CN102385838B - 影像显示装置以及信息处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不依赖于显示面板上的位置而以期望的明亮度显示的影像显示装置以及信息处理装置。包括液晶面板、背光源、代表值计算部、参照部、乘法部、以及决定部。液晶面板在显示区域中显示影像。背光源具有多个对虚拟地分割显示区域而成的照明区域进行照明的光源。代表值计算部根据虚拟地分割显示区域而成的小区域、且比照明区域小的小区域内的像素的相对亮度值，针对每个小区域计算这些相对亮度值的代表值。参照部根据预先保持的光源的多个点亮图案数据，针对每个小区域参照与显示区域内的小区域的位置对应的光源的点亮图案数据。乘法部针对每个小区域，对参照部参照了的点亮图案数据，乘以代表值计算部计算出的代表值。决定部根据针对与光源对应的多个小区域由乘法部计算出的乘法结果的最大值，决定光源的发光强度。

Description

影像显示装置以及信息处理装置

相关申请的交叉引用

本申请以2010年9月6日提交的在先的日本专利申请2010-199264号为基础并要求其为优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请的实施例涉及影像显示装置以及信息处理装置。

背景技术

以往，在液晶显示装置中，以显示动态范围扩大、低功耗化等为目的，进行将画面分割成多个区域的背光源的亮度控制。例如，根据各区域内的影像信号的代表值来决定各区域的背光源的第1亮度，对所决定的第1亮度实施预先决定了权重系数的线性空间滤波，从而决定各区域的背光源的第2亮度。

发明内容

但是，在例如如边缘发光方式那样，使用了单一光源的发光亮度分布是各向异性那样的光源的液晶显示装置中，存在即使是针对同一明亮度的阴影的显示，根据画面内的该阴影的位置所显示的明亮度大幅变化这样的问题。

本实施方式是考虑上述情况而完成的，其目的在于提供一种影像显示装置以及信息处理装置，不依赖于显示面板上的位置而按照期望的明亮度来显示。

根据实施方式，影像显示装置具备液晶面板、背光源、代表值计算部、参照部、乘法部、以及决定部。液晶面板在显示区域中显示影像。背光源具有多个对虚拟地分割显示区域而得到的照明区域进行照明的光源。代表值计算部根据虚拟地分割显示区域而成的小区域、且比照明区域小的小区域内的像素的相对亮度值，针对每个小区域计算这些相对亮度值的代表值。参照部根据预先保持的光源的多个点亮图案数据，针对每个小区域参照与显示区域内的小区域的位置对应的光源的点亮图案数据。乘法部针对每个小区域，对参照部参照了的点亮图案数据乘以代表值计算部计算出的代表值。决定部根据针对与光源对应的多个小区域由乘法部计算出的乘法结果的最大值，决定光源的发光强度。

另外，根据实施方式，信息处理装置在比与光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割显示区域而得到的各小区域内计算输入影像信号的代表值，并针对每个小区域计算各光源的发光亮度时，参照根据光源的照明区域和小区域的相对位置预先设定的点亮图案数据。

根据上述结构的影像显示装置或者信息处理装置，能够不依赖于显示面板上的位置而按照期望的明亮度来显示。

附图说明

图1是实施方式的影像显示装置的框图。

图2是示出图1的背光源中的光源的配置例的图。

图3是图1的发光强度计算部(信息处理装置)的框图。

图4是图1的发光强度计算部的与图3不同的框图。

图5是示出与图2对应的显示区域的分割例的图。

图6是示出将图5所示的几个分割例所示的显示区域分割成小区域的例子的图。

图7是用于说明图3的参照部的动作的图。

图8是用于说明图3的乘法部的动作的图。

图9是用于说明图3的决定部的动作的图。

图10是用于说明点亮图案数据的重复性的图。

图11是用于说明显示区域端处的点亮图案的处理方法的图。

图12是示出向在显示区域的上下配置了光源的边缘发光式的应用例的图。

图13是示出图12中的显示区域、小区域以及光源的图。

图14是示出边缘发光式下的发光亮度分布的一个例子的图。

图15是示出通过以往的影像显示装置显示的典型的显示例的图。

图16是示出通过实施方式的影像显示装置显示的与图15对应的显示例的图。

图17是图1的信号校正部102的框图。

图18是示出图1的背光源中包含的光源的亮度分布的一个例子的图。

图19是图1的液晶面板的框图。

图20是第3实施方式的发光强度计算部的框图。

图21是第4实施方式的发光强度计算部的框图。

图22是用于说明图21的合成部的动作的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明实施方式的影像显示装置以及信息处理装置。另外，在以下的实施方式中，附加了同一编号的部分进行同样的动作，省略重复的说明。

(第1实施方式)

参照图1至图19，说明第1实施方式的影像显示装置。

<影像显示装置>

参照图1说明本实施方式的影像显示装置。本实施方式的影像显示装置具备发光强度计算部101、信号校正部102、背光源控制部103、背光源105、液晶控制部104、以及矩阵状地排列了多个像素的液晶面板106。另外，有时也将发光强度计算部称为信息处理装置。

