JP2023070044A - 表示装置及び表示装置のバックライトの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡便な構成で、表示装置の消費電力の低減と表示品質の向上を行う。
【解決手段】表示装置は、映像データに基づいて、複数のバックライトブロックそれぞれの暫定輝度値を決定し、複数のバックライトブロックから選択された着目バックライトブロックの補正係数を決定し、着目バックライトブロックの暫定輝度値と前記補正係数とに基づき、着目バックライトブロックの補正輝度値を決定し、補正輝度値に従って、着目バックライトブロックを制御する。制御装置は、着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックを含む複数の参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を算出し、着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する統計値の相対値を算出し、相対値及び予め設定された関数に基づき、着目バックライトブロックの補正係数を決定する。
【選択図】図3
【解決手段】表示装置は、映像データに基づいて、複数のバックライトブロックそれぞれの暫定輝度値を決定し、複数のバックライトブロックから選択された着目バックライトブロックの補正係数を決定し、着目バックライトブロックの暫定輝度値と前記補正係数とに基づき、着目バックライトブロックの補正輝度値を決定し、補正輝度値に従って、着目バックライトブロックを制御する。制御装置は、着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックを含む複数の参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を算出し、着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する統計値の相対値を算出し、相対値及び予め設定された関数に基づき、着目バックライトブロックの補正係数を決定する。
【選択図】図3
Description
本開示は、表示装置のバックライトの制御に関する。
液晶表示装置のバックライトの消費電力の低減及びコントラスト比の向上を図るため、バックライトの発光面を複数ブロックに分割し、各ブロックの発光量を映像フレーム内の明暗に応じて個別に増減制御する、ローカルディミング技術が用いられている。
ローカルディミング技術は、例えば、全黒背景に白のwindowを表示した場合に、白が表示される領域に対向するバックライトの領域(ブロック)の点灯量(輝度)を大きくし、背景(黒)の部分にあるバックライトの領域(ブロック)の発光量を小さくする。
この制御により常にバックライトの全領域を100%点灯している状態よりも、バックライトの電力を削減でき、さらにバックライトの発光量が小さな部分と大きな部分の輝度差が大きくなるため、同一面内でのコントラスト比を大きくして、表示品位を向上することができる。
ローカルディミング技術は、映像データに応じて各ブロックの発光量を変える。例えば、一つの方法は、各ブロックを個別点灯した場合の輝度分布情報を保持し、映像データと全ブロックの発光輝度分布に基づき、各ブロックの発光輝度を決定する。これにより、良好な画質を得ることができる。
しかしながら、この方法では、全てのブロックそれぞれの輝度分布情報を保存する記憶領域が非常に大きくなり、また、映像データと輝度分布情報から各ブロックの映像表示のための発光輝度を演算するための回路規模も大きくなる。
本開示の一態様に係る表示装置は、複数のバックライトブロックを含むバックライトと、前記バックライトからの光によって表示を行う表示パネルと、制御装置と、を含む。前記制御装置は、映像データを取得し、前記映像データに基づいて、前記複数のバックライトブロックそれぞれの暫定輝度値を決定し、前記複数のバックライトブロックから選択された着目バックライトブロックの補正係数を決定し、前記着目バックライトブロックの暫定輝度値と前記補正係数とに基づき、前記着目バックライトブロックの補正輝度値を決定し、前記補正輝度値に従って、前記着目バックライトブロックを制御する。前記制御装置は、前記着目バックライトブロックの補正係数の決定において、前記着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックを含む複数の参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を算出し、前記着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する前記統計値の相対値を算出し、前記相対値及び予め設定された関数に基づき、前記着目バックライトブロックの前記補正係数を決定する。
本開示の一態様は、複数のバックライトブロックを、表示装置のバックライトの制御方法である。制御方法は、映像データを取得し、前記映像データに基づいて、前記複数のバックライトブロックそれぞれの暫定輝度値を決定し、前記複数のバックライトブロックから選択された着目バックライトブロックの補正係数を決定し、前記着目バックライトブロックの暫定輝度値と前記補正係数とに基づき、前記着目バックライトブロックの補正輝度値を決定し、前記補正輝度値に従って、前記着目バックライトブロックを制御する、ことを含む。前記着目バックライトブロックの補正係数の決定は、前記着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックを含む複数の参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を算出し、前記着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する前記統計値の相対値を算出し、前記相対値及び予め設定された関数に基づき、前記着目バックライトブロックの前記補正係数を決定する、ことを含む。
本開示の一態様によれば、簡便な構成により表示品質及び消費電力を改善できる。
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。本実施形態は本開示を実現するための一例に過ぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。各図において共通の構成については同一の参照符号が付されている。説明をわかりやすくするため、図示した物の寸法、形状については、誇張して記載している場合もある。
以下に開示する本明細書の一実施形態に係る表示装置は、複数バックライトブロックを含むバックライトと表示パネルとを含む。表示装置は、入力された映像データに基づき、バックライトブロックそれぞれの暫定輝度値を決定する。表示装置は、着目バックライトブロックの暫定輝度値を、その暫定輝度値及び着目バックライトブロックの隣接バックライトブロックを含む参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値に基づき補正する。
着目バックライトブロックの直上(正面)で視認又は測定される得る輝度(直上輝度)は、着目バックライトの発光輝度に加えて、着目バックライトブロックの周辺のバックライトブロックからの漏れ光に依存する。着目バックライトブロックの発光輝度が一定である場合、例えば、周辺のバックライトブロックが消灯している場合、周辺のバックライトブロックが点灯している場合と比較して、着目バックライトブロックの直上輝度は低下する。
着目バックライトブロックの暫定輝度値を、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値に基づき補正することで、簡便な構成によって、表示装置の表示品質及び電力消費を改善することができる。
本明細書の一実施形態において、表示装置は、着目バックライトブロックの暫定輝度値と参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値とを比較し、その比較結果及び予め設定されている関数に基づき補正係数を決定する。本明細書の一実施形態において、比較結果は、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を、着目バックライトブロックの暫定輝度値で除算した値である。
参照バックライトブロックは、バックライト内の実バックライトブロックに加えて、仮想的なバックライトブロックを含んでもよい。例えば、バックライトの端に位置する着目バックライトブロックには、バックライトの外側において、隣接するバックライトブロックは存在しない。
本明細書の一実施形態において、表示装置は、このような着目バックライトブロックの参照バックライトブロックとして、バックライトの外側に仮想バックライトブロックを定義する。仮想バックライトブロックの暫定輝度値は、1又は複数の実バックライトブロックの暫定輝度値に基づき決定され得る。仮想バックライトブロックにより、より簡便な構成によって、バックライトブロックの輝度値を補正することができる。
表示装置は、その値を予め設定されている関数に入力して、着目バックライトブロックの暫定輝度値を補正するための補正係数を算出する。本明細書の一実施形態において、補正係数は、補正乗率値である。表示装置は、補正乗率値と着目バックライトブロックの暫定輝度値の積を計算して、着目バックライトブロックの補正輝度値を決定する。
着目バックライトブロックは、補正輝度値に応じて制御される。暫定輝度値及び補正輝度値は、例えば、相対輝度値であって、バックライトブロックの実際の輝度値と比例関係を有する。例えば、相対輝度値は、最大値が1で最小値が0に正規化される。バックライトブロックの実際の最大発光輝度値は、バックライトブロック間で異なっていてよい。異なるバックライトブロックの補正輝度値が同一である場合、それらバックライトブロックの発光輝度値(視認される光の輝度値)は、同一であることも異なることもあり得る。以下において、本明細書の実施形態に係る表示装置を具体的に説明する。
<第1の実施形態>
図1は、本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を示す。表示装置は、バックライトからの光の透過量を制御することで画像を表示する。図1は、表示装置の例として、液晶表示装置1の構成例を示す。液晶表示装置1は、信号処理基板10、電源供給源13、映像信号供給源14、液晶表示パネル20、表示駆動ドライバ21、及び走査ドライバ22を含む。液晶表示装置1は、さらに、バックライト30、バックライト駆動基板31及びバックライト用電源供給源32を含む。信号処理基板10は、電源生成回路11及び映像信号処理回路12を含む。例えば、信号処理基板10、表示駆動ドライバ21、及び走査ドライバ22は、液晶表示パネル20を制御する制御装置に含まれる。
図1は、本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を示す。表示装置は、バックライトからの光の透過量を制御することで画像を表示する。図1は、表示装置の例として、液晶表示装置1の構成例を示す。液晶表示装置1は、信号処理基板10、電源供給源13、映像信号供給源14、液晶表示パネル20、表示駆動ドライバ21、及び走査ドライバ22を含む。液晶表示装置1は、さらに、バックライト30、バックライト駆動基板31及びバックライト用電源供給源32を含む。信号処理基板10は、電源生成回路11及び映像信号処理回路12を含む。例えば、信号処理基板10、表示駆動ドライバ21、及び走査ドライバ22は、液晶表示パネル20を制御する制御装置に含まれる。
液晶表示装置1は、外部から入力された映像データに応じた映像を表示する。映像データは、順次表示される映像フレームを含む。液晶表示パネル20は、バックライト30の前側(視認側)に配置され、バックライト30からの光の透過光量を制御することで、順次入力された映像フレーム(画像)を表示する。
電源生成回路11は、例えば、DC-DCコンバータを含み、他の回路が動作するための電源を生成し、それらに電源を供給する。映像信号処理回路12は、液晶表示パネル20に画像を表示するための信号及びバックライト30を制御する信号の生成といった、映像表示にかかる処理を行う。電源供給源13は、電源生成回路11に電源を供給する。映像信号供給源14は、外部からの映像データに応じて、映像信号処理回路12に映像信号を供給する。
電源生成回路11は、映像信号処理回路12、表示駆動ドライバ21及び走査ドライバ22等のICを駆動するための電源を生成する。表示駆動ドライバ21及び走査ドライバ22は、電源生成回路11から供給される電源によって動作し、各々の処理を実行するように構成されている。
