JP2012058523A - Image display device - Google Patents

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一泰 大脇
Masahiro Baba
雅裕 馬場
Ryosuke Nonaka
亮助 野中
Yuma Sano
雄磨 佐野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device that achieves display with high picture quality with low power consumption at low cost.SOLUTION: The image display device according to an embodiment of the present invention comprises a light source section, an optical modulation element section, a light source luminance calculation section, a light source luminance allocation section, and a control section. The light source section includes a first white light source and a second white light source. The luminous efficiency and color gamut of the first white light source are different from the luminous efficiency and color gamut of the second white light source, and each luminance of the first white light source and the second white light source can be controlled. The optical modulation element section can modulate light transmittance or reflectance according to a display image signal. The light source luminance calculation section calculates the luminance of a pair of white light sources that includes the first white light source and the second white light source on the basis of a pixel value of an input image signal and generates a light source luminance signal. The light source luminance allocation section generates a first light source luminance allocation signal that indicates the luminance of the first white light source and a second light source luminance allocation signal that indicates the luminance of the second white light source. The control section generates the display image signal for controlling the optical modulation element on the basis of the input image signal and generates a luminance control signal for controlling the luminance of the first white light source and the second white light source on the basis of the first light source luminance allocation signal and the second light source luminance allocation signal.

Description

本発明の実施形態は、画像表示装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an image display apparatus.

近年、液晶表示装置に代表されるように、光源と、光源から入射する光の強度を変調する光変調素子とを備えた画像表示装置が広く普及している。このような画像表示装置では、光源の数を増やすことで、明るく高ダイナミックレンジの表示を実現することができる。また、色域(色再現範囲)が広い光源を使用することで、鮮やかな色の表示を実現することができる。   In recent years, as represented by a liquid crystal display device, an image display device including a light source and a light modulation element that modulates the intensity of light incident from the light source has been widely used. In such an image display device, a bright and high dynamic range display can be realized by increasing the number of light sources. In addition, by using a light source having a wide color gamut (color reproduction range), a vivid color display can be realized.

しかしながら、光源の数を増やすと、部材コスト及び消費電力が増大する問題がある。また、色域が広い光源は、一般に、色域が狭い光源と比較して発光効率が低く、明るい画像を表示するためには、より多くの光源を設ける必要があり、その結果、部材コスト及び消費電力が増加する問題がある。従って、画像表示装置において、高画質、低コスト及び低消費電力化を同時に実現するのは困難とされる。   However, when the number of light sources is increased, there is a problem that member costs and power consumption increase. In addition, a light source with a wide color gamut generally has a lower luminous efficiency than a light source with a narrow color gamut, and it is necessary to provide more light sources in order to display a bright image. There is a problem that power consumption increases. Therefore, it is difficult to simultaneously realize high image quality, low cost, and low power consumption in the image display device.

コスト及び消費電力を抑えながら、高画質で画像を表示する画像表示装置の一例として、特許文献1には、使用環境に応じて、高輝度表示用の第1光源と、第1光源より色域が広い高画質表示用の第2光源とを切り替えて使用する液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置は、屋外等の明るい場所では、第1光源を使用して、高輝度で画像を表示し、室内等の暗い場所では、第2光源を使用して、鮮やかな画像を表示している。   As an example of an image display device that displays an image with high image quality while suppressing cost and power consumption, Patent Document 1 discloses a first light source for high-luminance display and a color gamut based on the first light source, depending on the use environment. Has disclosed a liquid crystal display device that uses a second light source for wide, high-quality display. This liquid crystal display device uses a first light source to display an image with high brightness in bright places such as outdoors, and displays a vivid image using a second light source in dark places such as indoors. ing.

しかしながら、画像(映像)に応じて最適な画質が異なるため、特許文献1のように、使用環境等によって輝度優先か画質優先かを決定する方法では、画像を忠実に表示することができない。   However, since the optimum image quality differs depending on the image (video), the method of determining whether the luminance priority or the image quality priority depends on the use environment or the like as in Patent Document 1 cannot display the image faithfully.

特開2007−264659号公報JP 2007-264659 A

従って、画像表示装置においては、コスト及び消費電力を抑制しながら、高画質で画像を表示できることが求められている。本開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、低コスト及び低消費電力で、高画質な表示を実現する画像表示装置を提供することを目的とする。   Therefore, image display devices are required to display images with high image quality while suppressing cost and power consumption. The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an image display device that realizes high-quality display at low cost and low power consumption.

本実施形態に係る画像表示装置は、光源部、光変調素子部、光源輝度算出部、光源輝度割当部及び制御部を含む。光源部は、発光効率及び色域が互いに異なる第1及び第2の白色光源を備え、前記第1及び第2の白色光源の輝度を各々制御可能である。光変調素子部は、表示画像信号に従って、光の透過率又は反射率を変調可能である。光源輝度算出部は、入力画像信号の画素値に基づいて、前記第1及び第2の白色光源を1つずつ含む1組の白色光源の輝度を算出し、光源輝度信号を生成する。光源輝度割当部は、前記光源輝度信号を前記第1及び第2の白色光源に割り当て、前記第1及び第2の白色光源の各々の輝度を示す第1及び第2光源輝度割当信号を生成する。制御部は、前記入力画像信号に基づいて前記光変調素子部を制御する表示画像信号を生成し、前記第1及び第2光源輝度割当信号に基づいて、前記第1及び第2の白色光源の輝度を制御する輝度制御信号を生成する。   The image display apparatus according to the present embodiment includes a light source unit, a light modulation element unit, a light source luminance calculation unit, a light source luminance allocation unit, and a control unit. The light source unit includes first and second white light sources having different light emission efficiencies and color gamuts, and can control the luminances of the first and second white light sources, respectively. The light modulation element unit can modulate the light transmittance or reflectance according to the display image signal. The light source luminance calculation unit calculates the luminance of a set of white light sources including one each of the first and second white light sources based on the pixel value of the input image signal, and generates a light source luminance signal. The light source luminance allocation unit allocates the light source luminance signal to the first and second white light sources, and generates first and second light source luminance allocation signals indicating the respective luminances of the first and second white light sources. . The control unit generates a display image signal for controlling the light modulation element unit based on the input image signal, and the first and second white light sources based on the first and second light source luminance assignment signals. A brightness control signal for controlling the brightness is generated.

第1の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示すブロック図。1 is a block diagram schematically showing an image display device according to a first embodiment. 光源輝度信号から第1及び第2光源輝度割当信号を生成する一例を示すグラフ。The graph which shows an example which produces | generates the 1st and 2nd light source luminance allocation signal from a light source luminance signal. 光源輝度信号から第1及び第2光源輝度割当信号を生成する他の例を示すグラフ。The graph which shows the other example which produces | generates the 1st and 2nd light source luminance allocation signal from a light source luminance signal. 第2の実施形態の画像表示装置が備える3種類の白色光源の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of three types of white light sources with which the image display apparatus of 2nd Embodiment is provided. (a)は、第1から第3光源輝度割当信号の一例を示す図であり、(b)は、第1から第3光源輝度割当信号の他の例を示す図である。(A) is a figure which shows an example of a 1st-3rd light source luminance allocation signal, (b) is a figure which shows the other example of a 1st-3rd light source luminance allocation signal. 第3の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示すブロック図。The block diagram which shows schematically the image display apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 図6のバックライトに設定される分割領域を説明する図。The figure explaining the division area set to the backlight of FIG. 図6のバックライト内の1つの光源が発光した場合の輝度分布を示すグラフ。The graph which shows the luminance distribution when one light source in the backlight of FIG. 6 light-emits. 図6のバックライト内の複数の光源が発光した場合の輝度分布を示すグラフ。The graph which shows the luminance distribution when the some light source in the backlight of FIG. 6 light-emits. 図6の光源輝度分布算出部をより詳細に示すブロック図。The block diagram which shows the light source luminance distribution calculation part of FIG. 6 in detail. 第4の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示すブロック図。The block diagram which shows schematically the image display apparatus which concerns on 4th Embodiment. 図11の光源輝度補正部をより詳細に示すブロック図。The block diagram which shows the light source brightness correction | amendment part of FIG. 11 in detail. 図12のLUTに保持されている平均輝度と補正係数との関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship between the average brightness | luminance currently hold | maintained at LUT of FIG. 12, and a correction coefficient. 図12のLUTに保持されている平均輝度と補正係数との関係の他の例を示すグラフ。13 is a graph showing another example of the relationship between the average luminance and the correction coefficient held in the LUT in FIG. (a)は、光源輝度から光源輝度信号を生成する一例を示すグラフであり、(b)は、(a)に示した関係ときの光源輝度と表示輝度の関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows an example which produces | generates a light source luminance signal from light source luminance, (b) is a graph which shows the relationship between the light source luminance and display luminance at the time of the relationship shown to (a). (a)は、光源輝度から光源輝度信号を生成する他の例を示すグラフであり、(b)は、(a)に示した関係ときの光源輝度と表示輝度の関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows the other example which produces | generates a light source luminance signal from light source luminance, (b) is a graph which shows the relationship between light source luminance and display luminance at the time of the relationship shown to (a). (a)は、光源輝度から光源輝度信号を生成するさらに他の例を示すグラフであり、(b)は、(a)に示した関係ときの光源輝度と表示輝度の関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows the further another example which produces | generates a light source luminance signal from light source luminance, (b) is a graph which shows the relationship between the light source luminance and display luminance at the time of the relationship shown to (a). . 第6の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示すブロック図。The block diagram which shows roughly the image display apparatus which concerns on 6th Embodiment. 図18の光源輝度割当部をより詳細に示すブロック図。The block diagram which shows the light source luminance allocation part of FIG. 18 in detail. (a)は、彩度が高い場合の第1、第2及び第3光源輝度割当信号の一例を示すグラフであり、(b)は、彩度が低い場合の第1、第2及び第3光源輝度割当信号の一例を示すグラフである。(A) is a graph which shows an example of the 1st, 2nd, and 3rd light source luminance allocation signal in case saturation is high, (b) is the 1st, 2nd, and 3rd in case saturation is low. It is a graph which shows an example of a light source luminance allocation signal. 図4において、第1光源が複数の光源を含む場合の白色光源の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of a white light source in case the 1st light source contains a several light source in FIG.

以下、必要に応じて図面を参照しながら、実施形態に係る画像表示装置を説明する。   Hereinafter, an image display device according to an embodiment will be described with reference to the drawings as necessary.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示している。この画像表示装置は、光源輝度算出部101、光源輝度割当部102、制御部103及び画像表示部104を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows an image display apparatus according to the first embodiment. The image display apparatus includes a light source luminance calculation unit 101, a light source luminance allocation unit 102, a control unit 103, and an image display unit 104.

画像表示部104は、光変調素子部としての液晶パネル105と、液晶パネル105の背面に対向配置された光源部としてのバックライト106とを有する液晶表示部である。液晶パネル105は、光の透過率を変調することで表示領域において画像を表示する。バックライト106には、2種類の白色光源、即ち、発光効率及び色域(色再現範囲)が異なる第1光源111及び第2光源112が設けられている。一例として、第1及び第2光源111、112は、液晶パネル105の背面に対向するバックライト106の面上に配列されている。本実施形態では、第1及び第2光源111、112を1組として、これらの輝度を制御する。   The image display unit 104 is a liquid crystal display unit including a liquid crystal panel 105 serving as a light modulation element unit and a backlight 106 serving as a light source unit disposed opposite to the back surface of the liquid crystal panel 105. The liquid crystal panel 105 displays an image in the display area by modulating the light transmittance. The backlight 106 is provided with two types of white light sources, that is, a first light source 111 and a second light source 112 having different light emission efficiency and color gamut (color reproduction range). As an example, the first and second light sources 111 and 112 are arranged on the surface of the backlight 106 facing the back surface of the liquid crystal panel 105. In the present embodiment, the brightness of the first and second light sources 111 and 112 is controlled as a set.

なお、バックライト106は、図1に示される2種類の白色光源111、112が設けられる例に限定されず、発光効率及び色域が異なる3種類以上の白色光源を備えてもよい。例えば、バックライト106に3種類の白色光源が設けられる場合、3種類の白色光源を1組として、これらの輝度が制御される。バックライト106に3種類以上の白色光源が設けられる場合については、第2の実施形態で説明する。   Note that the backlight 106 is not limited to the example in which the two types of white light sources 111 and 112 shown in FIG. 1 are provided, and may include three or more types of white light sources having different light emission efficiency and color gamut. For example, when the backlight 106 is provided with three types of white light sources, the luminance of these three types of white light sources is controlled as one set. The case where three or more types of white light sources are provided in the backlight 106 will be described in the second embodiment.

