JP2005309338A - Apparatus and method for image display - Google Patents

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Shuichi Kagawa
Shosuke Oie
Tomohiro Sasagawa
Jun Someya
Hiroaki Sugiura
祥介 尾家
博明 杉浦
潤 染谷
智広 笹川
周一 香川
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Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display apparatus, such as a liquid crystal display device, which uses a photodetection type optical modulating element, the image display device being capable of desired gradation display at respectively pixel positions irrelevantly to a light distribution of a back light source, the position relation between the light source and pixels, and the quantity of light emission of each light source. <P>SOLUTION: The image display device is equipped with a lighting means comprising a plurality of light sources, a lightness distribution calculating means of calculating a lightness distribution of illumination light of the lighting means, a display image data calculating means of outputting display image data obtained by correcting image data representing a display image based upon the lightness distribution of the illumination light, and a photodetection type optical modulating means of displaying an image by modulating the illumination light projected by the lighting means based upon the display image data. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶パネル等の受光型光変調素子を用いる画像表示装置において、バックライト光源の明度分布に応じて画像データを補正する画像処理装置に関する。 The present invention is an image display device using a light-receiving type optical modulator such as a liquid crystal panel, an image processing apparatus for correcting image data in accordance with the brightness distribution of the backlight source.

パーソナルコンピュータ(PC)、携帯電話等の各種情報携帯端末用モニター、テレビ受像機器等の表示手段として用いられる液晶表示装置のバックライト光源として、冷陰極蛍光ランプや、発光ダイオード(LED)等が使用されている。 A personal computer (PC), various information portable terminal for monitoring the mobile phone or the like, as a backlight source of a liquid crystal display device used as display means, such as a television receiver apparatus, and a cold cathode fluorescent lamp, a light emitting diode (LED) or the like is used It is. 近年、このバックライト光源の発光量を液晶パネルに表示される画像の明るさに応じて制御する「ブリンク・ライト・コントロール」あるいは「アクティブ・ライト・コントロール」と称する技術(液晶AI技術)が採用されている。 Recently, controlled according to the brightness of the image is referred to as a "blink-write control" or "Active Light Control" technology (LCD AI technology) is employed which is displaying a light emission amount of the backlight source in the liquid crystal panel It is.

この液晶AI技術は、バックライト光源の発光量を画像の明るさに応じて制御するものであるが、バックライト光源として冷陰極ランプを用いた場合、応答速度が遅く、リアルタイムでの調光制御が困難という問題がある。 The LCD AI technology is designed to control according to light emission amount of the backlight source to brightness of the image, when using a cold cathode lamp as a backlight source, the response speed, dimming control in real time there is a problem that is difficult. そこで、下記の特許文献1に記載された液晶表示装置は、バックライト光源として冷陰極蛍光ランプ、および発光ダイオードアレイを用い、表示画像中、階調値が所定の閾値を越える領域のダイオードの発光量を大きくすることで、当該領域がより明るく表示されるよう制御している。 Therefore, a liquid crystal display device described in Patent Document 1 below, a cold cathode fluorescent lamp, and a light emitting diode array used as a backlight source in the display image, light emission of the region where the tone value exceeds a predetermined threshold diode by increasing the amount, and controls so that the area is displayed more brightly. このように、表示画像の部分的な明るさに応じて発光ダイオードの輝度を制御することで、動画像における応答速度を損なうことなく、ダイナミックレンジの広い表示画像を得ることができる。 Thus, by controlling the luminance of the light emitting diode in accordance with the partial brightness of the display image, without impairing the response speed of the moving picture, it is possible to obtain a wide view image dynamic range.
特開2003−140110 Patent 2003-140110

受光型光変調素子は、光の透過率を画素毎に制御することにより表示画像を形成するため、引用文献1に記載されたバックライト光源の制御方法においては、以下のような問題があった。 Receiving type optical modulator, in order to form a display image by controlling the transmittance of light for each pixel, in the control method of the backlight source described in the cited document 1, it has the following problems . つまり、表示画像中の階調値の高い領域を照明するダイオードの発光量を増加させるため、例えば、明るい画素の周辺に暗い画素が存在する場合、本来、暗く表示されるべき画素が明るく表示され、コントラストが低下するという問題があった。 In other words, to increase the amount of light emitted diode for illuminating a region with a high gradation value in the display image, for example, if there are dark pixels on the periphery of the bright pixel, originally appear brighter pixel to be dimmed , there is a problem that the contrast is lowered.

また、各光源は近傍の領域の画素を主に照明し、光源からの距離が大きくなるほど当該光源の照度は低下するため、各画素における照明光の明るさは各光源と画素位置との関係により異なり、表示階調も画素位置との関係により変化する。 Moreover, each light source mainly illuminate the pixels near the area, since the illumination intensity of the light source as the distance increases from the light source decreases, the brightness of the illumination light at each pixel by the relationship between the light source and the pixel position Unlike changes by the relationship between the display gradation even pixel positions. さらに、各光源は特定の領域の画素のみを照明するのではなく周辺の画素も同時に照明するので、いずれかの光源の発光量が変化することにより周囲の画素における照明光の明るさも変化する。 Further, since each light source also pixels around rather than illuminate only pixels of a particular area illuminated simultaneously also changes the brightness of the illumination light in the surrounding pixels by light emission amount of any of the light source changes. すなわち、従来の液晶表示装置においては、光源と画素との位置関係や各光源の発光量に応じて照明光の明るさが変化し、所望の表示画像が得られないという問題があった。 That is, in the conventional liquid crystal display device, brightness of the illumination light is changed according to the positional relationship and the light emission amount of each light source of the light source and the pixel, there is a problem that a desired display image can not be obtained.

本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、液晶表示装置等の受光型光変調素子を用いた画像表示装置において、バックライト光源の配光分布、光源と画素との位置関係や各光源の発光量に関わらず、各画素位置において所望の階調表示を行うこと可能が画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, in the image display apparatus using the light receiving type optical modulator such as a liquid crystal display device, the light distribution of the backlight source, positional relationship and the light sources of the light source and the pixel regardless of the light emission amount, can be performed a desired gradation display in each pixel position is an object to provide an image display device.

本発明に係る画像表示装置は、複数の光源からなる照明手段と、 The image display apparatus according to the present invention includes an illumination unit comprising a plurality of light sources,
上記照明手段の照明光の明度分布を算出する明度分布算出手段と、 And brightness distribution calculation means for calculating the brightness distribution of the illumination light of the illumination means,
表示画像を表す画像データを上記照明光の明度分布に基づいて補正した表示用画像データを出力する表示用画像データ算出手段と、 And display image data calculating means for outputting display image data corrected on the basis of the image data representing the display image brightness distribution of the illumination light,
上記表示用画像データに基づいて上記照明手段から出射される照明光を変調して画像を表示する受光型光変調手段とを備えたものである。 Based on the display image data is obtained by a light receiving optical modulating means for displaying an image by modulating illumination light emitted from the illumination means.

