CN117475931A - 电路装置以及显示系统 - Google Patents

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CN117475931A CN202310921736.1A CN202310921736A CN117475931A CN 117475931 A CN117475931 A CN 117475931A CN 202310921736 A CN202310921736 A CN 202310921736A CN 117475931 A CN117475931 A CN 117475931A
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Abstract

提供电路装置以及显示系统。电路装置包含：存储部，其存储多个查找表；以及亮度信息运算电路，其运算表示从背光源到达显示面板的对象像素的光的亮度的亮度信息。第1查找表与设置于第1位置的第1光源元件对应，表示第1光源元件的第1衰减率分布。第2查找表与设置于第2位置的第2光源元件对应，表示第2光源元件的第2衰减率分布。亮度信息运算电路基于第1查找表求出从第1光源元件到达对象像素的光的第1衰减率，基于第2查找表求出从第2光源元件到达对象像素的光的第2衰减率，基于第1衰减率以及第2衰减率运算亮度信息。

Description

电路装置以及显示系统
技术领域
本发明涉及电路装置以及显示系统。
背景技术
在专利文献1中公开了进行局部调光(Local Dimming)的图像显示装置。图像显示装置包含LED输出值计算部、显示亮度数据计算部和LDC数据计算部。LED输出值计算部求出表示与图像的各区域对应的光源的发光时的亮度的发光亮度数据。显示亮度数据计算部通过对发光亮度数据实施使用了预先准备的亮度扩散函数的卷积处理，从而求出扩散亮度数据。线性插值部通过对扩散亮度数据进行线性插值处理，求出按各原色具有每个像素的值的数据即显示亮度数据。LDC数据计算部基于输入图像数据和显示亮度数据，按各原色求出每个像素的透光率，将表示该透光率的数据作为LCD数据输出。
专利文献1：日本特开2019-095559号公报
在背光源中配置有多个光源，光源的周边结构根据光源的位置而不同，因此根据其周边结构的不同，从光源到达显示面板的光的扩散模式不同。若不考虑这样的扩散模式的差异，而求出从背光源到达显示面板的各像素的光的亮度，则存在无法高精度地求出该亮度的课题。由于基于到达各像素的光的亮度来进行图像数据的颜色校正，因此如果无法高精度地求出该亮度，则无法进行适当的颜色校正。在专利文献1中，对于在求出从背光源到达各像素的光的亮度时考虑与光源的位置对应的光的扩散模式的差异，既没有公开也没有给出启示。
发明内容
本公开的一个方式涉及一种电路装置，其包含：存储部，其存储多个查找表，各查找表示出具有显示面板和背光源的显示装置的所述背光源的光源元件的衰减率分布；以及亮度信息运算电路，其运算表示从所述背光源到达所述显示面板的对象像素的光的亮度的亮度信息，所述存储部存储第1查找表和第2查找表作为所述多个查找表，所述第1查找表与设置于所述背光源的第1位置的第1光源元件对应，表示所述第1光源元件的第1衰减率分布，所述第2查找表与设置于所述背光源的不同于所述第1位置的第2位置的第2光源元件对应，表示所述第2光源元件的第2衰减率分布，所述亮度信息运算电路基于所述第1查找表求出从所述第1光源元件到达所述对象像素的光的第1衰减率，基于所述第2查找表求出从所述第2光源元件到达所述对象像素的光的第2衰减率，基于所述第1衰减率以及所述第2衰减率运算所述亮度信息。
另外，本公开的另一方式涉及包含上述电路装置和所述显示装置的显示系统。
附图说明
图1是包含本实施方式的显示系统的电子设备的结构例。
图2是电路装置的详细结构例。
图3是亮度信息运算电路进行的处理的流程图。
图4是说明与光源元件的位置对应的衰减率分布的差异的图。
图5是说明各向异性的衰减率分布的图。
图6是与远离边和角部的光源元件对应的查找表的例子。
图7是与沿着边配置的光源元件对应的查找表的例子。
图8是与配置于角部的光源元件对应的查找表的例子。
图9是说明与沿着边配置的光源元件对应的查找表的旋转的图。
图10是说明与配置于角部的光源元件对应的查找表的旋转的图。
图11是决定用于亮度计算的光源元件的方法的说明图。
图12是说明对象像素与光源元件组的各光源元件之间的距离的图。
图13是说明线性插值的计算方法的图。
图14是说明线性插值的具体的计算例的图。
标号说明
10：光源元件；15：光源元件组；20：对象像素；100：电路装置；110：接口电路；130：光源控制电路；140：亮度分析电路；141：图像分析部；142：光源亮度决定部；150：亮度信息运算电路；151：坐标分析部；152：亮度计算部；160：颜色校正电路；170：存储部；200：显示装置；210：背光源；220：显示面板；230：显示驱动器；240：光源驱动器；250：显示控制器；270：构造物；300：处理装置；400：显示系统；500：电子设备；CAN、CNB、CNC、CND：角部；DDIM：调光数据；DFPA、DFPB、DFPC：衰减率分布；EDA、EDB、EDC、EDD：边；IMA、IMB：图像数据；LLD：调光数据；LUTA、LUTB、LUTC：查找表。
具体实施方式
在下文中，将详细说明本公开的优选实施方式。另外，以下说明的本实施方式并不对权利要求书所记载的内容进行不当限定，在本实施方式中说明的结构并不一定全部都是必须构成要件。
1.电子设备、显示系统以及电路装置
图1是包含本实施方式的显示系统的电子设备的结构例。电子设备500包含处理装置300和显示系统400。作为一例，电子设备500是包括包含显示器的车载集群面板、包含平视显示器等的车载显示设备、电视装置、或者显示器的信息处理装置。