図1の画像表示装置では、入力画像信号10は、光源輝度算出部101及び制御部103に入力される。入力画像信号10は、動画像又は静止画像であり、例えばフレーム単位で入力される。光源輝度算出部101は、入力画像信号10に基づいて光源輝度を算出し、光源輝度信号11を生成する。この光源輝度は、1組の白色光源の輝度を示す。光源輝度信号11は、光源輝度割当部102に送られる。   In the image display apparatus of FIG. 1, the input image signal 10 is input to the light source luminance calculation unit 101 and the control unit 103. The input image signal 10 is a moving image or a still image, and is input in units of frames, for example. The light source luminance calculation unit 101 calculates the light source luminance based on the input image signal 10 and generates the light source luminance signal 11. This light source luminance indicates the luminance of a set of white light sources. The light source luminance signal 11 is sent to the light source luminance assigning unit 102.

光源輝度割当部102は、光源輝度信号11を第1及び第2光源111、112に割り当て、第1光源111の輝度を示す第1光源輝度割当信号12、及び第2の光源112の輝度を示す第2光源輝度割当信号13を生成する。第1及び第2光源輝度割当信号12、13は、制御部103に送られる。   The light source luminance allocation unit 102 allocates the light source luminance signal 11 to the first and second light sources 111 and 112, and indicates the luminance of the first light source luminance allocation signal 12 indicating the luminance of the first light source 111 and the luminance of the second light source 112. A second light source luminance assignment signal 13 is generated. The first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 are sent to the control unit 103.

制御部103は、入力画像信号10並びに光源輝度割当部102からの第1及び第2光源輝度割当信号12、13に基づいて、画像表示部104を駆動制御する。より具体的には、制御部103は、入力画像信号10に基づいて、液晶パネル105を駆動するための表示画像信号14を生成し、この表示画像信号14を液晶パネル105に送出するとともに、第1及び第2光源輝度割当信号12、13の各々に基づいて第1及び第2光源111、112を駆動するための第1及び第2光源輝度制御信号15、16を生成し、これら第1及び第2光源輝度制御信号15、16をバックライト106に送出する。   The control unit 103 drives and controls the image display unit 104 based on the input image signal 10 and the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 from the light source luminance assignment unit 102. More specifically, the control unit 103 generates a display image signal 14 for driving the liquid crystal panel 105 based on the input image signal 10, and sends the display image signal 14 to the liquid crystal panel 105. First and second light source luminance control signals 15 and 16 for driving the first and second light sources 111 and 112 are generated based on the first and second light source luminance allocation signals 12 and 13, respectively. Second light source luminance control signals 15 and 16 are sent to the backlight 106.

画像表示部104では、表示画像信号14が液晶パネル105へ書き込まれ、バックライト106内の第1及び第2光源111、112が夫々第1及び第2光源輝度割当信号12、13に従った輝度で発光する。このようにして、画像表示部104に入力画像信号10に応じた画像が表示される。   In the image display unit 104, the display image signal 14 is written to the liquid crystal panel 105, and the first and second light sources 111 and 112 in the backlight 106 have luminances according to the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13, respectively. Flashes on. In this way, an image corresponding to the input image signal 10 is displayed on the image display unit 104.

次に、図1の画像表示装置の各部をより詳細に説明する。
例えば、光源輝度算出部101は、入力画像信号10を受け取ると、まず、入力画像信号10から最大階調値Lmaxを算出する。入力画像信号10は、複数の画素を有し、各画素は、赤色、緑色及び青色の階調値を有している。入力画像信号10の階調値のうち最大の値が最大階調値Lmaxとして算出される。
Next, each part of the image display apparatus of FIG. 1 will be described in more detail.
For example, upon receiving the input image signal 10, the light source luminance calculation unit 101 first calculates the maximum gradation value L max from the input image signal 10. The input image signal 10 has a plurality of pixels, and each pixel has red, green, and blue gradation values. The maximum value among the gradation values of the input image signal 10 is calculated as the maximum gradation value L max .

その後、光源輝度算出部101は、算出した最大階調値Lmaxから光源輝度Iを算出する。一例として、入力画像信号10が8ビットで表現される画像である場合、即ち、入力画像信号10が0階調から255階調までの階調値を持つ場合、光源輝度Iは、数式(1)により算出される。

Figure 2012058523
Thereafter, the light source luminance calculation unit 101 calculates the light source luminance I from the calculated maximum gradation value L max . As an example, when the input image signal 10 is an image expressed by 8 bits, that is, when the input image signal 10 has gradation values from 0 gradation to 255 gradations, the light source luminance I is expressed by the formula (1). ).
Figure 2012058523

ここで、γはガンマ値であり、一般に2.2が用いられる。即ち、光源輝度算出部101は、入力画像信号10の最大階調値Lmaxを求め、この最大階調値Lmaxを、入力画像信号10が取り得る最大階調値(この例では255)で除算して、さらにガンマ値γで補正することにより、光源輝度Iを算出する。算出された光源輝度Iは、0から1までの相対的な値になる。この光源輝度Iを示す光源輝度信号11は、光源輝度割当部102に送られる。 Here, γ is a gamma value, and 2.2 is generally used. That is, the light source luminance calculation unit 101 obtains a maximum gradation value L max of the input image signal 10, the maximum gradation value L max, the maximum gradation value by the input image signal 10 possible (255 in this example) The light source luminance I is calculated by dividing and further correcting with the gamma value γ. The calculated light source luminance I is a relative value from 0 to 1. A light source luminance signal 11 indicating the light source luminance I is sent to the light source luminance assigning unit 102.

なお、光源輝度算出部101は、光源輝度Iを数式(1)による演算で求める代わりに、ルックアップテーブル(LUT:look-up table)を用いて、光源輝度Iを求めてもよい。即ち、最大階調値Lmaxと光源輝度Iとの関係を予め求め、その関係を記述したLUTをROM(Read Only Memory)等のメモリに格納しておき、光源輝度算出部101は、最大階調値Lmaxを求めた後に、最大階調値LmaxでLUTを参照して光源輝度Iを求めてもよい。 Note that the light source luminance calculation unit 101 may calculate the light source luminance I using a look-up table (LUT) instead of calculating the light source luminance I by calculation according to Equation (1). That is, a relationship between the maximum gradation value L max and the light source luminance I is obtained in advance, and an LUT describing the relationship is stored in a memory such as a ROM (Read Only Memory). after obtaining a gradation value L max, it may be determined light intensity I with reference to the LUT in maximum gradation value L max.

光源輝度割当部102は、光源輝度算出部101から光源輝度信号11を受け取ると、この光源輝度信号11を第1及び第2光源111、112に割り当て、第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する。より具体的には、光源輝度割当部102は、光源輝度信号11に従った輝度で各組の白色光源を発光させるために、第1及び第2光源111、112の各々の輝度を決定し、決定した第1及び第2光源111、112の各々の輝度を示す第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する。   When the light source luminance allocation unit 102 receives the light source luminance signal 11 from the light source luminance calculation unit 101, the light source luminance allocation unit 102 allocates the light source luminance signal 11 to the first and second light sources 111 and 112, and the first and second light source luminance allocation signals 12, 13 is generated. More specifically, the light source luminance assigning unit 102 determines the luminance of each of the first and second light sources 111 and 112 in order to cause each set of white light sources to emit light with luminance according to the light source luminance signal 11. First and second light source luminance assignment signals 12 and 13 indicating the luminances of the determined first and second light sources 111 and 112 are generated.

図2は、光源輝度割当部102が光源輝度信号11から第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する方法の一例を示す。図2において、横軸が正規化された入力値を示し、縦軸が正規化された出力値を示す。光源輝度信号のグラフでは、入力値は光源輝度算出部101で算出された光源輝度を示し、出力値は光源輝度信号11を示す。第1光源輝度割当信号のグラフでは、入力値は光源輝度信号11を示し、出力値は第1光源輝度割当信号12を示す。また、第2光源輝度割当信号のグラフでは、入力値は光源輝度信号11を示し、出力値は第2光源輝度割当信号13を示す。   FIG. 2 shows an example of a method in which the light source luminance assignment unit 102 generates the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 from the light source luminance signal 11. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the normalized input value, and the vertical axis indicates the normalized output value. In the graph of the light source luminance signal, the input value indicates the light source luminance calculated by the light source luminance calculation unit 101, and the output value indicates the light source luminance signal 11. In the graph of the first light source luminance allocation signal, the input value indicates the light source luminance signal 11 and the output value indicates the first light source luminance allocation signal 12. In the graph of the second light source luminance allocation signal, the input value indicates the light source luminance signal 11 and the output value indicates the second light source luminance allocation signal 13.

図2では、光源輝度信号11は、光源輝度に比例して増大する。第1光源輝度割当信号12は、光源輝度信号11が0から0.5以下では、光源輝度信号11に比例して増大し、光源輝度信号が0.5から1以下では、一定値(最大出力、即ち、1.0)になる。これに対し、第2光源輝度割当信号13は、光源輝度信号11が0から0.5以下では、一定値(最小出力、即ち、ゼロ)になり、光源輝度信号11が0.5から1以下では、光源輝度信号11に線形に増大する。従って、光源輝度信号11が0から0.5以下のときは、第1光源111が、第1光源輝度割当信号12に従った輝度で単独で発光し、光源輝度信号11が0.5から1以下のときは、第1光源111が一定の輝度で(例えば、最大輝度で)発光するとともに、第2光源112が第2光源輝度割当信号13に従った輝度で発光する。   In FIG. 2, the light source luminance signal 11 increases in proportion to the light source luminance. The first light source luminance allocation signal 12 increases in proportion to the light source luminance signal 11 when the light source luminance signal 11 is 0 to 0.5 or less, and is a constant value (maximum output) when the light source luminance signal is 0.5 to 1 or less. That is, 1.0). On the other hand, the second light source luminance allocation signal 13 becomes a constant value (minimum output, that is, zero) when the light source luminance signal 11 is 0 to 0.5 or less, and the light source luminance signal 11 is 0.5 to 1 or less. Then, the light source luminance signal 11 increases linearly. Therefore, when the light source luminance signal 11 is 0 to 0.5 or less, the first light source 111 emits light alone with the luminance according to the first light source luminance allocation signal 12, and the light source luminance signal 11 is 0.5 to 1. In the following cases, the first light source 111 emits light with constant luminance (for example, with maximum luminance), and the second light source 112 emits light with luminance according to the second light source luminance assignment signal 13.

図3は、光源輝度割当部102が光源輝度信号11から第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する方法の他の例を示す。図3において、各グラフの縦軸及び横軸は、図2に示したものと同様である。図3では、光源輝度信号11は、光源輝度に比例して増大する。第1光源輝度割当信号12は、光源輝度信号11が0から0.5以下では、一定値(ゼロ)になり、光源輝度信号が0.5から1以下では、光源輝度信号11に線形に増大する。これに対し、第2光源輝度割当信号13は、光源輝度信号11が0から0.5以下では、光源輝度信号11に比例して増大し、光源輝度信号が0.5から1以下では、一定値(1.0)になる。従って、光源輝度信号11が0から0.5以下のときは、第1光源111が、第1光源輝度割当信号12に従った輝度で、単独で発光し、光源輝度信号11が0.5から1以下のときは、第1光源111が一定の輝度で(例えば、最大輝度で)発光するとともに、第2光源112が第2光源輝度割当信号13に従った輝度で発光する。   FIG. 3 shows another example of a method in which the light source luminance allocation unit 102 generates the first and second light source luminance allocation signals 12 and 13 from the light source luminance signal 11. In FIG. 3, the vertical axis and the horizontal axis of each graph are the same as those shown in FIG. In FIG. 3, the light source luminance signal 11 increases in proportion to the light source luminance. The first light source luminance allocation signal 12 is a constant value (zero) when the light source luminance signal 11 is 0 to 0.5 or less, and increases linearly to the light source luminance signal 11 when the light source luminance signal is 0.5 to 1 or less. To do. On the other hand, the second light source luminance allocation signal 13 increases in proportion to the light source luminance signal 11 when the light source luminance signal 11 is 0 to 0.5 or less, and is constant when the light source luminance signal is 0.5 to 1 or less. Value (1.0). Therefore, when the light source luminance signal 11 is 0 to 0.5 or less, the first light source 111 emits light alone at a luminance according to the first light source luminance allocation signal 12, and the light source luminance signal 11 is from 0.5. When it is 1 or less, the first light source 111 emits light with a constant luminance (for example, with maximum luminance), and the second light source 112 emits light with luminance according to the second light source luminance assignment signal 13.

