CN110036436A - 光源控制装置、显示装置、图像处理装置、光源控制装置的控制方法以及控制程序 - Google Patents

光源控制装置、显示装置、图像处理装置、光源控制装置的控制方法以及控制程序 Download PDF

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Abstract

通过简单的处理提高图像具有的对比度。控制部(10A)与注视点检测传感器(2)以能够通信的方式连接，包括：发光强度确定部(13a)，其以与显示面中的包含注视点的注视范围对应的LED单元的发光强度与基于HDR信号(51)所表示的图像规定的发光强度相比增大的方式确定多个LED单元各自的发光强度；以及发光控制部(13b)，其对多个LED单元的发光进行控制。

Description

光源控制装置、显示装置、图像处理装置、光源控制装置的控 制方法以及控制程序
技术领域
以下公开涉及对显示装置具有的光源进行控制的光源控制装置等。
背景技术
以往已知使用亮度各不相同的多个图像内容生成高动态合成图像的技术。另外，已知对应于用户的视线中心点(注视点)针对所显示的图像内容进行图像处理的图像处理装置(专利文献1)。
具体来说，专利文献1记载的图像处理装置在生成高动态合成图像的情况下，使用摄影时改变曝光灵敏度而连拍得到的多个图像内容，以确保用户视野中心部分的对比度的方式对图像内容整体进行亮度调整。由此，上述图像处理装置生成用户注视点周边呈现更自然表现的高动态合成图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开2013-254358号公报(2013年12月19日公开)
发明内容
本发明所要解决的技术问题
但是，上述图像处理装置为了对多个图像内容进行剪切粘贴而生成高动态合成图像，必须预先准备用于生成高动态合成图像的多个图像内容。该多个图像内容也能够基于正在显示的图像内容生成，但在该情况下图像处理变得复杂。因此，很难应用于要求图像数据连续处理的电视广播等。
本公开一方案目的在于实现一种能够通过简单的处理提高图像具有的对比度的光源控制装置等。
解决问题的手段
为了解决上述课题，本公开一方案的光源控制装置对利用从多个光源射出的光来显示图像的显示装置具有的上述光源进行控制，该光源控制装置与检测上述显示装置的显示面中的观赏者的注视点的传感器以能够通信的方式连接，包括：发光强度确定部，其以上述多个光源中的与包含通过上述传感器检测到的注视点的注视范围对应的上述光源的发光强度与基于上述图像规定的发光强度相比增大的方式，确定上述多个光源各自的发光强度；以及发光控制部，其基于上述发光强度确定部确定的发光强度，控制上述多个光源的发光。
另外，为了解决上述课题，本公开一方案的光源控制装置的控制方法对利用从多个光源射出的光来显示图像的显示装置具有的上述光源进行控制，上述光源控制装置与检测上述显示装置的显示面中的观赏者的注视点的传感器以能够通信的方式连接，该光源控制装置的控制方法包含以下工序：发光强度确定工序，在该工序中，以上述多个光源中的与包含通过上述传感器检测到的注视点的注视范围对应的上述光源的发光强度与基于上述图像规定的发光强度相比增大的方式，确定上述多个光源各自的发光强度；以及发光控制工序，在该工序中，基于通过上述发光强度确定工序确定的发光强度控制上述多个光源的发光。
发明效果
根据本公开的一方案，能够通过简单的处理提高图像具有的对比度。
附图说明
图1是表示本公开第一实施方式的液晶显示装置的概略构成的框图。
图2是用于说明以往的液晶显示装置中的课题的表示HDR输入图像的一例的图。
图3是表示具有本公开第一实施方式的控制部的液晶显示装置的主要部件构成的框图。
图4是表示本公开第一实施方式的局域调光处理部的主要部件构成的框图。
图5是示意性地表示亮度梯度分布系数数据的一例的图，(a)表示观赏者注视显示面上显示的图像的较亮部位的情况的例子，(b)表示观赏者注视显示面上显示的图像的较暗部位的情况的例子。
图6是表示本公开第一实施方式的控制部执行的处理的一例的流程图。
图7是表示在显示面上显示处理前的HDR显示图像的状态的一例的图。
图8是直观地示出亮度梯度信息生成部基于注视点数据生成的亮度梯度分布系数数据的一例的图。
图9是表示显示面上显示处理后的HDR显示图像的状态的一例的图。
图10的(a)至(c)分别是例示不同注视点F处的处理后的HDR显示图像的图。
图11是表示具有本公开第一实施方式变形例的控制部的液晶显示装置的主要部件构成的框图。
图12是表示具有本公开第二施方式的控制部的液晶显示装置的主要部件构成的框图。
图13的(a)是直观地示出亮度梯度信息生成部基于注视点数据生成的亮度梯度分布系数数据的一例的图，(b)是表示处理后的HDR显示图像的一例的图。
图14是表示本公开第二施方式的控制部执行的处理的一例的流程图。
图15是表示具有本公开第三施方式的控制部的液晶显示装置的主要部件构成的框图。
图16的(a)是直观地示出亮度梯度信息生成部基于注视点数据生成的亮度梯度分布系数数据的一例的图，(b)是表示处理后的HDR显示图像的一例的图。
图17是表示具有本公开第四实施方式的控制部的液晶显示装置的主要部件构成的框图。
具体实施方式
以下说明本公开的实施方式。并且，在本申请中，“A至B”表示A以上B以下。另外，p及q为1以上的整数，p及q中的至少一方为2以上的整数。
〔第一实施方式〕
基于图1至图10说明本公开的一实施方式如下。
在本实施方式中，例如，对具有通常的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)的背光源的液晶电视使用的光源控制装置进行说明，但作为本公开一方案中的光源控制装置未必限于此。例如，能够用于个人计算机的显示器、平板电脑或智能手机这类显示装置中的光源控制。另外，在本实施方式中，作为利用从多个光源射出的光来显示图像的显示装置而例示液晶显示装置进行说明，但作为使用本公开一方案中的光源控制装置的显示装置未必限于此。例如，也能够用于场射显示器(FED)等。
另外，近年来，要求更优良的质感再现或临场感再现，正在推进采用HDR(高动态范围)的电视广播的标准化。在采用HDR的标准(例如杜比等人推动的ST2084等)中，使用远超以往标准的动态范围的图像(HDR图像)。正在积极地进行与这种HDR对应的显示装置的开发。
本实施方式的液晶显示装置1A显示HDR图像，以下说明表示HDR图像的图像数据信号被向液晶显示装置1A输入的例子。并且，在向液晶显示装置1A输入以往标准(SDR)的图像数据信号而显示该图像数据信号所表示的SDR图像的情况下，也能够使用本公开一方案中的光源控制装置。另外，在将SDR图像作为伪HDR图像显示的情况下也能够应用。
以下，有时将表示HDR图像的图像数据信号称为“HDR信号”，将向液晶显示装置输入的HDR信号中的各帧的图像数据称为“HDR输入图像”。另外，也存在基于HDR输入图像而将在液晶显示装置的显示面(显示器)上显示的图像称为“HDR显示图像”的情况。
<液晶显示装置1A的构成>
为了容易理解本公开一方案中的光源控制装置(液晶显示装置1A具有的控制部10A)，首先，使用图1说明本实施方式的液晶显示装置1A(显示装置)的概略构成。图1是表示本实施方式中的液晶显示装置1A的概略构成的框图。
液晶显示装置1A如图1所示，包括控制部10A、液晶面板20、驱动液晶面板20的面板驱动电路21、向液晶面板20照射光的背光源30、以及驱动背光源30的背光源驱动电路31。作为背光源30，在液晶面板20的背面配置有多个LED单元32(光源)。液晶显示装置1A是利用从多个LED单元32射出的光显示图像的显示装置。
液晶显示装置1A将液晶面板20的显示面分割为多个区域(area)，基于与各区域对应的HDR输入图像进行局域调光控制。具体来说，液晶显示装置1A对与各区域对应的LED单元32的发光强度进行独立控制，并配合各LED单元32的发光强度对各区域的液晶面板20进行控制。
所谓局域调光(部分驱动)，是通常用于在液晶面板20的显示面显示HDR图像，即在显示面上显示表现宽范围的明暗灰度的图像的技术。特别是，液晶显示装置1A是在液晶面板20的下表面(背面)具有配置有多个LED单元32的正下方式背光源30的构造。能够通过分别对各LED单元32的发光强度(明亮度)进行调节来控制背光源30的亮度分布，提高在显示面上显示的HDR显示图像的对比度。
向液晶显示装置1A输入的HDR信号51所表示的HDR输入图像(显示对象的图像)由多个图素(picture element)构成。各图素通过与作为颜色成分的光的三原色(R、G、B)对应的三个灰度值的组合表现。换言之，构成HDR输入图像的多个图素分别由与多个颜色对应的多个灰度值表现。
