JP2024024480A - 表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2024024480A
JP2024024480A JP2022127328A JP2022127328A JP2024024480A JP 2024024480 A JP2024024480 A JP 2024024480A JP 2022127328 A JP2022127328 A JP 2022127328A JP 2022127328 A JP2022127328 A JP 2022127328A JP 2024024480 A JP2024024480 A JP 2024024480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
backlight
image data
brightness
value
subframe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022127328A
Other languages
English (en)
Inventor
浩司 水戸
Koji Mito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2022127328A priority Critical patent/JP2024024480A/ja
Priority to US18/358,319 priority patent/US20240054963A1/en
Publication of JP2024024480A publication Critical patent/JP2024024480A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0686Adjustment of display parameters with two or more screen areas displaying information with different brightness or colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/16Determination of a pixel data signal depending on the signal applied in the previous frame
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007Display of intermediate tones
    • G09G3/2018Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G09G3/2025Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames the sub-frames having all the same time duration
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

【課題】ローカルディミングを行う表示装置において画像補正に係る計算量の増大による処理遅延や回路規模の増大を抑制する。【解決手段】分割領域毎に発光輝度を変更可能なバックライトと、表示パネルと、入力画像データに基づき分割領域の発光輝度を算出し、発光輝度に基づいて入力画像データを補正する補正値を算出する算出手段と、補正値に基づいて入力画像データを補正する補正手段と、補正画像データに基づいて表示パネルの透過率を制御し、算出された発光輝度に基づいてバックライトの各分割領域の発光を制御する制御手段と、を有し、算出手段の処理を複数の部分処理に分割し、入力画像データの1フレーム期間を分割する複数のサブフレーム期間の各々において複数の部分処理の各々を順次、実行する。【選択図】図4

Description

本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラムに関する。
HDR(High Dynamic Range)画像等と呼ばれる、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)等がある。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は遮断できないため、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傾向がある。
LCD装置で黒浮きを低減し、コントラストを向上させる技術として、ローカルディミングと呼ばれる技術がある。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し、発光輝度を低下させた分割領域に対応する部分の画像を補正することで、画像の表示輝度の低下を補償する。特許文献1には、バックライトモジュールの分割領域の発光輝度に重み付けフィルタを適用してLCDパネルに照射するバックライトの輝度分布を計算し、計算した輝度分布に基づき入力画像を補正する技術が記載されている。
特表2012-505435号公報
ローカルディミングにおけるバックライトモジュールの分割領域の数を増やすことでより効果的に黒浮きを低減させコントラストを向上させることができる。しかしながら、特許文献1の制御方法では、バックライトモジュールの分割領域の数を増やした場合、バックライトの輝度分布の計算量バックライト輝度を計算する推測点の数も増やす必要がある。また、特許文献1の方法では、画面全体のバックライト輝度を計算するために、推測点毎に積和演算(重み付けフィルタの適用)を行う。そのため、特許文献1の方法では、バックライトの分割領域の数の増加にともなってバックライト輝度の計算量、したがって画像補正の計算量が大幅に増加し、処理遅延や回路規模が増加する課題がある。
そこで本発明は、ローカルディミングを行う表示装置において画像補正に係る計算量の増大による処理遅延の発生や回路規模の増大を抑制することを目的とする。
本発明は、複数の分割領域からなり前記分割領域毎に発光輝度を変更可能なバックライトと、
前記バックライトから照射される光の透過率を画素毎に変更可能な表示パネルと、
入力画像データに基づき前記バックライトの前記複数の分割領域の発光輝度を算出し、前記発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正する補正値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記補正値に基づいて前記入力画像データを補正する補正手段と、
前記補正手段による補正により得られた補正画像データに基づいて前記表示パネルの透過率を制御するとともに前記算出手段により算出された前記発光輝度に基づいて前記バックライトの前記各分割領域の発光を制御する制御手段と、
を有する表示装置において、
前記算出手段の処理を複数の部分処理に分割し、前記入力画像データの1フレーム期間を分割する複数のサブフレーム期間の各々において前記複数の部分処理の各々を順次、実行することを特徴とする表示装置である。
本発明によれば、ローカルディミングを行う表示装置において画像補正に係る計算量の増大による処理遅延の発生や回路規模の増大を抑制することができる。
実施例1の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のサブフレーム、バックライトの分割領域及びサブ領域の一例を示す図である。 実施例1のバックライトの輝度推測点の一例を示す図である。 実施例1のバックライト制御値及び補正係数等の変化の一例を示す図である。 実施例1の入力画像の一例を模式的に示す図である。 実施例1のバックライト制御値の一例を模式的に示す図である。 実施例1のバックライト輝度推測値の一例を模式的に示す図である。 実施例1の画像補正係数及び補正画像の一例を模式的に示す図である。 実施例1のローカルディミング制御の流れを示すフローチャートである。 実施例1の補正係数の計算量の一例を示す図である。 実施例1の変形例1のバックライト制御値及び補正係数等の変化の一例を示す図である。 実施例1の変形例1のローカルディミング制御の流れを示すフローチャートである。 実施例2のサブフレーム、バックライトの分割領域及びサブ領域の一例を示す図である。 実施例2のバックライト制御値及び補正係数等の変化の一例を示す図である。 実施例2のバックライト輝度推測値の一例を模式的に示す図である。 実施例2の画像補正係数及び補正画像の一例を模式的に示す図である。
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。本明細書及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。
(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100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、画像入力部101、
ローカルディミング制御部102、液晶パネル制御部103、液晶パネル104、バックライト制御部105、バックライトモジュール106、メモリ107を備える。
画像入力部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、画像入力部101は、SDI(Serial Digital Interface)等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に画像データを入力する。そして、画像入力部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等の変換処理を施し、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104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される。なお、画像入力部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、マトリクス変換等を含んでもよい。
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等から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。
ローカルディミング制御部102は、サブフレーム信号生成部10201、バックライト制御値生成部10202、バックライト輝度推測部10203、補正係数生成部10204、画像補正部10205を有する。ローカルディミング制御部102は、データや情報を保持する記憶手段であるメモリ107との間でデータや情報の入出力を行う。
サブフレーム信号生成部10201は、外部から入力された画像データの垂直同期信号から、サブフレーム同期信号を生成する。実施例1では、サブフレーム信号生成部10201は、入力された画像データの垂直同期信号の4逓倍でサブフレーム同期信号を生成する。例えば、外部から入力された画像データの垂直同期信号が60Hzの場合、サブフレーム信号生成部10201は、240Hzのサブフレーム同期信号を生成する。そして、サブフレーム信号生成部10201は、生成したサブフレーム同期信号を出力する。これにより、1フレーム期間は複数のサブフレーム期間に分割される。サブフレーム期間の分割数をMとする。実施例1ではM=4とする(後述の図4(B)、図4(C)を参照)。ローカルディミング制御部102は、以下で詳述するバックライトモジュール106の複数の分割領域の発光輝度及び入力画像データを補正する補正係数を算出する処理を、複数の部分処理に分割する。そして、ローカルディミング制御部102は、入力画像データの1フレーム期間を分割する複数のサブフレーム期間の各々において複数の部分処理の各々を順次、実行する。
バックライト制御値生成部10202は、画像入力部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106を制御するためのバックライト制御値を生成(算出)する。
バックライトモジュール106は、バックライト制御部105により発光を制御され、バックライト制御部105に入力されるバックライト制御値に応じた発光輝度で発光する
。さらに、バックライトモジュール106には、図2(B)に示すように、表示面を構成する複数の分割領域が予め設定されている。バックライトモジュール106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(制御可能)である。バックライトモジュール106の光源は特に限定されないが、例えばLED(Light Emitting Diode)である。
バックライト制御値生成部10202は、入力画像データに基づいてバックライトモジュール106の各分割領域の発光輝度を算出する算出手段である。実施例1では、バックライト制御値生成部10202は、入力画像データに基づいてバックライトモジュール106の各分割領域の光源の発光を制御するためのバックライト制御値を生成する。バックライト制御値生成部10202は、分割領域のバックライト制御値を、その分割領域に対応する領域の画像データの特徴量(統計量、例えば、最大階調値や平均階調値)に応じて決定する。そして、バックライト制御値生成部10202は、サブフレーム信号生成部10201から出力されたサブフレーム同期信号に従い、バックライト制御値を出力する。
実施例1では、図2(A)に示すように、入力画像データのフレーム200は垂直方向に複数(M個とする。実施例1ではM=4)のサブフレームに分割される。そして、図2(C)に示すように、サブフレーム1~4に対応して、各サブフレーム期間においてバックライト制御値を算出する対象となるバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1~4が定義される。実施例1では、制御値用サブ領域1~4の各々はサブフレーム1~4の各々と同じ位置である。
バックライト制御値生成部10202は、N番目のサブフレーム期間(N=1~M、実施例1ではM=4)のサブフレーム同期信号が入力されると、以下の処理を行う。すなわち、バックライト制御値生成部10202は、サブフレームNの画像データに基づき、制御値用サブ領域Nに含まれる分割領域のバックライト制御値を算出する。複数の部分処理の各々に、バックライト制御値生成部10202による以下の処理が含まれる。すなわち、部分処理は、入力画像データを分割する複数のサブフレームの各々の画像データに基づいて各サブフレームに対応するバックライトモジュール106の分割領域の発光輝度を決定する処理を含む。