表示駆動ドライバ21は、映像信号処理回路12から送信される映像信号からデータ信号を生成して液晶表示パネル20に供給する。走査ドライバ22は、映像信号処理回路12から送信されるタイミング信号に従って、液晶表示パネル20の走査線を順次選択する。映像信号処理回路12は、表示駆動ドライバ21に対してもタイミング信号を送信し、表示駆動ドライバ21は、タイミング信号に従って、受信した映像信号からデータ信号を生成して、液晶表示パネル20に供給する。
映像信号処理回路12は、電源生成回路11から供給される電源を使用して、外部入力された映像信号を表示駆動ドライバ21に送信するためのデータ配列変換及びドライバ21、22が動作するためのタイミング信号の生成及び送信を行う。
映像信号処理回路12は、さらに、バックライト30に含まれる複数バックライトブロックを駆動制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。バックライトブロックは、単にブロックと呼ばれることがある。駆動制御用信号の例として、バックライトON/OFF制御信号や調光用信号がある。調光用信号は、光源の点灯時間を時分割制御するためのPWM(Pulse Width Modulation)信号や光源に流れる電流量を制御するための信号である。
バックライト30は、液晶表示パネル20の背面側に配置され、液晶表示パネル20が画像を表示するために必要な光を放射する面状光源装置である。バックライト駆動基板31はバックライト駆動回路を含み、映像信号処理回路12から送信された駆動制御信号に応じて、バックライト30の点灯(輝度)を制御する。バックライト駆動基板31は、バックライト用電源供給源32から電源により動作する。
液晶表示装置1はローカルディミング技術を採用する。図1の構成例において、バックライト30をX軸に沿ってXブロック(領域)に分割し、Y軸に沿ってYブロックに分割する。つまり、各バックライトブロックは矩形であって、バックライトブロックはマトリックス状に配列されている。
バックライト30は、複数のバックライトブロック行で構成され、各バックライトブロック行は、X軸方向(行方向)に配列されたバックライトブロックからなる。一例において、全てのバックライトブロック行のバックライトブロック数は同一である。なお、これらは同一でなくてもよい。他の観点において、バックライトは、複数のバックライトブロック列で構成され、各バックライトブロック列は、Y軸方向(列方向)に配列されたバックライトブロックからなる。全てのバックライトブロック列のバックライトブロック数は同一である。説明の上では同一としているが、バックライトブロック数は同一でなくともよい。なお、バックライトブロックは、他のレイアウトにより配列されていてもよい。
液晶表示装置1は、(X×Y)個のブロックの輝度値(点灯量)を個別に制御することができる。液晶表示装置1は、消費電力の低減及びコントラスト比の向上のため、各ブロックの点灯量を映像フレーム内の画素の明暗に応じて個別に増減制御する。
バックライト30は、例えば、直下型バックライトであり、液晶表示パネル20と対向するように、バックライト面内に配置される光源アレイと、光源アレイと液晶表示パネル20との間の拡散板を含むことができる。光源の典型的な例はLEDである。複数のLEDが、ブロック内に配置され得る。一つのブロック内のLEDの数は任意である。LEDの輝度効率及び輝度分布に基づき、最適な数のLEDが最適な位置に配置される。
バックライト30は、上述のような直下型ではなく、導光板と側面に配置された光源を含むエッジ型であってもよい。バックライト30の発光領域は、例えば、マトリックス状に配置されたブロックで構成されてもよく、水平方向又は垂直方向の一列のブロックで構成されていてもよい。
映像信号処理回路12は、バックライト30のブロックそれぞれの輝度を制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。バックライト駆動基板31は、映像信号処理回路12からの駆動制御信号が示すブロックそれぞれの輝度値(点灯量)においてブロックが発光するように、バックライト30の光源、例えばLEDを駆動制御する。
映像信号処理回路12は、入力された映像信号のタイミング信号に応じて、表示駆動ドライバ21及び走査ドライバ22へのタイミング信号を生成すると共に、映像信号内の映像フレームそれぞれの信号(フレーム信号)を、順次表示駆動ドライバ21に送信する。フレーム信号は、例えば、映像フレームにおける各画素の赤(R)、緑(G)及び青(B)の階調レベルを示す。
映像信号処理回路12は、さらに、映像フレームを分析し、その分析結果に基づいて、液晶表示パネル20を背面から照らすバックライト30への駆動制御信号を生成して送信する。上述のように、液晶表示装置1はローカルディミング技術を採用する。映像信号処理回路12は、映像フレームの分析結果に基づき、バックライト30のブロックそれぞれの暫定輝度値を決定する。
さらに、映像信号処理回路12は、バックライトブロックの暫定輝度値に基づいて、各バックライトブロックの補正輝度値を決定する。映像信号処理回路12は、各ブロックの補正輝度値を、各バックライトブロックの発光を制御する輝度値と決定する。
以下に説明する例において、暫定輝度値は、最大値1、最小値0に正規化されている。また、補正輝度値は計算の結果、1を超えるケースも出てくる。この場合は補正輝度値を最大値1、最小値0に正規化して、暫定輝度値をそれに対応する相対値に予め直しておけばよい。例えば予め補正輝度値の最大乗率値は分かっており、これが2である場合は2倍されて補正輝度値が1になるということであるから、暫定輝度値の最大値を予め0.5としておけばよい。
映像信号処理回路12は、補正輝度値に対応する駆動制御信号を生成し、各バックライトブロックに出力する。各バックライトブロックについて、補正輝度値と駆動制御信号との関係は予め設定されている。駆動制御信号は、各バックライトブロックの実際の発光輝度を表す。一例において、駆動制御信号は、電力制御のためのPWM(Pulse Width Modulation)のパルス幅のデューティ比を示す。上述のように、同一の補正輝度値に対するバックライトブロックの発光輝度は、バックライトブロック毎に設定され得る。
バックライトブロックの直上輝度は、当該バックライトブロックの発光輝度に加えて、当該バックライトブロックの周辺のバックライトブロックからの漏れ光に依存する。バックライトブロックの補正輝度値を、当該バックライトブロックの暫定輝度値及び当該バックライトブロックの周辺の参照バックライトブロックの暫定輝度値に基づき決定することで、高い表示品質を実現できる。
以下において、映像信号処理回路12によるバックライト30の制御の詳細を説明する。図2は、映像信号処理回路12の機能構成例を模式的に示す。映像信号処理回路12は、表示制御駆動信号生成部231、階調-輝度変換部201、ブロック暫定輝度値算出部202、ブロック暫定輝度値配列部203、バックライト輝度制御部210、及びバックライト駆動制御信号生成部221を含む。バックライト輝度制御部210は、参照ブロック輝度判定部211、補正係数算出部213、及び補正輝度値算出部214を含む。
表示制御駆動信号生成部231は、映像信号供給源14から受信した映像信号から、表示駆動ドライバ21及び走査ドライバ22に送信する信号を生成する。表示制御駆動信号生成部231は、映像フレームが示す各画素のRGB階調レベルの信号をタイミング信号共に表示駆動ドライバ21に送信し、タイミング信号を走査ドライバ22に送信する。
階調-輝度変換部201、ブロック暫定輝度値算出部202及びブロック暫定輝度値配列部203は、映像フレームに基づいてバックライト30のブロックそれぞれの暫定輝度値(暫定点灯量)を決定するための回路である。具体的には、階調-輝度変換部201は、映像フレームが示す画素の階調レベルを相対輝度値に変換する。画素の輝度値は、例えば、その画素を構成する赤、青及び緑の要素(副画素とも呼ぶ)の最大輝度値である。
ブロック暫定輝度値算出部202は、映像フレームの画素の輝度値に基づいて、バックライト30のブロックそれぞれの暫定輝度値を決定する。ブロック暫定輝度値算出部202は、例えば、ブロックと対向する表示領域の部分(表示領域ブロックとも呼ぶ)における画素の輝度の最大値から決まる輝度値を、当該ブロックの輝度値とする。バックライトブロックは、対向する表示領域ブロックとそれぞれ関連付けられる。
以下において、画素の輝度値及びブロックの輝度値は、それぞれ正規化された相対輝度値であり、0から1の範囲にあるものとする。ブロック暫定輝度値算出部202は、対応する表示領域ブロックにおける画素の輝度の最大値を、バックライトブロックの暫定輝度値に決定する。異なるバックライトブロックが同一の暫定輝度値を有している場合、信号としては同じであっても、それらの実際の輝度値は、同一であることもあれば、ブロックやLEDの個体差やブロックの配置されている個所などによっては異なることもある。
ブロック暫定輝度値配列部203は、ブロック暫定輝度値算出部202が算出したブロックそれぞれの暫定輝度値の配列を生成する。配列は、バックライト30のブロックとそれらの暫定輝度値とを関連付ける。ブロック暫定輝度値配列部203は、生成した暫定輝度値の配列を、バックライト輝度制御部210に送信する。
バックライト輝度制御部210は、受信した暫定輝度値それぞれを補正して、バックライトブロックそれぞれの補正輝度値を決定する。バックライト輝度制御部210は、暫定輝度値配列に基づき、バックライトブロックそれぞれの暫定輝度値からの補正係数を決定する。補正方法の詳細は後述する。
バックライト駆動制御信号生成部221は、バックライト輝度制御部210からバックライトブロックそれぞれの決定された補正輝度値を取得し、補正輝度値それぞれに応じた駆動制御信号を生成する。バックライト駆動制御信号生成部221は、例えば、バックライトブロックそれぞれに含まれる光源の物理特性に応じて、指定された輝度値に対する駆動制御信号を生成する。バックライト駆動制御信号生成部221は、ブロックそれぞれの駆動制御信号を、バックライト駆動基板31に送信する。
以下において、バックライト輝度制御部210によるバックライト30のブロックそれぞれの輝度値の補正方法の例を説明する。バックライト輝度制御部210は、映像フレームに応じて決定された暫定輝度値それぞれからの補正量を、暫定輝度値それぞれに基づき決する。バックライト輝度制御部210は、それら補正量だけ暫定輝度値それぞれを補正する。これにより、ローカルディミングによる消費電力を低減しつつ、表示品質を向上することができる。
本明細書の一実施形態において、バックライト輝度制御部210は、着目バックライトブロックの補正輝度値を、当該着目バックライトブロックの暫定輝度値、及び、着目バックライトブロックに対して予め設定された配置パターンの参照バックライトブロックの暫定輝度値、に基づき決定する。
以下に説明する例において、バックライト輝度制御部210は、着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する、参照バックライトブロックの暫定輝度値の相対値(比較値)に応じて、着目バックライトブロックの暫定輝度値を補正する。参照バックライトブロックの暫定輝度値が小さい程、着目バックライトブロックの暫定輝度値を大きく増加させる。これにより、バックライトブロックの暫定輝度値パターンに応じて、各バックライトブロックの直上輝度を所望の値に近づけることができる。
参照バックライトブロックの配置パターンは、設計に依存し、様々な例を利用することができる。参照バックライトブロックは、着目バックライトブロックの周辺バックライトブロックで構成される。以下においていくつかの例を説明する。一つの例において、参照バックライトブロックは、着目バックライトブロックに隣接する全てのバックライトブロックで構成される。
着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックは、その辺又は角が着目バックライトブロックと接しているバックライトブロックである。以下に説明するように、矩形バックライトブロックがマトリックス状に配置された例において、隣接バックライトブロックは、着目バックライトブロックの周囲を囲むバックライトブロックである。着目バックライトブロックがバックライト30の中心に存在する場合、着目バックライトブロックは、8個の実の隣接バックライトブロックに囲まれる。
着目バックライトブロックがバックライト30の端に位置する場合、実の隣接バックライトブロックは、バックライト30の内側のみに存在する。端に位置する着目バックライトブロックの参照ブロックは、隣接する実バックライトブロックのみで構成されてもよく、後述するように、隣接する仮想バックライトブロックを含んでもよい。
参照バックライトブロックが、実バックライトブロックのみで構成される場合、端に位置する着目バックライトブロックの参照バックライトブロックの数は、8より少ない。参照バックライトブロックが仮想バックライトブロックを含む場合、全ての着目バックライトブロックの参照バックライトブロックの数は8である。