发光强度计算部101根据1帧的影像信号，计算适合于显示的背光源105的发光强度。

信号校正部102根据所计算出的背光源105的发光强度，校正上述影像信号中的各像素的亮度(光透射率)，将校正后的影像信号输出到液晶控制部104。

背光源控制部103按照由发光强度计算部101计算出的发光强度来控制背光源105的点亮(发光)。

背光源105通过背光源控制部103的控制而点亮。

液晶控制部104根据由信号校正部102校正后的影像信号来控制液晶面板106。

液晶面板106根据液晶控制部104的控制使来自背光源105的透射光量变化。即，液晶面板106通过调制背光源105的发光来进行图像显示。

以下详述各部的结构以及动作。

<背光源>

背光源105具有多个光源。这些光源通过背光源控制部103的控制独立地强弱地点亮，从背面对液晶面板106进行照明。

图2的(a-1)、(a-2)、(a-3)、(b-1)、(b-2)、(b-3)示出该背光源105的一个具体例的结构。如图2的(a-1)、(a-2)、(a-3)、(b-1)、(b-2)、(b-3)所示，背光源105具备至少1个以上的光源201、202。光源的配置既可以是如图2的(a-1)、(a-2)、(a-3)所示在液晶面板106背面配置光源201的正下方式，也可以是如图2的(b-1)、(b-2)、(b-3)所示在液晶面板106侧面配置光源202并通过用未图示的导光板、反射器向液晶面板106背面导入光而从背面对液晶面板106进行照明的边缘发光式。

在图2中，各光源201、202由单一的发光元件构成，但光源201、202既可以由单一的发光元件构成，也可以构成为沿着与液晶面板106平行的面配置多个发光元件。

发光元件优选LED、冷阴极管、热阴极管等。特别地，LED的最大可发光亮度和最小可发光亮度的幅度宽、且能够实现高动态范围中的发光控制，所以优选用作发光元件。光源201、202能够通过背光源控制部103控制发光强度(发光亮度)以及发光定时。

<背光源控制部>

背光源控制部103根据由发光强度计算部101计算出的各光源的发光强度使构成背光源105的各光源强弱地点亮。背光源控制部103能够独立地控制构成背光源105的各光源的发光强度(发光亮度)以及发光定时。

<发光强度计算部>

发光强度计算部101根据影像信号计算适合于显示的各光源的发光强度。参照图3说明发光强度计算部101。

发光强度计算部101包括伽玛变换部301、代表值计算部302、查找表303、参照部304、乘法部305以及决定部306。

伽玛变换部301将所输入的影像信号通过伽玛变换变换为相对亮度。如果影像信号是[0，255]的范围的信号，则例如用式(1)来表示该伽玛变换。

L＝(S/255)γ    (1)

此处，S是信号值、L是相对亮度值。γ优选为与液晶面板106的伽玛值相符合，是γ＝2.2左右的值。这些变换既可以使用乘法器等直接地计算，也可以使用查找表来计算。

与其不同地，发光强度计算部101也可以如图4所示，在决定部306的后级配置伽玛变换部301。该情况下的伽玛变换部301对由决定部306计算出的各光源的发光强度实施与式(1)同样的变换，作为发光强度计算部400的输出值。

或者，伽玛变换部301无需包含在发光强度计算部101、400中，而还可以配置在发光强度计算部101的外部(前级或者后级)。

代表值计算部302根据比与利用各光源的各照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割了的各小区域内的多个像素的相对亮度值，计算这些相对亮度值的代表值。代表值例如是最大值。可由代表值计算部302计算的其他代表值，例如是小区域内的多个像素的相对亮度值的平均值的常数倍的值、小区域内的多个像素的相对亮度值的最大值与最小值的平均值的常数倍的值、或者通过这些代表值计算方式的组合的计算方式而计算出的值等。

此处，图5示出本实施方式中的与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割的例子。在图5中，虚线示出与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割的例子。图5的(a-1)、(a-2)、(a-3)、(b-1)、(b-2)、(b-3)分别是与图2的(a-1)、(a-2)、(a-3)、(b-1)、(b-2)、(b-3)的背光源105的结构对应的与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割的例子。

图6示出本实施方式中的将显示区域分割为小区域的例子。在图6中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示将显示区域分割为小区域的例子。

图6(a-1)示出与图5(a-1)对应的将显示区域分割为小区域的例子。在图6(a-1)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示将显示区域分割为小区域的例子。图6(a-1)示出按照通过图5(a-1)的照明区域的配置而得到的显示区域的分割的横2倍、纵2倍的密度将显示区域分割成小区域的例子。

图6(a-2)示出与图5(a-1)对应的将显示区域分割为小区域的另一例子。在图6(a-2)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，点虚线表示将显示区域分割为小区域的例子。图6(a-2)也示出按照通过图5(a-1)的照明区域的配置而得到的显示区域的分割的横2倍、纵2倍的密度，将显示区域分割成小区域的例子。在图6(a-1)中，描绘出了：在显示区域向小区域的分割中，进一步细致地分割通过照明区域的配置而得到的显示区域的分割，但如图6(a-2)可知，显示区域向小区域的分割，不限于这样的分割。

图6(b)示出与图5(a-2)对应的显示区域向小区域的分割的例子。在图6(b)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示显示区域向小区域的分割的例子。在图6(a-1)中，描绘出了：在显示区域向小区域的分割中，按照通过照明区域的配置而得到的显示区域的分割的纵横整数倍的密度来分割了显示区域，但根据图6(b)也可知，显示区域向小区域的分割，不限于这样的分割。

图6(c)示出与图5(b-1)对应的显示区域向小区域的分割的例子。在图6(c)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示显示区域向小区域的分割的例子。在图6(a-1)中，描绘出了：在显示区域向小区域的分割中，按照通过照明区域的配置而得到的显示区域的分割的纵横等倍的密度来分割了显示区域，但根据图6(c)也可知，显示区域向小区域的分割，不限于这样的分割。

