JP5516583B2 - 表示装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置等に関する。

液晶表示装置は、光の透過状態を変更可能な光制御部（液晶パネル）と、光制御部の裏面に光を供給する光源（バックライト）とを有する。液晶表示装置は、光源を点灯させ、表示内容に応じて光制御部の光の透過率を制御することで、任意の画像を表示することが出来る。

光制御部に光を供給する技術としては、各光源を碁盤の目状に区切り光制御部の裏面に格子状に光源を配置することで、各光源の照射領域を独立させた複数の光源により光制御部に光を供給する技術がある。一方、各光源の照射領域を独立させずに、各光源の照射領域が重複する複数の光源を光制御部の一辺に配置して、光制御部に光を供給する技術が知られている。

このうち、照射領域が独立した複数の光源により光制御部に光を供給する技術は、組立精度が低い場合や、各光源の発光強度を適切に調整できない場合に、明るさの不均一さが視認されてしまう。よって、明るさの不均一さを視認させないために製造コストが高くなるという難点がある。一方、照射領域を独立していない複数の光源により光制御部に光を供給する技術は、個々の光源の照射領域が不明瞭なため、組立精度や発光強度の調整精度が低くても、明るさの不均一さが視認され難い。よって、明るさの不均一さを視認させないために製造コストが高くなることはない。

ところで、液晶表示装置は、連続する表示対象の画像の変化にあわせて光源の発光強度を変化させることで、消費電力を抑えることが可能であることが知られている。しかし発光強度を大きく変化させると、光源の発光強度の変化が画像の変化とは独立して視認されてしまい、ちらつきの発生につながる。このちらつきは、画像を視認する視聴者にとって疲労やめまいの原因になるため好ましくない。このため、光源の発光強度の変化を相殺させるように入力画像を補正し、発光パターンと補正画像を重ね合わせることで、ちらつきの発生を防止するという技術が知られている。

特開２００５−２５８４０３号公報 特開２００８−２０３２９２号公報

しかしながら、液晶ごとにガンマ特性（階調特性）が異なるため、補正画像が所定の輝度値で出力されないことがある。この場合には、補正画像を重ね合わせても光源の発光強度の変化を相殺することができないため、ちらつきの発生を防止することが出来なかった。そこで、各光源の輝度を時間的に急激に変化させないように光源の発光強度を調整するという対応策が考えられる。つまり、前フレームの光源の発光強度に基づいて、次フレーム時の発光強度の調整幅に制限を設けることで、光源の発光強度を急激に変化させないようにし、ちらつきを抑制する。

しかし、照射領域が独立でない複数の光源を用いた表示装置では、各光源の照射領域が重複するため、複数の光源から光が供給される。その結果、各光源の照射領域が独立である表示装置の光源の制御に比べ、各光源の発光輝度に基づいて該発光強度の調整幅に設けることは効率的ではない。なぜなら、各々の光源を独立に調整しても、他の光源による照射によって、表示対象画像の表示に必要な輝度以上に明るい状態となるためである。

よって本発明は、照射領域が独立でない複数の光源を有する表示装置において、効果的にちらつきを防止ことができる表示装置および制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この表示装置は、照射領域が重複する複数の光源と、前記光源ごとに予め設定される領域を含む画像表示領域と、表示対象画像の直前の表示対象画像の表示時における前記領域内の照射輝度に基づいて、該表示対象画像の表示時における該領域ごとに対応する前記複数の光源ごとの発光量の調整限度を計算する計算部と、前記調整限度に基づいて、前記複数の光源ごとの光量を制御する制御部とを有することを要件とする。

この表示装置によれば照射領域が独立でない複数の光源を有する表示装置において、他の光源からの照射も考慮して、ある光源の調整限度を決定することができる。この結果、本発明により、効果的にちらつきを防止することができる。

図１は、本実施例１にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本実施例２にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。 図３は、各光源の発光パターンを示す図である。 図４は、発光強度調整部の構成を示すブロック図である。 図５は、縮小画像の領域分割の一例を示す図である。 図６は、発光パターンの一例を示す図である。 図７は、図６に示した発光パターンを３次元グラフに表した図である。 図８は、発光パターンと画像の比較例を示す図である。 図９は、光源の主たる照射領域の一例を示す図である。 図１０は、小領域に細分化した照射領域の一例を示す図である。 図１１は、発光強度調整の処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、下げ幅調整処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１３は、上げ幅調整処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１４は、光量が最も不足している部分に最も近い光源選択するための領域分割の一例を示す図である。 図１５は、調整限度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１６は、表示制御プログラムを実行するコンピュータを示す機能ブロック図である。

以下に、本発明にかかる表示装置および制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

まず、本実施例１にかかる表示装置の構成について説明する。図１は、本実施例１にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、表示装置１００は、光源１１０ａ〜１１０ｎ、画像表示領域１２０、計算部１３０、制御部１４０を有する。