具体来说，HDR输入图像中按图素包含规定红色的灰度的红色灰度值、规定绿色的灰度的绿色灰度值和规定蓝色的灰度的蓝色灰度值。另外，在本实施方式中，各灰度值均由12位数据表示。并且，HDR信号51所表示的HDR输入图像中包含的各灰度值也可以是其他位数据(例如10位数据)。
控制部10A基于HDR信号51所表示的HDR输入图像，求算液晶面板20的驱动使用的显示用数据(以下称为液晶灰度数据52)和背光源30的驱动使用的发光亮度控制数据(以下称为LED亮度数据53)。并且，关于本实施方式的控制部10A进行的处理的详细内容见后述。
在液晶面板20上例如以矩阵状排列有多个像素22，各像素22由多个子像素(显示元件)构成。作为子像素包含红色像素(Red pixel)Rp、绿色像素(Green pixel)Gp及蓝色像素(Blue pixel)Bp。并且，液晶面板20也可以包含除了R、G、B以外的子像素(例如黄色像素或白色像素)。另外，从色平衡调整的观点，像素22也可以包含多个R、G、B子像素。例如，也可以是Rp、Gp1、Gp2、Bp这样的构成。
面板驱动电路21是液晶面板20的驱动电路。面板驱动电路21基于从控制部10A输出的液晶灰度数据52，向液晶面板20输出对子像素的光透过率进行控制的信号(电压信号)。
背光源30包含(p×q)个LED单元32。LED单元32在行方向上配置有p个、在列方向上配置有q个，作为整体以二维状配置。并且，LED单元32的配置方式并无特别限定。
本实施方式的LED单元32是将蓝色LED与荧光体组合构成的白色LED。但LED单元32的构成并无特别限定。LED单元32可以是未图示的包含红色LED、绿色LED及蓝色LED各一个的构成，也可以包含多个R、G、B的LED。作为另一方案，LED单元32也可以将在蓝色LED中组合有红色荧光体的品红色的LED与绿色LED组合而构成。
背光源驱动电路31是背光源30的驱动电路。背光源驱动电路31基于从控制部10A输出的LED亮度数据53，分别针对各LED单元32输出驱动信号(脉冲信号或电流信号)。也就是说，各LED单元32与其他LED单元32独立地被单独控制。
液晶显示装置1A的显示面被分割为(p×q)个区域，一个区域与一个LED单元32建立对应。并且，也可以是将一个区域与多个LED单元建立对应的构成(以组使用的构成)。
控制部10A基于分别与(p×q)个区域对应的HDR输入图像的图素，关于各区域求算与该区域对应的LED单元32的第一发光强度。各LED单元32的第一发光强度例如可以基于HDR输入图像通过由装置的设计者决定作为HDR显示图像显示怎样的图像以作为规格及由观赏者进行画质调整等来确定。在本说明书中，将按照这种方式确定的各LED单元32的第一发光强度称为“基于图像规定的发光强度”。
另外，控制部10A详细见后述，但将各区域中的LED单元32的上述第一发光强度乘以修正系数，确定各LED单元32的第二发光强度。然后，控制部10A将各LED单元32各自的第二发光强度作为LED亮度数据53输出。
并且，关于上述第一发光强度及第二发光强度，能够按照以下方式表现。即，上述第一发光强度及第二发光强度也可以以亮度比例来表现，该亮度比例表示某个LED单元32在实际发光状态下实现的亮度相对于该LED单元32的最大亮度的比例。上述某个LED单元32的最大亮度能够根据(i)能够流向LED单元32的最大电流、(ii)背光源30能够使用的最大电力及(iii)电源电路的能力等作为规格预先确定。由此，本说明书记载的上述第一发光强度及第二发光强度适当替换为第一亮度比例及第二亮度比例，也能够理解本发明。
子像素Rp的亮度对应于射入该子像素Rp的光的强度与子像素Rp的光透过率的乘积而变化。这一点对于其他子像素Gp、Bp也相同。并且，在这里，为了简化说明，未考虑由其他各种部件(偏光板等)引起的衰减率等。另外，通过使从各LED单元32射出的光重叠，从而形成针对液晶面板20的照度分布。基于上述照度分布确定射入各子像素的光的强度。
至此，使用图1对具有本公开一方案中的光源控制装置(控制部10A)的液晶显示装置1A进行了说明。接下来，为了使本公开一方案中的光源控制装置(控制部10A)容易理解，使用图2说明与HDR信号对应的以往的液晶显示装置存在的课题。
<以往的液晶显示装置中的课题>
图2是用于说明以往的液晶显示装置中的课题的表示HDR输入图像的一例的图。在这里，作为以往液晶显示装置的一例的液晶电视构成为，在上述液晶显示装置1A的构成中，取代控制部10A而具有基于HDR信号51进行局域调光处理的局域调光处理部。也就是说，各LED单元基于上述第一发光强度进行控制。
以往的液晶电视的绝对亮度不足以在HDR信号51所表示的HDR输入图像的显示中忠实地再现HDR输入图像的动态范围。其理由在于，液晶电视能够使用的电力存在限制(存在规定的界限值)等。
例如，在HDR输入图像的平均亮度等级(APL)高的情况下，存在电力不足以使HDR显示图像的峰值亮度足够高(使多个LED单元的发光强度足够高)的情况。即，存在该液晶电视的背光源整体的消耗电力达到规定的界限值(额定电力)的情况。
在该情况下，无法进行用于提高峰值亮度的背光源的局部控制。即，没有与进一步增大某个区域的LED单元的发光强度对应的电力余裕，无法提高HDR显示图像的峰值亮度。因此，只得降低峰值亮度(裁剪高亮度区域)，在显示面上显示HDR显示图像。另外，在HDR显示图像的低灰度区域还会因背光源亮度降低而产生黑点。因此变为HDR的效果与HDR输入图像相比也降低(即，无法充分再现HDR)的HDR显示图像。另外，这样的问题在例如家庭用(可供给电力受到限制，周围的环境明亮)的液晶电视中，显示面越大型问题越显著。
并且，电力的限制作为理由能够举出背光源的耐热问题及基于LED驱动器的限制等。
另外，例如向以往的液晶电视输入图2所示的HDR输入图像P90。HDR输入图像P90为以宇宙的黑暗为背景，包含较大的第一行星91、较小的第二行星92、星云93及稀疏的恒星94等天体的图像。HDR输入图像P90为整体上较暗的(RGB灰度值低的)图像，但含有大量局部明亮的(RGB灰度值高的)部分。
上述局域调光处理部若为了按区域独立地控制背光源的LED单元而在区域内尽可能多地包含RGB中的某个灰度值高的图素，则以提高与该区域对应的LED单元的发光强度的方式进行控制。因此，若输入HDR输入图像P90，则局域调光处理部提高与局部明亮部分相当的区域的LED单元的发光强度。例如，在黑暗中零散存在恒星94的区域A90中，与区域A90对应的背光源的LED以某种程度的输出点亮。其结果是，与构成HDR输入图像P90的各图素的平均亮度等级相比，背光源的平均亮度等级(也称为多个LED单元的平均发光强度)变高。
因此，若输入HDR输入图像P90，则存在以往的液晶电视发生以下问题的情况。即，若设定各LED单元的发光强度以忠实地再现HDR输入图像的动态范围，则消耗电力超过液晶电视的消耗电力的界限值。因此，存在电力不足而不得不降低HDR显示图像的峰值亮度的情况。在该情况下，也将显示与HDR输入图像P90相比HDR效果低的HDR显示图像。
<本公开一方案中的光源控制装置的详细内容>
具有本公开一方案中的控制部10A(光源控制装置)的液晶显示装置1A，进行使与包含由注视点检测传感器2(传感器)检测到的观赏者的视线(注视点)的区域(注视范围)对应的LED单元32的发光强度增大的处理。由此，能够提高显示面中的注视区域(观赏者的注视点及其周边部分)及其周边区域的HDR显示图像的峰值亮度，通过简单的处理提高图像具有的对比度。即，能够使注视区域及其周边区域(注视范围)的HDR显示图像的对比度接近HDR输入图像的对比度。
以下使用图3至5说明本实施方式的控制部10A(光源控制装置)的构成。图3是表示本实施方式的液晶显示装置1A的主要部件构成的框图。图4是表示本实施方式的局域调光处理部11的主要部件构成的框图。图5是示意性地表示亮度梯度分布系数数据的一例的图。
如图3及图4所示，液晶显示装置1A包括控制部10A、液晶面板20、面板驱动电路21、背光源30、背光源驱动电路31及存储部40。另外，控制部10A与注视点检测传感器2(传感器)以能够通信的方式连接。
注视点检测传感器2对显示面中的观赏者的注视点进行检测，将表示检测到的注视点的注视点数据54向亮度梯度信息生成部12(修正信息生成部)发送。注视点检测传感器2例如由通过对观赏者的眼球活动进行检测来检测观赏者的视线活动的眼动仪等实现。另外，注视点的位置例如由在显示面上任意设定的xy坐标表示。
并且，液晶显示装置1A也可以是具有注视点检测传感器2的构成。设置注视点检测传感器2的位置并无特别限定。
