JP2024055942A - 画像表示方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バックライトから出射する光の混色のバランスの崩れの影響を低減できる画像表示方法を提供する。【解決手段】画像表示方法は、複数の入力画像について、各前記入力画像に基づき、バックライトの各発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、輝度設定データにより各前記入力画像を補正した各補正画像に基づき、液晶パネルの各ピクセルに含まれる第1サブピクセルの第1階調の設定値及び第2サブピクセルの第2階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、を備える。各前記発光領域について、第1入力画像の輝度設定データの輝度の設定値と、前記第1入力画像の直前の第2入力画像の輝度設定データの輝度の設定値と、の輝度差を算出する。【選択図】図13
Description
実施形態は、画像表示方法に関する。
従来から、行列状に配列された複数の発光領域を有し、各発光領域に光源が配置されたバックライトと、バックライトの上方に配置され、複数のピクセルを有する液晶パネルと、コントローラと、を備える画像表示装置が知られている。このような画像表示装置を用いれば、コントローラが、液晶パネルに表示したい画像に応じて各発光領域の輝度を個別に設定し、各発光領域の輝度に応じて液晶パネルの各ピクセルの階調を設定することができる。これにより、液晶パネルに表示する画像のコントラストを向上させることができる。このような技術は、「ローカルディミング」と呼ばれている。
バックライトの各発光領域には、光源が設けられている。各光源は、発光素子と、発光ピーク波長が発光素子の発光ピーク波長と異なる蛍光体と、を含む。各光源は、発光素子が発する光と、蛍光体が発する光と、を混色することにより、白色光を出射可能である。しかしながら、コントローラが発光領域の輝度の設定値を変化させた場合、発光素子の方が蛍光体よりも早く応答するため、光源から出射する光の混色のバランスが崩れることがある。
実施形態は、バックライトから出射する光の混色のバランスの崩れの影響を低減できる画像表示方法を提供することを目的とする。
実施形態に係る画像表示方法は、行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力される連続した複数の入力画像のそれぞれについて、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、前記輝度設定データ及び各前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、を備える。複数の前記入力画像のうちの第1入力画像について前記輝度設定データを作成する工程は、前記第1入力画像において、前記バックライトの各前記発光領域に対応する各エリアの最大階調を輝度に変換した輝度データを作成する工程と、前記輝度データの各前記エリアの輝度と、前記複数の入力画像のうち、前記第1入力画像の直前の第2入力画像について作成された前記輝度設定データの各前記発光領域の前記輝度の設定値と、の平均値に基づいて、前記各発光領域の前記輝度の設定値を定める工程と、を有する。
実施形態に係る画像表示方法は、行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力される連続した複数の入力画像のそれぞれについて、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、前記輝度設定データ及び各前記入力画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルの階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、を備える。複数の前記入力画像のうちの第1入力画像について前記輝度設定データを作成する工程においては、前記バックライトの各前記発光領域について、前記複数の入力画像のうち、前記第1入力画像の直前の第2入力画像について作成された前記輝度設定データの前記輝度の設定値との輝度差が閾値以内となるように、前記各発光領域の前記輝度の設定値を定める。
実施形態に係る画像表示方法は、行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力される連続した複数の入力画像のそれぞれについて、各前記入力画像に基づき、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、前記輝度設定データにより各前記入力画像を補正した各補正画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルに含まれる第1サブピクセルの第1階調の設定値及び第2サブピクセルの第2階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、を備える。前記バックライトの各前記発光領域は、発光ピーク波長が異なる第1光及び第2光を含む光を出射可能である。前記各第1サブピクセルは前記第1光を透過可能であり、前記各第2サブピクセルは前記第2光を透過可能である。前記複数の入力画像のうちの第1入力画像について、前記階調設定データを作成する工程においては、各前記発光領域について、前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値と、前記複数の入力画像のうち、前記第1入力画像の直前の第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値と、の輝度差を算出し、前記液晶パネルにおいて、前記輝度差が閾値を超える前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記輝度の設定値が変化した際の前記発光領域から出射する前記光に含まれる前記第1光の光量と前記第2光の光量の割合の変化に応じて前記補正画像を補正して、前記第1階調の設定値及び前記第2階調の設定値を定める。
実施形態によればバックライトから出射する混色光の混色のバランスの崩れの影響を低減できる画像表示方法を提供できる。
以下に、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。更に、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、以下では、説明をわかりやすくするために、XYZ直交座標系を用いて、画像表示装置の各部分の配置および構成を説明する。X軸、Y軸、Z軸は、相互に直交している。またX軸が延びる方向を「X方向」とし、Y軸が延びる方向を「Y方向」とし、Z軸が延びる方向を「Z方向」とする。また、説明をわかりやすくするために、Z方向を上方、その反対方向を下方とするが、これらの方向は、重力方向とは無関係である。また、説明をわかりやすくするために、各図において、X軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「+X方向」とし、その逆方向を「-X方向」とする。同様に、Y軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「+Y方向」とし、その逆方向を「-Y方向」とする。
<第1の実施形態>
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像表示装置を示す分解斜視図である。
本実施形態に係る画像表示装置100は、例えば、テレビ、パソコン、又はゲーム機等の機器のディスプレイに用いられる液晶モジュール(LCM:Liquid Crystal Module)である。画像表示装置100は、バックライト110と、バックライト用のドライバ120と、液晶パネル130と、液晶パネル用のドライバ140と、コントローラ150と、を備える。以下、画像表示装置100の各部について説明する。なお、図1では、説明をわかりやすくするために、構成要素同士が電気的に接続されていることを、構成要素同士を実線で結ぶことにより、示している。
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像表示装置を示す分解斜視図である。
本実施形態に係る画像表示装置100は、例えば、テレビ、パソコン、又はゲーム機等の機器のディスプレイに用いられる液晶モジュール(LCM:Liquid Crystal Module)である。画像表示装置100は、バックライト110と、バックライト用のドライバ120と、液晶パネル130と、液晶パネル用のドライバ140と、コントローラ150と、を備える。以下、画像表示装置100の各部について説明する。なお、図1では、説明をわかりやすくするために、構成要素同士が電気的に接続されていることを、構成要素同士を実線で結ぶことにより、示している。
バックライト110は、ローカルディミングにより駆動可能である。バックライト110は、面状光源111と、面状光源111上に配置された光学部材118と、を有する。
光学部材118は、特に限定されないが、例えば、光拡散機能等の光調整機能を有するシート、フィルム、又は板である。本実施形態では、バックライト110に設けられる光学部材118の数は、1つである。ただし、バックライトに設けられる光学部材の数は、2つ以上であってもよい。
図2は、本実施形態に係る画像表示装置のバックライトにおける面状光源を示す上面図である。
図3は、図2のIII-III線における断面図である。
面状光源111は、本実施形態では図2及び図3に示すように、基板112と、光反射性シート112sと、導光部材113と、複数の光源114と、透光性部材115と、第1光調整部材116と、光反射部材117と、を有する。
図3は、図2のIII-III線における断面図である。
面状光源111は、本実施形態では図2及び図3に示すように、基板112と、光反射性シート112sと、導光部材113と、複数の光源114と、透光性部材115と、第1光調整部材116と、光反射部材117と、を有する。
基板112は、絶縁部材と、絶縁部材に設けられた複数の配線と、を有する配線基板である。基板112の上面視における形状は、本実施形態では図2に示すように、略矩形である。ただし、基板の形状は、上記の形状に限定されない。基板112の上面及び下面は、平坦面であり、X方向及びY方向に概ね平行である。
光反射性シート112sは、図3に示すように、基板112上に配置されている。光反射性シート112sは、本実施形態では、第1接着層と、第1接着層上に設けられた光反射層と、光反射層上に設けられた第2接着層と、を有する。光反射性シート112sは、第1接着層により基板112に貼り付けられている。
導光部材113は、光反射性シート112s上に配置されている。導光部材113は、その下面の少なくとも一部が第2接着層により光反射性シート112sに貼り付けられている。導光部材113の形状は、本実施形態では板状である。導光部材113の厚さとしては、例えば、200μm以上800μm以下が好ましい。導光部材113は、その厚さ方向に、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。導光部材113の上面視における形状は、本実施形態では図2に示すように略矩形である。ただし、導光部材の形状は、上記の形状に限定されない。
