JP2016170221A - 表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルの２重構造とバックライトのエリア制御で構成された表示装置において、液晶パネルのムラの改善と、バックライトのエリア制御による高コントラスト化を両立させる。
【解決手段】光の透過率を制御可能な第１パネルと、第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、第２パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき各制御エリアの制御値を算出する算出手段と、画像データに基づき第１パネルの透過率を制御する第１制御手段と、各制御エリアの制御値と、第２パネルへ入射した光が第２パネル及び第１パネルを透過して第１パネルから出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報であるムラ情報と、に基づき、第２パネルの透過率を制御する第２制御手段と、を備える表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及びその制御方法に関するものである。

従来、液晶が１枚で構成された透過型の液晶表示装置では、バックライト光が漏れることで、コントラストが低減してしまう課題があった。
コントラストの向上を図る１つの方法として、従来の液晶（以降、１次液晶と称する）とバックライトの間にさらに液晶（以降、２次液晶と称する）を挟んだ２重構成にする技術があった。これにより、２枚の表示階調数の積に等しい階調数を表現できるため、コントラストを改善することが可能となった（特許文献１）。
コントラストの向上を図る別の方法として、画面を複数のバックライト制御エリアに分割し、画像データの特徴量に基づいてバックライトの輝度と液晶の透過率を制御する技術があった。これにより、エリア毎にバックライト光を制御することで黒浮きを抑制し、コントラストを改善することが可能となった（特許文献２）。
液晶の透過率を制御する理由を以下に説明する。バックライトの点灯状態をエリア毎に制御すると、バックライトの輝度分布が発生する。画像の輝度を忠実に再現することが求められる表示装置においては、出力輝度がバックライトの輝度分布の影響をうけるため、バックライトの輝度分布は画像の輝度再現性に影響する。このため、輝度分布を平滑化処理する必要があった。特許文献２では、これに鑑みて輝度分布の平滑化処理を液晶の透過率に加味して制御していた。

さらに、前述したバックライトの輝度分布だけではなく、液晶パネルにムラがあると、出力輝度の均一性が損なわれるために表示品位が低下する課題があった。液晶パネルのムラは、一般に液晶分子の厚さなどが原因で発生することが多く、液晶パネル毎にムラの特性が異なっていた。１枚の液晶パネルとバックライトで構成された表示装置における、液晶パネルのムラ補正処理の一つとして、出力輝度が最も暗い画素に合わせて補正処理をする方法があった。しかしながら、液晶パネルが複数枚重ね合わされた構造の表示装置では、液晶パネル毎に独立でムラ補正処理をすると、液晶パネル透過後の出力輝度は、重ね合わせた液晶パネルの毎数分輝度低下する。画像の輝度を忠実に再現することが求められる表示装置においては、輝度低下分をバックライト制御値の上昇で補正する必要があった。そこで、複数の液晶パネルを重ねた表示装置において、出力輝度の均一性を維持する１つの方法として、最表面以外に白黒パネルを配置し、白黒パネルに対して輝度ムラを補正する技術があった（特許文献３）。

特開平５−８８１９７号公報 特開２００２−９９２５０号公報 特開２００８−１２２５３６号公報

しかしながら、特許文献３ではバックライトが全エリア点灯している状態での技術であるため、バックライトのエリア制御による高コントラスト化ができなかった。本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、液晶パネルの２重構造とバックライトのエリア制御で構成された表示装置において、液晶パネルのムラの改善と、バックライトのエリア制御による高コントラスト化を両立させる技術を提供することを目的とする。

本発明は、光の透過率を制御可能な第１パネルと、
前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
前記第２パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
前記各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を算出する算出手段と、
前記画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１制御手段と、
前記各制御エリアの制御値と、前記第２パネルへ入射した光が前記第２パネル及び前記第１パネルを透過して前記第１パネルから出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報であるムラ情報と、に基づき、前記第２パネルの透過率を制御する第２制御手段と、を備える表示装置である