参照バックライトブロックは、一部の隣接バックライトブロックで構成されてもよい。例えば、参照バックライトブロックは、着目バックライトブロックに左、右、上及び下で接する実バックライトブロックで構成されてもよい。左右の隣接バックライトブロックは、X軸に沿って隣接するバックライトブロックであり、上下の隣接バックライトブロックは、Y軸に沿って隣接するバックライトブロックである。
バックライト30の端に位置する着目バックライトブロックの参照バックライトブロックは、実バックライトブロックのみで構成されてもよく、又は、実及び仮想バックライトブロックで構成されてもよい。参照バックライトブロックが仮想バックライトブロックを含む場合、全ての着目バックライトブロックの参照バックライトブロックは、4個の隣接バックライトブロックで構成される。仮想バックライトブロックが定義されない場合、端に位置する着目バックライトブロックの参照バックライトブロックの個数は4未満である。
他の例において、参照バックライトブロックは、隣接バックライトブロック及び、隣接バックライトブロックと外側で隣接するバックライトブロックで構成されてもよい。マトリックスレイアウトの例において、中央の着目バックライトブロックは、24個の実の参照バックライトブロックに囲まれる。バックライト30の端近傍に配置されている着目バックライトブロックに対する仮想ライトブロックの取り扱いは、上記他の例と同様である。
本明細書の一実施形態において、バックライト輝度制御部210は、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値と、着目バックライトブロックの暫定輝度値を比較し、その比較結果(相対値)に基づき、着目バックライトブロックの暫定輝度値を補正する。統計値は、例えば、単純平均や加重平均等の平均値の他、中央値を使用することができる。
本明細書の一実施形態において、バックライト輝度制御部210は、除算を使用して、着目バックライトブロックの暫定輝度値と参照バックライトブロックの暫定輝度値を比較してもよい。例えば、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を、着目バックライトブロックの暫定輝度値で除算することで、着目バックライトブロックの暫定輝度値の相対値を算出する。除算に代えて減算が使用されてもよい。
図3は、入力された映像フレームに対して、バックライトブロックそれぞれの補正輝度値を決定する処理例のフローチャートと示す。参照ブロック輝度判定部211は、バックライト30から、未選択の着目バックライトブロックを選択する(S11)。参照ブロック輝度判定部211は、ブロック暫定輝度値配列部203から取得したバックライトブロック暫定輝度値の情報参照し、選択した着目バックライトブロックに対する参照バックライトブロックの、暫定輝度値を判定する(S12)。
補正係数算出部213は、参照バックライトブロックの暫定輝度値を参照ブロック輝度判定部211から取得し、それらの統計値を決定する(S13)。統計値は、例えは、単純平均値、加重平均値、又は中央値である。補正係数算出部213は、算出した統計値を、着目バックライトブロックの暫定輝度値と比較して、着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する統計値の相対値を決定する(S14)。相対値の一例は、統計値を着目バックライトブロックの暫定輝度値で除算した値である。
補正係数算出部213は、算出した相対値及び予め設定された関数に基づいて、補正係数を決定する(S15)。関数は、例えば、演算式又はルックアップテーブルによって表されている。補正係数の一例は、着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する乗率値である。
補正輝度値算出部214は、算出された補正係数を使用して、着目バックライトブロックの暫定輝度値を補正して、補正輝度値を決定する(S16)。この補正輝度値に応じた駆動制御信号が、着目バックライトブロックの発光のためにバックライト駆動基板31に送信される。
参照ブロック輝度判定部211は、バックライト30の全てのバックライトブロックが選択済みであるか判定する(S17)。未選択のバックライトブロックが存在する場合(S17:NO)、フローはステップS11に戻る。全てのバックライトブロックが選択済みである場合(S17:YES)、現在の映像フレームのためのバックライトブロックの補正輝度値算出処理は終了する。
以下において、着目バックライトブロックの暫定輝度値を補正する方法の例を説明する。以下に説明する例において、実バックライトブロックは、共通の矩形であって、マトリックス状に配列されているとする。仮想バックライトブロックは、実バックライトブロックと同様の形状を有するものとする。参照バックライトブロックは、着目バックライトブロックに隣接する全ての実又は仮想バックライトブロックである。つまり、参照バックライトブロックの個数は8である。以下の説明において、特に言及がない場合、バックライトブロックは、実のバックライトブロックを意味する。
最初に、図1に示すXとYはそれぞれ任意の自然数でよいが、以降の説明ではX=3、Y=3の例として説明をする。まず、バックライト30の中央に位置する着目バックライトブロックの補正輝度値の決定方法を説明する。図4は、着目バックライトブロック及びその参照バックライトブロックを示す。着目バックライトブロック300は、8個の参照バックライトブロック301~308に囲まれている。参照バックライトブロック304及び305は、着目バックライトブロック300に、左右で隣接する。参照バックライトブロック302及び307は、着目バックライトブロック300に、上下で隣接する。参照バックライトブロック301、303、306及び308は、着目バックライトブロック300に、斜め隣接する。
参照ブロック輝度判定部211は、ブロック暫定輝度値配列部203から、全てのバックライトブロックの暫定輝度値の情報を取得する。参照ブロック輝度判定部211は、その情報を参照して、参照バックライトブロック301~308それぞれの暫定輝度値LUMI_1~LUMI_8を判定する。
補正係数算出部213は、参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値の統計値を算出する。この例において、下の数式で表されるように、単純平均値AVE_ADJが計算される。
AVE_ADJ=(LUMI_1+LUMI_2+LUMI_3+LUMI_4
+LUMI_5+LUMI_6+LUMI_7+LUMI_8)/8
AVE_ADJ=(LUMI_1+LUMI_2+LUMI_3+LUMI_4
+LUMI_5+LUMI_6+LUMI_7+LUMI_8)/8
次に、補正係数算出部213は、着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFと、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値AVE_ADJとを比較し、着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFに対する統計値AVE_ADJの相対値LUMI_COEFを算出する。
ここでは、下記式にように、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値AVE_ADJは、着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFで除算される。
LUMI_COEF=AVE_ADJ/LUMI_SELF
LUMI_COEF=AVE_ADJ/LUMI_SELF
ここで、LUMI_COEFの最大値は1と定義される。つまり、AVE_ADJ/LUMI_SELFの値が1より大きい場合、LUMI_COEFの値は1と決定される。さらに、LUMI_SELFが0の場合、LUMI_COEFは1と決定される。
補正係数算出部213は、相対値LUMI_COEFから、着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFの補正係数を決定する。補正係数算出部213は、予め設定されている関数の情報を使用して、相対値LUMI_COEFから、補正係数を算出する。関数は、例えば、数式で表されていてもよく、ルックアップテーブルによって表されていてもよい。例えば、線形関数により、補正係数MULT_COEFが算出される。
MULT_COEF=A-(A-1)*LUMI_COEF
MULT_COEF=A-(A-1)*LUMI_COEF
定数Aは、補正係数の最大値を示す定数である。上述のように、相対値LUMI_COEFの最大値は1である。従って、上記数式により算出される補正係数MULT_COEFの最小値は、1である。補正係数を算出するための関数は、線形関数に限らない。例えば、2次関数やさらに高次の関数を使用することができる。
図5は、補正係数を算出するための関数の例を示す。グラフにおいて、線401は、線形関数の例を示し、線402は二次関数の例を示す。補正係数を算出するための関数は、線形関数より高次の関数であってもよい。高次関数は、例えば、以下にように表される。
MULT_COEF=1+(A-1)*(ABS(LUMI_COEF-1))^n
ABS()は、絶対値を表している。nは2以上の自然数である。二次関数の場合、n=2である。
MULT_COEF=1+(A-1)*(ABS(LUMI_COEF-1))^n
ABS()は、絶対値を表している。nは2以上の自然数である。二次関数の場合、n=2である。
線401は、上記数式において定数Aを2とした線形関数を示す。いずれの関数401、402によっても、補正係数MULT_COEFの最大値は2であり、最小値は1である。図5に示すように、二次関数402による補正係数MULT_COEFの値は、線形関数401による補正係数MULT_COEFの値以下である。二次関数は、線形関数よりも、消費電力を低減できる。
次に、補正輝度値算出部214は、算出された補正係数MULT_COEFを使用して、着目バックライトブロックの暫定輝度値LUMI_SELFを補正する。ここでは、補正係数MULT_COEFは、暫定輝度値LUMI_SELFを補正するための乗率として使用される。つまり、補正輝度値算出部214は、暫定輝度値LUMI_SELFに補正係数MULT_COEFを乗算して、着目バックライトブロックの補正輝度値を算出する。
上記例において、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値が着目バックライトブロックの暫定輝度値以上である場合、相対値LUMI_COEFが1である。このとき、補正係数は1であり、着目バックライトブロックの暫定輝度値の補正量は0である。つまり、着目バックライトブロックの暫定輝度値が維持される。
参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値が着目バックライトブロックの暫定輝度値より小さい場合、補正係数は1より大きい値である。また、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値が小さくなるほど、補正係数は大きくなる。このように、参照バックライトブロックからの漏れ光が小さい程、着目バックライトブロックの暫定輝度値が大きく増加される。これにより、参照バックライトブロックからの漏れ光量に応じて、着目バックライトブロックの輝度値を適切に決定することができる。
以下において、図5に示す線形関数401により着目バックライトブロックの暫定輝度値を補正する具体的な例を説明する。図4に示す着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFを補正する例を説明する。
図6Aは、着目バックライトブロック300の暫定輝度値及びその参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値を示す。図6Aの例において、着目バックライトブロック300及び参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値は1である。
参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値の単純平均値AVE_ADJは、8/8=1である。着目バックライトブロック300の暫定輝度値を基準とする、参照バックライトブロックの暫定輝度統計値の相対値LUMI_COEFは、1/1=1である。従って、補正係数(乗率)MULT_COEFは、(2-(2-1)*1)=1となる。
図6Bは、着目バックライトブロック300の暫定輝度値及びその参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値を示す。図6Bの例において、着目バックライトブロック300の暫定輝度値は1であり、参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値は0である。