光源１１０ａ〜１１０ｎは、画像表示領域１２０に対する照射領域が重複する光源である。ここでは、説明の便宜上、光源１１０ａ〜１１０ｎを示すが、表示装置１００は、その他にも複数の光源を有する。

画像表示領域１２０は、光源１１０ごとに予め設定される領域を含む画像表示領域である。計算部１３０は、表示対象画像の直線の表示対象画像の表示時における領域内の照射輝度に基づいて、表示対象画像の表示時における領域に対応する光源の発光量の調整限度を計算する処理部である。

制御部１４０は、計算部１３０が算出した発光量の調整限度に基づいて、光源１１０の光量を制御する処理部である。

このように、本実施例１にかかる表示装置１００は、計算部１３０が光源１１０の発光量の調整限度を計算し、制御部１４０が、調整限度に基づいて光源１１０の発光量を調整する。よって、照射領域が独立でない複数の光源を有する表示装置において、他の光源からの照射も考慮して、ある光源の調整限度を決定することができる。この結果、より効果的にちらつきを防止することができる。

次に、本実施例２にかかる表示装置の構成について説明する。図２は、本実施例２にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、表示装置２００は、光制御部２１０と、光源２２０ａ〜２２０ｎと、ドライバ２３０ａ〜２３０ｎと、表示制御装置２４０と、記憶部２５０とを有する。

光制御部２１０は、例えば、液晶パネルであり、画素ごとに光の透過率を変化させる。光源２２０ａ〜２２０ｎは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、光制御部２１０に対して裏面から光を供給する。表示装置２００において、光源２２０ａ〜２２０ｎは、例えば光制御部２１０の裏面に光制御部２１０の辺の一つ（図２では下側の辺）に沿って一列に配置される。その際、各光源の照射領域を独立させるような仕組みは必要としない。図２のように光源２２０ａ〜２２０ｎを一列に配置すれば、光源２２０の数を減少させ、部品コストを低下させることができる。

ここで、各光源の発光パターンについて説明する。図３は、各光源の発光パターンを示す図である。図３の発光パターンａは、光制御部２１０の左端に配置された光源２２０ａの発光パターンである。図３の発光パターンｂは、光源２２０ａの右側に配置された光源２２０ｂの発光パターンである。図３の発光パターンｎは、光制御部２１０の右端に配置された光源２２０ｎの発光パターンである。

図３に示すように、光源２２０の発光パターンは、光源２２０から遠くなるほど広くなる形状をしており、光源２２０は、発光パターンが他の光源２２０の発光パターンと重なるように配置される。

図２の説明に戻り、ドライバ２３０ａ〜２３０ｎは、それぞれ、表示制御装置２４０から指示された制御量に基づいて、光源２２０ａ〜２２０ｎを駆動する。なお、図２に示した例では、光源２２０とドライバ２３０が１対１で設けられているが、１つのドライバ２３０が複数の光源２２０を駆動する構成としてもよい。

表示制御装置２４０は、光制御部２１０およびドライバ２３０ａ〜２３０ｎを制御する制御回路である。表示制御装置２４０は、画像入力部２４１、縮小画像生成部２４２、発光強度調整部２４３、発光強度制御部２４４、画像補正部２４５、透過率制御部２４６を有する。

画像入力部２４１は、表示対象の画像の入力を受け付け、受け付けた入力画像を一時的に記憶する処理部である。ここでは、処理時間を短縮するために縮小画像を作成することとするが、入力画像をそのまま以下の処理に用いることとしても良い。なお、一例として、入力画像のサイズを８００×４００とする。縮小画像生成部２４２は、画像入力部２４１において受け付けられた入力画像の縮小画像を生成する処理部である。

ここで、縮小画像生成部２４２が、縮小画像を生成する処理について説明する。縮小画像生成部２４２は、入力画像の画素に割当てられたＲＧＢ（Red Green Blue）値を参照し、Ｒ、Ｇ、Ｂの中の最大値を求める。そして、縮小画像生成部２４２は、最大値を画素に対応する輝度値として設定する。

例えば、第１の画素に割当てられたＲＧＢ値がそれぞれ（２５０、１００、５０）の場合には、最大値は２５０となる。この場合、縮小画像生成部２４２は、第１の画素の輝度値を２５０に設定する。縮小画像生成部２４２は、入力画像に含まれる全ての画素に対して上記処理を実行する。かかる処理を実行することで、入力画像に含まれる画素毎に１つの輝度値が設定される。なお、後述する式（１）の関係を利用して、Ｒ、Ｇ、Ｂの最大値（画素値）を輝度値に変換しても良い。

続いて、縮小画像生成部２４２は、サイズが８００×４００の入力画像を間引きすることで、サイズ２００×１００の縮小画像を生成する。縮小画像の各画素には、それぞれ上記の輝度値が設定されている。なお、縮小画像生成部２４２は、バイリニア等他の方式を利用して縮小画像を生成しても良い。