このような導光部材113に用いられる材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ若しくはシリコーン等の熱硬化性樹脂、又は、ガラス等を用いることができる。
導光部材113には、複数の光源配置部113aが配置されている。複数の光源配置部113aは、上面視において行列状に配列されている。各光源配置部113aは、本実施形態では図3に示すように、導光部材113をZ方向に貫通する貫通孔である。ただし、光源配置部は、導光部材の下面に設けられた有底の凹部であってもよい。
各光源114は、各光源配置部113a内に配置されている。したがって、複数の光源114も、図2に示すように、行列状に配列されている。ただし、面状光源には、必ずしも導光部材が配置されている必要はない。例えば、面状光源には、導光部材が配置されておらず、単に基板上に複数の光源が行列状に配列されたものであってもよい。なお、導光部材が配置されていない場合の光源配置部とは、基板における光源が配置されている部分をいう。
各光源114は、発光素子単体であってもよいし、発光素子に、例えば波長変換部材等を組み合わせた発光装置を有していてもよい。各光源114は、本実施形態では図3に示すように、発光素子114aと、波長変換部材114bと、更に第2光調整部材114iと、第3光調整部材114jと、を有する。
発光素子114aは、例えばLED(Light Emitting Diode)であり、半導体積層体114cと、半導体積層体114cと基板112の配線とを電気的に接続する一対の電極114d、114eと、を含む。光反射性シート112sにおいて、各電極114d、114eの直下に位置する部分には、貫通孔が設けられている。この貫通孔内には、各電極114d、114eと、基板112とを電気的に接続する導電部材112mが配置されている。
波長変換部材114bは、半導体積層体114cの上面及び側面を覆う透光性部材114fと、透光性部材114f中に配置され、半導体積層体114cが発する光の波長を異なる波長に変換する波長変換物質114hと、を有する。波長変換物質114hは、例えば蛍光体である。
本実施形態において、発光素子114aは、青色光Lbを発する。一方、波長変換部材114bは、例えば、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN3:Eu)、量子ドット蛍光体(例えば、AgInS2、AgInSe2)、KSF系蛍光体(例えば、K2SiF6:Mn)又はKSAF系蛍光体(例えば、K2(Si,Al)F6:Mn、より具体的にはK2Si0.99Al0.01F5.99:Mn)等の赤色光Lrを発する蛍光体114r(以下、赤色蛍光体114rという)と、ペロブスカイト構造を有する蛍光体(例えば、CsPb(F,Cl,Br,I)3)、量子ドット蛍光体(例えば、CdSe、InP)、βサイアロン系蛍光体(例えば、(Si,Al)3(O,N)4:Eu)又はLAG系蛍光体(例えば、Lu3(Al,Ga)5O12:Ce)等の緑色光Lgを発する蛍光体114g(以下、緑色蛍光体114gという)と、を含む。したがって、各光源114は、発光ピーク波長が異なる青色光Lb、緑色光Lg、及び赤色光Lrを含む光Lwを出射可能である。光Lwに含まれる青色光Lbの光量、緑色光Lgの光量、及び赤色光Lrの光量の割合は、光Lwの色が白色となるような割合に設定されている。なお、波長変換部材114bは、蛍光体を含有しない透光性部材に代えてもよく、この場合、例えば赤色蛍光体と緑色蛍光体とを含有する蛍光体シートを導光部材上に配置する、又は赤色蛍光体を含有する蛍光体シートと緑色蛍光体を含有する蛍光体シートとをそれぞれ導光部材上に配置することにより、同様の白色光を得ることができる。
また、KSAF系蛍光体としては、下記式(I)で表される組成を有していてよい。
M2[SipAlqMnrFs] (I)
M2[SipAlqMnrFs] (I)
式(I)中、Mはアルカリ金属を示し、少なくともKを含んでよい。Mnは4価のMnイオンであってよい。p、q、r及びsは、0.9≦p+q+r≦1.1、0<q≦0.1、0<r≦0.2、5.9≦s≦6.1を満たしていてよい。好ましくは、0.95≦p+q+r≦1.05又は0.97≦p+q+r≦1.03、0<q≦0.03、0.002≦q≦0.02又は0.003≦q≦0.015、0.005≦r≦0.15、0.01≦r≦0.12又は0.015≦r≦0.1、5.92≦s≦6.05又は5.95≦s≦6.025であってよい。例えば、K2[Si0.946Al0.005Mn0.049F5.995]、K2[Si0.942Al0.008Mn0.050F5.992]、K2[Si0.939Al0.014Mn0.047F5.986]で表される組成が挙げられる。このようなKSAF系蛍光体によれば、輝度が高く、発光ピーク波長の半値幅の狭い赤色発光を得ることができる。
第2光調整部材114iは、波長変換部材114bの上面に配置されており、波長変換部材114bの上面から出射する光の量や出射方向を制御することができる。また、第3光調整部材114jは、電極114d、114eの下面が露出するように、発光素子114aの下面及び波長変換部材114bの下面に配置されている。第3光調整部材114jは、波長変換部材114bの下面に向かう光を反射し、波長変換部材114bの上面及び側面から出射されるように制御することができる。このような第2光調整部材114i及び第3光調整部材114jは、それぞれ透光性樹脂と、透光性樹脂中に含まれる光拡散剤等によって構成することができる。透光性樹脂は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂である。光拡散剤は、例えばTiO2、SiO2、Nb2O5、BaTiO3、Ta2O5、Zr2O3、Y2O3、Al2O3、ZnO、MgO、BaSO4又はガラスなどの粒子が挙げられる。また、第2光調整部材114iには、光源114直上の輝度が高くなりすぎないように、例えば、Al又はAgなどの金属部材を用いてもよい。
光源配置部113a内には、透光性部材115が配置されている。透光性部材115は、光源114を覆っている。透光性部材115上には、第1光調整部材116が配置されている。第1光調整部材116は、光源114直上の輝度が高くなりすぎないように、透光性部材115から入射した光の一部を反射し、他の一部を透過させることができる。このような第1光調整部材116には、第2光調整部材114i又は第3光調整部材114jと同様の部材を用いることができる。
また、導光部材113には、上面視で各光源配置部113aを囲むように区画溝113bが設けられている。区画溝113bは、X方向及びY方向に格子状に延びている。区画溝113bは、Z方向に導光部材113を貫通している。ただし、区画溝は、導光部材の上面または下面に設けられた凹部であってもよい。また、区画溝は、導光部材に設けられていなくてもよい。
区画溝113b内には、光反射部材117が配置されている。光反射部材117としては、例えば、光拡散剤を含む透光性樹脂を用いることができる。光拡散剤としては、例えば、TiO2、SiO2、Nb2O5、BaTiO3、Ta2O5、Zr2O3、ZnO、Y2O3、Al2O3、MgO、BaSO4又はガラスなどの粒子が挙げられる。透光性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂などが挙げられる。また、光反射部材117として、例えば、Al又はAgなどの金属部材を用いてもよい。光反射部材117は、区画溝113bの側面の一部を層状に覆っている。ただし、光反射部材は、区画溝内の全体を埋めるように配置されていてもよい。また、区画溝内に光反射部材は配置されていなくてもよい。
本実施形態では、複数の光源114の出力は、バックライト用のドライバ120により、個別に制御可能である。ここで、「出力を制御可能」とは、点灯と消灯の切り替えが可能であること、及び点灯状態における輝度が調整可能であることを意味する。例えば、面状光源は、光源毎に出力を制御可能な構造であってもよく、複数の光源群が行列状に配列され、光源群毎に出力を制御可能な構造であってもよい。
本明細書では、上面視において面状光源を、個別に出力が制御される光源又は光源群を含む領域毎に区分けした場合の、各領域を「発光領域」という。換言すれば、発光領域は、バックライトにおいてローカルディミングにより輝度が制御される最小の領域を意味する。したがって、本実施形態では、区画溝113bと同様に、面状光源111を格子状に区画した場合の各領域が、発光領域110sに相当する。
各発光領域110sの形状は、矩形状である。本実施形態では、一つの発光領域110s内には、一つの光源114が設けられている。そして、バックライト用のドライバ120が複数の光源114の出力を個別に制御することで、複数の発光領域110sの輝度が個別に制御される。なお、前述したように、複数の光源群毎に出力が制御される場合は、一つの発光領域内に、一つの光源群、すなわち複数の光源が配置され、複数の光源が同時に点灯又は消灯される。
複数の発光領域110sは、上面視において行列状に配列されている。以下では、複数の発光領域110sのような行列状の構造において、X方向に並んだ発光領域110s等の行列の要素群を「行」といい、Y方向に並んだ発光領域110s等の行列の要素群を「列」という。例えば、図2に示すように、最も+Y方向に位置する行(最も左に位置する行)を「第1行」とし、最も-Y方向に位置する行(最も右に位置する行)を「最終行」とする。同様に、図2に示すように、最も-X方向に位置する列(最も下に位置する列)を「第1列」とし、最も+X方向に位置する列(最も上に位置する列)を「最終列」とする。複数の発光領域110sは、N1個の行を成し、かつ、M1個の列を成すように配列されている。ここで、N1及びM1はそれぞれ任意の整数であり、図2では、N1が8であり、M1が16である例を示している。
バックライト用のドライバ120は、図1に示すように、基板112及びコントローラ150に接続されている。バックライト用のドライバ120は、複数の光源114の駆動回路を含む。バックライト用のドライバ120は、コントローラ150から受信したバックライト制御データSG1に応じて、各発光領域110sの輝度を調整する。
図4は、本実施形態に係る画像表示装置の液晶パネルを示す上面図である。
図5は、図4のV-V線における断面図である。
バックライト110上には、液晶パネル130が配置されている。図4に示すように、上面視における液晶パネル130の形状は、本実施形態では、略矩形である。本実施形態では、液晶パネル130は、図5に示すように、第1偏光板131と、第1ガラス基板132と、複数の個別電極133と、液晶層134と、共通電極135と、カラーフィルタ136と、第2ガラス基板137と、第2偏光板138と、を有する。
図5は、図4のV-V線における断面図である。
バックライト110上には、液晶パネル130が配置されている。図4に示すように、上面視における液晶パネル130の形状は、本実施形態では、略矩形である。本実施形態では、液晶パネル130は、図5に示すように、第1偏光板131と、第1ガラス基板132と、複数の個別電極133と、液晶層134と、共通電極135と、カラーフィルタ136と、第2ガラス基板137と、第2偏光板138と、を有する。
第1偏光板131上に、第1ガラス基板132が配置されている。第1ガラス基板132上に、複数の個別電極133が配置されている。複数の個別電極133は、X方向及びY方向に行列状に配列されている。複数の個別電極133上には、液晶層134が配置されている。液晶層134上には、共通電極135が配置されている。