本発明は、光の透過率を制御可能な第１パネルと、
前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
前記第２パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
を備えた表示装置の制御方法であって、
前記各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を算出する算出工程と、
前記画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１制御工程と、
前記各制御エリアの制御値と、前記第２パネルへ入射した光が前記第２パネル及び前記第１パネルを透過して前記第１パネルから出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報であるムラ情報と、に基づき、前記第２パネルの透過率を制御する第２制御工程と、を有する表示装置の制御方法である。

本発明によれば、液晶パネルの２重構造とバックライトのエリア制御で構成された表示装置において、液晶パネルのムラの改善と、バックライトのエリア制御による高コントラスト化を両立できる。

実施例１の表示装置の機能ブロック図 実施例１の表示装置の構成を示す図 実施例１及び２の画像データ、分割エリア、最大画素値分布を示す図 実施例１及び２の線分ＡＢにおける入力画像データの画素値分布を示す図 実施例１のバックライト制御値算出方法を示すためのフロー図 実施例１のバックライト制御値、輝度分布、平滑化ゲインを示す図 実施例１のバックライト輝度平滑化ゲイン算出方法を示すためのフロー図 実施例１のバックライト制御値調整方法を示すためのフロー図 実施例１において、表示装置の出力輝度取得方法について説明するための図 実施例１の線分ＡＢの出力輝度、合成ムラ補正ゲインを示す図 実施例１の線分ＡＢの２次液晶開口率、２次液晶透過後輝度分布を示す図 実施例１の線分ＡＢの出力画像の輝度分布、効果を説明するための図 実施例２の表示装置の機能ブロック図 実施例２の線分ＡＢの２次液晶開口率、効果を説明するための図

（実施例１）
実施例１における表示装置の機能を示したブロック図を図１に示し、表示装置の構成を図２に示す。
図１の表示装置１は、特徴量取得部１０１、制御値算出部１０２、輝度分布算出部１０３、平滑化処理部１０４、合成ムラ補正ゲイン保存部１０５、２次液晶開口率決定部１０６、バックライト部１０７、２次液晶部１０８、１次液晶部１０９から構成される。

図１の構成で、特徴量取得部１０１は、入力画像データを取得して複数の分割エリアに分割し、各分割エリア内の画像の特徴量を取得する。実施例１では、特徴量取得部１０１は、特徴量として分割エリア内の画像の画素値の最大値（以降、最大画素値）を取得する。最大画素値は制御値算出部１０２へ送信される。
制御値算出部１０２は、特徴量取得部１０１から各分割エリアの特徴量（ここでは最大画素値）を取得し、特徴量に基づき各分割エリアに対応する制御エリアのバックライト制御値を算出する。制御値算出部１０２は、算出したバックライト制御値を輝度分布算出部１０３とバックライト部１０７へ送信する。

輝度分布算出部１０３は、制御値算出部１０２から制御エリア毎のバックライト制御値を取得し、バックライト全体の輝度分布を算出する。輝度分布算出部１０３は、算出した輝度分布の情報を平滑化処理部１０４へ送信する。
平滑化処理部１０４は、輝度分布算出部１０３から輝度分布情報を取得し、輝度分布情報に基づき、輝度分布を相殺して平滑化するための平滑化ゲイン（第１平滑化ゲイン）を算出する。算出した平滑化ゲイン情報は２次液晶開口率決定部１０６へ送信される。