代表值计算部302对各小区域，在与该小区域对应的空间范围内，根据多个像素的相对亮度值，计算这些相对亮度值中的代表值。另外，在代表值计算部302中成为针对各小区域的代表值的计算对象的空间范围，只要是在各小区域中大略一致的空间范围即可，既可以是比各小区域更大的空间范围也可以是更小的空间范围。另外，在代表值计算部302中成为针对各小区域的代表值的计算对象的空间范围的少量的变化不会对本实施方式的主要的效果造成影响。

参照部304针对各小区域，参照预先保持的光源的点亮图案数据。点亮图案数据储存在例如查找表(LUT)303中。在点亮图案数据中，保持有成为各光源的基准的发光强度。参照图7来说明参照部304的动作。图7是用于说明参照部304的动作的图。

在图7中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，点虚线表示显示区域向小区域的分割。参照部304针对每个小区域，根据该小区域的位置，参照预先保持的光源的点亮图案数据。例如，在图7中，针对左侧所示的位置“1”的小区域，参照与右侧所示的“位置1”对应的光源的点亮图案数据。针对其他位置的小区域，也同样地参照与该位置对应的光源的点亮图案数据。在图7的例子中，LUT303具有与图7所示的16分支的位置对应的点亮图案数据。另外，在图7中，为方便说明，用与光源对应的分割区域的颜色深浅来表示了各光源的发光强度。在图中通过影线的密度的差异表示了分割区域的颜色深浅。

乘法部305针对各小区域，对根据其位置由参照部304参照的光源的点亮图案数据的各值，乘以由代表值计算部302计算出的针对该小区域的代表值。参照图8，说明乘法部305的动作。图8示出乘法部305的动作的例子。

在图8的动作例中，针对位置“1”的小区域，由代表值计算部302计算出的代表值的值大，所以针对位置“1”对所参照的点亮图案数据的各值乘以位置“1”的小区域的代表值而得到的结果也成为比较明亮的值。另一方面，针对位置“2”的小区域，由代表值计算部302计算出的代表值的值小，所以针对位置“2”对所参照的点亮图案数据的各值乘以位置“2”的小区域的代表值而得到的结果成为基本上暗的值。另外，针对位置“8”的小区域，由代表值计算部302计算出的代表值的值是中间程度，所以针对位置“8”对所参照的点亮图案数据的各值乘以位置“8”的小区域的代表值而得到的结果，与原来参照的点亮图案数据的各值相比，成为稍暗的值。另外，与图7同样地，在图8中，为方便说明，用与其光源对应的分割区域的颜色深浅来表示各光源的乘法结果。

决定部306针对各光源，根据对各小区域由乘法部305计算出的针对各光源的乘法结果的值，决定各光源的发光强度。参照图9来说明决定部306的动作。图9示出针对各光源，以对各小区域由乘法部305计算出的针对各光源的乘法结果的值的最大值为各光源的发光强度的情况下的动作的例子。如图9所示，在决定部306中，针对各光源，将由乘法部305计算出的针对各小区域的计算结果的最大值计算为该光源的发光强度。具体而言，在左上的区域中，位置1至位置16的最大值变白，所以决定成白色。在右上的区域中，位置1至位置16的最大值成为浅灰色(淡的影线)，所以决定成浅灰色。在左下和右下的区域中，在位置1至位置16，全黑，所以它们的最大值变黑，决定成黑色。另外，在图9中，为方便说明，用与其光源对应的分割区域的颜色深浅来表示各光源的乘法结果以及发光强度。

以上，如果总结参照部304、乘法部305、决定部306的动作，则如式(2)。

$L_S\left(i\right)=\underset{j=1}{\overset{N}{\max }}(L_R\left(j\right)\&CenterDot;L_P(i,j))---\left(2\right)$

在式(2)中，i是用于识别各个光源的索引、j是用于识别各个小区域的索引，j是1～N(N是小区域的总数)的整数。另外，L_R(j)表示由代表值计算部302计算出的针对第j个小区域的代表值的值，L_P(i，j)表示由参照部304针对第j个小区域参照的点亮图案数据的针对第i个光源的值、L_S(i)表示第i个光源的发光强度，式(2-1)表示()内的值的j＝1～N的范围内的最大值。

$\underset{j=1}{\overset{N}{\max }}\left(\right)---(2-1)$

另外，在决定部306中的各光源的发光强度的计算中，既可以将乘法部305中的针对各小区域的处理的结果每次保存在临时存储器中，在针对所有小区域的处理结束之后，针对各光源计算发光强度的最大值，也可以每当乘法部305中的针对各小区域的处理结束时，对该处理结果的各光源的发光强度与此前计算出的最大的各光源的发光强度的大小进行比较，逐次，将值大的一方保存在临时存储器中。

如上所述，发光强度计算部101根据影像信号和预先保持的点亮图案数据来计算各光源的发光强度。

<发光强度计算部101的变更例>

以上，叙述了针对显示区域内的所有小区域的各个，保持所有光源的点亮图案而参照，但这些结构也可以根据需要如下那样变更。

《点亮图案数据的重复性的利用》

例如在显示区域内的利用光源的照明区域的配置中存在重复性，各光源的照明区域并没有那么大那样的情况下，能够使用这些性质，减少点亮图案的保持所需的存储器尺寸、点亮图案的参照次数。