共通電極135上には、カラーフィルタ136が配置されている。カラーフィルタ136は、本実施形態では、光源114から出射する光Lwのうち、青色光Lbを透過可能な青色フィルタ136bと、光Lwのうち緑色光Lgを透過可能な緑色フィルタ136gと、光Lwのうち、赤色光Lrを透過可能な赤色フィルタ136rと、を含む。本実施形態では、1つの青色フィルタ136b、1つの緑色フィルタ136g、及び1つの赤色フィルタ136rを含むフィルタセット136sが、X方向及びY方向に行列状に配列されている。そして、各フィルタセット136sでは、1つの青色フィルタ136b、1つの緑色フィルタ136g、及び1つの赤色フィルタ136rが、この順で、X方向に配列されている。各フィルタ136b、136g、136rは、上面視において各個別電極133と重なる位置に配置されている。
カラーフィルタ136上には、第2ガラス基板137が配置されている。第2ガラス基板137上には、第2偏光板138が配置されている。
ただし、液晶パネルの具体的な構成は、上記の構成に特に限定されない。
ただし、液晶パネルの具体的な構成は、上記の構成に特に限定されない。
以下では、液晶パネル130において、1つのフィルタセット136sと、その直上に位置する部分と、その直下に位置する部分と、から成る部分を「ピクセル130p」という。したがって、図4に示すように、本実施形態では、液晶パネル130は、X方向及びY方向に行列状に配列された複数のピクセル130pを有する。
また、以下では、1つのピクセル130pにおいて、1つの青色フィルタ136bと、その直上に位置する部分と、その直下に位置する部分と、から成る部分を「青色のサブピクセル130sb」という。青色のサブピクセル130sbは、青色光Lbを透過可能である。同様に、1つのピクセル130pにおいて、1つの緑色フィルタ136gと、その直上に位置する部分と、その直下に位置する部分と、から成る部分を「緑色のサブピクセル130sg」という。緑色のサブピクセル130sgは、緑色光Lgを透過可能である。同様に、1つのピクセル130pにおいて、1つの赤色フィルタ136rと、その直上に位置する部分と、その直下に位置する部分と、から成る部分を「赤色のサブピクセル130sr」という。赤色のサブピクセル130srは、赤色光Lrを透過可能である。
液晶パネル用のドライバ140が、共通電極135と、各個別電極133との間に印加される電圧を調整することで、液晶層134において各個別電極133の直上に位置する各部分の光の透過率を調整できる。これにより、液晶パネル130の各ピクセル130pの階調、より具体的には、各サブピクセル130sb、130sg、130srの階調が調整される。
複数のピクセル130pは、N2個の行を成し、かつ、M2個の列を成すように配列されている。ここで、N2及びM2はそれぞれ任意の整数であり、N2>N1であり、M2>M1である。上面視において、各発光領域110s内には、複数のピクセル130pが配置される。なお、図4では、一つの発光領域110sに、4つのピクセル130pが対応している例を示しているが、一つの発光領域110sに対応するピクセル130pの数は、3個以下であってもよいし、5個以上であってもよい。
液晶パネル用のドライバ140は、図1に示すように、液晶パネル130及びコントローラ150に接続されている。液晶パネル用のドライバ140は、液晶パネル130の駆動回路を含む。液晶パネル用のドライバ140は、コントローラ150から受信した液晶パネル制御データSG2に応じて、各ピクセル130pの階調を調整する。
図6は、本実施形態に係る画像表示装置を示すブロック図である。
コントローラ150は、本実施形態では、入力インターフェース151と、メモリ152と、CPU(central processing unit)等のプロセッサ153と、出力インターフェース154と、を備える。これらは、バスにより相互に接続されている。
コントローラ150は、本実施形態では、入力インターフェース151と、メモリ152と、CPU(central processing unit)等のプロセッサ153と、出力インターフェース154と、を備える。これらは、バスにより相互に接続されている。
入力インターフェース151は、例えば、チューナ、パソコン、又はゲーム機等の外部機器900に接続される。入力インターフェース151は、例えば、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)端子等の外部機器900への接続端子を含む。外部機器900は、入力インターフェース151を介してコントローラ150に入力画像IMを入力する。
メモリ152は、例えば、ROM(Read-Only Memory)及びRAM(Random-Access Memory)等を含む。メモリ152は、液晶パネルに画像を表示するための各種プログラム、各種パラメータ、及び各種データを記憶する。
プロセッサ153は、メモリ152が記憶するプログラムを読み込むことにより、入力画像IMを処理して、バックライト110の各発光領域110sの輝度の設定値及び液晶パネル130の各ピクセル130pの階調の設定値を定め、これらの設定値に基づき、バックライト110及び液晶パネル130を制御する。これにより、液晶パネル130に入力画像IMに対応する画像が表示される。プロセッサ153は、輝度設定データ作成部153a、階調設定データ作成部153b、及び制御部153cを含む。
出力インターフェース154は、バックライト用のドライバ120に接続される。また、出力インターフェースは、HDMI(登録商標)端子等の液晶パネル用のドライバ140の接続端子を含み、液晶パネル用のドライバ140に接続される。バックライト用のドライバ120は、出力インターフェース154を介して、バックライト制御データSG1を取得する。液晶用のドライバ140は、出力インターフェース154を介して、液晶パネル制御データSG2を取得する。
以下、本実施形態に係る画像表示装置100を用いた画像表示方法を説明する。また、プロセッサ153の輝度設定データ作成部153a、階調設定データ作成部153b、及び制御部153cとしての機能についても説明する。
図7は、本実施形態に係る画像表示方法を示すフローチャートである。
本実施形態においては、コントローラ150に連続した複数の入力画像IMが入力される。本実施形態に係る画像表示方法は、複数の入力画像IMのそれぞれについて、入力画像IMの取得工程S1と、輝度設定データD2の作成工程S2と、階調設定データD3の作成工程S3と、画像の表示工程S4と、を備える。
本実施形態においては、コントローラ150に連続した複数の入力画像IMが入力される。本実施形態に係る画像表示方法は、複数の入力画像IMのそれぞれについて、入力画像IMの取得工程S1と、輝度設定データD2の作成工程S2と、階調設定データD3の作成工程S3と、画像の表示工程S4と、を備える。
以下、各工程について詳述する。以下では、複数の入力画像IMのうち、k番目の入力画像IMk(第1入力画像)に対応する画像を液晶パネル130に表示する方法を説明する。ここで、kは任意の自然数である。
先ず、入力画像IMkの取得工程S1について説明する。
先ず、図6に示すように、コントローラ150の入力インターフェース151は、外部機器900から入力画像IMkを取得する。取得された入力画像IMkは、メモリ152に記憶される。
先ず、図6に示すように、コントローラ150の入力インターフェース151は、外部機器900から入力画像IMkを取得する。取得された入力画像IMkは、メモリ152に記憶される。
図8は、本実施形態に係る画像表示装置において、コントローラに入力される入力画像のピクセル、バックライトの発光領域、及び液晶パネルのピクセルの関係を示す模式図である。
各入力画像IMは、行列状に配列された複数のピクセルIMpを有する。以下では、説明をわかりやすくするために、入力画像IMのように、ピクセルIMp等の要素が行列状に配列されるデータにおいて、要素の配列方向を、xy直交座標系を用いて表す。また、x軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「+x方向」とし、その逆方向を「-x方向」とする。同様に、y軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「+y方向」とし、その逆方向を「-y方向」とする。また、以下では、x方向に並んだ行列の要素群を「行」といい、y方向に並んだ行列の要素群を「列」という。例えば、図8に示すように、最も+y方向に位置する行(最も左に位置する行)を「第1行」とし、最も-y方向に位置する行(最も右に位置する行)を「最終行」とする。同様に、図8に示すように、最も-x方向に位置する列(最も下に位置する列)を「第1列」とし、最も+x方向に位置する列(最も上に位置する列)を「最終列」とする。
各入力画像IMは、行列状に配列された複数のピクセルIMpを有する。以下では、説明をわかりやすくするために、入力画像IMのように、ピクセルIMp等の要素が行列状に配列されるデータにおいて、要素の配列方向を、xy直交座標系を用いて表す。また、x軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「+x方向」とし、その逆方向を「-x方向」とする。同様に、y軸が延びる方向のうち、矢印の方向を「+y方向」とし、その逆方向を「-y方向」とする。また、以下では、x方向に並んだ行列の要素群を「行」といい、y方向に並んだ行列の要素群を「列」という。例えば、図8に示すように、最も+y方向に位置する行(最も左に位置する行)を「第1行」とし、最も-y方向に位置する行(最も右に位置する行)を「最終行」とする。同様に、図8に示すように、最も-x方向に位置する列(最も下に位置する列)を「第1列」とし、最も+x方向に位置する列(最も上に位置する列)を「最終列」とする。
また、以下では説明をわかりやすくするために、例えば入力画像IMの一つのピクセルIMpが、液晶パネル130の一つのピクセル130pに対応している例を説明する。すなわち、複数のピクセルIMpは、本実施形態では、N2個の行を成し、かつ、M2個の列を成すように配列される。そして、入力画像IMにおいて、バックライト110の一つの発光領域110sに対応するエリアIMsには、複数のピクセルIMpが含まれる。ただし、入力画像のピクセルと、液晶パネルのピクセルとの対応関係は、一対一でなくてもよい。この場合、コントローラ150のプロセッサ153は、入力画像のピクセルと液晶パネルのピクセルとが一対一で対応するような前処理を入力画像に施してから、以下の処理を行う。
各ピクセルIMpには、階調が設定されている。入力画像IMは、本実施形態では、カラー画像である。そのため、第i行及び第j列に位置するピクセルIMpには、青色の階調Gb(i,j)、緑色の階調Gg(i,j)、及び赤色の階調Gr(i,j)が設定されている。ここで、iは、1からN2までの任意の整数であり、jは1からM2までの任意の整数である。各階調Gb(i,j)、Gg(i,j)、Gr(i,j)は、例えば8bitで表現される場合、0から255までの数字である。
次に、輝度設定データD2の作成工程S2について説明する。
図9は、本実施形態に係る画像表示方法のうち輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