控制部10A对液晶显示装置1A进行综合控制。在本实施方式中，特别是，控制部10A具有针对HDR信号51所表示的各帧的HDR输入图像进行规定处理的图像处理功能及光源控制功能，基于该处理控制LED单元32。控制部10A包括局域调光处理部11、亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13。背光源信号修正部13包括发光强度确定部13a及发光控制部13b。
控制部10A作为上述图像处理功能至少具有局域调光处理部11。作为上述光源控制功能至少具有亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13。
并且，在本实施方式的控制部10A中，亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13执行的处理在观赏者为一个人的情况下进行。即，液晶显示装置1A在利用检测观赏者脸部的脸部检测功能等由注视点检测传感器2判定为多个观赏者正在观看显示面的情况下不进行上述处理。
或者，在多个观赏者正在观看显示面的情况下，也可以利用脸部检测功能确定(区分)观赏者，应用控制部10A的处理。例如，可以(i)基于在预先存储部40中存储的观赏者的优先度，将多人中的一名观赏者确定为主观赏者，或者可以(ii)将位于液晶显示装置1A的比较正面的观赏者确定为主观赏者。在该情况下，也可以构成为基于主观赏者的注视点进行上述处理。
另外，控制部10A也可以构成为设置在液晶显示装置1A的外部。在该情况下，控制部10A与液晶显示装置1A以能够通信的方式连接，向液晶显示装置1A发送液晶灰度数据52及LED亮度数据53。并且，作为本公开一方案中的光源控制装置(控制部10A)，只要具有至少亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13即可。因此，也可以构成为，亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13设置在液晶显示装置1A的外部，局域调光处理部11设置在液晶显示装置1A中。
另外，也可以构成为，控制部10A不具有亮度梯度信息生成部12，背光源信号修正部13的发光强度确定部13a具有亮度梯度信息生成部12的功能。
存储部40存储控制部10A执行的各种控制程序等，由例如硬盘、闪存等非易失性存储装置构成。
并且，向液晶显示装置1A输入的HDR信号51采用动态图像数据进行说明，但也可以是静止图像数据。在动态图像数据的情况下，针对各HDR输入图像(各帧的图像)进行以下所述的图像处理。
另外，HDR信号51可以是采用HDR的标准广播波，或者也可以是从与液晶显示装置1A连接的收纳或生成静止图像数据或动态图像数据的外部装置(例如录像装置)获取的数据信号。
(局域调光处理部11)
局域调光处理部11包含背光源信号生成部11a、亮度分布生成部11b及图像信号调整部11c。关于局域调光处理部11进行的处理使用公知的技术即可，详细的说明省略，但概略说明如下。
背光源信号生成部11a获取向液晶显示装置1A输入的HDR信号51中的HDR输入图像，基于该图像生成背光源信号55。具体来说，将HDR输入图像分割为(p×q)个区域，基于各区域的图像(区域内的图素组的RGB灰度值)确定与各区域对应的LED单元32的第一发光强度。也就是说，背光源信号55是关于(p×q)个LED单元32各自的第一发光强度的数据。
关于该第一发光强度的求算方法能够适当设定。例如，能够根据区域内的图素组的亮度值(RGB灰度值)的平均值或最大值等设定。另外，各LED单元32的第一发光强度可以通过运算处理计算，也可以从存储部40读取基于各区域的图素预先设定的设定值来确定。
背光源信号55被向背光源信号修正部13发送并向亮度分布生成部11b发送。亮度分布生成部11b推定各LED单元32以第一发光强度射出光时的背光源30的亮度分布(第一亮度分布)。由此，亮度分布生成部11b对背光源信号55进行变换而生成亮度分布数据58。也就是说，亮度分布数据58是推定的背光源30的亮度分布数据。该亮度分布的推定可以通过运算处理进行，也可以与预先收纳在存储部40中的各LED单元32的发光强度对应读取事前测定或推定的亮度分布来进行。
亮度分布数据58被向图像信号调整部11c发送。图像信号调整部11c基于HDR信号51及亮度分布数据58生成液晶灰度数据52。具体来说，图像信号调整部11c基于亮度分布数据58，使用与该图素相应位置的光量，对HDR信号51所表示的HDR输入图像的某个图素的亮度值(RGB灰度值)进行除法运算。由此，求出显示面中的与上述图素相应位置的子像素Rp、Gp、Bp的透过率。关于针对HDR输入图像的各图素进行该处理而计算得到的液晶面板20的各子像素的透过率的信息是液晶灰度数据52。
并且，上述方法为一例，关于生成该液晶灰度数据52的算法(计算方法)能够适当设定。
按照上述方式，局域调光处理部11生成液晶面板20的驱动使用的液晶灰度数据52，和关于背光源30的多个LED单元32的第一发光强度的背光源信号55。液晶灰度数据52被向面板驱动电路21发送，背光源信号55被向亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13发送。
(亮度梯度信息生成部12)
亮度梯度信息生成部12接收在液晶显示装置1A的外部设置的注视点检测传感器2检测到的关于显示面中的观赏者注视点的注视点数据54。
在这里，在本实施方式中，亮度梯度信息生成部12(修正信息生成部)识别将显示面以矩阵状分割为(p×q)个而形成的各区域。因此，能够将包含注视点的区域确定为注视区域。亮度梯度信息生成部12基于注视点数据54及背光源信号55生成亮度梯度分布系数数据56(修正信息)。
本实施方式中的亮度梯度分布系数数据56是按照以下方式规定的分别应用于多个LED单元32的修正系数。即，亮度梯度分布系数数据56是修正系数的组，其规定为，提高至少上述注视区域对应的LED单元32的亮度，且与距离该注视区域越远的区域对应的LED单元32则上述第一发光强度与第二发光强度的比值越大(修正系数的值越小)。
通过使用该亮度梯度分布系数数据56修正背光源信号55，从而能够使注视区域及其周边区域以外的外侧区域变暗(减少LED单元32的输出)。因此，能够使用降低量的电力增大注视区域及其周边区域的LED单元32的输出(发光强度)。以下也存在将注视区域及其周边区域一并称为注视范围的情况。
并且，能够适当设定使上述注视范围扩展到哪种程度。也可以对应于HDR输入图像包含的物体来设定注视范围。另外，也可以使注视区域与注视范围为相同范围。
在这里，由对背光源信号55进行修正而生成的LED亮度数据53确定的各LED单元32的输出(第二发光强度)的合计值要求为规定的界限值以下。该规定的界限值由液晶显示装置1A的规格等确定。
因此，亮度梯度分布系数数据56的各修正系数按照背光源30包含的多个LED单元32的合计消耗电力为上述规定的界限值以下的方式生成。由此，发光强度确定部13a能够按照用于实现发光强度的消耗电力为规定的界限值以下的方式确定各LED单元32的输出(第二发光强度)。
另外，亮度梯度信息生成部12也可以按照LED亮度数据53中的各LED单元32的输出(第二发光强度)的合计值低于背光源信号55中的各LED单元32的输出(第一发光强度)的合计值的方式，生成亮度梯度分布系数数据56的各修正系数。由此，能够减少液晶显示装置1A的消耗电力。
亮度梯度信息生成部12也可以配合上述注视区域包含的图素组的平均亮度高的(注视区域亮的)或平均亮度低的(注视区域暗的)情况使亮度梯度分布系数数据56变化。
并且，亮度梯度信息生成部12也可以对应于构成HDR输入图像的全部图素的平均亮度等级使亮度梯度分布系数数据56变化。其理由如下。即，例如在构成HDR输入图像的图素组的平均亮度等级低的情况下，即使使由与上述外侧区域对应的LED单元32消耗的电力降低，降低的电力量也变少。因此，存在充分提高上述注视范围亮度受到限制的可能性。通过按照上述方式使亮度梯度分布系数数据56变化，能够减少受到该限制的可能性。
另外，亮度梯度信息生成部12也可以针对HDR信号51中的各HDR输入图像使亮度梯度分布系数数据56变化。在该情况下，能够针对HDR信号51的每一帧，基于构成HDR输入图像的图素的平均亮度等级使亮度梯度分布系数数据56变化。
另外，亮度梯度信息生成部12也可以不针对全部帧(全部HDR输入图像)生成亮度梯度分布系数数据56。也可以以规定的帧间隔更新亮度梯度分布系数数据56。在观赏者观看显示面的期间，通过配合观赏者的注视点及HDR输入图像而不使亮度梯度分布系数数据56频繁变化，能够更稳定地显示HDR显示图像。