显示系统400包含电路装置100和显示装置200。电路装置100例如是在半导体基板上集成有多个电路元件的集成电路装置。另外，在图1中，将电路装置100和显示装置200记载为不同的构成要素，但电路装置100也可以包含在显示装置200内。
显示装置200包含背光源210、显示面板220、显示驱动器230、光源驱动器240以及显示控制器250。显示装置200的一例是用于电视装置或信息处理装置的显示器。或者，显示装置200也可以是包含向眼睛的投射装置的头戴式显示器、或者包含向屏幕的投射装置的平视显示器等。在显示装置200为平视显示器时，显示装置200还包含用于将从背光源210射出并透过显示面板220的光向屏幕投影的光学系统。
在俯视背光源210时，背光源210中2维地配置有光源元件。光源元件是通过电力供给而发出光的发光元件，例如是无机发光二极管或有机发光二极管。在局部调光控制中，相互独立地控制2维地配置的各光源元件的光量。或者，也可以是，背光源在俯视时被分割为各区域包含多个光源元件的多个区域，各区域所包含的光源元件被控制为相同的光量，并且各区域的光量被相互独立地控制。
光源元件的2维配置的一例是在多行和多列的交点的全部配置有光源元件的正方配置。但是，2维配置并不限定于正方配置。例如，2维配置也可以是例如被称为菱形配置或者交错配置的配置。在该配置中，在奇数行及偶数行中的一方与奇数列的交点以及奇数行及偶数行中的另一方与偶数列的交点配置光源元件，在除此以外的交点不配置光源元件。
光源驱动器240从电路装置100接收调光数据DDIM，基于该调光数据DDIM驱动背光源210的各光源元件。光源驱动器240例如是集成电路装置。另外，也可以设置多个光源驱动器，该各光源驱动器是不同的集成电路装置。
显示面板220是透射来自背光源210的光并通过控制其透射率来显示图像的电光面板。例如，显示面板220是液晶显示面板。
显示控制器250从电路装置100接收图像数据IMB，将该图像数据IMB和控制显示定时的定时控制信号发送到显示驱动器230。另外，显示控制器250也可以对接收到的图像数据IMB进行灰度校正、白平衡校正或放大缩小等图像处理。
显示驱动器230基于接收到的图像数据和定时控制信号驱动显示面板，由此使显示面板220显示图像。另外，显示控制器250和显示驱动器230各自可以由不同的集成电路装置构成，也可以由一体的集成电路装置构成。
处理装置300向电路装置100发送图像数据IMA。处理装置300例如是CPU、微型计算机、DSP、ASIC或者FPGA等处理器。
电路装置100接收图像数据IMA，基于该图像数据IMA进行显示装置200的局部调光控制。电路装置100通过对图像数据IMA进行亮度分析而将背光源210的各光源元件或各区域的发光亮度决定为调光信息，将表示该调光信息的调光数据DDIM输出至光源驱动器240。另外，电路装置100基于调光信息对图像数据IMA进行颜色校正，将颜色校正后的图像数据IMB输出到显示控制器250。
图2是电路装置的详细结构例。电路装置100包含接口电路110、光源控制电路130、亮度分析电路140、亮度信息运算电路150、颜色校正电路160和存储部170。以下，以在局部调光中对背光源210的每个发光元件独立地进行调光的情况为例进行说明，但也可以对包含多个发光元件的每个区域独立地进行调光。
接口电路110从处理装置300接收图像数据IMA。接口电路110可以是LVDS、并行RGB方式或显示端口等各种图像接口方式的接口电路。
亮度分析电路140包含图像分析部141和光源亮度决定部142。图像分析部141分析图像数据IMB的亮度。光源亮度决定部142基于图像分析部141的分析的结果决定各发光元件的发光亮度，将表示该各发光元件的发光亮度的调光数据LLD作为调光信息输出。例如，图像分析部141在与背光源210的发光元件对应的图像区域中决定属于该图像区域的像素数据的最大亮度。光源亮度决定部142在显示装置200中能够显示该最大亮度的范围内决定最小的发光亮度，将其作为该发光元件的发光亮度。
光源控制电路130基于表示各光源元件的发光亮度的调光数据LLD，将表示各光源元件的发光亮度的调光数据DDIM输出至光源驱动器240。光源驱动器240利用与调光数据DDIM所示的各光源元件的发光亮度对应的脉冲宽度的PWM信号来驱动各发光元件。由此，各发光元件以由局部调光控制的发光亮度发光。
存储部170存储表示从光源元件到达显示面板的光的衰减率分布的查找表。图2表示存储部170存储衰减率分布相互不同的3种查找表LUTA、LUTB、LUTC的例子。但是，查找表的数量为2以上即可。衰减率分布表示从光源元件到像素的距离与从光源元件到达像素的光的衰减率的关系。衰减率分布也被称为衰减特性或亮度分布。存储部170既可以是寄存器，或者也可以是RAM或非易失性存储器等存储器。
亮度信息运算电路150包含坐标分析部151和亮度计算部152。详细内容在图3以后进行说明，在此概要地进行说明。坐标分析部151基于光源元件的坐标来决定使用查找表LUTA、LUTB和LUTC中的哪个。亮度计算部152基于由坐标分析部151决定的查找表和调光数据LLD，求出表示从光源元件到达显示面板220的各像素的光的亮度的亮度信息，将该亮度信息作为照明亮度数据LPX输出。
颜色校正电路160基于照明亮度数据LPX进行图像数据IMA的颜色校正，将校正后的图像数据IMB输出到显示驱动器230。具体而言，颜色校正电路160对各像素的像素数据乘以到达该像素的光的亮度的倒数，将其结果作为该像素的新的像素数据。
光源控制电路130、亮度分析电路140、亮度信息运算电路150和颜色校正电路160是处理数字信号的逻辑电路。光源控制电路130、亮度分析电路140、亮度信息运算电路150以及颜色校正电路160也可以分别由逻辑电路构成，也可以将它们的一部分或者全部由一体的逻辑电路构成。或者，也可以通过DSP等处理器执行记述了光源控制电路130、亮度分析电路140、亮度信息运算电路150以及颜色校正电路160的功能的指令集或者程序，来实现这些电路的功能。