図2又は図3に示すように、光源輝度信号11を第1及び第2光源111、112に割り当てることにより、光源輝度が低い場合には、第1及び第2光源111、112のうちのいずれか一方(図2の場合は第2光源112、図3の場合は第1光源111)が単独で発光するので、消費電力を抑えることができる。また、光源輝度が高い場合には、第1及び第2光源111、112の両方が発光するので、画像表示部104において明るい画像を表示することが可能になる。   As shown in FIG. 2 or 3, when the light source luminance signal 11 is assigned to the first and second light sources 111 and 112, and the light source luminance is low, any of the first and second light sources 111 and 112 is used. On the other hand, since the second light source 112 in the case of FIG. 2 and the first light source 111 in the case of FIG. 3 emit light alone, power consumption can be suppressed. When the light source luminance is high, both the first and second light sources 111 and 112 emit light, so that a bright image can be displayed on the image display unit 104.

一例として、第1光源111が、発光効率が低く、色域が広い白色光を発する光源であり、第2光源112が、第1光源111と比較して、発光効率が高く、色域が狭い白色光を発する光源である場合、光源輝度割当部102は、図2に示すように、光源輝度が低いときは、第1光源111を使用し、光源輝度が高いときは、第1光源111と第2光源112とを併用するように、第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する。従って、光源輝度が低いときは、色域が広い第1光源111を使用することで、高彩度に画像を表示することが可能となり、光源輝度が高いときは、第1光源111と発光効率の高い第2光源112とを併用することで、より明るい画像を表示することが可能となる。   As an example, the first light source 111 is a light source that emits white light with low light emission efficiency and a wide color gamut, and the second light source 112 has higher light emission efficiency and a narrow color gamut than the first light source 111. In the case of a light source that emits white light, the light source luminance assigning unit 102 uses the first light source 111 when the light source luminance is low and the first light source 111 when the light source luminance is high, as shown in FIG. First and second light source luminance assignment signals 12 and 13 are generated so as to be used in combination with the second light source 112. Therefore, when the light source brightness is low, it is possible to display an image with high saturation by using the first light source 111 having a wide color gamut. When the light source brightness is high, the first light source 111 and the light emission efficiency are high. By using the second light source 112 in combination, a brighter image can be displayed.

制御部103は、入力画像信号10を受け取り、さらに、光源輝度割当部102から第1及び第2光源輝度割当信号12、13を受け取る。制御部103は、入力画像信号10を液晶パネル105に書き込むタイミング、並びに、第1及び第2光源輝度割当信号12、13をバックライト106に適用するタイミングを制御する。   The control unit 103 receives the input image signal 10 and further receives the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 from the light source luminance assignment unit 102. The control unit 103 controls the timing of writing the input image signal 10 to the liquid crystal panel 105 and the timing of applying the first and second light source luminance allocation signals 12 and 13 to the backlight 106.

制御部103では、入力画像信号10に基づいて制御部103内で生成される液晶パネル105を駆動するために必要となるいくつかの同期信号(水平同期信号及び垂直同期信号等)が入力画像信号10に付加されることにより、表示画像信号14が生成され、この表示画像信号14が液晶パネル105へ送出される。さらに、制御部103では、第1及び第2光源輝度割当信号12、13に応じた輝度で第1及び第2光源111、112を発光させるための第1及び第2光源輝度制御信号15、16が生成され、バックライト106へ送出される。   In the control unit 103, several synchronization signals (horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal, etc.) necessary for driving the liquid crystal panel 105 generated in the control unit 103 based on the input image signal 10 are input image signals. 10 is generated, and the display image signal 14 is transmitted to the liquid crystal panel 105. Further, in the control unit 103, first and second light source luminance control signals 15 and 16 for causing the first and second light sources 111 and 112 to emit light with luminance according to the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13. Is generated and sent to the backlight 106.

光源輝度制御信号(第1及び第2光源輝度制御信号15、16の各々)は、バックライト106に設置されている光源の種類により異なる。一般に、液晶表示装置のバックライト106の光源には、冷陰極管や発光ダイオード(LED:light−emitting diode)等が用いられる。これらの光源は、印加する電圧や電流を制御することにより、その輝度を変調することが可能である。ただし、一般的には、発光期間と非発光期間との比を高速に切り替えることにより輝度を変調するパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)制御が用いられる。本実施形態では、比較的発光強度の制御が容易であるLED光源をバックライト106の第1及び第2光源111、112に用いて、LED光源をPWM制御により輝度変調する。この場合、制御部103では、第1及び第2光源輝度割当信号12、13に基づいて第1及び第2のPWM制御信号が第1及び第2光源輝度制御信号15、16として生成され、バックライト106へ送出される。   The light source luminance control signal (each of the first and second light source luminance control signals 15 and 16) varies depending on the type of light source installed in the backlight 106. In general, a cold cathode tube, a light-emitting diode (LED), or the like is used as a light source of the backlight 106 of the liquid crystal display device. These light sources can modulate the luminance by controlling the applied voltage and current. However, in general, pulse width modulation (PWM) control is used in which the luminance is modulated by switching the ratio between the light emission period and the non-light emission period at high speed. In the present embodiment, an LED light source whose emission intensity is relatively easy to control is used as the first and second light sources 111 and 112 of the backlight 106, and the luminance of the LED light source is modulated by PWM control. In this case, the control unit 103 generates the first and second PWM control signals as the first and second light source luminance control signals 15 and 16 based on the first and second light source luminance allocation signals 12 and 13, It is sent to the light 106.

画像表示部104では、制御部103からの表示画像信号14が液晶パネル105に書き込まれ、同じく制御部103からの第1及び第2光源輝度制御信号15、16に従ってバックライト106が点灯されることにより、入力画像信号10に応じた画像が表示される。なお、上述の通り、本実施形態では、バックライト106の光源(即ち、第1及び第2光源111、112)としてLED光源を用いている。   In the image display unit 104, the display image signal 14 from the control unit 103 is written to the liquid crystal panel 105, and the backlight 106 is turned on according to the first and second light source luminance control signals 15 and 16 from the control unit 103. Thus, an image corresponding to the input image signal 10 is displayed. As described above, in the present embodiment, an LED light source is used as the light source of the backlight 106 (that is, the first and second light sources 111 and 112).

以上のように、本実施形態に係る画像表示装置は、色域(色再現範囲)及び発光効率の異なる2種類の白色光源を備え、入力画像信号10に応じて、これら2種類の光源のうちの一方若しくは両方を発光させることで、消費電力の増加を可及的に抑制しながら、画像を高画質で表示することができる。本実施形態に係る画像表示装置は、最大階調値が低い入力画像信号10を表示する際には、色域の広い第1光源111を用いることで、消費電力の増加を可及的に抑制しながら、高彩度な画像を表示することができ、最大階調値が高い入力画像信号10を表示する際には、発光効率が高い第2光源112を併用することで、明るい画像を表示することができる。   As described above, the image display apparatus according to the present embodiment includes two types of white light sources having different color gamuts (color reproduction ranges) and light emission efficiencies, and according to the input image signal 10, among these two types of light sources. By causing one or both of these to emit light, an image can be displayed with high image quality while suppressing an increase in power consumption as much as possible. The image display apparatus according to the present embodiment suppresses an increase in power consumption as much as possible by using the first light source 111 having a wide color gamut when displaying the input image signal 10 having a low maximum gradation value. However, when the input image signal 10 having a high maximum gradation value can be displayed, a bright image can be displayed by using the second light source 112 having a high luminous efficiency. Can do.

(第2の実施形態)
第2の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、第2の実施形態では、図1のバックライト106に、色域及び発光効率が異なる3種類以上の白色光源が設けられている例を説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment is a modification of the first embodiment. In the second embodiment, the backlight 106 in FIG. 1 is provided with three or more types of white light sources having different color gamuts and luminous efficiencies. An example will be described.

本実施形態に係る画像表示装置は、図1に示される第1の実施形態と同様の構成を有するが、バックライト106に3種類以上の白色光源が設けられ、これにより、光源輝度割当部102が光源輝度信号11を各白色光源に割り当てる方法が第1の実施形態と異なっている。本実施形態では、光源輝度割当部102について詳細に説明し、その他の構成については、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。   The image display apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1, but three or more types of white light sources are provided in the backlight 106, whereby the light source luminance allocation unit 102. The method of assigning the light source luminance signal 11 to each white light source is different from the first embodiment. In the present embodiment, the light source luminance allocation unit 102 will be described in detail, and the other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

まず、図4及び図5(a)、(b)を参照して、バックライト106に3種類の白色光源が設けられる例を説明する。
図4は、バックライト106に設けられる3種類の白色光源(第1光源、第2光源及び第3光源)の特性を示している。第1光源が発する白色光は、色域が最も広く、第2光源が発する白色光は、第1光源より色域が狭く、第3光源が発する白色光は、色域が最も狭い。一方、第1光源は、発光効率が最も低く、第2光源は、発光効率が第1光源より高く、第3光源は、発光効率が最も高い。このように、色域に関しては、第3光源、第2光源、第1光源の順に広く、発光効率に関しては、第1光源、第2光源、第3光源の順に高い。
First, an example in which three types of white light sources are provided in the backlight 106 will be described with reference to FIGS. 4 and 5A and 5B.
FIG. 4 shows the characteristics of three types of white light sources (first light source, second light source, and third light source) provided in the backlight 106. The white light emitted from the first light source has the widest color gamut, the white light emitted from the second light source has a narrower color gamut than the first light source, and the white light emitted from the third light source has the narrowest color gamut. On the other hand, the first light source has the lowest light emission efficiency, the second light source has higher light emission efficiency than the first light source, and the third light source has the highest light emission efficiency. Thus, the color gamut is wide in the order of the third light source, the second light source, and the first light source, and the luminous efficiency is high in the order of the first light source, the second light source, and the third light source.

図5(a)は、光源輝度割当部102が光源輝度信号11から第1、第2及び第3光源輝度割当信号を生成する方法の一例を示す。図5(a)において、横軸が正規化された入力値(光源輝度信号11)を示し、縦軸が正規化された出力値(第1、第2及び第3光源の輝度を示す第1、第2及び第3光源輝度制御信号)を示す。   FIG. 5A shows an example of a method in which the light source luminance assignment unit 102 generates the first, second, and third light source luminance assignment signals from the light source luminance signal 11. In FIG. 5A, the horizontal axis represents the normalized input value (light source luminance signal 11), and the vertical axis represents the normalized output value (the first, second, and third light source luminances). , Second and third light source luminance control signals).

図5(a)では、第1光源輝度割当信号は、光源輝度信号11が0から予め定められた第1信号値(例えば、0.33)以下では、光源輝度信号11に比例して増大し、光源輝度信号11が第1信号値から1以下では、一定値(1.0)になる。第2光源輝度割当信号13は、光源輝度信号11が0から第1信号値以下では、一定値(ゼロ)になり、光源輝度信号11が第1信号値から予め定められた第2信号値(例えば、0.67)以下では、光源輝度信号11に対して線形に増大し、光源輝度信号が第2信号値から1以下では、一定値(1.0)になる。また、第3光源輝度割当信号は、光源輝度信号11が0から第2信号値以下では、一定値(ゼロ)になり、光源輝度信号11が第2信号値から1以下では、光源輝度信号11に対して線形に増大する。従って、光源輝度信号11が0から第1信号値以下のときは、第1光源112が、第1光源輝度割当信号に従った輝度で発光し、光源輝度信号11が第1信号値から第2信号値以下のときは、第1光源が一定の輝度で発光するとともに、第2光源が第1光源輝度割当信号12に従った輝度で発光する。さらに、光源輝度信号11が第2信号値以上のときは、第1及び第2光源が一定の輝度で夫々発光するとともに、第3光源が第3光源輝度割当信号に従った輝度で発光する。   In FIG. 5A, the first light source luminance allocation signal increases in proportion to the light source luminance signal 11 when the light source luminance signal 11 is from 0 to a predetermined first signal value (for example, 0.33) or less. When the light source luminance signal 11 is 1 or less from the first signal value, a constant value (1.0) is obtained. The second light source luminance allocation signal 13 becomes a constant value (zero) when the light source luminance signal 11 is 0 to the first signal value or less, and the light source luminance signal 11 is a predetermined second signal value from the first signal value ( For example, when 0.67) or less, the light source luminance signal 11 increases linearly, and when the light source luminance signal is 1 or less from the second signal value, it becomes a constant value (1.0). Further, the third light source luminance allocation signal becomes a constant value (zero) when the light source luminance signal 11 is 0 to the second signal value or less, and when the light source luminance signal 11 is 1 or less from the second signal value, the light source luminance signal 11. Increases linearly with respect to. Therefore, when the light source luminance signal 11 is from 0 to the first signal value or less, the first light source 112 emits light at a luminance according to the first light source luminance allocation signal, and the light source luminance signal 11 is second from the first signal value. When the signal value is less than or equal to the signal value, the first light source emits light with a constant luminance, and the second light source emits light with a luminance according to the first light source luminance assignment signal 12. Further, when the light source luminance signal 11 is equal to or higher than the second signal value, the first and second light sources emit light with a constant luminance, and the third light source emits light with luminance according to the third light source luminance assignment signal.