以下、k番目の入力画像IMkについて作成された輝度設定データD2を、輝度設定データD2kともいう。輝度設定データ作成部153aは、バックライト110の各発光領域110sの輝度の設定値を定めた輝度設定データD2kを作成する。
図9は、本実施形態に係る画像表示方法のうち輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
以下、k番目の入力画像IMkについて作成された輝度設定データD2を、輝度設定データD2kともいう。輝度設定データ作成部153aは、バックライト110の各発光領域110sの輝度の設定値を定めた輝度設定データD2kを作成する。
以下、輝度設定データD2kの作成方法の具体的な方法を説明する。
先ず、輝度設定データ作成部153aは、入力画像IMkの各発光領域110sに対応する各エリアIMsの最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換した輝度データD1kを作成する。
先ず、輝度設定データ作成部153aは、入力画像IMkの各発光領域110sに対応する各エリアIMsの最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換した輝度データD1kを作成する。
具体的には、輝度設定データ作成部153aは、先ず、第n行及び第m列に位置する発光領域110sに対応するエリアIMsを抽出する。次に、輝度設定データ作成部153aは、このエリアIMsに含まれる全てのピクセルIMpの青色の階調Gb(i,j)、緑色の階調Gg(i,j)、及び赤色の階調Gr(i,j)のうちの最大値を、このエリアIMsの最大階調Gmaxとする。次に、輝度設定データ作成部153aは、この最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換する。次に、輝度設定データ作成部153aは、この輝度Lk(n,m)を、輝度データD1kの第n行及び第m列に位置する要素e1k(n,m)の値とする。ここで、nは、1からN1の間の任意の整数であり、mは1からM1の間の任意の整数である。
輝度設定データ作成部153aは、この処理を、全てのエリアIMsについて行う。
輝度設定データ作成部153aは、この処理を、全てのエリアIMsについて行う。
このようにして得られた輝度データD1kは、N1個の行及びM1個の列を有する行列状のデータである。そして、第n行かつ第m列に位置する輝度データD1kの要素e1k(n,m)の値は、第n行かつ第m列に位置するエリアIMsの最大階調Gmaxを輝度Lに変換した値である。
輝度設定データ作成部153aは、輝度データD1kをメモリ152に記憶させる。
輝度設定データ作成部153aは、輝度データD1kをメモリ152に記憶させる。
液晶パネル130に表示する画像を変更するためにコントローラ150がある発光領域110sの輝度の設定値を変化させた場合、発光素子114aからの光の光量は、緑色蛍光体114g、赤色蛍光体114rからの光の光量よりも先に変化する。また、緑色蛍光体114gと赤色蛍光体114rの応答速度も、相互に異なる場合がある。例えば、赤色蛍光体114rの応答速度が、緑色蛍光体114gの応答速度よりも遅い場合に、コントローラ150が発光領域110sの輝度の設定値を上昇させたとき、発光素子114a及び緑色蛍光体114gから光の光量が赤色蛍光体114rからの光の光量よりも先に増加するため、輝度の上昇中に光源114からは緑みの青(シアン)がかった色の光Lwが出射される。また、コントローラ150が発光領域110sの輝度の設定値を下降させたとき、赤色蛍光体114rからの光の光量が発光素子114a及び緑色蛍光体114gからの光の光量よりも後に減少するため、輝度の下降中に光源114からは赤みがかった色の光Lwが出射される。
このように、発光領域110sの輝度の設定値を変化させた場合、光Lwに含まれる青色光Lbの光量、緑色光Lgの光量、及び赤色光Lrの光量の割合が変化する。これにより、光Lwの混色のバランスが崩れる。このような光Lwの混色のバランスの崩れは、発光領域110sの輝度の設定値の変化量が大きいほど、目立ちやすい。従来は、コントローラは、入力画像IMkに基づいて作成した輝度データD1kに基づいて、バックライト110を制御していた。そのため、発光領域110sの輝度の変化量が、光Lwの混色のバランスの崩れが目立つ程度に大きくなることがあった。
これに対して、本実施形態に係る画像表示方法では、輝度データD1kの輝度Lk(n,m)と、k-1番目の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD2k-1(第2入力画像)の輝度の設定値L2k-1(n,n)と、の平均値に基づいて、入力画像IMkについての輝度設定データD2kの輝度の設定値L2k(n,m)を定める。
具体的には、先ず、輝度設定データ作成部153aは、輝度データD1kにおいて第n行及び第m列に位置する要素e1k(n,m)の輝度Lk(n,m)と、輝度設定データD2k-1の第n行及び第m列に位置する要素e2k-1(n,m)の輝度の設定値L2k-1(n,m)と、の平均値を、算出する。次に、輝度設定データ作成部153aは、平均値を、輝度設定データD2kの第n行及び第m列に位置する要素e2k(n,m)の値、すなわち、第n行及び第m列に位置する発光領域110sの輝度の設定値L2k(n,m)とする。
輝度設定データ作成部153aは、この処理を、バックライト110の全ての発光領域110sについて行う。
輝度設定データ作成部153aは、この処理を、バックライト110の全ての発光領域110sについて行う。
このようにして得られた輝度設定データD2kは、N1個の行及びM1個の列を有する行列状のデータである。そして、第n行及び第m列に位置する輝度設定データD2kの要素e2k(n,m)の値は、バックライト110において第n行及び第m列に位置する発光領域110sの輝度の設定値L2k(n,m)である。
輝度設定データ作成部153aは、輝度設定データD2kをメモリ152に記憶させる。
輝度設定データ作成部153aは、輝度設定データD2kをメモリ152に記憶させる。
なお、k-1番目の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD2k-1は、あらかじめ輝度設定データ作成部153aが作成し、メモリ152に記憶させたものである。k-1番目の直前の入力画像IMk-2が存在する場合、輝度設定データ作成部153aは、輝度設定データD2kの作成方法と同様の方法により、輝度設定データD2k-1を作成する。また、k-1番目の直前の入力画像IMk-2が存在しない場合、すなわち、入力画像IMk-1が一番初めの入力画像である場合、輝度設定データ作成部153aは、入力画像IMk-1に基づいて作成した輝度データを、輝度設定データD2k-1としてもよい。
次に、階調設定データD3の作成工程S3について説明する。
図10は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、階調設定データの作成方法を示す模式図である。
以下では、k番目の入力画像IMkについて作成された階調設定データD3を、「階調設定データD3k」という。階調設定データ作成部153bは、入力画像IMk及び輝度設定データD2kに基づき、液晶パネル130の各ピクセル130pの階調の設定値を定めた階調設定データD3kを作成する。
図10は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、階調設定データの作成方法を示す模式図である。
以下では、k番目の入力画像IMkについて作成された階調設定データD3を、「階調設定データD3k」という。階調設定データ作成部153bは、入力画像IMk及び輝度設定データD2kに基づき、液晶パネル130の各ピクセル130pの階調の設定値を定めた階調設定データD3kを作成する。
以下、階調設定データD3kの作成方法の具体例を説明する。
メモリ152は、本実施形態では予め、一つの発光領域110s内の光源114を点灯させた場合のXY平面上の各位置における輝度分布を示すデータD4を記憶している。なお、図10では、光源114が点灯している発光領域110sをONで示し、光源114が消灯している発光領域110sをOFFで示している。
メモリ152は、本実施形態では予め、一つの発光領域110s内の光源114を点灯させた場合のXY平面上の各位置における輝度分布を示すデータD4を記憶している。なお、図10では、光源114が点灯している発光領域110sをONで示し、光源114が消灯している発光領域110sをOFFで示している。
工程S2において、バックライト110の各発光領域110sの輝度の設定値を定めたが、実際には、図10の輝度分布を示すデータD4に示すように、一つの発光領域110s内であっても、XY平面上の各位置によって輝度が異なる場合がある。また、一つの発光領域110s内の光源114を点灯させた場合、その周囲の発光領域110sに光が伝搬する場合がある。
そこで、先ず、階調設定データ作成部153bは、輝度設定データD2k及び輝度分布を示すデータD4から、液晶パネル130の第i行及び第j列に位置するピクセル130pの直下の輝度値V(i,j)を推定する。
具体的には、階調設定データ作成部153bは、輝度設定データD2kにおいて、このピクセル130pの直下に位置する発光領域110sに対応する要素e2k(n,m)の値(輝度の設定値)と、輝度分布を示すデータD4と、から、この発光領域110s内の光源114のみを点灯させた場合の、このピクセル130pの直下の輝度値V1(i,j)を推定する。更に、階調設定データ作成部153bは、輝度設定データD2kにおいて、この発光領域110sの周囲の発光領域110sに対応する要素e2k(s,t)の値と、輝度分布を示すデータD4から、周囲の発光領域110s内の光源114のみを点灯させた場合の、このピクセル130pの直下の輝度値V2(i,j)を推定する。そして、これらの輝度値V1(i,j)、V2(i,j)を足し合わせた値を、このピクセル130pの直下の輝度値V(i,j)として推定する。これにより、階調設定データ作成部153bは、一つの発光領域110s内の輝度分布及び周囲の発光領域110sからの光漏れの両方を盛り込んで、このピクセル130pの直下の輝度値V(i,j)を推定できる。
次に、階調設定データ作成部153bは、推定した輝度値V(i,j)と、入力画像IMkにおいてこのピクセル130pに対応するピクセルIMpの青色の階調Gb(i,j)を補正式Efに代入する。補正式Efは、例えばガンマ補正に基づいて輝度を階調に変換し、変換した階調により入力画像IMkを補正する補正式である。階調設定データ作成部153bは、青色の階調Gb(i,j)を補正式Efに代入したことによる補正式Efの出力値Efb(i,j)を、このピクセル130pの青色の階調の設定値とする。同様の処理を緑色の階調Gg(i,j)についても行い、これにより得られた補正式Efの出力値Efg(i,j)を、このピクセル130pの緑色の階調の設定値とする。階調設定データ作成部153bは、同様の処理を赤色の階調Gr(i,j)についても行い、これにより得られた補正式Efの出力値Efr(i,j)を、このピクセル130pの赤色の階調の設定値とする。すなわち、階調設定データ作成部153bは、出力値Efb(i,j)、Efg(i,j)、Efr(i,j)を、階調設定データD3kの第i行かつ第j列に位置する要素e3k(i,j)の値にする。