合成ムラ補正ゲイン保存部１０５は、１次液晶と２次液晶のムラ補正ゲインを合成した合成ムラ補正ゲインを保持し、２次液晶開口率決定部１０６へ送信する。合成ムラ補正ゲインは、２次液晶（第２パネル）へ入射した光が２次液晶及び１次液晶（第１パネル）を透過して１次液晶から出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報（ムラ情報）である。実施例１では、合成ムラ補正ゲインは、予め測定により求められ、合成ムラ補正ゲイン保存部１０５に格納されているものとする。また、合成ムラ補正ゲイン保存部１０５は、合成ムラ補正ゲインの測定時に、２次液晶の透過光の輝度分布の最小値が基準の輝度より小さい場合に、バックライト制御値を増加補正するために用いられる調整ゲインの情報をも記憶している。調整ゲインの情報は、制御値算出部１０２に出力され、制御値算出部１０２は、画像の特徴量に基づき算出した調整ゲインに調整ゲインを乗じて最終的なバックライト制御値とする。合成ムラ補正ゲイン及び調整ゲインについての詳細は後述する。

２次液晶開口率決定部１０６は、平滑化処理部１０４の平滑化ゲイン情報と合成ムラ補正ゲイン保存部１０５の合成ムラ補正ゲインを取得し、２次液晶部１０８の開口率（透過率）を決定する。２次液晶開口率情報は、２次液晶部１０８へ送信される。
バックライト部１０７は、２次液晶部１０８の背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段である。バックライト部１０７は、制御値算出部１０２にて制御エリア毎に算出されたバックライト制御値を取得し、バックライト制御値で各制御エリアの光源を点灯させる。

２次液晶部１０８は、１次液晶部１０９の背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネル（２次液晶）である。２次液晶部１０８は、２次液晶開口率決定部１０６で決定された画素毎の開口率に基づき画素毎に開口率（透過率）が制御される。
１次液晶部１０９は、光の透過率を制御可能な第１パネル（１次液晶）と、画像データに基づき第１パネルの透過率を制御する第１制御手段と、を含む機能ブロックである。１次液晶部１０９は、入力画像データに基づき、画素毎に開口率（透過率）が制御される。
実施例１における表示装置の構成は、図２に示すように１次液晶部１０９を表示面とし
、１次液晶部１０９の背面に２次液晶部１０８が配置され、２次液晶部１０８の背面にバックライト部１０７が配置される。

以下に実施例１における表示装置の処理内容について、図３（Ａ）に示すモノクロの８ビット入力画像データを例に説明する。実施例１では、同ピクセルサイズのモノクロ液晶２枚と白色バックライトで構成されているものとする。さらに、入力画像データの画素値が２５５のときに、出力画像の輝度が基準輝度となるように制御される。基準輝度はここでは２００ｃｄ／ｍ^２とする。基準輝度のことを、出力設定輝度値と称し、ＬＳｅｔで表す。ガンマは１．０であるものとする。さらに、１次液晶と２次液晶のコントラスト比は、いずれも１００：１で構成されているものとする。

実施例１では、図３（Ｂ）に示すようにバックライトの制御エリアが縦方向に３、横方向に４のエリアに分割されており、特徴量取得エリアも同様のエリアに分割されているものとする。このときの入力画像データと特徴量取得エリアの関係を図３（Ｃ）に示し、以降の説明においては、入力画像データを図３（Ｃ）中の線分ＡＢで切断した一次元データをもとに説明する。図３（Ｃ）中の線分ＡＢ間で切断したときの一次元の画素値分布を図４に示し、特徴量取得部１０１でのエリア毎の出力結果を図３（Ｄ）に示す。

実施例１におけるバックライト制御値算出方法について一例を示す。実施例１では、エリア毎に最大画素値がゼロか否かによって、バックライト制御値を２種類に決定する。バックライト制御値と出力設定輝度値とは相関関係があるため、実施例１では便宜上、バックライト制御値を０又は２００の２段階で設定する。以下に、バックライト制御値算出方法の手順を図５に示すフロー図を用いて説明する。ステップＳ８０１にて、注目エリアの最大画素値がゼロか否かを判定する。最大画素値がゼロの場合には、ステップＳ８０２にてバックライト制御値をゼロに設定し、ゼロでない場合には、ステップＳ８０３にて、２００に設定する。以上のステップを経るとエリア毎のバックライト制御値が図６（Ａ）として得られる。

