作为控制信号而输入垂直起动信号以及垂直时钟信号。扫描线驱动电路22根据控制信号，对各扫描线39输出行选择信号。

如以上说明，本实施方式的影像显示装置根据对分割成比与各光源对应的照明区域更细小的小区域分配的发光强度，来决定包含在背光源中的多个光源的发光强度。因此，根据本实施方式的影像显示装置，可以反映比照明区域更细小的小区域单位下的影像信号的变动而使各光源的发光强度阶段性地变化，所以可以抑制在各照明区域中产生不自然的亮度变动。

以下，使用图10A以及图10B，对通过本实施方式的影像显示装置得到的各光源51的发光强度决定处理的效果进行补充说明。图10A概念性地示出了根据5个帧(帧#24、#32、#40、#48、#56)的输入影像信号通过3种手法来决定了各光源的发光强度的情况下的、各光源的点亮图案的样子。在图10A中，输入影像是在大致垂直方向上移动的烟花的影像。另外，图10B示出了上述烟花的轨迹剖面中的图10A的输入影像以及各点亮图案的亮度分布。

在点亮图案1中，根据与光源的空间性配置对应地假想地分割液晶面板的显示区域而得到的区域(相当于上述照明区域)中包含的影像信号，决定各光源的发光强度。如从图10A以及图10B可知，点亮图案1无法充分地追踪烟花的移动。具体而言，尽管烟花的位置不同，但帧#24以及#32中的上述轨迹剖面的亮度分布一致，在帧#48以及帧#56中也相同。另外，在帧#32以及#40之间、与帧#40以及#48之间，分别产生了急剧的亮度变动。因此，在通过点亮图案1显示了输入影像的情况下，使观察者察觉到不自然(不连续)的亮度变动。

在点亮图案2中，对通过与点亮图案1同样的手法而得到的各光源的发光强度实施低通型的空间滤波处理，从而决定各光源的发光强度。如从图10A以及图10B可知，点亮图案2与点亮图案1相比，在各帧中亮度分布的空间性间隔(不均匀)被缓和。即，根据点亮图案2，与点亮图案1相比，可能说难以引起在各帧中单一的照明区域与其周围的照明区域相比呈现非常高的亮度那样的事态。但是，点亮图案2没有消除无法充分地追踪烟花的移动这样的点亮图案1中的根本性的问题(分别参照帧#24以及#32、帧#48以及#56)。

在点亮图案3中，根据本实施方式的影像显示装置中的发光强度决定处理，来决定各光源的发光强度。如从图10A以及图10B可知，点亮图案3与点亮图案1以及2相比，可以说追踪了烟花的移动。在点亮图案3中，从帧#24到#56，各照明区域的亮度平滑地(阶段性地)变化。例如，在点亮图案1以及2中，帧#32的点亮图案与帧#24的点亮图案相同，但在点亮图案3中，帧#32的点亮图案成为帧#24以及#40之间的中间的图案。另外，在点亮图案1以及2中，帧#48的点亮图案与帧#56的点亮图案相同，但在点亮图案3中，帧#48的点亮图案成为帧#40以及#56之间的中间的图案。即，根据点亮图案3，各照明区域的亮度追踪烟花的移动而平滑地变动，所以难以对观察者造成与亮度变动相伴的不适感。

另外，本实施方式的影像显示装置通过进行2个阶段的发光强度计算处理，决定了各光源的发光强度。但是，还可以省略第1个阶段的发光强度计算处理。即，不使用小区域以及与其对应的计算区域这样的概念，而根据照明区域与多个像素之间的位置关系，例如使用权重系数来组合该多个像素的影像信号值进行运算，从而可以计算出各光源的发光强度。但是，这样的变形根据运算开销的观点来看，并不是优选的。第2个阶段的发光强度计算处理与第1个阶段的发光强度计算处理相比，运算开销更高，如果计算对象扩大，则运算开销将增大。鉴于此，第1个阶段的发光强度计算处理起到将第2个阶段的发光强度计算处理的计算对象从像素单位压缩为小区域单位的作用。即，通过进行第1个阶段的发光强度计算处理，可以削减用于决定各光源的发光强度的运算开销。