另外，电路装置100也可以包含畸变校正电路。畸变校正电路校正由将显示面板220上显示的图像投影到屏幕等的光学系统引起的图像畸变、或者由屏幕的畸变引起的图像畸变。具体而言，畸变校正电路对接口电路110接收到的图像数据IMA进行消除或减少上述图像畸变的图像校正，将校正后的图像数据输出到亮度分析电路140、亮度信息运算电路150和颜色校正电路160。但是，畸变校正电路也可以不设置于电路装置100而设置于处理装置300。
2.亮度信息运算电路的处理流程
图3是亮度信息运算电路进行的处理的流程图。以下，对象像素是成为求出亮度信息的对象的像素。
在步骤S1中，坐标分析部151基于对象像素的坐标决定用于亮度计算的光源元件。例如，如在图11中后述那样，坐标分析部151将配置在对象像素的周围的规定数量的光源元件决定为用于亮度计算的光源元件。
在步骤S2中，坐标分析部151针对在步骤S1中决定的各光源元件，基于该光源元件的位置，决定要参照的查找表及其旋转角度。例如，如在图4～图10中后述那样，坐标分析部151决定参照查找表LUTA、LUTB、LUTC中的哪一个以及将旋转角度设为0°、90°、180°、270°中的哪个角度。
在步骤S3中，亮度计算部152基于对象像素的坐标与光源元件之间的距离，参照在步骤S2中决定的查找表来取得衰减率，对该衰减率进行线性插值，由此求出对象像素处的衰减率。具体而言，如在图13和图14中后述那样，亮度计算部152从查找表中取得上述距离的附近的4个衰减率，根据该4个衰减率进行线性插值。
在步骤S4中，亮度计算部152根据光源亮度决定部142调光后的各光源元件的发光亮度和在步骤S3中决定的衰减率，求出从光源元件到达对象像素的光的亮度。步骤S2～S4对在步骤S1中决定的全部光源元件执行。
在步骤S5中，亮度计算部152通过针对所决定的全部光源元件将在步骤S4中求出的亮度相加，求出从背光源210到达对象像素的光的亮度。例如，通过下式(1)对亮度的计算例进行后述，在其右边4项被相加。计算各项与步骤S4对应，将4项相加对应于步骤S5。
3.对步骤S2的详情
以下，各步骤的详细情况进行说明。首先，使用图4～图10对步骤S2的详细情况进行说明。
图4是说明与光源元件的位置对应的衰减率分布的差异的图。在图4中，主要以可知对称性的方式示意性地示出了衰减率分布，并不表示准确的衰减率分布。
在图4中，将相互正交的3个方向设为x方向、y方向以及z方向。以与xy平面平行的方式设置有背光源210和显示面板220，在显示面板220的z方向侧设置有背光源210。x方向是显示面板220的水平方向，y方向是显示面板220的垂直方向。另外，在此，示出在背光源210上多个光源元件10正方配置的例子。
EDA～EDD是显示面板220的4条边。边EDA与边EDC相互对置，边EDB与边EDD相互对置。此外，显示面板220的边能够换称为背光源210的边。CNA是边EDA与边EDB相交的角部，CNB是边EDB与边EDC相交的角部，CNC是边EDC与边EDB相交的角部，CND是边EDD与边EDA相交的角部。角部CNA～CND也被称为角或顶点。此外，显示面板220的角部能够换称为背光源210的角部。
远离边和角部的光源元件的衰减率分布DFPA是各向同性的分布。即，衰减率分布DFPA成为以光源元件为中心旋转对称的分布，即成为以光源元件为中心，衰减特性不依赖于方向的分布。“远离边和角部”是指在正方配置中从边和角部离开至少1行或1列。
沿着边EDA配置且远离角部CNA、CND的光源元件的衰减率分布DFPB是非各向同性的分布。边EDA与y方向平行。在该情况下，衰减率分布DFPB关于通过衰减率分布DFPB的中心且与x方向平行的直线呈线对称，关于通过衰减率分布DFPB的中心且与y方向平行的直线非线对称。
配置在角部CNC的光源元件的衰减率分布DFPC是非各向同性的分布。衰减率分布DFPC关于通过衰减率分布DFPB的中心且与x方向平行的直线非线对称，且关于通过衰减率分布DFPB的中心且与y方向平行的直线非线对称。
图5是说明各向异性的衰减率分布的图。显示装置200包含背光源210以及配置在显示面板220的周围的构造物270。构造物270例如是遮光部件，遮光部件收纳背光源210以及显示面板220，并且进行遮光使得从背光源210向显示面板220的光不泄漏到外部。靠近背光源210的边或角部的光源元件10射出的光的一部分被构造物270反射，其反射光到达显示面板220。在该区域AR1、AR2中，来自光源元件10的直接光与来自构造物270的反射光重叠，因此与没有反射光的情况相比光量增加。由此，产生图4的衰减率分布DFPB以及DFPC那样的各向异性。
图6是与远离边和角部的光源元件对应的查找表LUTA的例子。u是x方向上的光源元件与对象像素之间的距离。v是y方向上的光源元件与对象像素之间的距离。以下，示出查找表的输入为u2和v2的例子，但查找表的输入并不限定于此，例如也可以是u和v。
u＝v＝0是衰减率分布的中心。从中心u增加的方向DA与从中心朝向边EDA的方向对应。从中心u减小的方向DC与从中心朝向边EDC的方向对应。从中心v增加的方向DD与从中心朝向边EDD的方向对应。从中心v减少的方向DB与从中心朝向边EDB的方向对应。在查找表LUTA中，在从中心朝向任意边的方向上，衰减特性都相同。即，查找表LUTA的衰减率分布关于其中心呈旋转对称。
图7是与沿着边配置的光源元件对应的查找表LUTB的例子。在图7中，用阴影表示查找表LUTB与LUTA不同的部分。
在查找表LUTB中，从中心朝向边EDA的方向DA上的衰减特性与从中心朝向边EDB、EDC、EDD的方向DB、DC、DD的衰减特性不同。从中心朝向边EDB、EDC、EDD的方向DB、DC、DD的衰减特性彼此相同。即，查找表LUTB的衰减率分布关于其中心呈非旋转对称。另外，查找表LUTB的衰减率分布关于通过其中心且与方向DA平行的直线呈线对称，关于通过其中心且与方向DD平行的直线为非线对称。
