JP5907630B2 - Luminance calculation device, luminance calculation device control method, and display device - Google Patents
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Description
本発明は、輝度算出装置、輝度算出装置の制御方法、及び、表示装置に関する。 The present invention relates to a luminance calculation device, a method for controlling the luminance calculation device, and a display device.
従来、液晶表示装置において、画面を分割して得られる分割領域毎に、画像信号に基づいて、バックライトの発光輝度と液晶パネルの透過率を制御する技術がある(特許文献1参照)。このような技術を用いれば、画像の暗部の黒浮を抑制し、コントラストを向上することが可能となる。 Conventionally, in a liquid crystal display device, there is a technique for controlling the light emission luminance of a backlight and the transmittance of a liquid crystal panel based on an image signal for each divided region obtained by dividing a screen (see Patent Document 1). If such a technique is used, it is possible to suppress black floating in a dark part of an image and improve contrast.
一般に、バックライトの発光面(光を発する面)上の輝度は均一ではない。発光面上の輝度分布を考慮せずに、バックライトの発光輝度にあわせて液晶パネルの透過率を制御すると、正確な階調表現をすることができず(階調表現に誤差が生じ)、上述したコントラスト向上の効果が薄らいでしまう。そのため、高いコントラスト向上の効果を得るためには、発光面上の輝度分布(発光面上の各位置の輝度)を正確に推測し、その推測結果を考慮して液晶パネルの透過率を制御する(画像信号を補正する)必要がある。発光面上の輝度分布を推測し、その推測結果を考慮して画像信号を補正する技術は、例えば特許文献2に開示されている。
In general, the luminance on the light emitting surface (light emitting surface) of the backlight is not uniform. If the transmittance of the liquid crystal panel is controlled in accordance with the light emission luminance of the backlight without considering the luminance distribution on the light emitting surface, accurate gradation expression cannot be performed (an error occurs in gradation expression), The effect of improving the contrast described above is diminished. Therefore, in order to obtain a high contrast improvement effect, the luminance distribution on the light emitting surface (luminance at each position on the light emitting surface) is accurately estimated, and the transmittance of the liquid crystal panel is controlled in consideration of the estimated result. (Correct the image signal). A technique for estimating the luminance distribution on the light emitting surface and correcting the image signal in consideration of the estimation result is disclosed in
分割領域毎に発光輝度を制御可能なバックライト(面光源)は、複数の分割領域に対応する複数のサブ面光源からなる。複数のサブ面光源は、個別に制御することができる。サブ面光源は、例えば、直下型バックライト構造(画面の直下にLED等の光源が配置され、光源からの光が拡散板で拡散される構造)を有する。このようなバックライトの場合、バックライトの発光面上の各位置の輝度は、対応するサブ面光源からの光だけでなく、他のサブ面光源からの光の影響を受ける。そのため、発光面上の各位置の輝度を正確に算出するためには、対応するサブ面光源からの光だけでなく、他のサブ面光源からの光を考慮する必要がある。 The backlight (surface light source) capable of controlling the light emission luminance for each divided region includes a plurality of sub surface light sources corresponding to the plurality of divided regions. The plurality of sub surface light sources can be individually controlled. The sub surface light source has, for example, a direct-type backlight structure (a structure in which a light source such as an LED is disposed directly under the screen and light from the light source is diffused by a diffusion plate). In the case of such a backlight, the luminance at each position on the light emitting surface of the backlight is affected by not only light from the corresponding sub surface light source but also light from other sub surface light sources. Therefore, in order to accurately calculate the luminance at each position on the light emitting surface, it is necessary to consider not only the light from the corresponding sub surface light source but also the light from other sub surface light sources.
ここで、発光面上の各位置の輝度を正確に算出する方法として、発光面上の位置毎に、各サブ面光源からの光の当該位置での輝度を算出し、発光面上の位置毎に、その位置の輝度(サブ面光源毎の輝度)の合計値を算出する方法が考えられる。
しかしながら、そのような方法では、発光面上の各位置の輝度を算出するための演算量が膨大になってしまう。特に、サブ面光源の数が多い場合に、演算量が膨大になってしまう。
Here, as a method for accurately calculating the luminance at each position on the light emitting surface, for each position on the light emitting surface, the luminance at that position of the light from each sub surface light source is calculated, and for each position on the light emitting surface. In addition, a method of calculating the total value of the luminance at each position (luminance for each sub surface light source) can be considered.
However, with such a method, the amount of calculation for calculating the luminance at each position on the light emitting surface becomes enormous. In particular, when the number of sub surface light sources is large, the calculation amount becomes enormous.
本発明は、複数のサブ面光源からなる面光源の発光面上の各位置の輝度を、少ない演算量で精度良く算出することのできる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of accurately calculating the luminance at each position on the light emitting surface of a surface light source including a plurality of sub surface light sources with a small amount of calculation.
本発明の輝度算出装置は、
複数の光源を発光させた場合の発光面上の算出対象位置における輝度を算出する輝度算出装置であって、
前記発光面上の算出対象位置を設定する設定手段と、
設定可能な複数の算出対象位置のそれぞれに対応する、前記複数の光源の複数の減衰係数を予め記憶する記憶手段と、
前記設定手段により設定された算出対象位置から所定範囲の内側の複数の光源を、それぞれ1つの光源からなる複数の第1区分領域に区分し、前記所定範囲の外側の複数の光源を、それぞれ2つ以上の光源からなる複数の第2区分領域に区分する区分手段と、
区分領域毎に、その区分領域の光源による前記設定された算出対象位置における輝度を算出し、前記区分領域毎の算出結果を合計して、前記複数の光源を発光させた場合の前記設定された算出対象位置における輝度を算出する算出手段と、
を有し、
前記算出手段は、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の設定された発光輝度に、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度を算出し、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の設定された発光輝度の総和を算出し、算出した総和に当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度を算出し、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の減衰係数を、当該第1区分領域の減衰係数として用い、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の2つ以上の減衰係数から決定される1つの代表値を、当該第2区分領域の減衰係数として用いることを特徴とする。
The luminance calculation apparatus of the present invention is
A luminance calculation device that calculates luminance at a calculation target position on a light emitting surface when a plurality of light sources emit light,
Setting means for setting a calculation target position on the light emitting surface;
Storage means for previously storing a plurality of attenuation coefficients of the plurality of light sources corresponding to each of a plurality of settable calculation target positions;
A plurality of light sources inside a predetermined range from the calculation target position set by the setting means are divided into a plurality of first divided regions each consisting of one light source, and a plurality of light sources outside the predetermined range are each 2 A segmenting means for segmenting into a plurality of second segment areas composed of one or more light sources ;
Every Classification region, and calculates the luminance of the set calculation target position by the light source of the partition areas, and sums the calculated result of the division for each region, is the setting when the light is emitted the plurality of light sources Calculating means for calculating the luminance at the calculated target position;
Have
The calculating means includes
For the first segmented region consisting of one light source, by multiplying the set emission luminance of the light source by the attenuation coefficient at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented region, Calculating the luminance at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented area;
For the second segmented region composed of two or more light sources, the sum of the set emission luminances of the two or more light sources is calculated, and the set of light emitted from the second segmented region is calculated. By multiplying the attenuation coefficient at the calculated calculation target position, the luminance at the set calculation target position of the light emitted from the second divided region,
For the first segmented area consisting of one light source, the attenuation coefficient of the light source is used as the attenuation coefficient of the first segmented area,
For the second segment area composed of two or more light sources, one representative value determined from two or more attenuation coefficients of the two or more light sources is used as the attenuation coefficient of the second segment area. Features.