参照图10对其进行说明。图10的(1-b)、(2-b)分别是针对在图10的(1-a)、(2-a)中用X表示的小区域的点亮图案数据的例子。在图10的(1-b)、(2-b)中涂黑的区域成为小至能够忽略点亮图案数据的值的小值。根据这些图可知，在图10(1-b)的点亮图案、和图10(2-b)的点亮图案中，如果用与分别作为对象的小区域的相对位置来表示各个光源的照明区域的位置，则能够视为大致相同的点亮图案。在这样的情况下，通过用与各小区域相对的相对位置来识别各光源的照明区域，能够用图10(3)那样的点亮图案来代用针对在图10的(1-a)、(2-a)中用X表示的小区域的点亮图案数据。这些能够在参照部304中参照点亮图案数据时，通过进行适合的坐标变换来实现。

另外，在使参照部304成为进行上述那样的坐标变换的结构的情况下，如图11(1)所示，在参照针对显示区域端的小区域的点亮图案时，所参照的点亮图案有时露出到显示区域外。在这样的情况下，如图11(2)所示，在显示区域外虚拟地配置照明区域，如图11(3)所示，能够将针对该照明区域参照的点亮图案应用于与使该照明区域在显示区域端折回了的前端的照明区域对应的光源。在参照部304中，在向显示区域外露出的点亮图案部分和处于折回的前端的点亮图案重叠了的部分中，参照该图案部分的点亮图案和折回前端的点亮图案。例如，参照部304参照为与图案部分的点亮图案和折回前端的点亮图案中的发光强度更大的一方对应的新的点亮图案。在该情况下，在图11(3)的例子中，针对重叠的部分的上中下3个区域分别参照灰色、白色、灰色的点亮图案。

《向小区域的分割的对称性的利用》

在图7中，针对小区域“6”的点亮图案数据与针对小区域“7”的点亮图案数据成为左右对称的关系。其原因为，小区域“6”位于最附近的照明区域的右下，小区域“7”位于最附近的照明区域的左下，在小区域相对照明区域的配置中存在左右的对称性。在这样的情况下，仅保持这些点亮图案中的某一方，在参照部304中的点亮图案数据参照时，使各光源的照明区域的位置适宜地左右翻转，从而能够减少点亮图案的保持中所需的存储器尺寸。关于上下的对称性，也可以同样地处理。

图12示意地示出将以上叙述那样的参照部304、乘法部305、决定部306应用于图2(b-1)那样的边缘发光式的影像显示装置中的情况的结构例。图12是针对在显示区域的上下各自配置了36个光源的边缘发光式的影像显示装置的结构例。另外，在该结构例中，将显示区域分割成横72×纵36的小区域。图13示出该显示区域、和在其侧面配置的光源(上侧光源1301、下侧光源1302)。

首先，参照部304针对各小区域，参照预先保持的光源的点亮图案数据。LUT303准备点亮图案数据。对于点亮图案数据，显示区域上侧的光源用和显示区域下侧的光源用成组，针对小区域的显示区域内的每个纵位置，预先准备了不同的数据。另外，预先针对从小区域的光源的相对横位置，保持点亮图案数据，通过设成这样的结构，如上所述，能够减小为了保持点亮图案数据而所需的存储器尺寸。另外，在图12的例子中，通过利用上述向小区域的分割的对称性，进一步减小了为了保持点亮图案数据而所需的存储器尺寸。在图12中用()包围的3个点亮图案数据是事实上不需要存储器的虚拟的点亮图案数据，在参照部304中通过对“左小区域用”的点亮图案数据适宜地进行坐标变换并参照而进行参照。

另外，在图12中，左小区域是指，相对最附近的照明区域位于左侧的小区域。关于右小区域也是同样的。例如，针对在显示区域内上数第n个、相对最附近的照明区域位于左侧的小区域，从左小区域用的点亮图案数据开始，参照“处理对象小区域的纵位置”对应于N的点亮图案数据。

图12的特点在于，根据本实施方式，在例如图2(b-1)那样的边缘发光式的影像显示装置中，能够实现相对小区域的不同的纵位置，在横向上图案不同的光源的点亮图案。

乘法部305针对各小区域，对根据其位置由参照部304参照的光源的点亮图案数据的各值，乘以由代表值计算部302计算出的针对该小区域的代表值。

每当乘法部305中的针对各小区域的处理结束时，决定部306对该处理结果的各光源的发光强度与此前计算出的最大的各光源的发光强度的大小进行比较，逐次，将值大的一方保存在临时存储器中，从而计算针对各光源计算由乘法部305计算出的针对各小区域的计算结果的最大值。

从图12可知，根据本实施方式，能够与小区域的各个位置对应起来预先保持各光源的点亮图案而参照。即，根据本实施方式，能够根据小区域的位置而保持并参照不同的光源的点亮图案。由此，根据本实施方式，能够针对小区域的各个位置计算适合的各光源的发光强度。

<动作以及效果>

参照图14、图15、图16来叙述本实施方式的动作以及效果。

图14示出边缘发光式的背光源105中的单一的光源的发光亮度分布的例子。根据图14可知，例如，在边缘发光式的背光源等中，单一光源的发光亮度分布有时为各向异性。在图14的例子中，在光源附近，单一光源的发光亮度分布的横向的扩展小，随着在纵向上远离光源，单一光源的发光亮度分布的横向的扩展变大。

