JP2022078944A - 液晶表示装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の輝度誤差を抑制した表示を行うことのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、第１画像のデータを入力する入力手段と、前記液晶パネルに光を照射する、発光輝度を変更可能なバックライトモジュールと、前記バックライトモジュールから前記液晶パネルに照射される光の輝度を推測する推測手段と、前記第１画像を目標コントラストで表示した場合の表示輝度に対する輝度誤差が抑制されるように、前記推測手段により推測された輝度、前記液晶パネルのコントラスト、及び、前記目標コントラストに基づいて前記第１画像を第２画像に補正する補正手段と、前記第２画像のデータに基づいて前記液晶パネルの透過率を制御する制御手段とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、バックライトモジュールの発光輝度を変更可能な液晶表示装置、及び、その制御方法に関する。

ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）画像などと呼ばれる、比較的広いダイナミックレンジを有する画像を表示する表示装置の高コントラスト化が求められている。代表的な表示装置としては、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）表示装置や液晶表示装置（ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置）などがある。ＯＬＥＤ表示装置では画素毎に有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子が発光するのに対し、ＬＣＤ装置ではバックライトモジュールから照射された光の透過量を液晶パネルが画素毎に調整する。ＬＣＤ装置では、バックライトモジュールから照射される光を完全に遮断できないため、光漏れによる黒浮きが発生する。そのため、ＬＣＤ装置では、自発光表示装置であるＯＬＥＤ表示装置に比べ、表示のコントラストが低くなる。

ＬＣＤ装置で黒浮きを低減し、コントラストを向上させる場合には、一般的に、ローカルディミングと呼ばれる技術が用いられる。ローカルディミングは、バックライトモジュールの発光輝度を分割領域毎に制御することにより、黒浮きを低減する技術である。しかし、バックライトモジュールの発光輝度を低減することで、暗部以外の表示輝度も同時に低下する。この場合には、ＬＣＤ装置に表示する画像を補正することで、表示輝度を補償することができる。ローカルディミングで低下した表示輝度を画像補正により補償する技術として、特許文献１では、バックライトモジュールから液晶パネルに照射される光の輝度（バックライト輝度；強度）の逆数を画像の階調値に乗算する技術が開示されている。

特許第５４５６０５０号公報

しかしながら、バックライト輝度の逆数を画像の階調値に乗算する従来技術では、特定の輝度誤差（表示輝度の誤差）が発生してしまう。

そこで本発明は、特定の輝度誤差を抑制した表示を行うことの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、
液晶パネルと、
第１画像のデータを入力する入力手段と、
前記液晶パネルに光を照射する、発光輝度を変更可能なバックライトモジュールと、
前記バックライトモジュールから前記液晶パネルに照射される光の輝度を推測する推測手段と、
前記第１画像を目標コントラストで表示した場合の表示輝度に対する輝度誤差が抑制されるように、前記推測手段により推測された輝度、前記液晶パネルのコントラスト、及び、前記目標コントラストに基づいて前記第１画像を第２画像に補正する補正手段と、
前記第２画像のデータに基づいて前記液晶パネルの透過率を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置である。

本発明の第２の態様は、
液晶パネルと、
第１画像のデータを入力する入力手段と、
前記液晶パネルに光を照射する、発光輝度を変更可能なバックライトモジュールと
を有する液晶表示装置の制御方法であって、
前記バックライトモジュールから前記液晶パネルに照射される光の輝度を推測する推測ステップと、
前記第１画像を目標コントラストで表示した場合の表示輝度に対する輝度誤差が抑制されるように、前記推測ステップにおいて推測された輝度、前記液晶パネルのコントラスト、及び、前記目標コントラストに基づいて前記第１画像を第２画像に補正する補正ステップと、
前記第２画像のデータに基づいて前記液晶パネルの透過率を制御する制御ステップと
を有することを特徴とする制御方法である。

本発明の第３の態様は、コンピュータを、上述した液晶表示装置の各手段として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、特定の輝度誤差を抑制した表示を行うことができる。

実施例１に係る液晶表示装置の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例１に係る補正係数生成部の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例１に係る補正係数の算出の具体例を説明するためのグラフである。 実施例１に係る補正係数の算出の具体例を説明するためのグラフである。 実施例１に係る補正係数の算出の具体例を説明するためのグラフである。 実施例１に係る入力画像の一例を示す図である。 実施例１に係るバックライト輝度の一例を示す図である。 従来の表示輝度の一例を示す図である。 実施例１に係る表示輝度の一例を示す図である。 実施例１に係る入力画像の一例を示す図である。 実施例１に係るバックライト輝度の一例を示す図である。 従来の表示輝度の一例を示す図である。 実施例１に係る表示輝度の一例を示す図である。 実施例２に係る液晶表示装置の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例２に係る補正係数生成部の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例３に係る液晶表示装置の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例３に係る補正係数調整処理の具体例を説明するための図である。 実施例４で抑制される黒潰れを説明するための図である。 実施例４に係る補正係数生成部の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例４に係る目標コントラスト変更の一例を示す図である。 実施例５に係る補正係数生成部の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例５に係るゲイン値の決定方法の一例を示す図である。 実施例５に係る目標コントラスト変更の一例を示す図である。 実施例６に係る液晶表示装置の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例６に係る表示輝度の一例を示す図である。 実施例６に係る表示輝度の一例を示す図である。 実施例７に係る液晶表示装置の機能ブロックを示すブロック図である。 実施例７に係るＯＳＤメニューの一例を示す図である。 実施例７に係るＢＬ制御値の一例を示す図である。 実施例７に係るパラメータ生成処理の一例を示すフローチャートである。 実施例７に係る表示輝度の一例を示す図である。 実施例７に係る画像補正の第１の具体例を示す図である。 実施例７に係る画像補正の第２の具体例を示す図である。 実施例７に係る画像補正の第３の具体例を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下に例示する実施形態によって限定されるものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが本発明に必須とは限らない。本明細書および図面に記載の内容は例示であって、本発明を制限するものと見なすべきではない。本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、各実施形態及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。

本発明の発明者らは、以下で述べるように、バックライトモジュールから液晶パネルに照射される光の輝度（バックライト輝度；強度）の逆数を画像の階調値に乗算する従来技術において、特定の輝度誤差が発生することを見出した。ここで、特定の輝度誤差は、画像を目標コントラストで表示した場合の表示輝度に対する誤差であり、且つ、バックライト輝度とパネルコントラスト（液晶パネルのコントラスト）とに関連した誤差である。表示輝度は、画像が表示される表示面上の輝度である。表示のコントラストは、表示輝度の上限と下限の比である。液晶パネルのコントラストは、バックライト輝度を表示面内で一様とした場合の、液晶パネルでの表示のコントラストである。液晶パネルのコントラストは、液晶パネルの透過率の上限と下限の比とも言える。

１００万対１のコントラストでの表示が行われる場合に、白輝度が１０００ｎｉｔであれば、黒輝度は０．００１ｎｉｔとなり、輝度ダイナミックレンジ（輝度のダイナミックレンジ）は０．００１～１０００ｎｉｔとなる。そして、画像の階調値が０．００２５である場合には、下記の計算式のように、輝度ダイナミックレンジ０．００１～１０００ｎｉｔへの正規化によって、階調値０．００２５に対応する表示輝度は２．５００９９７５ｎｉｔとなる。ここでは、１００万対１のコントラストを目標コントラスト（理想的なコントラスト）とし、その表示輝度（２．５００９９７５ｎｉｔ）を目標表示輝度とする。

液晶表示装置（ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置）において、液晶パネルのコントラスト（パネルコントラスト）は、１０００対１程度であることが多い。パネルコントラストが１０００対１である場合に、白輝度が１０００ｎｉｔであれば、黒輝度は１ｎｉｔとなり、輝度ダイナミックレンジは１～１０００ｎｉｔとなる。そして、画像を補正しない場合には、下記の計算式のように、輝度ダイナミックレンジ０．００１～１０００ｎｉｔへの正規化によって、階調値０．００２５に対応する表示輝度は３．４９７５ｎｉｔとなる。

ここで、０～１（０％～１００％）に正規化されたバックライト輝度が１（１００％）であるとする。上述した従来技術で画像を補正する場合には、下記の計算式のように、階調値０．００２５にバックライト輝度の逆数（１／１＝１倍）が乗算され、階調値０．００２５に対応する表示輝度は３．４９７５ｎｉｔのままとなる。

バックライト輝度を０．５（５０％）に低下させた場合には、白輝度と黒輝度がそれぞれ５０％下がり、輝度ダイナミックレンジは０．５～５００ｎｉｔとなる。そして、画像を補正しない場合には、下記の計算式のように、輝度ダイナミックレンジ０．５～５００ｎｉｔへの正規化によって、階調値０．００２５に対応する表示輝度は１．７４８７５ｎｉｔとなる。

上述した従来技術で画像を補正する場合には、下記の計算式のように、階調値０．００２５にバックライト輝度の逆数（１／０．５＝２倍）が乗算され、階調値０．００２５に対応する表示輝度は２．９９７５ｎｉｔとなる。

パネルコントラストを２０００対１にした場合には、白輝度の１／２０００の輝度が黒輝度となる。バックライト輝度が０．５（５０％）である場合には、白輝度は５００ｎｉｔであるため、黒輝度は０．２５ｎｉｔとなり、輝度ダイナミックレンジは０．２５～５００ｎｉｔとなる。そして、画像を補正しない場合には、下記の計算式のように、輝度ダイナミックレンジ０．２５～５００ｎｉｔへの正規化によって、階調値０．００２５に対応する表示輝度は１．４９９３７５ｎｉｔとなる。

上述した従来技術で画像を補正する場合には、下記の計算式のように、階調値０．００２５にバックライト輝度の逆数（１／０．５＝２倍）が乗算され、階調値０．００２５に対応する表示輝度は２．７４８７５ｎｉｔとなる。

このように、バックライト輝度の逆数で画像を補正する従来技術では、バックライト輝度の上昇とパネルコントラストの低下とに連動して黒浮きが大きくなることにより、目標表示輝度に対する輝度誤差が拡大する。黒浮きによる輝度誤差は、明部では相対的に小さくなるが、暗部では相対的に大きくなる。このため、上記従来技術では、特に暗部領域において、バックライト輝度とパネルコントラストとに関連した輝度誤差が大きくなり、黒浮きが視認されやすくなる。

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について説明する。図１は、実施例１に係る液晶表示装置１０
０の機能ブロックを示すブロック図である。液晶表示装置１００は、画像入力・変換部１０１、バックライト制御値生成部１０２、バックライト輝度推測部１０３、補正係数生成部１０４、画像補正部１０５、液晶パネル制御部１０６、液晶パネル１０７、バックライト制御部１０８、及び、バックライトモジュール１０９を備える。

画像入力・変換部１０１は、外部から画像データ（画像のデータ）を取得する。具体的には、画像入力・変換部１０１は、ＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの入力インタフェースを有し、外部から入力インタフェースを介して液晶表示装置１００内に画像データを入力する。そして、画像入力・変換部１０１は、取得（入力）した画像データに、階調変換や信号フォーマット変換などの変換処理を施し、変換処理後の画像データを出力する。

階調変換は、例えば、１次元ルックアップテーブル（１Ｄ－ＬＵＴ）を用いた階調変換であり、液晶パネル１０７のガンマ値（パネルガンマ）に応じた階調変換である。ここで、外部から取得された画像データのガンマ特性（階調値と輝度の対応関係；階調特性）が、階調値の増加に対して輝度が線形に増加する線形特性であり、パネルガンマが２．０である場合を考える。この場合には、パネルガンマの逆ガンマ（即ち１／２．０）を用いた階調変換が行われる。これにより、取得された画像データ（線形特性を有する画像データ）が、輝度が階調値の１／２．０乗に比例するガンマ特性を有する画像データに変換する。なお、画像入力・変換部１０１における変換処理は、１Ｄ－ＬＵＴを用いた階調変換に限定されず、３次元ルックアップテーブル（３Ｄ－ＬＵＴ）を用いた変換処理、ゲイン調整、オフセット調整、マトリクス変換などを含んでもよい。