発光強度調整部２４３は、記憶部２５０に記憶されている発光パターンデータ２５０ａに基づいて、補正後の縮小画像を表示するために過不足がないように各光源２２０の発光強度を調整する処理部である。発光強度調整部２４３のより詳細な構成および処理内容については後述する。

発光強度制御部２４４は、発光強度調整部２４３の調整結果に応じた制御量を各ドライバ２３０へ与え、各光源２２０が発光強度調整部２４３の調整結果に応じた強度で発光するように制御する処理部である。

画像補正部２４５は、発光強度調整部２４３の調整に基づいて光制御部２１０の各画素に供給される光量が変化する割合に基づいて、入力画像の各画素を補正する処理部である。具体的には、輝度と画素値には
輝度∝（画素値＾２．２）・・・（１）
という比例関係がある設定が広く用いられているため、画像補正部２４５は、以下の式（２）を用いて補正後の画素値を算出する。
補正後の画素値＝補正前の画素値×（１／減光率）＾（１／２．２）・・・（２）

透過率制御部２４６は、画像補正部２４５によって補正された入力画像の各画素に基づいて、光制御部２１０の各画素の透過率を制御する処理部である。記憶部２５０は、発光パターンデータ２５０ａのように表示制御装置２４０の動作に必要な各種情報を記憶する記憶部である。

次に、図２に示した発光強度調整部２４３のより詳細な構成について説明する。図４は、発光強度調整部２４３の構成を示すブロック図である。図４に示すように、この発光強度調整部２４３は、発光強度初期設定部２４３ａと、領域分割部２４３ｂと、発光分布算出部２４３ｃと、輝度比較部２４３ｄと、調整対象選択部２４３ｅと、調整量決定部２４３ｆと、調整限度算出部２４３ｇとを有する。

発光強度初期設定部２４３ａは、入力画像ごとに各光源２２０の発光強度の初期値を決定する処理部である。具体的に、発光強度初期設定部２４３ａは、前回表示された入力画像に対して決定した各光源２２０の発光強度を、次に入力された入力画像に対する各光源２２０の初期値とする。例えば動画の場合には、前後して入力される入力画像（フレーム）は類似することが多いため、このように前回の調整結果を初期値とすることにより、調整量が少なくなり、調整を早く完了させることができる。入力画像が一番目の画像である場合には、予め設定した発光強度を初期値とする。また、前回と同様の調整結果となることが期待されるため、入力画像ごとに調整内容が変動して、光制御部２１０での表示にフリッカ（ちらつき）等が発生することを防止することができる。

なお、各光源２２０の発光強度をできるだけ低下させたい場合は、各光源２２０の発光強度の初期値を、前回表示された入力画像に対して決定した各光源２２０の発光強度よりも所定量だけ低く設定してもよい。このように設定すれば、後述する発光強度調整処理によって、各光源２２０の発光強度が、縮小画像を表示するために必要な最小値に設定される。また、処理を簡易に行いたい場合は、各光源２２０の発光強度の初期値を、最大値の９０％程度に一律に設定してもよい。

領域分割部２４３ｂは、縮小画像を、照射方向と垂直な直線によって複数の領域に分割する処理部である。ここでいう照射方向とは、縮小画像に対応する入力画像が光制御部２１０上に表示されている場合に、光源２２０の光が入射する方向である。図５は、縮小画像の領域分割の一例を示す図である。図５に示す例では、同一の大きさの領域４０ａ〜４０ｒに分割されている。

例えば、各光源２２０が光制御部２１０の下辺側に一列に並んでいる場合は、照射方向が画像の上下方向、照射方向と垂直な画像の左右方向に相当する。図５に示すように、複数の領域に分割する際の分割幅は、例えば、３２乃至６４ラインにすることが考えられる。もちろん、１ラインごとに分割しても構わないが、ある程度のライン数を有する分割幅にした方が、計算効率がよい。

発光強度調整部２４３は、こうして分割された領域を、照射方向に最も近い領域から順に調整目標として選択する。これは既に説明したように、光源２２０から近い位置の画素は１ないし少数の光源２２０からしか光の供給をうけない。よって、どの光源２２０の発光強度を調整するかについて選択肢が少なく、最適、または最適に近い解が限定されるため、優先的に調整対象の光源２２０の減光量を決定すべきためである。そして、発光強度調整部２４３ｃは、当該部分における複数の光源２２０による発光分布と、当該部分における縮小画像の輝度値との比較をおこなう。さらに、発光強度調整部２４３ｃは各光源２２０の発光強度を調整する。

発光分布算出部２４３ｃは、発光パターンデータ２５０ａに基づいて、全ての光源２２０によって供給される光の分布を合成した発光分布を算出する処理部である。

ここで、発光パターンデータ２５０ａについて説明する。図６は、発光パターンの一例を示す図である。図６では一例として、光制御部２１０を縦６４×横１２８に区切った場合において、２４個一列に並んでいる光源２２０の中で右から１０個目の光源２２０の発光パターンを示している。各数位の単位はｃｄ／ｍ^２である。

