JP2022132062A - 画像表示方法及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハロー現象を抑制できる画像表示方法及び画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置１００は、複数の発光領域１１０ｓを有するバックライト１１０及び複数のピクセル１３０ｐを有する液晶パネル１３０のコントローラ１５０に入力された入力画像ＩＭにおいて、バックライトの各発光領域に対応する各エリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘを輝度Ｌに変換した輝度データＤ１を作成する工程Ｓ２と、輝度データに、隣り合うエリアの輝度差を低減する空間フィルタＦを適用し、輝度設定データＤ２を作成する工程Ｓ３と、輝度設定データ及び入力画像に基づき、階調設定データＤ３を作成する工程Ｓ４と、輝度設定データを用いてバックライトを制御し、階調設定データを用いて液晶パネルを制御し、液晶パネルに画像を表示する工程Ｓ５と、を備える。【選択図】図６

Description

実施形態は、画像表示方法及び画像表示装置に関する。

従来から、行列状に配列された複数の発光領域を有し、各発光領域に光源が配置されたバックライトと、バックライトの上方に配置され、複数のピクセルを有する液晶パネルと、を備える画像表示装置が知られている。このような画像表示装置を用いれば、液晶パネルに表示したい画像に応じて各発光領域の輝度を個別に設定し、各発光領域の輝度に応じて液晶パネルの各ピクセルの階調を設定することができる。これにより、液晶パネルに表示する画像のコントラストを向上させることができる。このような技術は、「ローカルディミング」と呼ばれている。

ローカルディミングに用いられるバックライトは、隣り合う発光領域間で光が相互に伝搬可能な構造である場合がある。このような構造のバックライトをローカルディミングにより駆動した場合、隣り合う発光領域の輝度の設定値の差が大きいほど、隣り合う発光領域のうち、明るい方の発光領域内の光源が発する光が、暗い方の発光領域に漏れ出している。このような現象は、「ハロー現象」と呼ばれている。

特開２０１５－１７６１３７号公報

実施形態は、ハロー現象を抑制できる画像表示方法及び画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一の実施形態に係る画像表示方法は、行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力された入力画像において、前記バックライトの各前記発光領域に対応する各エリアの最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する工程と、前記輝度データに、隣り合う前記エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用し、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、を備える。

本発明の他の実施形態に係る画像表示方法は、行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力された入力画像において、各前記発光領域に対応する各エリアを複数のフィルタ適用エリアに分け、各前記フィルタ適用エリア内の最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する工程と、前記輝度データに、隣り合う前記フィルタ適用エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用したフィルタ処理後データを作成する工程と、前記フィルタ処理後データに基づき、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、を備える。

本発明の一の実施形態に係る画像表示装置は、行列状に配列された複数の発光領域を有し、複数の前記発光領域のそれぞれに光源が配置された面状光源を有するバックライトと、前記バックライト上に位置し、複数のピクセルを有する液晶パネルと、前記バックライト及び前記液晶パネルを制御するコントローラと、を備える。前記コントローラは、入力画像において、前記バックライトの各前記発光領域に対応する各エリアの最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する輝度データ作成部と、前記輝度データに、隣り合う前記エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用し、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する輝度設定データ作成部と、前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する階調設定データ作成部と、前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示させる制御部と、を有する。

本発明の他の実施形態に係る画像表示装置は、行列状に配列された複数の発光領域を有し、複数の前記発光領域のそれぞれに光源が配置された面状光源を有するバックライトと、前記バックライト上に位置し、複数のピクセルを有する液晶パネルと、前記バックライト及び前記液晶パネルを制御するコントローラと、を備える。前記コントローラは、入力画像において、各前記発光領域に対応する各エリアを複数のフィルタ適用エリアに分け、各前記フィルタ適用エリア内の最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する輝度データ作成部と、前記輝度データに、隣り合う前記フィルタ適用エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用したフィルタ処理後データを作成するフィルタ処理後データ作成部と、前記フィルタ処理後データに基づき、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する輝度設定データ作成部と、前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する階調設定データ作成部と、前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示させる制御部と、を有する。

実施形態によれば、ハロー現象を抑制できる画像表示方法及び画像表示装置を提供できる。

第１の実施形態に係る画像表示装置を示す分解斜視図である。 第１の実施形態に係る画像表示装置のバックライトにおける面状光源を示す上面図である。 図２のIII－III線における断面図である。 第１の実施形態に係る画像表示装置の液晶パネルを示す上面図である。 第１の実施形態に係る画像表示装置を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像表示方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る画像表示装置において、コントローラに入力される入力画像を示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像表示装置において、コントローラに入力される入力画像のピクセル、バックライトの発光領域、及び液晶パネルのピクセルの関係を示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像表示方法のうち輝度データの作成方法を示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像表示装置のバックライトにおいて、一つの発光領域内の光源を点灯させた場合の輝度分布を示すグラフである。 第１の実施形態に係る画像表示方法のうち輝度設定データの作成方法を示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像表示方法のうち輝度設定データの作成方法を示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像表示方法のうち輝度設定データの作成方法を示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像表示方法のうち輝度設定データの作成方法を示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像表示方法のうち、階調設定データの作成方法を示す模式図である。 空間フィルタの他の例を示す模式図である。 空間フィルタの他の例を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示装置を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法を示すフローチャートである。 ｋ番目の入力画像を示す模式図である。 ｋ＋１番目の入力画像を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目の輝度データの作成方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目のフィルタ処理後データの作成方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目のフィルタ処理後データの作成方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目のフィルタ処理後データの作成方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目の輝度設定データの作成方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ＋１番目の輝度データの作成方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ＋１番目のフィルタ処理後データの作成方法を示す模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示方法のうちｋ＋１番目の輝度設定データの作成方法を示す模式図である。 連続する複数の入力画像の２つのエリア、及び２つのエリアに対応する２つ発光領域の輝度分布を示す模式図である。

以下に、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。更に、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

また、以下では、説明をわかりやすくするために、ＸＹＺ直交座標系を用いて、画像表示装置の各部分の配置および構成を説明する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、相互に直交している。またＸ軸が延びる方向を「Ｘ方向」とし、Ｙ軸が延びる方向を「Ｙ方向」とし、Ｚ軸が延びる方向を「Ｚ方向」とする。また、説明をわかりやすくするために、Ｚ方向を上方、その反対方向を下方とするが、これらの方向は、重力方向とは無関係である。また、説明をわかりやすくするために、各図において、Ｘ軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「＋Ｘ方向」とし、その逆方向を「－Ｘ方向」とする。同様に、Ｙ軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「＋Ｙ方向」とし、その逆方向を「－Ｙ方向」とする。

＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像表示装置を示す分解斜視図である。
本実施形態に係る画像表示装置１００は、例えば、テレビ、パソコン、又はゲーム機等の機器のディスプレイに用いられる液晶モジュール（ＬＣＭ：Liquid Crystal Module）である。画像表示装置１００は、バックライト１１０と、バックライト用のドライバ１２０と、液晶パネル１３０と、液晶パネル用のドライバ１４０と、コントローラ１５０と、を備える。以下、画像表示装置１００の各部について説明する。なお、図１では、説明をわかりやすくするために、構成要素同士が電気的に接続されていることを、構成要素同士を実線で結ぶことにより、示している。

バックライト１１０は、ローカルディミングにより駆動可能である。バックライト１１０は、面状光源１１１と、面状光源１１１上に配置された光学部材１１８と、を有する。

光学部材１１８は、特に限定されないが、例えば、光拡散機能等の光調整機能を有するシート、フィルム、又は板である。本実施形態では、バックライト１１０に設けられる光学部材１１８の数は、１つである。ただし、バックライトに設けられる光学部材の数は、２つ以上であってもよい。

図２は、本実施形態に係る画像表示装置のバックライトにおける面状光源を示す上面図である。
図３は、図２のIII－III線における断面図である。
面状光源１１１は、本実施形態では図２及び図３に示すように、基板１１２と、光反射性シート１１２ｓと、導光部材１１３と、複数の光源１１４と、透光性部材１１５と、第１光調整部材１１６と、光反射部材１１７と、を有する。

基板１１２は、絶縁部材と、絶縁部材に設けられた複数の配線と、を有する配線基板である。基板１１２の上面視における形状は、本実施形態では図２に示すように、略矩形である。ただし、基板の形状は、上記の形状に限定されない。基板１１２の上面及び下面は、平坦面であり、Ｘ方向及びＹ方向に概ね平行である。

光反射性シート１１２ｓは、図３に示すように、基板１１２上に配置されている。光反射性シート１１２ｓは、本実施形態では、第１接着層と、第１接着層上に設けられた光反射層と、光反射層上に設けられた第２接着層と、を有する。光反射性シート１１２ｓは、第１接着層により基板１１２に貼り付けられている。

導光部材１１３は、光反射性シート１１２ｓ上に配置されている。導光部材１１３は、その下面の少なくとも一部が第２接着層により光反射性シート１１２ｓに貼り付けられている。導光部材１１３の形状は、本実施形態では板状である。導光部材１１３の厚さとしては、例えば、２００μｍ以上８００μｍ以下が好ましい。導光部材１１３は、その厚さ方向に、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。導光部材１１３の上面視における形状は、本実施形態では図２に示すように略矩形である。ただし、導光部材の形状は、上記の形状に限定されない。

このような導光部材１１３に用いられる材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ若しくはシリコーン等の熱硬化性樹脂、又は、ガラス等を用いることができる。

導光部材１１３には、複数の光源配置部１１３ａが配置されている。複数の光源配置部１１３ａは、上面視において行列状に配列されている。各光源配置部１１３ａは、本実施形態では図３に示すように、導光部材１１３をＺ方向に貫通する貫通孔である。ただし、光源配置部は、導光部材の下面に設けられた有底の凹部であってもよい。

各光源１１４は、各光源配置部１１３ａ内に配置されている。したがって、複数の光源１１４も、図２に示すように、行列状に配列されている。ただし、面状光源には、必ずしも導光部材が配置されている必要はない。例えば、面状光源には、導光部材が配置されておらず、単に基板上に複数の光源が行列状に配列されたものであってもよい。なお、導光部材が配置されていない場合の光源配置部とは、基板における光源が配置されている部分をいう。