バックライト制御値生成部10202は、複数のサブフレーム期間の各々において、以下の処理を行う。すなわち、バックライト制御値生成部10202は、メモリ107に保持(記憶)されている前フレーム期間において算出されたバックライト制御値を現フレーム期間において算出したバックライト制御値によって順次、更新していく。複数の部分処理の各々に、バックライト制御値生成部10202による以下の処理が含まれる。すなわち、部分処理は、複数の分割領域のうち、現フレーム期間の現サブフレーム期間までに発光輝度が算出された分割領域以外の分割領域の発光輝度を、メモリ107に保持されている前フレーム期間において算出された発光輝度に基づいて決定する処理を含む。また、バックライト制御値生成部10202は、現フレーム期間において算出し、前フレームのバックライト制御値の更新に用いたバックライト制御値をメモリ107に記憶させる。そして、バックライト制御値生成部10202は、現フレーム期間の現サブフレーム期間までに算出したバックライト制御値と、メモリ107から読み出した現フレーム期間の処理でまだ更新されていない前フレーム期間のバックライト制御値と、を合わせる。そして、バックライト制御値生成部10202は、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値を生成する。
具体的には、バックライト制御値生成部10202は、サブフレーム期間Nにおいて、現フレーム期間のサブフレーム期間1~N-1で算出した制御値用サブ領域1~N-1のバックライト制御値をメモリ107から読み出す。さらに、バックライト制御値生成部1
0202は、前フレーム期間のサブフレーム期間N+1~Mで算出した制御値用サブ領域N+1~Mのバックライト制御値をメモリ107から読み出す。そして、バックライト制御値生成部10202は、メモリ107から読み出した制御値用サブ領域1~N-1、N+1~Mのバックライト制御値と、現フレーム期間のサブフレーム期間Nで算出した制御値用サブ領域Nのバックライト制御値と合わせる。そして、バックライト制御値生成部10202は、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値を生成する。また、バックライト制御値生成部10202は、現フレーム期間のサブフレーム期間Nで算出したバックライト制御値によって、メモリ107に記憶されている前フレーム期間で算出された制御値用サブ領域Nのバックライト制御値を更新する。
バックライト制御値生成部10202は、このようにして生成したバックライトモジュール106全体のバックライト制御値を、バックライト輝度推測部10203に出力する。
なお、実施例1では、バックライト制御部105へのバックライト制御値の出力は最後のサブフレーム期間Mにおいてのみ行われる。言い換えると、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値が現フレーム期間の画像データに基づくバックライト制御値となった時点で、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値がバックライト制御部105へ出力される。したがって、部分処理に含まれる制御値用サブ領域毎のバックライト制御値の更新(算出)は240Hzで行われるが、バックライトモジュール106の実際の発光状態の更新は60Hzで行われる。
入力画像のフレーム200をサブフレームに分割する仕方は図2(A)の例に限られない。また、バックライトモジュール106を制御値用サブ領域に分割する仕方は図2(C)の例に限られない。また、フレーム200におけるサブフレームの位置とバックライトモジュール106における制御値用サブ領域の位置との関係は上記の例に限られない。
バックライト輝度推測部10203は、バックライト制御値生成部10202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106から液晶パネル104に照射される光の輝度の推測値(バックライト輝度推測値;強度)を計算する。バックライト輝度推測部10203は、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106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、バックライト輝度推測値を算出する。ここで、バックライト輝度推測部10203は、図3(A)に示すように表示面内に離散的に配置した輝度推測点毎にバックライト輝度推測値を算出する。具体的には、バックライト輝度推測部10203は、以下の式(1)に従って、バックライト制御値Bijと重みWijを積和演算することで、バックライト輝度推測値Lを算出する。以下の式(1)において、nはバックライトモジュール106の水平分割数、mはバックライトモジュール106の垂直分割数を表す。また、Bijは垂直位置i;水平位置jのバックライト制御値、Wijはバックライト制御値Bijにかける重み、Lは輝度推測点のバックライト輝度推測値を表す。各分割領域で点灯した光源の光による輝度分布モデルは、光源からの距離が離れるほど輝度が減衰する分布とする。したがって、この輝度分布モデルに基づいて設定されるバックライト制御値Bijにかける重みWijは、輝度推測点からの距離が近いほどを大きい値になる。
Figure 2024024480000002
図3(A)の例では、バックライトモジュール106の1つの分割領域に対して、輝度推測点を1つ配置するが、輝度推測点の配置はこれに限定されない。例えば、図3(B)に示すように分割領域の四隅に輝度推測点を配置してもよいし、図3(C)に示すように4つの分割領域に対して1つの輝度推測点を配置してもよい。後述するように、入力画像データのうち輝度推測点の位置の画素を補正するための補正係数は、輝度推測点毎に算出されるバックライト輝度推測値に基づき算出され、輝度推測点間の位置の画素に適用する補正係数は補間処理により算出される。そのため、図3(B)に示すように輝度推測点を配置した場合、図3(A)に比べて輝度推測点の密度が高いため、補間誤差は抑制されるが、計算量は増加する。一方、図3(C)に示すように輝度推測点を配置した場合、図3(A)に比べて輝度推測点の密度が低いため、計算量は抑制されるが、補間誤差は大きくなる。なお、輝度推測点毎に算出されるバックライト輝度推測値に基づき、輝度推測点間の位置のバックライト輝度推測値を補間処理により算出し、バックライト輝度推測値の解像度を入力画像データの解像度までスケーリングしてもよい。この場合、補正係数についてスケーリングのための補間処理を行う必要はないが、輝度推測点の密度と計算量及び補間誤差との関係は、補正係数についてスケーリングのための補間処理を行う場合と同様の関係となる。
そして、バックライト輝度推測部10203は、サブフレーム信号生成部10201から出力されたサブフレーム同期信号に従い、計算したバックライト輝度推測値を出力する。
実施例1では、図3(E)に示すように、入力画像データのフレーム200は垂直方向に複数(M個とする。実施例1ではM=4)の補正対象領域に分割される。補正対象領域N(N=1~M)は、N番目のサブフレーム期間Nにおいて補正係数の算出の対象となる入力画像データの領域である。そして、図3(D)に示すように、補正対象領域Nに対応して、サブフレーム期間Nにおいてバックライト輝度推測値を算出する対象となるバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域Nが定義される。実施例1では、補正対象領域の数は図2(A)に示すサブフレームの数と同じである。また、N番目のサブフレーム期間において補正係数の算出対象となる補正対象領域Nの位置とバックライト制御値の算出が基づく画像であるサブフレームNの位置は同じである。したがって、N番目のサブフレーム期間においてバックライト輝度推測値の算出対象となる輝度推測用サブ領域Nの位置とバックライト制御値の算出対象となる制御値用サブ領域Nの位置は同じである。実施例1では、補正対象領域1~4の各々の位置とサブフレーム1~4の各々の位置とは同じであり、バックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域1~4の各々の位置と制御値用サブ領域1~4の各々の位置とは同じである。
バックライト輝度推測部10203は、N番目のサブフレーム期間(N=1~M、実施例1ではM=4)のサブフレーム同期信号が入力されると、以下の処理を行う。すなわち、バックライト輝度推測部10203は、バックライト制御値生成部10202から入力されるバックライトモジュール106全体のバックライト制御値に基づき、輝度推測用サブ領域Nに含まれる輝度推測点のバックライト輝度推測値を計算する。バックライト輝度
推測部10203は、バックライト制御値生成部10202により決定された発光輝度に基づいて、液晶パネル104に照射されるバックライトモジュール106からの光の輝度分布を推測する処理を行う算出手段である。複数の部分処理の各々には、バックライト輝度推測部10203により、複数の補正対象領域の各々における輝度分布を推測する処理が含まれる。
補正係数生成部10204は、バックライト輝度推測部10203から出力されたバックライト輝度推測値に基づいて、画像入力部101から出力された入力画像データを補正する補正値である補正係数を算出する算出手段である。実施例1では、補正係数生成部10204は、以下の式(2)に従って、バックライト輝度推測値L(0.0~1.0に正規化された値)の逆数により、補正係数Gtを算出する。例えば、補正係数生成部10204は、バックライト輝度推測値が1/3である場合、入力画像データをその逆数倍、すなわち、3倍に補正する補正係数を算出する。この補正係数により補正された画像データに基づき液晶パネル104の透過率を制御することで、バックライト輝度の低下による表示輝度の低下を補償することができる。なお、補正係数の算出方法は、バックライト輝度推測値の逆数に限定されない。
Figure 2024024480000003
また、輝度推測点は図3(A)に示すように入力画像データの画素配列に対して離散的に配置されるため、バックライト輝度推測値に基づき算出される補正係数も入力画像データの画素配列に対して離散的である。補正係数生成部10204は、輝度推測点間の位置の画素を補正するための補正係数を、輝度推測点のバックライト輝度推測値に基づき算出した補正係数に基づく補間処理により算出することで、入力画像データの解像度にスケーリングした補正係数を出力する。補正係数をスケーリングする方法は、例えば、バイキュービック補間やバイリニア補間等であるが、入力画像データの解像度にスケーリング可能であれば、これらの方法に限定されない。なお、補正係数生成部10204は、バックライト輝度推測部10203で入力画像データの解像度にスケーリングされたバックライト輝度推測値に基づき、補正係数を算出してもよい。この場合、補正係数をスケーリングする計算は不要となる。
補正係数生成部10204は、サブフレーム期間Nにおいて、補正対象領域Nの画像データを補正するための補正係数を算出する。すなわち、部分処理は、補正係数生成部10204により、入力画像データを分割する複数の補正対象領域の各々の画像データを補正する補正値を算出する処理を含む。補正係数生成部10204は、補正対象領域Nの補正係数を、輝度推測用サブ領域Nのバックライト輝度推測値に基づいて算出する。すなわち、部分処理は、補正係数生成部10204により、バックライト輝度推測部10203により推測された複数の補正対象領域の各々における輝度分布に基づいて各補正対象領域の画像データを補正する補正値を算出する処理を含む。補正係数生成部10204は、算出した補正係数をメモリ107に記憶させる。補正係数生成部10204は、現フレーム期間の最後のサブフレーム期間Mにおいて、補正対象領域Mの補正係数を算出した後、全ての補正対象領域1~Mの補正係数を画像補正部10205に出力する。すなわち、実施例1では、画像補正部10205へのフレーム全体の補正係数の出力は最後のサブフレーム期間Mにおいて行われる。言い換えると、現フレーム期間の入力画像データに基づく補正係数がフレーム全体について算出された時点で、フレーム全体の補正係数が画像補正部1
0205へ出力される。したがって、部分処理に含まれるサブフレーム期間毎(補正対象領域毎)の補正係数の更新(算出)は240Hzで行われるが、液晶パネル104の実際の透過光の変調状態の更新は60Hzで行われる。
画像補正部10205は、補正係数生成部10204により算出された補正値に基づいて入力画像データを補正する補正手段である。実施例1では、画像補正部10205は、補正係数生成部10204から出力された補正係数を、画像入力部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、画像補正部10205は、以下の式(3)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。これにより、画像補正部10205は、補正画像データの画素値であるRGB値(Vrc、Vgc、Vbc)を算出する。そして、画像補正部10205は、補正画像データを出力する。
Figure 2024024480000004
液晶パネル制御部103は、画像補正部10205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104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104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104は、バックライトモジュール106から照射される光の透過率を画素毎に変更可能な表示パネルであり、液晶パネル制御部103によって透過率が制御されることで表示面に画像を表示する。
バックライト制御部105は、バックライト制御値生成部10202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106(バックライトモジュール106の光源)の発光を制御する。バックライト制御部105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106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105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106は、液晶パネル104の背面に光を照射する。上記のように、バックライトモジュール106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106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4~9を参照して、実施例1におけるローカルディミングの動作例を説明する。