図７は、図６に示した発光パターンを３次元グラフに表した図である。図６、図７に示すように、発光パターンデータ２５０ａには、各光源２２０を個別に１００％の強度で点灯させた場合に、光制御部２１０のどの位置にどれだけの輝度の光が供給されるかを示す情報を含んでいる。

発光分布算出部２４３ｃは、発光パターンデータ２５０ａに含まれる各光源２２０の発光パターンにそれぞれの光源２２０の発光強度を乗じて、それぞれの光源２２０を単体で点灯させた場合における光制御部２１０上の輝度を求める。そして、発光分布算出部２４３ｃは、もとめられた輝度を光制御部２１０上の位置ごとに合計することにより、全ての光源２２０をそれぞれの発光強度で点灯させた場合の発光分布を算出する。

輝度比較部２４３ｄは、縮小画像のうち、各光源２２０の調整目標となっている領域に相当する部分の輝度を、発光分布の該当部分の輝度と比較する処理部である。ここで、図５に示した領域４０ａが各光源２２０の調整目標となっている場合の輝度の比較例を図８に示す。図８は、発光パターンと画像の比較例を示す図である。ここでは、説明を簡単にするために、縮小画像の光源の配列方向の解像度が１００画素であり、発光パターンデータ２５０ａに含まれる発光パターンは、光制御部２１０を光源２２０が配列している方向に１００個に区切ったものであるものとする。

図８において実線で示すグラフは、縮小画像のうち、領域４０ａに相当する部分を配列方向に走査して得られた各画素の輝度値を示している。そして、図８において点線で示すグラフは、発光分布のうち、領域４０ａの各画素に対応する位置の輝度を示している。ここで、領域４０aに複数のラインが含まれている場合、輝度比較部２４３ｄは、いずれかのラインにおける位置での発光分布を採用することとすればよい。そして、輝度比較部２４３ｄは、採用したラインの位置に対応する縮小画像の輝度値と発光分布とを比較する。

輝度比較部２４３ｄは、発光分布と輝度値とを配列方向の位置ごとに比較する。そして発光分布の輝度が縮小画像の輝度値を下回っている部分が見つかった場合は、輝度比較部２４３ｄは、調整対象選択部２４３ｅに調整対象となる光源２２０を選択させる。そして、調整量決定部２４３ｆが、調整対象選択部２４３eにより選択された光源２２０の発光強度をどれだけ高めるかを決定する。なお、調整量決定部２４３ｆは、調整限度算出部２４３ｇが算出する調整限度の範囲内で、選択された光源２２０の発光強度を決定する。

また、発光分布の輝度が縮小画像の輝度値を下回っている部分が見つからなかった場合は、調整対象選択部２４３ｅに、発光強度を低下させることができる光源２２０を選択させる。そして、発光強度を低下させることができる光源２２０が選択された場合は、調整量決定部２４３ｆが、調整対象選択部２４３eにより選択された光源２２０の発光強度をどれだけ低下させるかを決定する。なお、調整量決定部２４３ｆは、調整限度算出部２４３ｇが算出する調整限度の範囲内で、選択された光源２２０の発光強度を決定する。

そして、調整対象選択部２４３ｅによって選択された光源２２０の発光強度が調整された後、発光強度の調整結果を反映した新たな発光分布が発光分布算出部２４３ｃにより算出される。そして、輝度比較部２４３ｄは新たな発光分布と縮小画像の輝度値とを比較する。ここで、発光強度の調整が可能な光源２２０が見つかれば、その光源２２０の発光強度が調整され、発光分布が再び算出される。このような処理が、発光強度の調整が可能な光源２２０が無くなるまで繰り返される。

そして、発光強度の調整が可能な光源２２０がなくなった場合は、隣接する領域を調整目標として同様の処理が実行され、最終的に全ての領域において発光強度の調整が可能な光源２２０がなくなった場合に、発光強度調整処理が完了する。なお、２番目以降の領域では、発光強度を低下させることが出来る光源２２０の選択は行われない。２番目以降の領域において、発光強度を低下させると、既に調整済みの領域４０ａにおいて縮小画像を表示するための光量が不足する恐れがあるからである。

調整限度算出部２４３ｇは、調整対象選択部２４３ｅに光源２２０が選択された場合に、選択された光源の調整限度を算出する。さらに調整限度算出部２４３ｇは、算出した調整限度を調整量決定部２４３ｆに出力する処理部である。

調整限度算出部２４３ｇは、光源毎の主たる照射領域の情報に基づいて、光源毎の調整限度を算出する。光源毎の主たる照射領域の情報は図示しない記憶領域に格納されている。図９は、光源の主たる照射領域の一例を示す図である。図９の左側は、光源２２０ａの主たる照射領域を示し、図９の右側は、光源２２０ｎの主たる照射領域を示す。