各光源１１４は、発光素子単体であってもよいし、発光素子に、例えば波長変換部材等を組み合わせた発光装置を有していてもよい。各光源１１４は、本実施形態では図３に示すように、発光素子１１４ａと、波長変換部材１１４ｂと、更に第２光調整部材１１４ｈと、第３光調整部材１１４ｉと、を有する。

発光素子１１４ａは、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、半導体積層体１１４ｃと、半導体積層体１１４ｃと基板１１２の配線とを電気的に接続する一対の電極１１４ｄ、１１４ｅと、を含む。光反射性シート１１２ｓにおいて、各電極１１４ｄ、１１４ｅの直下に位置する部分には、貫通孔が設けられている。この貫通孔内には、各電極１１４ｄ、１１４ｅと、基板１１２とを電気的に接続する導電部材１１２ｍが配置されている。

波長変換部材１１４ｂは、半導体積層体１１４ｃの上面及び側面を覆う透光性部材１１４ｆと、透光性部材１１４ｆ中に配置され、半導体積層体１１４ｃが発する光の波長を異なる波長に変換する波長変換物質１１４ｇと、を有する。波長変換物質１１４ｇは、例えば蛍光体である。

本実施形態において、発光素子１１４ａは、青色光を発する。一方、波長変換部材１１４ｂは、例えば、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）、量子ドット蛍光体（例えば、ＡｇＩｎＳ_２、ＡｇＩｎＳｅ_２）、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）又はＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ_２（Ｓｉ，Ａｌ）Ｆ_６：Ｍｎ、より具体的にはＫ_２Ｓｉ_０．９９Ａｌ_０．０１Ｆ_５．９９：Ｍｎ）等の赤色光を発する蛍光体（以下、赤色蛍光体という）と、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）_３）、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）_３（Ｏ，Ｎ）_４：Ｅｕ）又はＬＡＧ系蛍光体（例えば、Ｌｕ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）等の緑色光を発する蛍光体（以下、緑色蛍光体という）と、を含む。これにより、バックライト１１０は、発光素子１１４ａが発する青色光と、波長変換部材１１４ｂが発する赤色光及び緑色光と、の混色光である白色光を出射することができる。また、波長変換部材１１４ｂは、蛍光体を含有しない透光性部材に代えてもよく、この場合、例えば赤色蛍光体と緑色蛍光体とを含有する蛍光体シートを面状光源上に配置する、又は赤色蛍光体を含有する蛍光体シートと緑色蛍光体を含有する蛍光体シートとをそれぞれ導光部材上に配置することにより、同様の白色光を得ることができる。

また、ＫＳＡＦ系蛍光体としては、下記式（Ｉ）で表される組成を有していてよい。
Ｍ_２［Ｓｉ_ｐＡｌ_ｑＭｎ_ｒＦ_ｓ］ （Ｉ）

式（Ｉ）中、Ｍはアルカリ金属を示し、少なくともＫを含んでよい。Ｍｎは４価のＭｎイオンであってよい。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、０．９≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．１、０＜ｑ≦０．１、０＜ｒ≦０．２、５．９≦ｓ≦６．１を満たしていてよい。好ましくは、０．９５≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．０５又は０．９７≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．０３、０＜ｑ≦０．０３、０．００２≦ｑ≦０．０２又は０．００３≦ｑ≦０．０１５、０．００５≦ｒ≦０．１５、０．０１≦ｒ≦０．１２又は０．０１５≦ｒ≦０．１、５．９２≦ｓ≦６．０５又は５．９５≦ｓ≦６．０２５であってよい。例えば、Ｋ_２［Ｓｉ_{０．９４６}Ａｌ_{０．００５}Ｍｎ_{０．０４９}Ｆ_{５．９９５}］、Ｋ_２［Ｓｉ_{０．９４２}Ａｌ_{０．００８}Ｍｎ_{０．０５０}Ｆ_{５．９９２}］、Ｋ_２［Ｓｉ_{０．９３９}Ａｌ_{０．０１４}Ｍｎ_{０．０４７}Ｆ_{５．９８６}］で表される組成が挙げられる。このようなＫＳＡＦ系蛍光体によれば、輝度が高く、発光ピーク波長の半値幅の狭い赤色発光を得ることができる。

第２光調整部材１１４ｈは、波長変換部材１１４ｂの上面に配置されており、波長変換部材１１４ｂの上面から出射する光の量や出射方向を制御することができる。また、第３光調整部材１１４ｉは、電極１１４ｄ、１１４ｅの下面が露出するように、発光素子１１４ａの下面及び波長変換部材１１４ｂの下面に配置されている。第３光調整部材１１４ｉは、波長変換部材１１４ｂの下面に向かう光を反射し、波長変換部材１１４ｂの上面及び側面から出射されるように制御することができる。このような第２光調整部材１１４ｈ及び第３光調整部材１１４ｉは、それぞれ透光性樹脂と、透光性樹脂中に含まれる光拡散剤等によって構成することができる。透光性樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂である。光拡散剤は、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＢａＴｉＯ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＢａＳＯ_４又はガラスなどの粒子が挙げられる。また、第２光調整部材１１４ｈには、光源１１４直上の輝度が高くなりすぎないように、例えば、Ａｌ又はＡｇなどの金属部材を用いてもよい。

光源配置部１１３ａ内には、透光性部材１１５が配置されている。透光性部材１１５は、光源１１４を覆っている。透光性部材１１５上には、第１光調整部材１１６が配置されている。第１光調整部材１１６は、光源１１４直上の輝度が高くなりすぎないように、透光性部材１１５から入射した光の一部を反射し、他の一部を透過させることができる。このような第１光調整部材１１６には、第２光調整部材１１４ｈ又は第３光調整部材１１４ｉと同様の部材を用いることができる。

また、導光部材１１３には、上面視で各光源配置部１１３ａを囲むように区画溝１１３ｂが設けられている。区画溝１１３ｂによって光源１１４からの光の一部が反射され、ハロー現象が目立つことを抑制することができる。区画溝１１３ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に格子状に延びている。区画溝１１３ｂは、Ｚ方向に導光部材１１３を貫通している。ただし、区画溝は、導光部材の上面または下面に設けられた凹部であってもよい。また、区画溝は、導光部材に設けられていなくてもよい。

区画溝１１３ｂ内には、光反射部材１１７が配置されている。光反射部材１１７によって光源からの光の一部が反射され、ハロー現象が目立つことをさらに抑制することができる。光反射部材１１７としては、例えば、光拡散剤を含む透光性樹脂を用いることができる。光拡散剤としては、例えば、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＢａＴｉＯ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｚｒ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＢａＳＯ_４又はガラスなどの粒子が挙げられる。透光性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂などが挙げられる。また、光反射部材１１７として、例えば、Ａｌ又はＡｇなどの金属部材を用いてもよい。光反射部材１１７は、区画溝１１３ｂの側面の一部を層状に覆っている。ただし、光反射部材は、区画溝内の全体を埋めるように配置されていてもよい。また、区画溝内に光反射部材は配置されていなくてもよい。

本実施形態では、複数の光源１１４の出力は、バックライト用のドライバ１２０により、個別に制御可能である。ここで、「出力を制御可能」とは、点灯と消灯の切り替えが可能であること、及び点灯状態における輝度が調整可能であることを意味する。例えば、面状光源は、光源毎に出力を制御可能な構造であってもよく、複数の光源群が行列状に配列され、光源群毎に出力を制御可能な構造であってもよい。

本明細書では、上面視において面状光源を、個別に出力が制御される光源又は光源群を含む領域毎に区分けした場合の、各領域を「発光領域」という。換言すれば、発光領域は、バックライトにおいてローカルディミングにより輝度が制御される最小の領域を意味する。したがって、本実施形態では、区画溝１１３ｂと同様に、面状光源１１１を格子状に区画した場合の各領域が、発光領域１１０ｓに相当する。

各発光領域１１０ｓの形状は、矩形状である。本実施形態では、一つの発光領域１１０ｓ内には、一つの光源１１４が設けられている。そして、バックライト用のドライバ１２０が複数の光源１１４の出力を個別に制御することで、複数の発光領域１１０ｓの輝度が個別に制御される。なお、前述したように、複数の光源群毎に出力が制御される場合は、一つの発光領域内に、一つの光源群、すなわち複数の光源が配置され、複数の光源が同時に点灯又は消灯される。

複数の発光領域１１０ｓは、上面視において行列状に配列されている。以下では、複数の発光領域１１０ｓのような行列状の構造において、Ｘ方向に並んだ発光領域１１０ｓ等の行列の要素群を「行」といい、Ｙ方向に並んだ発光領域１１０ｓ等の行列の要素群を「列」という。例えば、図２に示すように、最も＋Ｙ方向に位置する行（最も左に位置する行）を「第１行」とし、最も－Ｙ方向に位置する行（最も右に位置する行）を「最終行」とする。同様に、図２に示すように、最も－Ｘ方向に位置する列（最も下に位置する列）を「第１列」とし、最も＋Ｘ方向に位置する列（最も上に位置する列）を「最終列」とする。複数の発光領域１１０ｓは、Ｎ１個の行を成し、かつ、Ｍ１個の列を成すように配列されている。ここで、Ｎ１及びＭ１はそれぞれ任意の整数であり、図２では、Ｎ１が８であり、Ｍ１が１６である例を示している。

面状光源１１１には、図３に示すように区画溝１１３ｂや光反射部材１１７が設けられているが、隣り合う発光領域１１０ｓの間が完全に遮光されてはいない。そのため、隣り合う発光領域１１０ｓ間で相互に光が伝搬可能である。したがって、一つの発光領域１１０ｓ内の光源１１４を点灯させた場合、この光源が発する光は、その周囲の発光領域１１０ｓに伝搬し得る。