図5(a)では、一例として、第1信号値は0.33であり、第2信号値は0.67である場合が示されている。第1及び第2信号値は、第2信号値が第1信号値より大きければ、いかなる値に設定してもよい。例えば、図5(b)に示すように、第1信号値を0.25に、第2信号値を0.5に設定することができる。   FIG. 5A shows an example in which the first signal value is 0.33 and the second signal value is 0.67. The first and second signal values may be set to any values as long as the second signal value is larger than the first signal value. For example, as shown in FIG. 5B, the first signal value can be set to 0.25 and the second signal value can be set to 0.5.

バックライト106に4種類以上の白色光源が設けられる場合、上記と同様にして、光源輝度信号11が第1信号値以下では、最も色域が広い第1光源を発光させ、光源輝度信号11が第1信号値を超え且つ第1信号値以下までは、第1光源に加えて2番目に色域が広い第2光源を発光させるというように、光源輝度信号11が低い値から高い値になるに従って、色域の広い白色光源から順番に発光させる。   When four or more types of white light sources are provided in the backlight 106, in the same manner as described above, when the light source luminance signal 11 is equal to or lower than the first signal value, the first light source having the widest color gamut is caused to emit light. The light source luminance signal 11 is changed from a low value to a high value so that the second light source having the second largest color gamut is emitted in addition to the first light source until the first signal value is exceeded and the first signal value is not more than the first signal value. Accordingly, light is emitted in order from a white light source with a wide color gamut.

以上のように、第2の実施形態によれば、光源輝度信号11が低い値から高い値になるに従って、色域の広い白色光源から順番に使用することにより、最大階調値が低い入力画像信号10を表示する際には、より高彩度な画像を表示することができ、最大階調値が高い入力画像信号10を表示する際には、より明るい画像を表示することができる。   As described above, according to the second embodiment, as the light source luminance signal 11 is changed from a low value to a high value, an input image having a low maximum gradation value is used in order from a white light source with a wide color gamut. When the signal 10 is displayed, a higher saturation image can be displayed, and when the input image signal 10 having a higher maximum gradation value is displayed, a brighter image can be displayed.

なお、各種類の白色光源は、単体で白色の光を発生する1つの光源、例えば、白色LEDであってもよく、或いは、異なる色の光を発する複数の光源、例えば、赤色の光を発する赤色LED、緑色の光を発する緑色LED、及び青色の光を発する青色LEDを含み、これらの各色の光を混合することで白色の光を発する光源であってもよい。白色光源が複数の光源を備えて複数の色の光を混合して白色光を生成する場合、光源の数が増加することから発光効率は低下するが、この白色光源の色域を拡大することができる。一例として、図21に示すように、最も色域が広い第1光源111を赤色LED、緑色LED及び青色LEDを含む光源とすることにより、画像表示部104でより高彩度の画像を表示することが可能になる。   Each type of white light source may be a single light source that emits white light alone, such as a white LED, or a plurality of light sources that emit light of different colors, such as red light. The light source may include a red LED, a green LED that emits green light, and a blue LED that emits blue light, and may emit white light by mixing the light of each color. When a white light source includes a plurality of light sources and mixes light of a plurality of colors to generate white light, the number of light sources increases, resulting in a decrease in luminous efficiency, but an increase in the color gamut of the white light source. Can do. As an example, as shown in FIG. 21, by using the first light source 111 having the widest color gamut as a light source including a red LED, a green LED, and a blue LED, an image with higher saturation can be displayed on the image display unit 104. It becomes possible.

(第3の実施形態)
図6から図10を参照して、第3の実施形態に係る画像表示装置を説明する。
図6は、第3の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示している。図6において、図1に示した符号と同様の符号を同一部分、同一箇所に付して、重複する説明を適宜省略し、第1の実施形態と異なる部分について詳細に説明する。本実施形態は、バックライト106に設定された分割領域毎に第1及び第2光源111、112の輝度を変調可能である点が第1の実施形態と異なっている。
(Third embodiment)
An image display apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 schematically shows an image display apparatus according to the third embodiment. In FIG. 6, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are attached to the same portions and the same portions, and the overlapping description is omitted as appropriate, and the portions different from the first embodiment will be described in detail. This embodiment is different from the first embodiment in that the luminance of the first and second light sources 111 and 112 can be modulated for each divided region set in the backlight 106.

図6の画像表示装置は、図1の画像表示装置に加えて、光源輝度分布算出部601及び階調変換部602を備えている。入力画像信号10は、光源輝度算出部101及び階調変換部602に送られる。   The image display apparatus of FIG. 6 includes a light source luminance distribution calculation unit 601 and a gradation conversion unit 602 in addition to the image display apparatus of FIG. The input image signal 10 is sent to the light source luminance calculation unit 101 and the gradation conversion unit 602.

光源輝度算出部101は、入力画像信号10に基づいて光源輝度を分割領域毎に算出し、分割領域毎の光源輝度を示す光源輝度信号11を生成する。光源輝度信号11は、光源輝度割当部102及び光源輝度分布算出部601へ送られる。   The light source luminance calculation unit 101 calculates the light source luminance for each divided region based on the input image signal 10 and generates a light source luminance signal 11 indicating the light source luminance for each divided region. The light source luminance signal 11 is sent to the light source luminance assigning unit 102 and the light source luminance distribution calculating unit 601.

光源輝度分布算出部601は、バックライト106の1つの光源が単独で発光した場合の発光輝度分布形状に基づいて、光源輝度信号11に従って全ての光源が発光した場合のバックライト輝度分布を推定し、光源輝度分布信号60を生成する。この光源輝度分布信号60は、階調変換部602に送られる。   The light source luminance distribution calculation unit 601 estimates the backlight luminance distribution when all the light sources emit light according to the light source luminance signal 11 based on the light emission luminance distribution shape when one light source of the backlight 106 emits alone. The light source luminance distribution signal 60 is generated. The light source luminance distribution signal 60 is sent to the gradation conversion unit 602.

階調変換部602は、光源輝度分布信号60に基づいて、入力画像信号10の各画素の階調の変換を行い、変換画像信号62を生成する。変換画像信号62は、制御部103に送られる。   The gradation converting unit 602 converts the gradation of each pixel of the input image signal 10 based on the light source luminance distribution signal 60 and generates a converted image signal 62. The converted image signal 62 is sent to the control unit 103.

光源輝度割当部102は、分割領域毎に、光源輝度信号11を第1及び第2光源111、112に割り当て、第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する。   The light source luminance assignment unit 102 assigns the light source luminance signal 11 to the first and second light sources 111 and 112 for each divided region, and generates the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13.

制御部103は、階調変換部602からの変換画像信号62、並びに光源輝度割当部102からの第1及び第2光源輝度割当信号12、13のタイミングを制御する。より具体的には、制御部103は、入力画像信号10に代えて、変換画像信号62に基づいて表示画像信号14を生成し、この表示画像信号14を液晶パネル105に送出し、さらに、第1及び第2光源輝度割当信号12、13の各々に基づいて第1及び第2光源輝度制御信号15、16を生成し、これら第1及び第2光源輝度制御信号15、16をバックライト106に送出する。   The control unit 103 controls the timing of the converted image signal 62 from the gradation conversion unit 602 and the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 from the light source luminance assignment unit 102. More specifically, the control unit 103 generates a display image signal 14 based on the converted image signal 62 instead of the input image signal 10, sends the display image signal 14 to the liquid crystal panel 105, and First and second light source luminance control signals 15 and 16 are generated based on each of the first and second light source luminance allocation signals 12 and 13, and the first and second light source luminance control signals 15 and 16 are supplied to the backlight 106. Send it out.

画像表示部104では、表示画像信号14が液晶パネル105へ書き込まれ、バックライト106内の第1及び第2光源111、112が夫々第1及び第2光源輝度割当信号12、13に従った輝度で発光することで、入力画像信号10に応じた画像が表示される。   In the image display unit 104, the display image signal 14 is written to the liquid crystal panel 105, and the first and second light sources 111 and 112 in the backlight 106 have luminances according to the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13, respectively. By emitting light at, an image corresponding to the input image signal 10 is displayed.

次に、図6の画像表示装置の各部を詳細に説明する。
光源輝度算出部101は、入力画像信号10を受け取ると、まず、バックライト106の分割領域に対応付けて入力画像信号10を複数の画素ブロック(小領域)に分割し、画素ブロック毎に入力画像信号10の最大階調値を算出する。一例として、図7に示すように、第1及び第2光源111、112の組がバックライト106に水平方向に5つずつ、垂直方向に4つずつ設けられている場合、バックライト106は、5×4の分割領域に分割される。この例では、光源輝度算出部101は、バックライト106の分割領域に対応するように、入力画像信号10を5×4つの画素ブロックに分割し、画素ブロック毎に最大階調値を算出する。
Next, each part of the image display apparatus of FIG. 6 will be described in detail.
Upon receiving the input image signal 10, the light source luminance calculation unit 101 first divides the input image signal 10 into a plurality of pixel blocks (small regions) in association with the divided regions of the backlight 106, and inputs the input image for each pixel block. The maximum gradation value of the signal 10 is calculated. As an example, as shown in FIG. 7, when the set of the first and second light sources 111 and 112 is provided in the backlight 106 by 5 in the horizontal direction and 4 in the vertical direction, the backlight 106 is It is divided into 5 × 4 divided areas. In this example, the light source luminance calculation unit 101 divides the input image signal 10 into 5 × 4 pixel blocks so as to correspond to the divided areas of the backlight 106, and calculates a maximum gradation value for each pixel block.

その後、光源輝度算出部101は、各画素ブロックの最大階調値から、各分割領域の光源輝度を算出する。例えば、入力画像信号10が8ビット(0階調から255階調)で表現される画像である場合、第i番目の画素ブロックの最大階調値をLmax(i)とすると、第i番目の分割領域の光源輝度I(i)は、数式(2)により算出される。

Figure 2012058523
Thereafter, the light source luminance calculation unit 101 calculates the light source luminance of each divided region from the maximum gradation value of each pixel block. For example, when the input image signal 10 is an image expressed by 8 bits (0 gradation to 255 gradation), the maximum gradation value of the i-th pixel block is L max (i), and the i-th The light source luminance I (i) of the divided areas is calculated by the equation (2).
Figure 2012058523

ここで、γはガンマ値であり、一般に2.2が用いられる。本実施形態の光源輝度信号11は、分割領域毎の光源輝度を含む。   Here, γ is a gamma value, and 2.2 is generally used. The light source luminance signal 11 of the present embodiment includes the light source luminance for each divided region.

このように、分割領域毎に光源輝度を算出することにより、入力画像のうちの階調値が小さい画素ブロックに対応する第1及び第2光源111、112の光源輝度が低減されるので、消費電力を低減することができる。   Thus, by calculating the light source luminance for each divided region, the light source luminance of the first and second light sources 111 and 112 corresponding to the pixel block having a small gradation value in the input image is reduced. Electric power can be reduced.

なお、本実施形態では、各分割領域に1組の白色光源が含まれる例を説明しているが、これに限定されず、例えば、各分割領域に複数組の白色光源が含まれるように、バックライト106を複数の領域に分割してもよい。また、入力画像信号10の各画素ブロックが図7に示すような分割領域の数で均等に分割される例に限定されず、各画素ブロックの一部が互いに重なるように入力画像信号10に画素ブロックを設定してもよい。   In the present embodiment, an example in which one set of white light sources is included in each divided region is described. However, the present invention is not limited to this. For example, each divided region includes a plurality of sets of white light sources. The backlight 106 may be divided into a plurality of areas. Further, the pixel blocks of the input image signal 10 are not limited to the example in which the pixel blocks of the input image signal 10 are equally divided by the number of divided regions as shown in FIG. A block may be set.

光源輝度分布算出部601は、光源輝度算出部101から光源輝度信号11を受け取ると、分割領域毎に算出された光源輝度に基づいて、実際のバックライト106の輝度分布を算出する。   When the light source luminance distribution calculation unit 601 receives the light source luminance signal 11 from the light source luminance calculation unit 101, the light source luminance distribution calculation unit 601 calculates the actual luminance distribution of the backlight 106 based on the light source luminance calculated for each divided region.