ここでは、調整限度算出部２４３ｇが、調整対象として光源２２０ａが選択された場合に、光源２２０ａの調整限度を算出する場合について説明する。調整限度算出部２４３ｇは、各光源２２０ａの発光パターンデータ２５０ａに、前フレームにおける各光源２２０ａの発光強度を乗じ、複数の光源による前フレームでの発光分布を算出する。前フレームが存在しない場合には、光源２２０ａの発光パターンデータ２５０ａをそのままの値とする。

そして、調整限度算出部２４３ｇは、算出した前フレームの発光分布と、光源２２０ａの主たる照射領域とを比較し、主たる照射領域に含まれる各画素の輝度値から最大値を判定する。以下の説明において、調整限度算出部２４３ｇが判定する輝度値の最大値を、最大照射輝度Maxk（cd/m²）とする。

さらに、調整限度算出部２４３ｇは、算出した前フレームの発光分布と、光源２２０ａの主たる照射領域とを比較し、主たる照射領域に含まれる各画素の輝度値から最小値を判定する。以下の説明において、調整限度算出部２４３ｇが判定する輝度値の最小値を、最小照射輝度Mink（cd/m²）とする。

また、調整限度算出部２４３ｇは、光源２２０ａの主たる照射領域を小領域に細分化するとしてもよい。図１０は、小領域に細分化した照射領域の一例を示す図である。調整限度算出部２４３ｇは、各光源２２０ａの発光パターンデータ２５０ａに、前フレームにおける各光源２２０ａの発光強度を乗じ、複数の光源による前フレームでの発光分布を算出する。調整限度算出部２４３ｇは、算出した前フレームでの発光分布と、光源２２０ａの主たる照射領域とを比較し、図１０に示した小領域毎に平均輝度を算出する。

調整限度算出部２４３ｇは、小領域毎の平均輝度を比較し、平均輝度の最小値を判定する。そして調整限度算出部２４３ｇが判定した最小値を、Mink（cd/m²）として用いることとしても良い。

調整限度算出部２４３ｇは、光源２２０ａに対応する調整限度を
調整限度＝Ｐ×Mink/Maxk・・・（３）
により算出する。式（３）におけるＰは予め設定される定数であり、０．０５〜０．３の値が代入される。例えば、調整限度算出部２４３ｇは、Ｐ＝０．１として、光源２２０の調整限度を算出する。なお、調整限度算出部２４３ｇは、その他の光源２２０の調整限度も上記の手法と同様にして、調整限度を算出する。

式（３）により算出される調整限度は、前フレームから次フレームの画像表示に変更する際に各光源の発光強度を変化させて良い割合である。ある光源に対する調整限度が「０．１」であれば、前フレーム表示時の発光強度から１０％の範囲で、発光強度を変化させても良いことを示す。また、調整限度の算出は式（３）に限らず、各光源の発光強度の変化を許容する輝度として算出する式を用いて算出するとしても良い。

調整量決定部２４３ｆは、調整限度算出部２４３ｇから調整限度を取得し、調整対象の光源が光源２２０ａの場合に、前回の光源２２０ａの±調整限度の範囲で、光源２２０ａの調整量を決定する。

なお、調整量決定部２４３ｆは、調整限度の値が閾値よりも小さい場合には、調整限度の代わりに、±閾値の範囲で、光源２２０ａの調整量を決定する。調整限度があまりに小さい（若しくは０）場合、調整量決定部２４３ｆは、光源２２０の発光強度を変化できなくなる。よって、閾値よりも調整限度が小さい場合、調整量決定部２４３ｆは、閾値を限度として光源２２０の調整量を決定するものとする。

次に、発光強度調整の処理手順について説明する。図１１は、発光強度調整の処理手順を示すフローチャートである。図１１に示すように、縮小画像生成部２４２は、入力画像の縮小画像を生成する（ステップＳ１０１）。そして発光強度初期設定部２４３ａが、各光源２２０の発光強度を初期設定する（ステップＳ１０２）。

領域分割部２４３ｂが、縮小画像を領域分割する（ステップＳ１０３）。発光強度調整部２４３が、分割された領域のなかから照射方向に最も近い領域、すなわち、表示時において光源２２０が配置された辺と最も近くなる領域を調整目標として選択する（ステップＳ１０４）。

発光分布算出部２４３ｃが、発光分布を算出する（ステップＳ１０５）。そして輝度比較部２４３ｄが、選択された領域の輝度値（輝度分布）と、発光分布の該当部分の輝度を比較する（ステップＳ１０６）。ここで、光量が不足している部分があれば（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、後述する上げ幅調整処理を実行する（ステップＳ１０８）。