信号フォーマット変換は、例えば、画像データの信号フォーマットをＹＣｂＣｒやＸＹＺなどからＲＧＢに変換する処理である。なお、変換前後の信号フォーマットは、ＹＣｂＣｒ、ＸＹＺ、及び、ＲＧＢに限定されない。

バックライト制御値生成部１０２は、画像入力・変換部１０１から出力された画像データ（入力画像データ；入力画像のデータ）に基づいて、バックライトモジュール１０９を制御するためのバックライト制御値を生成する。そして、バックライト制御値生成部１０２は、生成したバックライト制御値を出力する。バックライトモジュール１０９の発光輝度（発光強度）は変更可能である。具体的には、バックライトモジュール１０９は、バックライト制御値に応じた発光輝度で発光する。実施例１では、表示面を構成する複数の分割領域が予め設定されており、バックライトモジュール１０９は、複数の分割領域にそれぞれ対応する複数の光源を有し、分割領域毎に発光輝度を変更可能である。バックライトモジュールの１０９の光源は特に限定されないが、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。そして、バックライト制御値生成部１０２は、分割領域毎にバックライト制御値を生成する。バックライト制御値は、例えば、当該バックライト制御値に対応する領域（実施例１では、バックライト制御値に対応する分割領域）の画像データの最大階調値や平均階調値などの特徴量（統計量）に応じて決定される。なお、バックライトモジュール１０９の発光輝度が表示面全体で一律の輝度になるように、バックライトモジュール１０９の発光輝度が制御されてもよい。その場合には、例えば、バックライト制御値生成部１０２は、表示面全体で一律のバックライト制御値を生成する。また、画像データの特徴量を取得する領域は、バックライト制御値に対応する領域より狭くても広くてもよい。

バックライト輝度推測部１０３は、バックライト制御値生成部１０２から出力されたバックライト制御値に基づいて、バックライトモジュール１０９から液晶パネル１０７に照射される光の輝度（バックライト輝度；強度）の推測計算を行う。そして、バックライト輝度推測部１０３は、推測したバックライト輝度を出力する。バックライト輝度の推測計
算には、提案されている種々の方法を利用できる。例えば、各光源（各分割領域）のバックライト制御値と、光源（バックライトモジュール１０９のうち、分割領域に対応する部分）から発せられる光の輝度分布モデルとに基づいて、表示面の位置毎（領域毎）にバックライト輝度を推測（算出）できる。輝度センサなどを用いてバックライト輝度が推測（検出）されてもよい。

補正係数生成部１０４は、バックライト輝度推測部１０３から出力されたバックライト輝度に基づいて、画像入力・変換部１０１から出力された入力画像データに適用する補正係数を生成する。そして、補正係数生成部１０４は、生成した補正係数を出力する。

画像補正部１０５は、補正係数生成部１０４から出力された補正係数Ｇｔを、画像入力・変換部１０１から出力された入力画像データの画素値に乗算することで、補正画像データ（補正画像のデータ）の画素値を生成（算出）する。実施例１では、以下の式（１）に従って、入力画像データの画素値であるＲＧＢ値（Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値）＝（Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ）に補正係数Ｇｔを乗算することで、補正画像データの画素値であるＲＧＢ値（Ｖｒｃ，Ｖｇｃ，Ｖｂｃ）が生成される。そして、画像補正部１０５は、生成した補正画像データを出力する。

液晶パネル制御部１０６は、画像補正部１０５から出力された補正画像データに基づく画像が液晶パネル１０７に表示されるように、補正画像データに基づいて（応じて）液晶パネル１０７の透過率（表示面内での透過率分布）を制御する。

液晶パネル１０７は、液晶パネル制御部１０６によって制御され、表示面に画像を表示する。

バックライト制御部１０８は、バックライト制御値生成部１０２から出力されたバックライト制御値に応じて、バックライトモジュール１０９（バックライトモジュール１０９の光源）の発光輝度を制御する。バックライト制御部１０８は、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御のデューティ比をバックライト制御値に応じて決定し、決定したデューティ比でのＰＷＭ制御により、バックライトモジュール１０９の発光輝度を制御する。実施例１では、バックライト制御部１０８は、このような処理（制御）を分割領域毎に行う。

バックライトモジュール１０９は、液晶パネル１０７の背面に光を照射する。上述したように、バックライトモジュール１０９の発光輝度は変更可能である。実施例１では、表示面を構成する複数の分割領域が予め設定されており、バックライトモジュール１０９は、複数の分割領域にそれぞれ対応する複数の光源を有し、分割領域毎に発光輝度を変更可能である。

図２は、補正係数生成部１０４の機能ブロックを示すブロック図である。補正係数生成部１０４は、最大値取得部１０４０１、目標表示輝度算出部１０４０２、黒輝度推測部１０４０３、パネル表示輝度推測部１０４０４、第１減算部１０４０５、第２減算部１０４０６、除算部１０４０７、及び、ガンマ変換部１０４０８を備える。

最大値取得部１０４０１は、画像入力・変換部１０１から出力された入力画像データの
画素毎に、入力画像データの階調値を入力値Ｖｉｎとして取得する。そして、最大値取得部１０４０１は、取得した入力値Ｖｉｎを出力する。実施例１では、最大値取得部１０４０１は、入力画像データの画素値であるＲＧＢ値のＲ値、Ｇ値、及び、Ｂ値のうちの最大値を、入力値Ｖｉｎとして取得する。なお、Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値の最小値、平均値、中間値などが入力値Ｖｉｎとして取得されてもよい。ＹＣｂＣｒやＸＹＺなどのＹ値が入力値Ｖｉｎとして取得されてもよい。以下では、入力値Ｖｉｎが０～１に正規化された値であるとする。

目標表示輝度算出部１０４０２は、以下の式（２）に従って、最大値取得部１０４０１から出力された入力値Ｖｉｎなどから、入力画像を目標コントラストで表示した場合の表示輝度（目標表示輝度）Ｌｔを算出する。そして、目標表示輝度算出部１０４０２は、算出した目標表示輝度Ｌｔを出力する。式（２）において、ｐｇはパネルガンマである。Ｖｉｎをｐｇ乗することで、入力値Ｖｉｎを液晶パネル１０７で表示した場合の表示輝度に対応する出力値が得られる。また、式（２）では、バックライト輝度が１００％、目標コントラストがＣｔ対１、最大表示輝度がＬｍａｘとされている。このとき、最小表示輝度はＬｍａｘ／Ｃｔとなり、輝度ダイナミックレンジはＬｍａｘ／Ｃｔ～Ｌｍａｘとなる。このため、式（２）に示すように、入力値Ｖｉｎをパネルガンマｐｇで変換した出力値を、輝度ダイナミックレンジＬｍａｘ／Ｃｔ～Ｌｍａｘで正規化することによって、目標表示輝度Ｌｔが算出される。ここで、最小表示輝度は、例えば全黒画像の表示を測定して得られる表示輝度であり、最大表示輝度は、例えば全白画像の表示を測定して得られる表示輝度である。

黒輝度推測部１０４０３は、以下の式（３）に従って、バックライト輝度推測部１０３から出力されたバックライト輝度Ｌｅなどから、黒輝度Ｌｂｋ（バックライト輝度Ｌｅでの最小表示輝度）を算出する。そして、黒輝度推測部１０４０３は、算出した黒輝度Ｌｂｋを出力する。ここで、バックライト輝度Ｌｅは、０～１（０％～１００％）に正規化されている。バックライト輝度Ｌｅでの最大表示輝度はＬｍａｘ×Ｌｅとなる。そして、液晶パネル１０７のコントラスト（パネルコントラスト）をＣｐ対１とした場合に、最小表示輝度は最大表示輝度の１／Ｃｐとなる。このため、式（３）に示すように、黒輝度Ｌｂｋ（バックライト輝度Ｌｅでの最小表示輝度）は、Ｌｍａｘ×Ｌｅの１／Ｃｐとなる。

パネル表示輝度推測部１０４０４は、以下の式（４）に従って、最大値取得部１０４０１から出力された入力値Ｖｉｎや、バックライト輝度推測部１０３から出力されたバックライト輝度Ｌｅなどから、パネル表示輝度Ｌｐを算出する。そして、パネル表示輝度推測部１０４０４は、算出したパネル表示輝度Ｌｐを出力する。パネル表示輝度Ｌｐは、入力画像をパネルコントラストで表示した場合の表示輝度である。上述したように、バックライト輝度Ｌｅでの最大表示輝度はＬｍａｘ×Ｌｅとなり、バックライト輝度Ｌｅでの最小表示輝度）はＬｍａｘ×Ｌｅの１／Ｃｐとなる。つまり、輝度ダイナミックレンジは（Ｌｍａｘ×Ｌｅ）／Ｃｐ～Ｌｍａｘ×Ｌｅとなる。さらに、Ｖｉｎをｐｇ乗することで、入力値Ｖｉｎを液晶パネル１０７で表示した場合の表示輝度に対応する出力値が得られる。このため、式（４）に示すように、入力値Ｖｉｎをパネルガンマｐｇで変換した出力値を、輝度ダイナミックレンジ（Ｌｍａｘ×Ｌｅ）／Ｃｐ～Ｌｍａｘ×Ｌｅで正規化すること
によって、パネル表示輝度Ｌｐが算出される。

第１減算部１０４０５は、以下の式（５）に従って、目標表示輝度Ｌｔ（目標表示輝度算出部１０４０２の出力値）から黒輝度Ｌｂｋ（黒輝度推測部１０４０３の出力値）を減算することで、第１輝度差分Ｄｔを算出する。そして、第１減算部１０４０５は、算出した第１輝度差分Ｄｔを出力する。

第２減算部１０４０６は、以下の式（６）に従って、パネル表示輝度Ｌｐ（パネル表示輝度推測部１０４０４の出力値）から黒輝度Ｌｂｋ（黒輝度推測部１０４０３の出力値）を減算することで、第２輝度差分Ｄｐを算出する。そして、第２減算部１０４０６は、算出した第２輝度差分Ｄｐを出力する。

除算部１０４０７は、以下の式（７）に従って、第１輝度差分Ｄｔ（第１減算部１０４０５の出力値）を第２輝度差分Ｄｐ（第２減算部１０４０６の出力値）で除算することで、輝度比率Ｌｒａｔｉｏを算出する。そして、除算部１０４０７は、算出した輝度比率Ｌｒａｔｉｏを出力する。

ガンマ変換部１０４０８は、以下の式（８）に従って、除算部１０４０７から出力された輝度比率Ｌｒａｔｉｏにパネルガンマｐｇの逆ガンマを適用することで、補正係数Ｇｔを算出する。そして、ガンマ変換部１０４０８は、算出した補正係数Ｇｔを出力する。

なお、上述した式（２）～（８）を合成すると、以下の式（９）を得ることができる。つまり、補正係数生成部１０４は式（９）に従って補正係数Ｇｔを算出すると捉えることもできる。なお、式（９）において、入力値Ｖｉｎが０の場合には、０除算（０での除算）が発生する。そのため、入力値Ｖｉｎが０の場合には、画像補正が無効になるよう、補正係数Ｇｔは０にする。また、式（９）の被除数が負値になる場合は、被除数を０にリミットする。

図３～５を参照して、補正係数生成部１０４による補正係数Ｇｔの算出の具体例について説明する。

図３は、補正係数生成部１０４による補正係数Ｇｔの算出の具体例を説明するためのグラフである。図３において、横軸は入力値Ｖｉｎを示し、縦軸は表示輝度を示す。図３を参照して、目標コントラストが１００万対１（Ｃｔ＝１００万）、パネルコントラストが１０００対１（Ｃｐ＝１０００）、パネルガンマｐｇが２．０、バックライト輝度Ｌｅが１００％、入力値Ｖｉｎが０．０５の場合の例を説明する。ここでは、バックライト輝度Ｌｅが１００％の場合の最大表示輝度を１０００ｎｉｔとする。そのため、目標コントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは０．００１～１０００ｎｉｔとなり、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは１～１０００ｎｉｔとなる。

目標表示輝度算出部１０４０２が式（２）に従って算出する目標表示輝度Ｌｔは、下記の計算式のように、２．５００９９７５ｎｉｔ（図３では２．５０１ｎｉｔと記載）となる。

