JP2014164090A - キャリブレーション装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力画像の表示画質の低下を抑制しつつ、ＬＤ制御で使用される各バックライト輝度に対応する画像処理パラメータのキャリブレーションを行う。
【解決手段】独立に輝度を制御可能な複数の発光領域からなる照明手段と、前記照明手段により照明される表示パネルと、入力される画像に基づいて前記発光領域毎に輝度を制御する制御手段と、前記表示パネルの所定の測色領域に表示される画像を測色する測色手段と、前記発光領域に設定可能な複数の輝度について輝度毎に前記測色手段による測色結果に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、を備え、前記キャリブレーション手段は、前記制御手段が前記測色領域に対応する発光領域に設定した輝度との差分が閾値以下である輝度についてキャリブレーションを行うことを特徴とするキャリブレーション装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、前面センサを用いてキャリブレーション処理を実行するキャリブレーション装置及びその制御方法に関するものである。

一般的な液晶ディスプレイは液晶層を透過する光量を調節することにより画像を表示している。従来、バックライトの光量を一定に保ち、液晶層に印加する電圧を制御し、液晶の透過率を変化させることにより、液晶を透過する光量を調節していた。しかし、液晶の透過率を下げるのは限度があるため、バックライトの光量を一定に保ったままでは、液晶の透過率を最小値にしてもバックライト光量に比例した量の光が透過し、黒浮きが生じて十分なコントラストが得られなかった。そのため、画像信号に合わせてバックライト光量も調整するディミングと呼ばれる技術が開発された。

ディミングには画面全体を一つの制御単位としてバックライト全体の光量を変化させるグローバルディミングと、画面をいくつかの制御領域に分割し、分割した制御領域毎にバックライト光量を変化させるローカルディミング制御（以下ＬＤ制御と呼ぶ）がある。図１２（Ａ）はＬＤ制御を適用した場合の表示画像（左）とこの時の領域毎のバックライトの光量（右）を表した図である。Ａ１１〜Ａ４６のそれぞれがＬＤ制御におけるバックライト輝度の制御単位であり、それぞれの領域をＬＤ領域と呼ぶ。ＬＤ制御ではＬＤ領域毎にバックライト光量を変化させるが、ＬＤ領域の明るさは隣接するＬＤ領域のバックライト光量の影響を受ける。隣接する領域から入ってくる光も含め、ＬＤ領域に白を表示したときの輝度を以下そのＬＤ領域のバックライト輝度と呼ぶ。

ＬＤ制御では一般的に入力画像の垂直同期期間（以下ではＶ期間と呼ぶ）毎に、入力画像の統計量を取得し、統計量に基づいてＬＤ領域毎にバックライト輝度を決定し、決定したバックライト輝度に基づいて各ＬＤ領域のバックライト光量を決定する。バックライト光量を変化させる分を信号処理により伸長することで、明るいＬＤ領域の輝度は維持したまま、暗いＬＤ領域の黒をより暗くすることができる。よって、画面全体で見たときの白と黒のコントラスト比を向上することができる。

また、ディスプレイ前面に、液晶を透過した光を測定するセンサ（以下前面センサと呼ぶ）が組み込まれたディスプレイがある。このようなディスプレイでは、パネルに表示したパッチ画像を測色することで、画像処理パラメータを調整するキャリブレーションを行うことができる。キャリブレーションでは、ユーザが設定した目標色域、目標色温度、目標γ等に基づきディスプレイを校正する。

また、キャリブレーションを行った後、通常使用時に、前面センサでパッチ画像を測色することで、ディスプレイの状態をチェックする機能を有するディスプレイもある。このようなディスプレイでは、輝度や色度がキャリブレーション目標からずれていた場合、自動的にキャリブレーションを実行したり、キャリブレーションを促すメッセージを表示したりすることができる。

従来、ＬＤ制御を行う画像表示装置では、まず、バックライト輝度を使用しうる最大輝度（と他に数種類のバックライト輝度）に合わせた状態でキャリブレーションを行い、画像処理パラメータを作成する。そして、キャリブレーションした画像処理パラメータから推測して、他のバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを作成していた。これは、全てのバックライト輝度でキャリブレーションして画像処理パラメータを作成する方が
精度はよいが、時間がかかるためである。バックライト輝度を順次変更して、バックライト輝度毎の画像処理パラメータを作成する方法については例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１１−４８１００号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、前面センサがあるＬＤ領域のバックライト輝度をＬＤ制御で使用しうる各バックライト輝度に変更してキャリブレーションを行うことになる。

そのため、前面センサが有効画素領域にある場合（例えば図１の１１０）、キャリブレーション実行中は、前面センサがあるＬＤ領域のバックライト輝度が表示画像により決定されたバックライト輝度から変わってしまう。そのため、実際の画像の見え方が入力画像から想定される画像の見え方から変わってしまう。例えば、図１２（Ｂ）で、キャリブレーション実行中はＬＤ領域Ａ４６のバックライト輝度が表示画像により決められるバックライト輝度より高くなることがあり、その場合、表示画像の右下の前面センサの周りの黒が浮いてしまう。