図8は、バックライト106内の1つの光源が発光した場合の輝度分布を模式的に示す。図8は、説明を簡単にするために、1次元で輝度分布を表現しており、横軸が位置を示し、縦軸が輝度を示す。図8は、横軸の下方に示される丸印で示す位置に光源が設置され、そのうちの白丸で示す中央の1つの光源が単独で点灯した場合の輝度分布を示している。図8から分かるように、1つの光源が発光した場合の輝度分布(発光輝度分布という)は、近傍の光源位置まで広がりを持つ。   FIG. 8 schematically shows a luminance distribution when one light source in the backlight 106 emits light. In FIG. 8, for ease of explanation, the luminance distribution is expressed in one dimension, the horizontal axis indicates the position, and the vertical axis indicates the luminance. FIG. 8 shows a luminance distribution when a light source is installed at a position indicated by a circle indicated below the horizontal axis, and one of the light sources at the center indicated by a white circle is lit alone. As can be seen from FIG. 8, the luminance distribution (hereinafter referred to as “emission luminance distribution”) when one light source emits light spreads to nearby light source positions.

光源輝度分布算出部601は、階調変換部602においてバックライト106の輝度分布に基づく階調変換を行うために、光源輝度信号11に従った輝度で1つの光源が発光した場合の輝度分布を足し合わせることで、実際のバックライト106の輝度分布(バックライト輝度分布)を算出する。   The light source luminance distribution calculation unit 601 calculates a luminance distribution when one light source emits light with luminance according to the light source luminance signal 11 in order to perform gradation conversion based on the luminance distribution of the backlight 106 in the gradation conversion unit 602. By adding together, the actual luminance distribution (backlight luminance distribution) of the backlight 106 is calculated.

図9は、バックライト106の複数の光源が点灯した場合の輝度分布を模式的に示す。図9は、図8と同様に1次元で表現している。図9の横軸の下方に丸印で示された位置の光源が点灯することにより、各光源は、図9に破線で示すような発光輝度分布を持つ。バックライト106内の全ての第1及び第2光源111、112の発光輝度分布を求め、全ての発光輝度分布を足し合わせることにより、図9の実線で示すようなバックライト輝度分布が算出される。   FIG. 9 schematically shows a luminance distribution when a plurality of light sources of the backlight 106 are turned on. FIG. 9 is expressed in one dimension as in FIG. When the light sources at the positions indicated by the circles below the horizontal axis in FIG. 9 are turned on, each light source has a light emission luminance distribution as indicated by a broken line in FIG. The backlight luminance distribution as shown by the solid line in FIG. 9 is calculated by obtaining the emission luminance distributions of all the first and second light sources 111 and 112 in the backlight 106 and adding all the emission luminance distributions. .

図8に示すような発光輝度分布は、実際に光源を単独で発光させて、その輝度を測定することで得られる。本実施形態では、測定に基づいて得られた光源からの距離と輝度との関係を記述したLUT1002(図10に示される)がROM等の記録媒体に予め格納されている。他の例では、発光輝度分布は、測定に基づいて光源からの距離に関する近似関数として求めることができ、光源輝度分布算出部601に保持される。   The light emission luminance distribution as shown in FIG. 8 is obtained by actually emitting a light source alone and measuring the luminance. In this embodiment, an LUT 1002 (shown in FIG. 10) describing the relationship between the distance from the light source and the luminance obtained based on the measurement is stored in advance in a recording medium such as a ROM. In another example, the light emission luminance distribution can be obtained as an approximate function related to the distance from the light source based on the measurement, and is stored in the light source luminance distribution calculation unit 601.

図10は、光源輝度分布算出部601をより詳細に示している。光源輝度分布算出部601では、光源輝度信号11は、光源輝度分布取得部1001に送られる。光源輝度分布取得部1001は、LUT1002から発光輝度分布を取得する。その後、光源輝度分布取得部1001は、発光輝度分布に、分割領域毎の光源輝度を掛け合わせることで、輝度分布を分割領域毎に求める。具体的には、光源輝度分布取得部1001は、まず、光源輝度割当部102と同じ方法で、光源輝度信号11を第1及び第2光源111、112に割り当てて、第1及び第2光源111、112の輝度を分割領域毎に求める。続いて、光源輝度分布取得部1001は、第1及び第2光源111、112の各々の輝度分布を求め、これらを足し合わせて輝度分布を分割領域毎に求める。他の例では、図示しないが、光源輝度分布取得部1001は、光源輝度信号11を受け取る代わりに、光源輝度割当部102から第1及び第2光源輝度割当信号12、13を受け取り、これら第1及び第2光源輝度割当信号12、13に基づいて輝度分布を分割領域毎に求めてもよい。分割領域毎の輝度分布61は、輝度分布合成部1003に送られる。   FIG. 10 shows the light source luminance distribution calculation unit 601 in more detail. In the light source luminance distribution calculation unit 601, the light source luminance signal 11 is sent to the light source luminance distribution acquisition unit 1001. The light source luminance distribution acquisition unit 1001 acquires the light emission luminance distribution from the LUT 1002. Thereafter, the light source luminance distribution acquisition unit 1001 obtains the luminance distribution for each divided region by multiplying the light emission luminance distribution by the light source luminance for each divided region. Specifically, the light source luminance distribution acquisition unit 1001 first allocates the light source luminance signal 11 to the first and second light sources 111 and 112 in the same manner as the light source luminance allocation unit 102, and first and second light sources 111. , 112 is obtained for each divided region. Subsequently, the light source luminance distribution acquisition unit 1001 obtains the luminance distribution of each of the first and second light sources 111 and 112 and adds them to obtain the luminance distribution for each divided region. In another example, although not shown, the light source luminance distribution acquisition unit 1001 receives the first and second light source luminance allocation signals 12 and 13 from the light source luminance allocation unit 102 instead of receiving the light source luminance signal 11, and The luminance distribution may be obtained for each divided region based on the second light source luminance assignment signals 12 and 13. The luminance distribution 61 for each divided area is sent to the luminance distribution synthesis unit 1003.

輝度分布合成部1003は、分割領域毎の輝度分布61を足し合わせ、即ち、合成することで、図9に示すようなバックライト輝度分布を算出し、光源輝度信号11に基づくバックライト輝度分布を示す光源輝度分布信号60を生成する。   The luminance distribution synthesizing unit 1003 calculates the backlight luminance distribution as shown in FIG. 9 by adding, that is, synthesizing the luminance distribution 61 for each divided region, and calculates the backlight luminance distribution based on the light source luminance signal 11. A light source luminance distribution signal 60 is generated.

階調変換部602は、入力画像信号10を受け取り、さらに、光源輝度分布算出部601から光源輝度分布信号60を受け取る。階調変換部602は、光源輝度分布信号60に基づいて、入力画像信号10の各画素の階調値の変換を行い、変換画像信号62を生成する。   The gradation converting unit 602 receives the input image signal 10 and further receives the light source luminance distribution signal 60 from the light source luminance distribution calculating unit 601. The gradation conversion unit 602 converts the gradation value of each pixel of the input image signal 10 based on the light source luminance distribution signal 60 and generates a converted image signal 62.

光源輝度算出部101により算出された光源輝度は、輝度が低下しているため、所望の明るさを得るためには、液晶パネル105の透過率、即ち、入力画像信号10の階調値を変換する必要がある。入力画像信号10の画素位置(x,y)の赤色、緑色、青色のサブ画素の階調値を、夫々L(x,y)、L(x,y)、L(x,y)とすると、階調変換して得られる変換画像信号62の赤色、緑色、青色のサブ画素の階調値L´(x,y)、L´(x,y)、L´(x,y)は、以下のように算出される。

Figure 2012058523
Since the luminance of the light source calculated by the light source luminance calculation unit 101 is reduced, the transmittance of the liquid crystal panel 105, that is, the gradation value of the input image signal 10 is converted in order to obtain a desired brightness. There is a need to. The gradation values of the red, green, and blue sub-pixels at the pixel position (x, y) of the input image signal 10 are set to L R (x, y), L G (x, y), and L B (x, y), respectively. ), Gradation values L R ′ (x, y), L G ′ (x, y), and L B ′ (L B ′ ( x, y) is calculated as follows.
Figure 2012058523

ここで、I(x,y)は、光源輝度分布算出部601で算出されたバックライト輝度分布における画素位置(x,y)の輝度を示す。 Here, I d (x, y) indicates the luminance at the pixel position (x, y) in the backlight luminance distribution calculated by the light source luminance distribution calculating unit 601.

なお、階調変換後の階調値は、数式(3)による演算により求めてもよいが、本実施形態では、階調値L及び光源輝度分布Iと変換後の階調値L´の関係を記述したLUTが予め用意され、階調変換部602は、入力画像信号10の階調値L(x,y)及び光源輝度分布I(x,y)でLUTを参照することで、変換後の階調値L´(x,y)を求める。 Note that the gradation value after gradation conversion may be obtained by calculation according to Equation (3), but in this embodiment, the gradation value L, the light source luminance distribution Id, and the converted gradation value L ′ are calculated. An LUT describing the relationship is prepared in advance, and the tone conversion unit 602 refers to the LUT with the tone value L (x, y) and the light source luminance distribution I d (x, y) of the input image signal 10, The converted gradation value L ′ (x, y) is obtained.

また、数式(3)では、階調値L及び光源輝度分布Iの値により、変換後の階調値L´が液晶パネル105の最大階調値である“255”を超える場合が発生する。そのような場合、例えば、変換後の階調値を“255”で飽和処理してもよいが、飽和処理された階調値に階調つぶれが発生する。そのため、LUTが保持する変化後の階調値は、飽和する階調値近傍ではなだらかに変化するよう予め補正されてもよい。 Further, in Equation (3), the value of the gradation value L and the light source luminance distribution I d, when occurs the gradation value after conversion L'exceeds "255" which is the maximum gradation value of the liquid crystal panel 105 . In such a case, for example, the gradation value after conversion may be saturated with “255”, but gradation loss occurs in the gradation value subjected to saturation processing. Therefore, the changed tone value held by the LUT may be corrected in advance so as to change gently in the vicinity of the saturated tone value.

光源輝度算出部101及び光源輝度分布算出部601は、1フレームの入力画像信号10の全ての階調値を用いて、光源輝度及び光源輝度分布を夫々算出している。従って、階調変換部602に入力画像信号10が入力されるタイミングでは、そのフレームの入力画像信号10に対応する光源輝度分布は、まだ算出されていない。そのため、階調変換部602は、図示しないフレームメモリを備え、入力画像信号10をこのフレームメモリに一旦保持し、例えば1フレーム期間遅延させた後に、保持している入力画像信号10に対応する光源輝度分布信号60に基づいて、変換画像信号62を生成する。   The light source luminance calculation unit 101 and the light source luminance distribution calculation unit 601 calculate the light source luminance and the light source luminance distribution using all the gradation values of the input image signal 10 of one frame. Therefore, at the timing when the input image signal 10 is input to the gradation conversion unit 602, the light source luminance distribution corresponding to the input image signal 10 of the frame has not been calculated yet. Therefore, the gradation conversion unit 602 includes a frame memory (not shown), temporarily holds the input image signal 10 in the frame memory, and delays, for example, one frame period, and then corresponds to the light source corresponding to the held input image signal 10. A converted image signal 62 is generated based on the luminance distribution signal 60.

一般に、入力画像信号10は、時間的にある程度連続したものであり、従って、時間的に連続する画像間の相関は高く、連続する画像間のバックライト輝度分布は、実質的に同じであると見なすことができる。このため、階調変換部602は、現在の入力画像を、1フレーム前の入力画像に対して求めたバックライト輝度分布に基づいて変換画像信号62を生成してもよい。この場合、階調変換部602で入力画像を1フレーム期間遅延させる必要がなくなるため、フレームメモリを搭載する必要がなくなり、回路規模を削減することが可能となる。   In general, the input image signal 10 is continuous to some extent in time, and therefore, the correlation between temporally continuous images is high, and the backlight luminance distribution between consecutive images is substantially the same. Can be considered. For this reason, the gradation conversion unit 602 may generate the converted image signal 62 based on the backlight luminance distribution obtained for the current input image with respect to the input image one frame before. In this case, since it is not necessary to delay the input image by one frame period in the gradation conversion unit 602, it is not necessary to mount a frame memory, and the circuit scale can be reduced.

光源輝度割当部102は、分割領域毎の光源輝度を示す光源輝度信号11を受け取る。光源輝度割当部102は、光源輝度信号11に基づいて、第1及び第2光源111、112の各々の輝度を分割領域毎に決定し、分割領域毎に決定した第1及び第2光源111、112の各々の輝度を示す第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する。   The light source luminance assigning unit 102 receives the light source luminance signal 11 indicating the light source luminance for each divided region. The light source luminance assigning unit 102 determines the luminance of each of the first and second light sources 111 and 112 for each divided region based on the light source luminance signal 11, and the first and second light sources 111, First and second light source luminance assignment signals 12 and 13 indicating the luminance of each of 112 are generated.

