JP2013210510A - 画像表示装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の発光ブロックの各々を1つのみ所定の発光量で発光させたときの所定の代表点における輝度のデータである代表点輝度データと、1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの当該発光ブロックの代表点間の各位置における輝度分布を示すデータである輝度分布データと、を記憶手段に記憶しており、画像信号に応じて算出される発光ブロック毎の発光量と、代表点輝度データと、に基づいて、各代表点に対応する補正量を算出し、各代表点に対応する補正量と、輝度分布データと、に基づいて、代表点以外の各画素の画素値を補正するための補正量を算出する。入力される画像信号の各画素の画素値を算出した補正量を用いて補正し、表示パネルへ出力する。
【選択図】図1
Description
前記バックライトからの光の透過率を画素毎に制御する表示パネルと、
画像信号に基づいて発光ブロック毎に発光量を算出する発光量算出手段と、
1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの、前記複数の発光ブロックの各々に定められる複数の代表点における輝度のデータである代表点輝度データを、前記複数の発光ブロックの各々を発光させた場合について記憶するとともに、1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの当該発光ブロックの代表点間の各位置における輝度分布を示すデータである輝度分布データを記憶する記憶手段と、
前記発光ブロック毎の発光量と、前記複数の発光ブロックの代表点輝度データと、に基づいて、前記複数の発光ブロックの代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量を算出するとともに、当該代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量と、前記輝度分布データと、に基づいて、代表点以外の各画素の画素値を補正するための補正量を算出する補正量算出手段と、
入力される画像信号の各画素の画素値を前記補正量算出手段により算出された補正量を用いて補正した補正画像信号を前記表示パネルへ出力する画像補正手段と、
を有する画像表示装置である。
前記バックライトからの光の透過率を画素毎に制御する表示パネルと、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
画像信号に基づいて発光ブロック毎に発光量を算出する発光量算出工程と、
1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの、前記複数の発光ブロックの各々に定められる所定の代表点における輝度のデータである代表点輝度データを、前記複数の発光ブロックの各々を発光させた場合について記憶するとともに、1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの当該発光ブロックの代表点間の各位置における輝度分布を示すデータである輝度分布データを記憶する記憶手段から代表点輝度データ及び輝度分布データを読み込む工程と、
前記発光ブロック毎の発光量と、前記複数の発光ブロックの代表点輝度データと、に基づいて、前記複数の発光ブロックの代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量を算出するとともに、当該代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量と、前記輝度分布データと、に基づいて、代表点以外の各画素の画素値を補正するための補正量を算出する補正量算出工程と、
入力される画像信号の各画素の画素値を前記補正量算出工程により算出された補正量を用いて補正した補正画像信号を前記表示パネルへ出力する画像補正工程と、
を有する画像表示装置の制御方法である。
以下、本発明の実施例1に係る画像表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。
図1は、実施例1に係る画像処理装置の機能構成の一例を示す図である。
画像表示装置は、液晶パネル部101、バックライト部102、特徴量検出部103、発光量算出部104、伸長率算出部105、画像補正部106、及び制御部117で構成される。制御部117は、後述する各機能部の動作の制御を行う機能部である。
(2×n+1)個の代表点の位置に対応する輝度のデータがあればよく、全画素位置に対応した輝度のデータを保存しておくは必要ない。これにより代表点輝度データのデータ量を抑えることができる。図3の例では発光ブロックの形状は正方形だが、発光ブロックの形状は長方形でも良い。
。カーブ伸長率データとは、各補正点に対応した伸長率と各代表点に対応した伸長率とから算出される値である(後述)。発光ブロックと代表点と補正点の位置関係を説明する図を図5に示す。
CG=GC−(GP1+GP2)/2 ・・・(1)
Gln=(1−DPv/PWv)
×((1−DPh/PWh)×Gc+DPh/PWh×Gh)
+(DPv/PWv)
×((1−DPh/PWh)×Gv+DPh/PWh×Ghv)
・・・(2)
ここで、Gcは中心代表点の代表点伸長率データ、Ghは中心代表点に水平方向に隣接する境界代表点の代表点伸長率データである。また、Gvは中心代表点に垂直方向に隣接する境界代表点の代表点伸長率データ、Ghvは中心代表点から斜め方向に隣接する境界代表点の代表点伸長率データである。注目画素とそれを囲む4つの代表点との相対位置と伸長率データの関係を説明する図を図7に示す。
Gnlh=CVh
×((1−DPv/PWv)×CGch+DPv/PWv×CGh)
・・・(3)
ここで、図7に示すように、CGchは水平方向に隣接する中心代表点と境界代表点の間の水平補正点のカーブ伸長率データ、CGhは水平方向に隣接する境界代表点と境界代表点の間の水平補正点のカーブ伸長率データである。
Gnlv=CVv
×((1−DPh/PWh)×CGcv+DPh/PWh×CGv)
・・・(4)
ここで、図7に示すように、CGcvは垂直方向に隣接する中心代表点と境界代表点の間の垂直補正点のカーブ伸長率データ、CGvは垂直方向に隣接する境界代表点と境界代表点の間の垂直補正点のカーブ伸長率データである。