一方、光量が不足している部分がない場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、選択された領域が１番目の領域であれば（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、後述する下げ幅調整処理を実行する（ステップＳ１１０）。なお、選択された領域が２番目以降の領域であれば（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、下げ幅調整処理は実行されない。

こうして調整目標の領域に対する処理を完了した後、まだ全ての領域を調整目標として選択済みでなければ（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、次の領域を選択し（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０５から処理が再開される。

一方、全ての領域を調整目標として選択済みであれば（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、画像補正部２４５が調整結果に合わせて画像を補正する（ステップＳ１１３）。そして、透過率制御部２４６が、補正後の入力画像に合わせて光制御部２１０の各画素の透過率を制御する（ステップＳ１１４）。そして発光強度制御部２４４が、調整結果に合わせて各光源２２０の発光強度を制御する（ステップＳ１１５）。

次に、図１１のステップＳ１１０に示した下げ幅調整処理の処理手順について説明する。図１２は、下げ幅調整処理の処理手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、発光強度調整部２４３は、まず、全ての光源２２０を選択対象とする（ステップＳ２０１）。そして、発光強度調整部２４３が、選択対象となっている光源２２０の一つを選択し（ステップＳ２０２）、調整限度算出処理を実行する（ステップＳ２０３）。

調整量決定部２４３ｆが、調整限度の範囲で、選択された光源２２０の発光強度をどれだけ低下させることができるかを算出する（ステップＳ２０４）。ここで、選択された光源２２０の発光強度を低下させる余地があった場合は（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、発光分布算出部２４３ｃが、選択された光源２２０の発光強度を算出された量だけ下げた場合の発光分布を算出する（ステップＳ２０６）。そして、調整量決定部２４３ｆが、算出された発光分布に基づいて、他の光源２２０の発光強度を調整限度の範囲で低下させることができる量の合計を余裕度として算出する（ステップＳ２０７）。

一方、光源２２０の発光強度を低下させる余地がなければ（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、余裕度の算出は行われない。

続いて、発光強度調整部２４３は、選択対象となっている光源２２０の中から未選択のものを一つ選択する（ステップＳ２０８）。ここで、未選択の光源２２０を選択できた場合は（ステップＳ２０９，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４から処理手順が再開される。

一方、未選択の光源２２０を選択できなかった場合、すなわち、選択対象となっている全ての光源２２０について検証が完了した場合は（ステップＳ２０９，Ｎｏ）、発光強度調整部２４３は、発光強度を低下させる余地がある光源２２０があったか確認する（ステップＳ２１０）。ここで、発光強度を低下させる余地がある光源２２０がなければ（ステップＳ２１０，Ｎｏ）、下げ幅調整処理は終了する。

一方、発光強度を低下させる余地がある光源２２０があれば（ステップＳ２１０，Ｙｅｓ）、調整対象選択部２４３ｅが、余裕度が最大の光源２２０を調整対象として選択する（ステップＳ２１１）。そして、調整量決定部２４３ｆが、算出済みの下げ幅だけ下げた発光強度をその光源２２０の発光強度に設定する（ステップＳ２１２）。そして、発光強度調整部２４３が、その光源２２０を選択対象外とし（ステップＳ２１３）、選択対象の光源２２０が残っていれば（ステップＳ２１４，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２から処理手順を再開させ、残っていなければ（ステップＳ２１４，Ｎｏ）、下げ幅調整処理を終了させる。

なお、上記の処理手順では、全体の下げ幅を大きくするために、余裕度の大きい順に光源２２０の発光強度を下げていくこととしたが、処理を単純化するために、発光強度を下げる余地が大きいものから発光強度を下げていくこととしてもよい。また、輝度ムラ等が生じることを防止するため、隣接する光源２２０の発光強度の下げ幅の差が所定量以下になるように調整することとしてもよい。

次に、図１１のステップＳ１０８に示した上げ幅調整処理の処理手順について説明する。図１３は、上げ幅調整処理の処理手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、輝度比較部２４３ｄが、調整目標として選択された領域のライン情報の中で光量が最も不足している部分を見つけ出す。そして、調整対象選択部２４３ｅが、その部分に最も近い光源２２０を調整対象として選択する（ステップＳ３０１）。

光量が不足している部分に最も近い光源２２０の選択は、図１４に示すように、調整目標として選択された領域を光源２２０の数だけの領域に分割しておけば、容易に行うことができる。図１４は、光量が最も不足している部分に最も近い光源選択するための領域分割の一例を示す図である。

調整限度算出部２４３ｇが、調整限度算出処理を実行する（ステップＳ３０２）。調整量決定部２４３ｆが、調整対象として選択された光源２２０の発光強度を、該当部分の光量の不足が解消するまで、または、１００％まで高める（ステップＳ３０３）。続いて、発光分布算出部２４３ｃが、調整対象として選択された光源２２０の発光強度を高めた後の発光分布を算出する（ステップＳ３０４）。