黒輝度推測部１０４０３が式（３）に従って算出する黒輝度Ｌｂｋは、下記の計算式のように、１．０ｎｉｔとなる。

パネル表示輝度推測部１０４０４が式（４）に従って算出するパネル表示輝度Ｌｐは、下記の計算式のように、３．４９７５ｎｉｔ（図３では３．４９８ｎｉｔと記載）となる。

第１減算部１０４０５が式（５）に従って算出する第１輝度差分Ｄｔは、下記の計算式のように、１．５００９９７５ｎｉｔ（図３では１．５０１ｎｉｔと記載）となる。

第２減算部１０４０６が式（６）に従って算出する第２輝度差分Ｄｐは、下記の計算式のように、２．４９７５ｎｉｔ（図３では２．４９８ｎｉｔと記載）となる。

除算部１０４０７が式（７）に従って算出する輝度比率Ｌｒａｔｉｏは、下記の計算式のように、０．６０１となる。

ガンマ変換部１０４０８が式（８）に従って算出する補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、０．７７５２４（図３では０．７７５と記載）となる。

入力画像データの階調値が０．０５の場合には、画像補正部１０５が式（１）に従って生成する補正画像データの階調値Ｖｃは、下記の計算式のように、０．０３８７６２（図３では０．０３９と記載）となる。

階調値Ｖｃを２．０のパネルガンマで変換し、１～１０００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジで正規化することによって、階調値Ｖｃに対応する表示輝度Ｌｃ（パネル表示輝度）が算出される。下記の計算式のように、階調値Ｖｃ＝０．０３８７６２からは、表示輝度Ｌｃ＝２．５００９９ｎｉｔが算出される。このように、実施例１の方法で生成した即ち、目標表示輝度Ｌｔと略同じ表示輝度Ｌｃを得ることができる。

図４は、補正係数生成部１０４による補正係数Ｇｔの算出の具体例を説明するためのグラフである。図４において、横軸は入力値Ｖｉｎを示し、縦軸は表示輝度を示す。図４を参照して、目標コントラストが１００万対１（Ｃｔ＝１００万）、パネルコントラストが１０００対１（Ｃｐ＝１０００）、パネルガンマｐｇが２．０、バックライト輝度Ｌｅが５０％、入力値Ｖｉｎが０．０５の場合の例を説明する。ここでは、バックライト輝度Ｌｅが１００％の場合の最大表示輝度を１０００ｎｉｔとする。そのため、目標コントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは０．００１～１０００ｎｉｔとなり、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは０．５～５００ｎｉｔとなる。

目標表示輝度算出部１０４０２が式（２）に従って算出する目標表示輝度Ｌｔは、下記の計算式のように、２．５００９９７５ｎｉｔ（図４では２．５０１ｎｉｔと記載）とな
る。

黒輝度推測部１０４０３が式（３）に従って算出する黒輝度Ｌｂｋは、下記の計算式のように、０．５ｎｉｔとなる。

パネル表示輝度推測部１０４０４が式（４）に従って算出するパネル表示輝度Ｌｐは、下記の計算式のように、１．７４８７５ｎｉｔ（図４では１．７４９ｎｉｔと記載）となる。

第１減算部１０４０５が式（５）に従って算出する第１輝度差分Ｄｔは、下記の計算式のように、２．０００９９７５ｎｉｔ（図４では２．００１ｎｉｔと記載）となる。

第２減算部１０４０６が式（６）に従って算出する第２輝度差分Ｄｐは、下記の計算式のように、１．２４８７５ｎｉｔ（図４では１．２４９ｎｉｔと記載）となる。

除算部１０４０７が式（７）に従って算出する輝度比率Ｌｒａｔｉｏは、下記の計算式のように、１．６０２４（図４では１．６０２と記載）となる。

ガンマ変換部１０４０８が式（８）に従って算出する補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、１．２６５８６（図４では１．２６６と記載）となる。

入力画像データの階調値が０．０５の場合には、画像補正部１０５が式（１）に従って生成する補正画像データの階調値Ｖｃは、下記の計算式のように、０．０６３２９３（図４では０．０６３と記載）となる。

階調値Ｖｃを２．０のパネルガンマで変換し、０．５～５００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジで正規化することによって、階調値Ｖｃに対応する表示輝度Ｌｃ（パネル表示輝度）が算出される。下記の計算式のように、階調値Ｖｃ＝０．０６３２９３からは、表示輝度Ｌｃ＝２．５００９９ｎｉｔが算出される。即ち、目標表示輝度Ｌｔと略同じ表示輝度Ｌｃを得ることができる。

図５は、補正係数生成部１０４による補正係数Ｇｔの算出の具体例を説明するためのグラフである。図５において、横軸は入力値Ｖｉｎを示し、縦軸は表示輝度を示す。図５を参照して、目標コントラストが１００万対１（Ｃｔ＝１００万）、パネルコントラストが２０００対１（Ｃｐ＝２０００）、パネルガンマｐｇが２．０、バックライト輝度Ｌｅが５０％、入力値Ｖｉｎが０．０５の場合の例を説明する。ここでは、バックライト輝度Ｌｅが１００％の場合の最大表示輝度を１０００ｎｉｔとする。そのため、目標コントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは０．００１～１０００ｎｉｔとなり、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは０．２５～５００ｎｉｔとなる。

目標表示輝度算出部１０４０２が式（２）に従って算出する目標表示輝度Ｌｔは、下記の計算式のように、２．５００９９７５ｎｉｔ（図５では２．５０１ｎｉｔと記載）となる。

黒輝度推測部１０４０３が式（３）に従って算出する黒輝度Ｌｂｋは、下記の計算式のように、０．２５ｎｉｔとなる。

パネル表示輝度推測部１０４０４が式（４）に従って算出するパネル表示輝度Ｌｐは、下記の計算式のように、１．４９９３７５ｎｉｔ（図５では１．４９９ｎｉｔと記載）となる。

第１減算部１０４０５が式（５）に従って算出する第１輝度差分Ｄｔは、下記の計算式のように、２．２５０９９７５ｎｉｔ（図５では２．２５１ｎｉｔと記載）となる。

第２減算部１０４０６が式（６）に従って算出する第２輝度差分Ｄｐは、下記の計算式のように、１．２４８７５ｎｉｔ（図５では１．２４９ｎｉｔと記載）となる。

除算部１０４０７が式（７）に従って算出する輝度比率Ｌｒａｔｉｏは、下記の計算式のように、１．８０１７（図５では１．８０２と記載）となる。

ガンマ変換部１０４０８が式（８）に従って算出する補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、１．３４２２７（図５では１．３４２と記載）となる。

入力画像データの階調値が０．０５の場合には、画像補正部１０５が式（１）に従って生成する補正画像データの階調値Ｖｃは、下記の計算式のように、０．０６７１１３５（図５では０．０６７と記載）となる。

階調値Ｖｃを２．０のパネルガンマで変換し、０．２５～５００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジで正規化することによって、階調値Ｖｃに対応する表示輝度Ｌｃ（パネル表示輝度）が算出される。下記の計算式のように、階調値Ｖｃ＝０．０６７１１３５からは、表示輝度Ｌｃ＝２．５００９８ｎｉｔが算出される。即ち、目標表示輝度Ｌｔと略同じ表示輝度Ｌｃを得ることができる。

このように、実施例１の方法で生成した補正係数Ｇｔを用いれば、目標表示輝度Ｌｔと略同じ表示輝度Ｌｃを得ることができ、バックライト輝度とパネルコントラストとに関連した輝度誤差（目標表示輝度に対する誤差）を抑制することができる。例えば、バックライト輝度の上昇とパネルコントラストの低下とに連動して輝度誤差（目標表示輝度に対する誤差）が拡大しないようにできる。

図６～図１３（Ｂ）を参照して、実施例１の効果の具体例について説明する。

図６は、入力画像の一例を示す。画像Ａ～Ｄにおいて、測定点Ａを含むパッチ領域のＲＧＢ値（Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ）は（０，０，０）である。測定点Ｂを含む背景領域のＲＧＢ値は、画像Ａで（０，０，０）、画像Ｂで（２０４８，２０４８，２０４８）、画像Ｃで（２８９６，２８９６，２８９６）、画像Ｄで（３５４７，３５４７，３５４７）、画像Ｅで（４０９５，４０９５，４０９５）である。なお、図６において、Ｒ値とＧ値とＢ値は、いずれも１２ビットの整数であり、パネルガンマｐｇの逆ガンマが適用されているも
のとする。また、画像Ａ～画像Ｅの間で、パッチ領域のサイズ、パッチ領域の座標、及び、測定点Ａ，Ｂの位置は同じである。

図７は、図６の測定点Ａおよび測定点Ｂでのバックライト輝度Ｌｅの一例を示す。ここで、バックライトモジュール１０９が有する複数の光源のうち、測定点Ａを含む分割領域の光源は点灯していないとする。但し、測定点Ａでのバックライト輝度Ｌｅは、測定点Ｂを含む分割領域の光源からの拡散光の影響により、測定点Ｂでのバックライト輝度Ｌｅの９０％になるとする。このため、測定点Ｂでのバックライト輝度Ｌｅが画像Ａで０．１％、画像Ｂで２５％、画像Ｃで５０％、画像Ｄで７５％、画像Ｅで１００％である場合には、測定点Ａでのバックライト輝度Ｌｅは画像Ａで０．０９％、画像Ｂで２２．５％、画像Ｃで４５％、画像Ｄで６７．５％、画像Ｅで９０％となる。

図８（Ａ）～９（Ｂ）は、図６の入力画像を図７に示すバックライト輝度Ｌｅで液晶表示装置に表示した場合の、測定点Ａおよび測定点Ｂでの表示輝度Ｌｃの一例を示す。図８（Ａ），８（Ｂ）は、バックライト輝度Ｌｅの逆数で入力画像を補正する従来技術を用いた場合の例を示し、図９（Ａ），９（Ｂ）は、実施例１の方法で入力画像を補正した場合の例を示す。なお、液晶表示装置のパネルコントラストは１０００対１（Ｃｐ＝１０００）、バックライト輝度Ｌｅが１００％の場合の最大表示輝度は１０００ｎｉｔとする。そのため、バックライト輝度Ｌｅが１００％の場合には、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは１～１０００ｎｉｔとなる。また、液晶表示装置のパネルガンマｐｇは２．０とする。

まず、図８（Ａ），８（Ｂ）を参照して、バックライト輝度Ｌｅの逆数で入力画像を補正する従来技術を用いた場合の例について説明する。図８（Ａ）は、図６の測定点Ａでの表示輝度Ｌｃを示し、図８（Ｂ）は、図６の測定点Ｂでの表示輝度Ｌｃを示す。ここでは、表示輝度にバックライト輝度Ｌｅの逆数を乗算する効果が得られるように、入力画像が補正されるとする。つまり、入力画像に適用する補正係数は、以下の式（１０）に示すように、１／Ｌｅの１／ｐｇ乗となる。

式（１０）で算出される補正係数Ｇｉを入力値Ｖｉｎ（１２ビットの整数）に乗算して得られる値（補正画像の階調値）を、パネルガンマｐｇで変換することによって、補正画像の表示輝度Ｌｃに対応する出力値が得られる。また、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは（Ｌｍａｘ×Ｌｅ）／Ｃｐ～Ｌｍａｘ×Ｌｅとなる。このため、以下の式（１１）に示すように、上述した出力値を輝度ダイナミックレンジ（Ｌｍａｘ×Ｌｅ）／Ｃｐ～Ｌｍａｘ×Ｌｅに正規化することによって、表示輝度Ｌｃが算出される。