階調設定データ作成部153bは、この処理を、液晶パネル130の各ピクセル130p(i,j)について行う。これにより、階調設定データD3kが作成される。このように、本実施形態では、輝度設定データD2kにより入力画像IMkを補正する。これにより、階調設定データD3を作成する。
このようにして得られた階調設定データD3kは、N2行かつM2列の行列状のデータである。階調設定データD3において第i行かつ第j列に位置する要素e3k(i,j)の3つの値Efb(i,j)、Efg(i,j)、Efr(i,j)は、それぞれ、液晶パネル130において第i行かつ第j列に位置するピクセル130pの青色の階調の設定値、緑色の階調の設定値、及び赤色の階調の設定値に相当する。
階調設定データ作成部153bは、階調設定データD3kをメモリ152に記憶させる。
階調設定データ作成部153bは、階調設定データD3kをメモリ152に記憶させる。
以上、階調設定データD3の作成方法の一例を説明したが、階調設定データの作成方法は、上記の方法に限定されない。例えば、液晶パネルの全てのピクセルの直下の輝度値を推定してから、各輝度値を変換式に代入してもよい。
次に、画像の表示工程S4について説明する。
制御部153cは、輝度設定データD2kに基づいてバックライト110を制御し、階調設定データD3kに基づいて液晶パネル130を制御し、液晶パネル130に画像を表示させる。
制御部153cは、輝度設定データD2kに基づいてバックライト110を制御し、階調設定データD3kに基づいて液晶パネル130を制御し、液晶パネル130に画像を表示させる。
具体的には、制御部153cは、図6に示すように、出力インターフェース154を介して、輝度設定データD2に基づいて作成されたバックライト制御データSG1をバックライト用のドライバ120に送信する。バックライト制御データSG1は、バックライト用のドライバ120の駆動を制御できるデータである限り特に限定されないが、例えばPWM(Pulse Width Modulation)形式のデータである。バックライト用のドライバ120は、バックライト制御データSG1に基づいて、各光源114の出力を制御する。
また、制御部153cは、出力インターフェース154を介して、階調設定データD3kを液晶パネル制御データSG2として液晶パネル用のドライバ140に送信する。ただし、液晶パネル制御データSG2は、階調設定データD3kを、液晶パネル用のドライバ140の駆動を制御可能な形式に変換したデータであってもよい。液晶パネル用のドライバ140は、液晶パネル制御データSG2に基づいて、各ピクセル130p、より詳細には各サブピクセル130sb、130sg、130srの光の透過率を制御する。
輝度設定データD2kをバックライト制御データSG1への変換を行うタイミングは、工程S2以降であれば特に限定されない。また、階調設定データD3kを液晶パネル制御データSG2への変換を行う場合、変換を行うタイミングは、工程S3以降であれば特に限定されない。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る画像表示方法においては、複数の入力画像IMのうちの入力画像IMkについて輝度設定データD2kを作成する工程S2は、入力画像IMkにおいて、バックライト110の各発光領域110sに対応する各エリアIMsの最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換した輝度データD1kを作成する工程と、輝度データD1kの各エリアIMsの輝度Lk(n,m)と、複数の入力画像IMのうち、入力画像IMkの直前の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD2k-1の各発光領域110sの輝度の設定値L2k-1(n,m)と、の平均値に基づいて、各発光領域110sの輝度設定データD2kの輝度の設定値L2k(n,m)を定める工程と、を有する。
本実施形態に係る画像表示方法においては、複数の入力画像IMのうちの入力画像IMkについて輝度設定データD2kを作成する工程S2は、入力画像IMkにおいて、バックライト110の各発光領域110sに対応する各エリアIMsの最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換した輝度データD1kを作成する工程と、輝度データD1kの各エリアIMsの輝度Lk(n,m)と、複数の入力画像IMのうち、入力画像IMkの直前の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD2k-1の各発光領域110sの輝度の設定値L2k-1(n,m)と、の平均値に基づいて、各発光領域110sの輝度設定データD2kの輝度の設定値L2k(n,m)を定める工程と、を有する。
そのため、入力画像IMkについての各発光領域110sの輝度の設定値L2kと、その直前の入力画像IMk-1における各発光領域110sの輝度の設定値L2k-1と、の輝度差が大きくなることを抑制できる。これにより、液晶パネル130に表示する画像を切り替える際の各発光領域110sの輝度の変化量が大きくなることを抑制できる。以上より、バックライト110から出射する光Lwの混色のバランスの崩れの影響を低減できる画像表示方法を提供できる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。
図11、図12A及び図12Bは、本実施形態に係る画像表示方法のうち、輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
本実施形態に係る画像表示方法は、輝度設定データD22kの作成工程S2が、第1の実施形態に係る画像表示方法と相違する。
なお、以下の説明においては、原則として、第1の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第1の実施形態と同様である。以下に説明する他の実施形態についても同様である。
次に、第2の実施形態について説明する。
図11、図12A及び図12Bは、本実施形態に係る画像表示方法のうち、輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
本実施形態に係る画像表示方法は、輝度設定データD22kの作成工程S2が、第1の実施形態に係る画像表示方法と相違する。
なお、以下の説明においては、原則として、第1の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第1の実施形態と同様である。以下に説明する他の実施形態についても同様である。
以下、k番目の入力画像IMkについての輝度設定データD22kの作成工程S2について説明する。
輝度設定データ作成部153aは、図12A及び図12Bに示すように、バックライト110の各発光領域110sについて、k番目の入力画像IMkの直前のk-1番目の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1(n,m)との輝度差ΔLが閾値ΔLdet以内となるように、入力画像IMkについて、各発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)を定める。
輝度設定データ作成部153aは、図12A及び図12Bに示すように、バックライト110の各発光領域110sについて、k番目の入力画像IMkの直前のk-1番目の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1(n,m)との輝度差ΔLが閾値ΔLdet以内となるように、入力画像IMkについて、各発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)を定める。
具体的には、先ず、輝度設定データ作成部153aは、図11に示すように、入力画像IMkに基づき、第1の実施形態と同様の方法により、輝度データD1kを作成する。
次に、輝度設定データ作成部153aは、輝度データD1kの第n行及び第m列に位置する要素e1k(n,m)の輝度Lk(n,m)と、k-1番目の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の第n行及び第m列に位置する要素e22k-1(n,m)の輝度の設定値L22k-1(n,m)と、の差ΔLaを算出する。
次に、輝度設定データ作成部153aは、差ΔLaが、閾値ΔLdet以下であるか否かを判断する。
差ΔLaが、閾値ΔLdet以下であると判断した場合、輝度設定データ作成部153aは、輝度データD1kの第n行及び第m列に位置する要素e1k(n,m)の輝度Lk(n,m)を、輝度設定データD22kの第n行及び第m列に位置する要素e22k(n,m)の値、すなわち、第n行及び第m列に位置する発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)とする。
差ΔLaが、閾値ΔLdet以下ではないと判断した場合、輝度設定データ作成部153aは、輝度Lk(n,m)が、輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも大きいか否かを判断する。
輝度Lk(n,m)が、輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも大きいと判断した場合、図11及び図12Aに示すように、輝度設定データ作成部153aは、輝度の設定値L22k-1(n,m)に閾値ΔLdetを加算した値を、輝度設定データD22kの第n行及び第m列に位置する要素e22k(n,m)の値、すなわち、第n行及び第m列に位置する発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)とする。
輝度Lk(n,m)が、輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも大きくないと判断した場合、図11及び図12Bに示すように、輝度設定データ作成部153aは、輝度の設定値L22k-1(n,m)から閾値ΔLdetを減算した値を、輝度設定データD22kの第n行及び第m列に位置する要素e22k(n,m)の値、すなわち、第n行及び第m列に位置する発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)とする。
輝度設定データ作成部153aは、この処理をバックライト110の全ての発光領域110sについて行う。これにより、輝度設定データD22kが作成される。
なお、輝度設定データの作成方法は、上記の方法に限定されない。例えば、輝度設定データ作成部153aは、輝度Lk(n,m)が、輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも大きいか否かを判断することで、輝度Lk(n,m)と輝度の設定値L22k-1(n,m)との大小関係を判断した。しかし、輝度Lk(n,m)と輝度の設定値L22k-1(n,m)との大小関係の判断方法は、上記の方法に限定されない。例えば、輝度設定データ作成部153aは、輝度Lk(n,m)が、輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも小さいか否かを判断してもよい。