本発明の表示装置は、
前記輝度算出装置と、
前記複数の光源を備える光源ユニットと、
画像データに応じた透過率で前記光源ユニットからの光を透過する表示ユニットと、
を有することを特徴とする。
The display device of the present invention includes:
The luminance calculation device;
A light source unit comprising the plurality of light sources;
A display unit that transmits light from the light source unit at a transmittance according to image data;
It is characterized by having.
本発明の輝度算出装置の制御方法は、
複数の光源を発光させた場合の発光面上の算出対象位置における輝度を算出する輝度算出装置の制御方法であって、
前記発光面上の算出対象位置を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された算出対象位置から所定範囲の内側の複数の光源を、それぞれ1つの光源からなる複数の第1区分領域に区分し、前記所定範囲の外側の複数の光源を、それぞれ2つ以上の光源からなる複数の第2区分領域に区分する区分ステップと、
設定可能な複数の算出対象位置のそれぞれに対応する、複数の光源の複数の減衰係数を予め記憶する記憶手段から減衰係数を読み出す読み出しステップと、
区分領域毎に、その区分領域の光源による前記設定された算出対象位置における輝度を算出し、前記区分領域毎の算出結果を合計して、前記複数の光源を発光させた場合の前記設定された算出対象位置における輝度を算出する算出ステップと、
を有し、
前記算出ステップでは、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の設定された発光輝度に、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度が算出され、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の設定された発光輝度の総和が算出し、算出した総和に当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度が算出され、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の減衰係数が、当該第1区分領域の減衰係数として用いられ、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の2つ以上の減衰係数から決定される1つの代表値が、当該第2区分領域の減衰係数として用いられる
ことを特徴とする。
The control method of the luminance calculation apparatus of the present invention is:
A control method of a brightness calculating apparatus that calculates brightness at a calculation target position on a light emitting surface when a plurality of light sources emit light,
A setting step for setting a calculation target position on the light emitting surface;
A plurality of light sources inside a predetermined range from the calculation target position set in the setting step are divided into a plurality of first divided regions each consisting of a single light source, and a plurality of light sources outside the predetermined range are each 2 A segmentation step of segmenting into a plurality of second segment areas comprising one or more light sources ;
A reading step of reading the attenuation coefficient from a storage unit that stores in advance a plurality of attenuation coefficients of a plurality of light sources corresponding to each of a plurality of settable calculation target positions;
For each segmented area, the luminance at the set calculation target position by the light source of the segmented area is calculated, the calculation results for each of the segmented areas are summed, and the set when the plurality of light sources emit light A calculation step for calculating the luminance at the calculation target position;
Have
In the calculating step,
For the first segmented region consisting of one light source, by multiplying the set emission luminance of the light source by the attenuation coefficient at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented region, The luminance at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented area is calculated,
For the second segmented area composed of two or more light sources, the sum of the set emission luminances of the two or more light sources is calculated, and the set of the light emitted from the second segmented area is calculated. By multiplying the attenuation coefficient at the calculated calculation target position, the luminance at the set calculation target position of the light emitted from the second divided region is calculated,
For the first segmented region consisting of one light source, the attenuation coefficient of the light source is used as the attenuation factor of the first segmented region,
For the second segment area composed of two or more light sources, one representative value determined from two or more attenuation coefficients of the two or more light sources is used as the attenuation coefficient of the second segment area < It is characterized by the above.
本発明によれば、複数のサブ面光源からなる面光源の発光面上の各位置の輝度を、少ない演算量で精度良く算出することができる。 According to the present invention, the luminance at each position on the light emitting surface of a surface light source composed of a plurality of sub surface light sources can be accurately calculated with a small amount of calculation.
<実施例1>
以下、本発明の実施例1に係る輝度算出装置、輝度算出装置の制御方法、及び、表示装置について、図面を参照しながら説明する。
本実施例に係る輝度算出装置は、個別に設定された発光輝度で発光する複数のサブ面光源からなる面光源の発光面上の各位置について、複数のサブ面光源を設定された発光輝度で発光させたときの輝度を算出(推測)する。発光面は、光が発せられる面である。
具体的には、本実施例に係る輝度算出装置は、表示装置が有するバックライトの発光面上の各位置の輝度を算出する。バックライトは、複数のサブ面光源からなる面光源である。本実施例では、入力画像データに応じた発光輝度で各サブ面光源を発光させたときの輝度が算出される。
<Example 1>
Hereinafter, a luminance calculation device, a method for controlling the luminance calculation device, and a display device according to
The brightness calculation apparatus according to the present embodiment has a plurality of sub surface light sources set at a light emission luminance for each position on the light emitting surface of a surface light source composed of a plurality of sub surface light sources that emit light at individually set light emission luminances. The luminance when light is emitted is calculated (estimated). The light emitting surface is a surface from which light is emitted.
Specifically, the luminance calculation apparatus according to the present embodiment calculates the luminance of each position on the light emitting surface of the backlight included in the display device. The backlight is a surface light source composed of a plurality of sub surface light sources. In the present embodiment, the luminance when each sub surface light source emits light with the light emission luminance corresponding to the input image data is calculated.
本実施例に係る輝度算出装置は、図1に示すように、設定部11、区分部12、算出部13などを有する。
設定部11は、バックライトの発光面上の位置毎に、その位置を、輝度(複数のサブ面光源を設定された発光輝度で発光させたときの対象位置での輝度;最終推測輝度)の算出対象の位置である対象位置(算出対象位置)として設定する。
区分部12は、対象位置での最終推測輝度を算出する際に、バックライトを構成する複数のサブ面光源を、各々が1つ以上のサブ面光源からなる複数のグループ(区分領域)に区分する。
算出部13は、対象位置での最終推測輝度を算出する際に、上記区分されたグループ毎(区分領域毎)に、そのグループが発する光の対応減衰係数(対象位置での減衰係数)に基づいて、当該光の対応輝度(対象位置での輝度)を算出する。そして、算出部13は、各グループの上記算出した対応輝度を合計した値(合計値)を、最終推測輝度として算出する。
As shown in FIG. 1, the luminance calculation apparatus according to the present embodiment includes a
For each position on the light emitting surface of the backlight, the setting
When calculating the final estimated luminance at the target position, the sorting
When calculating the final estimated luminance at the target position, the calculating
区分部12は、複数のサブ面光源を複数のグループに区分する際に、対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源を、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源よりも粗く区分する。
このように、本実施例では、最終推測輝度を算出する際に、対象位置近傍のサブ面光源が細かく区分される。それにより、対象位置近傍のサブ面光源からの光の影響が細かく計算される。そして、対象位置から離れたサブ面光源が粗く区分される。それにより、対象位置から離れたサブ面光源からの光の影響が粗く計算される。対象位置から離れたサブ面光源からの光は、対象位置近傍のサブ面光源からの光に比べ、最終推測輝度への影響は小さい。そのため、対象位置近傍のサブ面光源を細かく区分し、対象位置から離れたサブ面光源を粗く区分することにより、対象位置の最終推測輝度を少ない演算量で精度良く算出することができる。その結果、複数のサブ面光源からなる面光源の発光面上の各位置の最終推測輝度を、少ない演算量で精度良く算出することができる。
When dividing the plurality of sub surface light sources into a plurality of groups, the dividing
Thus, in this embodiment, when the final estimated luminance is calculated, the sub surface light sources near the target position are finely divided. Thereby, the influence of the light from the sub surface light source near the target position is calculated finely. Then, the sub surface light source that is far from the target position is roughly classified. Thereby, the influence of the light from the sub surface light source far from the target position is roughly calculated. Light from the sub surface light source far from the target position has a smaller influence on the final estimated luminance than light from the sub surface light source near the target position. Therefore, the final estimated brightness at the target position can be accurately calculated with a small amount of calculation by finely dividing the sub surface light sources near the target position and roughly dividing the sub surface light sources far from the target position. As a result, the final estimated brightness at each position on the light emitting surface of the surface light source composed of a plurality of sub surface light sources can be accurately calculated with a small amount of calculation.