バックライト用のドライバ１２０は、図１に示すように、基板１１２及びコントローラ１５０に接続されている。バックライト用のドライバ１２０は、複数の光源１１４の駆動回路を含む。バックライト用のドライバ１２０は、コントローラ１５０から受信したバックライト制御データＳＧ１に応じて、各発光領域１１０ｓの輝度を調整する。

図４は、本実施形態に係る画像表示装置の液晶パネルを示す上面図である。
バックライト１１０上には、液晶パネル１３０が配置されている。上面視における液晶パネル１３０の形状は、本実施形態では、略矩形である。液晶パネル１３０は、行列状に配列された複数のピクセル１３０ｐを有している。図４では、２点鎖線で囲まれた一つの領域が、一つのピクセル１３０ｐに相当する。

本実施形態に係る液晶パネル１３０は、カラー画像を表示可能である。そのため、一つのピクセル１３０ｐは、３つのサブピクセル１３０ｓｐ、例えばバックライト１１０から出射する白色光のうち、青色光を透過可能であるサブピクセルと、緑色光を透過可能なサブピクセルと、赤色光を透過可能なサブピクセルとを含む。各サブピクセル１３０ｓｐの光の透過率は、液晶パネル用のドライバ１４０により、個別に制御可能である。これにより、各サブピクセル１３０ｓｐの階調が個別に制御される。

複数のピクセル１３０ｐは、Ｎ２個の行を成し、かつ、Ｍ２個の列を成すように配列されている。ここで、Ｎ２及びＭ２はそれぞれ任意の整数であり、Ｎ２＞Ｎ１であり、Ｍ２＞Ｍ１である。上面視において、各発光領域１１０ｓ内には、複数のピクセル１３０ｐが配置される。なお、図４では、一つの発光領域１１０ｓに、４つのピクセル１３０ｐが対応している例を示しているが、一つの発光領域１１０ｓに対応するピクセル１３０ｐの数は、３個以下であってもよいし、５個以上であってもよい。

液晶パネル用のドライバ１４０は、図１に示すように、液晶パネル１３０及びコントローラ１５０に接続されている。液晶パネル用のドライバ１４０は、液晶パネル１３０の駆動回路を含む。液晶パネル用のドライバ１４０は、コントローラ１５０から受信した液晶パネル制御データＳＧ２に応じて、各ピクセル１３０ｐの階調を調整する。

図５は、本実施形態に係る画像表示装置を示すブロック図である。
コントローラ１５０は、本実施形態では、入力インターフェース１５１と、メモリ１５２と、ＣＰＵ（central processing unit）等のプロセッサ１５３と、出力インターフェース１５４と、を備える。これらは、バスにより相互に接続されている。

入力インターフェース１５１は、例えば、チューナ、パソコン、又はゲーム機等の外部機器９００に接続される。入力インターフェース１５１は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）（High－Definition Multimedia Interface）端子等の外部機器９００への接続端子を含む。外部機器９００は、入力インターフェース１５１を介してコントローラ１５０に入力画像ＩＭを入力する。

メモリ１５２は、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）及びＲＡＭ（Random-Access Memory）等を含む。メモリ１５２は、液晶パネルに画像を表示するための各種プログラム、各種パラメータ、及び各種データを記憶する。

プロセッサ１５３は、メモリ１５２が記憶するプログラムを読み込むことにより、入力画像ＩＭを処理して、バックライト１１０の各発光領域１１０ｓの輝度の設定値及び液晶パネル１３０の各ピクセル１３０ｐの階調の設定値を定め、これらの設定値に基づき、バックライト１１０及び液晶パネル１３０を制御する。これにより、液晶パネル１３０に入力画像ＩＭに対応する画像が表示される。プロセッサ１５３は、輝度データ作成部１５３ａ、輝度設定データ作成部１５３ｂ、階調設定データ作成部１５３ｃ、及び制御部１５３ｄを含む。

出力インターフェース１５４は、バックライト用のドライバ１２０に接続される。また、出力インターフェース１５４は、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子等の液晶パネル用のドライバ１４０の接続端子を含み、液晶パネル用のドライバ１４０に接続される。バックライト用のドライバ１２０は、出力インターフェース１５４を介して、バックライト制御データＳＧ１を取得する。液晶用のドライバ１４０は、出力インターフェース１５４を介して、液晶パネル制御データＳＧ２を取得する。

以下、本実施形態に係る画像表示装置１００を用いた画像表示方法を説明する。また、プロセッサ１５３の輝度データ作成部１５３ａ、輝度設定データ作成部１５３ｂ、階調設定データ作成部１５３ｃ、及び制御部１５３ｄとしての機能についても説明する。

図６は、本実施形態に係る画像表示方法を示すフローチャートである。
本実施形態に係る画像表示方法は、入力画像ＩＭの取得工程Ｓ１と、輝度データＤ１の作成工程Ｓ２と、輝度設定データＤ２の作成工程Ｓ３と、階調設定データＤ３の作成工程Ｓ４と、液晶パネル１３０の画像の表示工程Ｓ５と、を備える。以下、各工程について詳述する。以下では、一枚の入力画像ＩＭに対応した画像を、液晶パネル１３０に表示する方法を説明する。なお、コントローラ１５０に入力画像ＩＭが順次入力され、液晶パネル１３０に各入力画像ＩＭに対応する画像を順次表示する場合は、以下の工程Ｓ１～Ｓ５が繰り返し行われる。

先ず、入力画像ＩＭの取得工程Ｓ１について説明する。
図５に示すように、コントローラ１５０の入力インターフェース１５１は、外部機器９００から入力画像ＩＭを取得する。取得された入力画像ＩＭは、メモリ１５２に記憶される。

図７は、本実施形態に係る画像表示装置において、コントローラに入力される入力画像を示す模式図である。
図８は、本実施形態に係る画像表示装置において、コントローラに入力される入力画像のピクセル、バックライトの発光領域、及び液晶パネルのピクセルの関係を示す模式図である。
入力画像ＩＭは、行列状に配列される複数のピクセルＩＭｐのそれぞれに、階調が設定されたデータである。入力画像ＩＭは、本実施形態では、カラー画像である。そのため、一つのピクセルＩＭｐに、青色の階調Ｇｂ、緑色の階調Ｇｇ、及び赤色の階調Ｇｒが設定されている。各階調Ｇｂ、Ｇｇ、Ｇｒは、例えば０から２５５までの数字で表される。

以下では、説明をわかりやすくするために、例えば入力画像ＩＭのように、ピクセルＩＭｐ等の要素が行列状に配列されるデータにおいて、要素の配列方向を、ｘｙ直交座標系を用いて表す。また、ｘ軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「＋ｘ方向」とし、その逆方向を「－ｘ方向」とする。同様に、ｙ軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「＋ｙ方向」とし、その逆方向を「－ｙ方向」とする。また、以下では、ｘ方向に並んだ行列の要素群を「行」といい、ｙ方向に並んだ行列の要素群を「列」という。例えば、図７に示すように、最も＋ｙ方向に位置する行（最も左に位置する行）を「第１行」とし、最も－ｙ方向に位置する行（最も右に位置する行）を「最終行」とする。同様に、図７に示すように、最も－ｘ方向に位置する列（最も下に位置する列）を「第１列」とし、最も＋ｘ方向に位置する列（最も上に位置する列）を「最終列」とする。

また、以下では説明をわかりやすくするために、図８に示すように、入力画像ＩＭの一つのピクセルＩＭｐが、液晶パネル１３０の一つのピクセル１３０ｐに対応している例を説明する。すなわち、複数のピクセルＩＭｐは、本実施形態では、Ｎ２個の行を成し、かつ、Ｍ２個の列を成すように配列される。そして、入力画像ＩＭにおいて、バックライト１１０の一つの発光領域１１０ｓに対応するエリアＩＭｓには、複数のピクセルＩＭｐが含まれる。ただし、入力画像のピクセルと、液晶パネルのピクセルとの対応関係は、一対一でなくてもよい。この場合、コントローラ１５０のプロセッサ１５３は、入力画像のピクセルと液晶パネルのピクセルとが一対一で対応するような前処理を入力画像に施してから、以下の処理を行う。

次に、輝度データＤ１の作成工程Ｓ２について説明する。
図９は、本実施形態に係る画像表示方法のうち輝度データの作成方法を示す模式図である。
輝度データ作成部１５３ａは、入力画像ＩＭの各発光領域１１０ｓに対応する各エリアＩＭｓに含まれる複数のピクセルＩＭｐの階調Ｇｂ、Ｇｇ、Ｇｒのうち、最大階調Ｇｍａｘを輝度Ｌに変換した輝度データＤ１を作成する。

具体的には、輝度データ作成部１５３ａは、先ず、第ｉ行及び第ｊ列に位置する発光領域１１０ｓに対応するエリアＩＭｓを抽出する。次に、輝度データ作成部１５３ａは、このエリアＩＭｓに含まれる全てのピクセルＩＭｐの赤色の階調Ｇｒ、緑色の階調Ｇｇ、及び青色の階調Ｇｂのうち、値が最大のものを、このエリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘとする。次に、輝度データ作成部１５３ａは、この最大階調Ｇｍａｘを輝度Ｌに変換する。次に、輝度データ作成部１５３ａは、この輝度Ｌを、輝度データＤ１の第ｉ行及び第ｊ列に位置する要素ｅ１（ｉ，ｊ）の値とする。ここで、ｉは、１からＮ１の間の任意の整数であり、ｊは１からＭ１の間の任意の整数である。
輝度データ作成部１５３ａは、この処理を、全てのエリアＩＭｓについて行う。

このようにして得られた輝度データＤ１は、Ｎ１個の行及びＭ１個の列を有する行列状のデータである。そして、第ｉ行かつ第ｊ列に位置する輝度データＤ１の要素ｅ１（ｉ，ｊ）の値は、第ｉ行かつ第ｊ列に位置するエリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘを輝度Ｌに変換した値である。
輝度データ作成部１５３ａは、輝度データＤ１をメモリ１５２に記憶させる。

