JP2015111238A - 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】表示画像のコントラストを高めることができ、且つ、高いダイナミックレンジの表示画像を得ることができる技術を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置は、複数の光源を有する発光手段と、表示画像データに基づいて発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、光源毎に、その光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じて目標発光比率を決定し、光源毎に、目標輝度の基準値である目標輝度基準値に目標発光比率を乗算することにより目標輝度を決定する決定手段と、各光源の発光輝度を目標輝度に制御する制御手段と、を有し、決定手段は、複数の光源の中に輝度不足光源が存在する場合に、当該輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度を、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値よりも高い値に調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。

従来、画像データの付加情報に基づいて画像データの画素値を補正することにより、表示画像（画面に表示された画像）の明るさを調整する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
また、液晶表示装置に関する従来技術として、バックライトが有する複数の光源の発光輝度を画像データに基づいて個別に制御する技術がある。例えば、複数の光源の発光輝度を画像データに基づいて個別に制御し、液晶素子の透過率を調整することで各光源の発光輝度の変化による表示輝度の変化を補償する技術がある（例えば、特許文献２参照）。このような技術を用いれば、表示画像の暗部の黒浮きを低減して表示画像のコントラストを高めることができる。

国際公開第２００４／００８７５５号 特開２００２−９９２５０号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、画像データの画素値を補正することにより表示画像の明るさが調整される。そして、画素値には上限値と下限値が存在する。そのため、暗部の黒つぶれや明部の白つぶれを生じさせずに調整できる明るさの範囲は、狭い範囲に制限されてしまう。即ち、暗部の黒つぶれや明部の白つぶれが生じないように画素値を補正すると、表示画像のダイナミックレンジが低い値に制限されてしまう。

また、光源の発光輝度にも上限値と下限値が存在する。そのため、特許文献２に開示の技術において、光源の目標輝度の最大値が発光輝度の上限値を超えないように各光源の発光輝度を制御すると、表示画像のダイナミックレンジが低い値に制限されてしまう。また、発光輝度の上限値を考慮せずに光源の目標輝度を決定すると、目標輝度が発光輝度の上限値を超える光源が生じてしまうことがある。そのような光源の発光輝度は、通常、上限値に制限されてしまう。そのため、そのような光源に対応する画面の領域において、バックライトからの光が不足し、表示輝度が低下してしまう。即ち、表示輝度のムラが生じてしまう。

本発明は、表示画像のコントラストを高めることができ、且つ、高いダイナミックレンジの表示画像を得ることができる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
個別に発光輝度を制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
表示画像データに基づいて前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
前記光源毎に、その光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じて、発光輝度の上限値に対する当該光源の目標輝度の割合である目標発光比率を決定し、前記光源毎に、目標輝度の基準値である目標輝度基準値に目標発光比率を乗算することにより目
標輝度を決定する決定手段と、
各光源の発光輝度を目標輝度に制御する制御手段と、
を有し、
前記決定手段は、前記複数の光源の中に、対応する領域における表示画像データの明るさに応じた目標輝度が発光輝度の上限値を超える輝度不足光源が存在する場合に、当該輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度を、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値よりも高い値に調整する
ことを特徴とする表示装置である。

本発明の第２の態様は、
個別に発光輝度を制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
表示画像データに基づいて前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
前記光源毎に、その光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じて、発光輝度の上限値に対する当該光源の目標輝度の割合である目標発光比率を決定し、前記光源毎に、目標輝度の基準値である目標輝度基準値に目標発光比率を乗算することにより目標輝度を決定する決定ステップと、
各光源の発光輝度を目標輝度に制御する制御ステップと、
を有し、
前記決定ステップでは、前記複数の光源の中に、対応する領域における表示画像データの明るさに応じた目標輝度が発光輝度の上限値を超える輝度不足光源が存在する場合に、当該輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度を、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値よりも高い値に調整する
ことを特徴とする表示装置の制御方法である。

本発明の第３の態様は、上述した表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

本発明によれば、表示画像のコントラストを高めることができ、且つ、高いダイナミックレンジの表示画像を得ることができる。

実施例１に係る表示装置の機能構成の一例を示す図 実施例１に係る入力画像ファイルの構成等の一例を示す図 実施例１に係る画像データの形式の一例を示す図 実施例１に係る分離部の機能構成の一例を示す図 実施例１に係る目標発光比率決定部の機能構成の一例を示す図 実施例１に係る調整発光比率決定部のテーブルの一例を示す図 実施例１に係る発光域拡張部の動作の一例を示す図 実施例１に係るＰＷＭ値と発光輝度の関係の一例を示す図 実施例１に係る表示装置の動作の一例を示す図 実施例２に係る目標発光比率決定部の機能構成の一例を示す図 実施例２に係る調整発光比率決定部のテーブルの一例を示す図 実施例２に係る表示装置の動作の一例を示す図 実施例３に係る目標発光比率決定部の機能構成の一例を示す図 実施例３に係る表示装置の動作の一例を示す図 実施例４に係る表示装置の機能構成の一例を示す図 実施例４に係る画像処理部の機能構成の一例を示す図 実施例５に係る表示装置の機能構成の一例を示す図 実施例５に係る目標発光比率決定部の機能構成の一例を示す図 実施例６に係る画像処理部のテーブルの一例を示す図 実施例６に係る目標発光比率決定部の機能構成の一例を示す図 実施例７に係る表示装置の機能構成の一例を示す図 実施例７に係る目標発光比率決定部の機能構成の一例を示す図 実施例７に係る目標発光比率決定部の動作の一例を示す図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る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。
なお、本実施例では、表示装置が透過型の液晶表示装置である場合の例を説明するが、表示装置は、透過型の液晶表示装置に限らない。表示装置は、独立した光源を有する表示装置であればよい。例えば、表示装置は、反射型の液晶表示装置、スクリーンに画像を投影する液晶プロジェクター、などであってもよい。また、表示装置は、液晶素子の代わりにバックライトからの光の透過率を制御可能な他の素子を用いた表示装置であってもよい。例えば、表示装置は、液晶素子の代わりにＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）シャッターを用いたＭＥＭＳシャッター方式ディスプレイであってもよい。

図１は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る表示装置は、分離部１０１、画像処理部１０２、表示部１１５、基準値決定部１０８、バックライトモジュール部１０９、発光輝度制御部１１０、目標発光比率決定部１１１、目標輝度決定部１１２、伸長率決定部１１３、画像伸長部１１４、などを有する。表示部１１５は、液晶パネル部１０３、パネル補正部１０４、パネル制御部１０５、走査信号供給部１０６、データ信号供給部１０７、などを有する。

分離部１０１には、外部装置から、静止画像ファイルや動画像ファイルなどの画像ファイル、デコード処理された画像データ、などが入力される。外部装置は、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、スマートフォン、などである。本実施例では、外部装置から画像ファイルが入力される例を説明する。以後、分離部１０１に入力された画像ファイルを“入力画像ファイル”と記載する。
なお、画像ファイルや画像データは、表示装置の内部に設けられた記憶媒体から取得されてもよい。記憶媒体は、磁気ディスク、光ディスク、不揮発性メモリ、などである。

図２（ａ）は、画像ファイルのデータ構造について説明するための図である。静止画像ファイルや動画像ファイルなどの画像ファイルは、画像データ部とヘッダ部で構成される。画像データ部には、画像データ（例えば、画素毎のＲＧＢ値）が格納されている。以後、入力画像ファイルの画像データ部に格納されている画像データを“入力画像データ”と記載する。ヘッダ部には、ヘッダデータが格納されている。本実施例では、画像データ部に格納されている画像データが撮影によって生成された画像データであるものとする。そして、ヘッダ部には、画像データ部に格納されている画像データの撮影時の撮影条件に関する撮影情報を含むヘッダデータが格納されているものとする。撮影情報は、例えば、撮影時の環境光レベル、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り値、及び、撮影モードの少なくとも１つを示す情報を含む。このように、撮影された画像データには撮影時の撮影条件に関する撮影情報が付加されるのが一般的である。画像ファイルのデータフォーマットとして、ＯｐｅｎＥＸＲ、ＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）、ＡＶＩ（Ａ
ｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）などが挙げられる。

図２（ｂ）は、撮影情報として環境光レベル情報（環境光レベルを示す情報）を画像ファイルに付加する手順について説明するための概念図である。

カメラ２０１で被写体の静止画撮影または動画撮影が行われ、撮影された画像データがカメラ２０１内のリムーバブルメディア２０２に記録される。リムーバブルメディア２０２としては、フラッシュメモリやＳＤカードなどが挙げられる。

また、カメラ２０１での被写体撮影時（撮影中または撮影後）に、撮影者またはアシスタントが環境光レベルを測定器２０４で測定する。具体的には、被写体の近くに光を反射するホワイトボードを設置し、ホワイトボードの反射光を測定器２０４で測定することにより、環境光レベルが測定される。そして、カメラ２０１に接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）２０３を用いてカメラ２０１に環境光レベルの測定値が入力され、測定値がリムーバブルメディア２０２に記録される。カメラ２０１とＰＣ２０３は、ＵＳＢケーブルなどを用いて互いに接続される。測定値の単位は、例えばｃｄ（カンデラ）／ｍ^２とする。
なお、カメラ２０１とＰＣ２０３は、互いに有線接続されてもよいし、互いに無線接続されてもよい。

以上の処理を経て、撮影された画像データが画像データ部に格納され、環境光レベルの測定値を含むヘッダデータがヘッダ部に格納された画像ファイルが、リムーバブルメディア２０２に記録（生成）される。

リムーバブルメディア２０２に記録された画像ファイルは、リムーバブルメディア２０２をカメラ２０１から取り外して、本実施例に係る表示装置１００に装着することにより、表示装置１００に入力される。
なお、ＵＳＢケーブルなどを用いてカメラ２０１と表示装置１００を互いに接続し、カメラ２０１から表示装置１００に画像ファイルを入力する構成であってもよい。その場合には、カメラ２０１は、リムーバブルメディア２０２の代わりに、取り外し不可能な記憶媒体が設けられていてもよい。カメラ２０１と表示装置１００は、互いに有線接続されてもよいし、互いに無線接続されてもよい。
また、カメラ２０１が記録機能を有していない場合には、カメラ２０１とレコーダを互いに接続し、レコーダとＰＣ２０３を互いに接続し、レコーダ内のリムーバブルメディアに画像ファイルを記録する構成としてもよい。レコーダは、受信した情報（画像データや環境光レベル）を記憶媒体に記録する機能を有する装置である。

分離部１０１は、入力画像ファイルから入力画像データと撮影情報を抽出し、抽出した入力画像データと撮影情報を出力する。本実施例では、入力画像データは、ラスター形式の画像データに変換されて出力される。

図３は、ｎ×ｍ画素の画像データがラスター形式の画像データに変換される例について説明するための図である。ラスター形式の画像データとは、画像を１ライン目からｍライン目まで順番に走査して得られる連続した画素データ列の一連である。分離部１０１は、画像データの各フレームの開始を示す垂直同期信号と、各ラインの開始を示す水平同期信号を、入力画像データに付加して出力する。

