JP2016157098A5

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Publication number: JP2016157098A5
Application number: JP2015135997A
Authority: JP
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2035-07-07

Description

本発明の第１の態様は、
入力画像に基づいて光の透過率を制御して画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
各発光手段に対応する前記入力画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御手段と、
を備え、
前記入力画像の黒領域が表示される前記表示手段の領域に照射される光の輝度が所定の輝度以下である場合に、前記輝度が前記所定の輝度よりも高い場合よりも、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率が高くなるように、前記表示手段の透過率が制御される
ことを特徴とする画像表示装置である。
本発明の第２の態様は、
表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
各発光手段に対応する画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御手段と、
入力画像の第１階調値よりも小さい階調値を増加させて、第１補正画像を生成する第１補正手段と、
前記第１補正画像の画素の階調値を、当該画素に対応する前記表示手段に照射される光の輝度に応じて補正し、第２階調値よりも小さい補正後の階調値を低減して、第２補正画像を生成する第２補正手段と、
前記第２補正画像に基づいて、前記複数の発光手段から照射された光を透過して画像を表示する前記表示手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置である。

本発明の第３の態様は、
光を透過して画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
各発光手段に対応する入力画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御ステップと、
前記入力画像に基づいて前記表示手段の透過率を制御する透過率制御ステップと、
を有し、
前記入力画像の黒領域が表示される前記表示手段の領域に照射される光の輝度が所定の輝度以下である場合に、前記透過率制御ステップでは、前記輝度が前記所定の輝度よりも高い場合よりも、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率が高くなるように、前記表示手段の透過率が制御される
ことを特徴とする制御方法である。
本発明の第４の態様は、
光を透過して画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
各発光手段に対応する画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御ステップと、
入力画像の第１階調値よりも小さい階調値を増加させて、第１補正画像を生成する第１補正ステップと、
前記第１補正画像の画素の階調値を、当該画素に対応する前記表示手段に照射される光の輝度に応じて補正し、第２階調値よりも小さい補正後の階調値を低減して、第２補正画像を生成する第２補正ステップと、
前記第２補正画像に基づいて前記表示手段の透過率を制御する透過率制御ステップと、を有することを特徴とする制御方法である。

本発明の第５の態様は、上述した画像表示装置の制御方法の各工程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。

黒表示ムラ補正値決定部１０１は、設定されている黒表示ムラ閾値ｏｆｓと目標コントラスト（コントラストの目標値）から、下限発光輝度及び上限伸長率ｇａｉｎ＿ｍａｘを取得する。そして、黒表示ムラ補正値決定部１０１は、黒表示ムラ閾値ｏｆｓと取得した上限伸長率ｇａｉｎ＿ｍａｘとを用いて、黒表示ムラ補正値ｍｕｒａを算出する。例えば、黒表示ムラ閾値が３２、上限伸長率ｇａｉｎ＿ｍａｘが１６である場合には、黒表示ムラ補正値ｍｕｒａとして、２（＝３２／１６）が算出される。そして、黒表示ムラ補正値決定部１０１は、決定した黒表示ムラ補正値を、黒表示ムラ補正処理部１０２とＢＬ輝度カーブ決定部１０４へ出力する。

黒表示ムラ閾値ｏｆｓ、目標コントラスト（コントラストの目標値）、下限発光輝度、及び、上限伸長率ｇａｉｎ＿ｍａｘの関係について説明する。
黒表示ムラ閾値ｏｆｓが入力画像データの階調値０に加算されると、黒の時の液晶の透過率が増す。本実施例では、最も液晶の透過率が高い時の透過率を１０％とする。そして、液晶パネルのコントラストは１０００：１なので、黒の時の最も透過率が低い時で透過率は０．０１％となる。液晶の透過率が階調値に対し比例の関係にある時、階調値＝黒表示ムラ閾値ｏｆｓ＝３２の時の液晶の透過率は０．０８％になり、黒の時の輝度が８倍悪化する。そのため、下限発光輝度は１／８倍に低減される。加えて目標コントラストが２０００：１なので、黒表示ムラの補正をしない時でも下限発光輝度を半分に低減する。そのため、本実施例では、黒表示ムラ閾値が３２の時に、下限発光輝度は１／８×１／２＝１／１６倍に低減され、上限伸長率ｇａｉｎ＿ｍａｘはその逆数の１６倍に高められる。このように、黒表示ムラ補正値決定部１０１は、黒表示ムラ閾値ｏｆｓと目標コントラストの設定から、下限発光輝度、上限伸長率ｇａｉｎ＿ｍａｘ、及び、黒表示ムラ補正値ｍｕｒａを決定する。

まず、各分割領域における入力画像データの最大階調値が、特徴量として取得される。図１０の入力画像データの階調値と画素位置との位置関係を図１５に示す。図１５に示すように、矩形領域における入力画像データの階調値は４０９５であり、矩形領域以外の領域における入力画像データの階調値は０である。各分割領域における入力画像データの最大階調値の分布は、図１５に示す階調値の分布と同じ分布となる。