参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値の単純平均値AVE_ADJは、0/8=0である。着目バックライトブロック300の暫定輝度値を基準とする、参照バックライトブロックの暫定輝度統計値の相対値LUMI_COEFは、0/1=0である。従って、補正係数(乗率)MULT_COEFは、(2-(2-1)*0)=2となる。
図6Cは、着目バックライトブロック300の暫定輝度値及びその参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値を示す。図6Cの例において、着目バックライトブロック300の暫定輝度値は1であり、参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値は、それぞれ図6Cに示す値である。
参照バックライトブロック301~308の暫定輝度値の単純平均値AVE_ADJは、1.25/8=0.15625である。着目バックライトブロック300の暫定輝度値を基準とする、参照バックライトブロックの暫定輝度統計値の相対値LUMI_COEFは、0.15625/1=0.15625である。従って、補正係数(乗率)MULT_COEFは、(2-(2-1)*0.15625)=1.84375となる。
次に、バックライト30の端に位置する着目バックライトブロックの暫定輝度値の補正方法を説明する。以下に説明する例は、仮想バックライトブロックを定義し、参照バックライトブロックを、実バックライトブロックと仮想バックライトブロックで構成する。仮想バックライトブロックを定義することで、全ての実バックライトブロックの暫定輝度値は、共通の計算方法により補正することができる。つまり、共通の演算回路又は演算コードによって、暫定輝度値の補正が可能となる。
参照バックライトブロックは、図4を参照して説明した例と同様に、着目バックライトブロックに隣接する8個のバックライトブロックである。8個のバックライトブロックの一部は実バックライトブロックであり、他の一部は仮想バックライトブロックである。なお、端に位置するバックライトブロックの暫定輝度値を、8より少ない実バックライトブロックの暫定輝度値に基づき補正してもよい。この場合、補正係数の計算方法は、バックライトブロックの位置に応じて、それぞれ設定される。
図7Aは、バックライト30を構成する実バックライトブロック、及び、仮想バックライトブロックの例を示す。バックライト30は、実バックライトブロック451~459で構成されている。実バックライトブロック451~459の周囲に、仮想バックライトブロック471~486が定義される。
図7Aの構成例において、実バックライトブロック455の暫定輝度値は1.0であり、他の実バックライトブロックの暫定輝度値は0.0である。仮想バックライトブロック471~486の暫定輝度値は決定前である。
参照ブロック輝度判定部211は、仮想バックライトブロック471~486の暫定輝度値を、実バックライトブロック451~459の暫定輝度値に基づき決定する。本明細書の一実施形態において、仮想バックライトブロックの暫定輝度値は、その仮想バックライトブロックに最も近い実バックライトブロックの暫定輝度値と同一である。これにより、仮想バックライトブロックの適切な暫定輝度値を決定できる。
図7Bは、仮想バックライトブロック476~481の暫定輝度値の決定方法を示す。参照ブロック輝度判定部211は、仮想バックライトブロック476の暫定輝度値を、その右側の隣接実バックライトブロック451の暫定輝度値と決定する。同様に、仮想バックライトブロック478、480の暫定輝度値は、それらの右側の隣接実バックライトブロック454、457の暫定輝度値と決定される。
参照ブロック輝度判定部211は、仮想バックライトブロック477の暫定輝度値を、その左側の隣接実バックライトブロック453の暫定輝度値と決定する。同様に、仮想バックライトブロック479、481の暫定輝度値は、それらの右側の隣接実バックライトブロック456、459の暫定輝度値と決定される。
図7Cは、仮想バックライトブロック471~475、482から486の暫定輝度値の決定方法を示す。参照ブロック輝度判定部211は、仮想バックライトブロック472の暫定輝度値を、その下側の隣接実バックライトブロック451の暫定輝度値と決定する。同様に、仮想バックライトブロック473、474の暫定輝度値は、それらの下側の隣接実バックライトブロック452、453の暫定輝度値と決定される。
仮想バックライトブロック471及び475の暫定輝度値は、それらの下側の隣接仮想バックライトブロック476及び477の暫定輝度値と決定される。つまり、仮想バックライトブロック471及び475の暫定輝度値は、それらに最も近い隣接バックライトブロック451及び453の暫定輝度値と決定される。
参照ブロック輝度判定部211は、仮想バックライトブロック483の暫定輝度値を、その上側の隣接実バックライトブロック457の暫定輝度値と決定する。同様に、仮想バックライトブロック484、485の暫定輝度値は、それらの上側の隣接実バックライトブロック458、459の暫定輝度値と決定される。
仮想バックライトブロック482及び486の暫定輝度値は、それらの上側の隣接仮想バックライトブロック480及び481の暫定輝度値と決定される。つまり、仮想バックライトブロック482及び486の暫定輝度値は、それらに最も近い隣接バックライトブロック457及び459の暫定輝度値と決定される。
バックライト30の端に位置する着目バックライトブロックの補正係数の決定の例を説明する。図8は、着目バックライトブロック451の補正係数の決定方法を説明するための図である。着目バックライトブロック451は、バックライト30の右上角に位置する。
着目バックライトブロック451の参照バックライトブロックは、仮想バックライトブロック471~473、476、478、及び、実バックライトブロック452、454、455で構成されている。
着目バックライトブロック451の暫定輝度値は0.0であり、参照バックライトブロック455の暫定輝度値は1.0である。他の参照バックライトブロックの暫定輝度値は0.0である。参照バックライトブロック471~473、476、452、478、454、455の暫定輝度値の単純平均値AVE_ADJは、1/8=0.125である。着目バックライトブロック451の暫定輝度値は0.0であるので、参照バックライトブロックの暫定輝度統計値の相対値LUMI_COEFは、1である。従って、補正係数(乗率)MULT_COEFは、(2-(2-1)*1)=1となる。
<第2の実施形態>
以下において、着目バックライトブロックの補正輝度値の他の決定方法の例を説明する。以下に説明する例において、バックライトの端に位置するバックライトブロックのための仮想バックライトブロックの取り扱いは、第1の実施形態と同様でよい。
以下において、着目バックライトブロックの補正輝度値の他の決定方法の例を説明する。以下に説明する例において、バックライトの端に位置するバックライトブロックのための仮想バックライトブロックの取り扱いは、第1の実施形態と同様でよい。
図9は、着目バックライトブロックの補正輝度値の決定方法の例を説明するための図である。図4を参照して説明した例と同様に、着目バックライトブロックの全隣接バックライトブロックが、着目バックライトブロックの暫定輝度値の補正のために参照される。
図9に示す例において、参照バックライトブロックの統計値は、加重平均値である。他の点は、図4を参照して説明した例と同様である。本例は、上下左右の隣接バックライトブロック302、304,305、307に比較して、斜め隣接バックライトブロック301、303、306、308に、小さい重みを与える。着目バックライトブロックから遠いバックライトブロックに小さい重みを与えることで、参照バックライトブロックそれぞれからの漏れ光量をより適切に参照することができる。
重み係数の値は、設計により適切に設定される。上下左右の隣接バックライトブロック302、304,305、307の重みは同一であり、斜め隣接バックライトブロック301、303、306、308の重みは同一である。
加重平均WAVE_ADJは、例えば、以下の数式で表すように計算できる。
WAVE_ADJ
=(B(LUMI_1+LUMI_3+LUMI_6+LUMI_8)
+C(LUMI_2+LUMI_4+LUMI_5+LUMI_7))/8
WAVE_ADJ
=(B(LUMI_1+LUMI_3+LUMI_6+LUMI_8)
+C(LUMI_2+LUMI_4+LUMI_5+LUMI_7))/8
「B」及び「C」は、重み係数であって、設計により適切な正の数値に設定される。図5に示す関数を使用する場合、例えば、(B+C)=2の関係が成立する。例えば、B=1.25、C=0.75である。
図10は、参照バックライトブロックの他の配置パターンの例を示す。図4に示す例と比較して、着目バックライトブロックと斜め隣接のバックライトブロックは、参照バックライトブロックから除外されている。つまり、参照バックライトブロックは、上下左右の隣接バックライトブロックで構成される。
図10に示す参照バックライトブロックの暫定輝度値及び着目バックライトブロックの暫定輝度値から補正係数を算出する方法は、図4を参照して説明した方法と同様でよい。つまり、参照バックライトブロック302、304、305、307の暫定輝度値の平均値が計算され、その平均値及び着目バックライトブロック300の暫定輝度値から、所定関数を使用して、補正係数が算出される。
なお、図10に示す参照バックライトブロックの暫定輝度値から補正係数を算出することは、図9に示す例で、斜め隣接バックライトブロックの重み係数を0とすることと同様である。
図11は、参照バックライトブロックの他の配置パターンの例を示す。本例の参照バックライトブロックは、着目バックライトブロック500の隣接バックライトブロック511~518に加えて、さらに一周外側のバックライトブロック521~536を含む。外側のバックライトブロック521~536は、着目バックライトブロック500の隣接バックライトブロック511~518に隣接している。
参照バックライトブロックの統計値の計算は、隣接バックライトブロック511~518の暫定輝度値に加えて、外側のバックライトブロック521~536の暫定輝度値を含む。
統計値が加重平均値の場合、例えば、外側のバックライトブロック521~536の重みは、隣接バックライトブロック511~518の重みより、小さい値に設定される。外側のバックライトブロック521~536は、隣接バックライトブロック511~518より、着目バックライトブロック500から遠いからである。これにより、参照バックライトブロックから着目バックライトブロックへの漏れ光量に応じた統計値を計算できる。
加重平均値は、例えば、以下の式で計算できる。
WAVE_ADJ2
=(D(LUMI_A1+LUMI_A2+LUMI_A3+LUMI_A4+
LUMI_A5+LUMI_A6+LUMI_A7+LUMI_A8)
+E(LUMI_B1+LUMI_B2+LUMI_B3+LUMI_B4+
LUMI_B5+LUMI_B6+LUMI_B7+LUMI_B8+
LUMI_B9+LUMI_B10+LUMI_B11+
LUMI_B12+LUMI_B13+LUMI_B14+
LUMI_B15+LUMI_B16))/24
WAVE_ADJ2
=(D(LUMI_A1+LUMI_A2+LUMI_A3+LUMI_A4+
LUMI_A5+LUMI_A6+LUMI_A7+LUMI_A8)
+E(LUMI_B1+LUMI_B2+LUMI_B3+LUMI_B4+
LUMI_B5+LUMI_B6+LUMI_B7+LUMI_B8+
LUMI_B9+LUMI_B10+LUMI_B11+
LUMI_B12+LUMI_B13+LUMI_B14+
LUMI_B15+LUMI_B16))/24
「D」及び「E」は、重み係数であって、設計により適切な正の数値に設定される。図5に示す関数を使用する場合、例えば、(D+E)=2の関係が成立する。
図9を参照して説明した例のように、隣接バックライトブロック511~518にて、コーナに位置する4個のバックライトブロックの重みは、他のバックライトブロックの重みより小さくてもよい。外側バックライトブロック521~536においても同様である。着目バックライトブロック暫定輝度値に対する参照バックライトブロック輝度統計値の相対値及び補正係数の計算方法は、第1の実施形態と同様でよい。
<直上輝度の計算例>
以下において、第1の実施形態の方法に従って決定された補正輝度値により得られる、バックライトブロックそれぞれの直上輝度値の例を説明する。以下に説明するように、本明細書の実施形態に係る手法により、バックライトブロックそれぞれの所望の直上輝度値を得ることができる。
以下において、第1の実施形態の方法に従って決定された補正輝度値により得られる、バックライトブロックそれぞれの直上輝度値の例を説明する。以下に説明するように、本明細書の実施形態に係る手法により、バックライトブロックそれぞれの所望の直上輝度値を得ることができる。