実施例１におけるバックライト輝度分布の算出方法について一例を示す。実施例１では、図３（Ｂ）に示すようにバックライト光源はエリアの中心に位置し、バックライト制御値によって発光するエリア毎のバックライト輝度分布は、ガウス分布に従うものとする。さらに、画面全体でのバックライト輝度分布は光の重ね合わせの原理に従い、エリア毎のバックライト輝度分布を足す（重ね合わせる）ことで表現できるものとする。このとき、線分ＡＢで発生するエリア毎のバックライト輝度分布と全エリアでのバックライト輝度分布は、それぞれ図６（Ｂ）の１００１と１００２に示す分布を持つ。エリア内のバックライト輝度分布が平滑になればバックライトの輝度分布に依存しなくなるため、エリア内での輝度再現性を維持できる。エリア内での輝度再現性を維持できる輝度分布（以降、バックライト平滑化輝度分布と称する）は図６（Ｂ）の１００３に示す輝度分布となる。バックライト平滑化輝度分布は、図６（Ａ）に示すバックライト制御値に基づき決まる。なお、エリア毎のバックライトのピーク輝度が出力設定輝度値超過を許容している理由の一つは、全エリアのバックライト輝度分布を算出した際に、エリアの縁で輝度が不足するのを防ぐためである。もう一つの理由は後述する合成ムラ補正後の出力輝度低減に伴う輝度値低下を防ぐためである。

実施例１におけるバックライト輝度分布平滑化処理について、はじめに目的を述べる。バックライト輝度分布平滑化処理では、図６（Ｂ）の１００２に示した全エリアのバックライト輝度分布を図６（Ｂ）の１００３に示すバックライト平滑化輝度分布にするためのゲインを算出することが目的である。以降、前述したゲインをバックライト輝度平滑化ゲインと称する。

次いで、バックライト輝度平滑化ゲインを算出するまでの処理手順を、図７に示すフロー図を用いて詳細を説明する。なお、算出方法で数式を扱うため、ここでは、２次液晶の画素位置をＹとして定義する。
ステップＳ１１０１にて、平滑化処理部１０４は、輝度分布算出部１０３から算出した全エリアのバックライト輝度分布をＬＲｅａｌ（Ｙ）として取得する。取得した全エリアのバックライト輝度分布は前述したように、エリア毎のバックライト輝度分布を足し合わせて図６（Ｂ）の１００２となる。
次に、ステップＳ１１０２にて、平滑化処理部１０４は、バックライト平滑化輝度分布をＬＦｌａｔ（Ｙ）として取得する。ここで、前述したように、バックライト制御値と出力設定輝度値には相関があるため、バックライト平滑化輝度分布は全エリアにわたり、２００ｃｄ／ｍ^２で設定されて図６（Ｂ）の１００３となる。

最後に、ステップＳ１１０３にて、平滑化処理部１０４は、全エリアのバックライト輝度分布とバックライト平滑化輝度分布からバックライト輝度平滑化ゲインを算出する。バックライト輝度平滑化ゲインをＢｌＧａｉｎ（Ｙ）とすると、バックライト輝度平滑化ゲインは式１０１で算出することができる。