前面センサが有効画素領域外（ベゼルの中）にある場合（例えば図８の１１０）、キャリブレーション実行中は、前面センサに隣接するＬＤ領域に光が漏れ、そのＬＤ領域のバックライト輝度が変わってしまう。そのため、実際の画像の見え方が入力画像から想定される画像の見え方から変わってしまう。例えば、図１２（Ｃ）で、キャリブレーション実行中は前面センサの配置されたＬＤ領域Ａ４７のバックライト光量が大きくされることがあり、その場合、光漏れにより、ＬＤ領域Ａ４６のバックライト輝度が表示画像により決められるバックライト輝度より高くなる。そのため、表示画像の右下の黒が浮いてしまう。

そこで、本発明は、入力画像の表示画質の低下を抑制しつつ、ＬＤ制御で使用される各バックライト輝度に対応する画像処理パラメータのキャリブレーションを行うことを目的とする。

本発明は、独立に輝度を制御可能な複数の発光領域からなる照明手段と、
前記照明手段により照明される表示パネルと、
入力される画像に基づいて前記発光領域毎に輝度を制御する制御手段と、
前記表示パネルの所定の測色領域に表示される画像を測色する測色手段と、
前記発光領域に設定可能な複数の輝度について輝度毎に前記測色手段による測色結果に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、
を備え、
前記キャリブレーション手段は、前記制御手段が前記測色領域に対応する発光領域に設定した輝度との差分が閾値以下である輝度についてキャリブレーションを行うことを特徴とするキャリブレーション装置である。

本発明は、独立に輝度を制御可能な複数の発光領域からなる照明手段と、
前記照明手段により照明される表示パネルと、
を備える画像表示装置のキャリブレーション装置の制御方法であって、
入力される画像に基づいて前記発光領域毎に輝度を制御する制御工程と、
前記表示パネルの所定の測色領域に表示される画像を測色する測色工程と、
前記発光領域に設定可能な複数の輝度について輝度毎に前記測色工程による測色結果に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーション工程と、
を有し、
前記キャリブレーション工程では、前記制御工程で前記測色領域に対応する発光領域に設定された輝度との差分が閾値以下である輝度についてキャリブレーションを行うことを特徴とするキャリブレーション装置の制御方法である。

本発明によれば、入力画像の表示画質の低下を抑制しつつ、ＬＤ制御で使用される各バックライト輝度に対応する画像処理パラメータのキャリブレーションを行うことができる。

実施例１の画像表示装置の外観を示す図 実施例１の画像表示装置の機能ブロック図 実施例１の画像表示装置のキャリブレーション進捗管理表の一例 実施例１の画像表示装置のキャリブレーションの流れを表すフローチャート 実施例１の画像表示装置のローカルディミングの流れを表すフローチャート 実施例１の前面センサがあるＬＤ領域の動作を表すフローチャート 実施例１の画像表示装置の画像処理パラメータが求まっていく様子を表す図 実施例２の画像表示装置の概略構成を示す図 実施例２の前面センサがあるＬＤ領域のバックライト輝度の決めるフロー 実施例３の画像表示装置の制限バックライト輝度について説明する図 実施例３の前面センサがあるＬＤ領域のバックライト輝度を決めるフロー ローカルディミング制御のバックライト輝度の例を示す図

（実施例１）
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。ただし、本発明は実施例１に限られることなく本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の構成により実施できる。

実施例１では図１のように前面センサ１１０による測色領域が有効画素領域１２０内にある例について説明する。前面センサ１１０は液晶パネル１１２の所定の測色領域に表示される画像を測色する。有効画素領域１２０とは画像表示装置１００に入力される画像が表示される領域のことである。図２は本発明が適用される画像表示装置１００の機能ブロック図である。画像表示装置１００は画像入力部１０１、記憶部１０２、制御部１０３、バックライト１１１、液晶パネル１１２、前面センサ１１０で構成される。バックライト１１１は、独立に輝度を制御可能な複数の発光領域であるＬＤ領域からなる照明手段である。液晶パネル１１２は、バックライト１１１により照明される表示パネルである。制御部１０３は、入力される画像に応じてバックライト１１１の発光領域毎に輝度を制御する。

画像入力部１０１は外部から不図示のＤＰ（Display Port）やＤＶＩ（Digital Visual
Interface）等を通じて不図示のＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の画像出力装置からの画像信号を受け付ける部分である。記憶部１０２にはＬＤ制御で使用しうるバックライト輝度（ＬＤ領域に設定可能なバックライト輝度）毎の画像処理パラメータが格納されており、制御部１０３によって読み書きされる。制御部１０３はローカルディミング制御部１０４、バックライト制御部１０５、画像処理部１０６、キャリブレーション進捗管理部
１０７、パッチ重畳部１０８、キャリブレーション計算部１０９で構成され、画像表示装置１００全体を制御する。