以下に説明する例において、参照バックライトブロックは、着目バックライトブロックに隣接する8個のバックライトブロックである。参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値は単純平均値であり、相対値は、参照バックライトブロックの暫定輝度値の単純平均値を、着目バックライトブロックの暫定輝度値で除算した値である。補正係数は、図5を参照して説明された線形関数を使用して算出され、着目バックライトブロックの暫定輝度値の乗率である。
図12Aは、映像フレームの輝度分布610、その輝度分布610から得られたバックライトブロックの暫定輝度値分布611、乗率値分布612及び補正輝度値分布613を示す。なお、ここで用いている「輝度分布」や「暫定輝度値分布」などの「分布」という用語は、各バックライトブロックを発光させた場合のバックライトブロック内の輝度傾斜(輝度分布)情報という意味ではなく、バックライトブロックの輝度値の集まり(輝度値群)という意味で用いている。
映像フレーム610は、一つの部分領域の相対輝度値が1.0であり、その周囲の相対輝度値は0.0である。部分領域は、中央の1個のバックライトブロックのみと対向している。そのため、バックライトブロック群において、中央のバックライトブロックの暫定輝度値は1.00であり、他のバックライトブロックの暫定輝度値は0.00である。バックライトブロックそれぞれの補正係数である乗率値は、乗率値分布612に示す通りである。その結果、バックライトブロックの補正輝度値分布613が得られる。
図12Bは、補正輝度値分布613に従って発光制御されたバックライトブロックによる直上輝度分布のグラフを示す。グラフの横軸は、バックライトの主面において、Y軸上の中央位置におけるX軸の値を示す。縦軸は直上輝度を示す。直上輝度値が1.0は、所望直上輝度値を示す。
図12Aの例においては、中央のバックライトブロックの所望直上輝度値が1.0であり、他のバックライトブロックの所望直上輝度値は0.0である。線711は、補正輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示し、線712は暫定輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示す。補正輝度値に応じて制御されたバックライトは、所望直上輝度値により近い直上輝度値を実現している。
図13Aは、映像フレームの輝度分布620、その輝度分布620から得られたバックライトブロックの暫定輝度値分布621、乗率値分布622及び補正輝度値分布623を示す。
映像フレーム620は、一つの部分領域の相対輝度値が1.0であり、その周囲の相対輝度値は0.0である。部分領域は、右下側4個のバックライトブロックと対向している。そのため、バックライトブロック群において、右下側4個のバックライトブロックの暫定輝度値は1.00であり、他のバックライトブロックの暫定輝度値は0.00である。バックライトブロックそれぞれの補正係数である乗率値は、乗率値分布622に示す通りである。その結果、バックライトブロックの補正輝度値分布623が得られる。
図13Bは、補正輝度値分布623に従って発光制御されたバックライトブロックによる直上輝度分布のグラフを示す。線721は、補正輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示し、線722は暫定輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示す。補正輝度値に応じて制御されたバックライトは、所望直上輝度値により近い直上輝度値を実現している。
図14Aは、映像フレームの輝度分布630、その輝度分布630から得られたバックライトブロックの暫定輝度値分布631、乗率値分布632及び補正輝度値分布633を示す。
映像フレーム630は、一つの部分領域の相対輝度値が1.0であり、その周囲の相対輝度値は0.0である。部分領域は、右側6個のバックライトブロックと対向している。そのため、バックライトブロック群において、右側6個のバックライトブロックの暫定輝度値は1.00であり、他のバックライトブロックの暫定輝度値は0.00である。バックライトブロックそれぞれの補正係数である乗率値は、乗率値分布632に示す通りである。その結果、バックライトブロックの補正輝度値分布633が得られる。
図14Bは、補正輝度値分布633に従って発光制御されたバックライトブロックによる直上輝度分布のグラフを示す。線731は、補正輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示し、線732は暫定輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示す。補正輝度値に応じて制御されたバックライトは、所望直上輝度値により近い直上輝度値を実現している。
図15Aは、映像フレームの輝度分布640、その輝度分布640から得られたバックライトブロックの暫定輝度値分布641、乗率値分布642及び補正輝度値分布643を示す。
映像フレーム640は、一つの部分領域の相対輝度値が1.0であり、その周囲の相対輝度値は0.0である。部分領域は、9個の全てのバックライトブロックと対向している。そのため、全てのバックライトブロックの暫定輝度値は1.00である。バックライトブロックそれぞれの補正係数である乗率値は、乗率値分布642に示す通りである。その結果、バックライトブロックの補正輝度値分布643が得られる。
図15Bは、補正輝度値分布643に従って発光制御されたバックライトブロックによる直上輝度分布のグラフを示す。線741は、補正輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示し、線742は暫定輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示す。補正輝度値に応じて制御されたバックライトは、所望直上輝度値を実現している。
図16Aは、映像フレームの輝度分布650、その輝度分布650から得られたバックライトブロックの暫定輝度値分布651、乗率値分布652及び補正輝度値分布653を示す。
映像フレーム650は、交差する2本の直線の相対輝度値が1.0であり、その周囲の相対輝度値は0.0である。2本の直線は、4隅のバックライトブロック及び中央のバックライトブロックからなる5個のバックライトブロックと対向している。そのため、バックライトブロック群において、上記5個のバックライトブロックの暫定輝度値は1.00であり、他のバックライトブロックの暫定輝度値は0.00である。バックライトブロックそれぞれの補正係数である乗率値は、乗率値分布652に示す通りである。その結果、バックライトブロックの補正輝度値分布653が得られる。
図16Bは、補正輝度値分布653に従って発光制御されたバックライトブロックによる直上輝度分布のグラフを示す。線751は、補正輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示し、線752は暫定輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示す。補正輝度値に応じて制御されたバックライトは、所望直上輝度値により近い直上輝度値を実現している。
図17Aは、映像フレームの輝度分布660、その輝度分布660から得られたバックライトブロックの暫定輝度値分布661、乗率値分布662及び補正輝度値分布663を示す。
映像フレーム660は、外周近傍の矩形枠の相対輝度値が1.0であり、その周囲の相対輝度値は0.0である。矩形枠は、中央のバックライトブロック以外の8個のバックライトブロックと対向している。そのため、バックライトブロック群において、上記8個のバックライトブロックの暫定輝度値は1.00であり、他のバックライトブロックの暫定輝度値は0.00である。バックライトブロックそれぞれの補正係数である乗率値は、乗率値分布662に示す通りである。その結果、バックライトブロックの補正輝度値分布663が得られる。
図17Bは、補正輝度値分布663に従って発光制御されたバックライトブロックによる直上輝度分布のグラフを示す。線761は、補正輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示し、線762は暫定輝度値に応じて制御されたバックライトによる直上輝度値を示す。補正輝度値に応じて制御されたバックライトは、所望直上輝度値により近い直上輝度値を実現している。
<第3の実施形態>
本明細書の他の実施形態を説明する。以下において、主に、第1の実施形態との相違を説明する。本実施形態の補正係数算出部213は、所定の条件が満たされる場合、補正係数MULT_COEFを、以下の方法で算出する。
MULT_COEF=K+LUMI_SELF×(1-K)
Kは任意係数(0≦K<1)
本明細書の他の実施形態を説明する。以下において、主に、第1の実施形態との相違を説明する。本実施形態の補正係数算出部213は、所定の条件が満たされる場合、補正係数MULT_COEFを、以下の方法で算出する。
MULT_COEF=K+LUMI_SELF×(1-K)
Kは任意係数(0≦K<1)
所定条件は、以下の二つである。
条件1:周辺ブロックが全て1(AVE_ADJ=1)
条件2:LUMI_SELF<1
条件1:周辺ブロックが全て1(AVE_ADJ=1)
条件2:LUMI_SELF<1
着目バックライトブロックの周辺が全て点灯し(条件1)、かつ着目バックライトブロックが最大点灯ではない場合(条件2)、着目バックライトブロックは、周辺バックライトブロックからの漏れ光を必ず貰える。そのため、周辺バックライトブロックに対する着目バックライトブロックのコントラスト比が低下してしまう。本実施形態は、この条件において、周辺バックライトブロックからの漏れ光が寄与している分だけ着目バックライトブロックの輝度を低下させる。これにより、画質劣化を抑え、また着目バックライトブロックに対応するバックライト電力も抑えることができる
図18は、本実施形態において、映像フレームの輝度分布800、その輝度分布800から得られたバックライトブロックの暫定輝度値分布801、乗率値分布802及び補正輝度値分布803を示す。映像フレーム800は、中央の部分領域の相対輝度値が0.5であり、その周囲の相対輝度値は1.0である。部分領域は、それぞれ、異なるバックライトブロックと対向している。
中央のバックライトブロックの暫定輝度値は0.5であり、他のバックライトブロックの暫定輝度値は1.0である。バックライトブロックそれぞれの補正係数である乗率値は、乗率値分布802に示す通りである。その結果、バックライトブロックの補正輝度値分布803が得られる。
乗率値(補正係数)は、以下のように計算される。中央のバックライトブロックの乗率値は、本実施形態の以下の数式に従って計算される。Kは0以上で1より小さい値である。
MULT_COEF=K+LUMI_SELF×(1-K)
係数Kは0.8とする。
MULT_COEF=K+LUMI_SELF×(1-K)
係数Kは0.8とする。
周囲のバックライトブロックの乗率値は、第1の実施形態の以下の数式に従って計算される。
MULT_COEF=A-(A-1)*LUMI_COEF
係数Aは2とする。
MULT_COEF=A-(A-1)*LUMI_COEF
係数Aは2とする。
図18に示す例において、中央の着目バックライトブロックは、実際の漏れ光を含んだ輝度分布において、周辺バックライトブロックから漏れ光を得る。そのため、本来の目的特徴値の0.5より大きい値が確保され得る。乗率値(補正係数)を1より小さくすることで、目的の特徴値を得ることができる。乗率値(補正係数)を算出する際のKの係数を決める際には、周辺バックライトブロックの漏れ量を予め計測しておき、各バックライトブロックの特徴値算出結果の値を超える値となるように係数Kの値を決定すればよい。なお、1より小さい補正係数は、他の方法で計算されてもよい。1より小さい補正係数は、着目バックライトブロックと参照バックライトブロックの輝度の統計値との関係に基づき決定される。
なお、図10を参照して説明したように、本実施形態において、着目バックライトブロックと斜め隣接のバックライトブロックは、参照バックライトブロックから除外されてもよい。つまり、参照バックライトブロックは、上下左右の隣接バックライトブロックで構成されてもよい。補正係数を算出する方法は、参照バックライトブロックの一部が除外されている点を除き、図18に示す例と同様でよい。