また、本発明による画像表示方法は、受光型光変調手段により照明光を変調して画像を表示する画像表示方法であって、 The image display method according to the present invention is an image display method of displaying an image by modulating illumination light by the light-receiving optical modulation means,
上記照明光の明度分布を算出し、 Calculating the brightness distribution of the illumination light,
表示画像を表す画像データを上記照明光の明度分布に基づいて補正した表示用画像データを算出し、 The image data representing the display image to calculate the display image data corrected based on the brightness distribution of the illumination light,
上記表示用画像データに基づいて上記照明手段から出射される照明光を変調して画像を表示するものである。 Based on the display image data to display an image by modulating illumination light emitted from the illumination means.

本発明に係る画像表示装置および画像表示方法によれば照明光の明度分布を算出し、表示画像を表す画像データを上記照明光の明度分布に基づいて補正した表示用画像データに基づいて上記照明手段から出射される照明光を変調して画像を表示するので、照明光の明度分布関わらず所望の表示画像を得ることができる。 According to the image display device and an image display method according to the present invention calculates the brightness distribution of the illumination light, the image data representing the display image based on display image data corrected based on the brightness distribution of the illumination light the illumination because displaying an image by modulating illumination light emitted from the device, it is possible to obtain a desired display image regardless brightness distribution of the illumination light.

実施の形態1. The first embodiment.
図1は、本発明に係る画像表示装置の一実施形態を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of an image display apparatus according to the present invention. 図1に示す画像表示装置は、表示用画像データ算出手段1、画像表示手段3、光源別明度分布算出手段7、および明度分布算出手段8により構成される。 The image display apparatus shown in Figure 1, display image data calculation means 1, the image display unit 3 composed of a light source by the brightness distribution calculation unit 7 and the brightness distribution calculation unit 8,. 画像表示手段3は、受光型光変調手段4、照明手段5、光源制御手段6を備える。 Image display means 3 is provided with a light receiving optical modulation means 4, the illumination means 5, the light source control means 6. 照明手段5は、縦横に配列されたLED等の複数の光源素子により構成される。 Illumination means 5 is constituted by a plurality of light source elements such as an LED arranged in a matrix.

表示用画像データ算出手段1には、画像表示手段3に表示される画像の各画素の明度を表す表示明度データId(x)が入力される。 The display image data calculation means 1, the display brightness data Id representing the brightness of each pixel of the image displayed on the image display unit 3 (x) are inputted. ここでは説明を簡略化するため、1次元の画像を表す表示明度データId(x)が入力されるものとする。 Here for simplicity of explanation, it is assumed that the display brightness data Id representing the one-dimensional image (x) are inputted. 表示画像データ算出手段1は、明度分布算出生手段7により出力される照明手段5の明度分布L(x)、および表示明度データId(x)に基づいて、表示用画像データD2(x)を算出する。 The display image data calculation means 1, the brightness distribution of the illumination means 5 output by the brightness distribution calculation generating means 7 L (x), and on the basis of the display brightness signal Id (x), the display image data D2 (x) is calculate.

光源制御手段6には、照明手段5を構成する光源素子Siの各々の発光強度を指定する発光強度制御データViが入力される。 The light source control unit 6, the emission intensity control data Vi to specify the luminous intensity of each light source element Si constituting the illumination means 5 are inputted. 発光強度制御データViは光源素子Siのそれぞれに対して生成され、iは対応する光源素子の番号を示す。 Emission intensity control data Vi are generated for each of the light source elements Si, i denotes the number of the corresponding light source element. 光源制御手段6は、発光強度制御データViに基づいて光源素子Siの各々を所定の発光強度となるよう制御する。 Light source control means 6 controls so that the respective light source element Si becomes a predetermined emission intensity based on the light emission intensity control data Vi.

光源別明度分布算出手段7には、発光強度制御データVi、および画像の画素位置を表す画素位置データxが入力される。 The light source by the brightness distribution calculation unit 7, the emission intensity control data Vi, and pixel position data x representing the pixel position of the image is input. 画素位置データxは、表示用画像データ算出手段1に入力される表示明度データId(x)と同期して入力される。 Pixel position data x in synchronization with the input and display brightness data Id to be inputted to the display image data calculation means 1 (x).
図2は、光源別明度分布算出手段7の内部構成を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram showing the internal structure of the light source by the brightness distribution calculation unit 7. 図2に示すように、光源別明度分布算出手段7は配光分布発生手段9、および発光強度乗算手段10を備え、配光分布発生手段9には画素位置データx、発光強度乗算手段10には発光強度制御データViがそれぞれ入力される。 2, the light source by the brightness distribution calculation unit 7 is light distribution generating unit 9, and a light-emitting intensity multiplication means 10, the pixel position data x to the light distribution generating unit 9, the light emission intensity multiplying means 10 the emission intensity control data Vi is inputted. 配光分布発生手段9は、画素位置データxから、各画素位置における光源素子Siの明るさを表す配光分布Lsi(x)を出力する。 Light distribution generating unit 9, the pixel position data x, and outputs the light distribution Lsi (x) representing the brightness of the light source elements Si at each pixel location.

図4は、配光分布発生手段9の内部構成の一例を示すブロック図である。 Figure 4 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the light distribution generating means 9. 図4において、131〜13Nは光源素子Si(i=1〜N)の配光分布Ls1(x)〜LsN(x)を格納したルックアップテーブル(LUT)であり、画素位置データxが読み出しアドレスとしてそれぞれ入力される。 In FIG. 4, 131 to 13n are light distribution of the light source element Si (i = 1~N) Ls1 (x) ~LsN lookup table storing (x) (LUT), the read address is the pixel position data x It is input as. ルックアップテーブル131〜13Nは、画素位置データxにより指定される各画素位置における光源Si(i=1〜N)の照明光の明るさを表すデータを順次読み出すことにより配光分布Ls1(x)〜LsN(x)を出力する。 Lookup table 131~13N are light distribution by sequentially reading data representing the brightness of the illumination light sources Si (i = 1~N) at each pixel position specified by the pixel position data x Ls1 (x) and it outputs the ~LsN (x). これらの配光分布Lsi(x)(i=1〜N)は、発光強度乗算手段10に出力される。 These light distribution Lsi (x) (i = 1~N) is output to the light emission intensity multiplying means 10. 発光強度乗算手段10は、発光強度制御データViを配光分布Lsi(x)に乗じることにより、光源別明度分布Vi×Lsi(x)を算出する。 Luminous intensity multiplying means 10, by multiplying the emission intensity control data Vi to the light distribution Lsi (x), calculates a light source by lightness distribution Vi × Lsi (x).

光源別明度分布Vi×Lsi(x)は、明度分布算出手段8に入力される。 Source by lightness distribution Vi × Lsi (x) is input to the brightness distribution calculation unit 8. 明度分布算出手段8は、下記式(1)により照明手段5の明度分布L(x)を算出する。 Lightness distribution calculation means 8 calculates the brightness distribution of the illumination means 5 L (x) by the following equation (1). 下記式(1)に示すように明度分布L(x)は、光源別明度分布Vi×Lsi(x)(i=1〜N)の総和により求められる。 Brightness as shown in the following formula (1) distribution L (x) is determined by the sum of the light source by the brightness distribution Vi × Lsi (x) (i = 1~N).