本実施形態の制御部103は、入力画像信号10の代わりに、階調変換部602から変換画像信号62を受け取る。また、制御部103は、光源輝度割当部102から第1及び第2光源輝度割当信号12、13を受け取る。制御部103は、表示画像信号14を液晶パネル105へ書き込むタイミング、並びに、第1及び第2光源輝度割当信号12、13をバックライト106に適用するタイミングを制御する。   The control unit 103 according to the present embodiment receives the converted image signal 62 from the gradation converting unit 602 instead of the input image signal 10. In addition, the control unit 103 receives the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 from the light source luminance assignment unit 102. The control unit 103 controls the timing of writing the display image signal 14 to the liquid crystal panel 105 and the timing of applying the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 to the backlight 106.

制御部103は、変換画像信号62を、制御部103内で生成される液晶パネル105を駆動するために必要となるいくつかの同期信号(水平同期信号及び垂直同期信号等)とともに、表示画像信号14として液晶パネル105に送出する。同時に、制御部103は、第1及び第2光源輝度割当信号12、13に基づいた輝度でバックライト106の各光源111、112を点灯させるための第1及び第2光源輝度制御信号15、16を生成し、バックライト106に送出する。本実施形態の第1及び第2光源111、112は、例えば、白色LED光源であり、PWM制御により輝度変調される。   The control unit 103 displays the converted image signal 62 together with some synchronization signals (such as a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal) necessary for driving the liquid crystal panel 105 generated in the control unit 103. 14 is sent to the liquid crystal panel 105. At the same time, the controller 103 controls the first and second light source luminance control signals 15 and 16 for turning on the light sources 111 and 112 of the backlight 106 with luminance based on the first and second light source luminance allocation signals 12 and 13. Is transmitted to the backlight 106. The first and second light sources 111 and 112 of this embodiment are, for example, white LED light sources, and are subjected to luminance modulation by PWM control.

以上のように、本実施形態に係る画像表示装置は、第1の実施形態と同様の効果を有し、さらに、分割領域毎に第1及び第2光源111、112の輝度を変調することで、高画質化及び低消費電力を実現することができる。   As described above, the image display apparatus according to the present embodiment has the same effect as that of the first embodiment, and further modulates the luminance of the first and second light sources 111 and 112 for each divided region. High image quality and low power consumption can be realized.

(第4の実施形態)
図11から図14を参照して、第4の実施形態に係る画像表示装置を説明する。
図11は、第4の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示している。図11において、図1及び図6に示した符号と同様の符号を同一部分、同一箇所に付して、重複する説明を適宜省略し、第3の実施形態と異なる部分について詳細に説明する。本実施形態では、光源輝度算出部101で算出された分割領域毎の光源輝度を示す光源輝度信号11から、全ての組の白色光源の輝度の平均値又は和を求め、この平均値又は和が大きいほど小さい値となる補正係数で光源輝度信号11を補正する点が、第3の実施形態と異なっている。具体的には、図11の画像表示装置は、図6の画像表示装置に加えて、光源輝度補正部1101を備えている。
(Fourth embodiment)
An image display apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 schematically shows an image display apparatus according to the fourth embodiment. In FIG. 11, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 6 are attached to the same portions and the same portions, and repeated description is omitted as appropriate, and portions different from the third embodiment will be described in detail. In the present embodiment, the average value or sum of the luminances of all the sets of white light sources is obtained from the light source luminance signal 11 indicating the light source luminance for each divided region calculated by the light source luminance calculating unit 101, and this average value or sum is calculated. The difference from the third embodiment is that the light source luminance signal 11 is corrected with a correction coefficient that decreases as the value increases. Specifically, the image display apparatus of FIG. 11 includes a light source luminance correction unit 1101 in addition to the image display apparatus of FIG.

光源輝度補正部1101は、光源輝度算出部101で算出された分割領域毎の光源輝度を補正して、補正光源輝度信号70を生成する。具体的には、光源輝度補正部1101は、図12に示すように、分割領域毎の光源輝度を補正する補正係数を算出する補正係数算出部1201、平均輝度と補正係数との関係が記述されたLUT1202、及び分割領域毎に光源輝度に補正係数を乗算して、補正光源輝度を求める補正係数乗算部1203を備えている。   The light source luminance correction unit 1101 corrects the light source luminance for each divided region calculated by the light source luminance calculation unit 101 and generates a corrected light source luminance signal 70. Specifically, as shown in FIG. 12, the light source luminance correction unit 1101 describes a correction coefficient calculation unit 1201 that calculates a correction coefficient for correcting the light source luminance for each divided region, and describes the relationship between the average luminance and the correction coefficient. The LUT 1202 includes a correction coefficient multiplication unit 1203 that calculates the correction light source luminance by multiplying the light source luminance by the correction coefficient for each divided region.

補正係数算出部1201は、分割領域毎の光源輝度から所定期間(例えば1フレーム期間)の平均値を算出する。本実施形態では、分割領域毎に1組の光源111、112が含まれている。第1及び第2光源111、112の組の数がn個の場合、1フレーム期間の平均輝度は、以下のように算出される。

Figure 2012058523
The correction coefficient calculation unit 1201 calculates an average value for a predetermined period (for example, one frame period) from the light source luminance for each divided region. In the present embodiment, one set of light sources 111 and 112 is included for each divided region. When the number of sets of the first and second light sources 111 and 112 is n, the average luminance in one frame period is calculated as follows.
Figure 2012058523

ここで、I(i)は、第i番目の光源輝度を表し、Iaveは、平均輝度を表している。第1及び第2光源111、112の組の数nは、入力画像信号10の画素数に比べて非常に小さい値であり、画像全体から平均輝度を算出する場合に比べて、非常に処理コストを小さくすることができる。 Here, I (i) represents the i-th light source luminance, and I ave represents the average luminance. The number n of pairs of the first and second light sources 111 and 112 is a very small value compared to the number of pixels of the input image signal 10, and the processing cost is much higher than when calculating the average luminance from the entire image. Can be reduced.

次に、補正係数算出部1201は、算出した平均輝度Iaveで補正係数が保持されているLUT1202を参照して、光源輝度に対する補正係数Gを求める。LUT1202に保持されている平均輝度Iaveと補正係数Gの関係は様々に考えられるが、平均輝度が小さいほど、補正係数が大きくなるよう設定される。 Next, the correction coefficient calculation unit 1201 obtains a correction coefficient G for the light source luminance with reference to the LUT 1202 in which the correction coefficient is held with the calculated average luminance I ave . There are various possible relationships between the average luminance I ave held in the LUT 1202 and the correction coefficient G, but the correction coefficient is set to increase as the average luminance decreases.

図13は、本実施形態において、LUT1202に保持されている平均輝度Iaveと補正係数Gとの関係を示している。図13では、平均輝度が予め定められた第1設定値未満では、補正係数は1.0となり、平均輝度が第1設定値以上且つ予め定められた第2設定値未満では、補正係数は平均輝度に応じて単調に減少し、平均輝度が第2設定値以上では、補正係数は0.5となる。本実施形態では、光源輝度を10ビットで制御可能であるものとし、この場合、平均輝度の最大値は1023である。図13では、平均輝度が最大値の1023のときは、補正係数は0.5となる。 FIG. 13 shows the relationship between the average luminance I ave held in the LUT 1202 and the correction coefficient G in the present embodiment. In FIG. 13, when the average brightness is less than a predetermined first set value, the correction coefficient is 1.0, and when the average brightness is equal to or higher than the first set value and less than the predetermined second set value, the correction coefficient is an average. When the average luminance decreases more than the second set value according to the luminance, the correction coefficient is 0.5. In this embodiment, it is assumed that the light source luminance can be controlled by 10 bits, and in this case, the maximum value of the average luminance is 1023. In FIG. 13, when the average luminance is 1023 which is the maximum value, the correction coefficient is 0.5.

なお、本実施形態では、補正係数をLUT1202に保持する構成としたが、補正係数算出部1201は、平均輝度Iaveと補正係数Gとの関係を関数として保持し、算出した平均輝度Iaveから補正係数Gを算出してもよい。 In this embodiment, the correction coefficient is held in the LUT 1202. However, the correction coefficient calculation unit 1201 holds the relationship between the average luminance I ave and the correction coefficient G as a function, and calculates the calculated average luminance I ave from the calculated average luminance I ave. The correction coefficient G may be calculated.

また、補正係数算出部1201は、平均輝度Iaveを算出する代わりに、数式(4)の分母のnを1として、光源輝度の和Isumを求めて、補正係数Gを算出してもよい。 Further, the correction coefficient calculation unit 1201 may calculate the correction coefficient G by obtaining the sum I sum of the light source luminances by setting n in the denominator of Equation (4) to 1, instead of calculating the average luminance I ave. .

補正係数算出部1201で算出された補正係数Gの情報71は、補正係数乗算部1203に送られる。補正係数乗算部1203は、例えば数式(5)に従って、各分割領域の光源輝度に補正係数Gを乗算して補正光源輝度を算出する。

Figure 2012058523
Information 71 of the correction coefficient G calculated by the correction coefficient calculation unit 1201 is sent to the correction coefficient multiplication unit 1203. The correction coefficient multiplier 1203 calculates the correction light source luminance by multiplying the light source luminance of each divided region by the correction coefficient G, for example, according to Equation (5).
Figure 2012058523

ここで、I(i)は、第i番目の補正光源輝度を示す。補正係数Gが1.0の場合、光源輝度算出部101で算出された光源輝度がそのまま補正光源輝度として出力され、補正係数が0.5の場合、光源輝度の半分の値が補正光源輝度として出力される。 Here, I c (i) indicates the i-th corrected light source luminance. When the correction coefficient G is 1.0, the light source luminance calculated by the light source luminance calculation unit 101 is output as it is as the correction light source luminance. When the correction coefficient is 0.5, a value half the light source luminance is used as the correction light source luminance. Is output.

平均輝度Iaveが大きければ、補正係数は0.5となるので、バックライト106の第1及び第2光源111、112は、半分の明るさで点灯することとなり、その結果、まぶしさが抑制される。例えば、バックライト106の全ての第1及び第2光源111、112が点灯した場合の画面輝度が1、000cd/mである場合、補正係数が0.5になると、画面輝度は500cd/mとなる。 If the average luminance I ave is large, the correction coefficient is 0.5. Therefore, the first and second light sources 111 and 112 of the backlight 106 are lit at half the brightness, and as a result, glare is suppressed. Is done. For example, when the screen brightness when all the first and second light sources 111 and 112 of the backlight 106 are turned on is 1,000 cd / m 2 , the screen brightness is 500 cd / m when the correction coefficient is 0.5. 2 .

一方、平均輝度Iaveが小さい場合は、補正係数Gは1.0となるため、第1及び第2光源111、112は、画面輝度が最大1、000cd/mとなることを仮定して発光することとなる。その結果、高い輝度が設定された第1及び第2光源111、112は、明るく点灯することとなり、明るい画像領域は明るく、暗い画像領域は暗くといった高ダイナミックレンジな表示が可能となる。 On the other hand, when the average luminance I ave is small, the correction coefficient G is 1.0. Therefore, it is assumed that the first and second light sources 111 and 112 have a maximum screen luminance of 1,000 cd / m 2. It will emit light. As a result, the first and second light sources 111 and 112 set with high luminance are lit brightly, and display with a high dynamic range is possible, such that a bright image region is bright and a dark image region is dark.

さらに消費電力の観点では、平均輝度が1023であり且つ補正を行わない(即ち、G=1である)場合の消費電力を1.0とすると、平均輝度Iaveが1023であり且つ補正係数Gが0.5である場合の消費電力は、0.5×1023/1023=0.5となる。一方、平均輝度Iaveが小さ場合、例えば平均輝度Iaveが100である場合、補正係数Gが1.0であっても、平均輝度Iaveが小さいため、その消費電力は、1.0×100/1023=0.1となる。従って、画面の最大輝度が1、000cd/m相当として表示を行っても、最大輝度が500cd/m相当に比べ、大幅に消費電力を削減することができる。 Further, from the viewpoint of power consumption, assuming that the power consumption when the average luminance is 1023 and correction is not performed (that is, G = 1) is 1.0, the average luminance I ave is 1023 and the correction coefficient G The power consumption when N is 0.5 is 0.5 × 1023/1023 = 0.5. On the other hand, when the average luminance I ave is small, for example, when the average luminance I ave is 100, even if the correction coefficient G is 1.0, the average luminance I ave is small, so the power consumption is 1.0 × 100/1023 = 0.1. Therefore, the maximum brightness of the screen even if the display as 1,000 cd / m 2 corresponds, can be the maximum luminance compared to 500 cd / m 2 corresponds, to significantly reduce power consumption.