本実施例では、区分部12は、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源を、1つのサブ面光源からなるグループに区分し、対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源を、複数のサブ面光源からなるグループに区分する。
具体的には、区分部12は、対象位置から所定範囲の内側では、1つのサブ面光源を1つのグループとして設定する。そして、区分部12は、バックライトの発光面(表示装置の画面)を分割して得られる分割領域毎に、その分割領域内のサブ面光源のうち、対象位置から所定範囲の外側の全てのサブ面光源を1つのグループとして設定する。本実施例では、上記複数の分割領域として、予め定められた複数の領域が設定される。具体的には、上記複数の分割領域として、バックライトの発光面の中心位置を基準として発光面をマトリクス状に分割して得られる複数の領域(2行2列の4つの領域)が設定される。
In the present embodiment, the sorting
Specifically, the sorting
図2〜4を用いて、サブ面光源の区分方法の一例について説明する。
図2は、入力画像データの一例を示す図である。図2の破線で示す8行10列の計80個の領域は、バックライトを構成する複数のサブ面光源に対応する。即ち、本実施例では、バックライトの発光面は、表示装置の画面に対応しており、バックライトは、8行10列の計80個のサブ面光源からなる。
図2の入力画像データに応じた各サブ面光源の発光輝度(サブ面光源を駆動する制御値)の一例を図3に示す。制御値0が発光輝度0(非点灯)に対応し、制御値100が最大発光輝度に対応する。サブ面光源は、対応する発光輝度(制御値)で発光する。図3の外側に記載された数字は、サブ面光源の座標を示す。水平方向に並んだ数字1〜10は、サブ面光源の水平方向の座標を示す。垂直方向に並んだ数字1〜8は、サブ面光源の垂直方向の座標を示す。例えば、(水平方向の座標,垂直方向の座標)=(3,2)のサブ面光源は、左から3番目、上から2番目のサブ面光源である。図3の例では、座標(3,2)のサブ面光源の制御値は60である。
An example of the sub surface light source classification method will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of input image data. A total of 80 regions of 8 rows and 10 columns indicated by broken lines in FIG. 2 correspond to a plurality of sub surface light sources constituting the backlight. In other words, in this embodiment, the light emitting surface of the backlight corresponds to the screen of the display device, and the backlight is composed of a total of 80 sub surface light sources of 8 rows and 10 columns.
FIG. 3 shows an example of the light emission luminance (control value for driving the sub surface light source) of each sub surface light source corresponding to the input image data of FIG. A
図4は、サブ面光源とグループの関係の一例を示す。図4において、符号Pnは、対象位置を示す。バックライトの発光面上の全ての位置について最終推測輝度を算出(推測)することが好ましいが、演算量が膨大になってしまうため、バックライトの発光面上のとびとびの位置が対象位置として順に設定(選択)される。
図4において、領域Aは、サブ面光源からの光の影響を細かく計算する領域であり、領域B〜Eは、サブ面光源からの光の影響を粗く計算する領域である。
領域Aは、対象位置から最も近い4行4列の計16個のサブ面光源を含む領域である。領域Aでは、領域A内の16のサブ面光源が、それぞれ、1つのグループとして設定される。
領域B〜Eは、分割領域内のサブ面光源のうち、領域Aに含まれるサブ面光源以外の全てのサブ面光源を含む領域である。即ち、領域B〜Eは、分割領域のうち、領域Aと重複しない領域である。領域B〜Eでは、その領域内の全てのサブ面光源が1つのグループとして設定される。即ち、領域Bは、バックライトの発光面の中心位置を基準とする2行2列の4つの分割領域のうち左上の分割領域に対応する1つのグループを表す。領域Cは、4つの分割領域のうち左下の分割領域に対応する1つのグループを表す。領域Dは、4つの分割領域のうち右上の分割領域に対応する1つのグループを表す。領域Eは、4つの分割領域のうち右下の分割領域に対応する1つのグループを表す。
なお、分割領域間の境界と、発光領域間の境界は一致していなくてもよい。
FIG. 4 shows an example of the relationship between sub surface light sources and groups. In FIG. 4, the symbol Pn indicates the target position. It is preferable to calculate (estimate) the final estimated brightness for all positions on the light emitting surface of the backlight, but since the amount of computation becomes enormous, the jump positions on the light emitting surface of the backlight are sequentially set as target positions. Set (selected).
In FIG. 4, a region A is a region for finely calculating the influence of light from the sub surface light source, and regions B to E are regions for roughly calculating the influence of light from the sub surface light source.
Area A is an area including a total of 16 sub surface light sources of 4 rows and 4 columns that are closest to the target position. In the area A, each of the 16 sub surface light sources in the area A is set as one group.
Regions B to E are regions including all the sub surface light sources other than the sub surface light sources included in region A among the sub surface light sources in the divided regions. That is, the areas B to E are areas that do not overlap with the area A among the divided areas. In the areas B to E, all the sub surface light sources in the area are set as one group. That is, the area B represents one group corresponding to the upper left divided area among the four divided areas of 2 rows and 2 columns with respect to the center position of the light emitting surface of the backlight. Region C represents one group corresponding to the lower left divided region among the four divided regions. Region D represents one group corresponding to the upper right divided region among the four divided regions. Region E represents one group corresponding to the lower right divided region among the four divided regions.
Note that the boundary between the divided regions and the boundary between the light emitting regions do not have to coincide with each other.
輝度算出装置が最終推測輝度を算出する際の処理フローの一例を図5に示す。
まず、設定部11が、対象位置を設定する。そして、区分部12が、設定された対象位置に基づいて、複数のサブ面光源を複数のグループに区分する(S1)。ここでは、図4に示すように、対象位置Pnが設定され、領域A内の16個のグループ、領域B〜Eの4個のグループの計20個のグループが設定されたとする。
An example of a processing flow when the luminance calculation apparatus calculates the final estimated luminance is shown in FIG.