図１０は、本実施形態に係る画像表示装置のバックライトにおいて、一つの発光領域内の光源を点灯させた場合の輝度分布を示すグラフである。なお、図１０では、横軸をＸ方向における位置とし、縦軸を輝度とする。
図１０では、光源１１４が点灯している発光領域１１０ｓをＯＮで示し、光源１１４が消灯している発光領域１１０ｓをＯＦＦで示している。

本実施形態に係る面状光源１１１においては、隣り合う発光領域１１０ｓの間が完全に遮光されていない。そのため、バックライト１１０において、一つの発光領域１１０ｓ内の光源１１４を点灯させた場合、この光源１１４から出射した光は、その周囲の発光領域１１０ｓに伝搬し得る。そのため、一つの発光領域１１０ｓ内の光源１１４を点灯させ、その周囲の発光領域１１０ｓ内の光源１１４を消灯させた場合、周囲の発光領域１１０ｓの輝度は、完全にはゼロにならない。隣り合う発光領域１１０ｓの輝度差が大きくなるほど、隣り合う発光領域１１０ｓのうち、明るい方の発光領域１１０ｓ内の光源１１４の光が、暗い方の発光領域１１０ｓに漏れ出しているのが目立ち易い。

従来の画像表示装置においては、コントローラは、輝度データＤ１をバックライト制御データにそのまま変換し、変換したバックライト制御データに基づいてバックライト用のドライバを制御していた。輝度データＤ１は、入力画像ＩＭに応じて定まるため、入力画像ＩＭによっては隣り合う発光領域１１０ｓの輝度差が、ハロー現象が目立つ程度に大きくなる場合があった。これに対して、本実施形態に係る画像表示方法は、次に説明する輝度設定データＤ２の作成工程Ｓ３により、ハロー現象が目立つことを抑制できる。

次に、輝度設定データＤ２の作成工程Ｓ３について説明する。
図１１～図１４は、本実施形態に係る画像表示方法のうち輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
輝度設定データ作成部１５３ｂは、輝度データＤ１に、隣り合うエリアＩＭｓの輝度差を低減する空間フィルタＦを適用し、図１４に示すように、各発光領域１１０ｓの輝度の設定値を定めた輝度設定データＤ２を作成する。

空間フィルタＦは、あらかじめメモリ１５２に記憶されている。空間フィルタＦは、本実施形態では、行列状に配列された複数の重みづけ係数Ｆｗを含む。なお、本実施形態では、空間フィルタＦが、３個の行を成し、かつ、３個の列を成す行列である例を示している。ただし、空間フィルタＦの行の数及び列の数は、上記の数に限定されない。以下、第ｉ行かつ第ｊ列に位置する重みづけ係数Ｆｗを重みづけ係数Ｆｗ（ｉ，ｊ）ともいう。ここで、ｉ、ｊは、それぞれ１から３の任意の整数である。

空間フィルタＦの中央に位置する重みづけ係数Ｆｗ（２，２）の値は、他の重みづけ係数Ｆｗの値よりも大きいことが好ましい。図１２～図１４には、中央に位置する重みづけ係数Ｆｗ（２，２）の値が、他の重みづけ係数Ｆｗの値よりも大きい空間フィルタＦの一例として、ガウシアンフィルタを示している。また、本実施形態では、重みづけ係数Ｆｗの総和は、１である。ただし、空間フィルタの各重みづけ係数の値は、隣り合うエリアの輝度差を低減可能なものである限り、特に限定されない。

以下、輝度設定データＤ２の作成方法の具体例を説明する。
先ず、輝度設定データ作成部１５３ｂは、図１１に示すように、輝度データＤ１の周囲に、値が隣接する要素の値と同じ要素ｅ１を追加する。これにより、輝度データＤ１が拡張され、図１４に示すように、後述するように空間フィルタＦを適用したときの最終的に得られる輝度設定データＤ２の行の数を、発光領域１１０ｓの行の数と一致させることができる。また同様に、最終的に得られる輝度設定データＤ２の列の数も、発光領域１１０ｓの列の数と一致させることができる。ただし、輝度データの周囲に追加する要素の値は、０（ゼロ）であってもよい。すなわち、輝度データに対してゼロパディングを行ってもよい。

以下、輝度データＤ１の周囲に要素ｅ１を追加したものを、「拡張した輝度データＤ１ｚ」という。なお、拡張した輝度データＤ１ｚにおいては、外周の値が０の要素は、輝度データＤ１の要素ｅ１に対して追加されたものであるが、これも、「要素ｅ１」という。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、図１２に示すように、拡張した輝度データＤ１ｚおいて最も－ｘ方向及び最も＋ｙ方向に位置し、かつ、空間フィルタＦと同じ大きさの領域Ａｆを抽出する。以下、この領域Ａｆにおいて、第ｉ行かつ第ｊ列に位置する要素ｅ１を要素ｅ１（ｉ，ｊ）ともいう。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、この領域Ａｆにおいて、第ｉ列かつ第ｊ列に位置する要素ｅ１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦにおいて、第ｉ列かつ第ｊ列に位置する重みづけ係数Ｆｗ（ｉ，ｊ）と、を掛け合わせた積ｅ１（ｉ，ｊ）×Ｆｗ（ｉ，ｊ）を算出する。要素ｅ１（ｉ，ｊ）は、追加された値が隣接する要素と同じ値の要素、又は、値が工程Ｓ２で算出した輝度Ｌである要素のどちらかである。輝度設定データ作成部１５３ｂは、積ｅ１（ｉ，ｊ）×Ｗｆ（ｉ，ｊ）の算出を、この領域Ａｆに含まれる全ての要素ｅ１（ｉ，ｊ）について行う。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、一つの領域Ａｆについて算出した全ての積ｅ１（ｉ，ｊ）×Ｆｗ（ｉ，ｊ）を足し合わせた和Ｓｆ（１，１）を算出する。このように、領域Ａｆ及び空間フィルタＦのような２つの行列において、同じ位置（座標）に位置する要素の積を算出し、算出した積を足し合わせることを「積和演算」という。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、この和Ｓｆ（１，１）を、輝度設定データＤ２の第１行及び第１列に位置する要素ｅ２（１，１）の値とする。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、図１３に示すように、拡張した輝度データＤ１ｚに対して領域Ａｆを＋ｘ方向に１列分ずらす。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、この領域Ａｆの要素ｅ１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦの重みづけ係数Ｆｗ（ｉ，ｊ）との積和演算を行う。これにより、和Ｓｆ（１，２）が算出される。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、この和Ｓｆ（１，２）を、輝度設定データＤ２の第１行及び第２列に位置する要素ｅ２（１，２）の値とする。

次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、領域Ａｆを＋ｘ方向に１列分ずつずらし、ずらす度に積和演算を行う。輝度設定データ作成部１５３ｂは、このように領域Ａｆを＋ｘ方向に順次ずらしていき、領域Ａｆが最も＋ｘ方向に位置した場合は、領域Ａｆを、－ｙ方向に１行分ずらし、かつ、最も－ｘ方向に位置するようにずらす。そして、輝度設定データ作成部１５３ｂは、積和演算を行う。そして、輝度設定データ作成部１５３ｂは、領域Ａｆを再び＋ｘ方向に１列分ずつずらし、ずらす度に積和演算を行う。輝度設定データ作成部１５３ｂは、このように領域Ａｆを、領域Ａｆをｘ方向及び／又はｙ方向に順次ずらし、ずらす度に積和演算を行う。

最終的には、図１４に示すように、領域Ａｆは、拡張した輝度データＤ１ｚにおいて、最も＋ｘ方向及び最も－ｙ方向に位置する。次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、この領域Ａｆに含まれる要素ｅ１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦの重みづけ係数Ｆｗ（ｉ，ｊ）と、の積和演算を行う。これにより、和Ｓｆ（Ｎ１，Ｍ１）が算出される。次に、輝度設定データ作成部１５３ｂは、この和Ｓｆ（Ｎ１，Ｍ１）を、輝度設定データＤ２の最終行及び最終列に位置する要素ｅ２（Ｎ１，Ｍ１）の値とする。

このようにして得られた輝度設定データＤ２は、Ｎ１行かつＭ１列の行列状のデータである。第ｎ行目及び第ｍ列目に位置する輝度設定データＤ２の各要素ｅ２（ｎ，ｍ）の値は、第ｎ行目及び第ｍ列目に位置する発光領域１１０ｓの輝度の設定値に相当する。ここで、ｎは、１からＮ１までの任意の整数であり、ｍは１からＭ１までの任意の整数である。
輝度設定データ作成部１５３ｂは、メモリ１５２に、輝度設定データＤ２を記憶させる。

以上説明したように、輝度設定データ作成部１５３ｂは、輝度データＤ１において空間フィルタＦが適用される領域Ａｆに含まれる複数の輝度Ｌと、空間フィルタＦの複数の重みづけ係数Ｆｗ（ｉ，ｊ）と、の積和演算を、輝度データＤ１における領域Ａｆの位置をずらしながら行う。そのため、輝度設定データＤ２において隣り合う要素ｅ２の値の差（輝度差）を、入力画像ＩＭのみに基づいて算出した輝度データＤ１において隣り合う要素ｅ１の値の差（輝度差）よりも小さくできる。

以上、輝度設定データＤ２の作成方法の一例を説明したが、輝度設定データの作成方法は、上記の方法に限定されない。例えば、拡張した輝度データＤ１ｚに対して、＋ｘ方向に領域Ａｆをずらしきってから、－ｙ方向に領域Ａｆをずらす例を説明したが、拡張した輝度データにおいて、空間フィルタを適用する領域のずらし方は、上記のずらし方に限定されない。

次に、階調設定データＤ３の作成工程Ｓ４について説明する。
図１５は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、階調設定データの作成方法を示す模式図である。
階調設定データ作成部１５３ｃは、入力画像ＩＭ及び輝度設定データＤ２に基づき、液晶パネル１３０の各ピクセル１３０ｐの階調の設定値を定めた階調設定データＤ３を作成する。