図4(A)~図4(G)はフレーム期間0~1の入力画像、補正画像、垂直同期信号、サブフレーム同期信号、バックライト制御値、バックライト輝度推測値、補正係数の時間
変化を示す。図4(H)~図4(N)はフレーム期間1~2の入力画像、補正画像、垂直同期信号、サブフレーム同期信号、バックライト制御値、バックライト輝度推測値、補正係数の時間変化を示す。横軸は時間を表す。
図4(C)、図4(J)の垂直同期信号410によって示されるフレーム期間1及びフレーム期間2は、図4(D)、図4(K)のサブフレーム同期信号420によって、それぞれ4つのサブフレーム期間(サブフレーム期間1~4)に分割される。
図4(A)、図4(H)に示す入力画像は、フレーム期間1においてフレーム期間0の入力画像400から入力画像401に切り替わり、フレーム期間2においてフレーム期間1の入力画像401のまま変化しないものとする。
ここで、図5は入力画像の一例を模式的に示す図である。図5において、濃度の濃い部分は階調値が小さいことを表し、濃度の薄い部分は階調値が大きいことを表す。フレーム期間0の入力画像400は、図5(A)に示すように全画素の階調値(画素値)が0(12ビット整数)の画像とし、フレーム期間1及び2の入力画像401は、図5(B)に示すように全画素の階調値が2048(12ビット整数)の画像とする。
図4に戻り、図4(E)のバックライト制御値430~433は、入力画像400に基づき算出されるバックライト制御値A1~A4を含む。バックライト制御値A1~A4は、図2(C)に示すバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1~4に含まれる分割領域のバックライト制御値である。また、図4(E)、図4(L)のバックライト制御値431~434は、入力画像401に基づき算出されるバックライト制御値B1~B4を含む。バックライト制御値B1~B4は、図2(C)に示すバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1~4に含まれる分割領域のバックライト制御値である。
図4(E)に示すように、フレーム期間1において、バックライト制御値は、サブフレーム期間毎に、バックライト制御値431~434に順次更新される。
図4(F)、図4(M)のバックライト輝度推測値は、図4(E)、図4(L)のバックライト制御値に基づき推測計算される。図4(G)、図4(N)の補正係数は、図4(F)、図4(M)のバックライト輝度推測値に基づき算出される。
以下、フレーム期間1のローカルディミングの動作例を説明する。
フレーム期間1のサブフレーム期間1のバックライト制御値431は、フレーム期間0のバックライト制御値430のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1のバックライト制御値A1をB1に更新することで生成される。バックライト制御値A1は前フレーム期間0で入力画像400に基づき算出されメモリ107に保持されている値である。バックライト制御値B1は現フレーム期間1のサブフレーム期間1において入力画像401のサブフレーム1の画像データに基づき算出される値である。
フレーム期間1のサブフレーム期間1のバックライト輝度推測値441は、フレーム期間0のバックライト輝度推測値440のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域1のバックライト輝度推測値C1をD1に更新することで生成される。バックライト輝度推測値C1は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値D1はバックライト制御値431に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値D1はメモリ107に保持される。なお、フレーム期間0で算出したバックライト輝度推測値440はフレーム期間1の処理では用いられないのでメモリ107に保持しておかなくてもよい。この場合、バックライト輝度推測値
441は、輝度推測用サブ領域1のバックライト輝度推測値D1を含み、図4(F)に示したバックライト輝度推測値C2~C4を含まないものとしてもよい。
フレーム期間1のサブフレーム期間1の補正係数451は、フレーム期間0の補正係数450のうち補正対象領域1の補正係数G1をH1に更新することで生成される。補正係数G1は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数H1はバックライト輝度推測値441のうち輝度推測用サブ領域1のバックライト輝度推測値D1に基づき算出される値である。算出された補正係数H1はメモリ107に保持される。なお、フレーム期間0で算出した補正係数450はフレーム期間1の処理では用いられないのでメモリ107に保持しておかなくてもよい。この場合、補正係数451は、補正対象領域1の補正係数H1を含み、図4(G)に示した補正係数G2~G4を含まないものとしてもよい。
ここで、図6は、バックライト制御値の一例を模式的に示す図である。図6では、濃度の濃い部分はバックライト制御値が小さく、濃度の薄い部分がバックライト制御値が大きいことを示す。また、図7は、バックライト輝度推測値の一例を模式的に示す図である。図7では、濃度の濃い部分はバックライト輝度推測値が小さく、濃度の薄い部分がバックライト輝度推測値が大きいことを示す。
前述したように、バックライトモジュール106の分割領域で点灯した光源からの光の輝度は、光源から距離が離れるほど減衰する。そのため、バックライト制御値を基にバックライト輝度を推測計算する場合、バックライト輝度の推測点からの距離が近いほどバックライト制御値にかける重みを大きくする。フレーム期間1のサブフレーム期間1のバックライト制御値431を模式的に示すと、図6(A)のようになる。図6(A)に示すように、サブフレーム期間1のバックライト制御値431のうち、制御値用サブ領域2~4のバックライト制御値A2~A4は、前フレーム期間0で算出されたバックライト制御値をメモリ107から読み出して流用したものである。前フレーム期間0で算出されたバックライト制御値A2~A4は前フレーム期間0の入力画像400に基づいて算出されたものであり、現フレーム期間1の入力画像401に基づいて算出されたバックライト制御値B1より小さい。そのため、輝度推測用サブ領域1のバックライト輝度推測値D1は、図7(A)に示すように、制御値用サブ領域2~4に近いほど小さい値になる。
フレーム期間1のサブフレーム期間2のバックライト制御値432は、サブフレーム期間1のバックライト制御値431のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域2のバックライト制御値A2をB2に更新することで生成される。バックライト制御値A2は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト制御値B2は入力画像401のうちサブフレーム2の画像データに基づき算出される値である。バックライト制御値432を模式的に示すと、図6(B)のようになる。
フレーム期間1のサブフレーム期間2のバックライト輝度推測値442は、サブフレーム期間1のバックライト輝度推測値441のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値C2をD2に更新することで生成される。バックライト輝度推測値C2は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値D2はバックライト制御値432に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値D2はメモリ107に保持される。サブフレーム期間1の場合と同様、輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値D2は、図7(B)に示すように、制御値用サブ領域3、4に近いほど小さい値になる。
フレーム期間1のサブフレーム期間2の補正係数452は、サブフレーム期間1の補正係数451のうち補正対象領域2の補正係数G2をH2に更新することで生成される。補
正係数G2は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数H2はバックライト輝度推測値442のうち輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値D2に基づき算出される値である。算出された補正係数H2はメモリ107に保持される。
フレーム期間1のサブフレーム期間3のバックライト制御値433は、サブフレーム期間2のバックライト制御値432のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域3のバックライト制御値A3をB3に更新することで生成される。バックライト制御値A3は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト制御値B3は入力画像401のうちサブフレーム3の画像データに基づき算出される値である。バックライト制御値433を模式的に示すと、図6(C)のようになる。
フレーム期間1のサブフレーム期間3のバックライト輝度推測値443は、サブフレーム期間2のバックライト輝度推測値442のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値C3をD3に更新することで生成される。バックライト輝度推測値C3は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値D3はバックライト制御値433に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値D3はメモリ107に保持される。サブフレーム期間1の場合と同様、輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値D3は、図7(C)に示すように、制御値用サブ領域4に近いほど小さい値に推測計算される。
フレーム期間1のサブフレーム期間3の補正係数453は、サブフレーム期間2の補正係数452のうち補正対象領域3の補正係数G3をH3に更新することで生成される。補正係数G3は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数H3はバックライト輝度推測値443のうち輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値D3に基づき算出される値である。算出された補正係数H3はメモリ107に保持される。
フレーム期間1のサブフレーム期間4のバックライト制御値434は、サブフレーム期間3のバックライト制御値433のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域4のバックライト制御値A4をB4に更新することで生成される。バックライト制御値A4は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト制御値B4は入力画像401のうちサブフレーム4の画像データに基づき算出される値である。サブフレーム期間4のバックライト制御値434は、全ての制御値用サブ領域において、フレーム期間1の入力画像401に基づき算出された値になる。バックライト制御値434を模式的に示すと、図6(D)に示すように、画面内で均一になり、画面内のバックライトの表示輝度を均一にする制御値になる。
フレーム期間1のサブフレーム期間4のバックライト輝度推測値444は、サブフレーム期間3のバックライト輝度推測値443のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値C4をD4に更新することで生成される。バックライト輝度推測値C4は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値D4はバックライト制御値434に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値D4はメモリ107に保持される。バックライト制御値434は画面内のバックライトの表示輝度を均一にする制御値であるため、輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値D4は、図7(D)に示すように均一になる。
フレーム期間1のサブフレーム期間4の補正係数454は、サブフレーム期間3の補正係数453のうち補正対象領域4の補正係数G4をH4に更新することで生成される。補
正係数G4は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数H4はバックライト輝度推測値444のうち輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値D4に基づき算出される値である。算出された補正係数H4はメモリ107に保持される。
ここで、図8は、入力画像データを補正する補正係数及び補正係数によって入力画像データを補正して得られる補正画像の一例を模式的に示す図である。図8(A)及び図8(B)は補正係数を示し、濃度の濃い部分は補正係数が小さく、濃度の薄い部分は補正係数が大きいことを示す。図8(C)及び図8(D)は補正画像を示し、濃度の濃い部分は画素値が小さく、濃度の薄い部分が画素値が大きいことを示す。
フレーム期間1では、最後のサブフレーム期間4においてバックライト制御値434、バックライト輝度推測値444、及び補正係数454が生成され、補正係数454により入力画像401が補正画像461に補正される。具体的には、補正係数H1~H4によって入力画像401のうちの補正対象領域1~4の画像データが補正される。そして、バックライト制御値434がバックライト制御部105に出力され、バックライト制御値434に基づきバックライトモジュール106が発光する。また、補正画像461が液晶パネル制御部103に出力され、補正画像461に基づき液晶パネル104がバックライトモジュール106からの光を変調する。