图8是与配置在角部的光源元件对应的查找表LUTC的例子。在图8中，用阴影表示查找表LUTC与LUTA不同的部分。
在查找表LUTC中，从中心朝向边EDD的方向DD上的衰减特性与从中心朝向边EDB的方向DB上的衰减特性不同，从中心朝向边EC的方向DC上的衰减特性与从中心朝向边EDA的方向DA上的衰减特性不同。从中心朝向边EDC、EDD的方向DC、DD上的衰减特性彼此相同，从中心朝向边EDA、EDB的方向DA、DB上的衰减特性彼此相同。即，查找表LUTC的衰减率分布关于其中心呈非旋转对称。另外，查找表LUTC的衰减率分布关于通过其中心且与方向DC平行的直线为非线对称，关于通过其中心且与方向DD平行的直线为非线对称。
图9是说明与沿着边配置的光源元件对应的查找表LUTB的旋转的图。
如图9所示，沿着边EDB、EDC、EDD配置的光源元件的衰减率分布是使沿着边EDA配置的光源元件的衰减率分布DFPB逆时针旋转90°、180°、270°后的分布。坐标分析部151如以下那样决定参照查找表及其旋转角度。
坐标分析部151针对沿着边EDA配置的光源元件，将参照查找表决定为查找表LUTB，并且将旋转角度决定为0°。同样地，坐标分析部151针对沿着边EDB、EDC、EDD配置的光源元件，将参照查找表决定为查找表LUTB，并且将旋转角度决定为90°、180°、270°。亮度计算部152参照以上述决定的旋转角度逆时针旋转后的参照查找表，求出对象像素的衰减率。
图10是说明与配置在角部的光源元件对应的查找表LUTC的旋转的图。
如图10所示，配置于角部CND、CNA、CNB的光源元件的衰减率分布是使配置于角部CNC的光源元件的衰减率分布DFPC逆时针旋转90°、180°、270°后的分布。基于此，坐标分析部151如以下那样决定参照查找表及其旋转角度。
坐标分析部151对配置于角部CNC的光源元件，将参照查找表决定为查找表LUTC，并且将旋转角度决定为0°。同样地，坐标分析部151对配置于角部CND、CNA、CNB的光源元件，将参照查找表决定为查找表LUTC，并且将旋转角度决定为90°、180°、270°。亮度计算部152参照以上述决定的旋转角度逆时针旋转后的参照查找表，求出对象像素的衰减率。
另外，在图9和图10中，示出了使查找表逆时针旋转的例子，但也可以使查找表顺时针旋转。顺时针的旋转角度0°、90°、180°、270°分别相当于逆时针的旋转角度0°、270°、180°、90°。
在以上的本实施方式中，电路装置100包含：存储部170，其存储多个查找表；以及亮度信息运算电路150，其运算表示从背光源210到达显示面板220的对象像素的光的亮度的亮度信息。多个查找表的各查找表示出具有显示面板220和背光源210的显示装置200的背光源210的光源元件的衰减率分布。存储部170存储第1查找表和第2查找表。第1查找表与设置于背光源210的第1位置的第1光源元件对应，表示第1光源元件的第1衰减率分布。第2查找表与设置于背光源210的不同于第1位置的第2位置的第2光源元件对应，表示第2光源元件的第2衰减率分布。亮度信息运算电路150基于第1查找表，求出从第1光源元件到达对象像素的光的第1衰减率，基于第2查找表，求出从第2光源元件到达对象像素的光的第2衰减率。亮度信息运算电路150基于第1衰减率以及第2衰减率来运算亮度信息。
另外，这里的第1查找表可以是查找表LUTA、LUTB、LUTC中的任意的查找表。这里的第2查找表可以是查找表LUTA、LUTB、LUTC中的与第1查找表不同的任意查找表。
根据本实施方式，第1查找表与设置于第1位置的第1光源元件对应，第2查找表与设置于不同于第1位置的第2位置的第2光源元件对应。由此，能够根据光源元件的位置而应用不同的衰减率分布的查找表，因此，能够考虑到与光源元件的位置对应的光的扩散模式的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。由于能够准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度，因此能够适当地对图像数据进行颜色校正。
另外，在本实施方式中，各查找表是对于从光源元件到显示面板220的像素为止的距离对应有该距离处的衰减率而成的表。亮度信息运算电路150基于第1查找表求出从第1光源元件到对象像素的距离处的第1衰减率。亮度信息运算电路150基于第2查找表求出从第2光源元件到对象像素的距离处的第2衰减率。
在图6～图8的例子中，从光源元件到对象像素的距离是水平方向的距离u的平方和垂直方向的距离v的平方，但并不限定于此。例如，从光源元件到对象像素的距离可以是水平方向的距离u和垂直方向的距离v，或者也可以是从光源元件到对象像素的直线距离、以及该直线与基准方向所成的角度。基准方向例如是x方向或y方向。
根据本实施方式，基于第1查找表求出从第1光源元件到对象像素的距离处的第1衰减率，基于第2查找表求出从第2光源元件到对象像素的距离处的第2衰减率。由此，能够根据光源元件的位置基于不同的衰减率分布的查找表求出从光源元件到对象像素的距离处的衰减率。
另外，在本实施方式中，第2位置是与第1位置相比靠近显示面板220的第1边的位置。
这里的第1位置是与图4的衰减率分布DFPA对应的、远离边和角部的光源元件的位置。这里的第2位置是与图4的衰减率分布DFPB对应的、沿着边配置且远离角部的光源元件的位置。即，这里的第1查找表是LUTA，第2查找表是LUTB。另外，第1边在图4中是边EDA，但并不限定于此，也可以是显示面板220的4边中的任意边。
如图5所说明的那样，配置于靠近显示面板220的边的位置的光源元件的衰减率分布受到来自配置于其周围的构造物270的反射光的影响，因此与配置于远离显示面板220的边的位置的光源元件的衰减率分布不同。根据本实施方式，能够考虑这样的衰减率分布的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。