图15示出单一光源的发光亮度分布如图14所示的影像显示装置中的以往的典型的显示例。另外，在图15以及图16中，虚线表示通过利用各光源的照明区域的配置而得到的显示区域的分割。图15的(a)、(b)、(c)例示出在以往的影像显示装置中显示处于暗的背景上的一定明亮度的白框时的影像显示装置中的显示的样子和光源的点亮的样子。此处，在图15的(a)、(b)、(c)之间，想要显示的白框的位置不同，但想要显示的白框的明亮度相同。

在以往的影像显示装置中，例如，在与光源的照明区域的配置对应的分割区域内，计算输入影像信号的代表值，根据该值来决定光源的明亮度，所以在图15的(a)、(b)、(c)之间，光源的点亮图案没有不同。因此，在如图14那样，单一光源的发光亮度分布的横向的扩展在光源附近处小、随着纵向上远离光源而变大那样的情况下，在如图15(a)那样在光源附近显示白框时，有可能无法充分明亮地显示，但在如图15(c)那样在纵向上光源的远处显示白框时，有时无法充分明亮地显示。即，在以往的影像显示装置中，在例如如边缘发光方式那样，使用了单一光源的发光亮度分布是各向异性那样的光源的情况下，有时产生即使是针对同一明亮度的阴影的显示，根据画面内的该阴影的位置而所显示的明亮度也大幅变化这样的问题。

图16示出在本实施方式的影像显示装置中，显示与图15同样的输入影像时的显示的样子和光源的点亮的样子。在本实施方式的影像显示装置中，在比通过光源的照明区域的配置而得到的显示区域的分割更细致地分割了显示区域的各分割区域(小区域)内计算代表值，并针对每个小区域计算光源的发光亮度时，能够根据光源的照明区域和小区域的相对位置来参照不同的点亮图案。因此，能够如图16的例示，在光源的附近显示明亮的阴影时，针对明亮的阴影附近的少数的光源，在纵向上光源的稍远处显示明亮的阴影时，针对进一步横向周边的光源，在纵向上进一步远离光源的远方显示明亮的阴影时，针对进一步纵向周边的光源这样地，根据想要显示的阴影的通过各光源的照明区域的配置而得到的分割区域内的位置，使光源的点亮图案变化。由此，如图16所例示，在显示某阴影时，能够使由于所显示的位置的不同造成的显示的明亮度的变化小。

<信号校正部>

信号校正部102根据由发光强度计算部101计算出的各光源的发光强度、和所输入的影像信号，校正液晶面板106的各像素中的影像信号，将校正后的影像信号输出到液晶控制部104。图17示出该信号校正部的一个具体例的结构。

该信号校正部102具备亮度分布计算部1701、伽玛校正部1702、以及除法部1703。

当以在发光强度计算部101中计算出的各个发光强度使各光源点亮时，亮度分布计算部1701计算实际上入射到液晶面板106的光的亮度分布的预测值。

成为背光源105的各光源具有与实际的硬件结构对应的发光分布，所以通过光源的点亮而入射到液晶面板106的光的强度也具有与其对应的分布。此处，将入射到液晶面板106的光的强度简单地表现为背光源105的亮度或者光源的亮度。图18示出光源的亮度分布的例子。该例子的亮度分布相对各光源的照明区域的中心呈现对称的分布，成为亮度随着远离光源的照明区域的中心而减少那样的分布。能够使用该亮度分布，用下式来表示使第n个光源以发光强度L_SET，n点亮了时的各坐标中的亮度

L_BL(x′_n，y′_n)＝L_SET，n·L_P，n(x′_n，y′_n)    (3)

在式(3)中，x′_n、y′_n是距离与第n个光源对应的照明区域的中心的相对坐标，L_P，n是该相对坐标中的第n个光源的亮度。

将使背光源105的各光源以发光强度L_SET，n点亮了时的各像素中的亮度，计算为对各光源的该像素中的亮度乘以各光源的发光强度而得到的值之和。

即，使用对各光源的亮度分布进行了数据化的亮度分布数据L_{P， n}，通过下式(4)来计算背光源105的亮度分布L_BL(x，y)。

$L_{\mathrm{BL}}(x,y)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}\{L_{\mathrm{SET},n}\&CenterDot;L_{P,n}(x-x_{0,n},y-y_{0,n})\}---\left(4\right)$

在式(4)中，x、y是液晶面板106上的像素的坐标，x_0，n、y_0，n是液晶面板106上的第n个光源的照明区域的中心的坐标。N是光源的总数。在式(4)中定义成在求出某像素中的背光源105的亮度时，使用所有光源的发光强度以及亮度分布，但在某像素的亮度的计算中，能够省略针对该像素中的亮度造成的影响少的光源的发光强度以及亮度分布。

对于各光源的亮度分布，既可以将其通过适合的函数进行近似而直接计算，也可以使用预先准备的查找表来计算。

伽玛校正部1702对在亮度分布计算部1701中计算出的亮度分布的预测值实施伽玛校正，变换为信号校正系数。如果使所输出的信号校正系数成为[0，1]的范围的值，则例如使用下式(5)来进行该伽玛校正。

S_BL＝L_BL ^1/γ    (5)

此处，L_BL是在亮度分布计算部中计算出的亮度分布的预测值，S_BL是信号校正系数。伽玛校正不限于该变换，既可以根据需要用公知的变换方式来代用，也可以设成依照液晶面板106的伽玛变换表的逆变换。这些变换既可以使用乘法器等而直接计算，也可以使用查找表来计算。