バックライト制御値434は、図6(D)に示すように、画面内のバックライトの表示輝度を均一にする制御値である。一方、バックライト輝度推測値444は、図7(D)に示すように、画面内で明暗差が生じる。補正係数はバックライト輝度推測値の逆数に基づき算出される。したがって、バックライト輝度推測値444に基づき算出される補正係数454は、図8(A)に示すように、バックライト輝度推測値が小さい画素の補正係数は大きく、バックライト輝度推測値が大きい画素の補正係数は小さくなる。フレーム期間1では、図5(B)に示す入力画像401が入力される。したがって、フレーム期間1のサブフレーム期間4で補正係数454を入力画像401の画像データに乗算して生成される補正画像461は、図8(C)に示すように、画面内で明暗差が生じた画像になる。バックライトモジュール106は、フレーム期間1のサブフレーム期間4において、画面内のバックライト輝度が均一になるように制御されるため、液晶パネル104には、図8(C)と同様に、画面内で明暗差が生じた画像が表示される。
以下、フレーム期間2のローカルディミングの動作例を説明する。
前述の通り、フレーム期間2では、フレーム期間1から入力画像が変化しない。そのため、フレーム期間2において、バックライト制御値は、図4(L)に示すように、フレーム期間1で算出したバックライト制御値434のまま変化しない。
フレーム期間2のサブフレーム期間1のバックライト輝度推測値445は、以下のように生成される。すなわち、フレーム期間1のサブフレーム期間4のバックライト輝度推測値444のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域1のバックライト輝度推測値D1がE1に更新される。バックライト輝度推測値D1は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値E1はバックライト制御値434に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値E1はメモリ107に保持される。バックライト輝度推測値445を模式的に示すと、図7(E)に示すようになる。
フレーム期間2のサブフレーム期間1の補正係数455は、フレーム期間1のサブフレーム期間4の補正係数454のうち補正対象領域1の補正係数H1をJ1に更新すること
で生成される。補正係数H1は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数J1はバックライト輝度推測値445のうち輝度推測用サブ領域1のバックライト輝度推測値E1に基づき算出される値である。算出された補正係数J1はメモリ107に保持される。
フレーム期間2のサブフレーム期間2のバックライト輝度推測値446は、サブフレーム期間1のバックライト輝度推測値445のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値D2をE2に更新することで生成される。バックライト輝度推測値D2は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値E2はバックライト制御値434に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値E2はメモリ107に保持される。バックライト輝度推測値446を模式的に示すと、図7(F)に示すようになる。
フレーム期間2のサブフレーム期間2の補正係数456は、サブフレーム期間1の補正係数455のうち補正対象領域2の補正係数H2をJ2に更新することで生成される。補正係数H2は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数J2はバックライト輝度推測値446のうち輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値E2に基づき算出される値である。算出された補正係数J2はメモリ107に保持される。
フレーム期間2のうちサブフレーム期間3のバックライト輝度推測値447は、以下のように生成される。すなわち、サブフレーム期間2のバックライト輝度推測値446のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値D3がE3に更新される。バックライト輝度推測値D3は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値E3はバックライト制御値434に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値E3はメモリ107に保持される。バックライト輝度推測値447を模式的に示すと、図7(G)に示すようになる。
フレーム期間2のサブフレーム期間3の補正係数457は、サブフレーム期間2の補正係数456のうち補正対象領域3の補正係数H3をJ3に更新することで生成される。補正係数H3は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数J3はバックライト輝度推測値447のうち輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値E3に基づき算出される値である。算出された補正係数J3はメモリ107に保持される。
フレーム期間2のうちサブフレーム期間4のバックライト輝度推測値448は、以下のように生成される。すなわち、サブフレーム期間3のバックライト輝度推測値447のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値D4がE4に更新される。バックライト輝度推測値D4は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値E4はバックライト制御値434に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値E4はメモリ107に保持される。バックライト輝度推測値448を模式的に示すと、図7(H)に示すようになる。
フレーム期間2のサブフレーム期間4の補正係数458は、サブフレーム期間3の補正係数457のうち補正対象領域4の補正係数H4をJ4に更新することで生成される。補正係数H4は前フレーム期間1で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数J4はバックライト輝度推測値448のうち輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値E4に基づき算出される値である。算出された補正係数J4はメモリ107に保
持される。
以上のように、フレーム期間2では、最後のサブフレーム期間4においてバックライト制御値434、バックライト輝度推測値448、及び補正係数458が生成され、補正係数458により入力画像401が補正画像462に補正される。具体的には、補正係数J1~J4によって入力画像401のうちの補正対象領域1~4の画像データが補正される。そして、バックライト制御値434がバックライト制御部105に出力され、バックライト制御値434に基づきバックライトモジュール106が発光する。また、補正画像462が液晶パネル制御部103に出力され、補正画像462に基づき液晶パネル104がバックライトモジュール106からの光を変調する。
バックライト制御値434は、図6(D)に示すように、画面内のバックライト輝度を均一にする制御値である。また、バックライト輝度推測値448は、図7(H)に示すように、画面内で均一である。補正係数はバックライト輝度推測値の逆数に基づき生成される。したがって、バックライト輝度推測値448に基づき生成される補正係数458は、図8(B)に示すように、画面内で均一となる。フレーム期間2では、図5(B)に示す入力画像401が入力される。したがって、フレーム期間2のサブフレーム期間4で補正係数458を入力画像401の画像データに乗算して生成される補正画像462は、図8(D)に示すように、画面内で明るさが均一な画像となる。バックライトモジュール106は、フレーム期間2のサブフレーム期間4において、画面内のバックライトの表示輝度が均一になるように制御されるため、液晶パネル104には、図8(D)と同様に、画面内で明るさが均一な画像が表示される。
図9は実施例1の液晶表示装置100のローカルディミング制御部102によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、垂直同期信号の入力を受けて開始される。
ステップS901において、サブフレーム信号生成部10201は、現フレームにおけるN番目のサブフレーム同期信号N(N=1~M)を出力する。
ステップS902において、バックライト制御値生成部10202は、画像入力部101から入力される画像データのうちサブフレームNの画像データを取得する。
ステップS903において、バックライト制御値生成部10202は、サブフレームNの画像データに基づき、制御値用サブ領域Nのバックライト制御値を計算する。
ステップS904において、バックライト制御値生成部10202は、メモリ107に保持している制御値用サブ領域N以外の制御値用サブ領域のバックライト制御値を読み出す。具体的には、バックライト制御値生成部10202は、制御値用サブ領域1~N-1については、現フレーム期間のサブフレーム期間1~N-1で算出しメモリ107に保持しているバックライト制御値を読み出す。また、バックライト制御値生成部10202は、制御値用サブ領域N+1~Mについては前フレーム期間で算出しメモリ107に保持しているバックライト制御値を読み出す。そして、バックライト制御値生成部10202は、ステップS903で計算した制御値用サブ領域Nのバックライト制御値と、メモリ107から読み出した制御値用サブ領域1~N-1、N+1~Mのバックライト制御値とを合わせる。そして、バックライト制御値生成部10202は、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値を生成し、出力する。また、バックライト制御値生成部10202は、ステップS903で計算した制御値用サブ領域Nのバックライト制御値をメモリ107に保持する。
ステップS905において、バックライト輝度推測部10203は、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値に基づき輝度推測用サブ領域Nのバックライト輝度推測値を計算する。
ステップS906において、補正係数生成部10204は、輝度推測用サブ領域Nのバックライト輝度推測値に基づき、補正対象領域Nの画像データを補正するための補正係数を算出する。補正係数生成部10204は、算出した補正対象領域Nの補正係数をメモリ107に保持する。
ステップS907において、ローカルディミング制御部102はカウンタNに1を加算する。
ステップS908において、ローカルディミング制御部102は最後のサブフレーム期間Mの処理が完了したか判断する。具体的には、ローカルディミング制御部102はN>Mであるか判断する。
ステップS908においてローカルディミング制御部102がN≦Mであると判断した場合(ステップS908:No)、サブフレーム信号生成部10201はステップS901の処理を実行する。そして、以降、ステップS902~ステップS908の処理が繰り返される。
ステップS908においてローカルディミング制御部102がN>Mであると判断した場合(ステップS908:Yes)、画像補正部10205がステップS909の処理を実行する。
ステップS909において、画像補正部10205は、補正係数を用いて入力画像データを補正し、補正画像データを液晶パネル制御部103に出力する。
ステップS910において、バックライト制御値生成部10202は、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値をバックライト制御部105に出力する。
このフローチャートで示されるように、実施例1のローカルディミング制御では、各サブフレーム期間において制御値用サブ領域のバックライト制御値と補正対象領域の補正係数の計算を含む部分処理が実行される(ステップS901~ステップS906)。複数の部分処理の各々が、複数のサブフレーム期間の各々において順次、実行される。実施例1の場合、サブフレーム期間毎のバックライト制御値と補正係数の計算を含む部分処理はサブフレーム同期信号と同じ240Hzで実行される。全てのサブフレーム期間のバックライト制御値と補正対象領域の補正係数の計算が完了すると、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値とフレーム全体の補正係数が出力される。そして、補正画像データに基づく表示が行われる(ステップS909~ステップS910)。したがって、液晶パネル104の表示画像及びバックライトモジュール106の発光状態の更新は垂直同期信号と同じ60Hzで行われる。すなわち、ローカルディミング制御部102は、サブフレーム期間毎に決定される発光輝度及びサブフレーム期間毎に算出される補正値に基づき、1フレーム期間毎に液晶パネル104の透過率及びバックライトモジュール106の発光を変更する。
図10を参照して、実施例1の効果について説明する。図10は、補正係数の計算量の一例を示す図である。図10(A)~図10(C)はそれぞれ、垂直同期信号、サブフレーム同期信号、計算量の時間変化を示す。横軸が時間を示す。
図10(C)において、一点鎖線で示す閾値1010は、1サブフレーム期間で計算可能な計算量を示す。閾値1010は、1回の同期信号をトリガとして実行可能な処理の計算量ということもできる。破線で示す計算量1020は、フレーム期間毎にバックライトモジュール106全体のバックライト制御値及びフレーム全体の補正係数を計算した場合の計算量を示す。実線で示す計算量1030は、実施例1の方法でサブフレーム期間毎に制御値用サブ領域のバックライト制御値及び補正対象領域の補正係数を計算した場合の計算量を示す。
バックライト制御値生成部10202は、各サブフレーム期間において、サブフレームを構成する画像データに基づき、当該サブフレームに対応するバックライトモジュール106の制御値用サブ領域を構成する分割領域のバックライト制御値を算出する。各サブフレーム期間において、バックライト制御値を生成した制御値用サブ領域以外の制御値用サブ領域については、バックライト制御値生成部10202は、前フレーム期間や前サブフレーム期間で生成したバックライト制御値を流用する。これにより、1回のサブフレーム同期信号をトリガとして実行される1回の部分処理あたりの計算量を抑えつつ、各サブフレーム期間において、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値を生成することができる。フレーム同期信号をトリガとして各フレーム期間においてフレーム全体の画像データに基づきバックライトモジュール106全体のバックライト制御値を生成する場合と比較して、1回の同期信号をトリガとして実行される処理の計算量が低減する。