另外，在本实施方式中，背光源210包含第3光源元件。第3光源元件设置在与第1位置相比靠近显示面板220的与第1边对置的第3边的第3位置。亮度信息运算电路150基于使第2查找表旋转180度后的查找表来运算从第3光源元件到达对象像素的光的第3衰减率。亮度信息运算电路150基于第1衰减率、第2衰减率以及第3衰减率来运算亮度信息。
这里的第3边是在图4和图9中与边EDA对置的边EDC。这里的第3位置是沿着边EDC配置且远离边EDC的两端的角部的光源元件的位置。如图9所说明的那样，通过使沿着边EDA配置的光源元件的查找表LUTB旋转180度，得到沿着边EDC配置的光源元件的查找表。
根据本实施方式，将配置在某1条边附近的光源元件的查找表存储在存储部170中，通过使该查找表旋转，能够生成配置在其他3条边附近的查找表。由此，能够节约存储部170的存储容量。但是，也可以针对4条边的各个边，使存储部170存储配置在边的附近的光源元件的查找表。
另外，在本实施方式中，第2位置也可以是与第1位置相比靠近显示面板220的第1边与第2边相交的第1角部的位置。
这里的第1位置是与图4的衰减率分布DFPA对应的远离边和角部的光源元件的位置。这里的第1边是边EDC，第2边是边EDD，第2位置是与图4的衰减率分布DFPC对应的配置在角部CNC的光源元件的位置。即，这里的第1查找表是LUTA，第2查找表是LUTC。另外，第1角部在图4中是角部CNC，但并不限定于此，也可以是显示面板220的4个角部中的任意角部。
如图5中所说明的那样，配置于靠近显示面板220的角部的位置的光源元件的衰减率分布受到来自配置于其周围的构造物270的反射光的影响，因此与配置于远离显示面板220的角部的位置的光源元件的衰减率分布不同。根据本实施方式，能够考虑这样的衰减率分布的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。
另外，在本实施方式中，背光源210包含第3光源元件。第3光源元件设置在与第1位置相比靠近显示面板220的与第1边对置的第3边和与第2边对置的第4边相交的第2角部的位置。亮度信息运算电路150基于使第2查找表旋转180度后的查找表来运算从第3光源元件到达对象像素的光的第3衰减率。亮度信息运算电路150基于第1衰减率、第2衰减率以及第3衰减率来运算亮度信息。
这里的第3边是在图4和图10中与边EDC对置的边EDA，第4边是与边EDD对置的边EDB，第3位置是配置在角部CNA的光源元件的位置。如图10中说明的那样，通过使配置在角部CNC的光源元件的查找表LUTC旋转180度，能够得到配置在角部CNA的光源元件的查找表。
根据本实施方式，将配置在某1个角部附近的光源元件的查找表存储在存储部170中，通过使该查找表旋转，能够生成配置在其他3个角部附近的查找表。由此，能够节约存储部170的存储容量。但是，也可以针对4个角部的每个角部，使存储部170存储配置在角部附近的光源元件的查找表。
另外，在本实施方式中，第1衰减率分布是关于中心呈旋转对称的衰减率分布。第2衰减率分布是关于中心呈非旋转对称的衰减率分布。
另外，这里的第1衰减率分布与图4的衰减率分布DFPA对应。这里的第2衰减率分布可以是图4的衰减率分布DFPB、DFPC中的任意的衰减率分布。
配置于远离显示面板220的边或角部的位置的光源元件的衰减率分布不易受到来自配置于背光源210或显示面板220的周围的构造物270的反射光的影响。因此，该光源的衰减率分布成为旋转对称的衰减率分布，或者能够近似为旋转对称的衰减率分布。另一方面，配置在靠近显示面板220的边或角部的位置的光源元件的衰减率分布受到来自配置在其周围的构造物270的反射光的影响。因此，该光源的衰减率分布成为非旋转对称的衰减率分布，或者能够近似为非旋转对称的衰减率分布。
另外，在本实施方式中，第2衰减率分布在从中心朝向显示面板220的1条边的方向上的衰减特性和从中心朝向显示面板220的与1条边不同的边的方向上的衰减特性不同。
例如，在第2衰减率分布是图4的衰减率分布DFPB时，“1条边”是边EDA，“与1条边不同的边”是边EDB、EDC、EDD中的任意的边。或者，在第2衰减率分布是图4的衰减率分布DFPC时，“1条边”是边EDC、EDD中的任意的边，“与1条边不同的边”是边EDA、EDB中的任意的边。
来自配置于背光源210或显示面板220的周围的构造物270的反射光对衰减率分布中的接近边的区域产生影响。因此，朝向不受来自构造物270的反射光的影响的边的方向上的衰减特性与朝向受到来自构造物270的反射光的影响的边的方向上的衰减特性不同。
另外，在本实施方式中，存储部170存储第3查找表。第3查找表与在背光源210的和第1位置及第2位置不同的第3位置设置的第3光源元件对应，表示第3光源元件的第3衰减率分布。第2位置是与第1位置相比靠近显示面板220的第1边的位置。第3位置是与第1位置相比靠近显示面板的第2边与第3边相交的第1角部的位置。亮度信息运算电路150基于第3查找表，求出从第3光源元件到达对象像素的光的第3衰减率，基于第1衰减率、第2衰减率以及第3衰减率来运算亮度信息。
这里的第1位置是与图4的衰减率分布DFPA对应的远离边和角部的光源元件的位置。这里的第2位置是与图4的衰减率分布DFPB对应的沿着边配置且远离角部的光源元件的位置。这里的第3位置是与图4的衰减率分布DFPC对应的配置在角部CNC的光源元件的位置。第1边、第2边、第3边分别对应于边EDA、EDC、EDD，第1角部对应于角部CNC。但是，第1边可以是边EDA～EDD中的任意边，第1角部也可以是角部CNA～CND中的任意角部。
根据本实施方式，第1～第3查找表与设置于互不相同的第1～第3位置的第1～第3光源元件对应。由此，能够根据光源元件的位置而应用不同的衰减率分布的查找表，因此，能够考虑与光源元件的位置对应的光的扩散模式的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。