ＢｌＧａｉｎ（Ｙ）＝ＬＦｌａｔ（Ｙ）／ＬＲｅａl（Ｙ）・・・・式１０１

式１０１で算出されたゲインの分布を図６（Ｃ）の１２０１に示す。
以上の処理手順を踏まえると、バックライト平滑化輝度分布は、図６（Ｂ）の１００３となる。

実施例１における合成ムラ補正ゲイン保存部１０５が保持する合成ムラ補正ゲインの算出方法について処理手順を図８に示すフロー図を用いて詳細を説明する。ここで説明する合成ムラ補正ゲインの算出は、表示装置１の組み立て時や工場出荷時等に実施され、算出結果が合成ムラ補正ゲイン保存部１０５に保存された上で、表示装置１が出荷される。ただし、表示装置１が合成ムラ補正ゲインを取得する方法はこれに限らない。使用過程にある表示装置１に対し、外部から合成ムラ補正ゲインの情報を供給することによって表示装置１が合成ムラ補正ゲインを取得する構成でも良い。この場合、例えばＵＳＢメモリやＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体を表示装置１に接続して当該可搬記憶媒体に記憶された合成ムラ補正ゲインの情報を読み出すことができる。また、合成ムラ補正ゲインの情報を記憶した外部装置と表示装置１とをＵＳＢケーブルやＬＡＮケーブル等の有線や赤外線やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ等の無線で接続し、当該外部装置から合成ムラ補正ゲインを取得することもできる。

図９にムラ補正ゲインを算出するための構成例を示す。図９に示すように表示装置１４０１と２次元輝度分布測定器１４０２とムラ補正ゲイン算出装置１４０３で構成される。なお、ここでは、２次元輝度分布測定器１４０２とムラ補正ゲイン算出装置１４０３は表示装置１４０１に対し外部装置として説明するが、ムラ補正ゲイン算出装置１４０３の機能を表示装置１４０１が有する構成でも良い。その場合、図１の表示装置１の構成において、ムラ補正ゲイン算出装置１４０３の機能を有するブロックがさらに備わる構成となる。当該ムラ補正ゲイン算出装置１４０３に相当する機能ブロックから出力される合成ムラ補正ゲインの情報は、合成ムラ補正ゲイン保存部１０５に格納され、保持される。ムラ補正ゲイン算出装置１４０３の機能を表示装置が有する構成では、使用過程にある表示装置において、１次液晶や２次液晶のムラに経年変化が生じた場合でも、最新のムラの状態を反映させた合成ムラ補正ゲインを用いて表示制御をすることが可能になる。そのため、長期間にわたってムラの少ない表示を行うことが可能になる。

図８のフローチャートにおいて、初めに、ステップＳ１３０１にて、ムラ補正ゲイン算
出装置１４０３は、表示装置１４０１から出力される輝度分布（以降、出力輝度分布と称する）を取得する。２次元輝度分布測定器１４０２は、出力輝度分布を２次元で取得する。

ここで、出力輝度分布取得時の入力画像データと、２次液晶の開口率設定について詳細を説明する。精度の高いムラ補正ゲインを生成するためには、輝度のバラつきの振り幅を最大にする必要があるため、出力輝度分布取得時には輝度値が最大となる所定の画像データ（ここでは、全画面白の画像データ）を入力する。一方、２次液晶の開口率としてはバックライト輝度平滑化ゲインを設定する必要がある。これは、バックライトの輝度分布が平滑化されないと、バックライトの輝度分布が合成ムラ補正ゲインに重畳されてしまい、精度の高いムラ補正ゲインを生成できないからである。上記手順により取得した出力輝度分布は１次液晶と２次液晶の合成ムラのみが重畳されて出力されるため、この輝度分布のバラつきが合成ムラと等しくなる。上記手順によって取得した表示装置の出力輝度分布のうち、図３（Ｃ）中の線分ＡＢ間における出力輝度分布を図１０（Ａ）の１５０１に示し、ＬＯｕｔ（Ｙ）とする。

次いで、ステップＳ１３０２にて、ムラ補正ゲイン算出装置１４０３は、表示装置の出力輝度分布の中での最小輝度値を取得する。最小輝度値をＬＯｕｔＭｉｎとすると、図１０（Ａ）よりＬＯｕｔＭｉｎ＝２００ｃｄ／ｍ^２となる。
次いで、ステップＳ１３０３にて、ムラ補正ゲイン算出装置１４０３は、出力輝度分布と最小輝度値から合成ムラ補正ゲインを算出する。合成ムラ補正ゲインをＭｒＧａｉｎ（Ｙ）とすると、合成ムラ補正ゲインは式１０２で算出することができる。