ローカルディミング制御部１０４は、画像入力部１０１から受け取った入力画像の統計量を取得し、統計量に基づいて各ＬＤ領域のバックライト輝度を決定し、バックライト制御部１０５に伝える。また、決定したバックライト輝度に対応する画像処理を行うように画像処理部１０６に伝える。

バックライト制御部１０５は、ローカルディミング制御部１０４が決定した各ＬＤ領域のバックライト輝度と、隣接するＬＤ領域からのバックライト光の漏れと、に基づき、各ＬＤ領域のバックライト１１１の発光量を決定し、バックライト１１１を制御する。

画像処理部１０６は入力画像に対してＬＤ領域毎にバックライト輝度に対応した画像処理パラメータを用いて画像処理を行い、液晶パネル１１２へ出力する。

キャリブレーション進捗管理部１０７はＬＤ制御で使用しうるバックライト輝度毎にキャリブレーションパッチの測色の進捗管理表を保持している。キャリブレーション進捗管理部１０７は、決定されたバックライト輝度でのキャリブレーションにおけるパッチの測色の進捗を確認して、パッチ重畳部１０８に次に表示するパッチを指示する。

パッチ重畳部１０８はキャリブレーション進捗管理部１０７から指示されたパッチ画像を前面センサ１１０の直下の入力画像に重畳する。

キャリブレーション計算部１０９は測定した輝度、色度に基づいて画像処理パラメータを計算する。

前面センサ１１０は液晶パネル１１２に表示された画像を測色する。実施例１では、前面センサ１１０による測色位置を含むＬＤ領域は有効画素領域内にある。前面センサ１１０は、１回の測色を入力画像の１フレームの期間（以下１Ｖ期間）以内に行うことができ、複数回測定することで、測色精度を上げることができるセンサである。

画像処理部１０６について詳細に説明する。画像処理部１０６はバックライト輝度毎に少なくとも色域調整用のパラメータ、色温度調整用のパラメータ、γ調整用のパラメータ、輝度伸長用のパラメータをセットすることができる。

キャリブレーション進捗管理部１０７が保持するキャリブレーション進捗管理表について詳細に説明する。図３はキャリブレーション進捗管理表の一例である。所定のキャリブレーション対象のバックライト輝度毎に、「キャリブレーション済み」、「パッチ進捗度」、「現パッチ測色回数」「画像処理パラメータ」の項目がある。「キャリブレーション済み」の項目は、そのバックライト輝度でのキャリブレーションが完了しているか否かを示しており、０がキャリブレーションされていない、１がキャリブレーション済みを示している。「パッチ進捗度」の項目は、キャリブレーション済みでない場合にいくつ目のパッチ画像まで測色を終えているかを示している。「現パッチ測色回数」の項目は、あるパッチ画像の測色の途中の場合そのパッチの測色回数はいくつかを示している。「画像処理パラメータ」の項目は、そのバックライト輝度に対応する画像処理パラメータは、どのバックライト輝度での測色値をもとに作成されているかを示す。

図３のキャリブレーション進捗管理表の例では、ユーザがキャリブレーションの目標白輝度を２００ｃｄ／ｍ^２に設定し、ＬＤ制御で使用しうるバックライト輝度は５０ｃｄ／ｍ^２、１００ｃｄ／ｍ^２、１５０ｃｄ／ｍ^２、２００ｃｄ／ｍ^２の４段階の場合である。
実施例１ではＬＤ制御で使用しうる全てのバックライト輝度に対してキャリブレーションにより画像処理パラメータを求めていく。実施例１ではキャリブレーションのためのパッチ画像は全部で８個であるとする。従って、パッチ進捗度が８になったときにキャリブレーション済みとなる。最大輝度であるバックライト輝度２００ｃｄ／ｍ^２では、８個のパッチ画像の測色が全て終わり、キャリブレーションが完了していることを示している。また、他のバックライト輝度ではまだまったく測色しておらず、バックライト輝度２００ｃｄ／ｍ^２での測色結果から画像処理パラメータを作成していることを示している。