另外，在本实施方式中，电路装置100包含亮度分析电路140和颜色校正电路160。亮度分析电路140进行图像数据IMA的亮度分析，基于该亮度分析的结果，求出局部调光控制中的调光信息。亮度信息运算电路150基于调光信息和第1衰减率，求出从第1光源元件到达对象像素的光的第1亮度，根据调光信息和第2衰减率，求出从第2光源元件到达对象像素的光的第2亮度。亮度信息运算电路150基于第1亮度及第2亮度，运算表示从背光源210到达对象像素的光的亮度的亮度信息。颜色校正电路160基于亮度信息进行对象像素的图像数据的颜色校正，将颜色校正后的图像数据IMB输出到显示装置200。
根据本实施方式，考虑与光源元件的位置对应的光的扩散模式的差异，准确地求出从第1光源元件到达对象像素的光的第1亮度以及从第2光源元件到达对象像素的光的第2亮度。由此，准确地求出表示从背光源210到达对象像素的光的亮度的亮度信息，因此颜色校正电路160能够基于亮度信息适当地进行对象像素的图像数据的颜色校正。
4.步骤S1、S4、S5的详情
使用图11和图12对步骤S1、S4、S5的详细情况进行说明。图11是决定用于亮度计算的光源元件的方法的说明图。
亮度信息运算电路150将想要求出亮度信息的像素设为对象像素20，将其xy坐标设为(xP，yP)。亮度信息运算电路150通过一边依次错开对象像素20一边求出亮度信息，从而求出显示面板220的各像素的亮度信息。
将光源元件10的xy坐标设为(xL，yL)。在z方向上俯视显示面板220和背光源210时，与各光源元件的基准点对应的显示面板220上的坐标为(xL，yL)。基准点是在俯视时光源元件的中心或最高亮度的点等。
坐标分析部151选择在对象像素20的周围配置的多个光源元件10。将所选择的多个光源元件10称为光源元件组15。图11表示对象像素20的周围4个光源元件被选择的例子。但是，可以选择在对象像素20的周围配置的任意个数的光源元件，或者也可以选择背光源210的全部光源元件。
图12是说明对象像素与光源元件组的各光源元件之间的距离的图。将属于光源元件组15的2×2的光源元件中的第i行第j列的光源元件表示为LDij。将光源元件LDij的xy坐标表示为(xLj，yLi)。i、j为1以上且2以下的整数。
距离是xy平面或显示面板220上的距离。距离可以是米等实际距离，或者也可以是以规定单位规定的距离。例如，在规定单位是显示面板220的像素间距时，距离用显示面板220上的像素数表示。
坐标分析部151求出x方向上的光源元件与对象像素20之间的距离u1、u2以及y方向上的光源元件与对象像素20之间的距离v1、v2。uj是水平方向上的第j列的光源元件与对象像素20之间的距离。具体而言，uj＝xLj-xP。vi是垂直方向上的第i行的光源元件与对象像素20之间的距离。具体而言，vi＝yLi-yP。
亮度计算部152通过下式(1)，运算从属于光源元件组15的多个光源元件到达对象像素20的光的亮度PIX_BL。LED_BLij是由光源亮度决定部142决定的光源元件LDij的发光亮度。LUT_LDij(uj2，vi2)是从光源元件LDij到达对象像素20的光的衰减率，是在步骤S3中通过线性插值计算出的衰减率。
PIX_BL＝LED_BL11×LUT_LD11(u12，v12)+LED_BL12×LUT_LD12(u22，v12)+LED_BL21×LUT_LD21(u12，v22)+LED_BL22×LUT_LD22(u22，v22)···(1)
5.步骤S3的详情
使用图13和图14，对步骤S3的详细情况进行说明。图13是说明线性插值的计算方法的图。在此，以从光源元件LD22到达对象像素20的光的亮度为例进行说明，但对于从光源元件LD11、LD12、LD21到达对象像素20的光的亮度也是同样的。以下，将x方向的距离为u、y方向的距离为v的情况记载为(u，v)。
光源元件LD22与对象像素20之间的距离为(u2，v2)。亮度计算部152选择在查找表中使用的离散的距离中的内包(u2，v2)的最近的4个点(ua，va)、(ub，va)、(ua，vb)、(ub，vb)，取得它们的衰减率Luava、Lubva、Luavb、Lubvb。亮度计算部152通过下式(2)进行水平方向的线性插值，使用其结果通过下式(3)进行垂直方向的线性插值。该线性插值的结果是从光源元件LD22到达对象像素20的光的衰减率LUT_LD22(u22，v22)。
在上式(2)中，在右边第1项的分数部分中，分母为ub2-ua2。在n为1以上的整数时，通过将ub2-ua2＝2n这样的距离用于查找表，分数部分的运算成为向LSB方向的比特移位，运算负荷降低。例如，在图6～图8的查找表中，使用u2＝0、32、64、96、128，ub2-ua2＝32＝25。对于上式(3)的右边第1项的分数部分，也是同样的。
图14是说明线性插值的具体的计算例的图。在此，对将查找表LUTA应用于光源元件LD22，设(u2，v2)＝(5，7)的例子进行说明。
(u2，v2)＝(5，7)是u2＞0、v2＞0且(u22，v22)＝(25，49)。在查找表LUTA中，内包该点的4点是u＞0、v＞0中的(ua2，va2)＝(0，32)、(ub2，va2)＝(32，32)、(ua2，vb2)＝(0，64)、(ub2，vb2)＝(32，64)。这些点处的衰减率是Luava＝0.8、Lubva＝0.717、Luavb＝0.6、Lubvb＝0.51。通过将它们代入到上式(2)和(3)中，线性插值的运算成为下式(4)。
以上说明的本实施方式的电路装置包含：存储部，其存储多个查找表；以及亮度信息运算电路，其运算亮度信息。多个查找表的各查找表示出具有显示面板和背光源的显示装置的背光源的光源元件的衰减率分布。亮度信息表示从背光源到达显示面板的对象像素的光的亮度。存储部将第1查找表和第2查找表作为多个查找表存储。第1查找表与设置于背光源的第1位置的第1光源元件对应，表示第1光源元件的第1衰减率分布。第2查找表与设置于背光源的不同于第1位置的第2位置的第2光源元件对应，表示第2光源元件的第2衰减率分布。亮度信息运算电路基于第1查找表，求出从第1光源元件到达对象像素的光的第1衰减率，基于第2查找表，求出从第2光源元件到达对象像素的光的第2衰减率。亮度信息运算电路基于第1衰减率以及第2衰减率来运算亮度信息。