明度分布L(x)は表示用画像データ算出手段1に入力される。 Lightness distribution L (x) is input to the display-image data calculation means 1. 表示用画像データ算出手段1は、明度分布L(x)、および表示明度データId(x)を用いて表示用画像データD2(x)を算出する。 Display image data calculation means 1 calculates the display image data D2 (x) using a lightness distribution L (x), and the display brightness signal Id (x). 表示用画像データD2(x)は受光型光変調手段4に表示される画像の階調値を指定するデータであり、受光型光変調手段4は表示用画像データD2(x)により指定される階調値に基づいて照明手段6からの照明光を画素毎に変調して画像を表示する。 Display image data D2 (x) is a data for designating a tone value of the image displayed on the light-receiving optical modulation means 4, receiving light modulation means 4 are designated by the display image data D2 (x) displaying an image of the illumination light from the illumination means 6 and modulated for each pixel based on the gray scale value. 受光型光変調手段4として透過型の液晶パネルを用いた場合、表示用画像データD2(x)に基づいて画素毎に照明光の透過率が変化させることにより画像が表示される。 When using a transmission type liquid crystal panel as a light receiving type optical modulation means 4, an image is displayed by the transmittance of the illumination light is changed for each pixel on the basis of the display image data D2 (x). カラー画像を表す場合、表示用画像データD2(x)はR,G,Bの3つの色データにより構成されるが、説明を簡単にするため、ここでは単一の表示用画像データD2(x)を求めるものとする。 When representing a color image, display image data D2 (x) is R, G, composed of three color data of B is, for simplicity of explanation, the image data D2 (x display single is ) shall be determined.

表示用画像データD2(x)は以下のように算出される。 Display image data D2 (x) is calculated as follows.
受光型光変調手段4の画素位置xにおける画素の透過率Tr(x)は、透過率の最大値・最小値をTrmax,Trminとして、下記式(2)により表すことができる。 Transmittance of the pixels at the pixel position x of the light receiving optical modulation means 4 Tr (x) is the maximum and minimum values ​​of the transmittance Trmax, as Trmin, can be represented by the following formula (2).

式(2)において、g(D2(x))は、受光型光変調手段4の階調特性を表す関数であり、表示用画像データD2(x)の値に対応する透過率を示す。 In the formula (2), g (D2 (x)) is a function representing a gradation characteristic of the light receiving optical modulation means 4, shows a transmission rate corresponding to the value of the display image data D2 (x). g(D2(x))は、表示用画像データD2(x)の値に応じて0から1の範囲の値をとる。 g (D2 (x)) takes a value between 0 and 1 depending on the value of the display image data D2 (x). ここで、受光型光変調手段4により照明手段5からの照明光を変調して得られる表示画像の各画素における実際の明るさ(表示明度分布)をIr(x)とすると、表示明度分布Ir(x)は明度分布L(x)と受光型光変調手段4の透過率Tr(x)の積L(x)×Tr(x)により求められ、上記式(1)および式(2)から下記式(3)により表すことができる。 Here, the actual brightness of each pixel of a display image obtained by modulating the illumination light from the illumination means 5 by receiving light modulation means 4 (display brightness distribution) and Ir (x), the display brightness distribution Ir (x) is determined by the product L (x) × Tr of the transmittance of the brightness distribution L (x) and the light-receiving optical modulation means 4 Tr (x) (x), the above formula (1) and from equation (2) can be represented by the following formula (3).

表示用画像データ算出手段1は、受光型光変調手段4により表示される画像の表示明度分布Ir(x)が表示明度データId(x)により指定される表示階調と等しくなるよう表示用画像データD2(x)を算出する。 Display image data calculation means 1, the image display brightness distribution Ir (x) is displayed brightness signal Id (x) equal as the display image and display gradation specified by displayed by receiving light modulation means 4 calculated data D2 to (x). よって、Ir(x)=Id(x)として、上記式(3)より、表示用画像データD2(x)は下記式(4)により求められる。 Therefore, as the Ir (x) = Id (x), from the formula (3), display image data D2 (x) is obtained by the following equation (4).
表示用画像データ算出手段1においては、上記式(4)の演算を行うことで表示用画像データD2(x)が生成される。 In the display image data calculation means 1, the display image data by performing the calculation of the equation (4) D2 (x) is generated.

図3は受光型光変調手段4の上面図(a)、および照明手段5の側面図(b)を示す図である。 Figure 3 illustrates a top view of a light receiving type optical modulation means 4 (a), and a side view of the illumination means 5 (b). 図3(a)中“×”印により示すPs2〜Ps7は、図3(b)に示す光源S2〜S7上に配列する画素である。 Ps2~Ps7 illustrated by FIGS. 3 (a) in "×" mark is a pixel arranged on the light source S2~S7 shown in FIG. 3 (b). 図5は、光源S1〜S8の配光分布Ls1(x)〜Ls8(x)、およびこれらを加算して得られる明度分布L(x)の一例を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing an example of a light distribution of the light source S1~S8 Ls1 (x) ~Ls8 (x), and their addition to obtained brightness distribution L (x). ここで、発光強度制御データV1〜V8は1.0であり、光源S1〜S8の発光強度は標準的な強度となるように制御されている。 Here, the emission intensity control data V1~V8 is 1.0, the emission intensity of the light source S1~S8 are controlled to be standard strength. この場合の明度分布L(x)は、下記式(5)により表すことができる。 The brightness distribution in the case L (x) can be represented by the following formula (5).

図5(a)は、光源S1〜S8が各光源の中心を集中して照明し、中心から離れるに従い明るさが急激に減少する配光分布を有する場合について示している。 5 (a) is, then the illumination source S1~S8 are concentrated to the center of each light source, the brightness as the distance from the center shows the case having a light distribution decreases rapidly. この場合、各光源が照明する範囲が狭く、特定の領域が集中して照明されるため明度分布L(x)は不均一となる。 In this case, narrow range where each light source illuminates, lightness distribution to be illuminated specific area concentrated on L (x) becomes uneven. 一方、図5(b)は、各光源が比較的広い範囲を照明する配光分布を有する場合について示しており、このような配光分布を有する光源を用いた場合、明度分布L(x)は均一となる。 On the other hand, FIG. 5 (b) shows the case where a light distribution each light source illuminates a relatively wide range, when using a light source having such a light distribution, the brightness distribution L (x) It becomes uniform. なお、本実施の形態による画像表示装置の照明手段5においては、図5(b)に示すように、明度分布が均一となるような配光分布を有する光源素子が用いられるものとする。 In the illumination means 5 of the image display device according to this embodiment, as shown in FIG. 5 (b), it is assumed that the light source device having a light distribution as the brightness distribution is uniform is used.

以下、本発明による画像表示装置の動作を具体例に基づいて説明する。 It will be described below based on operation of the image display apparatus according to the invention to the specific examples.
ここでは、受光型光変調手段4の透過率の最大値・最小値をそれぞれTrmax=1.0,Trmin=1/400=0.0025とする。 Here, the maximum and minimum values ​​of the transmittance of the light-receiving-type light modulating means 4 respectively Trmax = 1.0, and Trmin = 1/400 = 0.0025. また、式(2)においてg(D2(x))=D2(x)とし、表示用画像データD2(x)は0から1までの値をとるものとする。 Further, the g (D2 (x)) = D2 (x) in equation (2), display image data D2 (x) is assumed to take a value from 0 to 1. よって、上記式(5)に示す各画素における表示階調Ir(x)は、下記式(6)により表される。 Thus, the display of each pixel represented by the above formula (5) tone Ir (x) is represented by the following formula (6).