次に図４、図５、図６のフローチャートを用いて、各バックライト輝度に対応する画像処理パラメータの作成及び適用の処理の流れについて説明する。

全体の処理の流れは図４のフローチャートに従う。すなわち、制御部１０３は、バックライト輝度が目標白輝度に対応する画像処理パラメータをキャリブレーションにより作成し、他のバックライト輝度に関しては推測で求める。各ＬＤ領域の処理は図５のフローチャートに従う。すなわち、制御部１０３は、毎Ｖ期間、各ＬＤ領域のバックライト輝度に合わせて、各ＬＥＤ領域に適用する画像処理パラメータを切り替える。前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域の処理は図６のフローチャートに従う。すなわち、制御部１０３は、他のＬＤ領域と同様にＬＤ制御の動作を行いながら、キャリブレーションパッチを表示、測色し、推測で求めていた画像処理パラメータを、キャリブレーション結果に基づき作成した画像処理パラメータによって置き換えて行く。図６のフローチャートが本発明の特徴となる画面に影響を与えずに各バックライト輝度の画像処理パラメータを作成していく処理を示す。

図４のフローチャートについて説明する。図４のフローチャートの処理は一般的なキャリブレーションの処理と同様である。ユーザはまずキャリブレーションアプリケーションを立ち上げ目標色域、目標色温度、目標白輝度、目標γカーブ等を設定し、バックライト輝度が目標白輝度に対応するキャリブレーションを開始する。キャリブレーションを開始したところから図４のフローチャートは開始する。

Ｓ１０１でバックライト制御部１０５は前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度が目標白輝度となるように、バックライト１１１の光量を調整する。

Ｓ１０２でパッチ重畳部１０８はキャリブレーションパッチ画像を画像に重畳し表示する。

Ｓ１０３で前面センサ１１０はパッチ画像を測色する。ここでの測色は精度をよくするため、１パッチにつき５回測色する。これを全てのキャリブレーションパッチ画像の測色が終わるまで繰り返す。キャリブレーションパッチ画像は具体的には、例えば以下の画素値を持つ８個のパッチ画像である。
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０），（０，２５５，０），（０，０，２５５），（２５５，２５５，２５５），（０，０，０），（６４，６４，６４），（１２８，１２８，１２８），（１９２，１９２，１９２）

Ｓ１０４にて全てのキャリブレーションパッチ画像を測色したかの判定がなされ、肯定判定された場合、Ｓ１０５でキャリブレーション計算部１０９は測色値をもとにバックライト輝度が目標白輝度に対応する画像処理パラメータを作成する。

キャリブレーション計算部１０９は、（２５５，０，０），（０，２５５，０），（０，０，２５５），（２５５，２５５，２５５）のパッチの測色値をもとにパネルの色域を目標色域へと変換する色域補正用のパラメータを作成する。

キャリブレーション計算部１０９は、（２５５，２５５，２５５）の測色値をもとにパネルの色温度を目標色温度へと変換する色温度調整用のパラメータを作成する。

キャリブレーション計算部１０９は、（０，０，０），（６４，６４，６４），（１２８，１２８，１２８），（１９２，１９２，１９２），（２５５，２５５，２５５）の測色値をもとにパネルのγを目標γへと変換するγ補正パラメータを作成する。

Ｓ１０６でキャリブレーション計算部１０９は上記の処理で測色結果に基づき作成した画像処理パラメータ（図３の例ではバックライト輝度２００ｃｄ／ｍ^２での画像処理パラメータ）をもとに、他のバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを作成する。具体的には色域、色温度、γ調整用パラメータは２００ｃｄ／ｍ^２のパラメータと同一とする。また、画像処理パラメータ作成対象のバックライト輝度と実際に測色を行ったバックライト輝度（例えば２００ｃｄ／ｍ^２）との差分を補うための輝度伸長パラメータをバックライト輝度と反比例する値とする。このようにしてキャリブレーション計算部１０９はＬＤ制御により使用されうる全てのバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを作成する。作成した画像処理パラメータは記憶部１０２に保存される。以上の処理が完了した後、ユーザがキャリブレーションアプリケーションを終了することにより、目標白輝度に対応するキャリブレーションが終了する。

次に、図５のフローチャートに即して、作成した画像処理パラメータの適用の仕方を説明する。図５のフローチャートの処理は一般的なＬＤ制御と同様である。本フローチャートの処理は毎Ｖ期間、実行される。

Ｓ２０１でローカルディミング制御部１０４は入力画像の統計量を取得し、各ＬＤ領域のバックライト輝度を決定する。

Ｓ２０２でバックライト制御部１０５は、それぞれのＬＤ領域のバックライト光量を決定し、バックライト１１１の光量を変更する。

Ｓ２０３で画像処理部１０６はＬＤ領域毎にそのＬＤ領域のバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを記憶部１０２から取得してその画像処理パラメータを用いて入力画像に画像処理を施す。

次に、通常使用中に、測色に基づき画像処理パラメータを作成済みのバックライト輝度（例えば２００ｃｄ／ｍ^２）以外のバックライト輝度に対応する推測による画像処理パラメータを、測色に基づき作成した画像処理パラメータで置き換える処理を説明する。図６に即して説明する。他のバックライト輝度でのキャリブレーションでも２００ｃｄ／ｍ^２でのキャリブレーションと同じく、以下の８個のパッチを測色するものとする。
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０），（０，２５５，０），（０，０，２５５），（２５５，２５５，２５５），（０，０，０），（６４，６４，６４），（１２８，１２８，１２８），（１９２，１９２，１９２）
また、１パッチにつき５回の測色を行うものとする。図６のフローチャートの処理は毎Ｖ期間、実行される。Ｓ３０１〜Ｓ３０３は図５と同じでＬＤ制御の処理である。