輝度比較部２４３ｄが該当部分の光量不足が解消したかを判定する。解消していなければ（ステップＳ３０５，Ｎｏ）、調整対象選択部２４３ｅが、調整対象として選択された光源２２０に隣接する光源２２０を新たな調整対象として選択する（ステップＳ３０６）。

ここでは、光源Ａ〜Ｅが、
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ
のように並んでおり、光源Ｃが調整対象として最初に選択された場合、
Ｂ→Ｄ→Ａ→Ｅ
もしくは、
Ｄ→Ｂ→Ｅ→Ａ
の順で他の光源が選択されていく。

そして、隣接する光源２２０を新たな調整対象として選択できた場合は（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３から処理手順が再開される。

一方、新たな調整対象として選択できる光源２２０がなかった場合（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、および、ステップＳ３０５で該当部分の光量不足が解消していた場合は（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、輝度比較部２４３ｄが、調整目標として選択された領域の中で、光量が最も不足している他の部分を見つけ出す（ステップＳ３０８）。

そして、該当する部分が見つかり（ステップＳ３０８，Ｙｅｓ）、発光強度を調整する余地がある光源２２０があれば（ステップＳ３０９，Ｙｅｓ）、ステップＳ３０１から処理が再開される。一方、光量が不足している部分がない場合（ステップＳ３０８，Ｎｏ）、もしくは、発光強度を調整する余地がある光源２２０がない場合は（ステップＳ３０９，Ｎｏ）、上げ幅調整処理は終了する。

次に、図１２のステップＳ２０３、図１３のステップＳ３０２に示した調整限度算出処理の処理手順について説明する。図１５は、調整限度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。調整対象選択部２４３ｅが、光源２２０を選択し（ステップＳ４０１）、調整限度算出部２４３ｇが、光源２２０の主たる照射領域を特定する（ステップＳ４０２）。

そして、調整限度算出部２４３ｇは、最大値Maxkを判定する（ステップＳ４０３）。調整限度算出部２４３ｇは、照射領域を小さい正方形範囲毎に区切り、各範囲の輝度を比較して輝度の最小値Minkを判定する（ステップＳ４０４）。調整限度算出部２４３ｇは、輝度の最大値・最小値を用いて調整限度を算出する（ステップＳ４０５）。

上述してきたように、本実施例２にかかる表示装置２００は、発光強度調整部２４３が光源２２０の発光強度を決定する場合に、光源２２０の主たる照射領域に含まれる輝度値の最大値および最小値を判定する。そして判定した最大値と最小値とを基にして、発光強度調整部２４３が調整限度を算出し、調整限度の範囲内で光源の発光強度を調整する。以上のような構成によって、照射領域が独立でない複数の光源を有する表示装置において、他の光源からの照射も考慮して、ある光源の調整限度を決定することができる。この結果、効果的にちらつきを防止するができる。

ちらつきは、明暗の差が大きいところで発生する。輝度勾配が輝度分布のある形状として視認されるため、ちらつきの原因となりやすい。したがって、主たる照射領域の輝度勾配を加味して調整限度を算出することで、輝度勾配が大きい領域を受け持つ光源の発光強度の変化によるちらつきをより確実に防止することができる。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例１、２以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例３として本発明に含まれる他の実施例を説明する。

（１）調整限度について
例えば、上述した調整限度算出部２４３ｇは、光源２２０の主たる照射領域から最大値Maxkと最小値Minkを判定し、式（３）に基づいて調整限度を算出していたがこれに限定されるものではない。調整限度算出部２４３ｇは、Ｍａｘｋを判定する処理を行わずに、前フレームにおける各主たる照射小域のＭｉｎｋを判定するとしても良い。そして、調整限度算出部２４３ｇは、最小値Minkのみを考慮し、
調整限度＝Ｐ×Mink・・・（４）
により調整限度を算出しても良い。

この場合は計算量を軽減することができる。式（３）のように最小値Ｍｉｎｋを用いることで、他の値を採用して算出する調整限度に比べて、調整限度を小さくできる。よって、計算量を軽減しつつちらつきの発生を抑止できる。

さらにこれに限らず、調整限度算出部２４３ｇは最大値Ｍａｘｋのみを判定し、最大値Ｍａｘｋに基づいて調整限度を算出することとしてもよい。この場合は各光源の発光強度の調整をよりダイナミックに行うことができる。

（２）システムの構成など
図２に示した本実施例にかかる表示装置２００の構成は、要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができる。例えば、表示装置２００の表示制御装置２４０の機能をソフトウェアとして実装し、これをコンピュータで実行することにより、表示制御装置２４０と同等の機能を実現することもできる。以下に、表示制御装置２４０の機能をソフトウェアとして実装した表示制御プログラムを実行するコンピュータの一例を示す。