図6は、表示用画像データ算出手段1に入力される表示明度データId(x)の一例を示す図であり、縦軸は各画素位置における明度を表す。 Figure 6 is a diagram showing an example of the display brightness data Id to be inputted to the display image data calculation means 1 (x), the vertical axis represents the brightness at each pixel position. 図6に示す表示明度データId(x)によれば、暗い画素の中に白い(明るい)画素が表示される。 According to the display brightness signal Id (x) shown in FIG. 6, white (bright) pixel is displayed in a dark pixel. このとき、光源S1〜S8のそれぞれに対して与えられる発光強度制御データV1〜V8を、それぞれV1=1.0,V2=1.0,V3=1.0,V4=1.8,V5=1.0,V6=1.0,V7=1.0,V8=1.0とする。 At this time, the emission intensity control data V1~V8 given to each of the light sources S1 to S8, respectively V1 = 1.0, V2 = 1.0, V3 = 1.0, V4 = 1.8, V5 = 1.0, V6 = 1.0, V7 = 1.0, and V8 = 1.0. 図7は、上記の発光強度制御データV1〜V8により制御される光源S1〜S8の光源別明度分布Vi×Lsi(x)(i=1〜8)、および明度分布L(x)を示す図である。 Figure 7 is a view showing a light source different brightness distribution of the light source S1~S8 controlled by the light emitting intensity control data V1~V8 Vi × Lsi (x) (i = 1~8), and lightness distribution L (x) it is. 発光強度制御データV1〜V8のうちV4の値を1.8とし、他を1.0としたので、図7に示すように光源S4の発光強度は他の1.8倍となっており、光源S4の周辺の画素における明度が高くなっている。 And 1.8 the values ​​of V4 of the emission intensity control data V 1 through V 8, since the others and 1.0, the emission intensity of the light source S4 as shown in FIG. 7 is a another 1.8 times, brightness is high in the pixels around the light source S4.

図8は、図6に示す表示明度データId(x)、および図7に示す明度分布L(x)に対して求められる表示用画像データD2(x)を示す図である。 Figure 8 is a view showing a display brightness signal Id shown in FIG. 6 (x), and the brightness distribution L (x) display image data is determined for D2 shown in FIG. 7 (x). このとき、表示用画像データ算出手段1は、上記式(4)から導かれる下記式(7)により表示用画像データD2(x)を算出する。 At this time, the display image data calculation means 1 calculates the display image data D2 (x) the following formula derived from the formula (4) (7).

なお、上記式(7)の演算により得られた表示用画像データD2(x)の値が画像表示手段3の表示可能な範囲を超えた場合は、その値を制限する等の処理を行う。 Incidentally, if the value of the above formula (7) display image data obtained by the calculation of D2 (x) exceeds the displayable range of the image display unit 3, performs processing such limits its value. 図8に示すように、光源S4の発光強度を高くしたことにより、本来暗く表示されるべき領域が明るく表示されるのを防ぐため、明るい領域の周辺部(図8中矢印により示す範囲)における表示用画像データD2(x)の値は小さくなっている。 As shown in FIG. 8, by which to increase the emission intensity of the light source S4, in order to prevent the the area to be dimmed originally displayed brightly, in the peripheral portion of the bright area (the range indicated by the arrow in FIG. 8) the value of the display image data D2 (x) is smaller. また、この明るい領域についても、表示明度データId(x)により指定される範囲を越えた明るさとなるのを防ぐため、当該領域の表示用画像データD2(x)の値は中心部において小さくなっている。 As for the bright region, in order to prevent from becoming brightness exceeding the range specified by the display brightness signal Id (x), the value of the display image data D2 (x) of the area is smaller at the center ing.

図9は、図8に示す表示用画像データD2(x)を受光型光変調手段4に与えた場合の表示明度分布Ir(x)を示す図である。 Figure 9 is a view showing a display brightness distribution Ir (x) when given display image data D2 (x) shown in FIG. 8 to the light receiving light modulation means 4. 受光型光変調手段4において表示用画像データD2(x)に基づく光変調素子の制御を行うことにより、表示明度データId(x)により指定される所望の表示画像を得ることができる。 By controlling the light modulator elements based on display image data D2 (x) in the light-receiving optical modulation means 4, it is possible to obtain a desired display image is designated by the display brightness signal Id (x).
これに対し、図10に示すように表示用画像データD2(x)を図6に示す表示明度データId(x)と相似形とした場合の表示明度分布Ir(x)を図11に示す。 In contrast, Figure 11 shows the display brightness distribution Ir (x) when the display image data D2 (x) was similar in shape and the display brightness data Id (x) shown in FIG. 6, as shown in FIG. 10. 図11に示すように、図10に示す表示用画像データD2(x)を用いた場合、光源S4の周囲の本来暗く表示されるべき領域(図11中矢印により示す範囲)が明るく表示される。 As shown in FIG. 11, the case of using the display image data D2 (x) shown in FIG. 10, the area to be dimmed original circumference of the light source S4 (the range indicated by in Fig. 11 arrow) is displayed brightly . 人間の視覚特性によれば、明るい部分の輝度の差と比較して、暗い部分の輝度の差はより大きく認識されるので、暗く表示されるべき画素が所望の明るさよりも明るく表示された場合、画質低下がより目立つことになる。 According to human visual characteristics, as compared to the difference in brightness of a bright portion, the difference in luminance of the dark part is recognized greater, when the pixel to be dimmed is displayed brighter than the desired brightness , so that the degradation in image quality is more prominent.

本発明による画像表示装置は、光源手段5の明度分布L(x)を考慮して表示用画像データD2(x)を算出するので、暗い領域中に明るい画素が存在する場合においても、明るい領域についてはより明るく、暗い領域については暗く表示することが可能である。 The image display apparatus according to the present invention, since the calculated light source means 5 of lightness distribution L (x) display image data in consideration of the D2 (x), even if there is a bright pixel in the dark region, bright regions brighter for, it is capable of displaying dark for dark areas.

上記の説明においては簡略化のため、画素および光源が1次元方向にのみ配列する場合を例としたが、実際は、画素および光源は2次元方向に配列するので、画素位置をx,yの2変数を用いて2次元の座標上に表す。 For simplicity in the above description, since although the example in which the pixels and the light source is arranged only in one-dimensional direction, in fact, the pixels and the light source are arranged in a two-dimensional direction, the pixel position x, the y 2 using variable representing on a two-dimensional coordinate. この場合、配光分布、光源別明度分布、明度分布、表示特性データは、x,yを用いてそれぞれLsi(x,y)、Vi×Lsi(x,y)、L(x,y)、D2(x,y)として表される。 In this case, the light distribution, the light source by the brightness distribution, the brightness distribution, display characteristics data, x, respectively, using the y Lsi (x, y), Vi × Lsi (x, y), L (x, y), D2 (x, y) is expressed as. ここで、明度分布L(x,y)、および表示用画像データD2(x,y)は、上記式(1)および(6)よりそれぞれ下記式(8)および(9)により表される。 Here, the brightness distribution L (x, y), and the display image data D2 (x, y) is represented by the above formula (1) and the following formulas (6) (8) and (9). 下記式(8)おいて、Nは光源の数を表す。 Formula (8) Oite, N is the representative of the number of light sources.