Gpix=Gln+Gnlh+Gnlv ・・・(5)
以下、本発明の実施例2に係る画像表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。実施例1では、線形伸長率と非線形伸長率を個別に算出し、それを加算することにより画素毎の伸長率を算出する方法について説明した。本実施例では、代表点伸長率と補正点伸長率から、直接的に画素毎の伸長率を算出する方法について説明する。
液晶パネル部101、バックライト部102、特徴量検出部103、発光量算出部104の動作は実施例1と同じである。
CG=(GC−GP1)/(GP2−GP1)−0.5 ・・・(6)
BGhc=Gc+(Gh−Gc)×(DPh/PWh+CGch×CVh)
・・・(7)
BGh =Gv+(Ghv−Gv)×(DPh/PWh+CGh×CVh)
・・・(8)
ここで、各変数の定義は、実施例1と同じであり、図7に示す通りである。
BGv =BGhc+(BGh−BGhc)
×{(DPv/PWv+CGcv×CVv)×(1−DPh/PWh)
+(DPv/PWv+CGv×CVv)×DPh/PWh)}
・・・(9)
ここで、各変数の定義は、実施例1と同じであり、図7に示す通りである。ここで、Δ
BGh=(BGh−BGhc)として式(9)を変形すると、次のようになる。
BGv=BGhc
+ΔBGh×DPv/PWv
+ΔBGh×CVv×{CGcv×(1−DPh/PWh)+CGv×DPh/PWh}
・・・(10)
式(10)において、第2項が線形補間分、第3項が非線形補間分を表す。
算出された値となる。代表点と補正点との間の画素では、1つの発光ブロックを発光させたときの輝度分布を近似したカーブを用いて非線形補間で滑らかに補間された値となる。
以下、本発明の実施例3に係る画像表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。実施例1、実施例2では、1つの発光ブロック内の画素毎に伸長率を、9点の代表点伸長率データと12点のカーブ伸長率データから算出する方法について説明した。本実施例では、輝度推測の演算量を軽減するために、1つの発光ブロック内の画素毎に伸長率を、9点の代表点伸長率データと4点のカーブ伸長率データから算出する方法について説明する。図11に、実施例3に係る代表点と補正点を説明する図を示す。
液晶パネル部101、バックライト部102、特徴量検出部103、発光量算出部104の動作は実施例1と同じである。
り、半分以下に削減されている。そのため、輝度推測の演算処理を大幅に軽減することができる。
Gnlh=CVh
×((1−0.5×DPv/PWv)×CGch0
+0.5×DPv/PWv×CGch1)
・・・(11)
ここで、CGch0は注目画素が属する発光ブロックの水平カーブ伸長率データ、CGch1は隣接する発光ブロックの水平カーブ伸長率データである。
に隣接する2つの垂直補正点の垂直カーブ伸長率データを出力する。注目画素に隣接する2つの垂直補正点は、注目画素が属する発光ブロックの垂直補正点のうち最も近接する垂直補正点と、注目画素を挟んで当該垂直補正点とは水平方向で反対側に隣接する発光ブロックの垂直補正点のうち最も近接する垂直補正点である。つまり、本実施例では、注目画素の垂直非線形伸長率を求めるために、注目画素が属する発光ブロックの垂直補正点の垂直伸長率データだけでなく、その発光ブロックに隣接する発光ブロックの垂直補正点の垂直カーブ伸長率データをも用いる。
Gnlv=CVv
×((1−0.5×DPh/PWh)×CGcv0
+0.5×DPh/PWh×CGcv1) ・・・(12)
以下、本発明の実施例4に係る画像表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。実施例1では、一組の水平カーブデータと垂直カーブデータを用いて画素毎の伸長率を補間する例を示した。しかし、画面端の発光ブロックと画面中央の発光ブロックなど、発光ブロックの位置により照明輝度の分布が大きく異なる場合には、それらに適したカーブデータを使用した方がよい。本実施例では、画像の位置に応じて複数の種類のうちから適切なカーブを選択し、選択されたカーブデータを用いて画素毎の伸長率を補間する例を示す。
液晶パネル部101、バックライト部102、特徴量検出部103、発光量算出部104の動作は実施例1と同じである。
実施例4に係る画像補正部106の機能構成は実施例1と同じである。
適用するカーブデータの2種類のカーブデータを保存する。そして、水平カーブ記憶部109は、注目画素の水平方向の位置に応じて、注目画素が画像端付近にある場合には画面端付近に適用するカーブデータを選択し、それ以外の位置にある場合には画面の中央付近に適用するカーブデータを選択して出力する。
102 バックライト部
104 発光量算出部
105 伸長率算出部
106 画像補正部
107 代表点伸長率記憶部
108 線形伸長率補間部
109 水平カーブ記憶部
110 垂直カーブ記憶部
Claims (12)
- 発光を独立に制御可能な複数の発光ブロックからなるバックライトと、
前記バックライトからの光の透過率を画素毎に制御する表示パネルと、
画像信号に基づいて発光ブロック毎に発光量を算出する発光量算出手段と、
1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの、前記複数の発光ブロックの各々に定められる複数の代表点における輝度のデータである代表点輝度データを、前記複数の発光ブロックの各々を発光させた場合について記憶するとともに、1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの当該発光ブロックの代表点間の各位置における輝度分布を示すデータである輝度分布データを記憶する記憶手段と、
前記発光ブロック毎の発光量と、前記複数の発光ブロックの代表点輝度データと、に基づいて、前記複数の発光ブロックの代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量を算出するとともに、当該代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量と、前記輝度分布データと、に基づいて、代表点以外の各画素の画素値を補正するための補正量を算出する補正量算出手段と、