First, the setting
次に、算出部13が、領域A内の16個のグループ(サブ面光源)が発する光の対応輝度の総和Saを算出する(S2)。具体的には、領域A内のサブ面光源毎(グループ毎)に、そのサブ面光源の発光輝度(設定された発光輝度)に、当該サブ面光源が発する光の
対応減衰係数を乗算することにより、当該サブ面光源が発する光の対応輝度が算出される。そして、領域A内の各サブ面光源が発する光の対応輝度の総和Saが算出される。図4の対象位置Pnが設定されている場合には、式1に示すように、座標(2,2)〜(5,2)、座標(2,3)〜(5,3)、座標(2,4)〜(5,4)、座標(2,5)〜(5,5)の16個のサブ面光源が発する光の対応輝度の総和が算出される。式1において、β(x,y)は、座標(x,y)のサブ面光源が発する光の、対象位置での減衰係数である。BLC(x,y)は、座標(x,y)のサブ面光源の発光輝度(制御値)である。
Sa=β(2,2)×BLC(2,2)+β(3,2)×BLC(3,2)
+β(4,2)×BLC(4,2)+β(5,2)×BLC(5,2)
+β(2,3)×BLC(2,3)+β(3,3)×BLC(3,3)
+β(4,3)×BLC(4,3)+β(5,3)×BLC(5,3)
+β(2,4)×BLC(2,4)+β(3,4)×BLC(3,4)
+β(4,4)×BLC(4,4)+β(5,4)×BLC(5,4)
+β(2,5)×BLC(2,5)+β(3,5)×BLC(3,5)
+β(4,5)×BLC(4,5)+β(5,5)×BLC(5,5)
=β(2,2)×10+β(3,2)×60
+β(4,2)×10+β(5,2)×10
+β(2,3)×10+β(3,3)×10
+β(4,3)×10+β(5,3)×100
+β(2,4)×10+β(3,4)×10
+β(4,4)×10+β(5,4)×100
+β(2,5)×30+β(3,5)×30
+β(4,5)×40+β(5,5)×45
・・・(式1)
このように、領域Aでは、各サブ発光エリアからの光の影響が細かく(精度良く)計算される。
Next, the
Sa = β (2,2) × BLC (2,2) + β (3,2) × BLC (3,2)
+ Β (4,2) × BLC (4,2) + β (5,2) × BLC (5,2)
+ Β (2,3) × BLC (2,3) + β (3,3) × BLC (3,3)
+ Β (4,3) × BLC (4,3) + β (5,3) × BLC (5,3)
+ Β (2,4) × BLC (2,4) + β (3,4) × BLC (3,4)
+ Β (4,4) × BLC (4,4) + β (5,4) × BLC (5,4)
+ Β (2,5) × BLC (2,5) + β (3,5) × BLC (3,5)
+ Β (4,5) × BLC (4,5) + β (5,5) × BLC (5,5)
= Β (2,2) × 10 + β (3,2) × 60
+ Β (4,2) × 10 + β (5,2) × 10
+ Β (2,3) × 10 + β (3,3) × 10
+ Β (4,3) × 10 + β (5,3) × 100
+ Β (2,4) × 10 + β (3,4) × 10
+ Β (4,4) × 10 + β (5,4) × 100
+ Β (2,5) × 30 + β (3,5) × 30
+ Β (4,5) × 40 + β (5,5) × 45
... (Formula 1)
As described above, in the region A, the influence of light from each sub-light emitting area is calculated finely (with high accuracy).
そして、算出部13が、領域Bに対応するグループが発する光の対応輝度を算出する(S3とS4)。本実施例では、領域Bに対応するグループのように複数のサブ面光源からなるグループについては、当該複数のサブ面光源の発光輝度の総和に、当該グループが発する光の対応減衰係数を乗算することにより、当該グループが発する光の対応輝度が算出される。
Then, the
S3では、算出部13が、領域B内のサブ面光源の発光輝度の総和BLCbを算出する。図4の対象位置Pnが設定されている場合には、式2に示すように、座標(1,1)〜(5,1)、座標(1,2)〜(1,4)の8個のサブ面光源の総和が算出される。
BLCb=BLC(1,1)+BLC(2,1)+BLC(3,1)
+BLC(4,1)+BLC(5,1)+BLC(1,2)
+BLC(1,3)+BLC(1,4)
=10+10+10+10+10+10+10+10
=80
・・・(式2)
In S <b> 3, the
BLCb = BLC (1,1) + BLC (2,1) + BLC (3,1)
+ BLC (4,1) + BLC (5,1) + BLC (1,2)
+ BLC (1,3) + BLC (1,4)
= 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10
= 80
... (Formula 2)
S4では、算出部13が、S3で算出された総和BLCbに、領域Bに対応するグループが発する光の対応減衰係数βbを乗算することにより、当該グループが発する光の対応輝度Sbを算出する。
Sb=βb×BLCb
=80βb
・・・(式3)
対応減衰係数βbは、領域Bに対応するグループを構成する複数のサブ面光源の対応減衰係数の代表値である。代表値は、平均値、最頻値、最大値、最小値、中間値などである。本実施例では、代表値として平均値を用いる。そのため、図4の対象位置Pnが設定されている場合には、βbとして、座標(1,1)〜(5,1)、座標(1,2)〜(1,4)の8個のサブ面光源の対応減衰係数の平均値が使用される。
In S4, the
Sb = βb × BLCb
= 80βb
... (Formula 3)
The corresponding attenuation coefficient βb is a representative value of the corresponding attenuation coefficients of a plurality of sub surface light sources that form a group corresponding to the region B. The representative value is an average value, a mode value, a maximum value, a minimum value, an intermediate value, or the like. In this embodiment, an average value is used as a representative value. Therefore, when the target position Pn in FIG. 4 is set, eight subs of coordinates (1, 1) to (5, 1) and coordinates (1, 2) to (1, 4) are set as βb. The average value of the corresponding attenuation coefficient of the surface light source is used.
なお、製造時などに、領域Bのサブ面光源のみを一様に点灯させて、バックライトの発光面上の位置毎の減衰係数が予め算出されていてもよい。式4に示すように、対象位置での対応減衰係数βbは、領域Bのサブ面光源のみを一様に点灯させたときの対応輝度Ltbを、領域Bのサブ面光源のみを一様に点灯させたときのピーク輝度Lpbで除算することにより算出することができる。
βb=Ltb/Lpb ・・・(式4)
Note that, at the time of manufacturing, only the sub surface light source in the region B may be turned on uniformly, and the attenuation coefficient for each position on the light emitting surface of the backlight may be calculated in advance. As shown in
βb = Ltb / Lpb (Formula 4)
上述したように、領域Bでは、領域B内のサブ面光源の発光輝度の総和に対応減衰係数が乗算される。したがって、領域Bでは、領域Aよりも粗い精度で対応輝度が算出される。 As described above, in region B, the total attenuation of the sub surface light sources in region B is multiplied by the corresponding attenuation coefficient. Accordingly, in the region B, the corresponding luminance is calculated with a coarser accuracy than the region A.