図１６は、表示制御プログラムを実行するコンピュータを示す機能ブロック図である。このコンピュータ３００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置３２０と、光制御部２１０を含むモニタ３３０を有する。また、コンピュータ３００は、記憶媒体からプログラム等を読取る媒体読取り装置３４０と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うネットワークインターフェース装置３５０と、各種情報を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）３６０と、ハードディスク装置３７０を有する。そして、各装置３１０〜３７０は、バス３８０に接続される。

そして、ハードディスク装置３７０には、図２に示した表示制御装置２４０と同様の機能を有する表示制御プログラム３７１と、図２の記憶部２５０に記憶される各種データに対応する表示制御用データ３７２とが記憶される。なお、表示制御用データ３７２を、適宜分散させ、ネットワークを介して接続された他のコンピュータに記憶させておくこともできる。

ＣＰＵ３１０が表示制御プログラム３７１をハードディスク装置３７０から読み出してＲＡＭ３６０に展開することにより、表示制御プログラム３７１は、表示制御プロセス３６１として機能するようになる。そして、表示制御プロセス３６１は、表示制御用データ３７２から読み出した情報等を適宜ＲＡＭ３６０上の自身に割当てられた領域に展開し、この展開したデータ等に基づいて各種データ処理を実行する。

なお、上記の表示制御プログラム３７１は、必ずしもハードディスク装置３７０に格納されている必要はなく、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されたプログラムを、コンピュータ３００が読み出して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等にこのプログラムを記憶させておき、コンピュータ３００がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

１００，２００ 表示装置
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｎ，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｎ 光源
１２０ 画像表示領域
１３０ 計算部
１４０ 制御部
２１０ 光制御部
２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｎ ドライバ
２４０ 表示制御装置
２４１ 画像入力部
２４２ 縮小画像生成部
２４３ 発光強度調整部
２４３ａ 発光強度初期設定部
２４３ｂ 領域分割部
２４３ｃ 発光分布算出部
２４３ｄ 輝度比較部
２４３ｅ 調整対象選択部
２４３ｆ 調整量決定部
２４３ｇ 調整限度算出部
２４４ 発光強度制御部
２４５ 画像補正部
２４６ 透過率制御部
２５０ 記憶部
２５０ａ 発光パターンデータ
３００ コンピュータ
３１０ ＣＰＵ
３２０ 入力装置
３３０ モニタ
３４０ 媒体読取り装置
３５０ ネットワークインターフェース装置
３６０ ＲＡＭ
３６１ 表示制御プロセス
３７０ ハードディスク装置
３７１ 表示制御プログラム
３７２ 表示制御用データ

Claims (6)

1. 照射領域が重複し、画像表示領域の辺の一つに沿って一列に配置された複数の光源と、
   前記光源ごとに予め設定される領域を含む画像表示領域と、
   各光源の発光パターンに、表示対象画像の前フレームの表示対象画像の表示時における各光源の発光強度を乗じて、前フレームの表示対象画像において全ての光源をそれぞれの発光強度で点灯させた場合の発光分布を算出し、調整目標となる領域に相当する部分の輝度と、前記発光分布の輝度とを比較し、比較結果に応じて、前フレームから次のフレームの表示対象画像に変更する際に各光源の発光強度を変化させて良い割合である発光量の調整限度を計算する計算部と、
   前記調整限度および表示対象画像に基づいて、前記複数の光源ごとの光量を制御する制御部と
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記計算部は、前記光源の照射領域ごとにおける最小照射輝度に基づいて、前記調整限度を計算することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光源の照射領域は、光源の照射領域を細分化した複数の小領域を含むことを特徴とし、
   前記計算部は、前記小領域ごとに照射輝度の平均値となる代表照射輝度を求め、複数の該代表照射輝度のうち最小の代表照射輝度を前記最小照射輝度とすることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記計算部は、前記領域ごとに前記最小照射輝度と最大照射輝度とを算出し、該最小照射輝度および該最大照射輝度に基づいて前記調整限度を計算することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置。
5. 前記調整限度と閾値とを比較する比較部を更に有し、
   前記制御部は、前記閾値よりも前記調整限度が小さい場合には前記閾値に基づいて、前記複数の光源ごとの光量を各々制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 照射領域が重複し、画像表示領域の辺の一つに沿って一列に配列された複数の光源を有する表示装置が、
   各光源の発光パターンに、表示対象画像の前フレームの表示対象画像を前記画像表示領域に表示した際の各光源の発光強度を乗じて、前フレームの表示対象画像において全ての光源をそれぞれの発光強度で点灯させた場合の発光分布を算出し、調整目標となる領域に相当する部分の輝度と、前記発光分布の輝度とを比較し、比較結果に応じて、前フレームから次のフレームの表示対象画像に変更する際に各光源の発光強度を変化させて良い割合である発光量の調整限度を計算する計算ステップと、
   前記調整限度および表示対象画像に基づいて、前記光源の光量を制御する制御ステップと
   を実行することを特徴とする制御方法。

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