使用图5说明该亮度梯度分布系数数据56的一例。图5是示意性地表示亮度梯度分布系数数据56的一例的图。在这里，为了简化说明，作为亮度梯度分布系数数据56考虑使用5×5的修正系数。并且，在亮度梯度信息生成部12将显示面分割识别为例如(p×q)个区域的情况下，亮度梯度分布系数数据56能够采用表示p×q系数组的数据。另外，在分割为更宽模块(例如以2×2的区域为一个模块)单位而将例如n×n的区域设为一个模块的情况下，也能够采用表示(p/n)×(q/n)系数组的数据。
另外，亮度梯度信息生成部12在判定为与所确定的注视区域对应的HDR输入图像的灰度值为预定值以上的情况下，判定该部位为较亮部位。另一方面，亮度梯度信息生成部12在判定为上述灰度值低于预定值的情况下，判定该部位为较暗部位。
图5的(a)是表示观赏者注视HDR输入图像的较亮部位(亮度较高的区域)的情况下的亮度梯度分布系数数据56的一例的图。在本例中，说明注视区域形成在显示面的中央附近且注视区域与注视范围一致的情况。
如图5的(a)所示，例如亮度梯度分布系数数据56可以是，注视区域的修正系数为1.5，分别与注视区域的纵横斜向邻接的第一区域的修正系数为1，距离注视区域较远位置的区域(分别与第一区域的外侧邻接的第二区域)的修正系数为0.5。在该情况下，在第二区域中，通过将修正系数设定为0至1之间，能够降低第二区域的LED单元32的发光强度，减少消耗电力。能够将该减少量的电力作为使与注视区域对应的LED单元32的发光强度增大的电力。因此，能够提高注视区域中的峰值亮度。
但是，在该情况下，为了实现作为注视区域的系数的1.5，求算满足16(0.5A)≥0.5B的关系。在这里，在图5的(a)的例子中，A为与第二区域对应的最外周的LED单元32的消耗电力，B为与注视区域对应的LED单元32的消耗电力。也就是说，在图5的(a)的例子中，为了将注视区域的LED单元32的亮度设为1.5倍，求出注视区域的LED单元32的第一发光强度(背光源信号55中的发光强度)为最外周的LED单元32的第一发光强度的16倍以下。
假设在注视区域的LED单元32的第一发光强度超过最外周的LED单元32的第一发光强度的16倍的情况下，亮度梯度信息生成部12例如进行(i)使第二区域的修正系数进一步降低(低于0.5)，或(ii)使第一区域的修正系数进一步降低(低于1)等处理，生成亮度梯度分布系数数据56。
图5的(b)是表示观赏者注视HDR输入图像的较暗部位(亮度较低的区域)情况下的亮度梯度分布系数数据56的一例的图。
如图5的(b)所示，例如，在亮度梯度分布系数数据56中，能够使注视区域的修正系数为1.2，使第一区域的修正系数为1，使第二区域的修正系数为0.8。即，与图5的(a)的情况相比，使修正系数的从最大值到最小值的范围(修正系数的倾斜程度；倾斜角度)减小。
在HDR输入图像中与注视区域对应的部分暗的情况下，不易认为电力不足。另一方面，若在HDR输入图像中使暗的部分的亮度过高，则存在HDR显示图像变得不自然的可能性。如上所述，亮度梯度信息生成部12在判定为在HDR输入图像中与注视区域对应的部位为较暗部位的情况下，生成倾斜角度小的亮度梯度分布系数数据56。由此，能够减小上述可能性。
(背光源信号修正部13)
背光源信号修正部13基于亮度梯度分布系数数据56修正背光源信号55，作为LED亮度数据53输出。LED亮度数据53为关于(p×q)个LED单元32各自的第二发光强度的数据。LED亮度数据53被向背光源驱动电路31发送。
发光强度确定部13a按照与注视范围对应的LED单元32的发光强度与基于HDR输入图像规定的发光强度(第一发光强度)相比增大的方式，确定各LED单元32的发光强度(第二发光强度)。
本实施方式中的“基于HDR输入图像规定的LED单元32的发光强度”是指背光源信号55中的各LED单元32的第一发光强度。
具体来说，发光强度确定部13a将背光源信号55中的各LED单元32的第一发光强度分别乘以亮度梯度分布系数数据56中的针对各区域设定的修正系数，确定各LED单元32的第二发光强度，生成LED亮度数据53。
另外，发光强度确定部13a按照上述方式确定第二发光强度。由此，与注视范围对应的LED单元32的第二发光强度高于第一发光强度。且与距离注视范围越远的区域对应的LED单元32则第二发光强度越低于第一发光强度。
发光控制部13b基于发光强度确定部13a确定的发光强度控制多个LED单元32的发光。具体来说，发光控制部13b从发光强度确定部13a接收LED亮度数据53，将LED亮度数据53向背光源驱动电路31发送，控制各LED单元32的发光。
<控制部10A执行的处理>
使用图6说明液晶显示装置1A中的控制部10A执行的处理(光源控制装置的控制方法)的一例。图6是表示控制部10A执行的处理的一例的流程图。
如图6所示，首先，若向液晶显示装置1A输入HDR信号51，则局域调光处理部11获取HDR输入图像(步骤1；以下简记为S1)。在局域调光处理部11的内部，HDR输入图像由背光源信号生成部11a、亮度分布生成部11b及图像信号调整部11c进行局域调光处理。局域调光处理部11输出作为处理结果的液晶灰度数据52及背光源信号55(S2)。液晶灰度数据52被向面板驱动电路21发送，背光源信号55被向背光源信号修正部13及亮度梯度信息生成部12发送。
在注视点检测传感器2未检测到观赏者视点的情况下(S3中为否)，亮度梯度信息生成部12不生成亮度梯度分布系数数据56，背光源信号修正部13不接收亮度梯度分布系数数据56。背光源信号修正部13的发光强度确定部13a将背光源信号55直接设为LED亮度数据53，发光控制部13b将该LED亮度数据53向背光源驱动电路31发送，控制各LED单元32的发光。也就是说，在S3为否的情况下，HDR信号51由局域调光处理部11进行局域调光处理，基于该处理后的液晶灰度数据52及背光源信号55在显示面上显示HDR显示图像(S7)。
相对于此，在注视点检测传感器2检测到观赏者视点的情况下(在S3中为是)，注视点检测传感器2生成注视点数据54，向亮度梯度信息生成部12发送。然后，亮度梯度信息生成部12生成亮度梯度分布系数数据56(确定修正系数)，向发光强度确定部13a发送(S4)。
接下来，发光强度确定部13a基于背光源信号55及亮度梯度分布系数数据56，以与注视范围对应的LED单元32的发光强度与在背光源信号55中设定的发光强度(第一发光强度)相比增大的方式，确定背光源30的各LED单元32的发光强度(第二发光强度)(S5；发光强度确定工序)。
然后，发光控制部13b基于通过上述发光强度确定工序确定的各LED单元32的发光强度控制各LED单元32的发光(S6；发光控制工序)。也就是说，来自发光控制部13b的LED亮度数据53被向背光源驱动电路31发送。
按照上述方式，在S3中为是的情况下，HDR信号51由局域调光处理部11进行局域调光处理，该处理后的液晶灰度数据52被向面板驱动电路21发送。另一方面，局域调光处理后的背光源信号55由背光源信号修正部13修正，修正后的LED亮度数据53被向背光源驱动电路31发送。基于对液晶灰度数据52及背光源信号55进行修正而获得的LED亮度数据53，在显示面上显示HDR显示图像(S7)。
并且，可以使S2的处理与S3的处理并行进行，也可以在S3的处理后进行S2的处理。
(处理的具体例)
以下使用图7至10说明本实施方式的液晶显示装置1A中的处理的具体例。图7是表示在显示面上显示处理前的HDR显示图像P1的状态的一例的图。图8是直观地示出亮度梯度信息生成部12基于注视点数据54生成的亮度梯度分布系数数据56的一例的图。图9是表示在显示面上显示处理后的HDR显示图像P2的状态的一例的图。图10的(a)至(c)分别是例示不同注视点F处的处理后的HDR显示图像P3至P5的图。
并且，在图7中，为了便于说明，示出控制部10A的背光源信号修正部13进行处理前的HDR显示图像P1(仅局域调光处理部11进行了处理的HDR显示图像)显示在显示面上的例子。但实际上，在注视点检测传感器2检测到观赏者注视点的情况下，包含背光源信号修正部13的控制部10A进行处理后的图像(例如图9所示的处理后HDR显示图像P2)显示在显示面上。
图7所示的HDR显示图像P1与上述用于说明以往液晶显示装置的课题的HDR输入图像P90(参照图2)相同。
如图7所示，在注视点检测传感器2检测到显示面中的观赏者3的注视点F的情况下，亮度梯度信息生成部12基于该注视点F的信息(注视点数据54)生成亮度梯度分布系数数据56。
关于该亮度梯度分布系数数据56的一例，在图8中示出直观表现的例子。在图8中，以将显示面以矩阵状分割而形成的各区域中的修正系数越大越接近白色、修正系数越小越接近黑色的颜色表现。