次に、算出部13が、領域Cに対応するグループが発する光の対応輝度を算出する(S5とS6)。
Next, the
S5では、算出部13が、領域C内のサブ面光源の発光輝度の総和BLCcを算出する。図4の対象位置Pnが設定されている場合には、式5に示すように、座標(1,5)、座標(1,6)〜(5,6)、座標(1,7)〜(5,7)、座標(1,8)〜(5,8)の16個のサブ面光源の総和が算出される。
BLCc=30+30+30+30+30+30+30+30+30
+30+30+30+30+30+30+30
=480
・・・(式5)
In S <b> 5, the
BLCc = 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30
+ 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30
= 480
... (Formula 5)
S6では、算出部13が、S5で算出された総和BLCcに、領域Cに対応するグループが発する光の対応減衰係数βcを乗算することにより、当該グループが発する光の対応輝度Scを算出する。対応減衰係数βcの決定方法は、対応減衰係数βbの決定方法と同様のため、その説明は省略する。
Sc=βc×BLCc
=480βc
・・・(式6)
In S6, the
Sc = βc × BLCc
= 480βc
... (Formula 6)
そして、算出部13が、領域Dに対応するグループが発する光の対応輝度を算出する(S7とS8)。
Then, the
S7では、算出部13が、領域D内のサブ面光源の発光輝度の総和BLCdを算出する。図4の対象位置Pnが設定されている場合には、式7に示すように、座標(6,1)〜(10,1)、座標(6,2)〜(10,2)、座標(6,3)〜(10,3)、座標(6,4)〜(10,4)の20個のサブ面光源の総和が算出される。
BLCd=10+10+10+10+10+10+10+10+10+10
+100+10+70+10+10+100+10+10+80+10
=510
・・・(式7)
In S <b> 7, the
BLCd = 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10
+ 100 + 10 + 70 + 10 + 10 + 100 + 10 + 10 + 80 + 10
= 510
... (Formula 7)
S8では、算出部13が、S7で算出された総和BLCdに、領域Dに対応するグループが発する光の対応減衰係数βdを乗算することにより、当該グループが発する光の対応輝度Sdを算出する。対応減衰係数βdの決定方法は、対応減衰係数βbの決定方法と同様のため、その説明は省略する。
Sd=βd×BLCd
=510βd
・・・(式8)
In S8, the
Sd = βd × BLCd
= 510βd
... (Formula 8)
次に、算出部13が、領域Eに対応するグループが発する光の対応輝度を算出する(S9とS10)。
Next, the
S9では、算出部13が、領域E内のサブ面光源の発光輝度の総和BLCeを算出する。図4の対象位置Pnが設定されている場合には、式9に示すように、座標(6,5)〜(10,5)、座標(6,6)〜(10,6)、座標(6,7)〜(10,7)、座標(6,8)〜(10,8)の20個のサブ面光源の総和が算出される。
BLCe=40+10+10+10+10+30+35+35+30+30
+30+30+30+30+30+30+30+30+30+30
=540
・・・(式9)
In S <b> 9, the
BLCe = 40 + 10 + 10 + 10 + 10 + 30 + 35 + 35 + 30 + 30
+ 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30 + 30
= 540
... (Formula 9)
S10では、算出部13が、S9で算出された総和BLCeに、領域Eに対応するグループが発する光の対応減衰係数βeを乗算することにより、当該グループが発する光の対応輝度Seを算出する。対応減衰係数βeの決定方法は、対応減衰係数βbの決定方法と同様のため、その説明は省略する。
Se=βe×BLCe
=540βe
・・・(式10)
In S10, the
Se = βe × BLCe
= 540βe
... (Formula 10)
そして、算出部13が、対象位置に対する最終推測輝度を算出する(S11)。具体的には、算出部13は、S2、S4、S6、S8、S10で算出された輝度Sa,Sb,Sc,Sd,Seの総和を、最終推測輝度Lpとして算出する。
Lp=Sa+Sb+Sc+Sd+Se ・・・(式11)
Then, the
Lp = Sa + Sb + Sc + Sd + Se (Formula 11)
次に、算出部13が、対象位置として設定する全ての位置について、最終推測輝度を算出したか否かを判定する(S12)。最終推測輝度を算出していない位置がある場合には、S1へ処理が戻される。そして、対象位置として設定する全ての位置について最終推測輝度が算出されるまで、S1〜S11の処理が繰り返される。図4の対象位置について最終推測輝度が算出された後、図6の位置Pn+1が対象位置として設定され、対象位置Pn+1についての最終推測輝度が算出される。図6に示すように、対象位置が水平方向右側シフトされると、領域Aも同様に水平方向右側へシフトされる。その結果、領域B〜Eも対象位置の更新に応じて更新される。
Next, the
以下、本実施例の方法(図5の処理フロー)で得られる最終推測輝度と、従来の方法で得られる最終推測輝度とを比較する。ここでは、従来の方法として、各サブ面光源からの光の対応輝度を算出し、サブ面光源毎の対応輝度の合計値を最終推測輝度として算出する方法を考える。このような従来の方法は、最終推測輝度を精度良く算出することができるが、演算量が膨大になってしまう。 Hereinafter, the final estimated luminance obtained by the method of the present embodiment (the processing flow of FIG. 5) and the final estimated luminance obtained by the conventional method will be compared. Here, as a conventional method, a method of calculating the corresponding luminance of light from each sub surface light source and calculating the total value of the corresponding luminance for each sub surface light source as the final estimated luminance is considered. Although such a conventional method can calculate the final estimated luminance with high accuracy, the calculation amount becomes enormous.
対象位置として図4の位置Pnが設定されているときの、各サブ面光源の対応減衰係数の一例を図7に示す。座標(1,1)のサブ面光源の対応減衰係数は、当該サブ面光源のみを点灯させた場合の、ピーク輝度(例えば、座標(1,1)のサブ面光源の中心位置での輝度)に対する対応輝度の割合である。図7の例では、座標(1,1)のサブ面光源の対応減衰係数は0.6181である。これは、座標(1,1)のサブ面光源からの光の輝度が、対象位置に到達するまでに、38.19%(=(1−0.6181)×100%)低減することを意味する。言い換えると、座標(1,1)のサブ面光源からの光が、対象位置に61.81%だけ到達することを意味する。減衰係数は、光源からの距離と光の伝搬率(または到達率)との関係を表す係数とも言い換えられる。 An example of the corresponding attenuation coefficient of each sub surface light source when the position Pn of FIG. 4 is set as the target position is shown in FIG. The corresponding attenuation coefficient of the sub surface light source at the coordinates (1, 1) is the peak luminance when only the sub surface light source is turned on (for example, the luminance at the center position of the sub surface light source at the coordinates (1, 1)). Is the ratio of the corresponding luminance to. In the example of FIG. 7, the corresponding attenuation coefficient of the sub surface light source at the coordinates (1, 1) is 0.6181. This means that the luminance of light from the sub surface light source at the coordinates (1, 1) is reduced by 38.19% (= (1−0.6181) × 100%) before reaching the target position. To do. In other words, it means that the light from the sub surface light source with the coordinates (1, 1) reaches the target position by 61.81%. The attenuation coefficient is also referred to as a coefficient representing the relationship between the distance from the light source and the light propagation rate (or arrival rate).