図19は、補正係数算出部213の処理の例のフローチャートを示す。補正係数算出部213は、第1の実施形態で説明したように、参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値AVE_ADJを計算し(S31)、その値について判定を行う(S32)。AVE_ADJが1より小さい場合(S32:AVE_ADJ<1)、補正係数算出部213は、第1の実施形態で説明したように、着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFに対する統計値AVE_ADJの相対値LUMI_COEFを算出する(S33)。さらに、補正係数算出部213は、第1の実施形態で説明したように、補正係数MULT_COEFを、算出する(S34)。
ステップS32において、AVE_ADJが1である場合(S32:AVE_ADJ=1)、補正係数算出部213は、着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFが1であるか判定する(S35)。着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFが1である場合、フローはステップS33に進む。着目バックライトブロック300の暫定輝度値LUMI_SELFが1より小さい場合、補正係数算出部213は、本実施の形態に方法で、補正係数MULT_COEFを、算出する(S36)。
<第4の実施形態>
図20は、本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を示す。以下において、図1に示す構成例との差異を主に説明する。液晶表示装置1は、映像信号供給源14A、14B、表示駆動ドライバ21A、21Bを含む。信号処理基板10は、映像信号処理回路12A及び12Bを含む。映像信号処理回路12Aは第1処理回路であり、映像信号処理回路12Bは第2処理回路である。この構成は、表示領域が高解像度であり、1つのICで駆動できる解像度を超えており、ICを複数個使い、表示領域を上下左右等に分割して駆動するような構成の場合に採用され得る。
図20は、本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を示す。以下において、図1に示す構成例との差異を主に説明する。液晶表示装置1は、映像信号供給源14A、14B、表示駆動ドライバ21A、21Bを含む。信号処理基板10は、映像信号処理回路12A及び12Bを含む。映像信号処理回路12Aは第1処理回路であり、映像信号処理回路12Bは第2処理回路である。この構成は、表示領域が高解像度であり、1つのICで駆動できる解像度を超えており、ICを複数個使い、表示領域を上下左右等に分割して駆動するような構成の場合に採用され得る。
液晶表示パネル20は、隣り合った第1表示領域250A及び第2表示領域250Bを含む。映像信号処理回路12Aは、第1表示領域250Aに画像を表示するための信号及びバックライト30を制御する信号の生成といった、映像表示にかかる処理を行う。映像信号処理回路12Bは、第2表示領域250Bに画像を表示するための信号及びバックライト30を制御する信号の生成といった、映像表示にかかる処理を行う。映像信号供給源14Aは、映像信号処理回路12Aに映像信号を供給し、映像信号供給源14Bは、映像信号処理回路12Bに映像信号を供給する。
表示駆動ドライバ21Aは、映像信号処理回路12Aから送信される映像信号からデータ信号を生成して第1表示領域250Aに供給する。表示駆動ドライバ21Bは、映像信号処理回路12Bから送信される映像信号からデータ信号を生成して第2表示領域250Bに供給する。映像信号処理回路12Aは、表示駆動ドライバ21Aに対してもタイミング信号を送信し、表示駆動ドライバ21Aは、タイミング信号に従って、受信した映像信号からデータ信号を生成して、第1表示領域250Aに供給する。映像信号処理回路12Bは、表示駆動ドライバ21Bに対してもタイミング信号を送信し、表示駆動ドライバ21Bは、タイミング信号に従って、受信した映像信号からデータ信号を生成して、第2表示領域250Bに供給する。
映像信号処理回路12Aは、電源生成回路11から供給される電源を使用して、外部入力された映像信号を表示駆動ドライバ21Aに送信するためのデータ配列変換及びドライバ21A、22が動作するためのタイミング信号の生成及び送信を行う。映像信号処理回路12Aは、さらに、バックライト30を駆動制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。
映像信号処理回路12Bは、電源生成回路11から供給される電源を使用して、外部入力された映像信号を表示駆動ドライバ21Bに送信するためのデータ配列変換及びドライバ21B、22が動作するためのタイミング信号の生成及び送信を行う。映像信号処理回路12Bは、さらに、バックライト30を駆動制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。
バックライト駆動基板31はバックライト駆動回路を含み、映像信号処理回路12A、12Bから送信された駆動制御信号に応じて、バックライト30の点灯(輝度)を制御する。
映像信号処理回路12A、12Bは、それぞれ、バックライト30のブロックそれぞれの輝度を制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。バックライト駆動基板31は、映像信号処理回路12A、12Bからの駆動制御信号が示すブロックそれぞれの輝度値においてブロックが発光するように、バックライト30の光源を駆動制御する。
映像信号処理回路12Aは、入力された映像信号のタイミング信号に応じて、表示駆動ドライバ21A及び走査ドライバ22へのタイミング信号を生成すると共に、映像信号内の映像フレームそれぞれの信号(フレーム信号)を、順次表示駆動ドライバ21Aに送信する。映像信号処理回路12Bは、入力された映像信号のタイミング信号に応じて、表示駆動ドライバ21B及び走査ドライバ22へのタイミング信号を生成すると共に、映像信号内の映像フレームそれぞれの信号(フレーム信号)を、順次表示駆動ドライバ21Bに送信する。
映像信号処理回路12Aは、映像フレームを分析し、その分析結果に基づいて、第1表示領域250Aを背面から照らすバックライト30への駆動制御信号を生成して送信する。映像信号処理回路12Bは、映像フレームを分析し、その分析結果に基づいて、第2表示領域250Bを背面から照らすバックライト30への駆動制御信号を生成して送信する。
図21は、バックライト30の構成を模式的に示す。バックライト30は、左側の第1バックライト領域350Aと、右側の第2バックライト領域350Bで構成されている。第1バックライト領域350Aは、第1表示領域250Aの直下にある。第1バックライト領域350Aは、第1表示領域250Aの背面において第1表示領域250Aと対向し、第1表示領域250Aに光を照射する。第2バックライト領域350Bは、第2表示領域250Bの直下にある。第2バックライト領域350Bは、第2表示領域250Bの背面において第2表示領域250Bと対向し、第2表示領域250Bに光を照射する。
第1バックライト領域350Aは、12のバックライトブロック(第1バックライトブロック群)B1LからB12Lで構成されている。ここでは12のバックライトブロックのケースにて説明するが、12に限定するものではなく、N×M(N、Mは自然数)ブロックでもよい。第2バックライト領域350Bは、12のバックライトブロック(第2バックライトブロック群)B1RからB12Rで構成されている。バックライトブロックB3L、B6L、B9L、B12Lは、第2バックライト領域350Bに隣接している。バックライトブロックB1R、B4R、B7R、B10Rは、第1バックライト領域350Aに隣接している。
映像信号処理回路12Aは、第1バックライト領域350Aの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Bに送信する。映像信号処理回路12Bは、第2バックライト領域350Bの暫定輝度値及び映像信号処理回路12Aから受信した第1バックライト領域350Aの暫定輝度値に基づいて、第2バックライト領域350Bの補正係数を決定する。
映像信号処理回路12Bは、第2バックライト領域350Bの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Aに送信する。映像信号処理回路12Aは、第1バックライト領域350Aの暫定輝度値及び映像信号処理回路12Bから受信した第2バックライト領域350Bの暫定輝度値に基づいて、第1バックライト領域350Aの補正係数を決定する。
図22は、映像信号処理回路12A、12Bの間で送受信される暫定輝度値の情報の例を示す。映像信号処理回路12Aは、第1バックライト領域350Aにおいて、第2バックライト領域350Bに隣接するバックライトブロック群351Aの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Bに送信する。バックライトブロック群351Aは、バックライトブロックB3L、B6L、B9L、B12Lで構成されている。
映像信号処理回路12Bは、第2バックライト領域350Bにおいて、第1バックライト領域350Aに隣接するバックライトブロック群351Bの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Aに送信する。バックライトブロック群351Bは、バックライトブロックB1R、B4R、B7R、B10Rで構成されている。
映像信号処理回路12Aは、バックライトブロック群351Aの補正係数の計算において、映像信号処理回路12Bから受信したバックライトブロック群351Bの暫定輝度値の情報を参照する。同様に、映像信号処理回路12Bは、バックライトブロック群351Bの補正係数の計算において、映像信号処理回路12Aから受信したバックライトブロック群351Aの暫定輝度値の情報を参照する。補正係数の決定方法は、第1の実施形態において説明した通りでよい。
映像信号処理回路12A、12Bが、自装置が制御するバックライトブロックにおいて、他装置が制御するバックライトブロックに隣接するバックライトブロックの暫定輝度値を送受信することで、バックライト領域の境界に位置するバックライトの補正係数をより適切に決定することができる。
図23は、映像フレームと対応するバックライトブロックの補正輝度値との関係の例を示す。映像フレーム821において、一つのバックライトブロックと対向する領域のみ白であり、他の領域は黒である。映像信号処理回路12Aは第1バックライト領域350Aのみ制御し、映像信号処理回路12Bは第2バックライト領域350Bのみ制御する。
上述のように、着目バックライトブロックがバックライト30の分割境界に隣接している場合、各映像信号処理回路は、境界に隣接するバックライトブロックの暫定輝度値の情報を他方の映像信号処理回路へ伝送し、補完する。
図23において、バックライトブロックB4Rに対応する映像フレーム内の領域のみが白であり、他の領域は黒である。映像信号処理回路12Bは、バックライトブロックB4Rの補正係数の決定のため、第2バックライト領域350BのバックライトブロックB1R、B2R、B5R、B8R、B7Rに加えて、第1バックライト領域350AのバックライトブロックB3L、B6L、B9Lの暫定輝度値を参照する。補正係数の計算方法は、例えば、第1の実施形態で説明した通りである。これにより、適切な補正輝度値2.0をバックライトブロックB4Rのための得ることができる。
図24は、映像信号処理回路12A、12B間で通信されるデータの例を示す。映像信号処理回路12Aは、クロック信号SCK1及び制御信号CS1を使用して、暫定輝度値を示すデータ信号SDA1を映像信号処理回路12Bに送信する。映像信号処理回路12Bは、クロック信号SCK2及び制御信号CS2を使用して、暫定輝度値を示すデータ信号SDA2を映像信号処理回路12Aに送信する。なお、一部の信号線を映像信号処理回路12A、12B間で共有して信号伝送線数を減らしてもよい。
図25は、クロック信号SCK、データ信号SDA及び制御信号CSの波形の例を示す。データ信号SDAは、四つの境界バックライトブロックのデータをお互い送信する例を示す。図25の例において、4つのバックライトブロックそれぞれの暫定輝度は、16bitで伝送され、暫定輝度値は12bit分解能で表される。
なお、上記例において、表示領域及びバックライト領域が2分割され、分割された各領域を二つの映像信号処理回路が制御する。他の例において、表示領域及びバックライト領域の分割数及び映像信号処理回路の数は3以上であってもよい。隣接する表示領域及びバックライト領域を制御する映像信号処理回路の間で暫定輝度値の情報が通信される。
<第5の実施形態>
図26は、本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を示す。以下において、図1に示す構成例との差異を主に説明する。液晶表示装置1は、映像信号供給源14Aから14D、表示駆動ドライバ21Aから21Dを含む。信号処理基板10は、映像信号処理回路12Aから12Dを含む。映像信号処理回路12Aから12Dは、それぞれ第1処理回路から第4処理回路である。