背光源信号修正部13通过将这种亮度梯度分布系数数据56分别乘以背光源信号55所表示的各LED单元32的第一发光强度而生成LED亮度数据53。然后，发光控制部13b基于LED亮度数据53控制背光源30。
由此，如图9所示，在显示面上显示处理后的HDR显示图像P2。可见注视点F附近的区域A1的峰值亮度与HDR显示图像P1相比增大，距离注视点F较远的例如区域A2的亮度与HDR显示图像P1相比减小。
另外，对应于注视点F的位置，在显示面上显示的HDR显示图像变化。
如图10的(a)所示，在例如观赏者3注视较大行星的情况下，成为该行星的区域A11的峰值亮度高的HDR显示图像P3。由此能够提高区域A11的对比度。因此，关于区域A11，能够显示充分再现HDR输入图像的动态范围的HDR显示图像P3。
如图10的(b)所示，在观赏者3注视较小行星的情况下，成为该行星的区域A12的峰值亮度提高了的HDR显示图像P4。由此，在HDR显示图像P1中较暗显示的区域A12在HDR显示图像P4中明亮显示。因此，对比度提高而小行星与周边的黑暗间的边界部分及该小行星具有的阴影更加鲜明地显示。其结果是，关于区域A12，能够显示充分再现HDR输入图像的动态范围的HDR显示图像P4。
在这里，通常由于显示面显示的图像中存在明亮的部分及周围环境明亮，因此人的眼睛处于瞳孔不易张大的状态。因此，难以察觉HDR显示图像P1中的区域A12这样的画面上的暗部分的灰度差。这种区域A12在HDR显示图像P4中稍微明亮地显示。因此，通过以比原本亮的灰度显示区域A12，即使是瞳孔变小的状态，也能够容易识别区域A12的显示图像。
如图10的(c)所示，在观赏者3注视星团的情况下，成为该星团的区域A13的峰值亮度提高了的HDR显示图像P5。另外，此时，通过将与区域A13对应的多个LED单元32的第一发光强度乘以修正系数，从而第一发光强度较低的LED单元32与第一发光强度较高的LED单元32相互间的第二发光强度的差变大。由此，在上述A13中能够扩大能够显示的灰度的宽度。因此对比度提高，关于区域A13，能够显示充分再现HDR输入图像的动态范围的HDR显示图像P5。
<主要效果>
控制部10A如上所述包括亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13，能够与注视点检测传感器2以能够通信的方式连接。控制部10A基于注视点F，使与注视范围对应的LED单元32的发光强度增大。因此能够提高注视范围的峰值亮度，提高HDR显示图像具有的对比度。
另外，控制部10A生成表示与各LED单元32对应的修正系数的亮度梯度分布系数数据56，将由局域调光处理部11规定的各LED单元32的第一发光强度乘以修正系数，计算各LED单元32的第二发光强度。这种处理能够较容易地进行。其结果是，能够针对HDR输入图像进行连续处理，容易地应用于HDR信号51这种动态图像数据(例如电视广播)。
因此，能够通过简单的处理提高HDR显示图像具有的对比度。即，能够使HDR显示图像的对比度接近HDR输入图像的对比度。
并且，控制部10A能够使注视范围以外的外侧区域变暗(降低LED单元32的输出)。由此，能够使用降低量的电力来增大注视范围的LED单元32的输出(发光强度)。因此，即使在通过基于HDR输入图像的局域调光处理生成各LED单元32的合计消耗电力达到规定界限值的背光源信号55的情况下，也能够增大注视范围的LED单元32的发光强度，提高峰值亮度。
另外，也可以以第二发光强度的合计值低于各LED单元32的第一发光强度的合计值的方式，生成亮度梯度分布系数数据56的各修正系数。由此也能够减少液晶显示装置1A的消耗电力。
控制部10A也可以配合上述注视区域包含的图素组的平均亮度高于规定的基准值的(注视区域亮的)情况或平均亮度低的(注视区域暗的)情况，使亮度梯度分布系数数据56变化。在判定为在HDR输入图像中与注视区域对应的部位为较暗部位的情况下，生成倾斜角度小的亮度梯度分布系数数据56。由此，能够减少HDR显示图像变得不自然的可能性。
<第一变形例>
使用图11说明作为本实施方式的液晶显示装置1A的变形例的液晶显示装置1A1。图11是表示本实施方式变形例的液晶显示装置1A1的概略构成的框图。
如图11所示，在本变形例的液晶显示装置1A1中，控制部10A1包括局域调光处理部111和亮度梯度信息生成部12。局域调光处理部111包括背光源信号生成部111a、亮度分布生成部11b和图像信号调整部11c。背光源信号生成部111a包括发光强度确定部13a和发光控制部13b。也就是说，液晶显示装置1A1的不同点在于，背光源信号生成部111a具有所述第一实施方式的液晶显示装置1A中的背光源信号修正部13的功能。
局域调光处理部111的背光源信号生成部111a获取HDR信号51所表示的HDR输入图像，并从亮度梯度信息生成部12获取亮度梯度分布系数数据56。发光强度确定部13a基于HDR输入图像及亮度梯度分布系数数据56生成LED亮度数据53，将该LED亮度数据53向发光控制部13b及亮度分布生成部11b发送。具体来说，本变形例的发光强度确定部13a在基于HDR输入图像的各区域中的图素组求出各LED单元32的第一发光强度后，乘以亮度梯度分布系数数据56的修正系数，确定各LED单元32的第二发光强度。
亮度分布生成部11b基于LED亮度数据53生成亮度分布数据58。图像信号调整部11c基于HDR信号51所表示的HDR输入图像及亮度分布数据58生成液晶灰度数据52，并向面板驱动电路21发送。
在所述第一实施方式的液晶显示装置1A中，局域调光处理部11生成背光源信号55，背光源信号修正部13修正背光源信号55而生成LED亮度数据53。与此相对，本变形例的液晶显示装置1A1在局域调光处理部111中，由背光源信号生成部111a基于亮度梯度分布系数数据56生成LED亮度数据53。因此，能够以一个阶段生成LED亮度数据53，减少控制部10A1的构成部件。
<第二变形例>
所述第一实施方式的液晶显示装置1A及第一变形例的液晶显示装置1A1针对HDR信号51所表示的HDR输入图像进行局域调光处理，对应于HDR输入图像的各区域包含的图素组确定与各区域对应的LED单元32的发光强度，但不限于此。也就是说，本公开一方案中的液晶显示装置的控制部未必要针对HDR输入图像进行局域调光处理。换言之，该控制部未必具有局域调光处理部。
例如，上述控制部也可以构成为，在注视点检测传感器2未检测到观赏者视线的情况下，以大致恒定的发光强度控制多个LED单元32，且多个LED单元32的消耗电力的合计值与液晶显示装置的规定的界限值相比降低规定量。也就是说，成为各LED单元32的消耗电力的合计值相对于规定的界限值具有余裕的状态。
在该情况下，也与所述第一实施方式同样地，若注视点检测传感器2检测到观赏者的视线，则亮度梯度信息生成部12以与注视范围对应的LED单元32的发光强度增大的方式生成亮度梯度分布系数数据56。在这里，在本变形例的液晶显示装置中，存在能够提高各LED单元32的峰值亮度的电力余裕。因此，亮度梯度信息生成部12能够以不降低与距离注视范围较远区域对应的LED单元32的发光强度而增大与注视范围对应的LED单元32的发光强度的方式，生成亮度梯度分布系数数据56。
亮度梯度信息生成部12只要基于以全部大致恒定的发光强度使多个LED单元32发光获得的亮度分布数据58生成液晶灰度数据52即可。另外，通过将亮度梯度分布系数数据56应用于以大致恒定的发光强度发光的各LED单元32的发光强度，设为LED亮度数据53即可。
由此，能够以更简单的构成提高观赏者视点周边的峰值亮度，提高HDR输入图像具有的对比度。
<第三变形例>
如上所述，背光源30的LED单元32也可以分别包含红色LED、绿色LED及蓝色LED各一个而构成。在该情况下，局域调光处理部11生成的背光源信号55包含关于各LED单元32的红色LED、绿色LED及蓝色LED各自的第一发光强度的信息(以下称为RGB的背光源信号55)。
在所述第一实施方式中的液晶显示装置1A的构成中，亮度梯度信息生成部12基于该RGB的背光源信号55生成亮度梯度分布系数数据56。在这里，亮度梯度分布系数数据56也可以包含分别针对各LED单元32的红色LED、绿色LED及蓝色LED的修正系数。以下将该情况的亮度梯度分布系数数据56称为RGB的亮度梯度分布系数数据56。
另外，RGB的亮度梯度分布系数数据56也可以基于注视区域中的图素组的红色灰度值、绿色灰度值、蓝色灰度值的平均值或最大值确定。另外，能够基于HDR输入图像整体的RGB各自的平均亮度生成RGB的亮度梯度分布系数数据56。也就是说，与红色LED、绿色LED或蓝色LED相关的亮度梯度分布系数数据56可以为彼此互不相同的修正系数组。
并且，对于RGB的亮度梯度分布系数数据56来说，只要各LED单元32的红色LED、绿色LED及蓝色LED的消耗电力的合计不超过规定的界限值即可。