Ｓ３０４でキャリブレーション進捗管理部１０７は、前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域についてＳ３０２で決定されたバックライト輝度をキャリブレーション進捗管理表から検索し、キャリブレーションが完了しているかを確認する。完了していればこのフローチャートの処理は終了する。完了していなければ、Ｓ３０５でキャリブレーション進捗管理部１０７は、そのバックライト輝度での測色がどのパッチまで完了しているかを
確認し、次に測色するパッチを決定する。

Ｓ３０６でパッチ重畳部１０８は前面センサ１１０直下のＬＤ領域に、Ｓ３０５で決定したパッチを重畳表示する。

Ｓ３０７で前面センサ１１０は表示されたパッチを測色する。

Ｓ３０８でキャリブレーション進捗管理部１０７はＳ３０７でのパッチの測色によってキャリブレーション進捗管理表を更新し、そのパッチの測色回数が規定の回数（例えば５回）に達したかを判定する。

測色回数が５回に達していれば、Ｓ３０９で、キャリブレーション進捗管理部１０７は、前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域についてＳ３０２で決定されたバックライト輝度の全てのパッチを測色し終えたかを判定する。

全てのパッチを測定し終えた場合、Ｓ３１０でキャリブレーション計算部１０９は、このバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを作成する。

Ｓ３１１でキャリブレーション計算部１０９は未キャリブレーションのバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを作成しなおし、更新する。例えば、既にキャリブレーションされているバックライト輝度に対応するパラメータと今回キャリブレーションが完了したバックライト輝度に対応するパラメータとに基づく線形補間計算により、その間にあるバックライト輝度に対応するパラメータを求める。キャリブレーション計算部１０９は、作成した画像処理パラメータを記憶部１０２に保存し、次のＶ期間からＬＤ制御に適用する。

図７はパラメータが決定していく様子を表した図である。一番上の時間軸の１目盛りが１Ｖ期間であり、時間軸の右向きが正の方向である。最初のＶ期間では前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度は５０ｃｄ／ｍ^２であり、バックライト輝度５０ｃｄ／ｍ^２でのキャリブレーションで測色するパッチ画像はパッチ１である。このＶ期間では前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域にパッチ１を表示し測色する。各パッチ５回ずつ測色し、パッチ１〜８の全てについてバックライト輝度５０ｃｄ／ｍ^２での測色が完了した時点で、５０ｃｄ／ｍ^２での画像処理パラメータを作成する。また、既にキャリブレーションを終えている２００ｃｄ／ｍ^２と今回完了した５０ｃｄ／ｍ^２以外のバックライト輝度のパラメータを２００ｃｄ／ｍ^２での画像処理パラメータと５０ｃｄ／ｍ^２での画像処理パラメータから再算出（推定計算）し、更新する。そして、次のＶ期間から更新後の画像処理パラメータをＬＤ制御に適用する。

このようにすることでキャリブレーションにより画面に影響する期間はバックライト輝度が目標白輝度で行う１回分だけとなる。そして、画面に影響を与えない状態で他のバックライト輝度に対応する画像処理パラメータをキャリブレーションすることができ、ＬＤ制御の各バックライト輝度での精度を高めることができる。

尚、画像処理パラメータの作成の際に測色するパッチは上記の説明に用いたものに限らない。また、キャリブレーション計算部１０９は全てのパッチの測色が終わった後に全ての画像処理パラメータの作成を行うものとして説明した。しかし、測色するたびに順次、色域補正パラメータや色温度調整用パラメータを作成していき、作成した画像処理パラメータを反映して次の画像処理パラメータを測定してもよい。

また、図５のフローチャートは毎Ｖ期間行う、つまりＬＤ制御によるバックライトの変
更を毎Ｖ期間行うとして説明したが、これに限らず、数Ｖ期間毎に変更してもよい。その場合、図６のフローチャートの処理も数Ｖ期間毎に行う。Ｓ３０７での測色は次のバックライト輝度の変化までに時間があれば１回に限らず複数回取得してもよい。例えば、バックライト輝度の更新が数Ｖ期間毎に行われる場合、当該数Ｖ期間の間に複数回測色値の取得を行うようにしても良い。これにより規定回数（５回）の測色が短時間で完了する。