但し、入力値Ｖｉｎが０の場合には、以下の式（１２）に示すように、画像補正が無効となり、表示輝度Ｌｃはパネルコントラストとバックライト輝度Ｌｅに応じて決まる。

図８（Ｂ）に示すように、図６の画像Ａの測定点Ｂでは、入力値Ｖｉｎ（Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値のうちの最大値）が０であるため、式（１２）に従って表示輝度Ｌｃは０．００１ｎｉｔとなる。図６の画像Ｂ～画像Ｅの測定点Ｂでは入力値Ｖｉｎが０でないため、式（１１）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ｂで２５０ｎｉｔ、画像Ｃで５００ｎｉｔ、画像Ｄで７５０ｎｉｔ、画像Ｅで１０００ｎｉｔとなる。また、図８（Ａ）に示すように、図６の画像Ａ～画像Ｅの測定点Ａでは入力値Ｖｉｎが０であるため、式（１２）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ａで０．０００９ｎｉｔ、画像Ｂで０．２２５ｎｉｔ、画像Ｃで０．４５ｎｉｔ、画像Ｄで０．６７５ｎｉｔ、画像Ｅで０．９ｎｉｔとなる。

次に、図９（Ａ），９（Ｂ）を参照して、実施例１の方法で入力画像を補正した場合の例について説明する。図９（Ａ）は、図６の測定点Ａでの表示輝度Ｌｃを示し、図９（Ｂ）は、図６の測定点Ｂでの表示輝度Ｌｃを示す。ここでは、上述した式（９）に従って補正係数Ｇｔが算出される。

式（９）で算出される補正係数Ｇｔを入力値Ｖｉｎ（１２ビットの整数）に乗算して得られる値（補正画像の階調値）を、パネルガンマｐｇで変換することによって、補正画像の表示輝度Ｌｃに対応する出力値が得られる。また、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは（Ｌｍａｘ×Ｌｅ）／Ｃｐ～Ｌｍａｘ×Ｌｅとなる。このため、以下の式（１３）に示すように、上述した出力値を輝度ダイナミックレンジ（Ｌｍａｘ×Ｌｅ）／Ｃｐ～Ｌｍａｘ×Ｌｅに正規化することによって、表示輝度Ｌｃが算出される。

但し、入力値Ｖｉｎが０の場合には、以下の式（１４）に示すように、画像補正が無効となり、表示輝度Ｌｃはパネルコントラストとバックライト輝度Ｌｅに応じて決まる。

図９（Ｂ）に示すように、図６の画像Ａの測定点Ｂでは、入力値Ｖｉｎが０であるため、式（１４）に従って表示輝度Ｌｃは０．００１ｎｉｔとなる。ここで、目標コントラス
トを１００万対１（Ｃｔ＝１００万）とする。図６の画像Ｂ～画像Ｅの測定点Ｂでは入力値Ｖｉｎが０でないため、式（１３）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ｂで２５０ｎｉｔ、画像Ｃで５００ｎｉｔ、画像Ｄで７５０ｎｉｔ、画像Ｅで１０００ｎｉｔとなる。また、図９（Ａ）に示すように、図６の画像Ａ～画像Ｅの測定点Ａでは入力値Ｖｉｎが０であるため、式（１４）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ａで０．０００９ｎｉｔ、画像Ｂで０．２２５ｎｉｔ、画像Ｃで０．４５ｎｉｔ、画像Ｄで０．６７５ｎｉｔ、画像Ｅで０．９ｎｉｔとなる。

式（１２）または式（１４）から分かるように、入力値Ｖｉｎが０、即ち画素の色が黒である場合には、画像補正の効果は得られない。この場合には、パネルコントラストとバックライト輝度Ｌｅに応じた黒輝度Ｌｂｋが、表示輝度Ｌｃとなる。即ち、図８（Ａ）～９（Ｂ）に示すように、測定点Ｂでの表示輝度Ｌｃに比例して測定点Ａでの表示輝度Ｌｃが高くなる場合には、測定点Ａでの表示輝度Ｌｃは、背景領域におけるバックライトモジュール１０９の光源からの拡散光の影響を受けている。

図１０は、入力画像の一例を示す。画像Ａ～Ｄにおいて、測定点Ａを含むパッチ領域のＲＧＢ値（Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ）は（２０５，２０５，２０５）である。測定点Ｂを含む背景領域のＲＧＢ値、パッチ領域のサイズ、パッチ領域の座標、及び、測定点Ａ，Ｂの位置は、図６と同じである。

図１１は、図１０の測定点Ａおよび測定点Ｂでのバックライト輝度Ｌｅの一例を示す。ここで、バックライトモジュール１０９が有する複数の光源のうち、測定点Ａを含む分割領域の光源は点灯しており、当該光源からの光の影響により、測定点Ａでのバックライト輝度Ｌｅは１％の輝度を含むとする。さらに、測定点Ａでのバックライト輝度Ｌｅは、測定点Ｂを含む分割領域の光源からの拡散光の影響により、測定点Ｂでのバックライト輝度Ｌｅの９０％の輝度を含むとする。つまり、測定点Ａでのバックライト輝度Ｌｅは、測定点Ｂでのバックライト輝度Ｌｅの９０％に１％を加算した値であるとする。このため、測定点Ｂでのバックライト輝度Ｌｅが画像Ａで０．１％、画像Ｂで２５％、画像Ｃで５０％、画像Ｄで７５％、画像Ｅで１００％である場合には、測定点Ａでのバックライト輝度Ｌｅは画像Ａで１．０９％、画像Ｂで２３．５％、画像Ｃで４６％、画像Ｄで６８．５％、画像Ｅで９１％となる。

図１２（Ａ），１２（Ｂ），１３（Ａ），１３（Ｂ）は、図１０の入力画像を図１１に示すバックライト輝度Ｌｅで液晶表示装置に表示した場合の、測定点Ａおよび測定点Ｂでの表示輝度Ｌｃの一例を示す。図１２（Ａ），１２（Ｂ）は、バックライト輝度Ｌｅの逆数で入力画像を補正する従来技術を用いた場合の例を示し、図１３（Ａ），１３（Ｂ）は、実施例１の方法で入力画像を補正した場合の例を示す。なお、図８（Ａ）～９（Ｂ）と同様に、液晶表示装置のパネルコントラストは１０００対１（Ｃｐ＝１０００）、バックライト輝度Ｌｅが１００％の場合の最大表示輝度は１０００ｎｉｔとする。そのため、バックライト輝度Ｌｅが１００％の場合には、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジは１～１０００ｎｉｔとなる。また、液晶表示装置のパネルガンマｐｇは２．０とする。

まず、図１２（Ａ），１２（Ｂ）を参照して、バックライト輝度Ｌｅの逆数で入力画像を補正する従来技術を用いた場合の例について説明する。図１２（Ａ）は、図１０の測定点Ａでの表示輝度Ｌｃを示し、図１２（Ｂ）は、図１０の測定点Ｂでの表示輝度Ｌｃを示す。表示輝度Ｌｃは、上述した式（１１）および式（１２）に従って算出できる。

図１２（Ｂ）に示すように、図１０の画像Ａの測定点Ｂでは、入力値Ｖｉｎが０であるため、式（１２）に従って表示輝度Ｌｃは０．００１ｎｉｔとなる。図１０の画像Ｂ～画
像Ｅの測定点Ｂでは入力値Ｖｉｎが０でないため、式（１１）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ｂで２５０ｎｉｔ、画像Ｃで５００ｎｉｔ、画像Ｄで７５０ｎｉｔ、画像Ｅで１０００ｎｉｔとなる。また、図１２（Ａ）に示すように、図１０の画像Ａ～画像Ｅの測定点Ａでは入力値Ｖｉｎが０でないため、式（１１）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ａで２．５１ｎｉｔ、画像Ｂで２．７４ｎｉｔ、画像Ｃで２．９６ｎｉｔ、画像Ｄで３．１９ｎｉｔ、画像Ｅで３．４１ｎｉｔとなる。

ところで、式（１１）は、以下の式（１５）のように展開できる。図１２（Ａ）の例では、式（１５）における入力値Ｖｉｎ、パネルコントラスト（Ｃｐ）、及び、バックライト輝度Ｌｅが１００％である場合の最大表示輝度Ｌｍａｘは固定であり、バックライト輝度Ｌｅは変動する。このため、図１２（Ａ）ではバックライト輝度Ｌｅによる輝度誤差が発生していることが分かる。

次に、図１３（Ａ），１３（Ｂ）を参照して、実施例１の方法で入力画像を補正した場合の例について説明する。図１３（Ａ）は、図１０の測定点Ａでの表示輝度Ｌｃを示し、図１３（Ｂ）は、図１０の測定点Ｂでの表示輝度Ｌｃを示す。表示輝度Ｌｃは、上述した式（１３）および式（１４）に従って算出できる。

図１３（Ｂ）に示すように、図１０の画像Ａの測定点Ｂでは、入力値Ｖｉｎが０であるため、式（１４）に従って表示輝度Ｌｃは０．００１ｎｉｔとなる。図１０の画像Ｂ～画像Ｅの測定点Ｂでは入力値Ｖｉｎが０でないため、式（１３）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ｂで２５０ｎｉｔ、画像Ｃで５００ｎｉｔ、画像Ｄで７５０ｎｉｔ、画像Ｅで１０００ｎｉｔとなる。また、図１３（Ａ）に示すように、図１０の画像Ａ～画像Ｅの測定点Ａでは入力値Ｖｉｎが０でないため、式（１３）に従って表示輝度Ｌｃは画像Ａ～画像Ｅの全てで２．５１ｎｉｔとなる。このため、図１３（Ａ）では輝度誤差が抑制されていることがわかる。

以上説明したように、実施例１では、バックライト輝度Ｌｅとパネルコントラストとに関連した輝度誤差という新たに見出された輝度誤差が抑制されるように、バックライト輝度とパネルコントラストと目標コントラストに基づいて画像が補正される。その結果、表示輝度の精度が向上し、黒浮きが抑制されるため、従来よりも高いコントラスト感の表示を実現することができる。なお、画像の補正方法は、式（９）に基づく補正係数Ｇｔを用いた方法に限られない。バックライト輝度とパネルコントラストとに関連した輝度誤差を抑制できれば、どのような方法で画像が補正されてもよい。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２について説明する。実施例２では、補正係数Ｇｔの算出に使用する目標コントラストに関連したパラメータを外部から入力する例について説明する。図１４は、実施例２に係る液晶表示装置１００の機能ブロックを示すブロック図である。図１４の液晶表示装置１００は、図１の液晶表示装置１００にパラメータ入力部１１０を追
加した構成を有する。

パラメータ入力部１１０は、目標コントラストに関連したパラメータを外部から入力する。例えば、目標コントラストに関連したパラメータは、目標コントラストの最大輝度に対応する値Ｃｔであり、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）メニューに対するユーザ操作に応じて、液晶表示装置１００の外部から入力される。パラメータ入力部１１０は、ユーザ操作に応じて入力したパラメータ（目標コントラスト）を、補正係数生成部１０４に出力する。なお、目標コントラストに関連したパラメータは、そのパラメータから目標コントラストを把握（決定）できれば、どのようなパラメータであってもよい。例えば、目標コントラストに関連したパラメータは、値Ｃｔでなく、目標コントラストの識別子などの１つ以上の設定値であってもよい。補正係数生成部１０４は、１つ以上の設定値に基づいて目標コントラストを把握（決定）してもよい。パラメータ入力方法は、ＯＳＤメニューを用いた上記方法に限られず、他の入力方法であってもよい。

図１５は、実施例２に係る補正係数生成部１０４の機能ブロックを示すブロック図である。図１５の補正係数生成部１０４では、パラメータ入力部１１０から出力されたパラメータ（目標コントラスト）が、目標表示輝度算出部１０４０２に入力される。

以上説明したように、実施例２では、補正係数Ｇｔの算出に使用する目標コントラストに関連したパラメータが外部から入力（指定）される。これにより、任意の目標コントラストでの表示輝度に対する輝度誤差（バックライト輝度とパネルコントラストとに関連した輝度誤差）を抑制して、表示輝度の精度を向上することができる。

＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３について説明する。実施例３では、黒潰れが発生しないように入力画像を補正する例について説明する。図１６は、実施例３に係る液晶表示装置１００の機能ブロックを示すブロック図である。図１６の液晶表示装置１００は、図１の液晶表示装置１００に補正係数調整部１１１を追加した構成を有する。