なお、図1に示す画像表示装置において、光源手段5は、発光ダイオードのような点光源以外に、冷陰極蛍光ランプなどの線状光源を用いてもよい。 In the image display device shown in FIG. 1, the light source means 5, in addition to a point light source such as light emitting diodes, may be used linear light source such as a cold cathode fluorescent lamp.

本発明に係る画像表示装置においては、各画素位置における照明光の明るさを表す明度分布L(x)を算出し、この明度分布L(x)と表示明度データId(x)を用いて表示用画像データD2(x)を算出する。 In the image display apparatus according to the present invention calculates the brightness distribution L (x) representing the brightness of the illumination light at each pixel location, the display using the lightness distribution L (x) and the display brightness signal Id (x) calculated use image data D2 to (x). ここで、表示用画像データD2(x)は、明度分布L(x)の照明光を変調して得られる表示画像の明度が、表示明度データId(x)により指定される明度に等しくなるよう算出される。 Here, the display image data D2 (x) is such that the brightness of the display image obtained by modulating the illumination light luminosity distribution L (x) is equal to the brightness designated by the display brightness signal Id (x) It is calculated. これにより、光源の配光分布、光源と画素との位置関係や各光源の発光強度に関わらず、所望の表示画像を得ることができる。 Thus, light distribution of the light source, irrespective of the positional relationship and the light emission intensity of each light source of the light source and the pixel can obtain a desired display image. つまり、明るく表示すべき画素はより明るく表示するとともに、暗く表示すべき領域は暗く表示することにより、ダイナミックレンジが広く、コントラストの高い表示画像を得ることができる。 That, together with the pixel to be displayed brightly displays brighter, by area to be darkly displayed is dimmed, wide dynamic range, it is possible to obtain a high display contrast image.

照明光を生成する複数の光源の発光強度を、表示画像の部分的な明るさに応じて独立に制御する画像表示装置においては、表示画像の内容に応じて照明光の明度分布は変化する。 The emission intensity of the plurality of light sources for generating the illumination light, the image display apparatus be controlled independently in accordance with the partial brightness of the displayed image, the brightness distribution of the illumination light varies depending on the content of the displayed image. 本発明に係る画像表示装置は、複数の各光源の配光分布Lsi(x)と発光強度制御データViから光源別明度分布Vi×Lsi(x)を算出し、これらの総和を明度分布L(x)として算出するので、光源毎に発光強度が異なる場合であっても正確に明度分布L(x)を求めることができ、また、この明度分布L(x)に基づいて表示画像データD2(x)を生成するので、常に所望の表示画像を得ることができる。 The image display apparatus according to the present invention calculates the light source by lightness distribution Vi × Lsi (x) from a plurality of light distribution Lsi of each light source (x) and the emission intensity control data Vi, lightness distribution of the sum of these L ( since calculated as x), even if each light source emitting different intensities can be determined accurately lightness distribution L (x), also displayed on the basis of the lightness distribution L (x) image data D2 ( since generating a x), you can always obtain a desired display image.

なお、図4に示す配光分布発生手段9は、光源Si(i=1〜N)のそれぞれの照明光の各画素における明るさを格納したルックアップテーブルにより構成したが、画素位置と配光分布との間に規則性がある場合、例えば、周辺の光源からの照明光のみが各画素の明るさに影響する場合は、この周辺の光源の配光分布のみ格納すればよい。 Incidentally, the light distribution generating unit 9 shown in FIG. 4, the light source Si (i = 1~N) of was constructed by a lookup table which stores the brightness of each pixel of each of the illumination light, the pixel position and the light distribution If there is a regularity between distribution, for example, when only the illumination light from the periphery of the light source affects the brightness of each pixel may be stored only light distribution of the peripheral light sources. こうした規則性を利用することでルックアップテーブルの容量を削減することが可能である。 It is possible to reduce the capacity of the look-up table by utilizing this regularity.
また、画素位置と光源との位置関係に周期性があり、各光源の配光分布が同一である場合には、一つの光源についての配光分布データをルックアップテーブルに格納し、光源との相対的な位置関係を表すデータを画素位置データxとして用いることによりルックアップテーブルの容量を削減可能となる。 Further, there is a periodicity in the positional relationship between the pixel position and the light source, when the light distribution of each light source are the same, and stores light distribution data for one light source in a look-up table, the light source thereby enabling reducing the capacity of the look-up table by using the data representing the relative positional relationship as the pixel position data x.

図12は、配光分布発生手段9の他の構成を示すブロック図である。 Figure 12 is a block diagram showing another configuration of the light distribution generating means 9. 光源距離算出手段141〜14Nは、画素位置データxにより表される各画素位置から光源S1〜光源SNまでのそれぞれの距離を算出する。 Source distance calculating unit 141~14N calculates the respective distances from each pixel position represented by the pixel position data x to the light source S1~ source SN. ルックアップテーブル15には、光源の配光分布が画素位置と光源との距離を読み出しアドレスとして格納されており、光源距離算出手段141〜14Nから出力される距離データに基づいて各光源の配光分布を出力する。 The look-up table 15, the light distribution of the light source is stored as a read address distance between the pixel position and the light source, based on the distance data output from the light source distance calculating unit 141~14N light distribution of each light source and it outputs the distribution. 図12に示す構成は、各光源の配光分布が各画素位置と光源の中心との距離のみの関数となる場合に用いることができる。 Configuration shown in FIG. 12 can be used when the light distribution of each light source is a function of only the distance between the center of each pixel position and the light source.

実施の形態2. The second embodiment.
図13は、本発明に係る画像表示装置の他の実施形態を示すブロック図である。 Figure 13 is a block diagram showing another embodiment of an image display apparatus according to the present invention. 図13に示す画像表示装置は、表示明度データ算出手段16、および発光強度制御データ算出手段17をさらに備える。 The image display device shown in FIG. 13, further comprising a display brightness data calculating unit 16, and the light emission intensity control data calculating unit 17. 表示明度データ算出手段16、および発光強度データ算出手段17には、それぞれ画像データD1(x)が入力される。 The display brightness data calculation means 16 and the light emission intensity data calculating means 17, each image data D1 (x) are inputted. 表示特性データ算出手段16は、画像データD1(x)を画像表示手段3に入力して得られる所望の明度分布を算出し、表示明度データId(x)として出力する。 Display characteristic data calculating means 16 calculates a desired brightness distribution obtained by the input image data D1 (x) to the image display unit 3, and outputs as the display brightness signal Id (x). ここで、画像表示手段3の明度の最大値をLamax、最小値をLaminとすると、表示明度データId(x)は下記式(10)により求めることができる。 Here, the maximum value of the brightness of the image display unit 3 Lamax, when the minimum value and Lamin, display brightness data Id (x) can be obtained by the following equation (10).
ここで、上記式(10)におけるga(D1(x))は、画像表示手段3の階調特性を表す関数である。 Here, ga in the formula (10) (D1 (x)) is a function representing a gradation characteristic of the image display unit 3.