図４は、分離部１０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
分離部１０１は、画像ファイルメモリ部１３１、システム制御部１３２、画像ファイルデコーダー部１３３、ヘッダデータメモリ部１３４、画像データメモリ部１３５、ラスタ
ーデータ変換部１３６、などを有する。

画像ファイルメモリ部１３１は、入力画像ファイルを記憶する。入力画像ファイルの記憶が完了すると、画像ファイルメモリ部１３１は、画像ファイルメモリ完了信号をシステム制御部１３２に送信する。

画像ファイルデコーダー部１３３は、入力画像ファイルを画像ファイルメモリ部１３１から取得する。そして、画像ファイルデコーダー部１３３は、システム制御部１３２からデコード開始信号が入力されたことに応じて、取得した入力画像ファイルのデコードを行う。具体的には、画像ファイルデコーダー部１３３は、取得した入力画像ファイルをヘッダ部と画像データ部を分離し、ヘッダ部からヘッダデータを抽出し、画像データ部から入力画像データを抽出する。デコードが完了すると、画像ファイルデコーダー部１３３は、ヘッダデータをヘッダデータメモリ部１３４に出力し、入力画像データを画像データメモリ部１３５に出力する。システム制御部１３２は、画像ファイルメモリ完了信号を受信した後にデコード開始信号を出力する。

ヘッダデータメモリ部１３４は、画像ファイルデコーダー部１３３から受信したヘッダデータを記憶する。ヘッダデータの記憶が完了すると、ヘッダデータメモリ部１３４は、記憶したヘッダデータをシステム制御部１３２に出力する。

画像データメモリ部１３５は、画像ファイルデコーダー部１３３から受信した入力画像データを記憶する。入力画像データの記憶が完了すると、画像データメモリ部１３５は、画像データメモリ完了信号をシステム制御部１３２に出力する。

システム制御部１３２は、分離部１０１が有する他の機能部の処理開始タイミングを制御する。また、システム制御部１３２は、ヘッダデータメモリ部１３４から受信したヘッダデータから撮影情報を抽出し、抽出した撮影情報を出力する。

撮影情報の抽出方法の具体例を説明する。以下では、画像ファイルのデータフォーマットがＯｐｅｎＥＸＲフォーマットである場合の例を説明する。
図２（ｃ）は、ＯｐｅｎＥＸＲフォーマットのヘッダ部のデータ例を示す図である。ヘッダ部のデータは、属性名（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｎａｍｅ）、属性タイプ（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｔｙｐｅ）、属性サイズ（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｓｉｚｅ）、属性値（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｖａｌｕｅ）からなる。
属性名（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｎａｍｅ）は、撮影情報の種類を表す。撮影時の環境光の明るさ（環境光レベル）を示す情報の場合は、アスキーコードで「ｗｈｉｔｅ ｌｕｍｉｎａｎｃｅ」と記述される。属性タイブ（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｔｙｐｅ）は、後述する属性値（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｖａｌｕｅ）のデータ形式を表す。整数形式の場合は、「ｉｎｔ」と記述される。属性サイズ（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｓｉｚｅ）は、後述する属性値（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｖａｌｕｅ）のデータサイズ（Ｂｙｔｅ）を表す。図２（ｃ）は４Ｂｙｔｅの例を示している。属性値（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｖａｌｕｅ）は、撮影情報（環境光レベル、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り値、撮影モード）の値を表す。
ヘッダ部から撮影情報として環境光レベル情報を抽出する場合、属性名（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｎａｍｅ）が「ｗｈｉｔｅ ｌｕｍｉｎａｎｃｅ」であるデータ群が判別される。そして、判別されたデータ群における属性値（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｖａｌｕｅ）の値が、環境光レベル情報として抽出される。

ラスターデータ変換部１３６は、画像データメモリ部１３５から入力画像データを取得する。そして、ラスターデータ変換部１３６は、システム制御部１３２から変換開始信号が入力されたことに応じて、取得した入力画像データに同期信号を付加することにより、
入力画像データをラスター形式の画像データに変換する。変換が完了すると、ラスターデータ変換部１３６は、上記ラスター形式の画像データ（同期信号が付加された入力画像データ）を出力する。システム制御部１３２は、画像データメモリ完了信号を受信した後に変換開始信号を出力する。

図１の説明に戻る。
画像処理部１０２は、入力画像データから表示画像データを生成し、生成した表示画像データを出力する。具体的には、画像処理部１０２は、分離部１０１から受信した入力画像データ（ラスター形式の入力画像データ）に対し１種類以上の所定の画像処理を施し、所定の画像処理が施された後の画像データを表示画像データとして出力する。所定の画像処理は、データ形式変換処理、ＩＰ変換処理、拡大・縮小処理、エッジ強調処理、ゲイン調整、オフセット調整、色調整、リミット処理などである。所定の画像処理として、１種類の画像処理が行われてもよいし、複数種類の画像処理が行われてもよい。データ形式変換処理は、画像データを液晶パネル部１０３での表示に適したデータ形式の画像データに変換する処理である。例えば、データ形式変換処理は、画像データを液晶パネル部１０３が対応するビット数の画像データに変換する処理である。液晶パネル部１０３が対応する画像データのデータ形式が８ビットの符号なし整数型である場合には、データ形式変換処理により、画像データが、８ビットの符号なし整数型の画像データに変換される。

バックライトモジュール部１０９は、個別に発光輝度を制御可能な複数の光源を有する発光部である。光源は、１つ以上の発光部材を有する。発光部材としては、例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、冷陰極管、などを用いることができる。バックライトモジュール部１０９からの光は、液晶パネル部１０３の背面に照射される。

表示部１１５は、表示画像データに基づいてバックライトモジュール部１０９からの光を変調することで画面上に画像を表示する。
なお、図１に示すように、画像処理部１０２から出力された表示画像データは、画像伸長部１１４を介して表示部１１５に入力される。そのため、本実施例では、画像伸長部１１４で処理が施された後の表示画像データに基づいてバックライトモジュール部１０９からの光が変調される。

液晶パネル部１０３はマトリクス状に配置された複数の液晶素子を有しており、各液晶素子には水平方向に配線された走査線と垂直方向に配線されたデータ線が配置されている。走査線でラインを選択し、選択したラインの各液晶素子にデータ線からその液晶素子の画像データを与えることにより、選択したラインの各液晶素子の透過率が制御される。上記処理を全てのラインについて行うことにより、全ての液晶素子の透過率が制御される。そして、バックライトモジュール部１０９からの光が各液晶素子を透過することにより、画面上に画像が表示される。

パネル補正部１０４は、パネル補正部１０４に入力された画像データに対し、歪み補正処理を施し、歪み補正処理後の画像データ（パネル画像データ）をパネル制御部１０５に出力する。歪み補正処理は、画像データに対する液晶素子の透過率の理想特性からの液晶パネル部１０３の特性の歪みを補正する処理である。
また、パネル補正部１０４は、パネル画像データの同期信号（即ち、表示画像データの同期信号）をパネル制御部１０５に出力する。

パネル制御部１０５は、パネル画像データとその同期信号（垂直同期信号と水平同期信号）に基づいて、走査信号とラインデータ信号を生成し出力する。走査信号は、液晶パネル部１０３のラインを上から順に１ライン単位で選択するための信号で、ラインデータ信号は、走査信号で選択したラインの各液晶素子に画像データを供給するための信号である
。

走査信号供給部１０６は、パネル制御部１０５からの走査信号に基づいて、液晶パネル部１０３のラインを順次選択し、選択のラインの液晶素子に対する画像データの供給を可能にする。

データ信号供給部１０７は、パネル制御部１０５からのラインデータ信号に基づいて、走査信号供給部１０６によって選択されたラインの各液晶素子に対しその液晶素子の画像データを供給する。

基準値決定部１０８は、分離部１０１から出力された撮影情報を取得する。そして、基準値決定部１０８は、取得した撮影情報に基づいて目標輝度基準値（光源の目標輝度の基準値）を決定し出力する。本実施例では、環境光レベル情報から、入力画像データの撮影時の環境光レベルが判断され、判断された環境光レベルに応じて目標輝度基準値が決定される。具体的には、入力画像データの撮影時の環境光レベルが高いときに、当該環境光レベルが低いときに比べて目標輝度基準値が高くなるように、目標輝度基準値が決定される。本実施例では、入力画像データの撮影時の環境光レベルが目標輝度基準値として設定される。そのため、入力画像データの撮影時の環境光レベルがＬｘ［ｃｄ／ｍ^２］である場合には、目標輝度基準値もＬｘ［ｃｄ／ｍ^２］となる。
なお、目標輝度基準値の決定方法は上記方法に限らない。例えば、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り値、撮影モード、などの他の情報に応じて目標輝度基準値が決定されてもよい。また、複数の情報の組み合わせに応じて目標輝度基準値が決定されてもよい。例えば、ＩＳＯ感度、シャッター速度、及び、絞り値の組み合わせに応じて目標輝度基準値が決定されてもよい。また、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り値、撮影モード、などから環境光レベルを推定し、環境光レベルの推定値に応じて目標輝度基準値が決定されてもよい。

目標発光比率決定部１１１と目標輝度決定部１１２により、光源毎に、その光源に対応する画面上の領域における表示画像データ（画像処理部１０２から出力された表示画像データ）の明るさに応じて、当該光源の目標輝度が決定される。
詳細は後述するが、本実施例では、複数の光源の中に、輝度不足光源が存在する場合に、当該輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度が、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値よりも高い値に調整される。輝度不足光源は、対応する領域における表示画像データの明るさに応じた目標輝度が発光輝度の上限値を超える光源である。
なお、本実施例では、複数の光源に対応する複数の領域として、画面の領域を構成する複数の分割領域（マトリクス状に配置された複数の分割領域）が設定されるものとする。しかし、光源に対応する領域はこれに限らない。例えば、光源に対応する領域として、他の光源に対応する領域に重なる領域を設定してもよいし、他の光源に対応する領域に接しない領域を設定してもよい。
また、本実施例では、複数の光源に対応する複数の領域として、互いに異なる複数の分割領域が設定されるものとするが、これに限らない。例えば、光源に対応する領域として、他の光源に対応する領域と同じ領域を設定してもよい。

目標発光比率決定部１１１は、光源毎に、その光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じて、発光輝度の上限値に対する当該光源の目標輝度の割合である目標発光比率を決定する。また、目標発光比率決定部１１１は、輝度不足光源の周辺の光源の目標発光比率を高める調整処理を行う。そして、目標発光比率決定部１１１は、調整処理後の各光源の目標発光比率を出力する。本実施例では、目標輝度基準値に目標発光比率を乗算することにより、目標輝度が決定される。そのため、上記調整処理を行うことにより
、輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度を、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値よりも高い値に調整することができる。