補正係数調整部１１１は、補正係数生成部１０４で生成された補正係数Ｇｔの適用による黒潰れを抑制するために、補正係数Ｇｔを制限（リミット）する。具体的には、画像入力・変換部１０１は、入力画像データの画素値であるＲＧＢ値のＲ値、Ｇ値、及び、Ｂ値のうちの最小値を、補正係数調整部１１１に出力する。補正係数調整部１１１は、補正係数Ｇｔの下限値を、画像入力・変換部１０１から出力された上記最小値の逆数にリミットする。つまり、補正係数調整部１１１は、補正係数Ｇｔを、画像入力・変換部１０１から出力された上記最小値以上の値にリミットする。なお、補正係数調整部１１１の処理（補正係数Ｇｔの調整）は上記処理に限られず、黒潰れが抑制されるよう補正係数Ｇｔを調整する他の処理であってもよい。補正係数Ｇｔをリミットするための上記逆数は、Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値の最大値、平均値、中間値などの逆数であってもよいし、ＹＣｂＣｒやＸＹＺなどのＹ値の逆数であってもよい。

図１７（Ａ）～１７（Ｃ）を参照して、補正係数調整部１１１における補正係数調整処理の具体例について説明する。なお、画像入力・変換部１０１および画像補正部１０５から出力される画像データの階調値は、符号なし１２ビット整数値であるとする。

図１７（Ａ）は、画像入力・変換部１０１から出力される入力画像データの画素値であるＲＧＢ値（Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ）を示し、Ｒ値Ｖｒが２０、Ｇ値Ｖｇが１５、Ｂ値Ｖｂが５である。

図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示すＲＧＢ値（Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ）を、補正係数Ｇｔ
＝０．０２で補正した場合のＲＧＢ値（画像補正部１０５から出力される補正画像データの画素値であるＲＧＢ値（Ｖｒｃ，Ｖｇｃ，Ｖｂｃ））を示す。下記の計算式のように、実施例１で述べた式（１）に従い、Ｒ値Ｖｒｃ＝０．４、Ｇ値Ｖｇｃ＝０．３、Ｂ値Ｖｂｃ＝０．１となる。画像補正部１０５の出力は符号なし１２ビット整数値であるため、Ｒ値Ｖｒｃ＝０．４、Ｇ値Ｖｇｃ＝０．３、及び、Ｂ値Ｖｂｃ＝０．１の全てが０となり、補正画像に黒潰れが発生する。

そこで、補正係数調整部１１１は、補正画像の黒潰れが抑制されるよう、画像入力・変換部１０１から出力される最小値（Ｒ値ＶｒとＧ値ＶｇとＢ値Ｖｂのうちの最小値）の逆数を下限値として、補正係数生成部１０４で生成された補正係数Ｇｔをリミットする。図１７（Ａ）から、上記最小値は５であるため、補正係数Ｇｔの下限値は１／５＝０．２となる。補正係数生成部１０４で生成された補正係数Ｇｔは０．０２であるため、０．２にリミットされる。

なお、Ｒ値ＶｒとＧ値ＶｇとＢ値Ｖｂのうちの最小値が０の場合には０除算が発生する。その場合には、０除算が発生しないよう、０を除くＲ値ＶｒとＧ値ＶｇとＢ値Ｖｂのうちの最小値の逆数を、補正係数Ｇｔの下限値とすればよい。例えば、ＲＧＢ値（Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ）＝（２０，１５，０）の場合には、１／１５を補正係数Ｇｔとすればよい。

図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）に示すＲＧＢ値（Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ）を、リミット後の補正係数Ｇｔ＝０．２で補正した場合のＲＧＢ値（Ｖｒｃ，Ｖｇｃ，Ｖｂｃ）を示す。下記の計算式のように、実施例１で述べた式（１）に従い、Ｒ値Ｖｒｃ＝４、Ｇ値Ｖｇｃ＝３、Ｂ値Ｖｂｃ＝１となる。

以上説明したように、実施例３では、黒潰れが発生しないように入力画像が補正されるため、黒潰れが抑制された画像を表示できる。

＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４について説明する。実施例１では、補正画像のうち、入力画像の低階調部（暗部）に対応する部分に黒潰れが発生することがある。このような黒潰れについて、図１８を用いて、具体的に説明する。図１８は、図３と同様のグラフである。図１８には、実施例１の表示輝度Ｌｃ（パネル表示輝度）が太線で示されている。ここでは、目標コントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジが０．００１～１０００ｎｉｔであり、パネルコントラストでの表示の輝度ダイナミックレンジが１～１０００ｎｉｔであるとする。この場合に、補正画像のうち、入力画像の画素値が１．０ｎｉｔ以下の輝度レンジに対応する部分で黒潰れが発生する。具体的には、図１８の黒潰れ階調範囲のように、０．００１～１．０ｎｉｔの輝度レンジに対応する部分が、１．０ｎｉｔで表示される。実施例４では、このような黒潰れを抑制する例を説明する。

図１９は、実施例４に係る補正係数生成部１０４の機能ブロックを示すブロック図であ
る。図１９の補正係数生成部１０４は、図２の補正係数生成部１０４にオフセットゲイン演算部１０４１０を追加した構成を有する。

オフセットゲイン演算部１０４１０は、目標表示輝度算出部１０４０２で算出された目標表示輝度Ｌｔに対してオフセット値の加算とゲイン値の乗算とを行い、演算結果を第１減算部１０４０５に出力する。

オフセットゲイン演算部１０４１０の演算方法を具体的に説明する。

まず、オフセットゲイン演算部１０４１０は、基準輝度Ｋｔを決定する。例えば、オフセットゲイン演算部１０４１０は、分割領域毎に、その分割領域における入力画像の平均階調値（平均画素値）に基づいて、当該分割領域の基準輝度Ｋｔを決定する。図２０の例では、平均階調値０．０５に応じて、基準輝度Ｋｔ＝２．０ｎｉｔが決定されている。なお、基準輝度Ｋｔの決定方法は特に限定されない。例えば、オフセットゲイン演算部１０４１０は、分割領域毎に、その分割領域における入力画像の階調値のヒストグラムに基づいて、当該分割領域の基準輝度Ｋｔを決定してもよい。基準輝度Ｋｔは、図１９のパラメータ入力部１１０から入力（設定）されてもよい。

次に、オフセットゲイン演算部１０４１０は、オフセット値ＯＦＴを決定する。例えば、オフセット値ＯＦＴは黒輝度Ｌｂｋであり、図２０の例では１．０ｎｉｔである。

次に、オフセットゲイン演算部１０４１０は、ゲイン値ＧＡＩＮを決定する。例えば、ゲイン値ＧＡＩＮは、黒輝度Ｌｂｋを基準輝度Ｋｔで除算することにより算出される。図２０の例では、ゲイン値ＧＡＩＮは０．５となる。

最後に、オフセットゲイン演算部１０４１０は、目標表示輝度Ｌｔに対してオフセット値ＯＦＴの加算とゲイン値ＧＡＩＮの乗算とを行うことで、目標コントラストを変更する。例えば、０．００１～２．０ｎｉｔの輝度レンジが１．０～２．０ｎｉｔの輝度レンジに変換され、図２０の実線で示す目標コントラストが、図２０の太線で示す目標コントラストに変更される。以後、変更後の目標コントラストの輝度（目標表示輝度）をＬｔＨと記載する。図２０に示すように、基準輝度Ｋｔ以上の目標表示輝度ＬｔＨとしては、目標表示輝度算出部１０４０２で算出された目標表示輝度Ｌｔが採用される。そして、基準輝度Ｋｔよりも低い目標表示輝度ＬｔＨは、「（Ｌｔ×ＧＡＩＮ）＋ＯＦＴ」により算出される。

以上説明したように、実施例４では、図２０に示すように目標コントラストを変更することで、補正画像の黒潰れ（入力画像の低階調部（暗部）に対応する部分の黒潰れ）を抑制することができる。

＜実施例５＞
以下、本発明の実施例５について説明する。実施例５では、実施例４とは異なる方法で、補正画像の黒潰れ（入力画像の低階調部（暗部）に対応する部分の黒潰れ）を抑制する例を説明する。

図２１は、実施例５に係る補正係数生成部１０４の機能ブロックを示すブロック図である。図２１の補正係数生成部１０４は、図２の補正係数生成部１０４にゲイン演算部１０４１１を追加した構成を有する。

ゲイン演算部１０４１１は、パネル表示輝度推測部１０４０４で算出されたパネル表示輝度Ｌｐに対してゲイン値を乗算し、演算結果（乗算輝度）を第２減算部１０４０６に出
力する。

ゲイン演算部１０４１１の演算方法を具体的に説明する。

まず、ゲイン演算部１０４１１は、ゲイン値ＧＡＩＮを決定する。例えば、図２２に示すように第２輝度差分Ｄｐに応じて、ゲイン値ＧＡＩＮが決定される。ここで図２２のゲイン最大値は、図２１のパラメータ入力部１１０により設定される。なお、図２２では第２輝度差分Ｄｐの増加に対してゲイン値ＧＡＩＮが線形に低下するが、第２輝度差分Ｄｐの増加に対してゲイン値ＧＡＩＮが非線形に低下してもよい。第２輝度差分Ｄｐは入力画像の階調値が大きいほど大きくなるため、ゲイン値ＧＡＩＮとして、入力画像の階調値が大きいほど小さい値が使用される。

次に、ゲイン演算部１０４１１は、パネル表示輝度Ｌｐにゲイン値ＧＡＩＮを乗算することで、乗算輝度ＬｐＧ（＝Ｌｐ×ＧＡＩＮ）を得る。

最後に、ゲイン演算部１０４１１は、目標表示輝度Ｌｔを変更して、目標コントラストを変更する。例えば、図２３の実線で示す目標コントラストが、図２３の太線で示す目標コントラストに変更される。以後、変更後の目標コントラストの輝度（目標表示輝度）をＬｔＨと記載する。図２３に示すように、目標表示輝度Ｌｔが乗算輝度ＬｐＧ以上である場合には、目標表示輝度ＬｔＨとして目標表示輝度Ｌｔが採用される。そして、目標表示輝度Ｌｔが乗算輝度ＬｐＧよりも低い場合には、目標表示輝度ＬｔＨとして乗算輝度ＬｐＧが採用される。つまり、乗算輝度ＬｐＧよりも低い目標表示輝度Ｌｔが乗算輝度ＬｐＧに変更される。

以上説明したように、実施例５では、図２３に示すように目標コントラストを変更することで、補正画像の黒潰れ（入力画像の低階調部（暗部）に対応する部分の黒潰れ）を抑制することができる。実施例５では、実施例４と比較して、目標表示輝度Ｌｔを採用する輝度レンジとそうでない輝度レンジとの間で階調特性（階調値と輝度の対応関係）が滑らかに変化する。そのため、入力画像がグラデーションを含む場合などにおいて、階調段差の発生を抑制して、階調変化が滑らかな画質の良い画像を表示することができる。

＜実施例６＞
以下、本発明の実施例６について説明する。実施例６では、画像信号処理による輝度低下をバックライト輝度で補償した場合に、黒浮きを画像補正により抑制する例について説明する。図２４は、実施例６に係る液晶表示装置１００の機能ブロックを示すブロック図である。図２４の液晶表示装置１００は、図１の液晶表示装置１００に輝度調整係数算出部１１２を追加した構成を有する。なお、輝度調整係数算出部１１２は、図１４または図１６の液晶表示装置１００に追加することも可能である。

輝度調整係数算出部１１２は、画像入力・変換部１０１における画像信号処理に起因する輝度低下率に基づき輝度調整係数Ｌａｄｊを算出し、バックライト制御値生成部１０２および補正係数生成部１０４に出力する。バックライト制御値生成部１０２では、輝度調整係数算出部１１２によって算出された輝度調整係数Ｌａｄｊに基づき、バックライト制御値を調整する。また、補正係数生成部１０４では、輝度調整係数算出部１１２によって算出された輝度調整係数Ｌａｄｊに基づき、補正係数を調整する。輝度低下を発生させる画像信号処理とは、例えば、リミテッドレンジ信号のオーバーホワイトを表示する処理や、色温度調整等により色バランスを変更する処理等であるが、これらに限定せず、画像信号処理に起因するものを全て含むものとする。以下、図２５（Ａ），２５（Ｂ）および図２６を参照して、リミテッドレンジ信号のオーバーホワイトを表示する例について説明する。