なお、輝度設定データの作成方法は、上記の方法に限定されない。例えば、輝度設定データ作成部153aは、輝度Lk(n,m)が、輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも大きいか否かを判断することで、輝度Lk(n,m)と輝度の設定値L22k-1(n,m)との大小関係を判断した。しかし、輝度Lk(n,m)と輝度の設定値L22k-1(n,m)との大小関係の判断方法は、上記の方法に限定されない。例えば、輝度設定データ作成部153aは、輝度Lk(n,m)が、輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも小さいか否かを判断してもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る画像表示方法では、複数の入力画像IMのうちの入力画像IMkについて輝度設定データD22kを作成する工程S2において、バックライト110の各発光領域110sについて、複数の入力画像IMのうち、入力画像IMkの直前の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1(n,m)との輝度差ΔLが閾値ΔLdet以内となるように、各発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)を定める。そのため、液晶パネル130に表示する画像を変更する際の各発光領域110sの輝度の変化量が閾値ΔLdetを超えることを抑制できる。以上により、光Lwにおける混色のバランスの崩れの影響を低減できる画像表示方法を提供できる。
また、入力画像IMkについて輝度設定データD22kを作成する工程S2においては、入力画像IMkにおいてバックライト110の各発光領域110sに対応する各エリアIMsの最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換した輝度データD1kを作成する。そして、輝度データD1kの輝度Lk(n,m)と入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1(n,m)との差ΔLaが、閾値ΔLdet以内の発光領域110sについては、輝度データD1kの輝度Lk(n,m)を、この発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)とする。
また、バックライト110において差ΔLaが閾値ΔLdetを超え、かつ、輝度データD1kの輝度L(n,m)が入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1よりも小さい発光領域110sについては、入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1(n,m)から閾値ΔLdetを減算した値を、この発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)とする。
また、バックライト110において差ΔLaが閾値ΔLdetを超え、かつ、輝度データD1kの輝度Lk(n,m)が入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1(n,m)よりも大きい発光領域110sについては、入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22k-1の輝度の設定値L22k-1(n,m)に閾値ΔLdetを加算した値を、この発光領域110sの輝度の設定値L22k(n,m)とする。
そのため、簡便な方法で、入力画像IMkについて作成された輝度設定データD22kの輝度の設定値L22k(n,m)と、その直前の入力画像IMk-1について作成された輝度設定データD22kの輝度の設定値L22k-1(n,m)との輝度差ΔLを閾値ΔLdet以内に収めることができる。
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。
図13は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
図14及び図15は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、階調設定データの作成方法を示す模式図である。
本実施形態に係る画像表示法は、輝度設定データD32kの作成工程S2及び階調設定データD33kの作成工程S3が、第1の実施形態に係る画像表示方法と相違する。
次に、第3の実施形態について説明する。
図13は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、輝度設定データの作成方法を示す模式図である。
図14及び図15は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、階調設定データの作成方法を示す模式図である。
本実施形態に係る画像表示法は、輝度設定データD32kの作成工程S2及び階調設定データD33kの作成工程S3が、第1の実施形態に係る画像表示方法と相違する。
なお、以下では、発光素子114aと緑色蛍光体114gとの応答速度の差が十分に小さく、発光素子114aと赤色蛍光体114rとの応答速度の差が大きい例を説明する。なお、以下の例では、青色光Lbが第1光に相当し、赤色光Lrが第2光に相当する。また、赤色蛍光体114rが、第1蛍光体に相当する。また、青色のサブピクセル130sbが第1サブピクセルに相当し、赤色のサブピクセル130srが第2サブピクセルに相当する。
先ず、k番目の入力画像IMkについての輝度設定データD32kの作成工程S2について説明する。
輝度設定データ作成部153aは、図13に示すように第1の実施形態と同様の方法で輝度データD1kを作成し、輝度データD1kを輝度設定データD32kとする。したがって、本実施形態では、輝度設定データD32kの第n行及び第m列に位置する要素e32k(n,m)の値は、最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換した値である。以下輝度Lk(n,m)を「輝度の設定値Lk(n,m)」という。
輝度設定データ作成部153aは、図13に示すように第1の実施形態と同様の方法で輝度データD1kを作成し、輝度データD1kを輝度設定データD32kとする。したがって、本実施形態では、輝度設定データD32kの第n行及び第m列に位置する要素e32k(n,m)の値は、最大階調Gmaxを輝度Lk(n,m)に変換した値である。以下輝度Lk(n,m)を「輝度の設定値Lk(n,m)」という。
次に、k番目の入力画像IMkについての階調設定データD33kの作成工程S3について説明する。
階調設定データ作成部153bは、輝度設定データD32kにより入力画像IMkを補正した各補正画像IMakに基づき、液晶パネル130の各ピクセル130pに含まれる青色のサブピクセル130sbの階調の設定値Exb(i,j)、緑色のサブピクセル130sgの階調の設定値Exg(i,j)、及び赤色のサブピクセル130srの階調の設定値Exr(i,j)を定めた階調設定データD33kを作成する。
階調設定データ作成部153bは、輝度設定データD32kにより入力画像IMkを補正した各補正画像IMakに基づき、液晶パネル130の各ピクセル130pに含まれる青色のサブピクセル130sbの階調の設定値Exb(i,j)、緑色のサブピクセル130sgの階調の設定値Exg(i,j)、及び赤色のサブピクセル130srの階調の設定値Exr(i,j)を定めた階調設定データD33kを作成する。
先ず、階調設定データ作成部153bは、図14に示すように、補正画像IMakを作成する。具体的には、輝度設定データD32k及び輝度分布を示すデータD4を用いて、第i行及び第j列に位置するピクセルの直下の輝度値V(i,j)を推定する。そして、階調設定データ作成部153bは、推定した輝度値V(i,j)及び補正式Efを用いて、入力画像IMkの第i行及び第j列に位置するピクセルIMpの階調Gfb(i,j)、Gfg(i,j)、Gfr(i,j)を補正する。階調設定データ作成部153bは、補正式Efの出力値Efb(i,j)を、補正画像IMakの第i行及び第j列に位置するピクセルIMpの青色の階調値とし、出力値Efg(i,j)を、補正画像IMakの第i行及び第j列に位置するピクセルIMpの緑色の階調値とし、出力値Efr(i,j)を、補正画像IMakの第i行及び第j列に位置するピクセルIMpの赤色の階調値とする。このように、補正画像IMakにおいて、第i行及び第j列に位置するピクセルIMpには、青色の階調値Efb(i,j)、緑色の階調値Efg(i,j)、及び赤色の階調値Efr(i,j)が紐づけられている。
次に、階調設定データ作成部153bは、図15に示すように、入力画像IMkの輝度設定データD32kの第n行及び第m列に位置する要素e32k(n,m)の輝度の設定値Lk(n,m)と、入力画像IMk-1の輝度設定データD32k-1の第n行及び第m列に位置する要素e32k-1(n,m)の輝度の設定値Lk-1(n,m)と、の輝度差ΔLを算出する。
次に、階調設定データ作成部153bは、輝度差ΔLが閾値ΔLdet以下であるか否かを判断する。また、階調設定データ作成部153bは、補正画像IMakにおいて、第n行及び第m列に位置する発光領域110sに対応するエリアIMsを抽出する。
輝度差ΔLが閾値ΔLdet以下であると判断した場合、階調設定データ作成部153bは、補正画像IMakにおいて、抽出したエリアIMsに含まれる各ピクセルIMpの青色の階調値Efb(i,j)を、補正せずに、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の青色の階調の設定値Exb(i,j)とする。同様に、階調設定データ作成部153bは、抽出したエリアIMsに含まれる各ピクセルIMpの緑色の階調値Efg(i,j)を、補正せずに、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の緑色の階調の設定値Exg(i,j)とする。同様に、階調設定データ作成部153bは、抽出したエリアIMsに含まれる各ピクセルIMpの赤色の階調値Efr(i,j)を、補正せずに、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の赤色の階調の設定値Exr(i,j)とする。
差ΔLaが、閾値ΔLdet以下ではないと判断した場合、輝度設定データ作成部153aは、輝度の設定値Lk(n,m)が、輝度の設定値Lk-1(n,m)よりも大きいか否かを判断する。
輝度の設定値Lk(n,m)が、輝度の設定値Lk-1(n,m)よりも大きいと判断した場合、階調設定データ作成部153bは、抽出したエリアIMsに含まれる各ピクセルIMpの青色の階調値Efb(i,j)に補正係数K1を掛け合わせる。そして、掛け合わせた値を、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の青色の階調の設定値Exb(i,j)とする。同様に、階調設定データ作成部153bは、抽出したエリアIMsに含まれる各ピクセルIMpの緑色の階調値Efg(i,j)に補正係数K1を掛け合わせる。そして、掛け合わせた値を、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の緑色の階調の設定値Exg(i,j)とする。階調設定データ作成部153bは、抽出したエリアIMsに含まれる各IMpの赤色の階調値Efr(i,j)については、補正せずに、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の赤色の階調の設定値Exr(i,j)とする。