ＭｒＧａｉｎ（Ｙ）＝ ＬＯｕｔＭｉｎ／ＬＯｕｔ（Ｙ）・・・・式１０２

式１０２で算出された実施例１における合成ムラ補正ゲインの分布を図１０（Ｂ）の１６０１に示す。
次いで、ステップＳ１３０４にて、ムラ補正ゲイン算出装置１４０３は、出力輝度分布の最小輝度値と出力設定輝度値を比較し、値が一致するときは処理を終了し、一致しなければ、ステップ１３０５へ進む。図１０（Ａ）の例では、最小輝度値は２００であり、出力設定輝度値と一致しているので、ステップＳ１３０４で処理終了となる。ここでは、ムラ補正ゲイン算出装置１４０３が合成ムラ補正ゲインＭｒＧａｉｎ（Ｙ）を算出して合成ムラ補正ゲイン保存部１０５に格納する例を説明した。しかし、出力輝度分布ＬＯｕｔ（Ｙ）と最小輝度値ＬＯｕｔＭｉｎの情報を合成ムラ補正ゲイン保存部１０５に格納しても良い。この場合、表示装置１において、式１０２に基づく合成ムラ補正ゲインＭｒＧａｉｎ（Ｙ）の算出を行うようにすればよい。

一方、最小輝度値と出力設定輝度値とが一致していない場合、前述のステップＳ８０３で決定したバックライト制御値でバックライト部１０７を制御すると、輝度に過不足が発生し、輝度再現性が維持されない。そこで、この場合、ムラ補正ゲイン算出装置１４０３は、ステップ１３０５において、最小輝度値を出力設定調整ゲインと一致させるための調整ゲインを算出する。以下に処理の詳細を説明する。ムラ補正ゲイン算出装置１４０３は、出力輝度分布の最小値であるＬＯｕｔＭｉｎと出力設定輝度値であるＬＳｅｔからバックライト制御値の過不足を低減するための調整ゲインを算出する。このときの調整ゲインをＡｄＧａｉｎとすると、式１０３で算出することができる。

ＡｄＧａｉｎ ＝ ＬＳｅｔ／ＬＯｕｔＭｉｎ・・・・式１０３

算出された調整ゲインＡｄＧａｉｎは、合成ムラ補正ゲインとともに、合成ムラ補正ゲイン保存部１０５に保存される。調整ゲインＡｄＧａｉｎは、制御値算出部１０２に出力
される。制御値算出部１０２は、合成ムラ補正ゲイン保存部１０５から調整ゲインＡｄＧａｉｎが入力される場合には、調整ゲインＡｄＧａｉｎを前述のステップＳ８０３で設定した２００に乗算して、最終的なバックライト制御値とする。こうすることにより、バックライト輝度の過不足を低減することができ、輝度再現性を維持することができる。

実施例１における２次液晶開口率決定方法について詳細を説明する。２次液晶開口率決定部１０６は、２次液晶開口率を、合成ムラ補正ゲインとバックライト輝度平滑化ゲインを乗算することで決定する。実施例１における２次液晶開口率の分布を図１１（Ａ）の１７０１に示す。１７０２には、前述したバックライト輝度平滑化ゲインの分布を示す。以上の手順で算出した２次液晶開口率を用いると、２次液晶透過後の輝度分布は図１１（Ｂ）の１８０１に示すように輝度値が出力設定輝度値である２００ｃｄ／ｍ^２を最小とする輝度分布が得られる。ここで、２次液晶透過後の輝度値にバラつきが発生している理由は、１次液晶の液晶ムラを補正するための輝度値が出力設定輝度値に重畳されているためである。