図２５（Ａ）は、Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｏｇ－Ｇａｍｍａ（以下、ＨＬＧ）の入力画像の階調値（以下、ＨＬＧ信号）と表示輝度の関係を表したグラフである。図２５（Ａ）において、ＨＬＧ信号は１０ビットのリミテッドレンジ信号である。１０ビットのリミテッドレンジ信号では、階調値６４が０％（黒）、階調値９４０が１００％（白）、階調値９４１～１０２３が１００％以上（オーバーホワイト）を示す。なお、図２５（Ａ）の例では、実施例１の方法で、目標コントラストを２０万：１としてローカルディミング制御（バックライト制御）と画像補正が行われるものとする。こうすることで、最大表示輝度が１０００ｎｉｔの場合、０～１０２３階調は０．００５～１０００ｎｉｔで表示される。

図２５（Ａ）の実線は、オーバーホワイトを表示しない場合の、ＨＬＧ信号の表示輝度の例を示している。また、図２５（Ａ）の一点鎖線は、オーバーホワイトを表示する場合の、ＨＬＧ信号の表示輝度の例を示している。オーバーホワイトを表示しない場合とは、オーバーホワイトの領域を階調性を持たせずに表示する場合であり、オーバーホワイトの全ての階調値を同じ表示輝度（最大表示輝度）で表示する場合である。オーバーホワイトを表示する場合とは、オーバーホワイトの領域を階調性を持たせて表示する場合であり、オーバーホワイトの階調値ごとに異なる表示輝度でオーバーホワイトの階調値を表示する場合である。

図２５（Ａ）の実線の例では、オーバーホワイトを表示しないため、ＨＬＧ信号の階調範囲が６４～９４０の階調範囲（リミテッドレンジ）から０～１０２３の階調範囲（フルレンジ）に拡張される。したがって、目標コントラスト２０万対１、最大表示輝度１０００ｎｉｔの場合、図２５（Ａ）の実線で示すように、階調値９４０の表示輝度はおよそ１０００ｎｉｔ、階調値６４の表示輝度はおよそ０．００５ｎｉｔとなる。

一方、図２５（Ａ）の一点鎖線の例では、オーバーホワイトを表示するため、ＨＬＧ信号の階調範囲が６４～１０２３の階調範囲（リミテッドレンジ＋オーバーホワイト）から０～１０２３の階調範囲（フルレンジ）に拡張される。

ここで、実施例１の方法で、目標コントラストを２０万対１、最大表示輝度を１０００ｎｉｔとして、ローカルディミング制御と画像補正が行われる場合を考える。この場合には、ＨＬＧ信号の６４～１０２３の階調値は、０．００５～１０００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジで表示される。したがって、図２５（Ａ）の一点鎖線で示すように、階調値１０２３の表示輝度はおよそ１０００ｎｉｔ、階調値６４の表示輝度はおよそ０．００５ｎｉｔとなる。また、階調値９４０の表示輝度は、ＨＬＧの逆ＯＥＴＦおよびＯＯＴＦにより変換したリニア輝度（階調値の増加に対して線形（リニア）に増加する輝度）を、０．００５～１０００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジに正規化した輝度となる。ここで、ＯＥＴＦはＯｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＯＯＴＦはＯｐｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎの略称である。ＨＬＧの逆ＯＥＴＦおよびＯＯＴＦは、式（１６）によって概ね表すことができる。

式（１６）において、γはシステムガンマ、Ｖｅｘｔはリミテッドレンジ（６４～９４０）のＨＬＧ信号を０．０００～１．０００に正規化した値、Ｌは輝度レベル（１．０００＝１倍）を示す。図２５（Ａ）の例において、システムガンマは１．２とする。また、ＨＬＧ信号が９４０の場合、下記の計算式から、Ｖｅｘｔは１．００となる。

さらに、ＨＬＧ信号（入力画像の階調値）が１０２３の場合、下記の計算式から、Ｖｅｘｔはおよそ１．０９５となる。

式（１６）から、ＨＬＧ信号が９４０の場合の輝度レベルＬは１．０００、ＨＬＧ信号が１０２３の場合の輝度レベルＬはおよそ１．８７０となる。つまり、ＨＬＧ信号のオーバーホワイトを表示する場合、輝度レベルＬは、およそ０．０００～１．８７０となる。輝度レベルＬは、式（１７）によって、０．０００～１．０００に正規化された輝度レベル（以下、正規化輝度レベル）Ｌｎを概ね算出することができる。

したがって、入力画像の階調値が９４０の場合、式（１６）および式（１７）から、正規化輝度レベルＬｎはおよそ０．５３５となる。また、入力画像の階調値が１０２３の場合、式（１６）および式（１７）から、正規化輝度レベルＬｎは１．０００となる。

前述の通り、図２５（Ａ）の例では、実施例１の方法で、目標コントラストを２０万：１としてローカルディミング制御と画像補正が行われる。そのため、最大表示輝度が１０００ｎｉｔの場合、０．００５～１０００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジで画像が表示される。ＨＬＧ信号のオーバーホワイトを表示する場合、式（１６）および式（１７）によって算出される正規化輝度レベルＬｎが０．００５～１０００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジに割り当てられる。したがって、ＨＬＧ信号が９４０の場合の表示輝度は、図２５（Ａ）の一点鎖線に示すように、およそ５３５ｎｉｔとなる。また、ＨＬＧ信号が１０２３の場合の表示輝度は、図２５（Ａ）の一点鎖線に示すように、およそ１０００ｎｉｔとなる。

このように、同じ輝度ダイナミックレンジで表示しても、オーバーホワイトを表示する場合（図２５（Ａ）の一点鎖線）には、オーバーホワイトを表示しない場合（図２５（Ａ）の実線）に比べて白輝度（階調値９４０の表示輝度）が低下する。そこで、実施例６では、図２５（Ａ）の一点鎖線の場合に、バックライトモジュール１０９の最大輝度を上げることにより、階調値９４０を１０００ｎｉｔ程度で表示する。

図２５（Ａ）の破線は、図２５（Ａ）の一点鎖線と同様に、オーバーホワイトを表示する場合の、ＨＬＧ信号と表示輝度の関係を示している。図２５（Ａ）の例では、前述の通り、実施例１の方法で、目標コントラストを２０万：１としてローカルディミング制御と画像補正が行われる。さらに、図２５（Ａ）の破線の例では、図２５（Ａ）の一点鎖線の
例に比べて、最大表示輝度が１．８７倍、すなわち、１８７０ｎｉｔとなるようにバックライト輝度を上昇させる。したがって、図２５（Ａ）の破線の輝度ダイナミックレンジは、０．００９～１８７０ｎｉｔとなる。ここで、１．８７倍は、白輝度の低下率（０．５３５）の逆数（１／０．５３５≒１．８７）である。

ＨＬＧ信号のオーバーホワイトを表示する場合の階調値９４０の正規化輝度レベルＬｎは、前述の通り、およそ０．５３５である。そのため、輝度ダイナミックレンジ０．００９～１８７０ｎｉｔでの階調値９４０の表示輝度は、図２５（Ａ）の破線で示すように、およそ１０００ｎｉｔとなる。

同様に、ＨＬＧ信号のオーバーホワイトを表示する場合、階調値１０２３の正規化輝度レベルＬｎは、前述の通り、およそ１．０００である。そのため、輝度ダイナミックレンジ０．００９～１８７０ｎｉｔでの階調値１０２３の表示輝度は、図２５（Ａ）の破線で示すように、およそ１８７０ｎｉｔとなる。

このように、バックライト輝度を上昇させることで、オーバーホワイトを表示することによる白輝度の低下を補償することができる。

図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）のうち暗部階調の表示輝度を示したグラフである。前述の通り、オーバーホワイトを表示しない場合（図２５（Ａ），２５（Ｂ）の実線）の輝度ダイナミックレンジはおよそ０．００５～１０００ｎｉｔとなる。そして、オーバーホワイトを表示する場合（図２５（Ａ），２５（Ｂ）の破線）の輝度ダイナミックレンジはおよそ０．００９～１８７０ｎｉｔとなる。このように、オーバーホワイトを表示しない場合に対して、オーバーホワイトを表示する場合は黒浮きが発生するため、図２５（Ｂ）に示すように、暗部階調に輝度誤差が生じる。

図２６は、図２５（Ｂ）と同様、ＨＬＧ信号の暗部階調の表示輝度を示したグラフである。図２６の実線および破線は、図２５（Ｂ）の実線および破線と同じ特性を示している。すなわち、図２６の実線は、図２５（Ｂ）の実線と同じく、実施例１のローカルディミング制御および画像補正により、ＨＬＧ信号の６４～９４０の階調範囲（リミテッドレンジ）を０．００５～１０００ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジで表示した例である。また、図２６の破線は、図２５（Ｂ）の破線と同じく、実施例１のローカルディミング制御および画像補正により、ＨＬＧ信号の６４～１０２３の階調範囲（リミテッドレンジ＋オーバーホワイト）を０．００９～１８７０ｎｉｔの輝度ダイナミックレンジで表示した例である。

図２６の二点鎖線は、図２６の破線の例に対して目標コントラストを拡張した場合の、ＨＬＧ信号の表示輝度を示した例である。具体的には、図２６の二点鎖線の例では、図２６の破線の場合に比べて、目標コントラスト（Ｃｔ）を１．８７倍、すなわち、およそ３７万対１に拡張している。ここで１．８７倍は、バックライト輝度の上昇率、すなわち、白輝度の低下率の逆数である。目標コントラスト３７万対１、最大表示輝度１８７０ｎｉｔで、実施例１のローカルディミング制御および画像補正を行った場合、輝度ダイナミックレンジはおよそ０．００５～１８７０ｎｉｔとなる。

このように、画像信号処理による白輝度の低下を補償するためにバックライト輝度を上昇させた場合、目標コントラストを、バックライト輝度の上昇率に合わせて拡張することで、黒浮きを抑制することができる。

図２４の輝度調整係数算出部１１２では、画像入力・変換部１０１の画像信号処理に起因する白輝度の低下率を算出し、その逆数を輝度調整係数Ｌａｄｊとしてさらに算出する
。図２５（Ａ），２５（Ｂ）の一点鎖線の例では、白輝度の低下率は０．５３５であるため、輝度調整係数Ｌａｄｊは１／０．５３５＝１．８７となる。

輝度調整係数Ｌａｄｊは、バックライト制御値生成部１０２、および、補正係数生成部１０４に出力される。バックライト制御値生成部１０２では、バックライト制御値に対して輝度調整係数Ｌａｄｊを乗算した値を、バックライト輝度推測部１０３、および、バックライト制御部１０８に出力する。補正係数生成部１０４では、目標コントラスト（Ｃｔ）に対して輝度調整係数Ｌａｄｊを乗算することにより、拡張された目標コントラストで補正係数を算出する。

以上説明したように、実施例６では、白輝度の低下率に応じてバックライト輝度、および、目標コントラストをそれぞれ調整することで、白輝度を維持しつつ、黒浮きを抑制することができる。なお、実施例６では、オーバーホワイト表示による白輝度低下の例について説明したが、これに限定せず、色バランス調整など、画像信号処理により白輝度が低下する全てのケースに適用されるものとする。

＜実施例７＞
以下、本発明の実施例７について説明する。実施例７では、所望の表示コントラストで入力画像を表示しつつ、暗部領域の色域を拡大させる例について説明する。図２７は、実施例７に係る液晶表示装置１００の機能ブロックを示すブロック図である。図２７の液晶表示装置１００は、図１の液晶表示装置１００に設定値入力部１１３、パラメータ生成部１１４を追加した構成を有する。なお、設定値入力部１１３およびパラメータ生成部１１４は、図１６および図２４の液晶表示装置１００に追加することも可能である。

設定値入力部１１３は、ローカルディミング制御（画像補正）に関連した設定値を外部から入力する。例えば、ローカルディミング制御に関連した設定値は、表示コントラストや暗部色域拡大の状態を切り換えるものであり、図２８（Ａ）に示すようなＯＳＤメニューに対するユーザ操作に応じて、液晶表示装置１００の外部から入力される。表示コントラストの設定値では、例えば、図２８（Ｂ）に示すように高／低を切り換え可能とする。また、暗部色域拡大の設定値では、例えば、図２８（Ｃ）に示すようにＯＮ／ＯＦＦを切り換え可能とする。なお、図２８（Ａ）～２８（Ｃ）に示す設定値は、ローカルディミング制御に関連した設定値の一例であり、ローカルディミングの強度など、他の設定値であってもよい。