図５は、目標発光比率決定部１１１の機能構成の一例を示すブロック図である。
目標発光比率決定部１１１は、特徴量取得部１２１、比率決定部１２２、調整発光比率決定部１２３、発光域拡張部１２４、合成調整率決定部１２５、合成調整部１２６、などを有する。

特徴量取得部１２１は、分割領域毎に、その分割領域における表示画像データ（画像処理部１０２から出力された表示画像データ）から、画像データの明るさを表す特徴量を取得する。そして、特徴量取得部１２１は、分割領域毎の特徴量を出力する。特徴量は、例えば、分割領域における表示画像データの画素値の代表値（最大値、最小値、最頻値、中間値、平均値、など）やヒストグラム、分割領域における表示画像データの輝度値の代表値やヒストグラム、などである。本実施例では、特徴量として、分割領域における表示画像データの画素値の最大値が取得される。

比率決定部１２２は、光源毎に、特徴量取得部１２１で取得された特徴量に応じて目標発光比率を決定する。そして、比率決定部１２２は、光源毎の目標発光比率を出力する。分割領域に対応する光源の発光輝度を、当該分割領域における表示画像データの画素値の最大値で表される輝度（データ輝度）以上の値に制御すれば、分割領域における表示画像データで表される各画素のデータ輝度を再現表示することができる。換言すれば、分割領域における表示画像データの画素値の最大値で画素値の上限値を除算した値以上の値を、当該分割領域に対応する光源の目標発光比率として設定すれば、上記再現表示が可能となる。そこで、比率決定部１２２は、分割領域の特徴量（分割領域における表示画像データの画素値の最大値）で画素値の上限値を除算した値を、当該分割領域に対応する光源の目標発光比率として設定する。例えば、画素値の上限値が２５５、特徴量（画素値の最大値）が６４であった場合には、目標発光比率は６４／２５５となる。

調整発光比率決定部１２３は、基準値決定部１０８から出力された目標輝度基準値に応じて、輝度不足光源の周辺の光源に割り当てる調整後の目標発光比率である調整発光比率を決定する。そして、調整発光比率決定部１２３は、決定した調整発光比率を出力する。調整発光比率は、例えば、目標輝度基準値と調整発光比率の対応関係を表す情報（関数やテーブル）を用いて決定される。本実施例では、図６に示すような、目標輝度基準値と調整発光比率の対応関係を表すルックアップテーブルを用いて調整発光比率が決定される。図６のルックアップテーブルは、目標輝度基準値が閾値以下の場合に０を調整発光比率として出力し、目標輝度基準値が閾値より大きい場合に目標輝度基準値が大きいほど大きい値を調整発光比率として出力する。閾値は、例えば、光源の発光輝度の上限値である。本実施例では、光源の発光輝度の上限値、及び、上記閾値が１０００［ｃｄ／ｍ^２］であるものとする。そして、本実施例では、目標輝度基準値が２００［ｃｄ／ｍ^２］のときは調整発光比率として０が出力され、目標輝度基準値が１５００［ｃｄ／ｍ^２］のときは調整発光比率として０．３が出力されるものとする。
また、調整発光比率決定部１２３は、基準値決定部１０８から出力された目標輝度基準値を発光域拡張部１２４に出力する。

発光域拡張部１２４は、比率決定部１２２から出力された目標発光比率と、調整発光比率決定部１２３から出力された目標輝度基準値とを用いて、輝度不足光源を検出する。具体的には、比率決定部１２２から出力された目標発光比率に調整発光比率決定部１２３から出力された目標輝度基準値を乗算した値が発光輝度の上限値を超える光源が、輝度不足光源として検出される。
そして、発光域拡張部１２４は、比率決定部１２２から出力された目標発光比率を調整
する調整処理を行う。そして、発光域拡張部１２４は、調整処理後の目標発光比率を出力する。
調整処理において、発光域拡張部１２４は、検出された輝度不足光源の周辺の光源の目標発光比率を、調整発光比率決定部１２３から出力された調整発光比率に調整する。輝度不足光源の周辺に存在する全ての光源の目標発光比率が調整発光比率に調整されてもよい。しかしながら、目標発光比率が調整発光比率より高い光源に対してそのような調整を行うと、当該光源の発光輝度が所望の発光輝度（比率決定部１２２で決定された目標発光比率に目標輝度基準値を乗算した値）よりも低くなってしまう。そこで、本実施例では、上記周辺の光源のうち、目標発光比率が調整発光比率よりも低い光源の目標発光比率を、調整発光比率に調整し、目標発光比率が調整発光比率以上である光源の目標発光比率を調整しないものとする。

図７（ａ）〜７（ｃ）は、発光域拡張部１２４の動作の一例を説明するための図である。図７（ａ）〜７（ｃ）は、水平方向６個×垂直方向５個の計３０個の光源が設けられており、水平方向６個×垂直方向５個の計３０個の分割領域が設定されている場合の例を示す。図７（ａ）〜７（ｃ）において、発光輝度の上限値は１０００［ｃｄ／ｍ^２］である。図７（ａ）には、目標輝度基準値が２００［ｃｄ／ｍ^２］である場合と、目標輝度基準値が１５００［ｃｄ／ｍ^２］である場合とが示されている。図７（ｂ）と図７（ｃ）には、目標輝度基準値が１５００［ｃｄ／ｍ^２］である場合が示されている。図７（ａ）〜７（ｃ）において、各分割領域に記載の数値は、その分割領域に対応する光源（当該分割領域内に配置された光源）の目標発光比率である。本実施例では、調整処理前の目標発光比率を“調整前比率”と記載し、調整処理後の目標発光比率を“調整後比率”と記載する。

図７（ａ）は、１つの光源の調整前比率が１であり、他の光源の調整前比率が０である場合の例を示している。
目標輝度基準値が２００［ｃｄ／ｍ^２］である場合、輝度不足光源は生じない。そのため、上述したように、目標輝度基準値が２００［ｃｄ／ｍ^２］である場合には、調整発光比率として０が設定される。その結果、目標発光比率の調整は行われず、各光源の調整後比率は調整前比率と同じ値となる。
一方、目標輝度基準値が１５００［ｃｄ／ｍ^２］である場合、調整前比率が０．７より高い光源が輝度不足光源となる。図７（ａ）の例では、調整前比率が１である光源（“１”が記載された分割領域に対応する光源）が輝度不足光源となる。そのため、上述したように、目標輝度基準値が１５００［ｃｄ／ｍ^２］である場合には、調整発光比率として０．３が設定される。その結果、調整前比率が１である光源の周辺の光源の目標発光比率が、調整発光比率０．３に調整される。本実施例では、輝度不足光源に対してそれぞれが水平方向、垂直方向、または、斜め方向に隣接する計８つの光源が、輝度不足光源の周辺の光源として扱われる。図７（ａ）の例では、上記８つの光源の調整前比率は、いずれも０であり、調整発光比率０．３よりも低い。そのため、上記８つの光源の目標発光比率が調整発光比率０．３に調整される。残りの光源の目標発光比率は調整されない。

図７（ｂ）は、調整前比率が０の光源、調整前比率が０．２の光源、調整前比率が０．５の光源、及び、調整前比率が１の光源が存在する場合の例を示している。図７（ｂ）の場合においても、図７（ａ）の場合と同様に、調整前比率が１である光源の周辺の光源の目標発光比率を調整発光比率０．３に調整する処理が行われる。調整前比率が１である光源に隣接する８つの光源は、調整前比率が０の光源、調整前比率が０．２の光源、及び、調整前比率が０．５の光源を含む。上記８つの光源のうち、調整前比率が０または０．２の光源については、調整前比率が調整発光比率０．３よりも低いため、目標発光比率が調整発光比率０．３に調整される。上記８つの光源のうち、調整前比率が０．５の光源については、調整前比率が調整発光比率０．３よりも高いため、目標発光比率は調整されない。残りの光源の目標発光比率は調整されない。

図７（ｃ）は、調整前比率が１の複数（２つ）の光源が互いに隣接して存在し、他の光源の調整前比率が０である場合の例を示している。この場合には、調整前比率が１である２つの光源を囲む１０個の光源（調整前比率が１である２つの光源の少なくとも一方の周辺の光源）の目標発光比率が０．３に調整される。残りの光源の目標発光比率は調整されない。

合成調整率決定部１２５は、比率決定部１２２から出力された光源毎の目標発光比率に基づいて、光源毎の合成調整率を決定する。そして、合成調整率決定部１２５は、光源毎の合成調整率を出力する。合成調整率は、全ての光源を点灯させたときにバックライトモジュール部１０９の発光量として加不足のない適切な発光量が得られるように目標発光比率を調整するための調整率（利得）である。
分割領域には、当該分割領域に対応する光源以外の光源からの光が漏れ込む。即ち、分割領域におけるバックライトモジュール部１０９の輝度は、当該分割領域に対応する光源からの光と、他の光源からの光との合成光の輝度となる。そのため、各光源の目標発光比率は、このような光の漏れを考慮して決定する必要がある。そこで、合成調整率決定部１２５では、以下のように合成調整率を算出する。
まず、光源毎に、予め保存しておいたその光源の輝度分布データが、当該光源の目標発光比率に乗算される。輝度分布データは、例えば、その輝度分布データに対応する光源（対応光源）からの光の輝度分布を示すデータであり、輝度のピーク値が１となるように正規化されたデータである。本実施例では、輝度分布データは、光源（分割領域）毎に、その光源の位置での輝度（正規化された輝度）を示すものとする。そのため、輝度分布データを目標発光比率に乗算することにより、光源毎の比率が算出される。以後、ここで算出された比率を“部分輝度比率”と記載する。
次に、光源毎に、その光源に対応する部分輝度比率を足し合わせることにより、当該光源の合成輝度比率が算出される。
そして、光源毎に、目標発光比率を合成輝度比率で除算することにより、合成調整率が算出される。
合成調整率は、その値が小さいほど、対応する光源の発光量が大きく、発光量の余裕が多いことを示す。換言すれば、合成調整率は、その値が大きいほど、対応する光源の発光量の余裕が少ないことを示す。したがって、各光源の合成調整率の最大値に基づいて各光源の目標発光比率を調整すれば、各光源の発光量を必要最低限の発光量に調整できる。合成調整率決定部１２５は、各光源の合成調整率の最大値を出力する。

合成調整部１２６は、発光域拡張部１２４から出力された各光源の目標発光比率を、合成調整率決定部１２５から出力された合成調整率を乗算して出力する。

図１の説明に戻る。
目標輝度決定部１１２は、光源毎に、目標発光比率決定部１１１（合成調整部１２６）から出力された目標発光比率に、基準値決定部１０８から出力された目標輝度基準値を乗算することにより、目標輝度を決定（算出）する。但し、目標発光比率に目標輝度基準値を乗算した値が発光輝度の上限値を超える場合には、目標輝度は発光輝度の上限値以下の値に制限される。
なお、目標輝度は、目標発光比率と目標輝度基準値の対応関係を表すテーブルを用いて決定されてもよい。