実施例１での効果について説明する。図４に示す線分ＡＢ間での画素値分布を入力すると、これまでの処理手順により、表示装置から出力される輝度分布は、図１２（Ａ）の１９０１となる。図１２（Ａ）より、画素値２５５の部分は、２００ｃｄ／ｍ^２で得られ、画素値１２８の部分は、１００ｃｄ／ｍ^２で得ることができる。同様の処理を画像データ全体に対して実行すると、図３（Ａ）の画像を入力したときの出力画像は、図１２（Ｂ）のように、輝度再現性を維持しつつ、液晶のムラを平滑化することができる。さらに、エリア内の画素値が全てゼロのときには、バックライトを非点灯させているため、画面内でのコントラストを改善することができる。

以上が実施例１の詳細である。以上の構成により、２重液晶とバックライトのエリア制御で構成された表示装置において、バックライトの輝度分布と１次液晶と２次液晶のムラの平滑化処理を２次液晶側で実行するため、輝度の再現性が維持できる。さらに、２次液晶側の開口率だけを補正しているため、１次液晶側の信号処理は容易になる。また実施例１では、入力画像データについて、モノクロ画像について説明したが、カラー画像に対応して、カラー液晶で構成された２重液晶とカラーバックライトで構成してもよい。しかし、バックライトの輝度分布を２次液晶側で平滑化処理する観点から、白色バックライト使用時には、２次液晶にモノクロ液晶を使用し、ＲＧＢカラーバックライト使用時には、カラー液晶を使用するのが望ましい。また実施例１では、バックライトエリアの分割数は４×３の１２分割であったが、分割数はこれに限定するものではない。

（実施例２）
実施例１では、２次液晶開口率をバックライトの輝度分布平滑化ゲインと液晶ムラの平滑化ゲインの乗算で決定し、輝度再現性の維持と液晶ムラを低減していた。実施例２では上記効果に加えて、さらなる高コントラスト化を実現することを目的とする。実施例１では、バックライト点灯エリア内の入力信号が黒の画素部分は、図１２（Ａ）より２ｃｄ／ｍ^２となっており、１次液晶のコントラスト比のみで黒画素の輝度（以降、黒輝度）が決定されていた。そこで、実施例２における２次液晶開口率決定部は、入力画像データの黒画素部分に対して、２次液晶の画素に該当する開口率をゼロに設定する。
実施例２の表示装置の構成を図１３に示す。図１３の表示装置１は、実施例１で示した表示装置１における２次液晶開口率決定部１０６に対して、入力画像データを入力した構成となる。

実施例２での効果について説明する。実施例１では、図１１（Ａ）に示すように、２次液晶の開口率を算出したが、実施例２では入力画像データの黒画像データの位置の画素の開口率を最小値（ここではゼロ）に設定するため、２次液晶の開口率は図１４（Ａ）のよ
うになる。この処理によって、出力画像の黒輝度は、２次液晶と１次液晶のコントラスト比の積から０．０２ｃｄ／ｍ^２と算出できるため、さらなる黒輝度の低減を実現することができる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０１：特徴量取得部、１０２：制御値算出部、１０５：合成ムラ補正保存部、１０６：２次液晶開口率決定部、１０７：バックライト部、１０８：２次液晶部、１０９：１次液晶部

Claims (20)