パラメータ生成部１１４は、設定値入力部１１３で入力された設定値に基づき、ローカルディミング制御に関連したパラメータを生成する。ローカルディミング制御に関連したパラメータは、例えば、目標コントラストや、バックライト制御値の最大値／最小値である。パラメータ生成部１１４で生成された目標コントラストは、補正係数生成部１０４に出力する。また、パラメータ生成部１１４で生成されたバックライト制御値の最大値／最小値は、バックライト制御値生成部１０２に出力する。バックライト制御値生成部１０２は、最大値／最小値でバックライト制御値をリミットすることにより、図２９（Ａ）に示すように、バックライト制御値（ＢＬ制御値）のレンジを調整することができる。図２９（Ａ）の実線は、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合に対応し、バックライト制御値のレンジ（バックライトモジュール１０９の発光輝度の輝度レンジ）は１０～１００である。図２９（Ｂ）の破線は、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合に対応し、バックライト制御値のレンジは５０～１００である。

なお、バックライト制御値生成部１０２に出力するパラメータは、バックライト制御値の最大値／最小値でなく、入力画像の特徴量をバックライト制御値に変換する変換テーブルなど、他のパラメータであってもよい。変換テーブルは、例えば、図２９（Ｂ）に示す
ような変換特性を有するものである。入力画像の特徴量は、例えば、バックライトモジュール１０９の制御単位である分割領域毎に計算された、入力画像の最大値や平均値等である。

図３０は、パラメータ生成部１１４におけるパラメータ生成処理を示すフローチャートである。

Ｓ１１で、パラメータ生成部１１４は、設定値入力部１１３で液晶表示装置１００の外部から入力される設定値を取得する。図３０のフローチャートにおいて、Ｓ１１で取得する設定値は、図２８（Ａ）～２８（Ｃ）に示すように、表示コントラストや暗部色域拡大に関連する設定値である。

Ｓ１２で、パラメータ生成部１１４は、Ｓ１１で取得した設定値のうち、表示コントラストの設定値が「高」であるか「低」であるかを判定する。Ｓ１２で、表示コントラストの設定値が「高」であると判定された場合、Ｓ１６で、パラメータ生成部１１４は、パラメータを生成する。Ｓ１６で生成するパラメータは、バックライト制御値の最大値が１００、バックライト制御値の最小値が１０、目標コントラストが１００００である。

Ｓ１２で、表示コントラストの設定値が「低」であると判定された場合、Ｓ１３で、パラメータ生成部１１４は、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」であるか「ＯＦＦ」であるかを判定する。Ｓ１３で、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」であると判定された場合、Ｓ１４で、パラメータ生成部１１４は、パラメータを生成する。Ｓ１４で生成するパラメータは、バックライト制御値の最大値が１００、バックライト制御値の最小値が１０、目標コントラストが２０００である。Ｓ１３で、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」であると判定された場合、Ｓ１５で、パラメータ生成部１１４は、パラメータを生成する。Ｓ１５で生成するパラメータは、バックライト制御値の最大値が１００、バックライト制御値の最小値が５０、目標コントラストが２０００である。

Ｓ１７で、パラメータ生成部１１４は、Ｓ１４～Ｓ１６で生成したパラメータのうち、バックライト制御値の最大値／最小値をバックライト制御値生成部１０２に出力し、目標コントラストを補正係数生成部１０４に出力する。

図３１は、バックライト制御値と液晶表示装置１００の表示輝度の関係を示した模式図である。図３１の実線は、バックライト制御値でバックライトモジュール１０９を発光させた場合の、液晶表示装置１００の表示輝度の最大値である。図３１の破線は、バックライト制御値でバックライトモジュール１０９を発光させた場合の、液晶表示装置１００の表示輝度の最小値である。ここで、液晶表示装置１００のパネルコントラストは、１０００対１とする。

図３１の例では、バックライト制御値が１００の場合、表示輝度の最大値は１０００ｎｉｔとなる。さらに、バックライト制御値が１００の場合、表示輝度の最小値は、パネルコントラストが１０００対１であることから、図３１に示すように１ｎｉｔとなる。

バックライト制御値が５０の場合、表示輝度の最大値は、バックライト制御値が１００の場合の１／２となる。したがって、バックライト制御値が５０の場合、表示輝度の最大値は、図３１に示すように５００ｎｉｔとなる。さらに、バックライト制御値が５０の場合、表示輝度の最小値は、パネルコントラストが１０００対１であることから、図３１に示すように０．５ｎｉｔとなる。

バックライト制御値が１０の場合、表示輝度の最大値は、バックライト制御値が１００
の場合の１／１０となる。したがって、バックライト制御値が１０の場合、表示輝度の最大値は、図３１に示すように１００ｎｉｔとなる。さらに、バックライト制御値が１０の場合、表示輝度の最小値は、パネルコントラストが１０００対１であることから、図３１に示すように０．１ｎｉｔとなる。

上述したように、表示コントラストの設定値が「低」の場合には、目標コントラスト（目標コントラストの比率；Ｃｔ）は２０００となる。また、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合には、バックライト制御値のレンジは５０～１００となる。そして、バックライト制御値が１００の場合の表示輝度の最大値は１０００ｎｉｔとなり、バックライト制御値が５０の場合の表示輝度の最小値は０．５ｎｉｔとなる。そのため、表示コントラストの設定値が「低」であり且つ暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」である場合には、表示輝度の最大値と最小値の比率（最大値／最小値）は、目標コントラスト（Ｃｔ）と等しい２０００となる。

一方、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」である場合には、バックライト制御値のレンジは１０～１００となる。そして、バックライト制御値が１００の場合の表示輝度の最大値は１０００ｎｉｔとなり、バックライト制御値が５０の場合の表示輝度の最小値は０．１ｎｉｔとなる。そのため、表示コントラストの設定値が「低」であり且つ暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」である場合には、表示輝度の最大値と最小値の比率（最大値／最小値）は、目標コントラスト（Ｃｔ）である２０００よりも大きい１００００となる。

図３２（Ａ）～３４（Ｂ）は、画像補正後のＲＧＢ値を、リニア輝度で表現した模式図である。具体的に、図３２（Ａ）～３４（Ｂ）の例では、式（９）に従い、補正係数生成部１０４によって算出された補正係数Ｇｔを、画像入力・変換部１０１が出力する入力画像に適用し、リニア輝度に変換したＲＧＢ値を示している。図３２（Ａ）～３４（Ｂ）の例では、パネルコントラストが１０００対１（Ｃｐ＝１０００）、パネルガンマが２．０（ｐｇ＝２．０）、バックライト輝度が１００％（Ｌｅ＝１．０）の場合の最大表示輝度を１０００ｎｉｔとする。ここで、バックライト制御値が１００の場合のバックライト輝度を１００％とする。なお、入力画像のＲＧＢ値が０の場合、画像補正が無効になる。そのため、図３２（Ａ）～３４（Ｂ）では、画像入力・変換部１０１、もしくは、画像補正部１０５において、画像補正前の入力画像のＲＧＢ値の下限値を１（１０ビットの整数）にリミットした例について説明する。

図３２（Ａ）～３３（Ｂ）は、入力画像が無彩色の場合の、画像補正後のＲＧＢ毎のリニア輝度（輝度値）を示した模式図である。図３２（Ａ），３２（Ｂ）の例では、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝１、Ｇ＝１、Ｂ＝１、図３３（Ａ），３３（Ｂ）の例では、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝８、Ｇ＝８、Ｂ＝８の場合について説明する。

図３２（Ａ）は、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝１、Ｇ＝１、Ｂ＝１であり、設定値入力部１１３で入力された表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合の、ＲＧＢ毎の輝度値の具体例である。表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合、図３０のフローチャートから、バックライト制御値の最小値は５０になる。入力画像の最大値とバックライト制御値の関係がリニアな変換特性である場合、図２９（Ａ）の破線で示すように、バックライト制御値の下限値は５０でリミットされる。入力画像のＲＧＢ値の最大値は１であるため、図２９（Ａ）の破線の特性から、バックライト制御値は５０、すなわち、バックライト輝度は５０％（Ｌｅ＝０．５）となる。さらに、表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合、図３０のフローチャートから、目標コントラストは２０００（Ｃｔ＝２０００）となる。したがって、式（９）に従い、補正係数生成部１０４によって算出される補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、およそ１．４１となる。

そして、補正後のＲＧＢ値は、下記の計算式のように、Ｒ≒１、Ｇ≒１、Ｂ≒１となる。

バックライト制御値が５０の場合、液晶表示装置１００の表示輝度の輝度ダイナミックレンジは、図３１に示すように０．５～５００ｎｉｔとなる。補正後のＲＧＢ値は全て同じ値になるため、下記の計算式のように、リニア輝度に変換し、０．５～５００に正規化することで、表示輝度と同等の値を得られる。下記の計算式により算出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、図３２（Ａ）に示すように、何れも０．５程度の値になる。すなわち、補正後のＲＧＢ値を液晶表示装置１００に表示した場合、表示輝度はおよそ０．５ｎｉｔとなる。なお、図３２（Ａ）の斜線部は、黒輝度によるオフセットが０．５であることを示す。

図３２（Ｂ）は、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝１、Ｇ＝１、Ｂ＝１であり、設定値入力部１１３で入力された表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合の、ＲＧＢ毎の輝度値の具体例である。表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合、図３０のフローチャートから、バックライト制御値の最小値は１０になる。入力画像の最大値とバックライト制御値の関係がリニアな変換特性である場合、図２９（Ａ）の実線で示すように、バックライト制御値の下限値は１０でリミットされる。入力画像のＲＧＢ値の最大値は１であるため、図２９（Ａ）の実線の特性から、バックライト制御値は１０、すなわち、バックライト輝度は１０％（Ｌｅ＝０．１）となる。さらに、表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合、図３０のフローチャートから、目標コントラストは２０００（Ｃｔ＝２０００）となる。したがって、式（９）に従い、補正係数生成部１０４によって算出される補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、およそ６４．８１となる。

そして、補正後のＲＧＢ値は、下記の計算式のように、Ｒ≒６４、Ｇ≒６４、Ｂ≒６４となる。

バックライト制御値が１０の場合、液晶表示装置１００の表示輝度の輝度ダイナミックレンジは、図３１に示すように０．１～１００ｎｉｔとなる。補正後のＲＧＢ値は全て同じ値になるため、下記の計算式のように、リニア輝度に変換し、０．１～１００に正規化することで、表示輝度と同等の値を得られる。下記の計算式により算出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、図３２（Ｂ）に示すように、何れも０．５程度の値になる。すなわち、補正後のＲＧＢ値を液晶表示装置１００に表示した場合、表示輝度はおよそ０．５ｎｉｔとなる。なお、図３２（Ｂ）の斜線部は、黒輝度によるオフセットが０．１であることを示す。

図３３（Ａ）は、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝８、Ｇ＝８、Ｂ＝８であり、設定値入力部１１３で入力された表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合の、ＲＧＢ毎の輝度値の具体例である。表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合、図３０のフローチャートから、バックライト制御値の最小値は５０になる。入力画像の最大値とバックライト制御値の関係がリニアな変換特性である場合、図２９（Ａ）の破線で示すように、バックライト制御値の下限値は５０でリミットされる。入力画像のＲＧＢ値の最大値は８であるため、図２９（Ａ）の破線の特性から、バックライト制御値は５０、すなわち、バックライト輝度は５０％（Ｌｅ＝０．５）となる。さらに、表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合、図３０のフローチャートから、目標コントラストは２０００（Ｃｔ＝２０００）となる。したがって、式（９）に従い、補正係数生成部１０４によって算出される補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、およそ１．４１となる。