根据本实施方式，第1查找表与设置于第1位置的第1光源元件对应，第2查找表与设置于不同于第1位置的第2位置的第2光源元件对应。由此，能够根据光源元件的位置而应用不同的衰减率分布的查找表，因此，能够考虑与光源元件的位置对应的光的扩散模式的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。由于能够准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度，因此能够适当地对图像数据进行颜色校正。
另外，在本实施方式中，各查找表也可以是对于从光源元件到显示面板的像素的距离对应有该距离处的衰减率的表。亮度信息运算电路也可以基于第1查找表求出从第1光源元件到对象像素的距离处的第1衰减率。亮度信息运算电路也可以基于第2查找表求出从第2光源元件到对象像素的距离处的第2衰减率。
根据本实施方式，基于第1查找表求出从第1光源元件到对象像素的距离处的第1衰减率，基于第2查找表求出从第2光源元件到对象像素的距离处的第2衰减率。由此，能够根据光源元件的位置基于不同的衰减率分布的查找表求出从光源元件到对象像素的距离处的衰减率。
另外，在本实施方式中，第2位置也可以是与第1位置相比靠近显示面板的第1边的位置。
由于配置在靠近显示面板的边的位置的光源元件的衰减率分布受到来自配置在其周围的构造物的反射光的影响，所以与配置在远离显示面板的边的位置的光源元件的衰减率分布不同。根据本实施方式，能够考虑这样的衰减率分布的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。
另外，在本实施方式中，背光源也可以包含设置于与第1位置相比靠近显示面板的与第1边对置的第3边的第3位置的第3光源元件。亮度信息运算电路也可以基于使第2查找表旋转180度后的查找表来运算从第3光源元件到达对象像素的光的第3衰减率。亮度信息运算电路也可以基于第1衰减率、第2衰减率以及第3衰减率来运算亮度信息。
根据本实施方式，将配置在某1条边附近的光源元件的查找表存储在存储部中，通过使该查找表旋转，能够生成配置在其他3条边附近的查找表。由此，能够节约存储部的存储容量。
另外，在本实施方式中，第2位置也可以是比第1位置靠近显示面板的第1边与第2边相交的第1角部的位置。
配置于靠近显示面板的角部的位置的光源元件的衰减率分布受到来自配置于其周围的构造物的反射光的影响，因此与配置于远离显示面板的角部的位置的光源元件的衰减率分布不同。根据本实施方式，能够考虑这样的衰减率分布的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。
另外，在本实施方式中，背光源也可以包含第3光源元件。第3光源元件也可以设置在与第1位置相比靠近显示面板的与第1边对置的第3边和与第2边对置的第4边相交的第2角部的第3位置。亮度信息运算电路也可以基于使第2查找表旋转180度后的查找表来运算从第3光源元件到达对象像素的光的第3衰减率。亮度信息运算电路也可以基于第1衰减率、第2衰减率以及第3衰减率来运算亮度信息。
根据本实施方式，使配置于某1个角部附近的光源元件的查找表存储于存储部，通过使该查找表旋转，能够生成配置于其他3个角部附近的查找表。由此，能够节约存储部的存储容量。
另外，在本实施方式中，第1衰减率分布也可以是关于中心呈旋转对称的衰减率分布。第2衰减率分布也可以是关于中心呈非旋转对称的衰减率分布。
配置于远离显示面板的边或角部的位置的光源元件的衰减率分布不易受到来自配置于背光源或显示面板的周围的构造物的反射光的影响。因此，该光源的衰减率分布成为旋转对称的衰减率分布或者能够近似为旋转对称的衰减率分布。另一方面，配置在靠近显示面板的边或角部的位置的光源元件的衰减率分布受到来自配置在其周围的构造物的反射光的影响。因此，该光源的衰减率分布成为非旋转对称的衰减率分布或者能够近似为非旋转对称的衰减率分布。
另外，在本实施方式中，第2衰减率分布也可以是从中心朝向显示面板的1条边的方向上的衰减特性和从中心朝向显示面板的与1条边不同的边的方向上的衰减特性不同。
来自配置于背光源或显示面板的周围的构造物的反射光对衰减率分布中的靠近边的区域产生影响。因此，朝向不受来自构造物的反射光的影响的边的方向上的衰减特性与朝向受到来自构造物的反射光的影响的边的方向上的衰减特性不同。
另外，在本实施方式中，存储部也可以存储第3查找表作为多个查找表。第3查找表可以与设置于背光源的不同于第1位置及第2位置的第3位置的第3光源元件对应，表示第3光源元件的第3衰减率分布。第2位置也可以是与第1位置相比靠近显示面板的第1边的位置。第3位置也可以是与第1位置相比靠近显示面板的第2边与第3边相交的第1角部的位置。亮度信息运算电路也可以基于第3查找表，求出从第3光源元件到达对象像素的光的第3衰减率，基于第1衰减率、第2衰减率以及第3衰减率来运算亮度信息。
根据本实施方式，第1～第3查找表与设置于互不相同的第1～第3位置的第1～第3光源元件对应。由此，能够根据光源元件的位置而应用不同的衰减率分布的查找表，因此，能够考虑与光源元件的位置对应的光的扩散模式的差异，准确地求出从背光源到达各像素的光的亮度。
另外，本实施方式的电路装置也可以包含亮度分析电路和颜色校正电路。亮度分析电路也可以进行图像数据的亮度分析，基于亮度分析的结果，求出局部调光控制中的调光信息。也可以是，亮度信息运算电路基于调光信息和第1衰减率，求出从第1光源元件到达对象像素的光的第1亮度，基于调光信息和第2衰减率，求出从第2光源元件到达对象像素的光的第2亮度，基于第1亮度及第2亮度运算亮度信息。颜色校正电路也可以基于亮度信息进行对象像素的图像数据的颜色校正，将颜色校正后的图像数据输出到显示装置。