また、バックライト輝度推測部10203は、各サブフレーム期間において、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値に基づき、サブフレーム期間に対応する補正対象領域に対応する輝度推測用サブ領域のバックライト輝度推測値を計算する。各フレーム期間において、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値に基づきバックライトモジュール106全体のバックライト輝度推測値を計算する場合と比較して、1回の同期信号をトリガとして実行される処理の計算量が低減する。
また、補正係数生成部10204は、各サブフレーム期間において、補正対象領域に対応するバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域のバックライト輝度推測値に基づき、当該補正対象領域の画像データの補正に用いる補正係数を計算する。補正係数を計算した補正対象領域以外の補正対象領域については、補正係数生成部10204は、前フレーム期間や前サブフレーム期間で計算した補正係数を流用する。これにより、1回のサブフレーム同期信号をトリガとして実行される1回の部分処理あたりの計算量を抑えつつ、各サブフレーム期間において、フレーム全体の補正係数を生成することができる。フレーム同期信号をトリガとして各フレーム期間においてバックライトモジュール106全体のバックライト輝度推測値に基づきフレーム全体の補正係数を計算する場合と比較して、1回の同期信号をトリガとして実行される処理の計算量が低減する。
このように、実施例1のローカルディミング制御では、バックライト制御値及び補正係数の計算を複数の部分処理に分割し、複数のサブフレーム期間の各々において複数の部分処理の各々を順次、実行する。これにより、バックライト制御値生成部10202、バックライト輝度推測部10203、補正係数生成部10204の計算処理を複数の部分処理に分散させ、1回の同期信号をトリガとして実行される処理の計算量を低減することができる。
バックライトモジュール106の分割領域の数の増大にともなってバックライト制御値及び補正係数の計算量は増大する。分割領域の数によっては、図10(C)に示すように、フレーム期間毎のバックライト制御値及び補正係数の計算を行った場合の計算量1020が1回の同期信号をトリガとして実行される処理の計算量の閾値1010を超えてしまう場合がある。このような場合、入力画像に基づくバックライト制御値及び補正係数が実
際の表示に適用されるのに少なくとも1フレームは遅延が生じることになる。また、遅延を回避するためには回路規模を大きくすることが必要になる。このようなバックライトモジュール106の分割領域の数であっても、実施例1のローカルディミング制御では、バックライト制御値及び補正係数の計算処理を複数の部分処理に分割する。そして、サブフレーム期間毎に部分処理を順次、実行することにより、計算量を分散させることができ、1回の同期信号をトリガとして実行される部分処理の計算量1030を低減させ、閾値1010を超えないようにすることができる。したがって、分割領域の数を増やしても、入力画像に応じたバックライト制御値及び補正係数が実際の表示に適用されるのに遅延が生じることを抑制できる。そのため、回路規模を増大させる必要もない。実施例1によれば、処理遅延を回避することができる。また、単位期間あたりの計算量の最大値が低下するため、回路規模の増大を抑制することができる。これにより、ローカルディミングにおいて、処理遅延や回路規模の増大を抑制しつつ、バックライトを制御する分割領域を増やすことが可能になる。
(変形例1)
実施例1では、サブフレーム期間毎のバックライト制御値及び補正係数の計算を含む部分処理がサブフレーム同期信号と同じ240Hzで行われた。一方、液晶パネル104の表示画像及びバックライトモジュール106の発光状態の更新は垂直同期信号と同じ60Hzで行われた。しかしながら、サブフレーム期間毎のバックライト制御値及び補正係数の計算を含む部分処理、並びに、液晶パネル104の表示画像及びバックライトモジュール106の発光状態の更新のいずれもサブフレーム同期信号と同じ240Hzで行ってもよい。以下、実施例1の液晶表示装置100において各サブフレーム期間に液晶パネル104の表示画像及びバックライトモジュール106の発光状態を更新するよう変更した変形例1を説明する。
図11は、変形例1に係る液晶表示装置100におけるフレーム期間0~1の入力画像、補正画像、垂直同期信号、サブフレーム同期信号、バックライト制御値、バックライト輝度推測値、補正係数の時間変化を示す図である。図11(A)~図11(G)は、実施例1の図4(A)~図4(G)に対して、図11(B)の補正画像の時間変化のみ異なる。図11において、実施例1と共通の要素については図4と同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
フレーム期間1のサブフレーム期間1のバックライト制御値431は、サブフレーム1の画像データに基づき算出したバックライト制御値B1と、前フレーム0で算出したバックライト制御値A2~A4からなる。バックライト輝度推測値441は、バックライト制御値431に基づき算出したバックライト輝度推測値D1と、前フレーム0で算出したバックライト輝度推測値C2~C4からなる。補正係数451は、バックライト輝度推測値D1に基づき算出した補正係数H1と、前フレーム期間0で算出した補正係数G2~G4からなる。
実施例1では、前フレーム期間0で算出された補正係数がメモリ107に保持される例を説明した。そして、フレーム期間1のサブフレーム期間1で補正係数を算出した補正対象領域1以外の補正対象領域2~4については、メモリ107に保持していた補正係数を流用して補正係数451を生成する例を説明した。しかしながら、実施例1では、サブフレーム期間毎に補正画像を出力することはなかったため、補正係数451はフレーム全体の補正係数を含んでいる必要はなかった。したがって、実施例1の場合は、補正係数451が補正対象領域2~4の補正係数を含んでいる必要はなく、必ずしも前フレーム期間0で算出した補正係数をメモリ107に保持しておき流用する必要はなかった。
一方、変形例1では、サブフレーム期間毎にフレーム全体の画像補正を行って出力する
ため、全てのサブフレーム期間において補正係数はフレーム全体の補正係数を含んでいる必要がある。そのため、変形例1では前フレーム期間0で算出した補正係数をメモリ107に保持しておき流用する処理が必要となる。補正係数生成部10204は、サブフレーム期間1で生成したフレーム全体の補正係数451を画像補正部10205に出力する。画像補正部10205は補正係数451によって入力画像401を補正し、補正画像1161を液晶パネル制御部103に出力する。また、バックライト制御値生成部10202は、サブフレーム期間1で生成したバックライト制御値431をバックライト制御部105に出力する。これにより、バックライトモジュール106がバックライト制御値431に基づき発光し、液晶パネル104が補正画像1161に基づきバックライトモジュール106からの光を変調することで、画像表示が行われる。
以下、サブフレーム期間2~4においても同様の処理により、サブフレーム期間毎にバックライト制御値及び補正係数の算出及び出力が行われる。そして、補正画像1162~1164に基づき、バックライトモジュール106及び液晶パネル104による表示が240Hzで更新される。
図12は変形例1の液晶表示装置100のローカルディミング制御部102によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図12のフローチャートにおいて、ステップS1201~ステップS1206の処理は実施例1の図9のフローチャートのステップS901~ステップS906の処理と同様であるため、説明を省略する。
変形例1では、ステップS1206において補正係数生成部10204が補正対象領域Nの補正係数を算出する。その後、ステップS1207において、補正係数生成部10204は、メモリ107に保持されている補正対象領域N以外の補正対象領域の補正係数を読み出す。具体的には、補正係数生成部10204は、補正対象領域1~N-1の画像データを補正するための補正係数については、現フレーム期間のサブフレーム期間1~N-1で算出されメモリ107に保持されている補正係数を読み出す。また、補正係数生成部10204は、補正対象領域N+1~Mの画像データを補正するための補正係数については、前フレーム期間で算出されメモリ107に保持されている補正係数を読み出す。そして、補正係数生成部10204は、ステップS1206で算出した補正対象領域Nの補正係数と、メモリ107から読み出した補正対象領域1~N-1、N+1~Mの補正係数とを合わせて、フレーム全体の補正係数を生成し、出力する。また、補正係数生成部10204は、ステップS1206で算出した補正対象領域Nの補正係数をメモリ107に保持する。
ステップS1208において、画像補正部10205は、補正係数を用いて入力画像データを補正し、補正画像データを液晶パネル制御部103に出力する。
ステップS1209において、バックライト制御値生成部10202は、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値をバックライト制御部105に出力する。
ステップS1210~ステップS1211の処理は実施例1の図9のフローチャートのステップS907~ステップS908の処理と同様である。
このフローチャートで示されるように、変形例1のローカルディミング制御では、各サブフレーム期間において制御値用サブ領域のバックライト制御値と補正対象領域の補正係数の計算が実行される。さらに、メモリ107に保持しているバックライト制御値及び補正係数を流用しながら、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値とフレーム全体の補正係数が出力される。そして、補正画像データに基づく表示がサブフレーム期間毎に行われる(ステップS1201~ステップS1209)。制御値用サブ領域のバ
ックライト制御値及び補正対象領域の補正係数の計算、並びに、バックライトモジュール106及び液晶パネル104への出力を含む部分処理が、複数のサブフレーム期間の各々において順次、実行される。変形例1の場合、サブフレーム同期信号は240Hzであるため、サブフレーム毎のバックライト制御値と補正係数の計算はサブフレーム同期信号と同じ240Hzで行われる。また、液晶パネル104の表示画像及びバックライトモジュール106の発光状態の更新もサブフレーム同期信号と同じ240Hzで行われる。すなわち、ローカルディミング制御部102は、サブフレーム期間毎に決定される発光輝度及びサブフレーム期間毎に算出される補正値に基づき、サブフレーム期間毎に液晶パネル104の透過率及びバックライトモジュール106の発光を変更する。
変形例1においても、バックライト制御値、バックライト輝度推測値、補正係数の計算処理を複数の部分処理に分散させることで、1回の同期信号をトリガとして実行される個々の部分処理の計算量を抑えることができる。具体的には、各サブフレーム期間において計算資源を用いて算出されるのは各サブフレーム期間に対応する制御値用サブ領域のバックライト制御値、輝度推測用サブ領域のバックライト輝度推測値、及び補正対象領域の補正係数である。それ以外の制御値用サブ領域のバックライト制御値、輝度推測用サブ領域のバックライト輝度推測値、補正対象領域の補正係数については、すでに算出されメモリ107に保持されている値が読み出されて流用される。そのため、計算資源の消費を抑制しつつ、バックライトモジュール106全体のバックライト輝度推測値、バックライト輝度推測値、フレーム全体の補正係数を毎サブフレーム期間に生成することができる。したがって、変形例1においても、実施例1の図10で説明したのと同様の効果が得られる。
以上説明したように、実施例1では、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において、ローカルディミングの画像補正をサブフレーム期間毎に順次計算することで、1回あたりの計算コストを低減することができる。そのため、バックライトを制御する分割領域の数を増やしても処理遅延や回路規模の増大を抑制することができる。
(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1では、表示画像の一部領域で一時的に輝度が上昇又は低下する場合がある。実施例2では、表示画像の一部領域で発生する一時的な輝度の上昇又は低下を抑制する例について説明する。実施例2に係る液晶表示装置100の構成は、図1の液晶表示装置100と同じであるが、バックライト輝度推測部10203の処理が一部異なる。実施例2において、実施例1と同等の構成については実施例1で用いた符号及び名称を用い、詳細な説明は適宜省略する。
バックライト輝度推測部10203は、バックライト制御値生成部10202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106から液晶パネル104に照射される光の輝度の推測値(バックライト輝度推測値)を計算する。そして、バックライト輝度推測部10203は、サブフレーム信号生成部10201から出力されたサブフレーム同期信号に従い、計算したバックライト輝度推測値を出力する。実施例2では、サブフレーム期間でバックライト制御値を更新する対象となる制御値用サブ領域の位置に対して、バックライト輝度推測値を計算する対象となる輝度推測用サブ領域の位置が異なる点が、実施例1と異なる。言い換えると、実施例2では、各サブフレーム期間に対応するサブフレームと補正対象領域の位置が異なる。
図13は、フレーム及びサブフレーム、バックライトモジュール106の分割領域、制御値用サブ領域、バックライトの輝度推測点、輝度推測用サブ領域、補正対象領域の一例を示す図である。