図２８は、オフセット減算ＬＵＴの一例を示す図である。図２８のＲ軸は第２補正画像データのＲ値を示し、Ｇ軸は第２補正画像データのＧ値を示し、Ｂ軸は第２補正画像データのＢ値を示す。図２８に示すように、オフセット減算ＬＵＴの格子点では、上記４つのＲ値として、０、ＯＦＳＡ（黒表示ムラ補正値）、ＯＦＳ（黒表示ムラ閾値）、及び、２５５が使用されている。Ｇ値とＢ値についても同様に、０、ＯＦＳＡ、ＯＦＳ、及び、２５５が使用されている。図２８では、黒色のＲＧＢ値（０，０，０）に対応する格子点（第１格子点）が黒丸で示されている。Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値のそれぞれが０かＯＦＳＡである７つの格子点（第２格子点）が白丸で示されている。Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値のいずれかがＯＦＳであり、且つ、残りの階調値が０、ＯＦＳＡ、または、ＯＦＳである１９個の格子点（第３格子点）が白四角で示されている。そして、Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値のいずれかが２５５である３７個の格子点（第４格子点）が小さい白丸で示されている。第２格子点には、出力値として黒表示ムラ補正値ＯＦＳＡが割り当てられ、それ以外の格子点には、出力値として０が割り当てられる。

制御部５０１は、目標コントラスト等に基づいて、画像処理のパラメータとして、黒表示ムラ補正値ＯＦＳＡ、及び、オフセットガンマ調整テーブルを生成する。そして、制御部５０１は、黒表示ムラ補正値ＯＦＳＡを、オフセット加算部３０２、オフセット減算部３１０、及び、ＢＬ目標輝度カーブ決定部５０５に設定する。制御部５０１は、ガンマ調整テーブルをガンマ調整部３１１に設定する。また、制御部５０１は、ユーザＩ／Ｆ部５０２から、ユーザが入力した表示輝度の情報（表示輝度の値）を取得し、表示輝度−ＢＬ輝度関係保存部５０３とＢＬ輝度下限発光率決定部５０４に対して、ユーザに入力された表示輝度を設定する。

そして、ＯＦＳとＯＦＳＡとｇａｉｎ＿ｍａｘの関係は、式１で表わされる（式１のｍｕｒａがＯＦＳＡ、ｏｆｓがＯＦＳに対応する）。従って、黒表示時に液晶パネル３０８に入力する階調値として黒表示ムラ閾値ＯＦＳが使用されるように黒表示ムラ補正値ＯＦＳＡを決定する時、以下の式１３を用いて黒表示ムラ補正値ＯＦＳＡを算出できる。制御部５０１は、こうして算出したＯＦＳＡの値を、オフセット加算部３０２、オフセット減算部３１０、及び、ＢＬ目標輝度カーブ決定部５０５に設定する。
ＯＦＳＡ＝ＯＦＳ／ｇａｉｎ＿ｍａｘ
＝ＯＦＳ×ＬＢｍｉｎ／ＬＳｍａｘ・・・（式１３）