図26は、本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を示す。以下において、図1に示す構成例との差異を主に説明する。液晶表示装置1は、映像信号供給源14Aから14D、表示駆動ドライバ21Aから21Dを含む。信号処理基板10は、映像信号処理回路12Aから12Dを含む。映像信号処理回路12Aから12Dは、それぞれ第1処理回路から第4処理回路である。
液晶表示パネル20は、4つの表示領域250Aから250Dに分割されている。映像信号処理回路12Aは、第1表示領域250Aの映像表示のための処理を行う。映像信号処理回路12Bは、第2表示領域250Bの映像表示のための処理を行う。映像信号処理回路12Cは、第3表示領域250Cの映像表示のための処理を行う。映像信号処理回路12Dは、第4表示領域250Dの映像表示のための処理を行う。
映像信号供給源14Aは、映像信号処理回路12Aに映像信号を供給し、映像信号供給源14Bは、映像信号処理回路12Bに映像信号を供給する。映像信号供給源14Cは、映像信号処理回路12Cに映像信号を供給し、映像信号供給源14Dは、映像信号処理回路12Dに映像信号を供給する。
表示駆動ドライバ21Aは、映像信号処理回路12Aから送信される映像信号からデータ信号を生成して第1表示領域250Aに供給する。表示駆動ドライバ21Bは、映像信号処理回路12Bから送信される映像信号からデータ信号を生成して第2表示領域250Bに供給する。表示駆動ドライバ21Cは、映像信号処理回路12Cから送信される映像信号からデータ信号を生成して第3表示領域250Cに供給する。表示駆動ドライバ21Dは、映像信号処理回路12Dから送信される映像信号からデータ信号を生成して第4表示領域250Dに供給する。
映像信号処理回路12Aは、電源生成回路11から供給される電源を使用して、外部入力された映像信号を表示駆動ドライバ21Aに送信するためのデータ配列変換及びドライバ21A、22が動作するためのタイミング信号の生成及び送信を行う。映像信号処理回路12Aは、さらに、バックライト30を駆動制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。
映像信号処理回路12Bは、電源生成回路11から供給される電源を使用して、外部入力された映像信号を表示駆動ドライバ21Bに送信するためのデータ配列変換及びドライバ21B、22が動作するためのタイミング信号の生成及び送信を行う。映像信号処理回路12Bは、さらに、バックライト30を駆動制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。
映像信号処理回路12Cは、電源生成回路11から供給される電源を使用して、外部入力された映像信号を表示駆動ドライバ21Cに送信するためのデータ配列変換及びドライバ21C、22が動作するためのタイミング信号の生成及び送信を行う。映像信号処理回路12Cは、さらに、バックライト30を駆動制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。
映像信号処理回路12Dは、電源生成回路11から供給される電源を使用して、外部入力された映像信号を表示駆動ドライバ21Dに送信するためのデータ配列変換及びドライバ21D、22が動作するためのタイミング信号の生成及び送信を行う。映像信号処理回路12Dは、さらに、バックライト30を駆動制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。
バックライト駆動基板31はバックライト駆動回路を含み、映像信号処理回路12Aから12Dから送信された駆動制御信号に応じて、バックライト30の点灯(輝度)を制御する。
映像信号処理回路12Aから12Dは、それぞれ、バックライト30のブロックそれぞれの輝度を制御するための駆動制御信号を生成し、バックライト駆動基板31に送信する。バックライト駆動基板31は、映像信号処理回路12Aから12Dからの駆動制御信号が示すブロックそれぞれの輝度値においてブロックが発光するように、バックライト30の光源を駆動制御する。
映像信号処理回路12Aは、入力された映像信号のタイミング信号に応じて、表示駆動ドライバ21A及び走査ドライバ22へのタイミング信号を生成すると共に、映像信号内の映像フレームそれぞれの信号(フレーム信号)を、順次表示駆動ドライバ21Aに送信する。映像信号処理回路12Bは、入力された映像信号のタイミング信号に応じて、表示駆動ドライバ21B及び走査ドライバ22へのタイミング信号を生成すると共に、映像信号内の映像フレームそれぞれの信号(フレーム信号)を、順次表示駆動ドライバ21Bに送信する。
映像信号処理回路12Cは、入力された映像信号のタイミング信号に応じて、表示駆動ドライバ21C及び走査ドライバ22へのタイミング信号を生成すると共に、映像信号内の映像フレームそれぞれの信号(フレーム信号)を、順次表示駆動ドライバ21Cに送信する。映像信号処理回路12Dは、入力された映像信号のタイミング信号に応じて、表示駆動ドライバ21D及び走査ドライバ22へのタイミング信号を生成すると共に、映像信号内の映像フレームそれぞれの信号(フレーム信号)を、順次表示駆動ドライバ21Dに送信する。
映像信号処理回路12Aは、映像フレームを分析し、その分析結果に基づいて、第1表示領域250Aを背面から照らすバックライト30への駆動制御信号を生成して送信する。映像信号処理回路12Bは、映像フレームを分析し、その分析結果に基づいて、第2表示領域250Bを背面から照らすバックライト30への駆動制御信号を生成して送信する。
映像信号処理回路12Cは、映像フレームを分析し、その分析結果に基づいて、第3表示領域250Cを背面から照らすバックライト30への駆動制御信号を生成して送信する。映像信号処理回路12Dは、映像フレームを分析し、その分析結果に基づいて、第4表示領域250Dを背面から照らすバックライト30への駆動制御信号を生成して送信する。
図27は、バックライト30の構成を模式的に示す。バックライト30は、左上の第1バックライト領域350A、右上側の第2バックライト領域350B、左下の第3バックライト領域350C、右下の第4バックライト領域350D、で構成されている。
第1バックライト領域350Aは、第1表示領域250Aの直下にある。第1バックライト領域350Aは、第1表示領域250Aの背面において第1表示領域250Aと対向し、第1表示領域250Aに光を照射する。第2バックライト領域350Bは、第2表示領域250Bの直下にある。第2バックライト領域350Bは、第2表示領域250Bの背面において第2表示領域250Bと対向し、第2表示領域250Bに光を照射する。
第3バックライト領域350Cは、第3表示領域250Cの直下にある。第3バックライト領域350Cは、第3表示領域250Cの背面において第3表示領域250Cと対向し、第3表示領域250Cに光を照射する。第4バックライト領域350Dは、第4表示領域250Dの直下にある。第4バックライト領域350Dは、第4表示領域250Dの背面において第4表示領域250Dと対向し、第4表示領域250Dに光を照射する。
第1バックライト領域350A、第2バックライト領域350B、第3バックライト領域350C、第4バックライト領域350Dは、それぞれ、映像信号処理回路12A、映像信号処理回路12B、映像信号処理回路12C、映像信号処理回路12Dによって制御される。
第1バックライト領域350Aは、12のバックライトブロックB1ULからB12ULで構成されている。第2バックライト領域350Bは、12のバックライトブロックB1URからB12URで構成されている。第3バックライト領域350Cは、12のバックライトブロックB1DLからB12DLで構成されている。第4バックライト領域350Dは、12のバックライトブロックB1DRからB12DRで構成されている。ここでは12のバックライトブロックのケースにて説明するが、12に限定するものではなく、N×M(N、Mは自然数)ブロックでもよい。バックライト領域のブロック数が異なっていてもよい。
以下において、映像信号処理回路間での輝度値情報の送受信を説明する。以下に説明する例は、左右の隣接するバックライト領域の境界部分の暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路間で送受信し、補完する。次に、上下の隣接するバックライト領域の境界部分の暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路間で送受信し、補完する。なお、先に上下バックライト領域の境界部分の情報を映像信号処理回路間で送受信し、その後、左右バックライト領域の境界部分の情報を映像信号処理回路間で送受信してもよい。
図28から31は、映像信号処理回路間で送受信される情報の例を示す。以下に説明する例において、バックライトブロックB10URの暫定輝度値が1.0であり、他のバックライトブロックの暫定輝度値は0.0であるとする。
図28は、映像信号処理回路12A、12Bの間で送受信される暫定輝度値の情報の例を示す。映像信号処理回路12Aは、第1バックライト領域350Aにおいて、第2バックライト領域350Bに隣接するバックライトブロック群351Aの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Bに送信する。バックライトブロック群351Aは、バックライトブロックB3UL、B6UL、B9UL、B12ULで構成されている。
映像信号処理回路12Bは、第2バックライト領域350Bにおいて、第1バックライト領域350Aに隣接するバックライトブロック群351Bの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Aに送信する。バックライトブロック群351Bは、バックライトブロックB1UR、B4UR、B7UR、B10URで構成されている。
図29は、映像信号処理回路12C、12Dの間で送受信される暫定輝度値の情報の例を示す。映像信号処理回路12Cは、第3バックライト領域350Cにおいて、第4バックライト領域350Dに隣接するバックライトブロック群351Cの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Dに送信する。バックライトブロック群351Cは、バックライトブロックB3DL、B6DL、B9DL、B12DLで構成されている。
映像信号処理回路12Dは、第4バックライト領域350Dにおいて、第3バックライト領域350Cに隣接するバックライトブロック群351Dの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Cに送信する。バックライトブロック群351Dは、バックライトブロックB1DR、B4DR、B7DR、B10DRで構成されている。
図30は、映像信号処理回路12A、12Cの間で送受信される暫定輝度値の情報の例を示す。映像信号処理回路12Aは、第1バックライト領域350A及びバックライトブロック群351Bにおいて、第3バックライト領域350C又はバックライトブロック群351Dに隣接するバックライトブロック群352Aの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Cに送信する。バックライトブロック群352Aは、バックライトブロックB10UL、B11UL、B12UL、B10URで構成されている。
映像信号処理回路12Cは、第3バックライト領域350C及びバックライトブロック群351Dにおいて、第1バックライト領域350A又はバックライトブロック群351Bに隣接するバックライトブロック群352Cの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Aに送信する。バックライトブロック群352Cは、バックライトブロックB1DL、B2DL、B3DL、B1DRで構成されている。
図31は、映像信号処理回路12B、12Dの間で送受信される暫定輝度値の情報の例を示す。映像信号処理回路12Bは、第2バックライト領域350B及びバックライトブロック群351Aにおいて、第4バックライト領域350D又はバックライトブロック群351Cに隣接するバックライトブロック群352Bの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Dに送信する。バックライトブロック群352Bは、バックライトブロックB10UR、B11UR、B12UR、B12ULで構成されている。
映像信号処理回路12Dは、第4バックライト領域350D及びバックライトブロック群351Cにおいて、第2バックライト領域350B又はバックライトブロック群351Aに隣接するバックライトブロック群352Dの暫定輝度値の情報を、映像信号処理回路12Bに送信する。バックライトブロック群352Dは、バックライトブロックB1DR、B2DR、B3DR、B3DLで構成されている。