(第2实施方式)

在上述第1实施方式的影像显示装置中，未言及包含在背光源50中的多个光源51的发光颜色(分光特性)。但只要各光源51的发光颜色是单一(例如伪白色)，则可以直接地应用上述第1实施方式。另一方面，如果各光源51的发光颜色是多个(例如，RGB(红蓝绿))，则优选如下所述部分地修改上述第1实施方式来进行应用。

发光强度决定部100优选针对各光源51的每个发光颜色，决定发光强度。例如，如果影像信号是RGB形式且各光源51的发光颜色也是RGB，则发光强度决定部100根据影像信号的R信号值，来决定红色光源的发光强度，根据G信号值，来决定绿色光源的发光强度，根据B信号值，来决定蓝色光源的发光强度。这样，如果影像信号的构成颜色与各光源51的发光颜色一致，则发光强度决定部100根据影像信号的各颜色的信号值，来决定各光源51的每个发光颜色的发光强度即可。另一方面，如果影像信号的构成颜色与各光源51的发光颜色不一致，则发光强度决定部100在将影像信号表示的颜色变换为各光源51的多个发光颜色的组合之后，决定各光源51的每个发光颜色的发光强度即可。

如以上说明，本实施方式的影像显示装置根据对分割成比与各光源对应的照明区域更细小的小区域分配的发光强度，针对每个发光颜色，决定包含在背光源中的多个光源的发光强度。因此，根据本实施方式的影像显示装置，在利用具有多个发光颜色的光源的情况下，也可以抑制在各照明区域中产生不自然的亮度变动。

另外，本发明不限于上述各实施方式，而可以在实施阶段中在不脱离其要旨的范围内将构成要素变形而具体化。另外，可以通过适宜地组合上述各实施方式公开的多个构成要素来形成各种发明。另外，例如，还可以考虑从各实施方式示出的所有构成要素中删除几个构成要素来构成。进而，也可以适宜地组合不同的实施方式中记载的构成要素。

Claims (6)

1.一种影像显示装置，其特征在于，具备：

多个光源，以能够个别控制的第1发光强度进行点亮；

液晶面板，对来自上述多个光源的照明光进行调制而能够使影像以像素为单位显示在显示区域中；

第1计算部，根据小区域的影像信号，计算出对上述小区域分别分配的第2发光强度，该小区域是在空间上以与照明区域相比更细小并且与上述像素相比更粗的方式分割上述显示区域而得到的区域，该照明区域是与上述多个光源的空间性配置对应地假想地分割上述显示区域而得到的区域；

第2计算部，根据上述照明区域与多个上述小区域之间的位置关系，组合对该多个小区域分配的多个上述第2发光强度来进行运算，计算出对上述多个光源分别分配的上述第1发光强度；以及

控制部，按照上述第1发光强度，使上述多个光源分别点亮。

2.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：

上述第2计算部使用根据上述照明区域与上述多个小区域的位置关系而提供的权重系数，根据多个上述第2发光强度的加权平均，计算出上述第1发光强度。

3.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于：

上述权重系数随着从上述照明区域的中心到上述小区域的空间性距离变大而变小。

4.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于：

上述第1计算部根据与上述小区域分别对应的计算区域中包含的多个影像信号的最大值，分别计算出多个上述第2发光强度。

5.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于：

上述第1计算部根据与上述小区域分别对应的计算区域中包含的多个影像信号中的明亮度的最大值以及最小值之间的中心值，分别计算出多个上述第2发光强度。

6.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于：

上述第1计算部根据上述小区域各自中包含的多个影像信号中的亮度的平均值，分别计算出上述第2发光强度。

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