Claims

入力画像に基づいて光の透過率を制御して画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
各発光手段に対応する前記入力画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御手段と、
を備え、
前記入力画像の黒領域が表示される前記表示手段の領域に照射される光の輝度が所定の輝度以下である場合に、前記輝度が前記所定の輝度よりも高い場合よりも、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率が高くなるように、前記表示手段の透過率が制御される
ことを特徴とする画像表示装置。
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記黒領域に対応する前記表示手段の領域に照射される光の輝度が前記所定の輝度よりも高い場合に、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率は、所定の透過率よりも低い透過率に制御される。
請求項１または２に記載の画像表示装置であって、
前記表示手段の透過率は、前記入力画像の階調値に基づいて制御され、
前記黒領域に対応する前記表示手段の領域に照射される光の輝度が前記所定の輝度よりも高い場合に、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率が、所定の階調値に基づいて制御される。
請求項１から３のいずれか１項に記載の画像表示装置は更に、
前記入力画像の第１階調値よりも小さい階調値を増加させて、第１補正画像を生成する第１補正手段と、
前記第１補正画像の画素の階調値を、当該画素に対応する前記表示手段の領域に照射される光の輝度に応じて補正し、第２階調値よりも小さい補正後の階調値を低減して、第２補正画像を生成する第２補正手段と、
を備え、
前記第２補正画像に基づいて、前記表示手段の透過率が制御される。
請求項４に記載の画像表示装置であって、
前記第２補正手段は、前記第２階調値よりも小さい前記補正後の階調値を黒色を示す階調値に変換して、前記第２補正画像を生成する。
請求項５に記載の画像表示装置であって、
前記発光制御手段は、各発光手段に対応する前記第１補正画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御し、
前記第２補正手段は、各発光手段の発光輝度に応じて、前記第１補正画像の階調値を補正する。
請求項４から６のいずれか１項に記載の画像表示装置は更に、
各発光手段の発光輝度を用いて、前記表示手段に照射される光の輝度の分布を推測する推測手段を備え、
前記第２補正手段は、前記推測手段により推測された輝度が低いほど大きい階調値に前記第１補正画像の階調値を補正する。
請求項１から７のいずれか１項に記載の画像表示装置は更に、
前記画像表示装置が表示可能な表示輝度の最大値を設定する輝度設定手段を備え、
前記表示輝度の最大値が高いほど、前記発光制御手段が制御可能な発光輝度の最大値に対する前記発光制御手段が制御可能な発光輝度の最小値の比が小さい。
請求項１から７のいずれか１項に記載の画像表示装置であって、
前記入力画像の第１階調値が大きいほど、前記発光制御手段が制御可能な発光輝度の最大値に対する前記発光制御手段が制御可能な発光輝度の最小値の比が小さい。
表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
各発光手段に対応する画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御手段と、
入力画像の第１階調値よりも小さい階調値を増加させて、第１補正画像を生成する第１補正手段と、
前記第１補正画像の画素の階調値を、当該画素に対応する前記表示手段に照射される光の輝度に応じて補正し、第２階調値よりも小さい補正後の階調値を低減して、第２補正画像を生成する第２補正手段と、
前記第２補正画像に基づいて、前記複数の発光手段から照射された光を透過して画像を表示する前記表示手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
光を透過して画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
各発光手段に対応する入力画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御ステップと、
前記入力画像に基づいて前記表示手段の透過率を制御する透過率制御ステップと、
を有し、
前記入力画像の黒領域が表示される前記表示手段の領域に照射される光の輝度が所定の輝度以下である場合に、前記透過率制御ステップでは、前記輝度が前記所定の輝度よりも高い場合よりも、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率が高くなるように、前記表示手段の透過率が制御される
ことを特徴とする制御方法。
請求項１１に記載の制御方法であって、
前記黒領域に対応する前記表示手段の領域に照射される光の輝度が前記所定の輝度よりも高い場合に、前記透過率制御ステップでは、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率が、所定の透過率よりも低い透過率に制御される。
請求項１１または１２に記載の制御方法であって、
前記透過率制御ステップでは、
前記表示手段の透過率が、前記入力画像の階調値に基づいて制御され、
前記黒領域に対応する前記表示手段の領域に照射される光の輝度が前記所定の輝度よりも高い場合に、当該黒領域に対応する前記表示手段の領域の透過率が、所定の階調値に基づいて制御される。
請求項１１から１３のいずれか１項に記載の制御方法は更に、
前記入力画像の第１階調値よりも小さい階調値を増加させて、第１補正画像を生成する第１補正ステップと、
前記第１補正画像の画素の階調値を、当該画素に対応する前記表示手段の領域に照射される光の輝度に応じて補正し、第２階調値よりも小さい補正後の階調値を低減して、第２補正画像を生成する第２補正ステップと、
を有し、
前記透過率制御ステップでは、前記第２補正画像に基づいて、前記表示手段の透過率が制御される。
請求項１４に記載の制御方法であって、
前記第２補正ステップでは、前記第２階調値よりも小さい前記補正後の階調値が黒色を示す階調値に変換されて、前記第２補正画像が生成される。
請求項１５に記載の制御方法であって、
前記発光制御ステップでは、各発光手段に対応する前記第１補正画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度が個別に制御され、
前記第２補正ステップでは、各発光手段の発光輝度に応じて、前記第１補正画像の階調値が補正される。
請求項１４から１６のいずれか１項に記載の制御方法は更に、
各発光手段の発光輝度を用いて、前記表示手段に照射される光の輝度の分布を推測する推測ステップを有し、
前記第２補正ステップでは、前記推測ステップにおいて推測された輝度が低いほど大きい階調値に前記第１補正画像の階調値が補正される。
請求項１１から１７のいずれか１項に記載の制御方法は更に、
前記画像表示装置が表示可能な表示輝度の最大値を設定する輝度設定ステップを有し、
前記表示輝度の最大値が高いほど、前記発光制御ステップにおいて制御可能な発光輝度の最大値に対する前記発光制御ステップにおいて制御可能な発光輝度の最小値の比が小さい。
請求項１１から１７のいずれか１項に記載の制御方法であって、
前記入力画像の第１階調値が大きいほど、前記発光制御ステップにおいて制御可能な発光輝度の最大値に対する前記発光制御ステップにおいて制御可能な発光輝度の最小値の比が小さい。
光を透過して画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に光を照射する複数の発光手段と、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
各発光手段に対応する画像の各部分の明るさに基づいて、各発光手段の発光輝度を個別に制御する発光制御ステップと、
入力画像の第１階調値よりも小さい階調値を増加させて、第１補正画像を生成する第１補正ステップと、
前記第１補正画像の画素の階調値を、当該画素に対応する前記表示手段に照射される光の輝度に応じて補正し、第２階調値よりも小さい補正後の階調値を低減して、第２補正画像を生成する第２補正ステップと、
前記第２補正画像に基づいて前記表示手段の透過率を制御する透過率制御ステップと、を有することを特徴とする制御方法。