以上の処理により、映像信号処理回路12Aは、第1バックライト領域350Aに隣接する、バックライトブロックB1UR、B4UR、B7UR、B10UR、B1DL、B2DL、B3DL、B1DRの暫定輝度値を得ることができる。また、映像信号処理回路12Bは、第2バックライト領域350Bに隣接する、バックライトブロックB3UL、B6UL、B9UL、B12UL、B3DL、B1DR、B2DR、B3DRの暫定輝度値を得ることができる。
映像信号処理回路12Cは、第3バックライト領域350Cに隣接する、バックライトブロックB1DR、B4DR、B7DR、B10DR、B10UL、B11UL、B12UL、B10URの暫定輝度値を得ることができる。また、映像信号処理回路12Dは、第4バックライト領域350Dに隣接する、バックライトブロックB3DL、B6DL、B9DL、B12DL、B12UL、B10UR、B11UR、B12URの暫定輝度値を得ることができる。
各映像信号処理回路は、制御を担当するバックライト領域において他のバックライト領域と隣接するバックライトブロック群の補正係数の計算において、他の映像信号処理回路から受信した他のバックライト領域の暫定輝度値を参照する。補正係数の決定方法は、第1の実施形態において説明した通りでよい。
図32は、映像フレームと対応するバックライトブロックの補正輝度値との関係の例を示す。映像フレーム851において、一つのバックライトブロックと対向する領域のみ白であり、他の領域は黒である。
上述のように、着目バックライトブロックがバックライト30の分割境界に隣接している場合、各映像信号処理回路は、境界に隣接するバックライトブロックの暫定輝度値の情報を他方の映像信号処理回路へ伝送し、補完する。
図32において、バックライトブロックB10URに対応する映像フレーム内の領域のみが白であり、他の領域は黒である。映像信号処理回路12Bは、バックライトブロックB10URの補正係数の決定のため、第2バックライト領域350BのバックライトブロックB7UR、B8UR、B11URに加えて、第1バックライト領域350AのバックライトブロックB9UL、B12UL、第3バックライト領域350CのバックライトブロックB3DL、第4バックライト領域350DのバックライトブロックB1DR、B2DRの暫定輝度値を参照する(図27参照)。補正係数の計算方法は、例えば、第1の実施形態で説明した通りである。これにより、適切な補正輝度値2.0をバックライトブロックB10URのために得ることができる。
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本開示の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
1 表示装置
10 信号処理基板
11 電源生成回路
12 映像信号処理回路
13 電源供給源
14 映像信号供給源
20 液晶表示パネル
30 バックライト
201 階調-輝度変換部
202 ブロック暫定輝度値算出部
203 ブロック暫定輝度値配列部
210 バックライト輝度制御部
211 参照ブロック輝度判定部
213 補正係数算出部
214 補正輝度値算出部
221 バックライト駆動制御信号生成部
231 表示制御駆動信号生成部
10 信号処理基板
11 電源生成回路
12 映像信号処理回路
13 電源供給源
14 映像信号供給源
20 液晶表示パネル
30 バックライト
201 階調-輝度変換部
202 ブロック暫定輝度値算出部
203 ブロック暫定輝度値配列部
210 バックライト輝度制御部
211 参照ブロック輝度判定部
213 補正係数算出部
214 補正輝度値算出部
221 バックライト駆動制御信号生成部
231 表示制御駆動信号生成部
Claims (13)
- 複数のバックライトブロックを含むバックライトと、
前記バックライトからの光によって表示を行う表示パネルと、
制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、
映像データを取得し、
前記映像データに基づいて、前記複数のバックライトブロックそれぞれの暫定輝度値を決定し、
前記複数のバックライトブロックから選択された着目バックライトブロックの補正係数を決定し、
前記着目バックライトブロックの暫定輝度値と前記補正係数とに基づき、前記着目バックライトブロックの補正輝度値を決定し、
前記補正輝度値に従って、前記着目バックライトブロックを制御し、
前記着目バックライトブロックの補正係数の決定において、
前記着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックを含む複数の参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を算出し、
前記着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する前記統計値の相対値を算出し、
前記相対値及び予め設定された関数に基づき、前記着目バックライトブロックの前記補正係数を決定する、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記制御装置は、
前記着目バックライトブロックの暫定輝度値と補正係数との積を、前記着目バックライトブロックの前記補正輝度値と決定し、
前記補正係数は、1以上の値である、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記相対値は、前記統計値を、前記着目バックライトブロックの暫定輝度値で除算した値である、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記複数のバックライトブロックは、全周が隣接バックライトブロックで囲まれた第1着目バックライトブロックを含み、
前記第1着目バックライトブロックの前記複数の参照バックライトブロックは、前記第1着目バックライトブロックの全隣接バックライトブロックで構成されている、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記統計値は単純平均値である、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記複数のバックライトブロックは、マトリックス状に配列されており、
前記統計値は加重平均値であり、
前記制御装置は、前記統計値の算出において、前記着目バックライトブロックに斜め隣接する参照バックライトブロックに対して、行方向又は列方向に前記着目バックライトブロックに隣接する参照バックライトブロックより小さい重みを与える、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記複数の参照バックライトブロックは、前記着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックに前記着目バックライトブロックに対して外側で隣接するバックライトブロックを含む、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記複数のバックライトブロックは、マトリックス状に配列されており、
前記複数の参照バックライトブロックは、前記着目バックライトブロックに行方向又は列方向において隣接するバックライトブロックで構成されている。
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記制御装置は、前記複数のバックライトブロックそれぞれを前記着目バックライトブロックとして選択して補正輝度値を決定し、
前記着目バックライトブロックの前記参照バックライトブロックの配置パターンは共通であり、
前記複数のバックライトブロックは、前記バックライトの端に位置する第2着目バックライトブロックを含み、
前記第2着目バックライトブロックの参照バックライトブロックは、前記バックライト内において前記第2着目バックライトブロックの隣接するバックライトブロックと、前記バックライトの外側において前記第2着目バックライトブロックに隣接する仮想バックライトブロックと、を含む、
表示装置。 - 請求項9に記載の表示装置であって、
前記仮想バックライトブロックの暫定輝度値は、前記仮想バックライトブロックに隣接する参照バックライトブロックの暫定輝度値と一致する、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記制御装置は、
所定条件を満たす場合に、前記補正係数の決定と異なる方法におって、前記着目バックライトブロックに対して1より小さい前記補正係数を決定し、
前記所定条件が満たされない場合に、前記相対値及び前記関数に基づき、前記着目バックライトブロックの前記補正係数を決定し、
前記所定条件は、前記複数の参照バックライトブロックの暫定輝度値が最大値であり、前記着目バックライトブロックの暫定輝度値が最大値より小さいことである、
表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記制御装置は、
前記表示パネルの第1表示領域及び前記第1表示領域に対向する第1バックライトブロック群を制御する第1処理回路と、
前記表示パネルの第2表示領域及び前記第2表示領域に対向する第2バックライトブロック群を制御する第2処理回路と、
を含み、
前記第1処理回路は、
前記第2処理回路から、前記第1バックライトブロック群に隣接する境界第2バックライトブロック群の暫定輝度値の情報を取得し、
前記第1バックライトブロック群及び前記境界第2バックライトブロック群の暫定輝度値に基づいて前記第1バックライトブロック群を制御し、
前記第2処理回路は、
前記第1処理回路から、前記第2バックライトブロック群に隣接する境界第1バックライトブロック群の暫定輝度値の情報を取得し、
前記第2バックライトブロック群及び前記境界第1バックライトブロック群の暫定輝度値に基づいて前記第2バックライトブロック群を制御する、
表示装置。 - 複数のバックライトブロックを含む表示装置のバックライトの制御方法であって、
映像データを取得し、
前記映像データに基づいて、前記複数のバックライトブロックそれぞれの暫定輝度値を決定し、
前記複数のバックライトブロックから選択された着目バックライトブロックの補正係数を決定し、
前記着目バックライトブロックの暫定輝度値と前記補正係数とに基づき、前記着目バックライトブロックの補正輝度値を決定し、
前記補正輝度値に従って、前記着目バックライトブロックを制御する、
ことを含み、
前記着目バックライトブロックの補正係数の決定は、
前記着目バックライトブロックに隣接するバックライトブロックを含む複数の参照バックライトブロックの暫定輝度値の統計値を算出し、
前記着目バックライトブロックの暫定輝度値に対する前記統計値の相対値を算出し、
前記相対値及び予め設定された関数に基づき、前記着目バックライトブロックの前記補正係数を決定する、
ことを含む、制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211356952.8A CN116072079A (zh) | 2021-11-04 | 2022-11-01 | 显示装置和控制显示装置的背光源的方法 |
US17/979,135 US11776495B2 (en) | 2021-11-04 | 2022-11-02 | Display device and method of controlling backlight of display device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021180517 | 2021-11-04 | ||
JP2021180517 | 2021-11-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023070044A true JP2023070044A (ja) | 2023-05-18 |
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ID=86327840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022122435A Pending JP2023070044A (ja) | 2021-11-04 | 2022-08-01 | 表示装置及び表示装置のバックライトの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023070044A (ja) |
-
2022
- 2022-08-01 JP JP2022122435A patent/JP2023070044A/ja active Pending
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