実施例2では、図13(A)に示すように、入力画像データのフレーム200は垂直方向に複数(M個とする。実施例2ではM=4)のサブフレームに分割される。そして、図13(B)に示すように、サブフレーム1~4に対応して、各サブフレーム期間においてバックライト制御値を算出する対象となるバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1~4が定義される。実施例2では、制御値用サブ領域1~4の各々はサブフレーム1~4の各々と同じ位置である。実施例2におけるバックライト制御値生成部10202による各サブフレーム期間N(N=1~M)における制御値用サブ領域Nのバックライト制御値の算出は実施例1と同様である。例えば、サブフレーム期間Nにおいて、バックライト制御値生成部10202は、制御値用サブ領域Nのバックライト制御値をサブフレームNの画像データに基づき算出する。また、バックライト制御値生成部10202は、制御値用サブ領域1~N-1のバックライト制御値として、現フレーム期間の前サブフレーム期間1~N-1で現フレーム期間の画像データに基づき算出しメモリ107に保持していた値を読み出す。さらに、バックライト制御値生成部10202は、制御値用サブ領域N+1~Mのバックライト制御値として、前フレーム期間で前フレーム期間の画像データに基づき算出しメモリ107に保持していた値を読み出す。バックライト制御値生成部10202は、これら算出した制御値用サブ領域Nのバックライト制御値及び読み出した制御値用サブ領域1~N-1、N+1~Mを合わせて、バックライトモジュール106全体のバックライト制御値を生成し、出力する。
実施例2では、図13(D)に示すように、入力画像データのフレーム200は垂直方向に複数(M-k個(1≦k<M)とする。実施例2ではk=1、M=4)の補正対象領域に分割される。N番目(N=1~k)のサブフレーム期間においては、補正係数の算出は行われず、したがって補正対象領域N、輝度推測用サブ領域Nは定義されない。N番目(N=k+1~M)のサブフレーム期間において補正係数が算出される対象の補正対象領域Nに対応して、バックライト輝度推測値を算出する対象となるバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域Nが定義される。
実施例2では、図13(A)、図13(D)に示すように、サブフレーム及び補正対象領域はともにフレーム200において上から順にサブフレーム期間毎の部分処理の対象になるものとする。サブフレーム期間N(N=1~k)ではサブフレームNのみ定義され、補正対象領域はない。そのため、サブフレーム期間N(N=k+1~M)において処理対象となるサブフレームNはフレーム200において上からN番目に位置するが、補正対象領域Nはフレーム200において上からN-k番目に位置することになる。したがって、サブフレーム期間N(N=k+1~M)において、サブフレームNの位置と補正対象領域Nの位置は異なる。実施例2の場合、図13(A)、図13(D)に示すように、補正対象領域Nの位置は、サブフレームNの位置に対し、上方向に離れている。したがって、図13(B)、図13(C)に示すように、輝度推測用サブ領域Nの位置は、制御値用サブ領域Nの位置に対し、上方向に離れている。なおサブフレーム期間N(N=1~k)では補正対象領域Nがないため、補正対象領域NとサブフレームNの位置関係は定まらない。
そして、サブフレーム期間Nにおいてバックライト制御値生成部10202により生成されるバックライト制御値のうち、制御値用サブ領域N+1~Mのバックライト制御値は前フレーム期間で前フレーム期間の画像データに基づき算出した値である。上記のように、サブフレーム期間N(N=k+1~M)においては、輝度推測用サブ領域Nはフレーム200の上からN-k番目に位置している。一方、前フレーム期間の画像データに基づき算出したバックライト制御値が適用される制御値用サブ領域N+1~Mのうち最も輝度推測用サブ領域Nに近い制御値用サブ領域N+1はフレーム200の上からN+1番目に位置する。したがって、サブフレーム期間N(N=k+1~M)において、補正対象領域Nの位置の分割領域(輝度推測用サブ領域N)と、前フレーム期間において算出した発光輝度に基づき発光輝度が決定される分割領域(制御値用サブ領域N+1~M)とは隣接しな
い。輝度推測用サブ領域Nと制御値用サブ領域N+1~Mとは一定の距離以上離れているため、バックライト輝度推測値に対する前フレーム期間において決定したバックライト制御値の影響を低減することができる。
実施例2では、k=1、M=4であり、図13(D)に示すように補正対象領域の数は3個、図13(A)に示すようにサブフレームの数は4個である。そして、実施例2では、サブフレーム期間N(N=1)においては補正係数の算出は行われず、サブフレーム期間N(N=2~4)においてフレーム200の上からN-1番目(1~3番目)に位置する補正対象領域N(N=2~4)の補正係数が算出される。
図13(A)、図13(C)に示すように、サブフレーム期間N(N=2~4)において補正係数が算出される補正対象領域N(N=2~4)の位置は、サブフレームN(N=2~4)の位置に対して上方向に離れている。したがって、サブフレーム期間N(N=2~4)においてバックライト輝度推測値が算出される輝度推測用サブ領域N(N=2~4)の位置は、制御値用サブ領域N(N=2~4)の位置に対して上方向に離れている。そして、サブフレーム期間Nにおいて生成されるバックライト制御値のうち、制御値用サブ領域N+1~4のバックライト制御値としては、前フレーム期間の画像データに基づき算出されメモリ107に保持されている値が用いられる。例えば、サブフレーム期間2において生成されるバックライト制御値のうち、制御値用サブ領域3、4のバックライト制御値は前フレーム期間の画像データに基づく値である。しかしながら、サブフレーム期間2における輝度推測用サブ領域2の位置は制御値用サブ領域2に対し上方向に離れており、当然、前フレーム期間の画像データに基づき算出された値が用いられる制御値用サブ領域3、4と隣接せず一定以上離れている。よって、輝度推測用サブ領域2について算出されるバックライト輝度推測値に対して前フレーム期間の画像データに基づき算出されたバックライト制御値が及ぼす影響を抑制することができる。
バックライト輝度推測部10203は、N番目のサブフレーム期間(N=k+1~M、実施例2ではk=1、M=4)に対応するサブフレーム同期信号が入力されると、以下の処理を行う。すなわち、バックライト輝度推測部10203は、バックライト制御値生成部10202から入力されるバックライトモジュール106全体のバックライト制御値に基づき、輝度推測用サブ領域Nに含まれる輝度推測点のバックライト輝度推測値を計算する。また、バックライト輝度推測部10203は、N番目のサブフレーム期間(N=1~k、実施例2ではk=1)においては、バックライト輝度推測値及び補正係数の計算は行わない。言い換えると、サブフレーム期間N(N=1~k、実施例2ではk=1)においてバックライト輝度推測値を計算する対象となる輝度推測用サブ領域はない。
補正係数生成部10204は、実施例1と同様の処理によりサブフレーム期間毎に補正係数を算出する。ただし、サブフレーム期間Nで算出される補正係数が適用される補正対象領域NはサブフレームNとは異なる点で実施例1とは異なる。実施例1では図2(A)、図3(E)に示すように各サブフレーム期間Nにおいて処理対象となるサブフレームNと補正対象領域Nの位置が同じであったのに対し、実施例2では図13(A)、図13(D)に示すように両者の位置は異なるからである。例えば、サブフレーム期間2で算出される補正係数は、補正対象領域2の画像データであり、これはサブフレーム1の位置にある画像データである。また、サブフレーム期間4で算出される補正係数によって補正される画像データは補正対象領域4の画像データであり、これはサブフレーム3及び4の位置にある画像データである。なお、サブフレーム期間1では、補正係数生成部10204は補正係数の算出を行わない。
図5~6及び図14~16を参照して、実施例2におけるローカルディミングの動作例を説明する。
図14(A)~図14(G)は、フレーム期間0~1の入力画像、補正画像、垂直同期信号、サブフレーム同期信号、バックライト制御値、バックライト輝度推測値、補正係数の時間変化を示す。横軸は時間を表す。
図14(C)の垂直同期信号1410によって示されるフレーム期間1は、図14(D)のサブフレーム同期信号1420によって4つのサブフレーム期間(サブフレーム期間1~4)に分割される。
図14(A)に示す入力画像は、フレーム期間1においてフレーム期間0の入力画像1400から入力画像1401に切り替わる。フレーム期間0の入力画像1400は、実施例1で説明した図5(A)に示すような全画素の階調値(画素値)が0(12ビット整数)の画像とする。フレーム期間1の入力画像1401は、実施例1で説明した図5(B)に示すような全画素の階調値が2048(12ビット整数)の画像とする。
図14(E)のバックライト制御値1430~1433は、入力画像1400に基づき算出されるバックライト制御値A1~A4を含む。バックライト制御値A1~A4は、図13(B)に示すバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1~4の分割領域のバックライト制御値である。また、バックライト制御値1431~1434は、入力画像1401に対応するバックライト制御値B1~B4を含む。バックライト制御値B1~B4は、図13(B)に示すバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1~4の分割領域のバックライト制御値である。
図14(E)に示すように、フレーム期間1において、バックライト制御値は、サブフレーム期間毎に、バックライト制御値1431~1434に順次更新される。
図14(F)のバックライト輝度推測値は、図14(E)のバックライト制御値に基づき推測計算される。図14(G)の補正係数は、図14(F)のバックライト輝度推測値に基づき算出される。
以下、フレーム期間1のローカルディミングの動作例を説明する。
フレーム期間1のサブフレーム期間1のバックライト制御値1431は、フレーム期間0のバックライト制御値1430のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域1のバックライト制御値A1をB1に更新することで生成される。バックライト制御値A1は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト制御値B1は入力画像1401のうちサブフレーム1の画像データに基づき算出される値である。
フレーム期間1のサブフレーム期間1のバックライト輝度推測値1440は、フレーム期間0のサブフレーム期間4のバックライト輝度推測値1440から更新されない。バックライト輝度推測値1440を構成するバックライト輝度推測値C1~C4は、前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。
フレーム期間1のサブフレーム期間1の補正係数1450は、フレーム期間0のサブフレーム期間4の補正係数1450から更新されない。補正係数1450を構成する補正係数G1~G4は、前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。
フレーム期間1のサブフレーム期間1のバックライト制御値1431を模式的に示すと、実施例1と同様、図6(A)のようになる。フレーム期間1のサブフレーム期間1のバ
ックライト輝度推測値1440を模式的に示すと、図15(A)に示すようになる。図15は、バックライト輝度推測値の一例を模式的に示す図である。図15では、濃度の濃い部分はバックライト輝度推測値が小さく、濃度の薄い部分がバックライト輝度推測値が大きいことを示す。
フレーム期間1のサブフレーム期間2のバックライト制御値1432は、サブフレーム期間1のバックライト制御値1431のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域2のバックライト制御値A2をB2に更新することで生成される。バックライト制御値A2は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト制御値B2は入力画像1401のうちサブフレーム2の画像データに基づき算出される値である。バックライト制御値1432を模式的に示すと、実施例1と同様、図6(B)のようになる。
フレーム期間1のサブフレーム期間2のバックライト輝度推測値1441は、以下のように生成される。すなわち、サブフレーム期間1のバックライト輝度推測値1440のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値C1がF1に更新される。バックライト輝度推測値C1は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値F1はバックライト制御値1432に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値F1はメモリ107に保持される。
フレーム期間1のサブフレーム期間2の補正係数1451は、サブフレーム期間1の補正係数1450のうち補正対象領域2の補正係数G1をH1に更新することで生成される。補正係数G1は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数H1はバックライト輝度推測値1441のうち輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値F1に基づき算出される値である。算出された補正係数H1はメモリ107に保持される。
サブフレーム期間2のバックライト制御値1432において、前フレーム期間0の画像データ1400に基づき算出された制御値用サブ領域3、4のバックライト制御値がA3、A4である。図6(B)に示すように、このバックライト制御値A3、A4は、現フレーム期間1の画像データ1401に基づき算出される制御値用サブ領域1、2のバックライト制御値B1、B2より小さい。実施例1で説明したように、バックライト制御値を基にバックライト輝度を推測計算する場合、バックライト輝度の推測点からの距離が近いほどバックライト制御値にかける重みを大きくする。したがって、バックライト輝度推測値は、制御値用サブ領域3、4に近いほど小さい値に計算される。実施例1では、図3(D)、図2(C)に示すように、サブフレーム期間2においてバックライト輝度推測値が計算される対象の輝度推測用サブ領域2は、制御値用サブ領域2と同じ位置であり、制御値用サブ領域3、4に近かった。そのため、輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値D2には、制御値用サブ領域3、4の前フレーム期間の入力画像1400に基づくバックライト制御値が影響しやすい。したがって、図7(B)に示すように制御値用サブ領域3、4からの距離に応じて比較的大きな明暗差が生じた。