さらにまた、平均輝度Iaveが“1023”のときの消費電力である0.5をバックライト106の最大消費電力として、常に消費電力が0.5以下となるように、補正係数Gを算出することもできる。具体的には、以下の式を満たすように補正係数Gが算出される。

Figure 2012058523
Furthermore, the correction coefficient G is calculated so that the power consumption is always 0.5 or less, with 0.5 being the power consumption when the average luminance I ave is “1023” as the maximum power consumption of the backlight 106. You can also. Specifically, the correction coefficient G is calculated so as to satisfy the following formula.
Figure 2012058523

図14は、数式(6)を満たす補正係数Gの最大値と平均輝度Iaveの関係を示す。図14のように補正係数Gを設定することにより、画面輝度が最大500cd/m相当の消費電力以下の消費電力で、画面輝度が最大1000cd/m相当の表示を実現することができる。 FIG. 14 shows the relationship between the maximum value of the correction coefficient G that satisfies Equation (6) and the average luminance I ave . By setting the correction coefficient G as shown in FIG. 14, it is possible to realize a display with a screen luminance equivalent to a maximum of 1000 cd / m 2 with a power consumption equal to or lower than the power consumption corresponding to a maximum of 500 cd / m 2 .

本実施形態の光源輝度割当部102は、光源輝度算出部101から光源輝度信号11を受け取るのに代えて、光源輝度補正部1101から補正光源輝度信号70を受け取る。光源輝度割当部102は、第1の実施形態で説明した方法と同様にして、補正光源輝度信号70を第1光源111及び第2光源112に割り当て、第1光源輝度割当信号及び第2光源輝度割当信号を設定する。   The light source luminance assigning unit 102 of this embodiment receives the corrected light source luminance signal 70 from the light source luminance correcting unit 1101 instead of receiving the light source luminance signal 11 from the light source luminance calculating unit 101. The light source luminance assignment unit 102 assigns the corrected light source luminance signal 70 to the first light source 111 and the second light source 112 in the same manner as described in the first embodiment, and the first light source luminance assignment signal and the second light source luminance. Set the assignment signal.

なお、バックライト106に3種類以上の白色光源が設けられている場合、第2の実施形態で説明したように、光源輝度割当部102は、補正光源輝度信号70に基づき、予め定められた第1信号値までは、最も色域が広い第1光源を発光させ、この閾値以上の光源輝度信号では、2番目に色域が広い第2光源も合わせて発光させるように、光源輝度信号が低い値から高い値になるに従って、白色光源を色域が広い順番に発光させる。   When the backlight 106 is provided with three or more types of white light sources, the light source luminance assigning unit 102 determines the predetermined light source luminance based on the corrected light source luminance signal 70 as described in the second embodiment. Up to one signal value, the light source luminance signal is low so that the first light source having the widest color gamut emits light, and the light source luminance signal equal to or greater than this threshold also emits the second light source having the second largest color gamut. As the value increases, the white light source emits light in the order of wide color gamut.

以上のように、本実施形態に係る画像表示装置は、入力画像信号の平均輝度が高い場合に、光源輝度を小さくするように補正することにより、消費電力を抑えることができる。また、第1及び第3の実施形態と同様に、入力画像信号10が明るく鮮やかである場合は、色域が広い第1光源111を使用することにより、鮮やかな色の画像を表示することが可能となり、入力画像信号10の最大階調値が低い場合は、色域が広い第1光源111に加えて、発光効率の高い第2光源112を使用することにより、輝度を向上させて画像を表示することが可能となる。従って、より消費電力を抑えながら、きらめき感の高い高ダイナミックレンジな表示を実現することが可能となる。   As described above, the image display apparatus according to the present embodiment can reduce power consumption by correcting the light source luminance to be small when the average luminance of the input image signal is high. Similarly to the first and third embodiments, when the input image signal 10 is bright and vivid, it is possible to display a vivid color image by using the first light source 111 having a wide color gamut. When the maximum gradation value of the input image signal 10 is low, in addition to the first light source 111 having a wide color gamut, the second light source 112 having a high light emission efficiency is used, thereby improving the luminance and displaying the image. It is possible to display. Accordingly, it is possible to realize a display with a high dynamic range with a high level of glitter while suppressing power consumption.

(第5の実施形態)
図15(a)から図17(b)を参照して、第5の実施形態に係る画像表示装置を説明する。
第5の実施形態では、光源輝度割当部102が光源輝度信号に基づいて第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する方法を説明する。第1から第4の実施形態で説明したように、バックライト106の光源には、発光効率が異なる複数の白色光源、例えば、第1及び第2光源111、112が用いられる。そのため、光源輝度信号11(第4の実施形態では、補正光源輝度信号70)が一定の割合で増加したとしても、光源の発光効率の違いにより、画像表示部104から発せられる輝度は一定の割合で増加しない。この様子を、図15(a)、(b)を用いて説明する。図15(b)は、光源輝度と表示輝度の関係を示し、横軸が光源輝度を示し、縦軸が表示輝度を示す。
(Fifth embodiment)
With reference to FIGS. 15A to 17B, an image display apparatus according to a fifth embodiment will be described.
In the fifth embodiment, a method in which the light source luminance assignment unit 102 generates the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 based on the light source luminance signal will be described. As described in the first to fourth embodiments, a plurality of white light sources, for example, first and second light sources 111 and 112 having different luminous efficiencies are used as the light source of the backlight 106. Therefore, even if the light source luminance signal 11 (corrected light source luminance signal 70 in the fourth embodiment) increases at a constant rate, the luminance emitted from the image display unit 104 is a constant rate due to the difference in light emission efficiency of the light source. Does not increase. This will be described with reference to FIGS. 15 (a) and 15 (b). FIG. 15B shows the relationship between the light source luminance and the display luminance, the horizontal axis shows the light source luminance, and the vertical axis shows the display luminance.

例えば、図15(a)に示すように、光源輝度信号が0.5までは、発光効率の低い第1光源111を使用し、光源輝度信号が0.5以上では、第1光源111より発光効率が例えば1.2倍高い第2光源112も合わせて使用する場合を考える。このとき、第1光源111と第2光源112とでは、発光効率が異なるため、図15(b)に示すように、第1光源111から第1及び第2光源111、112の併用に切り替わったときに、実際に表示される輝度において輝度の不連続点が発生する。即ち、光源輝度が0.5のときを境として、表示輝度の増加率(傾き)が変化している。   For example, as shown in FIG. 15A, the first light source 111 having a low light emission efficiency is used until the light source luminance signal is 0.5, and light is emitted from the first light source 111 when the light source luminance signal is 0.5 or more. Consider a case where the second light source 112 whose efficiency is 1.2 times higher, for example, is also used. At this time, since the luminous efficiency is different between the first light source 111 and the second light source 112, the first light source 111 is switched to the combined use of the first and second light sources 111 and 112 as shown in FIG. Sometimes, a discontinuity of brightness occurs in the actually displayed brightness. That is, the increase rate (slope) of the display luminance changes with the light source luminance being 0.5.

そこで、第5の実施形態の光源輝度割当部102は、光源輝度信号又は補正光源輝度信号(第4の実施形態の場合)の一定増加に対して、前記光源の輝度が、線形的に一定増加するように、第1及び第2光源輝度割当信号12、13を生成する。具体的には、光源輝度割当部102は、発光効率の比に応じて、第2光源輝度割当信号13を小さくして出力し、或いは、第1光源輝度割当信号12を大きくして出力する。   Therefore, the light source luminance assigning unit 102 of the fifth embodiment linearly increases the luminance of the light source with respect to the constant increase of the light source luminance signal or the corrected light source luminance signal (in the case of the fourth embodiment). Thus, the first and second light source luminance assignment signals 12 and 13 are generated. Specifically, the light source luminance allocation unit 102 outputs the second light source luminance allocation signal 13 with a reduced size or outputs the first light source luminance allocation signal 12 with a ratio of the luminous efficiency.

図16(a)、(b)は、光源輝度が0.5から1.0の間において発光効率の高い第2光源112の輝度を弱めることで、表示輝度が一定となるような輝度信号を生成する方法を示す。図17(a)、(b)は、発光効率の低い第1光源の輝度を強めることで、表示輝度が一定となるような輝度信号を生成する方法を示す。図17(a)、(b)では、光源輝度が0.5未満のときにも、第1及び第2光源111、112を併用するようになる。   FIGS. 16A and 16B show luminance signals that make the display luminance constant by weakening the luminance of the second light source 112 having high luminous efficiency when the light source luminance is between 0.5 and 1.0. Shows how to generate. FIGS. 17A and 17B show a method of generating a luminance signal that makes the display luminance constant by increasing the luminance of the first light source with low luminous efficiency. In FIGS. 17A and 17B, the first and second light sources 111 and 112 are used together even when the light source luminance is less than 0.5.

以上のように、本実施形態に係る画像表示装置は、発光効率の異なる複数の光源を使用しても、光源輝度割当部102において発光効率の比に応じて第1及び第2光源輝度割当信号12、13の強度を制御することで、輝度の不連続点を発生させずに、光源輝度に対して線形的に輝度が一定増加させることが可能となり、自然な画像を表示させることができる。   As described above, the image display apparatus according to this embodiment uses the first and second light source luminance assignment signals in accordance with the ratio of the light emission efficiency in the light source luminance assignment unit 102 even when a plurality of light sources having different light emission efficiencies are used. By controlling the intensities 12 and 13, the luminance can be increased linearly with respect to the light source luminance without generating a luminance discontinuity, and a natural image can be displayed.

(第6の実施形態)
図18を参照して、第6の実施形態に係る画像表示装置を説明する。
図18は、第6の実施形態に係る画像表示装置を概略的に示す。本実施形態の画像表示装置は、第1の実施形態と同様の構成を有し、光源輝度算出部101、光源輝度割当部1801、制御部103及び画像表示部104を備えている。図18の光源輝度割当部1801は、図1の光源輝度割当部102と異なり、入力画像信号10を使用して、光源輝度信号11を第1及び第2光源111、112に割り当てる。具体的には、光源輝度割当部1801は、図19に示すように、彩度算出部1901、彩度判定部1902及び光源輝度割当設定部1903を備えている。
(Sixth embodiment)
With reference to FIG. 18, an image display apparatus according to a sixth embodiment will be described.
FIG. 18 schematically shows an image display apparatus according to the sixth embodiment. The image display apparatus of this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, and includes a light source luminance calculation unit 101, a light source luminance allocation unit 1801, a control unit 103, and an image display unit 104. Unlike the light source luminance assignment unit 102 in FIG. 1, the light source luminance assignment unit 1801 assigns the light source luminance signal 11 to the first and second light sources 111 and 112 using the input image signal 10. Specifically, the light source luminance assignment unit 1801 includes a saturation calculation unit 1901, a saturation determination unit 1902, and a light source luminance assignment setting unit 1903 as shown in FIG.

光源輝度割当部1801では、入力画像信号10は、彩度算出部1901に送られる。彩度算出部1901は、入力画像信号10の彩度を算出する。彩度判定部1902は、彩度算出部1901で算出された彩度が所定値以下であるか所定値を超えるかを判定する。彩度が所定値以下か否かの情報は、光源輝度割当設定部1903に送られる。   In the light source luminance allocation unit 1801, the input image signal 10 is sent to the saturation calculation unit 1901. The saturation calculation unit 1901 calculates the saturation of the input image signal 10. The saturation determination unit 1902 determines whether the saturation calculated by the saturation calculation unit 1901 is equal to or less than a predetermined value or exceeds a predetermined value. Information on whether the saturation is equal to or less than a predetermined value is sent to the light source luminance assignment setting unit 1903.