発光輝度制御部１１０は、各光源の発光輝度を目標輝度に制御する。具体的には、発光輝度制御部１１０は、光源毎に、目標輝度決定部１１２により決定された目標輝度に従い、直流電流制御信号とＰＷＭ信号を生成する。そして、発光輝度制御部１１０は、生成された直流電流制御信号とＰＷＭ信号で各光源を駆動制御する。直流電流制御信号は、光源
に供給する電流の値（電流値）を示す信号であり、ＰＷＭ信号は、光源に供給する電流の供給期間の長さを示す信号である。本実施例では、光源への電流の供給のＯＮ／ＯＦＦを制御する処理（ＯＮ／ＯＦＦ制御処理）が、周期的に行われる。そして、ＰＷＭ信号は、ＯＮ／ＯＦＦ制御処理の１周期の期間の長さに対する、電流の供給期間の長さの割合（デューティ比）を示す。
なお、光源に印加する電圧の値や電圧の印加期間を制御することにより、光源の発光輝度を制御することもできる。

図８は、標準の電流値および標準の１／１０の電流値で光源を駆動した場合におけるＰＷＭ値（デューティ比）と、光源の発光輝度［ｃｄ／ｍ^２］との関係を例示する図である。光源の発光輝度は、当該光源を駆動する電流値とＰＷＭ値により決まる。本実施例では、発光輝度制御部１１０は、図８に示すような関係に基づいて、目標輝度に対応する電流値とＰＷＭ値を決定し、決定した電流値を示す直流電流制御信号と、決定したＰＷＭ値を示すＰＷＭ信号を生成する。例えば、目標輝度が５００［ｃｄ／ｍ^２］の場合、光源を標準の電流値で駆動し、ＰＷＭ値を５０％とすればよい。また、目標輝度が２０［ｃｄ／ｍ^２］の場合には、光源を標準の１／１０の電流値で駆動し、ＰＷＭ値を２０％とすればよい。発光輝度を目標輝度に制御するための電流値とＰＷＭ値の組み合わせは複数存在する場合もあるが、その場合には、制御精度などを考慮して電流値とＰＷＭ値を決定すればよい。電流値とＰＷＭ値の両方を制御することにより、一方を制御する場合に比べてより細かく発光輝度を制御することが可能となる。また、電流値とＰＷＭ値の両方を制御することにより、一方を制御する場合に比べてより広いダイナミックレンジで発光輝度を制御することができる。

伸長率決定部１１３は、光源の発光輝度の変化による表示輝度の変化を液晶パネルの開口率（透過率）を制御して補償するための伸長率を決定する。そして、伸長率決定部１１３は、決定した伸長率を出力する。本実施例では、伸長率は、目標発光比率決定部１１１から出力された目標発光比率に基づいて算出される。また、本実施例では、分割領域毎に伸長率が算出され、分割領域毎の伸長率が出力される。
伸長率の算出方法について具体的に説明する。
まず、合成調整率決定部１２５と同様の方法で、目標発光比率から合成輝度比率が算出される。そして、合成輝度比率の逆数が伸長率として出力される。ここで、算出された合成輝度比率は、各光源の発光輝度を同じ値に制御した場合のバックライト輝度に対する、各光源の発光輝度を目標発光比率決定部１１１から出力された目標発光比率に基づく値に制御した場合のバックライト輝度の割合を示す。バックライト輝度は、バックライトモジュール部１０９からの光の輝度である。したがって、画像データに合成輝度比率の逆数を乗算することにより、光源の発光輝度の変化による表示輝度の変化が補償され、各光源の発光輝度を同じ値に制御した場合と同じ表示輝度の表示画像を得ることができる。
なお、伸長率は、分割領域毎に算出されなくてもよい。例えば、伸長率は、画素毎に算出されてもよいし、分割領域とは異なる領域毎に算出されてもよい。

画像伸長部１１４は、画像処理部１０２から出力された表示画像データを、伸長率決定部１１３から出力された伸長率を乗算してパネル補正部１０４に出力する。

図９は、本実施例による発光輝度制御を説明するための図である。図９は、入力画像データが、黒背景上に小さな白オブジェクトが存在する画像のデータである場合の例である。なお、以下では、説明を簡単にするために、合成調整部１２６での目標発光比率の調整は行われないものとする。

図９の例では、白オブジェクトは、左から３番目、上から３番目の分割領域に表示される。そのため、比率決定部１２２では、決定される左から３番目、上から３番目の分割領
域に対応する光源の目標発光比率として１が設定され、それ以外の分割領域に対応する光源の目標発光比率として０が設定される。

目標輝度基準値が発光輝度の上限値１０００［ｃｄ／ｍ^２］以下の場合には、輝度不足光源が発生しないため、目標発光比率の調整は行われず、比率決定部１２２で決定された目標発光比率に従って目標輝度が決定される。そして、この場合には、白オブジェクトの表示輝度を確保できると共に、黒背景の黒浮きを最大限に抑制することができる。
図９には、目標輝度基準値が発光輝度の上限値１０００［ｃｄ／ｍ^２］以下の場合の例として、目標輝度基準値が２００［ｃｄ／ｍ^２］の場合が示されている。図９に示すように、従来の方法と本実施例の方法とのいずれの方法においても、比率決定部１２２で決定された目標発光比率が最終比率となる。最終比率は、目標輝度の決定で使用される最終的な目標発光比率（即ち、目標発光比率決定部１１１から出力される目標発光比率）である。そして、図９から、比率決定部１２２で決定された目標発光比率を最終比率として用いた場合に、白オブジェクトの表示輝度を確保できると共に、黒背景の黒浮きを最大限に抑制することができることがわかる。

目標輝度基準値が発光輝度の上限値１０００［ｃｄ／ｍ^２］よりも高い場合には、輝度不足光源が発生する。
図９には、目標輝度基準値が発光輝度の上限値１０００［ｃｄ／ｍ^２］よりも高い場合の例として、目標輝度基準値が１５００［ｃｄ／ｍ^２］の場合が示されている。

図９に示すように、従来の方法では、比率決定部１２２で決定された目標発光比率が最終比率となる。しかしながら、白オブジェクトが表示される分割領域に対応する光源の最終比率１に目標輝度基準値１５００［ｃｄ／ｍ^２］を乗算して得られる目標輝度は１５００［ｃｄ／ｍ^２］であり、発光輝度の上限値を超える。そのため、図９に示すように、白オブジェクトが表示される分割領域に対応する光源の目標輝度（発光輝度）は上限値に制限されてしまうため、白オブジェクトの表示輝度を確保できなくなってしまう。具体的には、白オブジェクトの表示輝度が発光輝度の上限値に制限されてしまう。

一方、本実施例では、目標輝度基準値が発光輝度の上限値１０００［ｃｄ／ｍ^２］よりも高い場合に、輝度不足光源の周辺の光源の目標発光比率が高められ、ひいては当該周辺の光源の目標輝度が高められる。図９の例では、白オブジェクトが表示される分割領域に対応する光源の周辺の８つの光源の目標発光比率が０から０．３に高められている。このような制御を行うことにより、図９に示すようにから、白オブジェクトの表示輝度を確保できる。なお、輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度（発光輝度）を高めたことにより、白オブジェクト周辺における黒背景の黒浮きが多少増加してしまう。しかし、もともと表示輝度が高いため、黒浮きは視認されにくく、黒浮きによる妨害（表示画像の視認に対する妨害）は少ない。

以上述べたように、本実施例によれば、表示画像データの明るさに応じて各光源の発光輝度が制御されるため、表示画像のコントラストを高めることができる。また、本実施例によれば、輝度不足光源の周辺の光源の目標発光比率が高められるため、輝度不足光源の周辺の光源の発光輝度が高められ、輝度不足光源の発光輝度の不足を補うことができる。その結果、高いダイナミックレンジの表示画像を得ることができる。そして、本実施例によれば、輝度不足光源の周辺の光源の発光輝度を高める処理は、表示輝度が高い場合に行われるため、黒浮きによる妨害を大きく増加させることなく、高いダイナミックレンジの表示画像を得ることができる。また、黒浮きが目立ちやすい場合、言い換えれば、表示輝度が暗い場合には、輝度不足光源は発生せず、表示画像データの明るさに応じて各光源の発光輝度が制御されるため、表示画像のコントラストを最大限に高めることができる。

なお、本実施例では、輝度不足光源の周辺の光源の目標発光比率を高める例を説明したが、これに限らない。例えば、表示画像データに応じて決定された目標発光比率と、撮影情報に基づいて決定された目標輝度基準値とから目標輝度が決定されてもよい。そして、決定された目標輝度から輝度不足光源が判断され、輝度不足光源の周辺の光源に対して決定された目標輝度が高められてもよい。また、目標発光比率と目標輝度基準値から目標輝度を決定するのではなく、表示画像データの明るさのみから目標輝度が決定されてもよい。

なお、本実施例では、目標輝度基準値が撮影情報に基づいて決定される例を説明したが、目標輝度基準値の決定方法はこれに限らない。例えば、目標輝度基準値は予め定められた固定値であってもよい。

なお、本実施例では、輝度不足光源に隣接する８つの光源を、輝度不足光源の周辺の光源として用いる例を説明したが、これに限らない。輝度不足光源の周辺の光源の数は、８つより多くても少なくてもよい。例えば、輝度不足光源の左右に隣接する２つの光源が輝度不足光源の周辺の光源として用いられてもよい。輝度不足光源からの距離が所定値以下の位置に設けられている全ての光源が、輝度不足光源の周辺の光源として用いられてもよい。

なお、本実施例では、周辺の光源（周辺光源）のうち、対応する領域における表示画像データの明るさに応じた目標発光比率が調整発光比率よりも低い光源の目標発光比率を調整発光比率に調整する例を説明したが、これに限らない。例えば、全ての周辺光源の目標輝度を高めてもよい。具体的には、全ての周辺光源について、その周辺光源の目標発光比率に調整発光比率が加算されてもよい。

なお、本実施例では、目標輝度が発光輝度の上限値を超える場合に、目標輝度が発光輝度の上限値以下の値に制限されるものとしたが、これに限らない。目標輝度が発光輝度の上限値を超える場合に、目標輝度を制限せずに使用した結果として、発光輝度が上限値以下の値に制限されてもよい。

なお、本実施例では、目標発光比率を用いて伸長率を決定する例を説明したが、目標輝度を用いて伸長率が決定されてもよい。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る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、輝度不足光源の周辺の光源（周辺光源）の目標輝度を、目標輝度基準値に応じた値に調整する例を説明した。しかし、目標輝度基準値が高い場合でも、表示される明るいオブジェクトが非常に小さく、その周囲が暗い場合には、黒浮きは視認されやすい。そこで、本実施例では、表示画像データの明るい部分の面積に基づいて、周辺光源の調整後の目標輝度を決定する例を示す。具体的には、目標輝度基準値と、表示画像データの明るい部分の面積とに基づいて、調整発光比率を決定する例を説明する。