除法部1703通过将所输入的影像信号除以由伽玛校正部1702计算出的信号校正系数，计算出用于输出到液晶控制部104的影像信号。在由除法部1703进行的运算中，具体而言通过将所输入的影像信号除以由伽玛校正部1702计算出的信号校正系数来进行。其中，也可以在除法部1703中，预先保持保持有与输入输出对应的值的关系的查找表，除法部参照该查找表而计算出用于输出到液晶控制部104的影像信号。

<液晶面板以及液晶控制部>

液晶面板106在本实施方式中是有源矩阵型，如图19所示，预先在阵列基板1901之上隔着未图示的绝缘膜而配置多根信号线1905以及与其交差的多根扫描线1906，在两根线的各交差区域中形成像素1904。信号线1905以及扫描线1906的端部与信号线驱动电路1903以及扫描线驱动电路1902分别连接。各像素1904具备由薄膜晶体管(TFT)构成的开关元件1907、像素电极1909、液晶层1910、辅助容量1908、以及对向电极1911。另外，对向电极1911成为在所有像素中共通的电极。

开关元件1907是图像信号写入用的开关元件，其栅极针对每个水平行共通地与扫描线1906连接，源极针对每个垂直行与信号线1905共通地连接。进而，漏极与像素电极1909连接，并且与和该像素电极1909电气地并联配置的辅助容量1908连接。

像素电极1909形成在阵列基板1901上，与该像素电极1909电气地相对的对向电极1911形成在未图示的对向基板上。对对向电极1911，从未图示的对向电压发生电路提供规定的对向电压。另外，在像素电极1909与对向电极1911之间保持有液晶层1910，用未图示的密封材料密封了阵列基板1901和上述对向电极1911的周围。另外，液晶层1910中使用的液晶材料没有限定，但优选例如将强感应性液晶、OCB(Optically Compensated Bend，光学补偿弯曲)模式的液晶等用作液晶材料。

扫描线驱动电路1902由未图示的移位寄存器、电平转移器以及缓冲器电路等构成。该扫描线驱动电路1902根据从未图示的显示比率控制部作为控制信号而输出的垂直起动信号、垂直时钟信号，对各扫描线输出行选择信号。

信号线驱动电路1903由未图示的模拟开关、移位寄存器、采样保持电路、视频总线等构成。对该信号线驱动电路1903，输入从未图示的显示比率控制部作为控制信号而输出的水平起动信号以及水平时钟信号，并且输入图像信号。

液晶控制部104以成为由信号校正部102校正后的液晶透射率的方式，控制液晶面板106。

根据以上的第1实施方式，在比通过光源的照明区域的配置而得到的显示区域的分割更细致地分割了显示区域的各分割区域(小区域)内计算代表值，并针对每个小区域计算光源的发光亮度时，根据光源的照明区域和小区域的相对位置来参照不同的点亮图案，从而能够在显示某阴影时，使由于所显示的位置不同造成的明亮度的变化变小。其结果，根据第1实施方式，能够不依赖于显示面板上的位置而以期望的明亮度进行显示。

(第2实施方式)

本实施方式的影像显示装置是背光源105使用发光颜色(分光特性)不同的多个背光源的情况。在该情况下，发光强度计算部101针对各个发光颜色的背光源105的每一个，与第1实施方式同样地，在比通过光源的照明区域的配置而得到的显示区域的分割更细致地分割了显示区域的各分割区域(小区域)内计算代表值，并针对每个小区域计算光源的发光亮度时，参照根据光源的照明区域与小区域的相对位置而预先设定的点亮图案数据。

例如，在背光源105由R(红)、G(绿)、B(蓝)这3种发光颜色的背光源105构成的情况下，本实施方式的发光强度计算部101针对影像信号的每个颜色，将所输入的影像信号通过伽玛变换变换为相对亮度，根据比与利用各光源的各照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割了的各小区域内的多个像素的相对亮度值来计算这些相对亮度值的代表值，参照针对各小区域预先保持的光源的点亮图案数据，针对各小区域对根据其位置由参照部304参照的光源的点亮图案数据的各值乘以由代表值计算部302计算出的针对该小区域的代表值，针对各光源将对各小区域由乘法部305计算出的针对各光源的乘法结果的值的最大值作为各光源的发光强度。

另外，在背光源105由与输入影像信号不同的多个颜色的背光源105构成的情况下，将输入影像信号的颜色变换为与背光源105的发光颜色的组合对应的颜色之后，针对各个发光颜色的背光源105的每一个，与上述的结构同样地，构成发光强度计算部101即可。

根据以上的第2实施方式，在使用发光颜色(分光特性)不同的多个背光源的情况下，针对发光颜色的背光源105的每一个，与第1实施方式同样地，在比通过光源的照明区域的配置而得到的显示区域的分割更细致地分割了显示区域的各分割区域(小区域)内计算代表值，并针对每个小区域计算光源的发光亮度时，参照根据光源的照明区域与小区域的相对位置而不同的点亮图案，从而能够得到与第1实施方式同样的效果。

(第3实施方式)

在第3实施方式的信息处理装置以及影像显示装置中，发光强度计算部2000保持多个预先设定的点亮图案的集合(set)，并还具有选择部2001这一点与第1实施方式有较大不同。这些以外的各部的结构与第1实施方式大致相同，所以省略详细的记载。