発光強度制御データ算出手段17は、画像データD1(x)に基づいて、各光源の発光強度を指定する発光強度制御データViを算出する。 Emission intensity control data calculating unit 17 based on the image data D1 (x), calculates the emission intensity control data Vi to specify the luminous intensity of each light source. 発光強度制御データViは、例えば下記式(11)により求められる。 Emission intensity control data Vi, for example obtained by the following equation (11).

式(11)において、VmaxおよびVminは、あらかじめ設定される発光強度制御データの最大値および最小値である。 In the formula (11), Vmax and Vmin is the maximum value and the minimum value of the emission intensity control data to be set in advance. また、MAXi(D1(x))(i=1〜N)は、光源Si(i=1〜N)の主な照明領域における画像データD1(x)の最大値である。 Further, MAXi (D1 (x)) (i = 1~N) is the maximum value of the image data D1 (x) in the main illumination area of ​​the light source Si (i = 1~N). 図14は、光源Siの主な照明領域と配光分布Lsi(x)との関係を示す図である。 Figure 14 is a diagram showing a relationship between main illumination area of ​​the light source Si light distribution Lsi and (x). 図14において、Ls1(x)〜Ls8(x)は光源S1〜S8の配光分布であり、L(x)は光源S1〜S8に対して与えられる発光強度制御データV1〜V8を1.0とした場合の明度分布(Ls1(x)〜Ls8(x)の総和)である。 In FIG. 14, Ls1 (x) ~Ls8 (x) is the light distribution of the light source S1~S8, L (x) is the emission intensity control data V1~V8 given to the light source S1 to S8 1.0 is a lightness distribution in the case of a (Ls1 (x) the sum of ~Ls8 (x)). ここで、光源Siが主に照明する領域とは、図14に示すように、配光分布の値が他の光源の配光分布に比して最大となる領域をいう。 Here, the region where the light source Si is mainly illuminated, as shown in FIG. 14 refers to a region where the value of the light distribution is maximum in comparison with the light distribution of other light sources. よって、図14に示す光源S2〜S7の主な照明領域における画像データD1(x)の最大値がMax2(D1(x))〜Max7(D1(x))となる。 Therefore, the maximum value of the image data D1 (x) in the main illumination area of ​​the light source S2~S7 shown in FIG. 14 is Max2 (D1 (x)) ~Max7 (D1 (x)).

以下、本実施形態による画像表示装置の動作を具体例に基づいて説明する。 It will be described with reference to specific example operation of the image display apparatus according to the present embodiment.
ここでは、画像表示手段3の明度の最大値・最小値を、それぞれLamax=2.2、Lamin=0.002とし、入力画像データD1(x)は0から1までの値にて表されるものとする。 Here, the maximum and minimum values ​​of the brightness of the image display unit 3, respectively Lamax = 2.2, and Lamin = 0.002, the input image data D1 (x) is represented by values ​​from 0 to 1 and things. また、式(10)においてga(D1(x))=D1(x)とし、表示明度データId(x)は下記式(12)により表されるものとする。 Moreover, the ga (D1 (x)) = D1 (x) in equation (10), the display brightness data Id (x) is assumed to be represented by the following formula (12).

上記式(12)は、画像表示手段3の最大の明るさが2.2であり、コントラストがLamax:Lamin=1100:1である場合を想定している。 The formula (12) is the maximum brightness of the image display unit 3 is 2.2, the contrast is Lamax: Lamin = 1100: it is assumed that a 1.
なお、発光強度制御データViは、式(11)において、Vmax=1.5、Vmin=0.5として下記式(13)により求められるものとする。 The emission intensity control data Vi, in formula (11), Vmax = 1.5, shall be determined by the following equation as Vmin = 0.5 (13).

また、画像表示手段3の受光型光変調手段4の各画素における透過率Tr(x)は、上記式(2)により表され、透過率の最大値・最小値をTrmax=1.0、Trmin=1/400=0.0025とする。 The image transmission Tr (x) of each pixel of the light receiving optical modulation means 4 of the display means 3, represented by the above formula (2), Trmax = 1.0 The maximum and minimum values ​​of the transmittance, Trmin = to 1/400 = 0.0025. また、g(D2(x))=D2(x)とし、表示用画像データD2(x)は、0〜1の値をとるものとする。 Further, the g (D2 (x)) = D2 (x), the display image data D2 (x) is assumed to take a value from 0 to 1. 光源S1〜S8は図14に示す配光分布を有するものとする。 Source S1~S8 shall have the light distribution shown in FIG. 14. よって、光源S1〜S8の発光強度制御データVi(i=1〜8)を1.0とすると、画像表示手段3の平均明度は約1.58、コントラストは400:1となる。 Therefore, when the emission intensity control data Vi of the light source S1~S8 a (i = 1 to 8) and 1.0, the average brightness of the image display unit 3 is about 1.58, the contrast 400: 1.

図15は、表示明度データ算出手段16、および発光強度制御データ出力手段17に入力される画像データD1(x)の一例を示す図である。 Figure 15 is a diagram showing an example of the image data D1 (x) which is input to the display brightness data calculation means 16 and the light emission intensity control data output means 17,. 図15に示す画像データD1(x)は、画素位置Ps4において最大となり、画素位置Ps2およびPs6にかけて徐々に暗くなる画像を表すデータである。 Image data D1 (x) shown in FIG. 15 is maximum at the pixel position Ps4, data representative of a gradual darkening the image toward the pixel position Ps2 and Ps6. 表示明度データ算出手段16は、式(12)を用いて表示明度データId(x)を算出する。 Display brightness data calculating means 16 calculates the Id (x) Display brightness data using equation (12). 図16は、図15に示す画像データD1(x)に対応する表示明度データId(x)を示す図である。 Figure 16 is a view showing a display brightness signal Id (x) corresponding to the image data D1 (x) shown in FIG. 15.

発光強度制御データ算出手段17は、式(13)を用いて画像データD1(x)から発光強度制御データViを算出する。 Emission intensity control data calculating unit 17 calculates the emission intensity control data Vi from the image data D1 (x) using equation (13). 図15に示す画像データD1(x)が入力された場合、光源S1〜S8の発光強度制御データはV1=0.5、V2=0.75、V3=1.25、V4=1.5、V5=1.25、V6=0.75、V7=0.5、V8=0.5となる。 If the image data D1 (x) is input as shown in FIG. 15, the emission intensity control data V1 = 0.5 source S1~S8, V2 = 0.75, V3 = 1.25, V4 = 1.5, V5 = 1.25, V6 = 0.75, V7 = 0.5, a V8 = 0.5. 発光強度乗算手段10は、配光分布Ls1(x)〜Ls8に上記発光強度制御データV1〜V8を乗じることにより、光源別明度分布Vi×Lsi(x)(i=1〜8)を算出する。 Luminous intensity multiplying means 10, by multiplying the emission intensity control data V1~V8 the light distribution Ls1 (x) ~Ls8, calculates a light source by lightness distribution Vi × Lsi (x) (i = 1~8) . 明度分布算出手段8は、式(13)により光源別明度分布の総和を求め、明度分布データL(x)を算出する。 Lightness distribution calculation means 8, obtains the sum of the light source by the brightness distribution by equation (13), and calculates the brightness distribution data L (x).
図17は、図15に示す画像データD1(x)について算出される光源S1〜S8の発光強度制御データV1〜V8、当該発光強度制御データを用いた場合の光源別明度分布、および明度分布を示す図である。 17, the emission intensity control data V1~V8 source S1~S8 calculated for the image data D1 shown in FIG. 15 (x), the light source by the brightness distribution in the case of using the light-emitting intensity control data, and the lightness distribution It illustrates. 図17に示す明度分布は、画像データD1(x)のデータ値が最大となる画素位置Ps4において最大となる。 Brightness distribution shown in FIG. 17, the data value of the image data D1 (x) becomes maximum in a pixel position Ps4 becomes maximum.