本実施例に係る表示装置の全体構成は、実施例１（図１）と同じである。但し、本実施例では、目標発光比率決定部１１１の構成が実施例１と異なる。本実施例における他の機能部（図１における目標発光比率決定部１１１以外の機能部）は、実施例１と同じである。

図１０は、本実施例に係る目標発光比率決定部１１１の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る目標発光比率決定部１１１は、特徴量取得部２２１、比率決定部１２２
、調整発光比率決定部２２３、発光域拡張部１２４、合成調整率決定部１２５、合成調整部１２６、などを有する。
比率決定部１２２、発光域拡張部１２４、合成調整率決定部１２５、及び、合成調整部１２６の動作は、実施例１と同じである。

特徴量取得部２２１は、実施例１の特徴量取得部１２１と同様に、表示画像データから特徴量を取得し、出力する。さらに、特徴量取得部２２１は、光源に対応する領域毎（分割領域毎）に、その領域のうち、表示画像データの画素値が閾値以上の画素（明部画素）からなる領域のサイズ（明部サイズ）を判断するサイズ判断処理を行う。具体的には、分割領域毎に、その分割領域における明部画素の数がカウントされる。そして、分割領域毎に、その分割領域における画素の総数に対する、当該分割領域における明部画素の総数の割合が、明部面積比として算出される。閾値は、例えば、表示画像データの取り得る画素値の最大値に対する割合が８０％となる画素値である。
なお、画素が明るい画素か否かを判断することができれば、閾値はどのような値であってもよい。例えば、閾値は撮影情報に基づいて決定されてもよい。
なお、上述したサイズ判断処理は、特徴量取得部２２１以外の機能部により行われてもよい。例えば、表示装置は、サイズ判断処理を行う不図示の機能部を有していていてもよい。

調整発光比率決定部２２３は、分割領域毎に、その分割領域の明部面積比と、目標輝度基準値とに基づいて、調整発光比率を決定する。
本実施例では、実施例１と同様に、目標輝度基準値が閾値以下の場合に０を調整発光比率として出力し、目標輝度基準値が閾値より大きい場合に目標輝度基準値が大きいほど大きい値を調整発光比率として出力するルックアップテーブルが予め用意されている。具体的には、図１１に示すように、目標輝度基準値の閾値が互いに異なる複数のルックアップテーブルが予め用意されている。
そして、明部面積比が大きいときは、表示画像の輝度が高く、黒浮きが目立ちにくい。そこで、図１１に示すように、調整発光比率決定部２２３は、明部面積比が大きいときに、明部面積比が小さいときに比べて大きい閾値に対応したルックアップテーブルを選択して使用することで、明部面積比が小さいときに比べて高い調整発光比率を決定する。
一方、明部面積比が小さいときは、表示画像の輝度が低く、黒浮きが目立ちやすい。そこで、図１１に示すように、調整発光比率決定部２２３は、明部面積比が小さいときに、明部面積比が大きいときに比べて小さい閾値に対応したルックアップテーブルを選択して使用することで、明部面積比が大きいときに比べて低い調整発光比率を決定する。

例えば、目標輝度基準値の閾値が発光輝度の上限値の１倍、１．２倍、１．５倍、２倍である４つのルックアップテーブルを予め用意しておけばよい。そして、明部面積比が２０％未満のときに、目標輝度基準値の閾値が発光輝度の上限値であるルックアップテーブルを選択すればよい。明部面積比が２０％以上３０％未満のときに、目標輝度基準値の閾値が発光輝度の上限値の１．２倍であるルックアップテーブルを選択すればよい。明部面積比が３０％以上５０％未満のときに、目標輝度基準値の閾値が発光輝度の上限値の１．５倍であるルックアップテーブルを選択すればよい。明部面積比が５０％以上のときに、目標輝度基準値の閾値が発光輝度の上限値の２倍であるルックアップテーブルを選択すればよい。

そして、発光域拡張部１２４では、分割領域毎に、その分割領域の調整発光比率を用いて、当該分割領域に存在する光源（輝度不足光源または周辺光源）の目標発光比率が調整される。
それにより、判断された明部サイズが小さい分割領域では、サイズが大きい分割領域に比べて、周辺光源の目標輝度が、当該周辺光源に対応する分割領域における表示画像デー
タの明るさに応じた値に近くなるように、当該周辺光源の目標輝度が調整される。

図１２は、本実施例による発光輝度制御を説明するための図である。図１２には、周辺光源に対応する分割領域の明部面積比が「小」、「中」、「大」である３つ画像に対応する３つの発光輝度制御の例が示されている。なお、図１２は、輝度不足光源に対応する分割領域の明部面積比が「大」である場合の例を示している。
図１２に示すように、本実施例によれば、周辺光源に対応する分割領域の明部面積比が「小」である場合には、黒浮きが目立ちやすいため、周辺光源に対応する分割領域の調整発光比率として低い値「低」が設定される。それにより、周辺光源の発光輝度が、周辺光源に対応する分割領域における表示画像データの明るさに応じた目標輝度に近い値に制御される。その結果、発光輝度（目標輝度）を調整することによる黒浮きの増加を抑制することができ、黒浮きによる妨害の増加抑制することができる。
一方、図１２に示すように、本実施例によれば、周辺光源に対応する分割領域の明部面積比が「大」である場合には、黒浮きが目立ちにくいため、周辺光源に対応する分割領域の調整発光比率として高い値「高」が設定される。それにより、周辺光源の発光輝度が大きく高められる。その結果、黒浮きを目立たせることなく、輝度不足光源部分の表示輝度を確保することができる。
そして、周辺光源に対応する分割領域の明部面積比が「中」である場合には、黒浮きの目立ちやすさは、明部面積比が「小」である場合と、明部面積比が「大」である場合との間となる。そのため、図１２に示すように、本実施例によれば、周辺光源に対応する分割領域の調整発光比率として、明部面積比が「小」である場合と、明部面積比が「大」である場合との間の値「中」が設定される。それにより、周辺光源の発光輝度が、明部面積比が「小」である場合と、明部面積比が「大」である場合との間の値に制御される。その結果、黒浮きの増加を抑制することができるとともに、輝度不足光源部分の表示輝度を確保することができる。

以上述べたように、本実施例によれば、明部サイズに基づく調整量で周辺光源の目標輝度が調整される。それにより、実施例１に比べて黒浮きによる妨害を低減することができる。

なお、本実施例では、分割領域毎に周辺光源の目標輝度の調整量を変える例を説明したが、これに限らない。例えば、表示画像データによって表される画像の領域のうち画素値が閾値以上の画素からなる領域のサイズが判断されてもよい。そして、判断されたサイズが小さいときに、サイズが大きい場合に比べて、周辺光源の目標輝度が、当該周辺光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値に近くなるように、当該周辺光源の目標輝度が調整されてもよい。このような構成であっても、実施例１に比べて黒浮きによる妨害を低減することができる。

＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３に係る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１，２では、周辺光源の目標発光比率が高められた調整後比率に合成調整率を乗算した目標発光比率に基づいて画素値の伸長率を算出する例を説明した。この場合は、目標輝度基準値に目標発光比率を乗算した目標輝度が発光輝度の上限値を超え、発光輝度が上限値以下に制限される場合でも、表示画像データを飽和させずに表示することができる。しかしながら、実施例１，２では、輝度不足光源部分における表示画像データが十分に伸長されず、輝度不足光源部分における表示輝度を十分に確保することができない。
本実施例では、表示画像データの飽和を許容し、輝度不足光源部分の表示輝度を十分に確保することのできる構成について説明する。

本実施例に係る表示装置の全体構成は、実施例１（図１）と同じである。但し、本実施
例では、目標発光比率決定部１１１の構成が実施例１と異なる。本実施例における他の機能部（図１における目標発光比率決定部１１１以外の機能部）は、実施例１と同じである。

図１３は、本実施例に係る目標発光比率決定部１１１の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る目標発光比率決定部１１１は、特徴量取得部２２１、比率決定部１２２、調整発光比率決定部２２３、発光域拡張部１２４、合成調整率決定部１２５、合成調整部１２６、制限部３２７などを有する。
特徴量取得部２２１、比率決定部１２２、調整発光比率決定部２２３、発光域拡張部１２４、合成調整率決定部１２５、及び、合成調整部１２６の動作は、実施例２と同じである。

制限部３２７は、合成調整部１２６から出力された目標発光比率に対して制限処理を施し、制限処理後の目標発光比率を出力する。制限処理は、輝度不足光源の目標輝度が発光輝度の上限値以下の値になるように、輝度不足光源の目標発光比率を制限する処理である。本実施例では、目標発光比率が発光輝度の上限値を目標輝度基準値で除算した値以下になるように、輝度不足光源の目標発光比率を制限する。それにより、輝度不足光源の目標発光比率が、目標輝度が上限値と一致する目標発光比率に調整される。
このような制限処理を行うことにより、伸長率決定部１１３において、輝度不足光源の発光輝度が上限値以下の値に制限されることを考慮した伸長率を算出することができる。その結果、画像伸長部１１４において、表示画像データに対して、輝度不足光源の発光輝度が発光輝度の上限値以下の値に制限されることによる表示輝度の変化を補償する補償処理が施されることとなる。

図１４は、本実施例による画像処理（画像伸長部１１４における画像処理）を説明するための図である。ここでは、説明を簡単にするために、分割領域毎に、その分割領域の目標発光比率が当該分割領域の合成輝度比率として用いられ、当該目標発光比率の逆数が当該分割領域内の各画素に対する伸長率として算出される場合の例を説明する。図１４は、実施例２と本実施例の画像処理の違いを示している。また、図１４は、目標輝度基準値が１０００［ｃｄ／ｍ^２］であり、発光輝度の上限値が７００［ｃｄ／ｍ^２］である場合の例を示している。また、図１４は、輝度不足光源に対応する分割領域（具体的には特徴量が画素値の上限値である分割領域）での画像処理を示している。

実施例２では、輝度不足光源の目標発光比率は制限されないため１となり、伸長率は目標発光比率の逆数である１となる。そのため、輝度不足光源部分における表示画像データは伸長されない。しかし、目標輝度基準値に輝度不足光源の目標発光比率を乗算した値は１０００［ｃｄ／ｍ^２］であるため、輝度不足光源の発光輝度は７００［ｃｄ／ｍ^２］に制限される。そのため、輝度不足光源部分の表示輝度を十分に確保することができない。

一方、本実施例では、輝度不足光源の目標発光比率は０．７に制限され、伸長率は目標発光比率の逆数である１．４となる。そのため、輝度不足光源部分における表示画像データは伸長され、実施例２に比べて輝度不足光源部分の表示輝度を高めることができる。その結果、輝度不足光源部分の表示輝度を十分に確保することができる。
なお、伸長処理後の画素値が画素値の上限値を超える場合には、画素値は上限値以下の値に制限される。