图20示出第3实施方式的发光强度计算部2000的结构。第3实施方式的发光强度计算部2000保持多个预先设定的点亮图案的集合，并还具有选择部2001，这一点与第1实施方式的发光强度计算部101、400有较大不同。另外，在图20中，作为例子，示出了保持有3个预先设定的点亮图案的集合的结构，但在第3实施方式的发光强度计算部2000中保持的点亮图案的集合的数量不限于此。

第3实施方式的发光强度计算部2000保持多个预先设定的点亮图案的集合。在图20中，在不同的LUT2002中，作为表，分别存储不同的点亮图案。这些点亮图案的各集合是例如如高对比度的显示用、低对比度的显示用等那样，与显示特性的设定对应的集合。或者，这些点亮图案的各集合也可以是明亮的显示用、昏暗的显示用等那样的与显示特性的设定对应的集合。

或者，这些点亮图案的各集合也可以是视听环境为明亮的情况用、视听环境为昏暗的情况用等那样的与视听环境的状态对应的集合。或者，这些点亮图案的各集合也可以是视听者为小孩的情况用、视听者为中年的情况用、视听者为老年的情况用等那样的与视听环境的状态对应的集合。或者，这些点亮图案的各集合也可以是所视听的地域、所视听的时间带等与视听环境的状态对应地预先设定的集合。

或者，这些点亮图案的各集合也可以是如调谐器用、个人计算机用、游戏机用、录像重放机器用等那样与输入影像信号的机器对应的集合。

或者，这些点亮图案的各集合也可以是如电影用、电视剧用、体育用、动画片用、新闻用、纪实用、数据用等那样与所显示的影像的体裁对应的集合。

或者，这些点亮图案的各集合也可以是如明亮的影像用、昏暗的影像用等那样与所显示的影像的特性对应的集合。

选择部2001按照从外部输入的选择信号，从这些多个预先设定的点亮图案的集合中，选择输入到参照部304的点亮图案的集合，将所选择出的点亮图案的集合输入到参照部304。

第3实施方式的发光强度计算部2000根据在选择部2001中选择出的点亮图案，与第1实施方式的发光强度计算部101、400同样地，根据影像信号计算适合于显示的各光源的发光强度。

根据以上的第3实施方式，通过具备多个显示特性不同的点亮图案数据，并使用期望的点亮图案数据，从而能够根据显示特性的设定、视听环境的状态、输入影像信号的机器、所显示的影像的体裁、所显示的影像的特性等，在各个情况下，实现更适合的显示。

(第4实施方式)

在第4实施方式的信息处理装置以及影像显示装置中，发光强度计算部2100保持多个预先设定的点亮图案的集合，并具有多个参照部304，并且还具有合成部2101这一点与第1实施方式有很大不同。这些以外的各部的结构与第1实施方式大致相同，所以省略详细的记载。

图21示出第4实施方式的发光强度计算部2100。在图21中，作为例子，示出了保持有两个预先设定的点亮图案的集合的结构，但在第4实施方式的发光强度计算部2100中保持的点亮图案的集合的数量不限于此。

第4实施方式的发光强度计算部2100保持多个预先设定的点亮图案的集合。这些点亮图案的各集合是例如如高对比度的显示用、低对比度的显示用等那样与显示特性的设定对应的集合。或者，这些点亮图案的各集合也可以是明亮的显示用、昏暗的显示用等那样的与显示特性的设定对应的集合。

或者，这些点亮图案的各集合也可以是第3实施方式记载的与视听环境的状态对应的集合。或者，这些点亮图案的各集合也可以是第3实施方式记载的与输入影像信号的机器对应的集合。或者，这些点亮图案的各集合也可以是第3实施方式记载的与所显示的影像的体裁对应的集合。或者，这些点亮图案的各集合也可以是第3实施方式记载的与所显示的影像的特性对应的集合。第4实施方式的参照部304的结构以及动作与第1实施方式的参照部304大致相同，所以省略详细的记载。

第4实施方式的合成部2101针对每个光源，对由各参照部304参照的光源的点亮图案数据进行合成。参照图22来说明合成部2101的动作。在图22中，向合成部2101的输入是由各参照部304参照的光源的点亮图案数据，来自合成部2101的输出是针对每个光源对所输入的图案数据进行合成而得到的结果的光源的点亮图案数据。合成部2101中的合成能够通过例如由各参照部304参照的光源的点亮图案数据的加权平均来进行。即，合成部中的合成能够例如如式(6)那样进行。

L_PC(i，j)＝α₁·L_P，1(i，j)+α₂·L_P，2(i，j)+…+α_M·L_P，M(i，j)    (6)

在式(6)中，i是用于识别各个光源的索引、j是用于识别各个小区域的索引，L_p，1(i，j)等是在各参照部中针对第j个小区域参照的点亮图案数据的针对第i个光源的值、M是参照部的总数。α₁等是权重系数。L_pc(i，j)是对第j个小区域进行合成而得到的结果的点亮图案数据的针对第i个光源的值。这样构成合成部的结构的情况下的权重系数既可以设成预先设定的值，也可以设成从外部输入的值。

第4实施方式的发光强度计算部2100根据在合成部2101中合成的点亮图案，与第1实施方式的发光强度计算部101、400同样地，根据影像信号计算适合于显示的各光源的发光强度。

根据以上的第4实施方式，具备多个显示特性不同的点亮图案数据，并合成期望的多个点亮图案数据，并且由合成部2101对例如与显示特性的设定对应的点亮图案的集合中的高对比度的显示用的点亮图案的集合和低对比度的显示用点亮图案的集合进行合成，从而能够实现适合于高对比度与低对比度的中间的显示特性的设定的显示。