以下、階調設定データＤ３の作成方法の具体例を説明する。
メモリ１５２は、本実施形態では予め、一つの発光領域１１０ｓ内の光源１１４を点灯させた場合のＸＹ平面上の各位置における輝度分布を示すデータＤ４を記憶している。工程Ｓ３において、バックライト１１０の各発光領域１１０ｓの輝度の設定値を定めたが、実際には、図１５のデータＤ４に示すように、一つの発光領域１１０ｓ内であっても、ＸＹ平面上の各位置によって輝度が異なる。また、一つの発光領域１１０ｓ内の光源１１４を点灯させた場合、前述したようにその周囲の発光領域１１０ｓに光が伝搬する。

そこで、先ず、階調設定データ作成部１５３ｃは、輝度設定データＤ２及びデータＤ４から、液晶パネル１３０の第ｉ行及び第ｊ列に位置するピクセル１３０ｐの直下の輝度値Ｖ（ｉ，ｊ）を推定する。ここで、ｉは、１からＮ２までの任意の整数、ｊは１からＭ２までの任意の整数である。

具体的には、階調設定データ作成部１５３ｃは、輝度設定データＤ２において、このピクセル１３０ｐの直下に位置する発光領域１１０ｓに対応する要素ｅ２の値（輝度の設定値）と、輝度分布を示すデータＤ４と、から、この発光領域１１０ｓ内の光源１１４のみを点灯させた場合の、このピクセル１３０ｐの直下の輝度値Ｖ１（ｉ，ｊ）を推定する。更に、階調設定データ作成部１５３ｃは、輝度設定データＤ２において、この発光領域１１０ｓの周囲の発光領域１１０ｓに対応する要素ｅ２の値と、輝度分布を示すデータＤ４から、周囲の発光領域１１０ｓ内の光源１１４のみを点灯させた場合の、このピクセル１３０ｐの直下の輝度値Ｖ２（ｉ，ｊ）を推定する。そして、これらの輝度値Ｖ１（ｉ，ｊ）、Ｖ２（ｉ，ｊ）を足し合わせた値を、このピクセル１３０ｐの直下の輝度値Ｖ（ｉ，ｊ）として推定する。これにより、階調設定データ作成部１５３ｃは、一つの発光領域１１０ｓ内の輝度分布及び周囲の発光領域１１０ｓからの光漏れの両方を盛り込んで、このピクセル１３０ｐの直下の輝度値Ｖ（ｉ，ｊ）を推定できる。

次に、階調設定データ作成部１５３ｃは、推定した輝度値Ｖ（ｉ，ｊ）と、入力画像ＩＭにおいてこのピクセル１３０ｐ（ｉ，ｊ）に対応するピクセルＩＭｐの青色の階調Ｇｂを変換式Ｅｆに代入する。変換式Ｅｆは、例えばガンマ補正の変換式等の輝度を階調に変換する変換式である。階調設定データ作成部１５３ｃは、青色の階調Ｇｂを変換式Ｅｆに代入したことによる変換式Ｅｆの出力値Ｅｆｂを、このピクセル１３０ｐの青色の階調の設定値とする。同様の処理を緑色の階調Ｇｇについても行い、これにより得られた変換式Ｅｆの出力値Ｅｆｇを、このピクセル１３０ｐの緑色の階調の設定値とする。階調設定データ作成部１５３ｃは、同様の処理を赤色の階調Ｇｒについても行い、これにより得られた変換式Ｅｆの出力値Ｅｆｒを、このピクセル１３０ｐの赤色の階調の設定値とする。階調設定データ作成部１５３ｃは、変換式Ｅｆの出力値Ｅｆｂ、Ｅｆｇ、Ｅｆｒを、階調設定データＤ３の第ｉ行かつ第ｊ列に位置する要素ｅ３（ｉ，ｊ）の値にする。

階調設定データ作成部１５３ｃは、この処理を、液晶パネル１３０の各ピクセル１３０ｐについて行う。これにより、階調設定データＤ３が作成される。

このようにして得られた階調設定データＤ３は、Ｎ２行かつＭ２列の行列状のデータである。階調設定データＤ３において第ｉ行かつ第ｊ列に位置する要素ｅ３（ｉ，ｊ）の３つの値Ｅｆｂ、Ｅｆｇ、Ｅｇｒは、それぞれ、液晶パネル１３０において第ｉ行かつ第ｊ列に位置するピクセル１３０ｐの青色の階調の設定値、緑色の階調の設定値、及び赤色の階調の設定値に相当する。
階調設定データ作成部１５３ｃは、階調設定データＤ３をメモリ１５２に記憶させる。

以上、階調設定データＤ３の作成方法の一例を説明したが、階調設定データの作成方法は、上記の方法に限定されない。例えば、液晶パネルの全てのピクセルの直下の輝度値を推定してから、各輝度値を変換式に代入してもよい。

次に、画像の表示工程Ｓ５について説明する。
制御部１５３ｄは、輝度設定データＤ２に基づいてバックライト１１０を制御し、階調設定データＤ３に基づいて液晶パネル１３０を制御し、液晶パネル１３０に画像を表示させる。

具体的には、制御部１５３ｄは、図５に示すように、出力インターフェース１５４を介して、輝度設定データＤ２に基づいて作成されたバックライト制御データＳＧ１をバックライト用のドライバ１２０に送信する。バックライト制御データＳＧ１は、バックライト用のドライバ１２０の駆動を制御できるデータである限り特に限定されないが、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）形式のデータである。バックライト用のドライバ１２０は、バックライト制御データＳＧ１に基づいて、各光源１１４の出力を制御する。

また、制御部１５３ｄは、出力インターフェース１５４を介して、階調設定データＤ３を液晶パネル制御データＳＧ２として液晶パネル用のドライバ１４０に送信する。ただし、液晶パネル制御データＳＧ２は、階調設定データＤ３を、液晶パネル用のドライバ１４０の駆動を制御可能な形式に変換したデータであってもよい。液晶パネル用のドライバ１４０は、液晶パネル制御データＳＧ２に基づいて、各ピクセル１３０ｐ、より詳細には各サブピクセル１３０ｓｐの光の透過率を制御する。

輝度設定データＤ２をバックライト制御データＳＧ１への変換を行うタイミングは、工程Ｓ３以降であれば特に限定されない。また、階調設定データＤ３を液晶パネル制御データＳＧ２への変換を行う場合、変換を行うタイミングは、工程Ｓ４以降であれば特に限定されない。

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る画像表示方法は、輝度データＤ１を作成する工程Ｓ２と、輝度設定データＤ２を作成する工程Ｓ３と、階調設定データＤ３を作成する工程Ｓ４と、液晶パネル１３０に画像を表示する工程Ｓ５と、を備える。

バックライト１１０は、行列状に配列された複数の発光領域１１０ｓを有する。液晶パネル１３０は、複数のピクセル１３０ｐを有する。バックライト１１０及び液晶パネル１３０のコントローラ１５０には、入力画像ＩＭが入力される。工程Ｓ２においては、入力画像ＩＭにおいてバックライト１１０の各発光領域１１０ｓに対応する各エリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘを、輝度Ｌに変換した輝度データＤ１を作成する。
工程Ｓ３においては、輝度データＤ１に、隣り合うエリアＩＭｓの輝度差を低減する空間フィルタＦを適用し、バックライト１１０の各発光領域１１０ｓの輝度の設定値を定めた輝度設定データＤ２を作成する。
工程Ｓ４においては、輝度設定データＤ２及び入力画像ＩＭに基づき、液晶パネル１３０の各ピクセル１３０ｐの階調の設定値を定めた階調設定データＤ３を作成する。
工程Ｓ５においては、輝度設定データＤ２に基づいてバックライト１１０を制御し、階調設定データＤ３に基づいて液晶パネル１３０を制御し、液晶パネル１３０に画像を表示する。

このように、本実施形態に係る画像表示方法においては、輝度データＤ１に、隣り合うエリアＩＭｓの輝度差を低減する空間フィルタＦが適用され、輝度設定データＤ２が作成される。そのため、本実施形態では、輝度データＤ１に基づき、バックライト１１０を制御する場合と比較して、バックライトの隣り合う発光領域１１０ｓの輝度の設定値の差を低減できる。その結果、ハロー現象を抑制できる画像表示方法を提供できる。

また、本実施形態においては、空間フィルタＦは、複数の重みづけ係数Ｆｗを含む。輝度設定データＤ２を作成する工程Ｓ３においては、輝度データＤ１において空間フィルタＦが適用される領域Ａｆに含まれる複数の輝度Ｌと、空間フィルタＦの複数の重みづけ係数Ｆｗと、の積和演算を、輝度データＤ１における領域Ａｆの位置をずらしながら行う。そのため、入力画像ＩＭの各エリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘ、及び、各エリアＩＭｓの周囲のエリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘについての情報を盛り込んで、バックライト１１０において隣り合う発光領域１１０ｓの輝度差を低減できる。また、空間フィルタＦを用いた簡便な方法により、バックライト１１０において隣り合う発光領域１１０ｓの輝度差を低減できる。

また、複数の重みづけ係数Ｆｗのうち、空間フィルタＦの中央に位置する重みづけ係数Ｆｗ（２，２）の値は、他の重みづけ係数Ｆｗの値よりも大きい。これにより、輝度設定データＤ２の各要素ｅ２の値と、入力画像ＩＭの各エリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘを輝度Ｌに変換した値と、の差が大きくなることを抑制できる。

また、本実施形態に係る画像表示装置１００は、行列状に配列された複数の発光領域１１０ｓを有し、複数の発光領域１１０ｓのそれぞれに光源１１４が配置された面状光源１１１を有するバックライト１１０と、バックライト１１０上に位置し、複数のピクセル１３０ｐを有する液晶パネル１３０と、バックライト１１０及び液晶パネル１３０を制御するコントローラ１５０と、を備える。コントローラ１５０は、輝度データ作成部１５３ａと、輝度設定データ作成部１５３ｂと、階調設定データ作成部１５３ｃと、制御部１５３ｄと、を有する。