发光强度确定部13a将该RGB的背光源信号55与RGB的亮度梯度分布系数数据56相乘。具体来说，将红色LED、绿色LED及蓝色LED各自的第一发光强度乘以分别针对各LED单元32的红色LED、绿色LED及蓝色LED的修正系数。然后，发光强度确定部13a作为乘法计算的结果确定红色LED、绿色LED及蓝色LED的第二发光强度。发光控制部13b将表示该第二发光强度的RGB的LED亮度数据53向背光源驱动电路31发送，控制各LED单元32。
按照上述方式，通过各LED单元32具备红色LED、绿色LED及蓝色LED，能够实现宽范围的颜色表现，并且能够提高注视范围的峰值亮度，提高HDR显示图像的对比度。
并且，也可以构成为，取代LED单元32，包含红色激光二极管(LD)，绿色LD及蓝色LD各一个。另外，不限定于背光源30的各光源单元具备R、G、B发光元件各一个的构成，也可以是各单元具备例如R、G1、G2、B发光元件的构成。
<第四变形例>
亮度梯度信息生成部12也可以对应于各LED单元32的第一发光强度(背光源信号55)使修正系数变化而生成亮度梯度分布系数数据56。也就是说，在上述注视范围的外侧区域中，若存在第一发光强度较高的LED单元32，也可以进一步减小亮度梯度分布系数数据56中的与该LED单元32对应的修正系数(接近0)。由此，能够使用降低量的电力，容易地提高注视范围的LED单元32的发光强度。
〔第二实施方式〕
基于图12至14说明本公开的其他实施方式如下。此外，除了在本实施方式中说明的构成以外的构成与所述第一实施方式相同。另外，为了便于说明，对与在所述第一实施方式中说明的部件具有相同功能的部件标记相同的附图标记，省略其说明。
在所述第一实施方式的液晶显示装置1A中，作为背光源30在液晶面板20的背面配置有(p×q)个LED单元32，将显示面分割为(p×q)个区域。相对于此，在本实施方式的液晶显示装置1B中，不同点在于，作为背光源35，包括在液晶面板20的一个侧端部的下方沿该侧端部并列配置有p个的多个LED单元32和在液晶面板20的背面配置的导光板36，将显示面分割为p个区域。与此相伴，本实施方式的光源控制装置(控制部10B)具备图像信号修正部14，将对液晶灰度数据52进行了修正的修正后液晶灰度数据57向面板驱动电路21发送。
<控制部10B的构成>
使用图12及图13说明本实施方式的控制部10B(光源控制装置)的构成。图12是表示具备本实施方式的控制部10B的液晶显示装置1B的主要部件构成的框图。图13的(a)是基于注视点数据54直观地示出亮度梯度信息生成部12生成的亮度梯度分布系数数据56的一例的图。图13的(b)是表示处理后的HDR显示图像P11的一例的图。
如图12所示，液晶显示装置1B包括控制部10B、液晶面板20、面板驱动电路21、背光源35、背光源驱动电路31及存储部40。
背光源35是所谓的边光型背光源，包含p个LED单元32和导光板36。多个LED单元32以从侧面向导光板36射入光的方式排列配置。并且，LED单元32的配置的方式并无特别限定。
控制部10B包括局域调光处理部11、亮度梯度信息生成部12、背光源信号修正部13及图像信号修正部14(图像修正部)。控制部10B具有图像处理功能及光源控制功能。控制部10B的图像处理功能具备至少局域调光处理部11及图像信号修正部14，控制部10B的上述光源控制功能至少具备亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13。
并且，图像信号修正部14(图像处理装置)也可以作为能够与亮度梯度信息生成部12及背光源信号修正部13(光源控制装置)通信的外部装置，以能够通信的方式连接。
在本实施方式中，局域调光处理部11将显示面分割识别为(1×p)个区域。也就是说，显示面分割为从显示面的一边到与该边对置的另一边排列的p个矩形区域。背光源信号55为关于p个LED单元32各自的第一发光强度的数据，亮度梯度分布系数数据56为表示p个修正系数组的数据。
图13的(a)中示出直观地表现该p个修正系数组的图。修正系数随着远离包含注视点检测传感器2检测的注视点F的注视区域而变小。
背光源信号修正部13将这种亮度梯度分布系数数据56乘以背光源信号55而进行修正，生成LED亮度数据53。在这里，在假设基于该LED亮度数据53和局域调光处理部11生成的液晶灰度数据52在显示面上显示HDR显示图像的情况下，成为图13的(b)所示这种处理后的HDR显示图像P11。
处理后的HDR显示图像P11如图示的区域A11所示，与HDR输入图像不同，包含不自然地变亮的部位。其理由在于，p个区域分别成为在附图的上下方向延伸的矩形区域。也就是说，与第一实施方式中分割为(p×q)个矩阵状的情况不同，一个区域被设定得较宽。因此，若提高LED单元32的发光强度，与该LED单元32对应的矩形区域的整体亮度变高。
为了对该区域A11这种不自然的部位进行修正，本实施方式的控制部10B具有图像信号修正部14。
图像信号修正部14基于发光强度确定部13a确定的各LED单元32的第二发光强度，修正在显示面上显示的HDR输入图像的亮度。具体来说，图像信号修正部14基于从发光强度确定部13a接收到的LED亮度数据53生成亮度分布数据58。该亮度分布数据58为从背光源35射出的光的亮度分布(从LED单元32射出并穿过导光板36向液晶面板20射出的光的亮度分布)。将该亮度分布数据58中的向与HDR输入图像的各图素对应的液晶面板20的像素22射入的光的强度设为射入光强度。图像信号修正部14使用与HDR输入图像的各图素对应的上述射入光强度对该图素的RGB灰度值进行除法运算，生成除法运算的结果作为修正后液晶灰度数据57。换言之，图像信号修正部14使用上述第二发光度，对上述HDR输入图像具有的多个图素所表示的灰度值进行修正，从而生成在显示面显示的HDR输出图像。
并且，图像信号修正部14修正液晶灰度数据52而生成修正后液晶灰度数据57的方法并无特别限定。例如，也可以是下述方法：通过边缘处理等识别HDR输入图像中包含的物体，使包含注视点的存在物体的区域明亮，并且，使物体外侧的区域不明亮或减小明亮程度。
由此，能够修正处理后的HDR显示图像P11中的区域A21的不自然部分，提高注视范围的峰值亮度，提高对比度。
<控制部10B执行的处理>
使用图14说明液晶显示装置1B中的控制部10B执行的处理(光源控制装置的控制方法)的一例。图14是表示控制部10B执行的处理的一例的流程图。
如图14所示，首先，若向液晶显示装置1A输入HDR信号51，则局域调光处理部11获取HDR输入图像(S11)。局域调光处理部11基于HDR输入图像进行局域调光处理，输出液晶灰度数据52及背光源信号55(S12)。液晶灰度数据52被向图像信号修正部14发送，背光源信号55被向背光源信号修正部13及亮度梯度信息生成部12发送。
在注视点检测传感器2未检测到观赏者视点的情况下(S13中为否)，亮度梯度信息生成部12不生成亮度梯度分布系数数据56，背光源信号修正部13不接收亮度梯度分布系数数据56。发光强度确定部13a直接以背光源信号55为LED亮度数据53。发光控制部13b将该LED亮度数据53向背光源驱动电路31发送，控制各LED单元32的发光。另外，图像信号修正部14不修正液晶灰度数据52而直接向面板驱动电路21发送。也就是说，在S13为否的情况下，HDR信号51由局域调光处理部11进行局域调光处理，基于该处理后的液晶灰度数据52及背光源信号55在显示面上显示HDR显示图像(S18)。
与此相对，在注视点检测传感器2检测到观赏者视点的情况下(S13中为是)，注视点检测传感器2生成注视点数据54，向亮度梯度信息生成部12发送。然后，亮度梯度信息生成部12生成亮度梯度分布系数数据56(确定修正系数)，向发光强度确定部13a发送(S14)。
接下来，发光强度确定部13a基于背光源信号55及亮度梯度分布系数数据56，以与注视范围对应的LED单元32的发光强度与在背光源信号55中设定的值(第一发光强度)相比增大的方式，确定背光源30的各LED单元32各自的发光强度(第二发光强度)(S15；发光强度确定工序)。该确定的发光强度的数据(LED亮度数据53)被向发光控制部13b及图像信号修正部14发送。
图像信号修正部14基于从发光强度确定部13a接收到的上述确定的发光强度的数据，首先生成亮度分布数据。图像信号修正部14使用该亮度分布数据修正液晶灰度数据52，生成修正后液晶灰度数据57(S16)。换言之，在S16中，基于上述确定的发光强度，生成用于修正液晶面板20具有的液晶的透过率的修正后液晶灰度数据57。然后，从图像信号修正部14向面板驱动电路21发送修正后液晶灰度数据57。