根据本实施方式，考虑与光源元件的位置对应的光的扩散模式的差异，准确地求出从第1光源元件到达对象像素的光的第1亮度以及从第2光源元件到达对象像素的光的第2亮度。由此，准确地求出表示从背光源到达对象像素的光的亮度的亮度信息，因此颜色校正电路能够基于亮度信息适当地进行对象像素的图像数据的颜色校正。
另外，本实施方式的显示系统包含上述任一电路装置和显示装置。
另外，如上所述对本实施方式进行了详细说明，但本领域技术人员能够容易地理解，能够进行实质上不脱离本公开的新事项以及效果的多种变形。因此，这样的变形例全部包含在本公开的范围内。例如，在说明书或附图中，至少一次与更广义或同义的不同用语一起记载的用语在说明书或附图的任何地方都能够置换为该不同的用语。另外，本实施方式以及变形例的全部组合也包含于本公开的范围。另外，电路装置、背光源、显示装置、显示系统、处理装置以及电子设备等的结构以及动作等也不限定于本实施方式中说明的内容，能够实施各种变形。

Claims (11)

1.一种电路装置，其特征在于，所述电路装置包含：
存储部，其存储多个查找表，各查找表示出具有显示面板和背光源的显示装置的所述背光源的光源元件的衰减率分布；以及
亮度信息运算电路，其运算表示从所述背光源到达所述显示面板的对象像素的光的亮度的亮度信息，
所述存储部存储第1查找表和第2查找表作为所述多个查找表，所述第1查找表与设置于所述背光源的第1位置的第1光源元件对应，表示所述第1光源元件的第1衰减率分布，所述第2查找表与设置于所述背光源的不同于所述第1位置的第2位置的第2光源元件对应，表示所述第2光源元件的第2衰减率分布，
所述亮度信息运算电路基于所述第1查找表求出从所述第1光源元件到达所述对象像素的光的第1衰减率，基于所述第2查找表求出从所述第2光源元件到达所述对象像素的光的第2衰减率，基于所述第1衰减率以及所述第2衰减率运算所述亮度信息。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
所述各查找表是对于从光源元件到所述显示面板的像素的距离对应有所述距离处的衰减率的表，
所述亮度信息运算电路基于所述第1查找表求出从所述第1光源元件到所述对象像素的距离处的所述第1衰减率，基于所述第2查找表求出从所述第2光源元件到所述对象像素的距离处的所述第2衰减率。
3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，
所述第2位置是与所述第1位置相比靠近所述显示面板的第1边的位置。
4.根据权利要求3所述的电路装置，其特征在于，
所述背光源包含设置于第3位置的第3光源元件，所述第3位置与所述第1位置相比靠近所述显示面板的与所述第1边对置的第3边，
所述亮度信息运算电路基于使所述第2查找表旋转180度后的查找表运算从所述第3光源元件到达所述对象像素的光的第3衰减率，基于所述第1衰减率、所述第2衰减率以及所述第3衰减率运算所述亮度信息。
5.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，
所述第2位置是与所述第1位置相比靠近所述显示面板的第1边与第2边相交的第1角部的位置。
6.根据权利要求5所述的电路装置，其特征在于，
所述背光源包含设置于第3位置的第3光源元件，所述第3位置与所述第1位置相比靠近所述显示面板的与所述第1边对置的第3边和与所述第2边对置的第4边相交的第2角部，
所述亮度信息运算电路基于使所述第2查找表旋转180度后的查找表运算从所述第3光源元件到达所述对象像素的光的第3衰减率，基于所述第1衰减率、所述第2衰减率以及所述第3衰减率运算所述亮度信息。
7.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，
所述第1衰减率分布是关于中心呈旋转对称的衰减率分布，
所述第2衰减率分布是关于中心呈非旋转对称的衰减率分布。
8.根据权利要求7所述的电路装置，其特征在于，
所述第2衰减率分布在从中心朝向所述显示面板的1条边的方向上的衰减特性和在从所述中心朝向所述显示面板的与所述1条边不同的边的方向上的衰减特性不同。
9.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，
作为所述多个查找表，所述存储部还存储第3查找表，所述第3查找表与设置于所述背光源的不同于所述第1位置及所述第2位置的第3位置的第3光源元件对应，表示所述第3光源元件的第3衰减率分布，
所述第2位置是与所述第1位置相比靠近所述显示面板的第1边的位置，
所述第3位置是与所述第1位置相比靠近所述显示面板的第2边与第3边相交的第1角部的位置，
所述亮度信息运算电路基于所述第3查找表，求出从所述第3光源元件到达所述对象像素的光的第3衰减率，基于所述第1衰减率、所述第2衰减率以及所述第3衰减率运算所述亮度信息。
10.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，
所述电路装置包含亮度分析电路和颜色校正电路，
所述亮度分析电路进行图像数据的亮度分析，基于所述亮度分析的结果，求出所述背光源的局部调光控制中的调光信息，
所述亮度信息运算电路基于所述调光信息和所述第1衰减率，求出从所述第1光源元件到达所述对象像素的光的第1亮度，基于所述调光信息和所述第2衰减率，求出从所述第2光源元件到达所述对象像素的光的第2亮度，基于所述第1亮度和所述第2亮度运算所述亮度信息，
所述颜色校正电路基于所述亮度信息进行所述对象像素的图像数据的颜色校正，将颜色校正后的图像数据输出到所述显示装置。
11.一种显示系统，其特征在于，所述显示系统包含权利要求1或2所述的电路装置以及所述显示装置。
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