輝度データ作成部１５３ａは、入力画像ＩＭにおいて、バックライト１１０の各発光領域１１０ｓに対応する各エリアＩＭｓの最大階調Ｇｍａｘを輝度Ｌに変換した輝度データＤ１を作成する。
輝度設定データ作成部１５３ｂは、輝度データＤ１に、隣り合うエリアＩＭｓの輝度差を低減する空間フィルタＦを適用し、バックライト１１０の各発光領域１１０ｓの輝度の設定値を定めた輝度設定データＤ２を作成する。
階調設定データ作成部１５３ｃは、輝度設定データＤ２及び入力画像ＩＭに基づき、液晶パネル１３０の各ピクセル１３０ｐの階調の設定値を定めた階調設定データＤ３を作成する。
制御部１５３ｄは、輝度設定データＤ２に基づいてバックライト１１０を制御し、階調設定データＤ３に基づいて液晶パネル１３０を制御し、液晶パネル１３０に画像を表示させる。

このように、本実施形態に係る画像表示装置１００においては、輝度データＤ１に、隣り合うエリアＩＭｓの輝度差を低減する空間フィルタＦが適用され、輝度設定データＤ２が作成される。そのため、輝度データＤ１に基づき、バックライト１１０を制御する場合と比較して、隣り合うエリアＩＭｓの輝度差を低減できる。その結果、ハロー現象を抑制できる画像表示装置１００を提供できる。

図１６Ａ及び図１６Ｂは、空間フィルタの他の例を示す模式図である。
図１６Ａに示すように、空間フィルタＦ２は、全ての重みづけ係数Ｆｗ２の値が同じである平均化フィルタであってもよい。また、図１６Ｂに示すように、空間フィルタＦ３は、中央の重みづけ係数Ｆｗ３（２，２）が、他の重みづけ係数Ｆｗ３よりも大きく、かつ、他の重みづけ係数Ｆｗ３の値が同じであるメジアンフィルタであってもよい。また、空間フィルタは、ガウシアンフィルタ、平均化フィルタ、又はメジアンフィルタ等の公知のフィルタではなくてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
図１７は、本実施形態に係る画像表示装置を示すブロック図である。
図１８は、本実施形態に係る画像表示方法を示すフローチャートである。
本実施形態は、画像表示装置２００のコントローラ２５０がフィルタ処理後データ作成部２５３ｅをさらに備える点、画像表示方法における輝度データＤ２１の作成工程Ｓ２２、フィルタ処理後データＤ２２ａの作成工程Ｓ２３ａ、及び輝度設定データＤ２２ｂの作成工程Ｓ２３ｂが、第１の実施形態と相違する。
なお、以下の説明においては、原則として、第１の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第１の実施形態と同様である。

図１９Ａは、ｋ番目の入力画像を示す模式図である。
図１９Ｂは、ｋ＋１番目の入力画像を示す模式図である。
本実施形態では、ｋ番目の入力画像ＩＭは、第３行かつ第３列に位置するピクセルＩＭｐ、第３行かつ第４列に位置するピクセルＩＭｐ、第４行かつ第３列に位置するピクセルＩＭｐ、及び第４行かつ第４列に位置するピクセルＩＭｐが明るく、それ以外のピクセルＩＭｐは暗い画像である。また、ｋ＋１番目の入力画像ＩＭは、第３行かつ第５列に位置するピクセルＩＭｐ、第３行かつ第６列に位置するピクセルＩＭｐ、第４行かつ第５列に位置するピクセルＩＭｐ、及び第４行かつ第６列に位置するピクセルＩＭｐが明るく、それ以外のピクセルＩＭｐは暗い画像である。すなわち、ｋ番目の入力画像ＩＭからｋ＋１番目の入力画像ＩＭに切り替わることにより、矩形の明るい領域８００が＋ｘ方向に２列分移動する。

先ず、ｋ番目の入力画像ＩＭの処理方法について説明する。
図２０は、本実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目の輝度データの作成方法を示す模式図である。
輝度データＤ２１の作成工程Ｓ２２においては、先ず、輝度データ作成部１５３ａは、ｋ番目の入力画像ＩＭにおいて各発光領域１１０ｓに対応する各エリアＩＭｓを、複数のフィルタ適用エリアＦａに分ける。各フィルタ適用エリアＦａには、複数のピクセルＩＭｐが含まれる。なお、図２０では、太い実線で囲まれた１つの領域が１つのエリアＩＭｓであり、破線で囲まれた１つの領域が１つのフィルタ適用エリアＦａであり、細い実線で囲まれた１つの領域が１つのピクセルＩＭｐである。

また、図２０では、各エリアＩＭｓは、３個の行を成し、かつ３個の列をなす９個のフィルタ適用エリアＦａに分けられる。また、各フィルタ適用エリアＦａは、４個のピクセルＩＭｐを含む。ただし、各エリアに含まれるフィルタ適用エリアの数および各フィルタ適用エリアに含まれるピクセルの数は、上記に限定されない。

輝度データ作成部１５３ａは、ｋ番目の入力画像ＩＭにおいて、各フィルタ適用エリアＦａ内に含まれる複数のピクセルＩＭｐの階調Ｇｂ、Ｇｇ、Ｇｒのうち、最大階調Ｇｍａｘ２を輝度Ｌ２に変換した輝度データＤ２１を作成する。

したがって、入力画像ＩＭにおいて複数のフィルタ適用エリアＦａがＮ３個の行を成し、かつ、Ｍ３個の列を成すように配列される場合、ｋ番目の輝度データＤ２１は、Ｎ３行及びＭ３列の行列状のデータとなる。ここで、Ｎ３は発光領域１１０ｓ又はエリアＩＭｓの行の数であるＮ１よりも大きく、入力画像ＩＭのピクセルＩＭｐの行の数であるＮ２よりも小さい任意の整数であり、Ｍ３は発光領域１１０ｓ又はエリアＩＭｓの列の数であるＭ１よりも大きく、入力画像ＩＭのピクセルＩＭｐの列の数であるＭ２よりも小さい任意の整数である。

以下、輝度データＤ２１の第ｉ行かつ第ｊ列に位置する要素ｅ２１を、要素ｅ２１（ｉ，ｊ）ともいう。各要素ｅ２１は、各フィルタ適用エリアＦａに対応する。したがって、ｉは１以上Ｎ３以下の任意の整数であり、ｊは１以上Ｍ３以下の任意の整数である。

前述したように、ｋ番目の入力画像ＩＭは、第３行かつ第３列に位置するピクセルＩＭｐ、第３行かつ第４列に位置するピクセルＩＭｐ、第４行かつ第３列に位置するピクセルＩＭｐ、及び第４行かつ第４列に位置するピクセルＩＭｐが明るく、それ以外のピクセルＩＭｐは暗い画像である。これに合わせて、以下の説明では、第２行かつ第２列に位置する要素ｅ２１（２，２）の値は、０より大きい値とし（本実施形態では、例えば１００として以下に説明する）、他の要素ｅ２１（ｉ，ｊ）の値は、０とする。
輝度データ作成部１５３ａは、輝度データＤ２１をメモリ１５２に記憶させる。

次に、ｋ番目のフィルタ処理後データＤ２２ａの作成工程Ｓ２３ａについて説明する。
図２１～図２３は、本実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目のフィルタ処理後データの作成方法を示す模式図である。
フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、図２３に示すように、ｋ番目の輝度データＤ２１に、隣り合う要素ｅ２１すなわち隣り合うフィルタ適用エリアＦａの輝度差を低減する空間フィルタＦ４を適用したフィルタ処理後データＤ２２ａを作成する。

空間フィルタＦ４は、あらかじめメモリ１５２に記憶されている。空間フィルタＦ４は、本実施形態では、行列状に配列された複数の重みづけ係数Ｆｗ４を含む。なお、本実施形態では、空間フィルタＦ４が、３個の行を成し、かつ、３個の列を成す行列である例を示している。ただし、空間フィルタＦ４の行の数及び列の数は、上記の数に限定されない。以下、第ｉ行かつ第ｊ列に位置する重みづけ係数Ｆｗ４を重みづけ係数Ｆｗ４（ｉ，ｊ）ともいう。ここで、ｉ、ｊは、それぞれ１から３の任意の整数である。

本実施形態では、空間フィルタＦ４の中央に位置する重みづけ係数Ｆｗ４（２，２）の値は、他の重みづけ係数Ｆｗ４の値よりも大きい。ただし、空間フィルタの各重みづけ係数の値は、隣り合うフィルタ適用エリアの輝度差を低減可能なものである限り、特に限定されない。

以下、フィルタ処理後データＤ２２ａの作成方法の具体例を説明する。
先ず、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、図２１に示すように、ｋ番目の輝度データＤ２１の周囲に、隣接する要素の値と同じ値の要素ｅ２１を追加する。これにより、輝度データＤ２１が拡張される。ただし、輝度データの周囲に追加する要素の値は、０（ゼロ）であってもよい。すなわち、輝度データに対してゼロパディングを行ってもよい。以下、輝度データＤ２１の周囲に要素ｅ２１を追加したものを、拡張した輝度データＤ２１ｚという。

次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、図２２に示すように、拡張した輝度データＤ２１ｚおいて最も－ｘ側及び最も＋ｙ側に位置し、かつ、空間フィルタＦ４と同じ大きさの領域Ａｆ２を抽出する。

次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、この領域Ａｆ２において、第ｉ列かつ第ｊ列に位置する要素ｅ２１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦ４において、第ｉ列かつ第ｊ列に位置する重みづけ係数Ｆｗ４（ｉ，ｊ）と、を掛け合わせた積ｅ２１（ｉ，ｊ）×Ｆｗ４（ｉ，ｊ）を算出する。フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、積ｅ２１（ｉ，ｊ）×Ｆｗ４（ｉ，ｊ）の算出を、この領域Ａｆ２に含まれる全ての要素ｅ２１（ｉ，ｊ）について行う。

次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、一つの領域Ａｆ２について算出した全ての積ｅ２１（ｉ，ｊ）×Ｆｗ４（ｉ，ｊ）を足し合わせた和Ｓｆ４を算出する。