表示用画像データ算出手段1は、上記式(4)により表示用画像データD2(x)を算出する。 Display image data calculation means 1 calculates the display image data D2 (x) by the equation (4). 図18は、図16に示す表示明度データId(x)、および図17に示す明度分布L(x)に基づいて算出される表示用画像データD2(x)を示す図である。 Figure 18 is a diagram showing a display image data D2 (x) which is calculated on the basis of the display brightness signal Id shown in FIG. 16 (x), and brightness distribution L shown in FIG. 17 (x). 表示用画像データD2(x)は画像表示手段3の受光型変調手段4に入力される。 Display image data D2 (x) is input to the light receiving type modulation unit 4 of the image display unit 3.

図19は、図18に示す表示用画像データD2(x)を受光型光変調手段4に与えた場合の表示明度分布Ir(x)を示す図である。 Figure 19 is a view showing a display brightness distribution Ir (x) when given display image data D2 (x) shown in Figure 18 to the light receiving light modulation means 4. 図19に示すように、受光型光変調手段4において表示用画像データD2(x)に基づく光変調素子の制御を行うことにより、表示明度データId(x)により指定される所望の表示画像を得ることができる。 As shown in FIG. 19, by controlling the light modulator elements based on display image data D2 (x) in the light-receiving optical modulation means 4, a desired display image is designated by the display brightness signal Id (x) it is possible to obtain. また、画像データD1(x)に基づいて光源S1〜S8の発光強度を制御するので、ダイナミックレンジが広く、コントラストの高い表示画像を得ることができる。 Further, since the control light emission intensity of the light source S1~S8 based on the image data D1 (x), can be a wide dynamic range, to obtain a high display contrast image. この場合、図17に示すように、明度の最大値は2.2、コントラストは1100:1となっており、所望の表示特性が得られる。 In this case, as shown in FIG. 17, the maximum value of the brightness 2.2, contrast is 1100: 1 and is turned, the desired display characteristics can be obtained.

これに対し、図15に示す画像データD1(x)を受光型光変調手段4に入力した場合の表示明度分布Ir(x)を図20に示す。 In contrast, FIG. 20 shows the display brightness distribution Ir (x) in the case where the input image data D1 (x) to the light-receiving optical modulation means 4 shown in FIG. 15. 図20に示すように、画像データD1(x)を用いた場合、画素位置Ps3およびPs5周辺の領域における表示階調が低下し、図20において破線により示す表示明度データId(x)により指定される所望の画像とは異なった画像が表示されることとなる。 As shown in FIG. 20, when using the image data D1 (x), it reduces the display gradation in the area near the pixel position Ps3 and Ps5, designated by Id (x) display brightness data indicating the broken line in FIG. 20 that and is displayed a different image from a desired image.

以上のように、本実施形態による画像表示装置によれば、画像データD1(x)に応じて複数の光源の発光強度を個別に制御するので、ダイナミックレンジが広く、コントラストの高い表示画像を得ることができる。 As described above, according to the image display apparatus according to the present embodiment, since the individually controlling the emission intensity of the plurality of light sources in accordance with the image data D1 (x), a wide dynamic range, to obtain a high display contrast images be able to. また、照明光の明度分布に基づいて画像データD1(x)を補正し、表示用画像データId(x)を算出するので、複数の光源の発光強度を個別に制御した場合においても、所望の表示画像を得ることができる。 Further, based on the brightness distribution of the illumination light to correct the image data D1 (x), since the calculated display image data Id (x), also in the case of controlling the emission intensity of the plurality of light sources individually, the desired it is possible to obtain a display image.

実施の形態3. Embodiment 3.
図21は、本発明に係る画像表示装置の他の実施形態を示すブロック図である。 Figure 21 is a block diagram showing another embodiment of an image display apparatus according to the present invention. 図21に示す画像表示装置は、照明手段5からの照明光の強度を光源毎に検出する発光強度検出手段18を備えている。 The image display device shown in FIG. 21 comprises a light emitting intensity detection means 18 for detecting the intensity of the illumination light from the illumination means 5 for each light source. 光源制御手段6は予め設定された固定の制御信号を照明手段5に供給し、照明手段5は、この制御信号に基づいて光源Siの発光強度を制御する。 Light source control means 6 supplies a fixed control signal which is set in advance in the illumination means 5, the illumination means 5 controls the light emission intensity of the light source Si on the basis of the control signal. 発光強度検出手段18は、各光源からの照明光の強度を検出し、検出値を表す発光強度検出データ(Vmi)を光源別明度分布算出手段7に出力する。 Luminous intensity detecting means 18 detects the intensity of the illumination light from each light source, and outputs the light emitting intensity detection data representing the detected value (Vmi) to the light source by the brightness distribution calculation unit 7. 光源別明度分布データ出力手段7は、発光強度検出データ(Vmi)に基づいて各光源の明度分布を算出する。 Source by the brightness distribution data output unit 7 calculates the brightness distribution of each light source based on the light emitting intensity detection data (Vmi). 具体的には、発光強度検出データVmiを各光源の配光分布に乗じることにより、明度分布Vmi×Lsi(x)を算出する。 Specifically, by multiplying the emission intensity detection data Vmi the light distribution of each light source, to calculate a lightness distribution Vmi × Lsi (x).

本実施形態によれば、光源制御手段から出力される制御信号の値と光源の実際の発光強度との関係に変化があった場合、例えば、経時変化や周囲温度などの影響により、発光強度制御データの値と実際の発光強度との関係が、各光源で個別に変化したような場合においても、その影響を受けることなく正確に明度分布を算出できる。 According to this embodiment, when there is a change in the relationship between the actual emission intensity values ​​of the control signal and the source output from the light source control means, for example, due to the effects of aging and ambient temperature, the emission intensity control the actual relationship between the emission intensity and the value of the data, even when such changes individually in each of the light sources can be calculated accurately lightness distribution without being affected.