また、Ｓ３１０及びＳ３１１で作成した画像処理パラメータの反映は次のＶ期間からとしたが、例えば静止画を表示していた場合等に途中から色が変わると違和感を与える可能性があるため、更新された画像処理パラメータの適用タイミングは上記の例に限らない。例えば、画像表示装置１００の電源を一度切って再び電源を入れたタイミングや、画像のシーンチェンジを検出してそのタイミングで、更新された画像処理パラメータを適用するようにしてもよい。

また、キャリブレーションが一度完了したバックライト輝度については再びキャリブレーションしないものとして説明したが、キャリブレーションが一度完了したバックライト輝度について再びキャリブレーションを行い、画像処理パラメータを更新してもよい。

また、バックライト輝度が目標白輝度でのキャリブレーションとその他のバックライト輝度でのキャリブレーションで同一のパッチ群を測色するものとして説明したが、これに限らず、その他のバックライト輝度のキャリブレーションではパッチ数を減らしてもよい。１パッチの測色回数についても全パッチ同一で５回測色するとしたが、精度を高めるために、輝度の低いパッチほど多く、輝度の高いパッチほど少ない回数としてもよい。

（実施例２）
実施例２では図８のように前面センサ１１０が有効画素領域外にある例について説明する。実施例２では実施例１との違いを中心に説明する。前面センサ１１０はベゼル１１３の内側に有り外からは見えない。液晶パネル及びバックライトは前面センサの直下にも存在するが、やはりベゼル１１３の外側からは見えないため、前面センサ１１０の直下のバックライト輝度が変化してもユーザには見えない。したがって、実施例１よりは自由に前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度を変更してキャリブレーションが可能である。

しかし、前面センサ１１０の直下のバックライト及び液晶パネルは、有効画素領域部分１２０に隣接しているため、隣接するＬＤ領域に当該バックライトの光が漏れる。そのため隣接ＬＤ領域のバックライト輝度が低いときに前面センサ１１０が配置されたＬＤ領域を高いバックライト輝度にすると光漏れにより隣接ＬＤ領域の輝度を十分に下げられなくなってしまう。つまり、前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度によっては隣のＬＤ領域のバックライト輝度を入力画像から決まるバックライト輝度に合わせられない場合がある。実施例２はこの点を考慮した実施例である。

前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度の決め方を図９のフローチャートに即して説明する。

Ｓ４０１でローカルディミング制御部１０４は入力画像の統計量を取得し、統計量に基づき、前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域に隣接するＬＤ領域のバックライト輝度（以下隣接ＢＬ輝度と呼ぶ）を算出する。

Ｓ４０２でローカルディミング制御部１０４は、ＬＤ制御で使用するバックライト輝度のうち隣接ＢＬ輝度に近いバックライト輝度Ｂｃｄ／ｍ^２を求める。

Ｓ４０３でキャリブレーション進捗管理部１０７は、Ｓ４０２求めたバックライト輝度Ｂｃｄ／ｍ^２でのキャリブレーションが完了しているかを確認する。完了していれば、キャリブレーション進捗管理部１０７は、Ｓ４０２に戻り、ＬＤ制御で使用するバックライト輝度のうち次に隣接ＢＬ輝度に近いバックライト輝度を求める。

完了していれば、Ｓ４０４でローカルディミング制御部１０４は前面センサが配置されているＬＤ領域のバックライト輝度をＳ４０２で求めたバックライト輝度Ｂｃｄ／ｍ^２とした場合に、隣接するＬＤ領域のバックライト輝度を隣接ＢＬ輝度に維持できるかを確認する。例えば、隣接ＢＬ輝度とバックライト輝度Ｂｃｄ／ｍ^２との差分が閾値以内である場合に、隣接するＬＤ領域のバックライト輝度を隣接ＢＬ輝度に維持できると判断するようにすればよい。隣接するＬＤ領域のバックライト輝度を隣接ＢＬ輝度に維持できなければ、このフローチャートを開始したＶ期間では前面センサでの測色は行わないものとする（Ｓ４０６）。

隣接するＬＤ領域のバックライト輝度を隣接ＢＬ輝度に維持できるのであればＳ４０５でローカルディミング制御部１０４は前面センサの配置されているＬＤ領域のバックライト輝度をＳ４０２で求めたバックライト輝度Ｂｃｄ／ｍ^２に決定する。

このようにすることで、実施例１よりも自由に前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度を変更してキャリブレーションを行うことができ、また、キャリブレーションの実行が画面に影響を与えることを抑制できる。よってＬＤ制御で使用しうるバックライト輝度に対応する画像処理パラメータをキャリブレーションにより精度の良い値にすることができる。

（実施例３）
実施例３では実施例１と同じく前面センサ１１０が有効画素領域内にあり、ＬＤ制御で使用するバックライト輝度の段階が実施例１より多数である例について説明する。実施例３では実施例１との違いを中心に説明する。ＬＤ制御で使用するバックライト輝度の段階数が多い場合、実施例１のように処理すると、ＬＤ制御で使用する全てのバックライト輝度についてキャリブレーションが完了するまでに非常に長い時間がかかる可能性がある。また、全てのバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを保持するために記憶部１０２に大きな記憶容量を必要とする。