1. 光の透過率を制御可能な第１パネルと、
   前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
   前記第２パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
   前記各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を算出する算出手段と、
   前記画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１制御手段と、
   前記各制御エリアの制御値と、前記第２パネルへ入射した光が前記第２パネル及び前記第１パネルを透過して前記第１パネルから出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報であるムラ情報と、に基づき、前記第２パネルの透過率を制御する第２制御手段と、を備える表示装置。
2. 予め測定により求められたムラ情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記第２制御手段は、前記記憶手段から前記ムラ情報を取得する請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２制御手段は、前記各制御エリアの制御値に基づき前記発光手段における輝度分布を算出し、前記輝度分布を相殺し平滑化するための第１平滑化ゲインを算出し、前記第１平滑化ゲインと前記ムラ情報とに基づき前記第２パネルの透過率を制御する請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記ムラ情報は、前記第１パネルの透過率が所定の画像データに基づき制御され、かつ、前記第２パネルの透過率が前記第１平滑化ゲインに基づき制御された状態における、前記第１パネルの透過光の輝度分布を、外部の測定手段により測定して求められた情報を含む請求項３に記載の表示装置。
5. 前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布に基づき算出された、当該輝度分布を相殺し平滑化するための第２平滑化ゲインの情報を含む請求項４に記載の表示装置。
6. 前記第２制御手段は、前記第１平滑化ゲインと前記第２平滑化ゲインとに基づき前記第２パネルの透過率を制御する請求項５に記載の表示装置。
7. 前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布における最小輝度と、当該測定時に前記発光手段の制御に用いられた制御値に対応する基準輝度と、に基づき算出される調整ゲインの情報を含む請求項５又は６に記載の表示装置。
8. 前記算出手段は、前記特徴量と前記ムラ情報とに基づき前記各制御エリアの制御値を算出する請求項７に記載の表示装置。
9. 前記算出手段は、前記第２パネルの透過光の輝度分布における最小輝度が前記基準輝度と等しくなるように、前記特徴量に基づき算出した制御値を前記調整ゲインに基づき補正する請求項８に記載の表示装置。
10. 前記第２制御手段は、前記第２パネルの画素のうち、前記画像データが黒画像データである画素に対応する画素の透過率を最小値に制御する請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 光の透過率を制御可能な第１パネルと、
    前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
    前記第２パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
    を備えた表示装置の制御方法であって、
    前記各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を算出する算出工程と、
    前記画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１制御工程と、
    前記各制御エリアの制御値と、前記第２パネルへ入射した光が前記第２パネル及び前記第１パネルを透過して前記第１パネルから出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報であるムラ情報と、に基づき、前記第２パネルの透過率を制御する第２制御工程と、を有する表示装置の制御方法。
12. 前記表示装置は、予め測定により求められたムラ情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
    前記第２制御工程では、前記記憶手段から前記ムラ情報を取得する請求項１１に記載の表示装置の制御方法。
13. 前記第２制御工程では、前記各制御エリアの制御値に基づき前記発光手段における輝度分布を算出し、前記輝度分布を相殺し平滑化するための第１平滑化ゲインを算出し、前記第１平滑化ゲインと前記ムラ情報とに基づき前記第２パネルの透過率を制御する請求項１１又は１２に記載の表示装置の制御方法。
14. 前記ムラ情報は、前記第１パネルの透過率が所定の画像データに基づき制御され、かつ、前記第２パネルの透過率が前記第１平滑化ゲインに基づき制御された状態における、前記第１パネルの透過光の輝度分布を、外部の測定手段により測定して求められた情報を含む請求項１３に記載の表示装置の制御方法。
15. 前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布に基づき算出された、当該輝度分布を相殺し平滑化するための第２平滑化ゲインの情報を含む請求項１４に記載の表示装置の制御方法。
16. 前記第２制御工程では、前記第１平滑化ゲインと前記第２平滑化ゲインとに基づき前記第２パネルの透過率を制御する請求項１５に記載の表示装置の制御方法。
17. 前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布における最小輝度と、当該測定時に前記発光手段の制御に用いられた制御値に対応する基準輝度と、に基づき算出される調整ゲインの情報を含む請求項１５又は１６に記載の表示装置の制御方法。
18. 前記算出工程では、前記特徴量と前記ムラ情報とに基づき前記各制御エリアの制御値を算出する請求項１７に記載の表示装置の制御方法。
19. 前記算出工程では、前記第２パネルの透過光の輝度分布における最小輝度が前記基準輝度と等しくなるように、前記特徴量に基づき算出した制御値を前記調整ゲインに基づき補正する請求項１８に記載の表示装置の制御方法。
20. 前記第２制御工程では、前記第２パネルの画素のうち、前記画像データが黒画像データである画素に対応する画素の透過率を最小値に制御する請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。

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