次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、この和Ｓｆ４を、ｋ番目のフィルタ処理後データＤ２２ａの第１行及び第１列に位置する要素ｅ２２ａ（１，１）の値とする。すなわち、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、領域Ａｆ２の要素ｅ２１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦ４の重みづけ係数Ｆｗ４（ｉ，ｊ）との積和演算を行う。

次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、拡張した輝度データＤ２１ｚに対して領域Ａｆ２を＋ｘ方向に１列分ずつずらし、ずらす度に、領域Ａｆ２の要素ｅ２１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦ４の重みづけ係数Ｆｗ４（ｉ，ｊ）との積和演算を行う。フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、最も＋ｘ側に位置する領域Ａｆ２について積和演算を行った後は、領域Ａｆ２を最も－ｘ側に配置し、かつ、－ｙ方向に１行分ずらし、積和演算を行う。次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、拡張した輝度データＤ２１ｚに対して領域Ａｆ２を＋ｘ方向に１列分ずつずらし、ずらす度に、領域Ａｆ２の要素ｅ２１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦ４の重みづけ係数Ｆｗ４（ｉ，ｊ）との積和演算を行う。

上記の処理を繰り返すことにより、最終的には、図２３に示すように、領域Ａｆ２は、拡張した輝度データＤ２１ｚにおいて、最も＋ｘ側及び最も－ｙ側に位置する。次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、この領域Ａｆ２に含まれる要素ｅ２１（ｉ，ｊ）と、空間フィルタＦの重みづけ係数Ｆｗ４（ｉ，ｊ）と、の積和演算を行う。これにより、和Ｓｆ４が算出される。次に、フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、この和Ｓｆ４を、フィルタ処理後データＤ２２ａの最終行及び最終列に位置する要素ｅ２２ａ（Ｎ３，Ｍ３）の値とする。

このようにして得られたフィルタ処理後データＤ２２ａは、Ｎ３行かつＭ３列の行列状のデータである。フィルタ処理後データＤ２２ａの各要素ｅ２２ａは、輝度データＤ２１の各要素ｅ２１と同様に、各フィルタ適用エリアＦａに対応する。

ｋ番目のフィルタ処理後データＤ２２ａでは、第２行かつ第２列に位置する要素ｅ２２ａ（２，２）及び要素ｅ２２ａ（２，２）に隣接する要素ｅ２２ａの値は、０より大きくなり、それ以外の要素ｅ２２ａの値は、０となる。
フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、メモリ１５２に、フィルタ処理後データＤ２２ａを記憶させる。

次に、ｋ番目の輝度設定データＤ２２ｂの作成工程Ｓ２３ｂについて説明する。
図２４は、本実施形態に係る画像表示方法のうちｋ番目の輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
輝度設定データ作成部１５３ｂは、ｋ番目のフィルタ処理後データＤ２２ａに基づいて、ｋ番目の輝度設定データＤ２２ｂを作成する。

具体的には、輝度設定データ作成部１５３ｂは、ｋ番目のフィルタ処理後データＤ２２ａにおいて第ｎ行および第ｍ列に位置するエリアＩＭｓに含まれる複数のフィルタ適用エリアＦａ、すなわち複数の要素ｅ２２ａの値の最大値Ｅｍａｘを算出する。ここで、ｎは、１からＮ１までの任意の整数であり、ｍは１からＭ１までの任意の整数である。

輝度設定データ作成部１５３ｂは、最大値Ｅｍａｘを、ｋ番目の輝度設定データＤ２２ｂの第ｎ行および第ｍ列に位置する要素ｅ２２ｂ（ｎ，ｍ）の値とする。輝度設定データ作成部１５３ｂは、この処理を全てのエリアＩＭｓについて行う。

このようにして得られた輝度設定データＤ２２ｂは、Ｎ１行及びＭ１列の行列状のデータである。第ｎ行かつ第ｍ列に位置する要素ｅ２２ｂ（ｎ，ｍ）の値は、第ｎ行かつ第ｍ列に位置する発光領域１１０ｓの輝度の設定値に相当する。

ｋ番目のフィルタ処理後データＤ２２ａでは、第２行かつ第２列に位置する要素ｅ２２ａ（２，２）及び要素ｅ２２ａ（２，２）に隣接する要素ｅ２２ａは、第１行かつ第１列に位置するエリアＩＭｓに含まれる。そのため、輝度設定データＤ２２ｂでは、第１行かつ第１列に位置する要素ｅ２２ｂ（１，１）の値、すなわち第１行かつ第１列に位置する発光領域１１０ｓの輝度の設定値が０より大きい値となる。なお、それ以外の発光領域１１０ｓの輝度の設定値は、０となる。
輝度設定データ作成部１５３ｂは、メモリ１５２に、輝度設定データＤ２２ｂを記憶させる。

次に、ｋ＋１番目の入力画像ＩＭの処理方法について説明する。
図２５は、本実施形態に係る画像表示方法のうちｋ＋１番目の輝度データの作成方法を示す模式図である。
図２６は、本実施形態に係る画像表示方法のうちｋ＋１番目のフィルタ処理後データの作成方法を示す模式図である。
図２７は、本実施形態に係る画像表示方法のうちｋ＋１番目の輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
輝度データ作成部１５３ａは、図２５に示すように、ｋ番目の輝度データＤ２１の作成方法と同様の方法で、ｋ＋１番目の入力画像ＩＭに基づき、ｋ＋１番目の輝度データＤ２１を作成する。前述したように、ｋ＋１番目の入力画像ＩＭは、第３行かつ第５列に位置するピクセルＩＭｐ、第３行かつ第６列に位置するピクセルＩＭｐ、第４行かつ第５列に位置するピクセルＩＭｐ、及び第４行かつ第６列に位置するピクセルＩＭｐが明るく、それ以外のピクセルＩＭｐは暗い画像である。これに対応して、以下では、ｋ＋１番目の輝度データＤ２１は、第２行かつ第３列に位置する要素ｅ２１（２，３）の値を、０より大きい値とし、他のフィルタ適用エリアＦａの値は、０とする。

フィルタ処理後データ作成部２５３ｅは、図２６に示すように、ｋ＋１番目のフィルタ処理後データＤ２２ａの作成方法と同様の方法で、ｋ＋１番目の輝度データＤ２１に空間フィルタＦ４を適用し、フィルタ処理後データＤ２２ａを作成する。これにより、ｋ＋１番目のフィルタ処理後データＤ２２ａでは、第２行かつ第３列に位置する要素ｅ２２ａ（２，３）及び要素ｅ２２ａ（２，３）に隣接する要素ｅ２２ａの値が、０より大きくなり、それ以外の要素ｅ２２ａの値は０となる。

輝度設定データ作成部１５３ｂは、図２７に示すように、ｋ番目の輝度設定データＤ２２ｂの作成方法と同様の方法で、フィルタ処理後データＤ２２ａに基づき、ｋ＋１番目の輝度設定データＤ２２ｂを作成する。ｋ＋１番目のフィルタ処理後データＤ２２ａでは、要素ｅ２２ａ（２，３）及び要素ｅ２２ａ（２，３）に隣接する要素ｅ２２ａの一部が、第１行かつ第１列に位置するエリアＩＭｓ内に含まれ、要素ｅ２２ａ（２，３）に隣接する要素ｅ２２ａの他部が、第１行かつ第２列に位置するエリアＩＭｓ内に含まれる。そのため、第１行かつ第１列に位置する発光領域１１０ｓの輝度の設定値と、第１行かつ第２列に位置する発光領域１１０ｓの輝度の設定値が、０より大きい値となり、それ以外の発光領域１１０ｓの輝度の設定値が０となる。

このように、各エリアＩＭｓを複数のフィルタ適用エリアＦａに分けた輝度データＤ２１に空間フィルタＦ４を適用することにより、ｋ＋１番目の入力画像ＩＭのように、入力画像ＩＭにおいて隣り合うエリアＩＭｓの境界付近が明るい場合は、隣り合うエリアＩＭｓに対応する２つの発光領域１１０ｓの両方を点灯させ、かつ、各発光領域１１０ｓの輝度を調整できる。以下、これによる効果を詳述する。

図２８は、連続する複数の入力画像の２つのエリア、及び２つのエリアに対応する２つ発光領域の輝度分布を示す模式図である。
以下では、各入力画像ＩＭにおいて、＋ｘ方向に並ぶ２つのエリアＩＭｓを順に第１エリアＩＭｓ１及び第２エリアＩＭｓ２という。また、第１エリアＩＭｓ１に対応する発光領域１１０ｓを第１発光領域１１０ｓ１といい、第２エリアＩＭｓ２に対応する発光領域１１０ｓを第２発光領域１１０ｓ２という。

１番目の入力画像ＩＭは、図１９Ａのｋ番目の入力画像ＩＭと同様に、第３行かつ第３列に位置するピクセルＩＭｐ、第３行かつ第４列に位置するピクセルＩＭｐ、第４行かつ第３列に位置するピクセルＩＭｐ、及び第４行かつ第４列に位置するピクセルＩＭｐを含む矩形の領域８００が明るく、それ以外のピクセルＩＭｐは暗い画像である。そして、１番目の入力画像ＩＭから４番目の入力画像ＩＭに順に、矩形の領域８００が、＋ｘ方向に２列ずつ移動する場合、対応する２つの発光領域１１０ｓの輝度の設定値は以下のようになる。

１番目の入力画像ＩＭでは、上述したｋ番目の入力画像ＩＭについての処理方法と同様に、第１発光領域１１０ｓ１の輝度の設定値が０より大きい値となり、第２発光領域１１０ｓ２の輝度の設定値は、０となる。したがって、第１発光領域１１０ｓ１の光源１１４が点灯し、第２発光領域１１０ｓ２の光源１１４が消灯する。この際、面状光源１１１の構造によっては、第１発光領域１１０ｓ１内の輝度分布は、均一とはならず、第１発光領域１１０ｓ１の外周部の輝度は、中心部の輝度よりも低くなる場合がある。しかし、１番目の入力画像ＩＭでは、第１発光領域１１０ｓ１の中心部の直上に、矩形の領域８００が位置する。そのため、液晶パネル１３０に表示する矩形の領域８００は、第１発光領域１１０ｓ１内の輝度分布の影響を受けにくい。