従来の方法では、式12に示すように、図7の対応減衰係数と、図3の制御値とから、最終推測輝度Lpは1273.396となる。式12において、nはサブ面光源の番号、β(n)はサブ面光源nの対応減衰係数、BLC(n)はサブ面光源nの制御値(発光輝度)を表す。ここでは、面光源を構成する複数のサブ面光源に1〜Nの番号が付されているものとする(Nはサブ面光源の総数)。例えば、図4の例では、80個のサブ面光源に、1〜80の番号が付されている。
本実施例では、図7の対応減衰係数から、領域B〜Eの対応減衰係数が算出される。領域Bの対応減衰係数βbは0.6882、領域Cの対応減衰係数βcは0.6041、領域Dの対応減衰係数βdは0.5160、領域Eの対応減衰係数βeは0.4396となる。従って、領域B〜Eに対応する4つのグループからの光の対応輝度Sb〜Seは、式3,6,8,10を用いて、以下のように算出される。
Sb=0.6883×80=55.064
Sc=0.6041×480=289.968
Sd=0.5161×510=263.211
Se=0.4397×510=237.438
また、領域Aの総和Saは、式1に図7の対応減衰係数を代入することにより、以下のように算出される。
Sa=393.289
そして、最終推測輝度Lpは、式11を用いて、以下のように算出される。
Lp=393.289+55.064+289.968
+263.211+237.438
=1238.970
In the present embodiment, the corresponding attenuation coefficients of the regions B to E are calculated from the corresponding attenuation coefficients in FIG. The corresponding attenuation coefficient βb of region B is 0.6882, the corresponding attenuation coefficient βc of region C is 0.6041, the corresponding attenuation coefficient βd of region D is 0.5160, and the corresponding attenuation coefficient βe of region E is 0.4396. Accordingly, the corresponding luminances Sb to Se of the light from the four groups corresponding to the regions B to E are calculated as follows using the
Sb = 0.68883 × 80 = 55.064
Sc = 0.60441 × 480 = 289.968
Sd = 0.5161 × 510 = 263.211
Se = 0.4397 × 510 = 237.438
Further, the total sum Sa of the region A is calculated as follows by substituting the corresponding attenuation coefficient of FIG.
Sa = 393.289
Then, the final estimated luminance Lp is calculated using
Lp = 393.289 + 55.064 + 289.968
+ 263.211 + 237.4438
= 1238.370
従って、従来の方法で得られる最終推測輝度と、本実施例の方法で得られる最終推測輝度との違いは、(1273.396−1238.970)/1273.396×100=2.70%となる。この結果から、本実施例の方法では、従来の方法(膨大な演算を行い、最終推測輝度を精度良く算出する方法)と略等しい結果が得られることがわかる。即ち、本実施例の方法でも最終推測輝度を精度良く算出できることがわかる。また、本実施例の方法では、複数のサブ面光源を複数のグループに区分する際に、対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源が、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源よりも粗く区分される。そのため、本実施例の方法では、最終推測輝度を算出するための演算量を低減することができる。このように、本実施例の方法では、少ない演算量で最終推測輝度を精度良く算出できる。 Therefore, the difference between the final estimated brightness obtained by the conventional method and the final estimated brightness obtained by the method of the present embodiment is (1273.396-1238.9970) /1273.3396×100=2.70%. Become. From this result, it can be seen that the method of the present embodiment can obtain a result that is substantially equal to the conventional method (a method that performs enormous calculations and calculates the final estimated luminance with high accuracy). That is, it can be seen that the final estimated luminance can be calculated with high accuracy by the method of this embodiment. In the method of the present embodiment, when the plurality of sub surface light sources are divided into a plurality of groups, the sub surface light source outside the predetermined range from the target position is more than the sub surface light source inside the predetermined range from the target position. Roughly divided. Therefore, in the method of the present embodiment, the amount of calculation for calculating the final estimated luminance can be reduced. Thus, with the method of this embodiment, the final estimated brightness can be calculated with high accuracy with a small amount of computation.
図8は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図8に示すように、本実施例に係る表示装置は、特徴量取得部1、バックライト輝度決定部2、輝度推測計算部3、減衰係数記憶部4、補正係数計算部5、補正係数乗算部6、Limit部7、液晶パネル8、バックライト9などを有する。なお、本実施例では、表示装置が液晶表示装置である場合の例を説明するが、表示装置は液晶表示装置に限らない。表示装置は、独立した光源を有する表示装置であればよい。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the display device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 8, the display apparatus according to the present embodiment includes a feature
特徴量取得部1は、サブ面光源毎(図2の破線で示す領域毎)に、入力画像データ(入力画像信号)の特徴量を取得する。特徴量は、画素値(RGB値など)、輝度値などの代表値やヒストグラムである。代表値は、平均値、最頻値、最大値、最小値、中間値などである。本実施例では、特徴量としてRGB値の平均値が取得されるものとする。なお、1つのサブ面光源に対して、1種類の特徴量が取得されてもよいし、複数種類の特徴量が取得されてもよい。なお、特徴量は、画像を解析することにより取得(検出)されてもよいし、外部から取得されてもよい。
The feature
バックライト輝度決定部2は、特徴量取得部1で取得されたサブ面光源毎の特徴量から、各サブ面光源の発光輝度(制御値)を決定(設定)する。本実施例では、暗い画像(平均輝度が低い画像)が表示される領域ではサブ面光源の発光輝度が低くなり、明るい画像(平均輝度が高い画像)が表示される領域ではサブ面光源の発光輝度が高くなるように、各サブ面光源の発光輝度が決定される。
The backlight
輝度推測計算部3は、図1の輝度算出装置である。最終推測輝度を算出する際に使用する減衰係数は、また、図5の計算で用いる減衰係数は、減衰係数記憶部4に記憶されている。輝度推測計算部3は、バックライト輝度決定部2で決定されたサブ面光源毎の発光輝度に基づいて、必要な減衰係数を減衰係数記憶部4から読み出し、最終推測輝度を算出する。減衰係数記憶部4には、サブ面光源毎に、バックライトの発光面上の各位置での減衰係数が記憶されている。
なお、減衰係数記憶部4には、グループ毎に、バックライトの発光面上の各位置での減衰係数が記憶されていてもよい。そのような構成とすれば、減衰係数の代表値を算出する必要がなくなるため、演算量を更に低減することができる。
なお、減衰係数記憶部4は、輝度推測計算部3(輝度算出装置)の一部であってもよいし、輝度推測計算部3と別体の機能部であってもよい。
なお、輝度推測計算部3は、減衰係数記憶部4以外の機能部から対応減衰係数を取得してもよい。
The luminance
The attenuation
The attenuation
Note that the luminance
補正係数計算部5は、輝度推測計算部3で算出された各位置の最終推測輝度から、画素毎に、画面上の輝度を目標値とするための、入力画像信号の補正係数を算出する。本実施例では、式12を用いて、補正係数が算出される。式12において、Lpnは、或る画素位置(対象画素位置)の最終推測輝度である。Ltは、画面上の輝度の目標値であるGpnは、対象画素位置の補正係数である。
Gpn=Lt/Lpn ・・・(式12)
なお、目標値Ltは、サブ面光源毎に設定されてもよいし、画面全体に対して1つ設定されてもよい。
なお、対象画素位置の最終推測輝度が算出されていない場合には、対象画素位置の周辺の複数の位置に対応する複数の最終推測輝度に対象画素位置からの距離に応じた重み付けを行い、重み付けされた複数の最終推測輝度を合成すればよい。それにより、対象画素位置の最終推測輝度を算出することができる。対象画素位置の最終推測輝度が算出されていない場合には、最終推測輝度が算出されている位置のうち、対象画素位置から最も近い位置の最終推測輝度が、対象画素位置の最終推測輝度として使用されてもよい。
The correction
Gpn = Lt / Lpn (Expression 12)
The target value Lt may be set for each sub surface light source, or may be set for one entire screen.