本発明に係る画像表示装置の一実施形態を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an embodiment of an image display apparatus according to the present invention. 光源別明度分布算出手段の内部構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the internal structure of the light source by the brightness distribution calculation unit. 本発明に係る画像表示装置の上面および側面を示す図である。 It is a diagram showing a top and side of the image display apparatus according to the present invention. 配光分布発生手段の内部構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing the internal configuration of the light distribution generating means. 配光分布および明度分布の一例を示す図である。 It is a diagram illustrating an example of the light distribution and brightness distribution. 表示明度データの一例を示す図である。 Is a diagram showing an example of the display brightness data. 光源別明度分布および明度分布の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a light source by the brightness distribution and the brightness distribution. 表示用画像データの一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a display image data. 表示明度分布の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a display brightness distribution. 表示用画像データの一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a display image data. 表示明度分布の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a display brightness distribution. 発光分布発生手段の内部構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the internal structure of a light emitting distribution generating means. 本発明に係る画像表示装置の一実施形態を示す図である。 Is a diagram showing an embodiment of an image display apparatus according to the present invention. 配光分布と各光源の主な照明領域との関係を示す図である。 It is a diagram showing a relationship between light distribution and the main lighting region of each light source. 画像データの一例を示す図である。 Is a diagram showing an example of the image data. 表示明度データの一例を示す図である。 Is a diagram showing an example of the display brightness data. 光源別明度分布、および明度分布の一例を示す図である。 Source by lightness distribution, and is a diagram showing an example of the brightness distribution. 表示用画像データの一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a display image data. 表示明度分布の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a display brightness distribution. 表示明度分布の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a display brightness distribution. 本発明に関る画像表示装置の一実施形態を示す図である。 Is a diagram showing an embodiment of Sekiru image display apparatus of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 表示用画像データ算出手段、3 画像表示手段、4 受光型光変調手段、5 照明手段、6 光源制御手段、7 光源別明度分布算出手段、8 明度分布算出手段、9 配光分布発生手段、10 発光強度乗算手段、131〜13N ルックアップテーブル、141〜14N 光源距離算出手段、15 ルックアップテーブル、16 表示明度データ算出手段、17 発光強度制御データ算出手段、18 発光強度検出手段 1 display image data calculating means, third image display means, fourth light receiving optical modulator unit, 5 an illumination means, 6 a light source control unit, 7 a light source by the brightness distribution calculation unit, 8 lightness distribution calculating means, 9 light distribution generating means, 10 luminous intensity multiplying means, 131 to 13n lookup table (141 ~ 14 n) light source distance calculation means, 15 a look-up table, 16 display brightness data calculating means, 17 emission intensity control data calculating unit, 18 light emitting intensity detection means



Claims (10)

  1. 複数の光源からなる照明手段と、 Illumination means comprising a plurality of light sources,
    上記照明手段の照明光の明度分布を算出する明度分布算出手段と、 And brightness distribution calculation means for calculating the brightness distribution of the illumination light of the illumination means,
    表示画像を表す画像データを上記照明光の明度分布に基づいて補正した表示用画像データを出力する表示用画像データ算出手段と、 And display image data calculating means for outputting display image data corrected on the basis of the image data representing the display image brightness distribution of the illumination light,
    上記表示用画像データに基づいて上記照明手段から出射される照明光を変調して画像を表示する受光型光変調手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。 The image display apparatus being characterized in that a light receiving optical modulating means for displaying an image by modulating illumination light emitted from said illuminating means based on the display image data.
  2. 上記表示用画像データ算出手段は、上記画像データにより表される表示画像の所望の明度分布を表す表示明度データを求め、当該表示明度データ、および上記照明光の明度分布を用いて上記表示用画像データを出力することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The display image data calculating means obtains a display brightness signal representative of a desired luminosity distribution of a display image represented by the image data, the display brightness data, and the display image by using the brightness distribution of the illumination light the image display apparatus according to claim 1, characterized in that the output data.
  3. 上記画像データに基づいて、上記照明手段の各光源の発光強度を指定する発光強度制御データを算出する発光強度データ算出手段と、 Based on the image data, the luminous intensity data calculation means for calculating the emission intensity control data that specifies the emission intensity of each light source of said illumination means,
    上記発光強度データに基づいて上記各光源の発光強度を制御する光源制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a light source control means for controlling the emission intensity of each light source based on the light-emitting intensity data.
  4. 上記明度分布算出手段は、上記照明手段の各光源の配光分布を出力する配光分布発生手段を備え、上記配光分布および上記発光強度制御データに基づいて明度分布を算出することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 The lightness distribution calculating means, and calculating means calculates the light distribution includes a light distribution generating means for outputting a brightness distribution on the basis of the light distribution and the emission intensity control data of each light source of said illumination means the image display apparatus according to claim 3.
  5. 上記照明手段の各光源の発光強度を検出し、検出値を示す発光強度データを出力する発光強度検出手段をさらに備え、 Detecting the emission intensity of each light source of said illumination means further includes a light emitting intensity detection means for outputting the emission intensity data indicating the detection value,
    明度分布算出手段は、上記発光強度データに基づいて明度分布を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 Lightness distribution calculation means, an image display apparatus according to claim 1, characterized in that for calculating the brightness distribution based on the emission intensity data.
  6. 受光型光変調手段により照明光を変調して画像を表示する画像表示方法であって、 By modulating the illumination light by the light-receiving optical modulation means An image display method for displaying an image,
    上記照明光の明度分布を算出し、 Calculating the brightness distribution of the illumination light,
    表示画像を表す画像データを上記照明光の明度分布に基づいて補正した表示用画像データを算出し、 The image data representing the display image to calculate the display image data corrected based on the brightness distribution of the illumination light,
    上記表示用画像データに基づいて上記照明手段から出射される照明光を変調して画像を表示することを特徴とする画像表示方法。 The image display method characterized by displaying an image by modulating illumination light emitted from said illuminating means based on the display image data.
  7. 上記画像データにより表される表示画像の所望の明度分布を表す表示明度データを求め、当該表示明度データ、および上記照明光の明度分布を用いて上記表示用画像データを出力することを特徴とする請求項6に記載の画像表示方法。 Calculated display brightness data representing a desired brightness distribution of a display image represented by the image data, and outputs the image data for the display using the brightness distribution of the display brightness data, and the illumination light the image display method according to claim 6.
  8. 上記画像データに基づいて、上記照明手段の各光源の発光強度を指定する発光強度制御データを算出し、 Based on the image data, calculates the emission intensity control data that specifies the emission intensity of each light source of said illumination means,
    上記発光強度データに基づいて上記各光源の発光強度を制御することを特徴とする請求項6または7に記載の画像表示方法。 The image display method according to claim 6 or 7, wherein the controller controls the light emission intensity of each light source based on the light-emitting intensity data.
  9. 上記照明光の明度分布は、当該照明光を生成する複数の各光源の配光分布、および上記発光強度制御データに基づいて算出されることを特徴とする請求項8に記載の画像表示方法。 Brightness distribution of the illumination light, an image display method according to claim 8, characterized in that calculated on the basis of the light distribution of a plurality of the light source for generating the illumination light, and the emission intensity control data.
  10. 上記照明光を生成する複数の各光源の発光強度を検出し、検出値を示す発光強度データを出力し、 Detecting the emission intensity of each of a plurality of light sources for generating the illumination light, and outputs a light emission intensity data indicating the detection value,
    上記発光強度データに基づいて明度分布を算出することを特徴とする請求項6に記載の画像表示方法。 The image display method according to claim 6, characterized in that for calculating the brightness distribution based on the emission intensity data.
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