彩度が所定値を超える場合、光源輝度割当設定部1903は、光源輝度信号11が低い値から高い値になるに従って、色域が広い順番に白色光源を発光させるように、第1及び第2光源輝度割当信号を設定する。これに対して、彩度が所定値以下である場合、光源輝度割当部1903は、光源輝度信号11が低い値から高い値になるに従って、色域が狭い順番に白色光源を発光させるように、第1及び第2光源輝度割当信号を設定する。図20(a)及び図20(b)は、夫々、彩度が所定値を超える場合及び彩度が所定値以下である場合の第1、第2及び第3光源輝度割当信号を示している。これら第1、第2及び第3光源は、図4に示した特性を持っている。このように、入力画像信号10の彩度が高い場合、色鮮やかな画像を表示するために、色域が広い第1光源を優先して使用し、彩度が低い場合、消費電力を抑えるために、発光効率が高い第3光源を優先して使用する。   When the saturation exceeds a predetermined value, the light source luminance assignment setting unit 1903 causes the white light source to emit light in the order of wide color gamut as the light source luminance signal 11 changes from a low value to a high value. Set the light source luminance allocation signal. On the other hand, when the saturation is equal to or lower than the predetermined value, the light source luminance assigning unit 1903 causes the white light source to emit light in order of narrow color gamut as the light source luminance signal 11 changes from a low value to a high value. First and second light source luminance assignment signals are set. 20A and 20B show the first, second, and third light source luminance assignment signals when the saturation exceeds a predetermined value and when the saturation is not more than the predetermined value, respectively. . These first, second and third light sources have the characteristics shown in FIG. As described above, when the saturation of the input image signal 10 is high, the first light source having a wide color gamut is preferentially used to display a colorful image, and when the saturation is low, power consumption is suppressed. In addition, the third light source having high luminous efficiency is preferentially used.

なお、本実施形態では、第1、第2及び第3光源を併用する例を示したが、彩度が高い画像には、第2及び第3光源を使用せずに第1光源を使用し、彩度が低い画像には、第1及び第2光源を使用せずに第3光源を使用してもよい。   In the present embodiment, an example in which the first, second, and third light sources are used in combination has been shown. However, the first light source is used without using the second and third light sources for images with high saturation. For a low-saturation image, the third light source may be used without using the first and second light sources.

以上のように、本実施形態によれば、彩度が高い画像には、色域が広い光源を優先的に使用することで、効率よく色鮮やかな画像を表示することが可能となり、彩度が低い画像には、発光効率が高い光源を優先的に使用することで、消費電力を抑えて画像を表示することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to display a colorful image efficiently by preferentially using a light source with a wide color gamut for an image with high saturation. By using a light source with high light emission efficiency preferentially for an image with low power consumption, it becomes possible to display an image with reduced power consumption.

上述した実施形態では、画像表示部104が液晶パネル105とバックライト106とを組み合わせた透過型液晶表示装置である例を説明したが、これに限定されない。一例として、画像表示部104は、液晶パネルと、ハロゲン光源等の光源を組み合わせた投射型の液晶表示装置であってもよい。他の例では、画像表示部104は、ハロゲン光源を光源部として利用し、且つ、ハロゲン光源からの光の反射を制御することにより画像の表示を行うデジタルマイクロミラーデバイスを光変調素子として利用する投射型の画像表示部であってもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the image display unit 104 is a transmissive liquid crystal display device in which the liquid crystal panel 105 and the backlight 106 are combined has been described. However, the present invention is not limited to this. As an example, the image display unit 104 may be a projection-type liquid crystal display device that combines a liquid crystal panel and a light source such as a halogen light source. In another example, the image display unit 104 uses a halogen light source as a light source unit, and uses a digital micromirror device that displays an image by controlling reflection of light from the halogen light source as a light modulation element. It may be a projection type image display unit.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…入力画像信号、11…光源輝度信号、12…光源輝度割当信号、13…光源輝度割当信号、14…表示画像信号、15…第1光源輝度制御信号、16…第2光源輝度制御信号、60…光源輝度分布信号、62…変換画像信号、70…補正光源輝度信号、101…光源輝度算出部、102…光源輝度割当部、103…制御部、104…画像表示部、105…液晶パネル、106…バックライト、111…第1光源、112…第2光源、601…光源輝度分布算出部、602…階調変換部、1001…光源輝度分布取得部、1002,1202…LUT、1003…輝度分布合成部、1101…光源輝度補正部、1201…補正係数算出部、1203…補正係数乗算部、1801…光源輝度割当部、1901…彩度算出部、1902…彩度判定部、1903…光源輝度割当設定部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Input image signal, 11 ... Light source luminance signal, 12 ... Light source luminance allocation signal, 13 ... Light source luminance allocation signal, 14 ... Display image signal, 15 ... First light source luminance control signal, 16 ... Second light source luminance control signal, DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 ... Light source luminance distribution signal, 62 ... Conversion image signal, 70 ... Correction light source luminance signal, 101 ... Light source luminance calculation part, 102 ... Light source luminance allocation part, 103 ... Control part, 104 ... Image display part, 105 ... Liquid crystal panel, 106 ... Backlight, 111 ... First light source, 112 ... Second light source, 601 ... Light source luminance distribution calculation unit, 602 ... Tone conversion unit, 1001 ... Light source luminance distribution acquisition unit, 1002, 1202 ... LUT, 1003 ... Luminance distribution Synthesis unit, 1101... Light source luminance correction unit, 1201... Correction coefficient calculation unit, 1203... Correction coefficient multiplication unit, 1801... Light source luminance allocation unit, 1901. Tough, 1903 ... light source luminance assignment setting unit.

Claims (7)

発光効率及び色域が互いに異なる第1及び第2の白色光源を備え、前記第1及び第2の白色光源の輝度を各々制御可能な光源部と、
表示画像信号に従って、光の透過率又は反射率を変調可能な光変調素子部と、
入力画像信号の画素値に基づいて、前記第1及び第2の白色光源を1つずつ含む1組の白色光源の輝度を算出し、光源輝度信号を生成する光源輝度算出部と、
前記光源輝度信号を前記第1及び第2の白色光源に割り当て、前記第1及び第2の白色光源の各々の輝度を示す第1及び第2光源輝度割当信号を生成する光源輝度割当部と、
前記入力画像信号に基づいて前記光変調素子部を制御する表示画像信号を生成し、前記第1及び第2光源輝度割当信号に基づいて、前記第1及び第2の白色光源の輝度を制御する輝度制御信号を生成する制御部と、
を具備する画像表示装置。
A light source unit including first and second white light sources having different light emission efficiencies and color gamuts, each capable of controlling the luminance of the first and second white light sources;
A light modulation element unit capable of modulating light transmittance or reflectance according to a display image signal;
A light source luminance calculating unit that calculates a luminance of a set of white light sources each including the first and second white light sources, and generates a light source luminance signal, based on a pixel value of an input image signal;
A light source luminance assigning unit for assigning the light source luminance signal to the first and second white light sources and generating first and second light source luminance assignment signals indicating the respective luminances of the first and second white light sources;
A display image signal for controlling the light modulation element unit is generated based on the input image signal, and the luminances of the first and second white light sources are controlled based on the first and second light source luminance allocation signals. A control unit for generating a brightness control signal;
An image display device comprising:
前記第1の白色光源は、前記第2の白色光源より色域が高く且つ発光効率が低く、
前記光源輝度割当部は、前記光源輝度信号が所定の信号値未満の場合、前記第1の白色光源を発光させ、前記光源輝度信号が所定の信号値以上の場合、前記第1及び第2の白色光源を発光させるように、前記光源輝度信号を前記第1及び第2の白色光源に割り当てる請求項1の画像表示装置。
The first white light source has a higher color gamut and lower luminous efficiency than the second white light source,
The light source luminance allocating unit causes the first white light source to emit light when the light source luminance signal is less than a predetermined signal value, and when the light source luminance signal is equal to or greater than a predetermined signal value, The image display apparatus according to claim 1, wherein the light source luminance signal is assigned to the first and second white light sources so as to emit a white light source.
前記光源輝度割当部は、前記光源輝度信号の一定増加に対して、前記1組の白色光源の輝度が線形的に一定増加するように、前記光源輝度信号を前記第1及び第2の白色光源に割り当てる請求項2に記載の画像表示装置。   The light source luminance assigning unit assigns the light source luminance signal to the first and second white light sources so that the luminance of the one set of white light sources increases linearly with respect to the constant increase of the light source luminance signal. The image display device according to claim 2, which is assigned to the image display device. 前記光源輝度割当部は、前記入力画像信号の画素値に基づいて、前記入力画像信号の彩度を算出する彩度算出部と、前記彩度が所定値より小さい場合に、前記第1及び第2の白色光源のうち発光効率が低い一方を優先して発光させ、前記彩度が所定値以上の場合に、前記第1及び第2の白色光源のうち発光効率が高い他方を優先して発光させるように、前記光源輝度信号を前記第1及び第2の白色光源に割り当て、前記第1及び第2光源輝度割当信号を生成する光源輝度割当設定部と、を備える請求項2に記載の画像表示装置。   The light source luminance allocating unit calculates a saturation of the input image signal based on a pixel value of the input image signal, and when the saturation is smaller than a predetermined value, One of the two white light sources that emits light is given priority, and when the saturation is equal to or higher than a predetermined value, the other light source that emits light with priority is given priority. 3. The image according to claim 2, further comprising: a light source luminance assignment setting unit that assigns the light source luminance signal to the first and second white light sources and generates the first and second light source luminance assignment signals. Display device. 前記第1及び第2の白色光源は、単体で白色の光を発生する1つの光源であり、或いは、異なる色の光を発する複数の光源を含み、これらの各色の光を混合することで白色の光を発する光源である請求項1に記載の画像表示装置。   Each of the first and second white light sources is a single light source that emits white light alone, or includes a plurality of light sources that emit light of different colors. The image display device according to claim 1, wherein the image display device is a light source that emits light of a predetermined amount. 光の透過率又は反射率を変調することで、表示領域において画像を表示可能な光変調素子部と、
発光効率及び色域が異なり、それぞれに輝度が制御可能な第1及び第2の白色光源の組を複数備え、前記組毎に前記表示領域を仮想的に分割した分割領域に光を照射する光源部と、
前記分割領域に対応して入力画像信号を複数のブロックに分割し、前記ブロック内の画素値に基づいて、前記第1及び第2の白色光源の組の白色光源の輝度を算出し、光源輝度信号を生成する光源輝度算出部と、
前記光源輝度信号にしたがって前記光源部が光を発した場合の光源輝度分布を推定する光源輝度分布算出部と、
前記光源輝度分布に基づいて前記入力画像信号を変換した変換画像信号を生成する階調変換部と、
前記組ごとに、算出された前記光源輝度信号を前記第1及び第2の白色光源に割り当て、前記第1及び第2の白色光源の各々の輝度を示す第1及び第2光源輝度割当信号を生成する光源輝度割当部と、
前記変換画像信号に基づいて前記光変調素子部を制御する表示画像信号を生成し、前記第1及び第2光源輝度割当信号に基づいて、前記第1及び第2の白色光源の輝度を制御する輝度制御信号を生成する制御部と、
を具備する画像表示装置。
A light modulation element unit capable of displaying an image in the display region by modulating light transmittance or reflectance; and
A light source that has a plurality of sets of first and second white light sources that have different light emission efficiency and color gamut, each of which can control luminance, and that irradiates light to a divided area obtained by virtually dividing the display area for each set. And
The input image signal is divided into a plurality of blocks corresponding to the divided areas, and the luminance of the white light source of the set of the first and second white light sources is calculated based on the pixel value in the block, and the light source luminance A light source luminance calculation unit for generating a signal;
A light source luminance distribution calculating unit that estimates a light source luminance distribution when the light source unit emits light according to the light source luminance signal;
A gradation converter that generates a converted image signal obtained by converting the input image signal based on the light source luminance distribution;
For each set, the calculated light source luminance signal is assigned to the first and second white light sources, and first and second light source luminance assignment signals indicating the respective luminances of the first and second white light sources are assigned. A light source luminance allocation unit to be generated;
A display image signal for controlling the light modulation element unit is generated based on the converted image signal, and luminances of the first and second white light sources are controlled based on the first and second light source luminance allocation signals. A control unit for generating a brightness control signal;
An image display device comprising:
前記分割領域毎に算出された前記光源輝度信号の和が大きいほど、小さい値となる補正係数を算出する補正係数算出部と、
前記光源輝度信号に前記補正係数を乗じることで前記光源輝度信号を補正して、補正光源輝度信号を生成する補正係数乗算部と、
をさらに具備し、
前記光源輝度割当部は、前記光源輝度信号に代えて、前記光源輝度信号に基づいて、前記第1及び第2光源輝度割当信号を生成する請求項6に記載の画像表示装置。
A correction coefficient calculation unit that calculates a correction coefficient that becomes a smaller value as the sum of the light source luminance signals calculated for each of the divided areas is larger;
A correction coefficient multiplier that corrects the light source luminance signal by multiplying the light source luminance signal by the correction coefficient, and generates a corrected light source luminance signal;
Further comprising
The image display device according to claim 6, wherein the light source luminance allocation unit generates the first and second light source luminance allocation signals based on the light source luminance signal instead of the light source luminance signal.
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