一方、実施例2では、サブフレーム期間2においてバックライト輝度推測値が計算される対象の輝度推測用サブ領域2の位置は、図13(B)、図13(C)に示すように、実施例1と比較して、制御値用サブ領域3、4から遠い。そのため、輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値F1には、前フレーム期間の画像データ1400に基づいて算出された制御値用サブ領域3、4のバックライト制御値が影響しにくい。よって、輝度推測用サブ領域2のバックライト輝度推測値F1においては、図15(B)に示すように制御値用サブ領域3、4からの距離に応じた明暗差が比較的小さい。
フレーム期間1のサブフレーム期間3のバックライト制御値1433は、サブフレーム期間2のバックライト制御値1432のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域3のバックライト制御値A3をB3に更新することで生成される。バックライト制御値A3は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト制御値B3は入力画像1401のうちサブフレーム3の画像データに基づき算出される値である。バックライト制御値1433を模式的に示すと、実施例1と同様、図6(C)のようになる。
フレーム期間1のサブフレーム期間3のバックライト輝度推測値1442は、以下のように生成される。すなわち、サブフレーム期間2のバックライト輝度推測値1441のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値C2がF2に更新される。バックライト輝度推測値C2は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値F2はバックライト制御値1433に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値F2はメモリ107に保持される。
フレーム期間1のサブフレーム期間3の補正係数1452は、サブフレーム期間2の補正係数1451のうち補正対象領域3の補正係数G2をH2に更新することで生成される。補正係数G2は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数H2はバックライト輝度推測値1442のうち輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値F2に基づき算出される値である。算出された補正係数H2はメモリ107に保持される。
サブフレーム期間3では、図6(C)に示すバックライト制御値1433に基づき、図13(C)に示す輝度推測用サブ領域3のバックライト輝度推測値(図15(C)のF2)が計算される。図15(C)と図6(C)を比べるとわかるように、バックライト輝度推測値の算出対象の輝度推測用サブ領域3の位置は、前フレーム0の画像データ1400に基づき算出されたバックライト制御値A4が流用される制御値用サブ領域4から離れている。そのため、バックライト輝度推測値F2においては、制御値用サブ領域4に近いほど前フレーム期間0の画像データ1400に基づくバックライト制御値A4の影響を受けるものの、その影響の度合いは実施例1と比較して小さい。よって、バックライト輝度推測値F2においては、前フレーム期間0の画像データ1400に基づく制御値用サブ領域4からの距離に応じた明暗差が実施例1と比較して小さい。
フレーム期間1のサブフレーム期間4のバックライト制御値1434は、サブフレーム期間3のバックライト制御値1433のうちバックライトモジュール106の制御値用サブ領域4のバックライト制御値A4をB4に更新することで生成される。バックライト制御値A4は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト制御値B4は入力画像1401のうちサブフレーム4の画像データに基づき算出される値である。サブフレーム期間4のバックライト制御値1434は、全ての制御値用サブ領域において、フレーム期間1の入力画像1401に基づき算出された値となる。バックライト制御値1434を模式的に示すと、図6(D)に示すように、画面内で均一になり、画面内のバックライトの表示輝度を均一にする制御値になる。
フレーム期間1のサブフレーム期間4のバックライト輝度推測値1443は、以下のように生成される。すなわちサブフレーム期間3のバックライト輝度推測値1442のうちバックライトモジュール106の輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値C3、C4がF3、F4に更新される。バックライト輝度推測値C3、C4は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値であり、バックライト輝度推測値F3、F4
はバックライト制御値1434に基づき算出される値である。算出されたバックライト輝度推測値F3、F4はメモリ107に保持される。バックライト制御値1434は、画面内のバックライトの表示輝度を均一にする制御値であるため、輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値F3、F4は、図15(D)に示すように均一になる。
フレーム期間1のサブフレーム期間4の補正係数1453は、サブフレーム期間3の補正係数1452のうち補正対象領域4の補正係数G3、G4をH3、H4に更新することで生成される。補正係数G3、G4は前フレーム期間0で算出されメモリ107に保持されている値である。補正係数H3、H4はバックライト輝度推測値1443のうち輝度推測用サブ領域4のバックライト輝度推測値F3、F4に基づき算出される値である。算出された補正係数H3、H4はメモリ107に保持される。
図16(A)は入力画像データを補正する補正係数を示し、図16(B)は補正係数によって入力画像データを補正して得られる補正画像の一例を模式的に示す図である。図16(A)では、濃度の濃い部分は補正係数が小さく、濃度の薄い部分は補正係数が大きいことを示し、図16(B)では、濃度の濃い部分は画素値が小さく、濃度の薄い部分が画素値が大きいことを示す。
フレーム期間1では、最後のサブフレーム期間4においてバックライト制御値1434、バックライト輝度推測値1443、補正係数1453が生成され、補正係数1453により入力画像1401が補正画像1461に補正される。そして、バックライト制御値1434がバックライト制御部105に出力され、バックライト制御値1434に基づきバックライトモジュール106が発光する。また、補正画像1461が液晶パネル制御部103に出力され、補正画像1461に基づき液晶パネル104がバックライトモジュール106からの光を変調する。
バックライト制御値1434は、図6(D)に示すように、画面内のバックライトの表示輝度を均一にする制御値である。一方、バックライト輝度推測値1443は、図15(D)に示すように、画面内で明暗差が生じる。補正係数はバックライト輝度推測値の逆数に基づき算出される。したがって、バックライト輝度推測値1443に基づき算出される補正係数1453は、図16(A)に示すように、バックライト輝度推測値が小さい画素の補正係数は大きく、バックライト輝度推測値が大きい画素の補正係数は小さくなる。フレーム期間1では、図5(B)に示す入力画像401と同様の入力画像1401が入力される。したがって、フレーム期間1のサブフレーム期間4で生成される補正画像1461は、図16(B)に示すように、画面内で明暗差が生じた画像になる。バックライトモジュール106は、フレーム期間1のサブフレーム期間4において、画面内のバックライトの表示輝度が均一になるように制御されるため、液晶パネル104には、図16(B)と同様に、画面内で明暗差が生じた画像が表示される。しかしながら、実施例2では、フレーム期間0の入力画像1400に基づき算出されたバックライト制御値が流用されている制御値用サブ領域に対して、バックライト輝度推測値の計算対象となる輝度推測用サブ領域が離れているため、明暗差は小さい。よって、表示画像の一部領域で発生する一時的な輝度の上昇又は低下することを抑制することができる。
なお、実施例1~2(変形例を含む)はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例1~2の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施例1~2の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。
<その他の実施例>
本発明は、上記の実施例の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。
本実施形態の開示は、以下の構成、方法、及びプログラムを含む。
(構成1)
複数の分割領域からなり前記分割領域毎に発光輝度を変更可能なバックライトと、
前記バックライトから照射される光の透過率を画素毎に変更可能な表示パネルと、
入力画像データに基づき前記バックライトの前記複数の分割領域の発光輝度を算出し、前記発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正する補正値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記補正値に基づいて前記入力画像データを補正する補正手段と、
前記補正手段による補正により得られた補正画像データに基づいて前記表示パネルの透過率を制御するとともに前記算出手段により算出された前記発光輝度に基づいて前記バックライトの前記各分割領域の発光を制御する制御手段と、
を有する表示装置において、
前記算出手段の処理を複数の部分処理に分割し、前記入力画像データの1フレーム期間を分割する複数のサブフレーム期間の各々において前記複数の部分処理の各々を順次、実行することを特徴とする表示装置。
(構成2)
前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数のサブフレームの各々の画像データに基づいて各サブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定する処理を含む構成1に記載の表示装置。
(構成3)
前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値を算出する処理を含む構成1又は2に記載の表示装置。(構成4)
前フレーム期間において算出された前記複数の分割領域の発光輝度を保持する記憶手段を有し、
前記複数の部分処理の各々は、前記バックライトの前記複数の分割領域のうち、現フレーム期間の現サブフレーム期間までに発光輝度が算出された分割領域以外の分割領域の発光輝度を、前記記憶手段に保持されている前記前フレーム期間において算出された発光輝度に基づいて決定する処理を含む構成1~3のいずれか1項に記載の表示装置。
(構成5)
前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値を算出する処理を含み、
前記各部分処理において、前記補正対象領域の位置にある分割領域と、前記前フレーム期間において算出された発光輝度に基づき発光輝度が決定される分割領域とは、隣接していない構成4に記載の表示装置。
(構成6)
前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数のサブフレームの各々の画像データに基づいて各サブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値を算出する処理を含み、
前記各部分処理において、前記サブフレームの位置と前記補正対象領域の位置とは同じである構成1~5のいずれか1項に記載の表示装置。
(構成7)
前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数のサブフレームの各々の画像データに基づいて各サブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値
を算出する処理を含み、
前記各部分処理において、前記サブフレームの位置と前記補正対象領域の位置とは異なる構成1~5のいずれか1項に記載の表示装置。
(構成8)
前記算出手段の処理は、前記発光輝度に基づいて前記表示パネルに照射される前記バックライトからの光の輝度分布を推測する処理を含み、
前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の各々における輝度分布を推測する処理と、推測された各補正対象領域における輝度分布に基づいて各補正対象領域の画像データを補正する補正値を算出する処理と、を含む構成1~7のいずれか1項に記載の表示装置。
(構成9)
前記制御手段は、前記算出手段により算出される前記発光輝度及び前記補正値に基づき、前記1フレーム期間毎に前記表示パネルの透過率及び前記バックライトの発光を変更する構成1~8のいずれか1項に記載の表示装置。
(構成10)
前記制御手段は、前記複数の部分処理の各々により算出される前記発光輝度及び前記補正値に基づき、前記サブフレーム期間毎に前記表示パネルの透過率及び前記バックライトの発光を変更する構成1~8のいずれか1項に記載の表示装置。
(構成11)
前記複数の部分処理のうち、前記入力画像データの1フレーム期間を分割するM個のサブフレーム期間のN番目(N=1~M)のサブフレーム期間において実行される部分処理は、
前記入力画像データを垂直方向にM個のサブフレームに分割し、上からN番目のサブフレームの画像データに基づいて当該N番目のサブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、
前記入力画像データを垂直方向にM個の補正対象領域に分割し、上からN番目の補正対象領域の画像データを補正する補正値を算出する
処理を含む構成1~10のいずれか1項に記載の表示装置。
(構成12)
前記複数の部分処理のうち、前記入力画像データの1フレーム期間を分割するM個のサブフレーム期間のN番目(N=1~k、1≦k<M)のサブフレーム期間において実行される部分処理は、
前記入力画像データを垂直方向にM個のサブフレームに分割し、上からN番目のサブフレームの画像データに基づいて当該N番目のサブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定する処理を含み、