以上のように、本実施例によれば、表示画像データに対して、輝度不足光源の発光輝度が発光輝度の上限値以下の値に制限されることによる表示輝度の変化を補償する補償処理が施される。それにより、輝度不足光源部分の表示輝度を十分に確保することができる。

なお、本実施例では、実施例２の構成に制限部３２７を付加した例を説明したが、実施例１の構成に制限部３２７が付加されてもよい。

なお、輝度不足光源の目標発光比率の調整（制限）方法は、上記方法に限らない。例えば、“１−（発光輝度の上限値／目標輝度基準値）”の値が調整発光比率として定められている場合には、１から調整発光比率を減算することにより、輝度不足光源の制限処理後の目標発光比率が算出されてもよい。

なお、本実施例では、輝度不足光源の発光輝度が発光輝度の上限値に制限される場合の例を説明したが、輝度不足光源の発光輝度は発光輝度の上限値より低い値に制限されてもよい。その場合には、輝度不足光源の目標発光比率が、発光輝度の上限値を目標輝度基準値で除算した値より低い値に制限されればよい。具体的には、輝度不足光源の目標輝度が制限後の発光輝度と一致するように、輝度不足光源の目標発光比率が制限されればよい。

＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４に係る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１〜３では、撮影情報に応じた目標輝度基準値を用いて目標輝度を決定する例を説明した。しかし、ＯｐｅｎＥＸＲなどの画像ファイルには、非常に広いダイナミックレンジを有する入力画像データが格納されていることがある。そして、入力画像データの画素値の範囲が、表示部１１５に対応する範囲より広いことがある。入力画像データが、表示部１１５で有効に使えない画素値を含んでいることがある。本実施例では、そのような場合であっても、適切な表示を行うことのできる構成について説明する。

図１５は、実施例４に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る表示装置は、分離部１０１、画像処理部４０２、表示部１１５、基準値決定部１０８、バックライトモジュール部１０９、発光輝度制御部１１０、目標発光比率決定部１１１、目標輝度決定部１１２、伸長率決定部１１３、画像伸長部１１４、などを有する。
分離部１０１、表示部１１５、基準値決定部１０８、バックライトモジュール部１０９、発光輝度制御部１１０、目標発光比率決定部１１１、目標輝度決定部１１２、伸長率決定部１１３、及び、画像伸長部１１４の動作は、実施例１〜３と同じである。

画像処理部４０２は、実施例１の画像処理部１０２と同様の機能を有する。但し、画像処理部４０２は、表示画像データを生成する際に、画素値の最大値を表示部１１５に入力可能な画素値の範囲内の値にする第１補正率で画像データを補正する。それにより、表示画像データとして、表示部１１５に対応した画像データが得られる。
また、画像処理部４０２は、撮影情報に基づく目標輝度基準値が第１補正率の逆数で補正された値となるように撮影情報を補正し、補正後の撮影情報を出力する。それにより、第１補正率の逆数で補正された目標輝度基準値を用いて目標発光比率が調整され、当該目標輝度基準値を用いて目標輝度が決定されるため、画像データを第１補正率で補正したことによる表示輝度の変化を防止することができる。

図１６は、画像処理部４０２の機能構成の一例を示すブロック図である。
画像処理部４０２は、最大値検出部４１５、最大値除算部４１６、最大値乗算部４１７、表示画像データ生成部４１８、などを有する。
最大値検出部４１５は、入力画像データから、入力画像データの画素値の最大値を検出し、検出した画素値を最大画素値として出力する。
最大値除算部４１６は、入力画像データの各画素値を最大画素値で除算し、除算結果（画素値の最大値が１となるように各画素値が正規化された画像データ）を補正画像データ
として出力する。即ち、本実施例では、最大画素値の逆数が第１補正率である。
最大値乗算部４１７は、第１補正率を用いて撮影情報（例えば、環境光レベル）を補正し、補正後の撮影情報を補正撮影情報として出力する。本実施例では、撮影情報の値と、撮影情報に基づいて決定される目標輝度基準値とが比例関係にあるものとする。そのため、最大値乗算部４１７は、第１補正率の逆数（即ち最大画素値）を撮影情報の値に乗算することにより、撮影情報を補正する。補正撮影情報は基準値決定部１０８に入力され、補正撮影情報に基づいて目標輝度基準値が決定される。
最大値除算部４１６では入力画像データが最大画素値で除算され、最大値乗算部４１７では撮影情報の値に最大画素値が乗算されるため、本処理による表示輝度の変化は生じない。
表示画像データ生成部４１８は、補正画像データに対し所定の画像処理を施し、所定の画像処理が施された後の画像データを表示画像データとして出力する。

以上述べたように、本実施例によれば、表示画像データとして、第１補正率で補正された画像データが生成される。そして、第１補正率の逆数で補正された目標輝度基準値を使用して目標発光比率の調整および目標輝度の決定が行われる。それにより、表示画像データの全ての画素値を表示部１１５で有効に使用することができ、適切な表示を行うことができる。換言すれば、表示画像データが表示部１１５で有効に使えない画素値を含むことによる画質の劣化を抑制することができる。

なお、本実施例では、第１補正率が最大画素値の逆数である場合の例を説明したが、第１補正率はこれに限らない。例えば、入力画像データの画素値の平均値の逆数が第１補正率として算出されてもよい。入力画像データのデータ輝度の分布に基づいて第１補正率が決定されてもよい。画素値の最大値を表示部１１５に入力可能な画素値の範囲内の値にすることができれば、第１補正率はどのような値であってもよい。例えば、第１補正率は、入力画像データを用いて決定される値でなくてもよい。第１補正率は、画素値の上限値の逆数であってもよい。

なお、本実施例では、第１補正率に基づいて撮影情報の値が補正される例を説明したが、これに限らない。例えば、撮影情報に基づいて決定された目標輝度基準値が補正されてもよい。また、表示装置は、撮影情報や目標輝度基準値を補正する不図示の第１補正部を有していてもよい。

＜実施例５＞
以下、本発明の実施例５に係る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。本実施例では、表示画像データに基づいて、黒浮きの低減度合いやダイナミックレンジの拡張度合いを制御することができる構成について説明する。

図１７は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る表示装置は、分離部１０１、画像処理部１０２、表示部１１５、基準値決定部１０８、バックライトモジュール部１０９、発光輝度制御部１１０、目標発光比率決定部５１１、目標輝度決定部１１２、伸長率決定部１１３、画像伸長部１１４、などを有する。
分離部１０１、画像処理部１０２、表示部１１５、基準値決定部１０８、バックライトモジュール部１０９、発光輝度制御部１１０、目標輝度決定部１１２、伸長率決定部１１３、及び、画像伸長部１１４の動作は、実施例１〜３と同じである。

目標発光比率決定部５１１は、画像処理部１０２から出力された表示画像データを、表示画像データの明るさに応じた第２補正率で補正して使用する。即ち、目標発光比率決定部５１１は、第２補正率で補正された画像データから取得された特徴量に応じて目標発光
比率を決定する。
また、基準値決定部１０８から出力された目標輝度基準値を、第２補正率の逆数で補正して出力する。それにより、第２補正率の逆数で補正された目標輝度基準値を用いて目標発光比率が調整され、当該目標輝度基準値を用いて目標輝度が決定される。

図１８は、目標発光比率決定部５１１の機能構成の一例を示すブロック図である。
目標発光比率決定部５１１は、特徴量取得部１２１、比率決定部１２２、調整発光比率決定部１２３、発光域拡張部１２４、合成調整率決定部１２５、合成調整部１２６、ＡＰＬ検出部５２７、ＡＰＬ乗算部５２８、ＡＰＬ除算部５２９などを有する。
特徴量取得部１２１、比率決定部１２２、調整発光比率決定部１２３、発光域拡張部１２４、合成調整率決定部１２５、及び、合成調整部１２６の動作は、実施例２と同じである。

ＡＰＬ検出部５２７は、表示画像データから、表示画像データの画素値の平均値を算出する。ＡＰＬ検出部５２７は、算出した平均値を表示画像データの取り得る画素値の最大値（即ち画素値の上限値）で正規化する。即ち、ＡＰＬ検出部５２７は、算出した平均値を表示画像データの取り得る画素値の最大値で除算する。そして、ＡＰＬ検出部５２７は、画素値の上限値で正規化された平均値をＡＰＬとして出力する。
ＡＰＬ除算部５２９は、表示画像データの各画素値をＡＰＬで除算し、除算結果を特徴量取得部１２１に出力する。即ち、本実施例では、ＡＰＬの逆数が第２補正率である。
ＡＰＬ乗算部５２８は、第２補正率の逆数で目標輝度基準値を補正し、補正後の目標輝度基準値を出力する。即ち、ＡＰＬ乗算部５２８は、目標輝度基準値にＡＰＬを乗算し、ＡＰＬが乗算された目標輝度基準値を出力する。補正後の目標輝度基準値（第２補正率の逆数で補正された目標輝度基準値）は、調整発光比率決定部１２３と目標輝度決定部１１２に入力される。そして、補正後の目標輝度基準値を用いて目標発光比率が調整される。具体的には、補正後の目標輝度基準値に応じて調整発光比率が決定される。また、補正後の目標輝度基準値を目標発光比率に乗算した値が、目標輝度として決定される。

以上述べたように、本実施例によれば、表示画像データの明るさに応じた第２補正率で表示画像データが補正され、第２補正率で補正された画像データを用いて目標発光比率が決定される。そして、第２補正率の逆数で補正された目標輝度基準値を使用して目標発光比率の調整と目標輝度の決定が行われる。それにより、表示画像データに基づいて、黒浮きの低減度合いやダイナミックレンジの拡張度合いを制御することができる。

なお、第２補正率はＡＰＬに限らない。例えば、表示画像データの画素値の平均値（画素値の上限値で除算する前の値）が第２補正率として使用されてもよい。表示画像データの画素値の中間値や最頻値が第２補正率として使用されてもよい。第２補正率は、表示画像データの明るさに応じた値であれば、どのような値であってもよい。

なお、本実施例では、第２補正率の逆数で目標輝度基準値が補正される例を説明したが、これに限らない。例えば、目標輝度基準値が第２補正率の逆数で補正された値となるように撮影情報が補正されてもよい。また、表示装置は、撮影情報や目標輝度基準値を補正する不図示の第２補正部を有していてもよい。

なお、本実施例は、実施例４を組み合わせることもできる。実施例５と実施例４を組み合わせた場合には、第１補正率と第２補正率で補正された画像データを用いて目標発光比率が決定され、第１補正率の逆数と第２補正率の逆数とで補正された目標輝度基準値を用いて目標発光比率の調整と発光輝度の決定が行われる。