輝度の設定値Lk(n,m)が、輝度の設定値Lk-1(n,m)よりも大きくないと判断した場合、階調設定データ作成部153bは、抽出したエリアIMsに含まれる各ピクセルIMpの青色の階調値Efb(i,j)に補正係数K2を掛け合わせる。そして、掛け合わせた値を、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の青色の階調の設定値Exb(i,j)とする。同様に、階調設定データ作成部153bは、エリアIMsに含まれる各ピクセルIMpの緑色の階調値Efg(i,j)に補正係数K2を掛け合わせる。そして、掛け合わせた値を、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の緑色の階調の設定値Exg(i,j)とする。階調設定データ作成部153bは、抽出したエリアIMsに含まれる各ピクセルIMp(i,j)の赤色の階調値Efr(i,j)については、補正せずに、階調設定データD33kの対応する要素e33k(i,j)の青色の階調の設定値Exr(i,j)とする。
階調設定データ作成部153bは、以上の処理を、補正画像IMakの全てのピクセルIMpについて行う。これにより、各サブピクセル130sb、130sg、130srの階調の設定値Exb(i,j)、Exg(i,j)、Exr(i,j)を定めた階調設定データD33kが作成される。
本実施形態では、輝度が閾値ΔLdetを超えて上昇するような発光領域110sでは、発光素子114a及び緑色蛍光体114gからの光の光量が、赤色蛍光体114rからの光の光量よりも速く増加するため、光Lwの色が緑みの青(シアン)がかった色となる。そこで、本実施形態では、補正係数K1を1より小さい値に設定し、青色の階調値Efb(i,j)と緑色の階調値Efg(i,j)に掛け合わせている。これにより、輝度が閾値ΔLdetを超えて上昇するような発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、青色光Lb及び緑色光Lgの透過量が低減するように、各サブピクセル130sb、130sgの階調の設定値Exb(i,j)、Exg(i,j)を定める。
また、本実施形態では、輝度が閾値ΔLdetを超えて下降するような発光領域110sでは、下降時に赤色蛍光体114rからの光の光量が発光素子114a及び緑色蛍光体114gからの光の光量よりも遅く低減するため、光Lwの色が赤みがかった色となる。そこで、本実施形態では、補正係数K2を1より大きい値に設定し、青色の階調値Efb(i,j)と緑色の階調値Efg(i,j)に掛け合わせている。これにより、輝度が閾値ΔLdetを超えて下降するような発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、青色光Lb及び緑色光Lgの透過量が増大するように、各サブピクセル130sb、130sgの階調の設定値Exb(i,j)、Exg(i,j)を定める。
このように、液晶パネル130の各サブピクセル130sb、130sgの光Lb、Lgの透過量を調整することで、各発光領域110sから出射する光Lwの混色のバランスの崩れの影響を低減できる。
次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態に係る画像表示方法では、複数の入力画像IMのうちの入力画像IMkについて、階調設定データD33kを作成する工程S3においては、各発光領域110sについて、入力画像IMkの輝度設定データD32kの輝度の設定値Lk(n,m)と、複数の入力画像IMのうち、入力画像IMkの直前の入力画像IMk-1の輝度設定データD32k-1(n,m)の輝度の設定値Lk-1(n,m)と、の輝度差ΔLを算出する。そして、液晶パネル130において、輝度差ΔLが閾値ΔLdetを超える発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、輝度の設定値が変化した際の発光領域110sから出射する光Lwに含まれる青色光Lbの光量、緑色光Lgの光量、及び赤色光Lrの光量の割合の変化に応じて、補正画像IMakを補正して、青色の階調の設定値Exb(i,j)、緑色の階調の設定値Exg(i,j)、及び赤色の階調の設定値Exr(i,j)を定める。
本実施形態に係る画像表示方法では、複数の入力画像IMのうちの入力画像IMkについて、階調設定データD33kを作成する工程S3においては、各発光領域110sについて、入力画像IMkの輝度設定データD32kの輝度の設定値Lk(n,m)と、複数の入力画像IMのうち、入力画像IMkの直前の入力画像IMk-1の輝度設定データD32k-1(n,m)の輝度の設定値Lk-1(n,m)と、の輝度差ΔLを算出する。そして、液晶パネル130において、輝度差ΔLが閾値ΔLdetを超える発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、輝度の設定値が変化した際の発光領域110sから出射する光Lwに含まれる青色光Lbの光量、緑色光Lgの光量、及び赤色光Lrの光量の割合の変化に応じて、補正画像IMakを補正して、青色の階調の設定値Exb(i,j)、緑色の階調の設定値Exg(i,j)、及び赤色の階調の設定値Exr(i,j)を定める。
このように、各発光領域110sから出射する光Lwの混色のバランスの崩れの影響を、液晶パネル130の各サブピクセル130sb、130srの光Lb、Lg、Lrの透過量のバランスを調整することで、低減できる。
また、本実施形態では、補正画像IMakの各ピクセルIMpには、青色光Lbに対応する青色の階調値Efb(i,j)と、緑色光Lgに対応する緑色の階調値Efg(i,j)と、赤色光Lrに対応する赤色の階調値Efr(i,j)と、が紐づけられている。そして、入力画像IMkについて、階調設定データD33kを作成する工程においては、輝度差ΔLが閾値ΔLdetを超える発光領域110sについては、輝度の設定値が変化した際の発光領域110sから出射する光Lwに含まれる青色光Lbの光量と緑色光Lgの光量と赤色光Lrの光量の割合の変化に応じて補正係数K1、K2を定める。そして、輝度差ΔLが閾値ΔLdetを超える発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、補正係数K1、K2を補正画像IMakの青色の階調値Efb(i,j)及び緑色の階調値Efg(i,j)にかけ合わせ、青色の階調の設定値Exb(i,j)の設定値Exr(i,j)及び緑色の階調の設定値Exg(i,j)を定める。そのため、補正係数K1、K2を掛け合わせるという簡便な方法により、液晶パネル130の各サブピクセル130sb、130srの光Lb、Lg、Lrの透過量のバランスを調整できる。
また、入力画像IMkの輝度設定データD32kの輝度の設定値Lk(n,m)が入力画像IMk-1の輝度設定データD32k-1の輝度の設定値Lk-1(n,m)より大きい発光領域110sについては、補正係数K1を1より小さい値に設定する。また、入力画像IMkの輝度設定データD32kの輝度の設定値Lk(n,m)が入力画像IMk-1の輝度設定データD32k-1の輝度の設定値Lk-1(n,m)より小さい発光領域110sについては、補正係数K2を1より大きい値に設定する。そして、輝度差ΔLが閾値ΔLdetを超える発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、補正係数K1、K2を、補正画像IMakの青色の階調値Efb(i,j)及び緑色の階調値Efg(i,j)にかけ合わせる。そのため、補正係数K1、K2を掛け合わせるという簡便な方法により、液晶パネル130の各サブピクセル130sb、130srの光Lb、Lg、Lrの透過量のバランスを調整できる。
図16~図18は、本実施形態に係る画像表示方法のうち、階調設定データの作成方法の変形例を示す模式図である。
図16に示すように、補正係数K1を1より小さい値に設定し、青色の階調値Efb(i,j)及び緑色の階調値Efg(i,j)に掛け合わせ、補正係数K2を1より小さい値に設定し、補正係数K2を赤色の階調値Efr(i,j)に掛け合わせてもよい。液晶パネル130において、輝度が閾値ΔLdetを超えて下降するような発光領域110sでは、光Lwの色が赤みがかった色となる。そのため、輝度が閾値ΔLdetを超えて下降するような発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、図16のように、赤色光Lrの透過量が低減するように、赤色のサブピクセル130srの階調の設定値Exr(i,j)を定めてもよい。
図16に示すように、補正係数K1を1より小さい値に設定し、青色の階調値Efb(i,j)及び緑色の階調値Efg(i,j)に掛け合わせ、補正係数K2を1より小さい値に設定し、補正係数K2を赤色の階調値Efr(i,j)に掛け合わせてもよい。液晶パネル130において、輝度が閾値ΔLdetを超えて下降するような発光領域110sでは、光Lwの色が赤みがかった色となる。そのため、輝度が閾値ΔLdetを超えて下降するような発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、図16のように、赤色光Lrの透過量が低減するように、赤色のサブピクセル130srの階調の設定値Exr(i,j)を定めてもよい。
また、図17に示すように、補正係数K1を1より大きい値に設定し、補正係数K1を赤色の階調値Efr(i,j)に掛け合わせ、補正係数K2を1より大きい値に設定し、補正係数K2を青色の階調値Efb(i,j)及び緑色の階調値Efg(i,j)に掛け合わせてもよい。輝度が閾値ΔLdetを超えて上昇するような発光領域110sでは、光Lwの色が緑みの青(シアン)がかった色となる。そのため、輝度が閾値ΔLdetを超えて上昇するような発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、図17のように、赤色光Lrの透過量が増加するように、赤色のサブピクセル130srの階調の設定値Exr(i,j)を定めてもよい。
また、図18に示すように、補正係数K1を1より大きい値に設定し、補正係数K1を赤色の階調値Efr(i,j)に掛け合わせ、補正係数K2を1より小さい値に設定し、補正係数K2を赤色の階調値Efr(i,j)に掛け合わせてもよい。
なお、補正係数K1、K2の具体的な値は、発光素子114aの種類や蛍光体114g、114rの種類に応じて適宜設定できる。また、発光素子114aと緑色蛍光体114gとの応答速度の差が、光Lwの混色のバランスの崩れに影響する程度に大きい場合は、青色光Lbの光量と緑色光Lgの光量の割合の変化に応じて補正画像IMakを補正して、青色の階調の設定値Exb(i,j)及び緑色の階調の設定値Exg(i,j)を定めてもよい。
上述した複数の実施形態における方法は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。例えば、第1の実施形態における方法と第3の実施形態における方法は組み合わせることができる。以下、具体的な方法を詳述する。
第1の実施形態と同様に、輝度データD1kの各エリアIMsの輝度Lk(n,m)と、輝度設定データD2k-1の各発光領域110sの輝度の設定値L2k-1(n,m)と、の平均値に基づいて、輝度設定データD2kの各発光領域110sの輝度の設定値L2k(n,m)を定める。