另外，例如，通过合成部对与显示特性的设定对应的点亮图案的集合中的高对比度的显示用的点亮图案的集合和与视听环境的状态对应的集合中的视听环境为明亮的情况用的点亮图案的集合进行合成，从而能够实现明亮的视听环境下的高对比度的显示。

这样，通过设成上述那样的结构，能够实现与显示特性的设定、视听环境的状态、输入影像信号的机器、所显示的影像的体裁、所显示的影像的特性等对应的更适合的显示。

另外，上述实施方式中示出的处理步骤所示的指示能够根据软件即程序来执行。通用的计算机系统预先存储有该程序，并通过读入该程序，能够得到与通过上述实施方式的影像显示装置以及信息处理装置得到的效果同样的效果。上述实施方式中记述的指示作为能够使计算机执行的程序，而记录在磁盘(软盘、硬盘等)、光盘(CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD±R、DVD±RW等)、半导体存储器、或者与其类似的记录介质中。只要是计算机或者嵌入系统可读取的记录介质，则其存储形式没有限制。计算机如果从该记录介质读入程序，并根据该程序用CPU执行程序中记述的指示，则能够实现与上述实施方式的影像显示装置以及信息处理装置同样的动作。当然，在计算机取得程序的情况或者读入程序的情况下也可以通过网络取得或者读入。

另外，也可以由在计算机上工作的OS(操作系统)、数据库管理软件、网络等MW(中间件)等根据从记录介质向计算机、嵌入系统安装的程序的指示，来执行用于实现本实施方式的各处理的一部分。

进而，本实施方式中的记录介质不限于与计算机或者嵌入系统独立的介质，而还包括下载通过LAN、因特网等传达的程序并存储或者临时存储的记录介质。

另外，记录介质不限于1个，即使在从多个介质执行本实施方式中的处理的情况下，也包含在本实施方式中的记录介质中，介质的结构没有限制。

另外，本实施方式中的计算机或者嵌入系统用于根据记录介质中存储的程序，执行本实施方式中的各处理，也可以是由个人电脑、微机等1个构成的装置、多个装置被网络连接而成的系统等任意结构。

另外，本实施方式中的计算机不限于个人电脑，而还包括信息处理机器中包含的运算处理装置、微机等，是能够通过程序实现本实施方式中的功能的机器、装置的总称。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式仅为例子，而并不用于限定发明的范围。这些新的实施方式能够通过其他各种方式来实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、要旨中，并且包含在权利要求书记载的发明和其等同的范围中。

Claims (8)

1.一种影像显示装置，其特征在于，具备：

液晶面板，在显示区域中显示影像；

背光源，具有多个对虚拟地分割所述显示区域而成的照明区域进行照明的光源；

参照部，根据预先保持的所述光源的多个点亮图案数据，针对每个小区域，参照所述小区域的、与其对应的照明区域内的位置对应的所述光源的点亮图案数据，其中，所述小区域是虚拟地分割所述显示区域而成的、且比与利用光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割了的小区域，在点亮图案数据中，保持有成为各光源的基准的发光强度；

代表值计算部，根据所述小区域内的像素的相对亮度值，针对每个所述小区域，计算这些相对亮度值的代表值；

乘法部，针对每个所述小区域，对所述参照部参照了的所述点亮图案数据，乘以所述代表值计算部计算出的所述代表值；以及

决定部，根据针对与所述光源对应的多个小区域由乘法部计算出的乘法结果的最大值，决定所述光源的发光强度。

2.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，

所述参照部参照与所述光源的所述照明区域和所述小区域的相对的位置关系对应的所述点亮图案。

3.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于，

如果所述小区域相对所述光源的照明区域的相对位置相同，则所述参照部参照同一点亮图案数据。

4.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，

在存在所述点亮图案的至少一部分从所述显示区域向外露出的图案部分的情况下，所述参照部在与所述图案部分重叠的显示区域端处使所述图案部分折回，参照所述图案部分的点亮图案和折回前端的点亮图案。

5.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，

还具备从预先保持的显示特性不同的多个点亮图案数据中选择期望的点亮图案数据的选择部，

所述参照部参照所述期望的点亮图案数据。

6.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，

包括多个参照显示特性不同的点亮图案数据的参照部，

还具备针对每个光源对由各参照部参照的点亮图案数据进行合成的合成部，

所述乘法部使用由所述合成部合成了的点亮图案数据来进行乘法运算。

7.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，

所述光源配置在所述液晶面板的侧面，

所述参照部在针对每个小区域计算光源的发光亮度时，参照根据光源的照明区域与小区域的相对位置而不同的点亮图案。

8.一种信息处理装置，其特征在于，具备：

代表值计算部，根据比与利用光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割了的小区域内的多个像素的相对亮度值，针对每个所述小区域计算这些相对亮度值的代表值；

参照部，针对每个小区域，从预先保持的光源的点亮图案数据，参照与光源的照明区域和该照明区域内的小区域的相对位置对应的光源的点亮图案数据，其中，在点亮图案数据中，保持有成为各光源的基准的发光强度；

乘法部，针对每个小区域，对在参照部中参照的光源的点亮图案数据的各值，乘以由代表值计算部计算的小区域的代表值；以及

决定部，针对每个光源，将针对各小区域由乘法部计算出的针对所述光源的乘法运算结果的值的最大值作为该光源的发光强度。