＜実施例６＞
以下、本発明の実施例６に係る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。例えば、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０６５−１：２０１２（Ａｃａｄｅｍｙ Ｃｏｌｏｒ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ＡＣＥＳ）で規定されている画像形式では、輝度に比例する画像値（ＲＧＢ画像データの場合にはＲ値、Ｇ値、及び、Ｂ値）として、−６５５０４〜＋６５５０４の非常に広い範囲の画素値を扱うことができる。ここで、ＡＣＥＳで規定されている画像形式の画像データの画素値０．１８は、１８％グレーカードの明るさに相当し、画像データの画素値１は完全拡散反射面の明るさに相当する。このように、ＡＣＥＳで規定されている画像形式の画像データには、完全拡散反射面の明るさを超える画素値（以降、オーバーホワイト）を含めることができる。
本実施例では、入力画像データにオーバーホワイトの画素値が含まれる場合の処理について説明する。

本実施例に係る表示装置の全体構成は、実施例１（図１）と同じである。但し、本実施例では、画像処理部１０２と目標発光比率決定部１１１の構成が実施例１と異なる。本実施例における他の機能部（図１における画像処理部１０２と目標発光比率決定部１１１以外の機能部）は、実施例１と同じである。
本実施例の画像処理部１０２は、実施例１で説明した機能に加え、ＡＣＥＳの画像データを表示装置の特性に合わせた表示画像データに変換する機能を持つ。

ＡＣＥＳの画像データはダイナミックレンジが非常に高く、そのままでは表示装置で表示できないため、画素値を圧縮し表示装置に適したダイナミックレンジの画像データに変換する必要がある。ＡＣＥＳの画像データを表示装置用の画像データに変換するために、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＲＲＴ）、Ｏｕｔｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＯＤＴ）といった変換処理がある。このＲＲＴ及びＯＤＴは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて実現される。図１９に、本実施例の画像処理部の変換の一例を説明する図を示す。この例では、画像データ１が表示画像データ１９２に、画像データ８のとき表示画像データ２５５に変換される。

撮影した画像データは、画素値が１以下の画素を多く含んでおり、画素値が１より大きい（オーバーホワイト）画素をあまり含まない。そして、オーバーホワイトの画素は、画素値が大きいほど発生頻度が低い。そのため、画像データでは、取り得る画素値の範囲全体が扱われるのではなく、およそ０〜８の画素値の範囲が扱われることが多い。そこで、本実施例の画像処理部１０２は、画像データの画素値０〜８の範囲を表示画像データに変換するものとする。

図２０は、本実施例に係る目標発光比率決定部１１１の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る目標発光比率決定部１１１は、特徴量取得部１２１、オーバーホワイト検出部６３０、比率決定部１２２、オーバーホワイト用比率決定部６３１、調整発光比率決定部１２３、発光域拡張部６２４、合成調整率決定部１２５、合成調整部１２６などを有する。
特徴量取得部１２１、比率決定部１２２、調整発光比率決定部１２３、合成調整率決定部１２５、及び、合成調整部１２６の動作は、実施例１と同じである。

オーバーホワイト検出部６３０は、光源毎に、特徴量取得部１２１で取得された特徴量（分割領域における表示画像データの画素値の最大値）から、オーバーホワイトを検出する。そして、オーバーホワイト検出部６３０は、オーバーホワイト以下に制限した特徴量を比率決定部１２２に出力し、オーバーホワイト以下の特徴量０とした特徴量をオーバーホワイト用比率決定部６３１に出力する。本実施例では、画像処理部１０２において、画像データ１を１９２に変換しているので、１９２以上の特徴量をオーバーホワイトして検
出すれば良い。

オーバーホワイト用比率決定部６３１の動作は、比率決定部１２２と同じである。ただし、入力する特徴量はオーバーホワイトが検出された分割領域のみなので、オーバーホワイトに対応する目標発光比率が出力される。

本実施例の発光域拡張部６２４の基本的な動作は、実施例１の発光域拡張部１２４と同じである。発光域拡張部６２４は、光源毎に、比率決定部１２２から出力された目標発光比率と、オーバーホワイト用比率決定部６３１から出力された目標発光比率とのうち、大きい方の目標発光比率を選択する。そして、発光域拡張部６２４は、選択した目標発光比率と、調整発光比率決定部１２３から出力された目標輝度基準値とに基づく調整処理を行い、調整処理後の目標発光比率を出力する。

合成調整率決定部１２５は、実施例１で説明したように、光源毎の合成調整率を決定する。ただし、本実施例の合成調整率決定部１２５は、比率決定部１２２から出力された目標発光比率に基づいて光源毎の合成調整率を決定するので、オーバーホワイトの分割領域の影響がない。よって、合成調整部１２６において、オーバーホワイトの分割領域の影響を受けずに目標発光比率が調整される。

以上述べたように、本実施例によれば、オーバーホワイトを検出し、オーバーホワイトが表示可能なように目標発光比率が決定される。一方、合成調整率は、オーバーホワイトを含まずに決定されるので、目標発光比率の調整はオーバーホワイトの影響を受けず、オーバーホワイトの明るさによって、画面全体の黒浮が変化する事はない。よって、オーバーホワイトでは可能な限り必要な明るさで表示でき、かつ、画面全体の黒浮は安定して表示できる。

＜実施例７＞
以下、本発明の実施例７に係る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。本実施例では、光源の状態に応じて、当該光源の発光輝度の上限値を決定する例を説明する。本実施例によれば、光源の温度や光源の経時変化によって光源の発光効率や発光特性が変化した場合にも、発光域拡張処理（輝度不足光源を検出し、目標輝度を調整する処理）を好適に実行することが可能となる。

図２１は、実施例７に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る表示装置は、分離部１０１、画像処理部１０２、表示部１１５、基準値決定部７０８、バックライトモジュール部１０９、発光輝度制御部１１０、目標発光比率決定部７１１、目標輝度決定部１１２、伸長率決定部１１３、画像伸長部１１４、などを有する。
分離部１０１、画像処理部１０２、表示部１１５、バックライトモジュール部１０９、発光輝度制御部１１０、伸長率決定部１１３、目標輝度決定部１１２、及び、画像伸長部１１４の動作は、実施例１〜３と同じである。

基準値決定部７０８は、実施例１と同様に、目標輝度基準値を決定する。そして、基準値決定部７０８は、決定した目標輝度基準値を目標輝度決定部１１２に出力する。
また、基準値決定部７０８は、発光輝度の上限値（最大輝度値）を目標輝度基準値で除算した値を、最大輝度比率として決定する。そして、基準値決定部７０８は、最大輝度比率を目標発光比率決定部７１１に出力する。ここで、最大輝度値は、発光輝度制御部１１０が制御信号の最大値で光源を駆動したときの光源の発光輝度である。光源の発光効率や発光特性は、光源の温度や光源の累積駆動時間などの使用条件に依存して変化する。そのため、最大輝度値は、光源の使用条件に依存する。基準値決定部７０８は、例えば、使用
条件と最大輝度値の対応関係を表す所定のデータ（テーブル等）から、現在の使用条件に対応する最大輝度値を取得する（上限決定処理）。光源の累積駆動時間は、光源の駆動時間を計測する計測装置（タイマー等）を用いて取得することができる。光源の温度は、光源の温度を測定する測定装置（温度センサ等）を用いて取得することができる。
なお、最大輝度値の取得方法は上記方法に限らない。例えば、光源の発光輝度を測定する測定装置（輝度センサ等）を用いて、最大輝度値が取得されてもよい。

図２２は、目標発光比率決定部７１１の機能構成の一例を示すブロック図である。図２３（ａ）〜２３（ｉ）は、目標発光比率決定部７１１の動作の一例を説明する図である。
目標発光比率決定部７１１は、特徴量取得部１２１、比率決定部１２２、合成輝度比率決定部７２５、輝度不足検出部７２８、発光域拡張部７２４、などを有する。
特徴量取得部１２１、及び、比率決定部１２２の動作は、実施例１と同じである。

合成輝度比率決定部７２５は、合成調整率決定部１２５と同様に、比率決定部１２２で決定された目標発光比率と、予め保存しておいた光源の輝度分布データと、を用いて、各光源の合成輝度比率を決定する。そして、合成輝度比率決定部７２５は、各光源の合成輝度比率を出力する。なお、実施例１では、輝度のピーク値が１となるように正規化された輝度分布データを使用したが、本実施例では、全ての光源の目標発光比率を１としたときに各光源の合成輝度比率が１となるように正規化された輝度分布データを使用する。図２３（ａ）は、１つの分割領域（１つの分割領域の光源）に対応する輝度分布データの一例を示す。図２３（ａ）において、中心の分割領域が、輝度分布データに対応する分割領域である。図２３（ａ）に示すように、１つの分割領域に対応する輝度分布データが表す輝度（複数の分割領域の輝度）の合計値は、およそ１となる。輝度分布データが表す輝度のピーク値は１よりも小さい。図２３（ａ）では、輝度分布データが表す輝度のピーク値は０．３１である。

輝度不足検出部７２８は、比率決定部１２２から出力された目標発光比率、合成輝度比率決定部７２５から出力された合成輝度比率、及び、基準値決定部７０８から出力された最大輝度比率、に基づいて、不足輝度比率を決定する。以後、比率決定部１２２から出力された目標発光比率を、“第１目標発光比率”と記載する。不足輝度比率は、第１目標発光比率に従って光源の発光輝度を制御した場合に発光輝度が上限値に制限されることによる、発光輝度の不足量を意味する。図２３（ｂ）は、各分割領域の第１目標発光比率の一例を示す。図２３（ｃ）は、各分割領域の合成輝度比率の一例を示す。

輝度不足検出部７２８の処理の具体例について説明する。
まず、輝度不足検出部７２８は、合成輝度比率が第１目標発光比率よりも小さい分割領域を検出する。そして、輝度不足検出部７２８は、検出した分割領域について、合成輝度比率と第１目標発光比率の差分を輝度比率差分として算出する。また、輝度不足検出部７２８は、合成輝度比率が第１目標発光比率以上である分割領域の輝度比率差分として、０を設定する。図２３（ｄ）は、各分割領域の輝度比率差分の一例を示す。

次に、輝度不足検出部７２８は、輝度比率差分を輝度分布データのピーク値で除算することにより、輝度比率補正値を算出する。輝度比率補正値は、第１目標発光比率の変化量を合成輝度比率の変化量に変換（換算）した値である。図２３（ｅ）は、各分割領域の輝度比率補正値の一例を示す。

そして、輝度不足検出部７２８は、輝度比率補正値を第１目標発光比率に加算することにより、第２目標発光比率を算出する。図２３（ｆ）は、各分割領域の第２目標発光比率の一例を示す。