そこで実施例３では、キャリブレーションを行って測色結果に基づき画像処理パラメータを作成する対象となるバックライト輝度の数を制限する。キャリブレーションの対象となるバックライト輝度を制限バックライト輝度と呼ぶ。制限バックライト輝度は例えば、２０ｃｄ／ｍ^２毎に２０ｃｄ／ｍ^２、４０ｃｄ／ｍ^２、６０ｃｄ／ｍ^２、…と設定する。制限バックライト輝度以外のバックライト輝度の画像処理パラメータは、制限バックライト輝度の画像処理パラメータに基づく補間により求める。

実施例３のＬＤ制御は図５とほぼ同じである。Ｓ２０３での画像処理パラメータを変更するときに、Ｓ２０１で求めたバックライト輝度が制限バックライト輝度である場合、画像処理部１０６は、記憶部１０２からそのバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを取得して変更する。Ｓ２０１で求めたバックライト輝度が制限バックライト輝度でない場合、画像処理部１０６は、当該バックライト輝度に上下最も近い制限バックライト輝度に対応する画像処理パラメータを記憶部１０２から取得する。そして、それぞれの画像処理パラメータに基づく線形補間により、Ｓ２０１で求めたバックライト輝度に対応する画像処理パラメータを求めて、画像処理に適用する。

前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度の決め方を図１１に即
して説明する。Ｓ５０１でローカルディミング制御部１０４は入力画像の統計量を取得し、前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度Ａｃｄ／ｍ^２を算出する。

Ｓ５０２でローカルディミング制御部１０４はＳ５０１で算出したバックライト輝度Ａｃｄ／ｍ^２と近い制限バックライト輝度Ｂｃｄ／ｍ^２を求め、Ｓ５０３でその差が閾値以下であるかを判定する。

閾値以下であればＳ５０４でバックライト制御部１０５は、前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度を制限バックライト輝度Ｂｃｄ／ｍ^２とする。その後の動作は図６のＳ３０２以降と同じである。閾値より大きい場合はそのＶ期間に関してはパッチの測色を行わない。

図１０は、画像の統計量に基づき算出されたバックライト輝度と最も近い制限バックライト輝度との差の閾値が１ｃｄ／ｍ^２である場合に、前面センサ１１０が配置されているＬＤ領域のバックライト輝度の変更の仕方を示した図である。図１０では、制限バックライト輝度は２０ｃｄ／ｍ^２毎である。

実施例３によれば、画像への影響を抑制しつつ制限バックライト輝度の画像処理パラメータのキャリブレーションを行うことができる。制限バックライト輝度以外のバックライト輝度については線形補間により求めるので、ＬＤ制御に使用する全てのバックライト輝度の画像処理パラメータの作成に要する時間が過剰に長くなることを抑制でき、必要メモリ容量を抑えることができる。

１００ 画像表示装置
１１０ 前面センサ
１２０ 有効画素領域

Claims (21)