そして、補正後のＲＧＢ値は、下記の計算式のように、Ｒ≒１１、Ｇ≒１１、Ｂ≒１１となる。

バックライト制御値が５０の場合、液晶表示装置１００の表示輝度の輝度ダイナミックレンジは、図３１に示すように０．５～５００ｎｉｔとなる。補正後のＲＧＢ値は全て同じ値になるため、下記の計算式のように、リニア輝度に変換し、０．５～５００に正規化することで、表示輝度と同等の値を得られる。下記の計算式により算出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、図３３（Ａ）に示すように、何れも０．５６程度の値になる。すなわち、補正後のＲＧＢ値を液晶表示装置１００に表示した場合、表示輝度はおよそ０．５６ｎｉｔとなる。なお、図３３（Ａ）の斜線部は、黒輝度によるオフセットが０．５であることを示す。

図３３（Ｂ）は、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝８、Ｇ＝８、Ｂ＝８であり、設定値入力部１１３で入力された表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合の、ＲＧＢ毎の輝度値の具体例である。表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合、図３０のフローチャートから、バックライト制御値の最小値は１０になる。入力画像の最大値とバックライト制御値の関係がリニアな変換特性である場合、図２９（Ａ）の実線で示すように、バックライト制御値の下限値は１０でリミットされる。入力画像のＲＧＢ値の最大値は８であるため、図２９（Ａ）の実線の特性から、バックライト制御値は１０、すなわち、バックライト輝度は１０％（Ｌｅ＝０．１）となる。さらに、表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合、図３０のフローチャートから、目標コントラストは２０００（Ｃｔ＝２０００）となる。したがって、式（９）に従い、補正係数生成部１０４によって算出される補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、およそ８．６９となる。

そして、補正後のＲＧＢ値は、下記の計算式のように、Ｒ≒６９、Ｇ≒６９、Ｂ≒６９となる。

バックライト制御値が１０の場合、液晶表示装置１００の表示輝度の輝度ダイナミックレンジは、図３１に示すように０．１～１００ｎｉｔとなる。補正後のＲＧＢ値は全て同じ値になるため、下記の計算式のように、リニア輝度に変換し、０．１～１００に正規化することで、表示輝度と同等の値を得られる。下記の計算式により算出される輝度値Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、図３３（Ｂ）に示すように、何れも０．５６程度の値になる。すなわち、補正後のＲＧＢ値を液晶表示装置１００に表示した場合、表示輝度はおよそ０．５６ｎｉｔとなる。なお、図３３（Ｂ）の斜線部は、黒輝度によるオフセットが０．１であることを示す。

図３２（Ａ）～３３（Ｂ）に示すように、入力画像が無彩色の場合、バックライト輝度を低下させても、画像補正によって表示輝度が補償される。すなわち、バックライト輝度によらず、目標コントラストで入力画像を表示することができる。

図３４（Ａ），３４（Ｂ）は、入力画像が有彩色の場合の、画像補正後のＲＧＢ毎のリニア輝度（輝度値）を示した模式図である。図３４（Ａ），３４（Ｂ）の例では、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝８、Ｇ＝１、Ｂ＝１の場合について説明する。

図３４（Ａ）は、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝８、Ｇ＝１、Ｂ＝１であり、設定値入力部１１３で入力された表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合の、ＲＧＢ毎の輝度値の具体例である。表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合、図３０のフローチャートから、バックライト制御値の最小値は５０になる。入力画像の最大値とバックライト制御値の関係がリニアな変換特性である場合、図２９（Ａ）の破線で示すように、バックライト制御値の下限値は５０でリミットされる。入力画像のＲＧＢ値の最大値は８であるため、図２９（Ａ）の破線の特性から、バックライト制御値は５０、すなわち、バックライト輝度は５０％（Ｌｅ＝０．５）となる。さらに、表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合、図３０のフローチャートから、目標コントラストは２０００（Ｃｔ＝２０００）となる。したがって、式（９）に従い、補正係数生成部１０４によって算出される補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、およそ１．４１となる。

そして、補正後のＲＧＢ値は、下記の計算式のように、Ｒ≒１１、Ｇ≒１、Ｂ≒１となる。

バックライト制御値が５０の場合、液晶表示装置１００の表示輝度の輝度ダイナミックレンジは、図３１に示すように０．５～５００ｎｉｔとなる。図３２（Ａ），３３（Ａ）の例と同じように、下記の計算式により、補正後のＲＧＢ値をリニア輝度に変換し、０．５～５００に正規化した場合、図３４（Ａ）に示すように、輝度値Ｌｒがおよそ０．５６となり、輝度値Ｌｇ，Ｌｂがおよそ０．５となる。なお、図３４（Ａ）の斜線部は、黒輝度によるオフセットが０．５であることを示す。

図３４（Ｂ）は、入力画像のＲＧＢ値がＲ＝８、Ｇ＝１、Ｂ＝１であり、設定値入力部１１３で入力された表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合の、ＲＧＢ毎の輝度値の具体例である。表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＦＦ」の場合、図３０のフローチャートから、バックライト制御値の最小値は１０になる。入力画像の最大値とバックライト制御値の関係がリニアな変換特性である場合、図２９（Ａ）の実線で示すように、バックライト制御値の下限値は１０でリミットされる。入力画像のＲＧＢ値の最大値は８であるため、図２９（Ａ）の実線の特性から、バックライト制御値は１０、すなわち、バックライト輝度は１０％（Ｌｅ＝０．１）となる。さらに、表示コントラストの設定値が「低」、暗部色域拡大の設定値が「ＯＮ」の場合、図３０のフローチャートから、目標コントラストは２０００（Ｃｔ＝２０００）となる。したがって、式（９）に従い、補正係数生成部１０４によって算出される補正係数Ｇｔは、下記の計算式のように、およそ８．６９となる。

そして、補正後のＲＧＢ値は、下記の計算式のように、Ｒ≒６９、Ｇ≒８、Ｂ≒８となる。

バックライト制御値が１０の場合、液晶表示装置１００の表示輝度の輝度ダイナミックレンジは、図３１に示すように０．１～１００ｎｉｔとなる。図３２（Ｂ），３３（Ｂ）
の例と同じように、下記の計算式により、補正後のＲＧＢ値をリニア輝度に変換し、０．１～１００に正規化した場合、図３４（Ｂ）に示すように、輝度値Ｌｒがおよそ０．５６となり、輝度値Ｌｇ，Ｌｂがおよそ０．１となる。なお、図３４（Ｂ）の斜線部は、黒輝度によるオフセットが０．１であることを示す。図３４（Ａ）の例に比べて、図３４（Ｂ）の例では、黒輝度に対するＲ成分の強度が相対的に高くなることが分かる。

図３４（Ａ），３４（Ｂ）に示すように、暗部色域拡大の設定値を「ＯＮ」にした場合、画像補正の目標コントラストを維持したまま、バックライト輝度（黒輝度）を低下させることにより、ＲＧＢのうち階調値が大きい色成分が強調される。これにより、暗部領域の色域を拡大させることができる。

以上説明したように、実施例７では、バックライト輝度を調整しても、目標コントラストで入力画像を表示することができる。加えて、目標コントラストおよびバックライト輝度を各々調整することにより、暗部領域の色域を拡大させることができる。実施例７では、目標コントラストを維持したまま、バックライト輝度を低下させることで、暗部の色域を拡大させる例について説明したが、この方法に限定しない。例えば、バックライト輝度を維持したまま、目標コントラストを上昇させることで、暗部の色域を拡大させることも可能である。

＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施例の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。

１００：液晶表示装置
１０１：画像入力・変換部 １０２：バックライト制御値生成部
１０３：バックライト輝度推測部 １０４：補正係数生成部 １０５：画像補正部
１０６：液晶パネル制御部 １０７：液晶パネル １０８：バックライト制御部
１０９：バックライトモジュール １１０：パラメータ入力部
１１１：補正係数調整部

Claims (20)

1. 液晶パネルと、
   第１画像のデータを入力する入力手段と、
   前記液晶パネルに光を照射する、発光輝度を変更可能なバックライトモジュールと、
   前記バックライトモジュールから前記液晶パネルに照射される光の輝度を推測する推測手段と、
   前記第１画像を目標コントラストで表示した場合の表示輝度に対する輝度誤差が抑制されるように、前記推測手段により推測された輝度、前記液晶パネルのコントラスト、及び、前記目標コントラストに基づいて前記第１画像を第２画像に補正する補正手段と、
   前記第２画像のデータに基づいて前記液晶パネルの透過率を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記輝度誤差は、前記バックライトモジュールから前記液晶パネルに照射される光の輝度と前記液晶パネルのコントラストとに関連した輝度誤差である
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記補正手段は、前記バックライトモジュールから前記液晶パネルに照射される光の輝度の上昇に連動して前記輝度誤差が拡大しないように、前記第１画像を補正する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記補正手段は、前記第１画像の階調値を０～１に正規化した値をＶｉｎ、前記目標コントラストをＣｔ対１、前記液晶パネルのコントラストをＣｐ対１、前記推測手段により推測された輝度を０～１に正規化した値をＬｅ、前記液晶パネルのガンマ値をｐｇとした場合に
   

   

   
   で算出される補正係数Ｇｔを、前記第１画像の階調値に乗算することによって、前記第２画像の階調値を算出する
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記補正手段は、前記補正係数Ｇｔの下限値を、前記第１画像の階調値の逆数に制限する
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記目標コントラストに関連したパラメータを外部から入力するパラメータ入力手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記補正手段は、黒潰れが発生しないように、前記第１画像を補正する
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記第２画像に黒潰れが発生しないように前記目標コントラストを変更する変更手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 前記変更手段は、前記目標コントラストで表示した場合の表示輝度のうち、基準輝度よりも低い表示輝度に対して、ゲイン値の乗算とオフセット値の加算とを行う
   ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記変更手段は、前記第１画像の平均階調値に基づいて前記基準輝度を決定する
    ことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記変更手段は、前記第１画像の階調値のヒストグラムに基づいて前記基準輝度を決定する
    ことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
12. 前記変更手段は、前記目標コントラストで表示した場合の表示輝度のうち、前記液晶パネルのコントラストで表示した場合の表示輝度にゲイン値を乗算して得られる乗算輝度よりも低い表示輝度を、前記乗算輝度に変更する
    ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
13. 前記変更手段は、前記第１画像の階調値が大きいほど小さいゲイン値を使用する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記第１画像に対して画像信号処理を行う画像信号処理手段と、
    前記画像信号処理手段の画像信号処理による表示輝度の低下率に基づき輝度調整係数を算出する輝度調整係数算出手段と、
    をさらに備え、
    前記バックライトモジュールは前記輝度調整係数に基づき発光輝度を調整し、
    前記補正手段は前記輝度調整係数に基づき前記目標コントラストを調整する
    ことを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
15. 前記輝度調整係数は、前記表示輝度の低下率の逆数である
    ことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
16. 前記目標コントラスト、および、前記発光輝度の輝度レンジを調整する調整手段、
    をさらに備え、
    前記調整手段で調整された前記輝度レンジで前記バックライトモジュールを発光させた場合の、表示輝度の最大値と最小値の比率が、前記調整手段で調整された前記目標コントラストの比率よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項１～１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
17. 設定値を外部から入力する設定値入力手段、
    をさらに備え、
    前記調整手段は、前記設定値入力手段で入力された設定値に基づき、前記目標コントラストおよび前記輝度レンジを調整する、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 前記補正手段は、前記第１画像の階調値の下限値を０より大きい値にリミットする、
    ことを特徴とする請求項１～１７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
19. 液晶パネルと、
    第１画像のデータを入力する入力手段と、
    前記液晶パネルに光を照射する、発光輝度を変更可能なバックライトモジュールと
    を有する液晶表示装置の制御方法であって、
    前記バックライトモジュールから前記液晶パネルに照射される光の輝度を推測する推測ステップと、
    前記第１画像を目標コントラストで表示した場合の表示輝度に対する輝度誤差が抑制されるように、前記推測ステップにおいて推測された輝度、前記液晶パネルのコントラスト、及び、前記目標コントラストに基づいて前記第１画像を第２画像に補正する補正ステップと、
    前記第２画像のデータに基づいて前記液晶パネルの透過率を制御する制御ステップと
    を有することを特徴とする制御方法。
20. コンピュータを、請求項１～１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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