If the final estimated luminance at the target pixel position has not been calculated, a plurality of final estimated luminances corresponding to a plurality of positions around the target pixel position are weighted according to the distance from the target pixel position, and weighted What is necessary is just to synthesize | combine the several last estimated brightness | luminances. Thereby, the final estimated luminance of the target pixel position can be calculated. If the final estimated brightness at the target pixel position is not calculated, the final estimated brightness at the position closest to the target pixel position among the positions at which the final estimated brightness is calculated is used as the final estimated brightness at the target pixel position. May be.
補正係数乗算部6は、画素毎に、入力画像信号に、補正係数計算部5で算出した補正係数を乗算することにより、補正画像信号を生成する。
The correction
Limit部7は、補正係数乗算部6で生成された補正画像信号の画素値が液晶パネル8の入力レンジ外の値である場合に、画素値を入力レンジ内の値に制限する(制限処理)。
The
液晶パネル8は、複数の液晶素子を有する表示パネル(表示ユニット)である。また、液晶パネル8は、複数の液晶素子の透過率を制御する液晶ドライバと、液晶ドライバを駆動するコントロール基板とを有する。制限処理後の補正画像信号は、コントロール基板に入力される。そして、コントロール基板は、制限処理後の補正画像信号に応じて、複数の液晶素子の透過率が制限処理後の補正画像信号に応じた透過率となるように、液晶ドライバを駆動する。
The
バックライト9は、個別に発光輝度を制御することのできる複数のサブ面光源からなる面光源(光源ユニット)である。1つのサブ面光源は、光源(例えばLED)、光源を駆動する制御回路、光源からの光を拡散させる光学ユニットなどを有する。バックライト9は、サブ面光源毎に、バックライト輝度決定部2で決定された発光輝度で発光する。具体的には、サブ面光源毎に、対応する制御値が、そのサブ面光源の制御回路に入力される。そして、サブ面光源毎に、そのサブ面光源の制御回路が、入力された制御値に対応する発光輝度で当該サブ面光源の光源を発光させる。
なお、制御回路や光学ユニットは、複数のサブ面光源間で共通の部材であってもよい。
The
Note that the control circuit and the optical unit may be members common to the plurality of sub surface light sources.
以上述べたように、本実施例によれば、複数のサブ面光源を複数のグループに区分する際に、対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源が、対象位置から所定範囲の内側のサブ
面光源よりも粗く区分される。そして、各グループからの光の対象位置での輝度の合計値が、最終推測輝度とされる。それにより、複数のサブ面光源からなる面光源の発光面上の各位置の輝度を、少ない演算量で精度良く算出することができる。
そして、バックライト(複数のサブ面光源からなる面光源)の発光面上の各位置の輝度の算出結果に基づいて、液晶パネルに入力する画像信号が補正されるため、正確な階調表現をすることができ、コントラストを好適に向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, when a plurality of sub surface light sources are divided into a plurality of groups, a sub surface light source outside the predetermined range from the target position is changed to a sub surface light source inside the predetermined range from the target position. It is classified more coarsely than the surface light source. The total luminance value at the target position of the light from each group is set as the final estimated luminance. Thereby, the brightness | luminance of each position on the light emission surface of the surface light source which consists of a some sub surface light source can be calculated accurately with a small amount of calculations.
Since the image signal input to the liquid crystal panel is corrected based on the calculation result of the luminance at each position on the light emitting surface of the backlight (surface light source composed of a plurality of sub surface light sources), an accurate gradation expression can be obtained. And the contrast can be suitably improved.
なお、本実施例では、サブ面光源の数が8行10列の計80個である場合の例を説明したが、サブ面光源の数はこれに限らない。サブ面光源の数は80個より多くても少なくてもよい。上記所定範囲が一定である場合には、サブ面光源の数が多ければ多いほど、従来の方法と比較した相対的な演算量は少なくなる。 In the present embodiment, an example in which the number of sub surface light sources is 80 in total by 8 rows and 10 columns has been described, but the number of sub surface light sources is not limited thereto. The number of sub surface light sources may be more or less than 80. When the predetermined range is constant, the larger the number of sub surface light sources, the smaller the relative calculation amount compared to the conventional method.
なお、本実施例では、対象位置から最も近い4行4列の計16個のサブ面光源を、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源としたが、これに限らない。例えば、対象位置から最も近い2行2列の計4つのサブ面光源を、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源としてもよい。対象位置から最も近い5行5列の計25個のサブ面光源を、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源としてもよい。対象位置から最も近い2行4列の計8つのサブ面光源を、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源としてもよい。対象位置とサブ面光源の位置(例えば中心位置)との間の距離が閾値以下のサブ面光源を、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源としてもよい。 In the present embodiment, a total of 16 sub surface light sources of 4 rows and 4 columns closest to the target position are set as the sub surface light sources inside the predetermined range from the target position, but the present invention is not limited to this. For example, a total of four sub surface light sources of 2 rows and 2 columns closest to the target position may be used as sub surface light sources inside a predetermined range from the target position. A total of 25 sub surface light sources of 5 rows and 5 columns closest to the target position may be used as sub surface light sources inside a predetermined range from the target position. A total of eight sub surface light sources of 2 rows and 4 columns closest to the target position may be used as sub surface light sources inside a predetermined range from the target position. A sub surface light source whose distance between the target position and the position of the sub surface light source (for example, the center position) is not more than a threshold value may be used as a sub surface light source inside a predetermined range from the target position.
なお、本実施例では、複数の分割領域として、予め定められた複数の分割領域が設定されるものとした。具体的には、複数の分割領域として、バックライトの発光面の中心位置を基準として該発光面を分割して得られる2行2列の4つの領域が設定されるものとした。しかし、複数の分割領域は、これに限らない。例えば、図9に示すように、複数の分割領域が、バックライトの発光面の中心位置を基準として該発光面を分割して得られる1行2列の2つの領域であってもよい。図10に示すように、複数の分割領域が、バックライトの発光面の中心位置を基準として該発光面を分割して得られる3行3列の9つの領域であってもよい。複数の分割領域は、バックライトの発光面の中心位置を基準として該発光面を分割して得られる領域でなくてもよい。また、分割領域の数やサイズは上述したものに限らない。 In the present embodiment, a plurality of predetermined divided areas are set as the plurality of divided areas. Specifically, four regions of 2 rows and 2 columns obtained by dividing the light emitting surface with reference to the center position of the light emitting surface of the backlight are set as the plurality of divided regions. However, the plurality of divided regions is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, the plurality of divided regions may be two regions of one row and two columns obtained by dividing the light emitting surface with reference to the center position of the light emitting surface of the backlight. As shown in FIG. 10, the plurality of divided regions may be nine regions of 3 rows and 3 columns obtained by dividing the light emitting surface with reference to the center position of the light emitting surface of the backlight. The plurality of divided regions may not be regions obtained by dividing the light emitting surface with reference to the center position of the light emitting surface of the backlight. Further, the number and size of the divided areas are not limited to those described above.