入力される画像信号の各画素の画素値を前記補正量算出手段により算出された補正量を用いて補正した補正画像信号を前記表示パネルへ出力する画像補正手段と、
を有する画像表示装置。 - 前記補正量算出手段は、補正量を算出する対象画素と代表点に対応する画素との相対的な位置関係と、各代表点に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量と、前記輝度分布データと、に基づく非線形補間演算により、対象画素を補正するための補正量を算出する請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記輝度分布データは、1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの当該発光ブロックの代表点間の各位置における輝度と、当該代表点間の輝度変化が線形と仮定した場合の当該代表点間の各位置における輝度と、の差分のデータである請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記発光量算出手段は、各発光ブロックに対応する領域における画像信号の特徴量に応じて各発光ブロックの発光量を算出する請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記発光量算出手段は、各発光ブロックに対応する領域における画像信号の特徴量に基づき算出される発光量と、前記代表点輝度データと、に基づき当該発光量で各発光ブロックを発光させた場合の各代表点における輝度の推測値を算出するとともに、当該各代表点における輝度の推測値と、画像信号に基づき算出される各代表点における輝度の目標値と、に基づき前記発光ブロック毎に算出される発光量を補正し、補正した発光量を前記バックライトへ出力する請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記代表点は、複数の第一の代表点及び複数の第二の代表点を含み、第二の代表点は第一の代表点の間に配置され、
前記補正量算出手段は、発光ブロック毎の発光量と、代表点輝度データと、に基づいて第一の代表点の各々と第二の代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量を算出するとともに、補正量を算出する対象画素と第一の代表点との相対的な位置関係と、第一の代表点に対応する補正量と、に基づく線形補間演算と、対象画素と第一の代表点との相対的な位置関係と、第二の代表点に対応する補正量と、輝度分布データと、に基づく非線形補間演算と、により、対象画素の補正量を算出する請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 前記第一の代表点は、1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの輝度分布におけるピークとなる点及び変曲点となる点、又はそれらの点の近傍の点である請求項6に記載の画像表示装置。
- 前記発光ブロックは正方形または長方形の形状であり、
前記第一の代表点は、各発光ブロックの4つの頂点及び中心の点と、各発光ブロックの4つの辺上に配置される、前記頂点と頂点の間の中間点と、を含む請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記発光ブロックは正方形又は長方形の形状であり、
前記第二の代表点は、水平方向に隣接する2つの第一の代表点を結ぶ線上に配置される中間点と、垂直方向に隣接する2つの第一の代表点を結ぶ線上に配置される中間点と、を含む請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記発光ブロックは正方形又は長方形の形状であり、
前記第二の代表点は、各発光ブロックの中心の第一の代表点とそれに水平方向に隣接する第一の代表点とを結ぶ線上に配置される中間点と、各発光ブロックの中心の第一の代表点とそれに垂直方向に隣接する第一の代表点とを結ぶ線上に配置される中間点と、を含む請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記記憶手段は、複数種類の輝度分布データを記憶しており、
前記補正量算出手段は、補正量を算出する対象画素の位置に応じて補正量の算出に用いる輝度分布データを選択する請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 発光を独立に制御可能な複数の発光ブロックからなるバックライトと、
前記バックライトからの光の透過率を画素毎に制御する表示パネルと、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
画像信号に基づいて発光ブロック毎に発光量を算出する発光量算出工程と、
1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの、前記複数の発光ブロックの各々に定められる所定の代表点における輝度のデータである代表点輝度データを、前記複数の発光ブロックの各々を発光させた場合について記憶するとともに、1つの発光ブロックのみを所定の発光量で発光させたときの当該発光ブロックの代表点間の各位置における輝度分布を示すデータである輝度分布データを記憶する記憶手段から代表点輝度データ及び輝度分布データを読み込む工程と、
前記発光ブロック毎の発光量と、前記複数の発光ブロックの代表点輝度データと、に基づいて、前記複数の発光ブロックの代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量を算出するとともに、当該代表点の各々に対応する位置の画素の画素値を補正するための補正量と、前記輝度分布データと、に基づいて、代表点以外の各画素の画素値を補正するための補正量を算出する補正量算出工程と、
入力される画像信号の各画素の画素値を前記補正量算出工程により算出された補正量を用いて補正した補正画像信号を前記表示パネルへ出力する画像補正工程と、
を有する画像表示装置の制御方法。
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