次に、輝度不足検出部７２８は、第２目標発光比率が最大輝度比率よりも大きい分割領域を、輝度不足光源に対応する分割領域として検出する。そして、輝度不足検出部７２８は、検出した分割領域について、第２目標発光比率と最大輝度比率の差分を不足輝度比率として算出する。また、輝度不足検出部７２８は、第２目標発光比率が最大輝度比率以下である分割領域の不足輝度比率として、０を設定する。図２３（ｇ）は、各分割領域の不足輝度比率の一例を示す。ここでは、図２３（ｆ）の３行３列目の分割領域に対応する光源の最大輝度比率が、第２目標発光比率（３．１０）よりも小さい２．５であったとする。そして、図２３（ｆ）の３行４列目の分割領域に対応する光源の最大輝度比率が、第２目標発光比率（２．０５）以上の値であったとする。そのため、図２３（ｇ）では、３行３列目の分割領域の不足輝度比率として０．６０が設定されており、他の分割領域の不足輝度比率として０が設定されている。

そして、輝度不足検出部７２８は、各分割領域の輝度比率補正値と不足輝度比率を出力する。

発光域拡張部７２４は、比率決定部１２２から出力された第１目標発光比率、及び、輝度不足検出部７２８から出力された輝度比率補正値と不足輝度比率、に基づいて、各分割領域（各光源）の第３目標発光比率を決定する。具体的には、輝度不足光源に対応する分割領域（輝度不足領域）の第１目標発光比率が、最大輝度比率と同じ値に補正される。そして、第１目標発光比率、輝度比率補正値、及び、不足輝度比率、に基づいて、輝度不足領域の周囲に位置する８つの分割領域の第１目標発光比率が補正される。それにより、各分割領域の第３目標発光比率が決定される。そして、発光域拡張部７２４は、各光源の第３目標発光比率を出力する。本実施例では、第３目標発光比率が、最終的な目標発光比率として使用される。

発光域拡張部７２４の処理の具体例について説明する。
まず、発光域拡張部７２４は、輝度分布データに基づいて、輝度不足領域の不足輝度比率を、輝度不足領域の周囲に位置する８つの分割領域に分配する。換言すれば、輝度分布データに基づいて、輝度不足領域の不足輝度比率の成分が、輝度不足領域の周囲に位置する８つの分割領域に、拡張発光比率として割り当てられる。図２３（ａ）に示す輝度分布データを用いた場合、１つの分割領域（注目分割領域）の目標輝度比率を１とし、その他の分割領域の目標輝度比率を０としたときに、注目分割領域の合成輝度比率は０．３１となる。また、注目分割領域の周囲に位置する８つの分割領域の目標輝度比率を１とし、その他の分割領域の目標輝度比率を０としたときに、注目分割領域の合成輝度比率は０．４４となる。したがって、輝度不足領域の周囲に位置する分割領域に割り当てる拡張発光比率は、当該輝度不足領域の不足輝度比率に０．３１／０．４４を乗算することにより算出できる。なお、１つの分割領域に対して、複数の輝度不足領域の複数の不足輝度比率から複数の拡張発光比率が算出された場合には、当該分割領域に対して複数の拡張発光比率の最大値を割り当てればよい。また、発光域拡張部７２４は、輝度不足領域の周囲に位置する分割領域以外の分割領域の拡張発光比率として０を割り当てる。図２３（ｈ）は、各分割領域の拡張発光比率の一例を示す。

次に、発光域拡張部７２４は、輝度不足領域の周囲に位置する分割領域について、拡張発光比率と輝度比率補正値との大きい方を第１目標発光比率に加算することにより、第３目標発光比率を算出する。換言すれば、輝度不足領域の周囲に位置する分割領域の第３目標発光比率として、拡張発光比率と輝度比率補正値との大きい方を第１目標発光比率に加算した値が設定される。また、発光域拡張部７２４は、輝度不足領域の第３目標発光比率として、最大輝度比率と同じ値を設定する。そして、発光域拡張部７２４は、残りの分割領域の第３目標発光比率として、第１目標発光比率と同じ値を設定する。図２３（ｉ）は、各分割領域の第３目標発光比率の一例を示す。

図２３（ｉ）では、３行３列目の分割領域は輝度不足領域であるため、３行３列目の分割領域の第３目標発光比率として、最大輝度比率と同じ値（２.５）が設定されている。
また、３行３列目の分割領域の周囲に位置する８つの分割領域のうち、３行４列目の分割領域では、図２３（ｈ）に示す拡張発光比率（０．４２）が、図２３（ｅ）に示す輝度比率補正値（１．３２）よりも小さい。そのため、図２３（ｉ）では、３行４列目の分割領域の第３目標発光比率として、図２３（ｂ）に示す第１目標発光比率（０.７）に輝度
比率補正値（１．３２）を加算した値（２．０５）が設定されている。
また、３行３列目の分割領域の周囲に位置する８つの分割領域のうち、３行４列目の分割領域以外の７つの分割領域では、拡張発光比率（０．４２）が、輝度比率補正値（０）よりも大きい。そのため、図２３（ｉ）では、上記７つの分割領域の第３目標発光比率として、第１目標発光比率（０）に拡張発光比率（０．４２）を加算した値（０．４２）が設定されている。
そして、図２３（ｉ）では、残りの分割領域の第３目標発光比率として、第１目標発光比率と同じ値（０）が設定されている。

なお、算出した第３目標発光比率が最大輝度比率を超える場合には、第３目標発光比率の値を最大輝度比率と同じ値に制限してもよいし、各分割領域の第３目標発光比率が最大輝度比率以下になるように、上述した処理が繰り返し実行されてもよい。例えば、合成輝度比率決定部７２５の処理、輝度不足検出部７２８の処理、及び、発光域拡張部７２４の処理の合計３つの処理が繰り返し実行されてもよい。輝度不足検出部７２８の処理と発光域拡張部７２４の処理の合計２つの処理が繰り返し実行されてもよい。

以上のように、本実施例によれば、光源の温度と累積駆動時間の少なくとも一方に応じて、当該光源の発光輝度の上限値が決定される。それにより、光源の温度や光源の経時変化によって光源の発光効率や発光特性が変化した場合にも、発光域拡張処理を好適に実行することが可能となる。

＜その他の実施例＞
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。

１００ 表示装置
１０２ 画像処理部
１０９ バックライトモジュール部
１１０ 発光輝度制御部
１１１ 目標発光比率決定部
１１２ 目標輝度決定部
１１５ 表示部

Claims (16)

1. 個別に発光輝度を制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
   表示画像データに基づいて前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
   前記光源毎に、その光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じて、発光輝度の上限値に対する当該光源の目標輝度の割合である目標発光比率を決定し、前記光源毎に、目標輝度の基準値である目標輝度基準値に目標発光比率を乗算することにより目標輝度を決定する決定手段と、
   各光源の発光輝度を目標輝度に制御する制御手段と、
   を有し、
   前記決定手段は、前記複数の光源の中に、対応する領域における表示画像データの明るさに応じた目標輝度が発光輝度の上限値を超える輝度不足光源が存在する場合に、当該輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度を、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値よりも高い値に調整する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記決定手段は、前記輝度不足光源の周辺の光源の目標発光比率を高める
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 入力画像データから表示画像データを生成する生成手段と、
   前記入力画像データの撮影時の撮影条件に関する撮影情報を取得し、前記撮影情報に基づいて目標輝度基準値を決定する基準値決定手段と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記撮影情報は、前記入力画像データの撮影時の環境光レベル、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り値、及び、撮影モードの少なくとも１つを示す情報を含み、
   前記基準値決定手段は、前記入力画像データの撮影時の環境光レベル、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り値、及び、撮影モードの少なくとも１つに応じて目標輝度基準値を決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記撮影情報は、前記入力画像データの撮影時の環境光レベルを示す情報を含み、
   前記基準値決定手段は、前記入力画像データの撮影時の環境光レベルが高いときに、当該環境光レベルが低いときに比べて目標輝度基準値が高くなるように、目標輝度基準値を決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
6. 前記決定手段は、前記周辺の光源の目標発光比率を、目標輝度基準値に応じた値に調整する
   ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記決定手段は、前記周辺の光源のうち、対応する領域における表示画像データの明るさに応じた目標発光比率が目標輝度基準値に応じた値よりも低い光源の目標発光比率を、当該目標輝度基準値に応じた値に調整する
   ことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 画素値の最大値を前記表示手段に入力可能な画素値の範囲内の値にする第１補正率で画像データを補正する画像処理を含む１種類以上の画像処理を入力画像データに施すことによって、表示画像データを生成する生成手段と、
   目標輝度基準値を前記第１補正率の逆数で補正する第１補正手段と、
   を有し、
   前記決定手段は、前記第１補正率の逆数で補正された目標輝度基準値を使用する
   ことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記決定手段は、前記表示画像データを、前記表示画像データの明るさに応じた第２補正率で補正して使用し、
   前記表示装置は、目標輝度基準値を前記第２補正率の逆数で補正する第２補正手段を有し、
   前記決定手段は、前記第２補正率の逆数で補正された目標輝度基準値を使用する
   ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記輝度不足光源の周辺の光源は、当該輝度不足光源に対して水平方向、垂直方向、または、斜め方向に隣接する光源を含む
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 前記表示画像データによって表される画像の領域のうち画素値が閾値以上の画素からなる領域のサイズを判断する判断手段をさらに有し、
    前記決定手段は、前記判断手段で判断されたサイズが小さいときに、サイズが大きい場合に比べて、輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度が、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値に近くなるように、当該周辺の光源の目標輝度を調整する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 前記光源に対応する領域毎に、その領域のうち、前記表示画像データの画素値が閾値以上の画素からなる領域のサイズを判断する判断手段をさらに有し、
    前記決定手段は、前記判断手段で判断されたサイズが小さい領域では、サイズが大きい領域に比べて、輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度が、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値に近くなるように、当該周辺の光源の目標輝度を調整する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
13. 前記輝度不足光源の発光輝度は、発光輝度の上限値以下の値に制限されるものであり、
    前記表示装置は、前記表示画像データを前記表示手段に入力する際に、前記表示画像データに対して、前記輝度不足光源の発光輝度が発光輝度の上限値以下の値に制限されることによる表示輝度の変化を補償する補償処理を施す補償手段を有する
    ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の表示装置。
14. 前記光源の温度と累積駆動時間の少なくとも一方に応じて、当該光源の発光輝度の上限値を決定する上限決定手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の表示装置。
15. 個別に発光輝度を制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
    表示画像データに基づいて前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
    を有する表示装置の制御方法であって、
    前記光源毎に、その光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じて、発光輝度の上限値に対する当該光源の目標輝度の割合である目標発光比率を決定し、前記光源毎に、目標輝度の基準値である目標輝度基準値に目標発光比率を乗算することにより目標輝度を決定する決定ステップと、
    各光源の発光輝度を目標輝度に制御する制御ステップと、
    を有し、
    前記決定ステップでは、前記複数の光源の中に、対応する領域における表示画像データの明るさに応じた目標輝度が発光輝度の上限値を超える輝度不足光源が存在する場合に、当該輝度不足光源の周辺の光源の目標輝度を、当該周辺の光源に対応する領域における表示画像データの明るさに応じた値よりも高い値に調整する
    ことを特徴とする表示装置の制御方法。
16. 請求項１５に記載の表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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