然后，发光控制部13b按照通过上述发光强度确定工序确定的各LED单元32各自的发光强度，控制各LED单元32的发光(S17；发光控制工序)。也就是说，从发光控制部13b向背光源驱动电路31发送LED亮度数据53。
按照上述方式，在S13中为是的情况下，局域调光处理后的液晶灰度数据52通过图像信号修正部14修正，修正后液晶灰度数据57被向面板驱动电路21发送。另一方面，局域调光处理后的背光源信号55通过背光源信号修正部13修正，修正后的LED亮度数据53被向背光源驱动电路31发送。基于对修正后液晶灰度数据57及背光源信号55进行修正得到的LED亮度数据53，在显示面上显示HDR显示图像(S18)。
并且，S12的处理与S13的处理可以并行进行，也可以在S13的处理后进行S12的处理。另外，S16的处理与S17的处理可以并行进行，也可以在S17的处理后进行S16的处理。
按照上述方式，在具备在显示面的侧端部配置有LED单元32的边光型背光源35的液晶显示装置1B中，也能够使用本公开一方案中的光源控制装置(控制部10B)，提高注视范围的发光强度，提高HDR显示图像的对比度。
〔第三实施方式〕
基于图15及图16，说明本公开的其他实施方式如下。此外，除了在本实施方式中说明以外的构成与所述第一实施方式及第二实施方式相同。另外，为了便于说明，对具有与在所述第一实施方式及第二实施方式中说明的部件相同功能的部件标注相同的附图标记，省略其说明。
在所述第二实施方式的液晶显示装置1B中，具有沿导光板36的侧端部排列配置的p个LED单元32，将显示面分割为p个区域。相对于此，在本实施方式的液晶显示装置1C中，不同点在于，沿导光板36的一个侧端部和与该侧端部相反侧的侧端部分别具有配置各为p(p×2)个的LED单元32，将显示面分割为(p×2)个区域。液晶显示装置1C除此以外的构成与所述第一实施方式的液晶显示装置1A相同。
使用图15及图16说明本实施方式的控制部10C(光源控制装置)的构成。图15是表示具备本实施方式的控制部10C的液晶显示装置1C的主要部件构成的框图。图16的(a)是基于注视点数据54直观地示出亮度梯度信息生成部12生成的亮度梯度分布系数数据56的一例的图。图16的(b)是表示处理后的HDR显示图像的一例的图。
如图15所示，液晶显示装置1C包括控制部10C、液晶面板20、面板驱动电路21、背光源38、背光源驱动电路31及存储部40。
背光源38与所述第二实施方式的背光源35同样地为边光型背光源。但背光源38具有(p×2)个LED单元32。
在本实施方式中，局域调光处理部11将显示面分割识别为(p×2)个区域。也就是说，显示面将从显示面的一边到与该边对置的另一边并列的p个矩形区域以将各区域各两等分的方式，分割为相对于其排列方向左右分成两部分的(p×2)个区域。
背光源信号55为关于(p×2)个LED单元32各自的第一发光强度的数据，亮度梯度分布系数数据56为表示(p×2)个修正系数组的数据。图16的(a)中示出直观地表现该(p×2)个修正系数组的图。修正系数随着远离包含注视点检测传感器2检测到的注视点F的注视区域而减小。
背光源信号修正部13将背光源信号55中的各LED单元32的第一发光强度乘以这种亮度梯度分布系数数据56中的针对各区域设定的修正系数而进行修正，生成LED亮度数据53。在基于该LED亮度数据53和局域调光处理部11生成的液晶灰度数据52而在显示面上显示HDR显示图像的情况下，成为图16的(b)所示的处理后的HDR显示图像P12。
本实施方式中的处理后的HDR显示图像P12中不明显存在不自然的区域。这是由于，(p×2)个区域各自的范围不太大，因此即使提高注视范围的LED单元32的发光强度，其影响也是局部的。
按照上述方式，在具有在显示面的两个侧端部配置有LED单元32的边光型背光源38的液晶显示装置1C中，也能够使用本公开一方案中的光源控制装置(控制部10C)，提高注视范围的发光强度，提高HDR显示图像的对比度。
〔第四实施方式〕
基于图17说明本公开的其他实施方式如下。此外，在本实施方式中说明以外的构成与所述第一至第三实施方式相同。另外，为了便于说明，对与在所述第一至第三实施方式中说明的部件具有相同功能的部件标注相同的附图标记，省略其说明。
所述第一至第三实施方式的液晶显示装置1A至1C作为多个光源具有LED单元32，使用液晶面板20在显示面上显示HDR显示图像。相对于此，本实施方式的显示装置1D的不同点在于，其为作为多个光源具有有机EL(Electro Luminescence)元件(有机EL元件、OLED)并使用该有机EL元件在显示面上显示HDR显示图像的自发光型显示装置(有机EL显示器)。显示装置1D是利用从多个有机EL元件射出的光来显示图像的显示装置。
在有机EL显示器中，若HDR显示图像的峰值亮度受到电力限制且发光强度过高则容易发生有机物的劣化，因此受到规定的界限值的限制。另外，有机EL显示器若长时间显示相同图像，则存在容易发生重影的问题。为了解决这种问题，显示装置1D具有控制部10D。
图17是表示具有本实施方式的控制部10D的显示装置1D的主要部件构成的框图。
如图17所示，本实施方式的显示装置1D包括控制部10D、显示部61及存储部40。控制部10D包括亮度梯度信息生成部62、发光强度确定部63a及发光控制部63b。
显示部61为有机EL显示器。通过显示面中的有机EL元件的发光显示HDR显示图像。
亮度梯度信息生成部62基于从注视点检测传感器2接收到的注视点数据54及HDR信号51所表示的HDR输入图像生成亮度梯度分布系数数据56。亮度梯度信息生成部62也可以基于注视区域包含的图素组的RGB灰度值生成亮度梯度分布系数数据56。
发光强度确定部63a基于HDR信号51所表示的HDR输入图像及亮度梯度分布系数数据56，生成表示显示部61具有的各有机EL元件的发光强度的元件发光强度数据64。
发光控制部63b基于元件发光强度数据64控制显示部61的各有机EL元件的发光。
在本实施方式的显示装置1D中，能够通过利用控制部10D的处理提高注视范围的峰值亮度来提高对比度。另外，例如在注视点检测传感器2未检测到视线的情况(观赏者未看到显示面的情况)下，控制部10D不进行提高基于视线的峰值亮度的处理。因此，在该情况下，显示装置1D也能够整体降低显示部61具有的各有机EL元件的发光强度。由此，能够抑制各有机EL元件的劣化速度，延长寿命。进而也能够减少重影。
并且，作为其他自发光型的显示装置，也能够应用于使用无机EL发光元件或LED的自发光型显示器等。
〔基于软件的实现例〕
液晶显示装置1A至1D具有的控制部10A至10D的控制模块(特别是发光强度确定部13a、63a及发光控制部13b、63b)可以通过在集成电路(IC芯片)等上形成的逻辑电路(硬件)实现，也可以使用CPU(Central Processing Unit：中央处理器单元)利用软件实现。
在后者的情况下，控制部10A至10D包括执行作为实现各功能的软件的程序的命令的CPU、以能够由计算机(或CPU)读取的方式记录有上述程序及各种数据的ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)或存储装置(将其称为“记录介质”)和展开上述程序的RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等。并且，通过由计算机(或CPU)从上述记录介质读取上述程序并执行来实现本公开的目的。作为上述记录介质，能够使用“非暂时的有形介质”例如带、盘、卡、半导体存储器、可编程逻辑电路等。另外，上述程序也可以经由能够传送该程序的任意传送介质(通信网络或广播波等)向上述计算机供给。并且，本公开的一方案以通过电子传送使上述程序具现化的载入传输波中的数据信号的方式也能够实现。
〔总结〕
本公开第一方案的光源控制装置(控制部10A至10D)控制利用从多个光源(LED单元32、有机EL元件)射出的光来显示图像的显示装置(液晶显示装置1A至1C、显示装置1D)具有的上述光源(LED单元32、有机EL元件)，该光源控制装置与对上述显示装置(液晶显示装置1A至1C、显示装置1D)的显示面中的观赏者3的注视点F进行检测的传感器(注视点检测传感器2)以能够通信的方式连接，包括：发光强度确定部(亮度梯度信息生成部12、62及发光强度确定部13a、63a)，其以上述多个光源(LED单元32、有机EL元件)中的与包含通过上述传感器(注视点检测传感器2)检测到的注视点F的注视范围对应的上述光源(LED单元32、有机EL元件)的发光强度与基于上述图像规定的发光强度相比增大的方式，确定上述多个光源(LED单元32、有机EL元件)各自的发光强度；以及发光控制部13b、63b，其基于上述发光强度确定部(亮度梯度信息生成部12、62及发光强度确定部13a、63a)确定的发光强度，控制上述多个光源(LED单元32、有机EL元件)的发光。