２番目の入力画像ＩＭでは、上述したｋ＋１番目の入力画像ＩＭについての処理方法と同様に、第１発光領域１１０ｓ１の輝度の設定値及び第２発光領域１１０ｓ２の輝度の設定値の両方が、０より大きい値となる。したがって、第１発光領域１１０ｓ１及び第２発光領域１１０ｓ２の光源１１４が点灯する。２番目の入力画像ＩＭでは、第１発光領域１１０ｓ１の＋ｘ方向における端部の直上に、矩形の領域８００が位置する。そのため、第２発光領域１１０ｓ２の光源１１４の出力は、第１発光領域１１０ｓ１の光源１１４の出力よりも低い。前述したように、第１発光領域１１０ｓ１の外周部の輝度は、中心部の輝度よりも低くなる場合があるが、本実施形態では、第２発光領域１１０ｓ２の光源１１４も点灯させることで、液晶パネル１３０に表示する矩形の領域８００の輝度が低下することを抑制できる。

３番目の入力画像ＩＭでは、２番目の入力画像ＩＭと同様に、第１発光領域１１０ｓ１の輝度の設定値および第２発光領域１１０ｓ２の輝度の設定値の両方が、０より大きい値となる。ただし、３番目の入力画像ＩＭでは、第２発光領域１１０ｓ２の＋ｘ方向における端部の直上に、矩形の領域８００が位置する。そのため、第１発光領域１１０ｓ１の光源１１４の出力は、第２発光領域１１０ｓ２の光源１１４の出力よりも低い。第２発光領域１１０ｓ２の外周部の輝度は、中心部の輝度よりも低くなる場合があるが、本実施形態では、第１発光領域１１０ｓ１の光源１１４も点灯させることで、液晶パネル１３０に表示する矩形の領域８００の輝度が低下することを抑制できる。

４番目の入力画像ＩＭでは、第１発光領域１１０ｓ１の輝度の設定値が０となり、第２発光領域１１０ｓ２の輝度の設定値が０より大きい値となる。４番目の入力画像ＩＭでは、第２発光領域１１０ｓ２の中心部の直上に、矩形の領域８００が位置する。そのため、液晶パネル１３０に表示する矩形の領域８００は、第２発光領域１１０ｓ２内の輝度分布の影響を受けにくい。

このように、連続する複数の入力画像ＩＭにより、矩形の領域８００等の画像が移動するような動画を液晶パネル１３０に表示する場合、移動によって意図せずに画像の輝度が変化することを抑制できる。

次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態における画像表示方法は、輝度データＤ２１を作成する工程Ｓ２２と、フィルタ処理後データを作成する工程Ｓ２３ａと、輝度設定データを作成する工程Ｓ２３ｂと、を備える。
輝度データＤ２１を作成する工程Ｓ２２においては、入力画像ＩＭにおいて、各発光領域１１０ｓに対応する各エリアＩＭｓを複数のフィルタ適用エリアＦａに分け、各フィルタ適用エリアＦａ内の最大階調を輝度に変換した輝度データＤ２１を作成する。
フィルタ処理後データを作成する工程Ｓ２３ａにおいては、輝度データＤ２１に、隣り合うフィルタ適用エリアＦａの輝度差を低減する空間フィルタＦ４を適用したフィルタ処理後データＤ２２ａを作成する。
輝度設定データを作成する工程Ｓ２３ｂにおいては、フィルタ処理後データＤ２２ａに基づき、バックライト１１０の各発光領域１１０ｓの輝度の設定値を定めた輝度設定データＤ２２ｂを作成する。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様にハロー現象を抑制できる。また、各発光領域１１０ｓに対応する各エリアＩＭｓを複数のフィルタ適用エリアＦａに細分化した輝度データＤ２１に空間フィルタＦ４を適用することで、液晶パネル１３０において１つの発光領域１１０ｓの外周部の直上に表示する画像が、暗くなることを抑制できる。特に、液晶パネル１３０にマウスのアイコン等の画像が移動するような動画を表示する場合、移動によって画像の明るさが変化することを抑制できる。

本発明は、例えば、テレビ、パソコン、又はゲーム機等の機器のディスプレイに利用することができる。

１００、２００：画像表示装置
１１０ ：バックライト
１１０ｓ ：発光領域
１１０ｓ１：第１発光領域
１１０ｓ２：第２発光領域
１１１ ：面状光源
１１２ ：基板
１１３ ：導光部材
１１３ａ ：光源配置部
１１３ｂ ：区画溝
１１４ ：光源
１１４ａ ：発光素子
１１４ｂ ：波長変換部材
１１４ｃ ：半導体積層体
１１４ｄ、１１４ｅ：電極
１１４ｆ ：透光性部材
１１４ｇ ：波長変換物質
１１４ｈ ：第２光調整部材
１１４ｉ ：第３光調整部材
１１６ ：第１光調整部材
１１７ ：光反射部材
１１８ ：光学部材
１２０ ：バックライト用のドライバ
１３０ ：液晶パネル
１３０ｐ ：ピクセル
１３０ｓｐ：サブピクセル
１４０ ：液晶パネル用のドライバ
１５０、２５０：コントローラ
１５１ ：入力インターフェース
１５２ ：メモリ
１５３ ：プロセッサ
１５３ａ ：輝度データ作成部
１５３ｂ ：輝度設定データ作成部
１５３ｃ ：階調設定データ作成部
１５３ｄ ：制御部
１５４ ：出力インターフェース
８００ ：矩形の領域
９００ ：外部機器
Ａｆ、Ａｆ２：領域
Ｄ１、Ｄ２１：輝度データ
Ｄ１ｚ、Ｄ２１ｚ：拡張した輝度データ
Ｄ２、Ｄ２２ｂ：輝度設定データ
Ｄ３ ：階調設定データ
Ｄ４ ：輝度分布を示すデータ
Ｅｆ ：変換式
Ｅｆｂ、Ｅｆｇ、Ｅｆｒ：変換式の出力値
Ｆ、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４：空間フィルタ
Ｆｗ、Ｆｗ２、Ｆｗ３、Ｆｗ４：重みづけ係数
Ｇｂ、Ｇｇ、Ｇｒ：階調
Ｇｍａｘ、Ｇｍａｘ２：最大階調
ＩＭ ：入力画像
ＩＭｓ ：エリア
ＩＭｓ１ ：第１エリア
ＩＭｓ２ ：第２エリア
ＩＭｐ ：ピクセル
Ｌ、Ｌ２ ：輝度
Ｓｆ、Ｓｆ４：和
ＳＧ１ ：バックライト制御データ
ＳＧ２ ：液晶パネル制御データ
Ｖ ：直下の輝度値
ｅ１、ｅ２１：輝度データの要素
ｅ２、ｅ２２ｂ：輝度設定データの要素
ｅ３ ：階調設定データの要素
２５３ｅ ：フィルタ処理後データ作成部
Ｄ２２ａ ：フィルタ処理後データ
Ｅｍａｘ ：最大値
Ｆａ ：フィルタ適用エリア
ｅ２２ａ ：フィルタ処理後データの要素

Claims (7)

1. 行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力された入力画像において、前記バックライトの各前記発光領域に対応する各エリアの最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する工程と、
   前記輝度データに、隣り合う前記エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用し、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、
   前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、
   前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、
   を備える画像表示方法。
2. 前記空間フィルタは、複数の重みづけ係数を含み、
   前記輝度設定データを作成する工程においては、前記輝度データにおいて前記空間フィルタが適用される領域に含まれる複数の前記輝度と、前記空間フィルタの前記複数の重みづけ係数と、の積和演算を、前記輝度データにおける前記領域の位置をずらしながら行う、請求項１に記載の画像表示方法。
3. 行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力された入力画像において、各前記発光領域に対応する各エリアを複数のフィルタ適用エリアに分け、各前記フィルタ適用エリア内の最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する工程と、
   前記輝度データに、隣り合う前記フィルタ適用エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用したフィルタ処理後データを作成する工程と、
   前記フィルタ処理後データに基づき、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、
   前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、
   前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、
   を備える画像表示方法。
4. 前記空間フィルタは、複数の重みづけ係数を含み、
   前記フィルタ処理後データを作成する工程においては、前記輝度データにおいて前記空間フィルタが適用される領域に含まれる複数の前記輝度と、前記空間フィルタの前記複数の重みづけ係数と、の積和演算を、前記輝度データにおける前記領域の位置をずらしながら行う、請求項３に記載の画像表示方法。
5. 前記複数の重みづけ係数のうち、前記空間フィルタの中央に位置する重みづけ係数の値は、他の重みづけ係数の値よりも大きい請求項２または４に記載の画像表示方法。
6. 行列状に配列された複数の発光領域を有し、複数の前記発光領域のそれぞれに光源が配置された面状光源を有するバックライトと、
   前記バックライト上に位置し、複数のピクセルを有する液晶パネルと、
   前記バックライト及び前記液晶パネルを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   入力画像において、前記バックライトの各前記発光領域に対応する各エリアの最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する輝度データ作成部と、
   前記輝度データに、隣り合う前記エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用し、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する輝度設定データ作成部と、
   前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する階調設定データ作成部と、
   前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示させる制御部と、
   を有する画像表示装置。
7. 行列状に配列された複数の発光領域を有し、複数の前記発光領域のそれぞれに光源が配置された面状光源を有するバックライトと、
   前記バックライト上に位置し、複数のピクセルを有する液晶パネルと、
   前記バックライト及び前記液晶パネルを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   入力画像において、各前記発光領域に対応する各エリアを複数のフィルタ適用エリアに分け、各前記フィルタ適用エリア内の最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する輝度データ作成部と、
   前記輝度データに、隣り合う前記フィルタ適用エリアの輝度差を低減する空間フィルタを適用したフィルタ処理後データを作成するフィルタ処理後データ作成部と、
   前記フィルタ処理後データに基づき、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する輝度設定データ作成部と、
   前記輝度設定データ及び前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する階調設定データ作成部と、
   前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示させる制御部と、
   を有する画像表示装置。

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