次に、第3の実施形態と同様に、輝度設定データD2kにより入力画像IMkを補正した補正画像IMakを作成する。
次に、各発光領域110sについて、輝度設定データD2kの輝度の設定値Lk(n,m)と、輝度設定データD2k-1(n,m)の輝度の設定値Lk-1(n,m)と、の輝度差ΔLを算出する。
次に、輝度差ΔLが閾値ΔLdetを超える発光領域110sの直上に位置するピクセル130pについては、輝度の設定値Lk-1(n,m)から輝度の設定値Lk(n,m)に変化した際の発光領域110sから出射する光Lwに含まれる青色光Lbの光量、緑色光Lgの光量、及び赤色光Lrの光量の割合の変化に応じて、補正画像IMakを補正して、青色の階調の設定値Exb(i,j)、緑色の階調の設定値Exg(i,j)、及び赤色の階調の設定値Exr(i,j)を定める。
本発明は、例えば、テレビ、パソコン、又はゲーム機等の機器のディスプレイに利用することができる。
100 :画像表示装置
110 :バックライト
110s :発光領域
111 :面状光源
112 :基板
113 :導光部材
113a :光源配置部
113b :区画溝
114 :光源
114a :発光素子
114b :波長変換部材
114c :半導体積層体
114d、114e:電極
114f :透光性部材
114h :波長変換物質
114g、114r:蛍光体
114i :第2光調整部材
114j :第3光調整部材
116 :第1光調整部材
117 :光反射部材
118 :光学部材
120 :バックライト用のドライバ
130 :液晶パネル
130p :ピクセル
130sb、130sg、130sr:サブピクセル
131 :第1偏光板
132 :第1ガラス基板
133 :個別電極
134 :液晶層
135 :共通電極
136 :カラーフィルタ
136b、136g、136r:フィルタ
136s :フィルタセット
137 :第2ガラス基板
138 :第2偏光板
140 :液晶パネル用のドライバ
150 :コントローラ
151 :入力インターフェース
152 :メモリ
153 :プロセッサ
153a :輝度設定データ作成部
153b :階調設定データ作成部
153c :制御部
154 :出力インターフェース
900 :外部機器
D1k :輝度データ
D2、D2k、D2k-1D22k、D22k-1:輝度設定データ
D3、D3k、D32k、D32k-1、D33k、:輝度設定データ
D4 :輝度分布を示すデータ
Ef :補正式
Efb、Efg、Efr:出力値(補正画像の階調値)
Exb、Exg、Exr:階調の設定値
Gb、Gg、Gr:入力画像の階調
Gmax :最大階調
IM、IMk、IMk-1、IMk-2:入力画像
IMak :補正画像
IMp :ピクセル
IMs :エリア
L(n,m) :輝度
L2k、L2k-1、L22k、L22k-1:輝度の設定値
Lb、Lg、Lr、Lw:光
SG1 :バックライト制御データ
SG2 :液晶パネル制御データ
V(i,j) :輝度値
K2、K1 :補正係数
ΔL :輝度差
ΔLa :差
ΔLdet :閾値
110 :バックライト
110s :発光領域
111 :面状光源
112 :基板
113 :導光部材
113a :光源配置部
113b :区画溝
114 :光源
114a :発光素子
114b :波長変換部材
114c :半導体積層体
114d、114e:電極
114f :透光性部材
114h :波長変換物質
114g、114r:蛍光体
114i :第2光調整部材
114j :第3光調整部材
116 :第1光調整部材
117 :光反射部材
118 :光学部材
120 :バックライト用のドライバ
130 :液晶パネル
130p :ピクセル
130sb、130sg、130sr:サブピクセル
131 :第1偏光板
132 :第1ガラス基板
133 :個別電極
134 :液晶層
135 :共通電極
136 :カラーフィルタ
136b、136g、136r:フィルタ
136s :フィルタセット
137 :第2ガラス基板
138 :第2偏光板
140 :液晶パネル用のドライバ
150 :コントローラ
151 :入力インターフェース
152 :メモリ
153 :プロセッサ
153a :輝度設定データ作成部
153b :階調設定データ作成部
153c :制御部
154 :出力インターフェース
900 :外部機器
D1k :輝度データ
D2、D2k、D2k-1D22k、D22k-1:輝度設定データ
D3、D3k、D32k、D32k-1、D33k、:輝度設定データ
D4 :輝度分布を示すデータ
Ef :補正式
Efb、Efg、Efr:出力値(補正画像の階調値)
Exb、Exg、Exr:階調の設定値
Gb、Gg、Gr:入力画像の階調
Gmax :最大階調
IM、IMk、IMk-1、IMk-2:入力画像
IMak :補正画像
IMp :ピクセル
IMs :エリア
L(n,m) :輝度
L2k、L2k-1、L22k、L22k-1:輝度の設定値
Lb、Lg、Lr、Lw:光
SG1 :バックライト制御データ
SG2 :液晶パネル制御データ
V(i,j) :輝度値
K2、K1 :補正係数
ΔL :輝度差
ΔLa :差
ΔLdet :閾値
Claims (6)
- 行列状に配列された複数の発光領域を有するバックライト及び複数のピクセルを有する液晶パネルのコントローラに入力される連続した複数の入力画像のそれぞれについて、
各前記入力画像に基づき、前記バックライトの各前記発光領域の輝度の設定値を定めた輝度設定データを作成する工程と、
前記輝度設定データにより各前記入力画像を補正した各補正画像に基づき、前記液晶パネルの各前記ピクセルに含まれる第1サブピクセルの第1階調の設定値及び第2サブピクセルの第2階調の設定値を定めた階調設定データを作成する工程と、
前記輝度設定データに基づいて前記バックライトを制御し、前記階調設定データに基づいて前記液晶パネルを制御し、前記液晶パネルに画像を表示する工程と、
を備え、
前記バックライトの各前記発光領域は、発光ピーク波長が異なる第1光及び第2光を含む光を出射可能であり、
前記各第1サブピクセルは前記第1光を透過可能であり、前記各第2サブピクセルは前記第2光を透過可能であり、
前記複数の入力画像のうちの第1入力画像について、前記階調設定データを作成する工程においては、
各前記発光領域について、前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値と、前記複数の入力画像のうち、前記第1入力画像の直前の第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値と、の輝度差を算出し、
前記液晶パネルにおいて、前記輝度差が閾値を超える前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記輝度の設定値が変化した際の前記発光領域から出射する前記光に含まれる前記第1光の光量と前記第2光の光量の割合の変化に応じて前記補正画像を補正して、前記第1階調の設定値及び前記第2階調の設定値を定める、画像表示方法。 - 前記補正画像の各ピクセルには、前記第1光の色に対応する色の第1階調値と、前記第2光の色に対応する色の第2階調値と、が紐づけられており、
前記第1入力画像について、前記階調設定データを作成する工程において、前記輝度差が前記閾値を超える前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、
前記輝度の設定値が変化した際の前記発光領域から出射する前記光に含まれる前記第1光の光量と前記第2光の光量の割合の変化に応じた補正係数を、前記補正画像の前記第1階調値又は前記第2階調値にかけ合わせ、前記第1階調の設定値及び前記第2階調の設定値を定める、請求項1に記載の画像表示方法。 - 各前記発光領域には、前記第1光を発する発光素子と、前記第1光が入射し、前記第2光を発する第1蛍光体と、が設けられており、
前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より大きい前記発光領域については、前記補正係数を1より小さい値に設定し、
前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より小さい前記発光領域については、前記補正係数を1より大きい値に設定し、
前記輝度差が前記閾値を超える前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記補正係数を、前記補正画像の前記第1階調値にかけ合わせる、請求項2に記載の画像表示方法。 - 各前記発光領域には、前記第1光を発する発光素子と、前記第1光が入射し、前記第2光を発する第1蛍光体と、が設けられており、
前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より大きい前記発光領域については、前記補正係数を1より大きい値に設定し、
前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より小さい前記発光領域については、前記補正係数を1より小さい値に設定し、
前記輝度差が前記閾値を超える前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記補正係数を、前記補正画像の前記第2階調値にかけ合わせる、請求項2に記載の画像表示方法。 - 各前記発光領域には、前記第1光を発する発光素子と、前記第1光が入射し、前記第2光を発する第1蛍光体と、が設けられており、
前記輝度差が前記閾値を超える前記発光領域については、前記補正係数を1より小さい値に設定し、
前記輝度差が前記閾値を超え、かつ、前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より大きい前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記補正係数を、前記補正画像の前記第1階調値にかけ合わせ、
前記輝度差が前記閾値を超え、かつ、前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より小さい前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記補正係数を、前記補正画像の前記第2階調値にかけ合わせる、請求項2に記載の画像表示方法。 - 各前記発光領域には、前記第1光を発する発光素子と、前記第1光が入射し、前記第2光を発する第1蛍光体と、が設けられており、
前記輝度差が前記閾値を超える前記発光領域については、前記補正係数を1より大きい値に設定し、
前記輝度差が前記閾値を超え、かつ、前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より大きい前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記補正係数を、前記補正画像の前記第2階調値にかけ合わせ、
前記輝度差が前記閾値を超え、かつ、前記第1入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値が前記第2入力画像の前記輝度設定データの前記輝度の設定値より小さい前記発光領域の直上に位置する前記ピクセルについては、前記補正係数を、前記補正画像の前記第1階調値にかけ合わせる、請求項2に記載の画像表示方法。
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