前記複数の部分処理のうち、N番目(N=k+1~M)のサブフレーム期間において実行される部分処理は、
前記入力画像データを垂直方向にM個のサブフレームに分割し、上からN番目のサブフレームの画像データに基づいて当該N番目のサブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、
前記入力画像データを垂直方向にM-k個(1≦k<M)の補正対象領域に分割し、上からN-k番目の補正対象領域の画像データを補正する補正値を算出する
処理を含む構成1~10のいずれか1項に記載の表示装置。
(方法)
複数の分割領域からなり前記分割領域毎に発光輝度を変更可能なバックライトと、
前記バックライトから照射される光の透過率を画素毎に変更可能な表示パネルと、
を有する表示装置の制御方法であって、
入力画像データに基づき前記バックライトの前記複数の分割領域の発光輝度を算出し、前記発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正する補正値を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された補正値に基づいて前記入力画像データを補正する補正工
程と、
前記補正工程により得られた補正画像データに基づいて前記表示パネルの透過率を制御する工程と、
前記算出工程により算出された前記発光輝度に基づいて前記バックライトの前記各分割領域の発光を制御する工程と、
を有し、
前記算出工程の処理を複数の部分処理に分割し、前記入力画像データの1フレーム期間を分割する複数のサブフレーム期間の各々において前記複数の部分処理の各々を順次、実行することを特徴とする表示装置の制御方法。
(プログラム)
コンピュータを、構成1~12のいずれか1項に記載の表示装置の各手段として機能させるためのプログラム。
100:液晶表示装置、102:ローカルディミング制御部、103:液晶パネル制御部、104:液晶パネル、105:バックライト制御部、106:バックライトモジュール、10202:バックライト制御値生成部、10204:補正係数生成部、10205:画像補正部

Claims (14)

  1. 複数の分割領域からなり前記分割領域毎に発光輝度を変更可能なバックライトと、
    前記バックライトから照射される光の透過率を画素毎に変更可能な表示パネルと、
    入力画像データに基づき前記バックライトの前記複数の分割領域の発光輝度を算出し、前記発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正する補正値を算出する算出手段と、
    前記算出手段により算出された前記補正値に基づいて前記入力画像データを補正する補正手段と、
    前記補正手段による補正により得られた補正画像データに基づいて前記表示パネルの透過率を制御するとともに前記算出手段により算出された前記発光輝度に基づいて前記バックライトの前記各分割領域の発光を制御する制御手段と、
    を有する表示装置において、
    前記算出手段の処理を複数の部分処理に分割し、前記入力画像データの1フレーム期間を分割する複数のサブフレーム期間の各々において前記複数の部分処理の各々を順次、実行することを特徴とする表示装置。
  2. 前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数のサブフレームの各々の画像データに基づいて各サブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定する処理を含む請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値を算出する処理を含む請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前フレーム期間において算出された前記複数の分割領域の発光輝度を保持する記憶手段を有し、
    前記複数の部分処理の各々は、前記バックライトの前記複数の分割領域のうち、現フレーム期間の現サブフレーム期間までに発光輝度が算出された分割領域以外の分割領域の発光輝度を、前記記憶手段に保持されている前記前フレーム期間において算出された発光輝度に基づいて決定する処理を含む請求項1又は2に記載の表示装置。
  5. 前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値を算出する処理を含み、
    前記各部分処理において、前記補正対象領域の位置にある分割領域と、前記前フレーム期間において算出された発光輝度に基づき発光輝度が決定される分割領域とは、隣接していない請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数のサブフレームの各々の画像データに基づいて各サブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値を算出する処理を含み、
    前記各部分処理において、前記サブフレームの位置と前記補正対象領域の位置とは同じである請求項1又は2に記載の表示装置。
  7. 前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数のサブフレームの各々の画像データに基づいて各サブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の画像データの各々を補正する補正値を算出する処理を含み、
    前記各部分処理において、前記サブフレームの位置と前記補正対象領域の位置とは異なる請求項1又は2に記載の表示装置。
  8. 前記算出手段の処理は、前記発光輝度に基づいて前記表示パネルに照射される前記バックライトからの光の輝度分布を推測する処理を含み、
    前記複数の部分処理の各々は、前記入力画像データを分割する複数の補正対象領域の各々における輝度分布を推測する処理と、推測された各補正対象領域における輝度分布に基づいて各補正対象領域の画像データを補正する補正値を算出する処理と、を含む請求項1又は2に記載の表示装置。
  9. 前記制御手段は、前記算出手段により算出される前記発光輝度及び前記補正値に基づき、前記1フレーム期間毎に前記表示パネルの透過率及び前記バックライトの発光を変更する請求項1又は2に記載の表示装置。
  10. 前記制御手段は、前記複数の部分処理の各々により算出される前記発光輝度及び前記補正値に基づき、前記サブフレーム期間毎に前記表示パネルの透過率及び前記バックライトの発光を変更する請求項1又は2に記載の表示装置。
  11. 前記複数の部分処理のうち、前記入力画像データの1フレーム期間を分割するM個のサブフレーム期間のN番目(N=1~M)のサブフレーム期間において実行される部分処理は、
    前記入力画像データを垂直方向にM個のサブフレームに分割し、上からN番目のサブフレームの画像データに基づいて当該N番目のサブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、
    前記入力画像データを垂直方向にM個の補正対象領域に分割し、上からN番目の補正対象領域の画像データを補正する補正値を算出する
    処理を含む請求項1又は2に記載の表示装置。
  12. 前記複数の部分処理のうち、前記入力画像データの1フレーム期間を分割するM個のサブフレーム期間のN番目(N=1~k、1≦k<M)のサブフレーム期間において実行される部分処理は、
    前記入力画像データを垂直方向にM個のサブフレームに分割し、上からN番目のサブフレームの画像データに基づいて当該N番目のサブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定する処理を含み、
    前記複数の部分処理のうち、N番目(N=k+1~M)のサブフレーム期間において実行される部分処理は、
    前記入力画像データを垂直方向にM個のサブフレームに分割し、上からN番目のサブフレームの画像データに基づいて当該N番目のサブフレームに対応する前記分割領域の発光輝度を決定し、
    前記入力画像データを垂直方向にM-k個(1≦k<M)の補正対象領域に分割し、上からN-k番目の補正対象領域の画像データを補正する補正値を算出する
    処理を含む請求項1又は2に記載の表示装置。
  13. 複数の分割領域からなり前記分割領域毎に発光輝度を変更可能なバックライトと、
    前記バックライトから照射される光の透過率を画素毎に変更可能な表示パネルと、
    を有する表示装置の制御方法であって、
    入力画像データに基づき前記バックライトの前記複数の分割領域の発光輝度を算出し、前記発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正する補正値を算出する算出工程と、
    前記算出工程により算出された補正値に基づいて前記入力画像データを補正する補正工程と、
    前記補正工程により得られた補正画像データに基づいて前記表示パネルの透過率を制御する工程と、
    前記算出工程により算出された前記発光輝度に基づいて前記バックライトの前記各分割領域の発光を制御する工程と、
    を有し、
    前記算出工程の処理を複数の部分処理に分割し、前記入力画像データの1フレーム期間を分割する複数のサブフレーム期間の各々において前記複数の部分処理の各々を順次、実行することを特徴とする表示装置の制御方法。
  14. コンピュータを、請求項1又は2に記載の表示装置の各手段として機能させるためのプログラム。
JP2022127328A 2022-08-09 2022-08-09 表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム Pending JP2024024480A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022127328A JP2024024480A (ja) 2022-08-09 2022-08-09 表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム
US18/358,319 US20240054963A1 (en) 2022-08-09 2023-07-25 Display device with variable emission luminance for individual division areas of backlight, control method of a display device, and non-transitory computer-readable medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022127328A JP2024024480A (ja) 2022-08-09 2022-08-09 表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024024480A true JP2024024480A (ja) 2024-02-22

Family

ID=89846549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022127328A Pending JP2024024480A (ja) 2022-08-09 2022-08-09 表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20240054963A1 (ja)
JP (1) JP2024024480A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240054963A1 (en) 2024-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101964458B1 (ko) 유기발광 표시장치 및 그의 열화보상방법
JP3995505B2 (ja) 表示方法および表示装置
CN103903562B (zh) 自发光显示装置、自发光显示装置的控制方法
JP4770619B2 (ja) 表示画像補正装置、画像表示装置、表示画像補正方法
JP5258396B2 (ja) 液晶表示装置制御回路及び液晶表示システム
JP5091995B2 (ja) 液晶表示装置
US8854295B2 (en) Liquid crystal display for displaying an image using a plurality of light sources
TW201030714A (en) Display apparatus, luminance adjusting device, backlight device, luminance adjusting method, and program
JP2015142276A5 (ja)
CN109243384B (zh) 显示设备及其驱动方法、驱动装置和计算机可读介质
KR100943806B1 (ko) 표시 구동 회로
JP2010139782A (ja) 表示装置、表示装置の駆動方法およびプログラム
JP2007292900A (ja) 表示装置
KR20220068159A (ko) 무라 보상을 위한 디바이스 및 방법
CN113409726B (zh) 面板边界处理方法
JP5128418B2 (ja) 透過型液晶表示装置、制御プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
KR101989526B1 (ko) 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법
JP2006235325A (ja) 焼き付き現象補正方法、自発光装置、焼き付き現象補正装置及びプログラム
JP2010271480A (ja) 表示装置
JP2024024480A (ja) 表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム
JP5267496B2 (ja) 液晶表示装置およびこれに用いる映像表示方法
JP4854252B2 (ja) 画像処理方法および画像処理装置
JP2015088998A (ja) 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム
JP2010079023A (ja) 画像表示装置および方法
JP2005275182A (ja) 焼き付き補正装置、表示装置、画像処理装置、プログラム及び記録媒体