根据上述构成，传感器检测显示装置的显示面中的观赏者的注视点。另外，光源的发光强度基于显示装置显示的图像(向显示装置输入的图像)规定。并且，所谓显示装置显示的图像，可以说是在传感器未检测到注视点的情况下在显示面上显示的图像。
(i)在这里，例如，在显示装置为作为光源具有LED单元的液晶显示装置的情况下，所谓基于图像规定的光源的发光强度，可以是通过通常的局域调光处理规定的光源的发光强度，或者也可以是由预先设定的预定值规定的光源的发光强度。
(ii)例如，在显示装置为作为光源具备有机EL元件等的显示装置(自发光显示器)的情况下，所谓基于图像规定的光源的发光强度，可以是基于向显示装置输入的图像及消耗电力的规定的界限值规定的光源的发光强度，或者也可以是由预先设定的预定值规定的光源的发光强度。
并且，例如，在上述(i)或(ii)的某一者中，发光强度确定部以与包含通过传感器检测到的注视点的注视范围对应的光源的发光强度与上述规定的发光强度相比增大的方式，确定多个光源各自的发光强度。
由此，能够提高注视范围的峰值亮度，提高图像具有的对比度。另外，这种处理能够通过针对多个光源各自的发光强度乘以例如适当的修正系数进行。该适当的修正系数能够适当设定。
因此，能够通过简单的处理提高图像具有的对比度。另外，在将光源的发光强度规定为预先设定的预定值的情况下，还会发挥以下效果。即，能够以多个光源的消耗电力的合计值比显示装置的规定的界限值小规定量的方式(到界限值的余裕充分的方式)预先规定预定值。因此能够减少消耗电力。另外，在例如光源为有机EL元件的情况下，能够抑制有机EL元件的劣化速度并减少显示面的重影。
本公开第二方案的光源控制装置(控制部10A至10D)也可以是，在上述第一方案的基础上，上述发光强度确定部(亮度梯度信息生成部12、62及发光强度确定部13a、63a)以提高与上述注视范围对应的上述光源(LED单元32、有机EL元件)的发光强度，且与距离该注视范围越远的区域对应的上述光源(LED单元32、有机EL元件)，该光源(LED单元32、有机EL元件)的发光强度与基于上述图像规定的发光强度相比越低的方式，确定上述多个光源(LED单元32、有机EL元件)的发光强度。
根据上述构成，发光强度确定部以与距离注视范围越远的区域对应的光源，与基于图像规定的光源的发光强度相比，该光源的发光强度越低的方式确定上述多个光源的发光强度。例如，发光强度确定部生成分别与多个光源对应的修正系数。通过在距离注视范围较远的区域中在0至1之间设定修正系数，以距离注视范围越远的区域修正系数越接近0的方式设定，从而能够降低距离注视范围较远区域的发光强度，减少消耗电力。
因此，在基于显示装置显示的图像(向显示装置输入的图像)规定光源的发光强度时，即使在多个光源的消耗电力的合计值变为显示装置的规定的界限值的情况下，也能够利用距离注视范围较远区域中的电力减少量提高注视范围的峰值亮度，提高图像具有的对比度。并且，通过适当设定修正系数，能够提高注视范围的周边的区域(注视范围)的峰值亮度。
本公开第三方案的光源控制装置(控制部10A至10D)也可以是，在上述第一或第二方案的基础上，上述发光强度确定部(亮度梯度信息生成部12、62及发光强度确定部13a、63a)以用于实现上述发光强度的消耗电力为规定的界限值以下的方式确定该发光强度。
根据上述构成，通过以所确定的发光强度使多个光源发光，从而能够使多个光源的消耗电力的合计值小于显示装置的规定的界限值。因此也能够减小显示装置承受的负荷。
本公开的第四方案的显示装置具有上述第一至第三方案中任一方案的光源控制装置。
根据上述构成，能够发挥与本公开一方案的光源控制装置相同的效果。
本公开第五方案的图像处理装置也可以是，与上述第一至第三方案中任一方案的光源控制装置以能够通信的方式连接，该图像处理装置具有图像修正部(图像信号修正部14)，其基于上述发光强度确定部(亮度梯度信息生成部12及发光强度确定部13a)确定的上述发光强度对在上述显示面显示的图像的亮度进行修正。
根据显示装置中的光源的配置，存在基于发光强度确定部确定的发光强度而光源发光情况下的显示图像产生缺陷的情况。但根据上述构成，即使是这种光源的配置，也能够对图像的亮度进行修正，使显示面显示更高画质的图像。
本公开第六方案的光源控制装置的控制方法对利用从多个光源射出的光来显示图像的显示装置具有的上述光源进行控制，上述光源控制装置与检测上述显示装置的显示面中的观赏者的注视点的传感器以能够通信的方式连接，该光源控制装置的控制方法包括：发光强度确定工序，在该工序中，以上述多个光源中的与包含通过上述传感器检测到的注视点的注视范围对应的上述光源的发光强度与基于上述图像规定的发光强度相比增大的方式，确定上述多个光源各自的发光强度；以及发光控制工序，在该工序中，基于通过上述发光强度确定工序确定的发光强度控制上述多个光源的发光。
根据上述构成，具有与本公开一方案的光源控制装置相同的效果。
本公开的各方案的光源控制装置也可以通过计算机实现，在该情况下，通过使计算机作为上述光源控制装置具有的各部分(软件要素)动作，从而使计算机实现上述光源控制装置的光源控制装置的控制程序及记录有该控制程序的计算机可读取的记录介质也包含在本公开的范围内。
本公开不限定于上述各实施方式，能够在权利要求表示的范围内进行多种变更，将不同实施方式分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含在本公开的技术范围中。此外，能够通过将各实施方式中分别公开的技术手段组合形成新的技术特征。
(关联申请的相互参照)
本申请针对2016年12月14日申请的日本专利申请：特愿2016-242548主张优先权利益，通过参照，该日本专利申请的内容全部包含在本说明书中。
附图标记说明
1A、1B、1C：液晶显示装置(显示装置)1D：显示装置2：注视点检测传感器(传感器)3：观赏者10A、10B、10C、10D：控制部(光源控制装置)12：亮度梯度信息生成部(发光强度确定部)13a：发光强度确定部13b：发光控制部14：图像信号修正部(图像修正部)32：LED单元(光源)62：亮度梯度信息生成部(发光强度确定部)63a：发光强度确定部63b：发光控制部。

Claims (7)

1.一种光源控制装置，对利用从多个光源射出的光来显示图像的显示装置具有的所述光源进行控制，该光源控制装置的特征在于，
与检测所述显示装置的显示面中的观赏者的注视点的传感器以能够通信的方式连接，
该光源控制装置包括：
发光强度确定部，其以所述多个光源中的与包含通过所述传感器检测到的注视点的注视范围对应的所述光源的发光强度与基于所述图像规定的发光强度相比增大的方式，确定所述多个光源各自的发光强度；以及
发光控制部，其基于所述发光强度确定部确定的发光强度，控制所述多个光源的发光。
2.根据权利要求1所述的光源控制装置，其特征在于，
所述发光强度确定部以提高与所述注视范围对应的所述光源的发光强度，且与距离该注视范围越远的区域对应的所述光源，该光源的发光强度与基于所述图像规定的发光强度相比越低的方式，确定所述多个光源的发光强度。
3.根据权利要求1或2所述的光源控制装置，其特征在于，
所述发光强度确定部以用于实现所述发光强度的消耗电力为规定的界限值以下的方式确定相应的发光强度。
4.一种显示装置，其特征在于，
具有权利要求1至3中任一项所述的光源控制装置。
5.一种图像处理装置，其与权利要求1至3中任一项所述的光源控制装置以能够通信的方式连接，该图像处理装置的特征在于，
具有图像修正部，其基于所述发光强度确定部确定的所述发光强度，修正在所述显示面显示的图像的亮度。
6.一种光源控制装置的控制方法，其对利用从多个光源射出的光来显示图像的显示装置具有的所述光源进行控制，该光源控制装置的控制方法的特征在于，
所述光源控制装置与检测所述显示装置的显示面中的观赏者的注视点的传感器以能够通信的方式连接，
该光源控制装置的控制方法包括：
发光强度确定工序，在该工序中，以所述多个光源中的与包含通过所述传感器检测到的注视点的注视范围对应的所述光源的发光强度与基于所述图像规定的发光强度相比增大的方式，确定所述多个光源各自的发光强度；以及
发光控制工序，在该工序中，基于通过所述发光强度确定工序确定的发光强度控制所述多个光源的发光。
7.一种控制程序，其为使计算机作为权利要求1所述的光源控制装置发挥作用的控制程序，其特征在于，
使计算机作为所述发光强度确定部及所述发光控制部发挥作用。
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