1. 独立に輝度を制御可能な複数の発光領域からなる照明手段と、
   前記照明手段により照明される表示パネルと、
   入力される画像に基づいて前記発光領域毎に輝度を制御する制御手段と、
   前記表示パネルの所定の測色領域に表示される画像を測色する測色手段と、
   前記発光領域に設定可能な複数の輝度について輝度毎に前記測色手段による測色結果に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、
   を備え、
   前記キャリブレーション手段は、前記制御手段が前記測色領域に対応する発光領域に設定した輝度との差分が閾値以下である輝度についてキャリブレーションを行うことを特徴とするキャリブレーション装置。
2. 前記キャリブレーション手段は、前記制御手段が前記測色領域に対応する発光領域に設定した輝度についてキャリブレーションを行う請求項１に記載のキャリブレーション装置。
3. 前記キャリブレーション手段は、前記発光領域に設定可能な輝度のうちの所定の輝度についてのみキャリブレーションを行うものであり、前記所定の輝度のうち、前記制御手段が前記測色領域に対応する発光領域に設定した輝度に最も近い輝度についてキャリブレーションを行う請求項１に記載のキャリブレーション装置。
4. 前記キャリブレーション手段は、前記制御手段が前記測色領域に対応する発光領域に設定した輝度と、前記所定の輝度のうち前記制御手段が前記測色領域に対応する発光領域に設定した輝度に最も近い輝度と、の差分が閾値より大きい場合は、キャリブレーションを行わない請求項３に記載のキャリブレーション装置。
5. 前記キャリブレーション手段は、前記測色領域の直下の発光領域をキャリブレーション対象の輝度で発光させるとともに、前記測色領域に所定のパッチ画像を表示させたときの前記測色手段による測色結果に基づいてキャリブレーション対象の輝度についてキャリブレーションを行う請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
6. 前記測色領域は、前記表示パネルのうち入力される画像が表示される有効画素領域内にあり、
   前記測色領域に対応する発光領域は、前記測色領域の直下の発光領域である請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
7. 前記測色領域は、前記表示パネルのうち入力される画像が表示される有効画素領域外にあり、
   前記測色領域に対応する発光領域は、前記測色領域の直下の発光領域に隣接する有効画素領域内の発光領域である請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
8. 前記各発光領域に対応する画像に対し各発光領域の輝度に応じた画像処理を行う画像処理手段を更に備え、
   前記キャリブレーション手段は、キャリブレーション対象の輝度についてのキャリブレーション結果に基づき当該キャリブレーション対象の輝度に対応する前記画像処理のパラメータを設定する請求項１〜７のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
9. 前記画像処理手段は、キャリブレーション結果が得られていない輝度に対応する前記画
   像処理のパラメータを、キャリブレーション結果が得られている輝度に対応する前記画像処理のパラメータに基づく補間計算により設定する請求項１〜８のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置。
10. 前記画像処理手段は、前記画像処理のパラメータが補間計算により設定された輝度についてキャリブレーション結果が得られた場合には、当該補間計算により設定された画像処理のパラメータを、当該キャリブレーション結果に基づき設定される画像処理のパラメータにより置き換える請求項９に記載のキャリブレーション装置。
11. 独立に輝度を制御可能な複数の発光領域からなる照明手段と、
    前記照明手段により照明される表示パネルと、
    を備える画像表示装置のキャリブレーション装置の制御方法であって、
    入力される画像に基づいて前記発光領域毎に輝度を制御する制御工程と、
    前記表示パネルの所定の測色領域に表示される画像を測色する測色工程と、
    前記発光領域に設定可能な複数の輝度について輝度毎に前記測色工程による測色結果に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーション工程と、
    を有し、
    前記キャリブレーション工程では、前記制御工程で前記測色領域に対応する発光領域に設定された輝度との差分が閾値以下である輝度についてキャリブレーションを行うことを特徴とするキャリブレーション装置の制御方法。
12. 前記キャリブレーション工程では、前記制御工程で前記測色領域に対応する発光領域に設定された輝度についてキャリブレーションを行う請求項１１に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
13. 前記キャリブレーション工程では、前記発光領域に設定可能な輝度のうちの所定の輝度についてのみキャリブレーションを行うものであり、前記所定の輝度のうち、前記制御工程で前記測色領域に対応する発光領域に設定された輝度に最も近い輝度についてキャリブレーションを行う請求項１１に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
14. 前記キャリブレーション工程では、前記制御工程で前記測色領域に対応する発光領域に設定された輝度と、前記所定の輝度のうち前記制御工程で前記測色領域に対応する発光領域に設定された輝度に最も近い輝度と、の差分が閾値より大きい場合は、キャリブレーションを行わない請求項１３に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
15. 前記キャリブレーション工程では、前記測色領域の直下の発光領域をキャリブレーション対象の輝度で発光させるとともに、前記測色領域に所定のパッチ画像を表示させたときの前記測色工程による測色結果に基づいてキャリブレーション対象の輝度についてキャリブレーションを行う請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
16. 前記測色領域は、前記表示パネルのうち入力される画像が表示される有効画素領域内にあり、
    前記測色領域に対応する発光領域は、前記測色領域の直下の発光領域である請求項１１〜１５のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
17. 前記測色領域は、前記表示パネルのうち入力される画像が表示される有効画素領域外にあり、
    前記測色領域に対応する発光領域は、前記測色領域の直下の発光領域に隣接する有効画素領域内の発光領域である請求項１１〜１５のいずれか１項に記載のキャリブレーション
    装置の制御方法。
18. 前記各発光領域に対応する画像に対し各発光領域の輝度に応じた画像処理を行う画像処理工程を更に有し、
    前記キャリブレーション工程では、キャリブレーション対象の輝度についてのキャリブレーション結果に基づき当該キャリブレーション対象の輝度に対応する前記画像処理のパラメータを設定する請求項１１〜１７のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
19. 前記画像処理工程では、キャリブレーション結果が得られていない輝度に対応する前記画像処理のパラメータを、キャリブレーション結果が得られている輝度に対応する前記画像処理のパラメータに基づく補間計算により設定する請求項１１〜１８のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
20. 前記画像処理工程では、前記画像処理のパラメータが補間計算により設定された輝度についてキャリブレーション結果が得られた場合には、当該補間計算により設定された画像処理のパラメータを、当該キャリブレーション結果に基づき設定される画像処理のパラメータにより置き換える請求項１９に記載のキャリブレーション装置の制御方法。
21. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のキャリブレーション装置を備えた画像表示装置。

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