また、複数の分割領域は、発光面上の位置毎に、設定されてもよい。例えば、図11,12に示すように、複数の分割領域は、対象位置を基準として発光面をマトリクス状に分割して得られる複数の領域であってもよい。図11は2行2列の4つの分割領域を設定する場合の例であり、図12は1行2列の2つの分割領域を設定する場合の例である。分割領域の数やサイズは図11,12に示すものこれらに限らない。複数の分割領域として、対象位置を基準として発光面をマトリクス状に分割して得られる複数の領域を設定することにより、対象位置から離れた位置のサブ面光源からの光を、対象位置に依らず同じ基準で考慮することができる。その結果、各位置の最終推測輝度の精度のばらつきを低減することができる。 Further, the plurality of divided areas may be set for each position on the light emitting surface. For example, as shown in FIGS. 11 and 12, the plurality of divided regions may be a plurality of regions obtained by dividing the light emitting surface in a matrix with the target position as a reference. FIG. 11 shows an example in which four divided regions of 2 rows and 2 columns are set, and FIG. 12 shows an example of setting 2 divided regions in 1 row and 2 columns. The number and size of the divided areas are not limited to those shown in FIGS. By setting a plurality of regions obtained by dividing the light emitting surface in a matrix shape with respect to the target position as a plurality of divided regions, the light from the sub surface light source at a position away from the target position depends on the target position. Can be considered on the same basis. As a result, it is possible to reduce variations in accuracy of the final estimated luminance at each position.
また、分割領域は設定されなくてもよい。対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源が、対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源よりも粗く区分されれば、対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源は、どのように区分されてもよい。 Moreover, the division area may not be set. If the sub surface light source outside the predetermined range from the target position is more roughly classified than the sub surface light source inside the predetermined range from the target position, how is the sub surface light source outside the predetermined range from the target position divided? May be.
なお、グループの数を増やせば、最終推測輝度をより精度良く算出することができるが、演算量が増してしまう。そのため、グループの数(対象位置から所定範囲の内側のグループを構成するサブ面光源の数、対象位置から所定範囲の外側のグループを構成するサブ面光源の数、分割領域の数など)は、必要な処理時間や処理精度などに応じて決定すれば
よい。
If the number of groups is increased, the final estimated luminance can be calculated with higher accuracy, but the amount of calculation increases. Therefore, the number of groups (the number of sub surface light sources constituting a group inside the predetermined range from the target position, the number of sub surface light sources constituting the group outside the predetermined range from the target position, the number of divided regions, etc.) What is necessary is just to determine according to required processing time, processing accuracy, etc.
なお、本実施例では、面光源が表示装置のバックライトである場合の例を説明したが、面光源はこれに限らない。面光源は、表示装置に使用されるものに限られず、例えば、屋内や屋外で使用される照明装置などであってもよい。 In the present embodiment, an example in which the surface light source is a backlight of a display device has been described, but the surface light source is not limited to this. A surface light source is not restricted to what is used for a display apparatus, For example, the illuminating device etc. which are used indoors or outdoors may be used.
<実施例2>
以下、本発明の実施例2に係る輝度算出装置、輝度算出装置の制御方法、及び、表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、実施例1と同様の機能等については説明を省略する。
<Example 2>
Hereinafter, a luminance calculation device, a method for controlling the luminance calculation device, and a display device according to
実施例1では、サブ面光源毎に、最終推測輝度を算出する各位置での減衰係数が記憶装置(減衰係数記憶部4)に予め記憶されている場合の例を説明した。本実施例では、光源からの距離と減衰率との関係を表す減衰情報(テーブルまたは関数)が記憶装置(減衰係数記憶部4)に予め記憶されている場合の例を説明する。本実施例では、対象位置とグループの距離、または、対象位置とサブ面光源の距離を求めることで、各グループの対応減衰係数を算出する。それにより、本実施例では、実施例1に比べ、記憶装置に記憶するデータの容量を少なくすることができる。具体的には、実施例1では、サブ面光源毎の減衰係数のデータが必要であったのに対し、本実施例では、1つのテーブル(または関数)を用意すればよい。そのため、本実施例では、実施例1に比べ記憶装置に記憶するデータの容量を少なくすることができる。
なお、各グループの対応輝度の算出方法、及び、対象位置の最終推測輝度の算出方法は、実施例1と同じである。また、減衰係数は、光源からの距離と光の伝搬率(または到達率)との関係を表す係数とも言い換えられる。
In the first embodiment, an example in which the attenuation coefficient at each position where the final estimated luminance is calculated for each sub surface light source is stored in advance in the storage device (attenuation coefficient storage unit 4) has been described. In the present embodiment, an example will be described in which attenuation information (table or function) representing the relationship between the distance from the light source and the attenuation rate is stored in advance in the storage device (attenuation coefficient storage unit 4). In this embodiment, the corresponding attenuation coefficient of each group is calculated by obtaining the distance between the target position and the group or the distance between the target position and the sub surface light source. Thereby, in the present embodiment, the capacity of data stored in the storage device can be reduced as compared with the first embodiment. Specifically, in the first embodiment, the attenuation coefficient data for each sub surface light source is necessary, whereas in the present embodiment, one table (or function) may be prepared. Therefore, in the present embodiment, the capacity of data stored in the storage device can be reduced as compared with the first embodiment.
Note that the method of calculating the corresponding luminance of each group and the method of calculating the final estimated luminance of the target position are the same as those in the first embodiment. The attenuation coefficient is also referred to as a coefficient representing the relationship between the distance from the light source and the light propagation rate (or arrival rate).
本実施例に係る輝度算出装置の機能構成は実施例1(図1)と同じである。
本実施例に係る輝度算出装置が最終推測輝度を算出する際の処理フローの一例を図13に示す。
まず、設定部11が、対象位置を設定する。そして、区分部12が、設定された対象位置に基づいて、複数のサブ面光源を複数のグループに区分する(S101)。S101の処理は、図5のS1の処理と同じである。ここでは、図4に示す対象位置Pnが設定されたとする。そして、図4に示すように複数のサブ面光源が複数のグループに区分されたとする。具体的には、領域A内では1つのサブ面光源が1グループとして設定され、領域B〜Eでは、領域内の全てのサブ面光源が1グループとして設定されたとする。
The functional configuration of the luminance calculation apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1).
FIG. 13 shows an example of a processing flow when the luminance calculation apparatus according to the present embodiment calculates the final estimated luminance.
First, the setting
次に、算出部13が、サブ面光源毎に、そのサブ面光源の位置(例えば中心位置)と、対象位置との間の水平方向の距離を求める(S102)。座標(x,y)のサブ面光源の位置と対象位置との間の水平方向の距離を、BX(x,y)と記載する。
Next, for each sub surface light source, the
図14を用いて、距離BX(x,y)の決定方法の具体例を説明する。図14の実線で示す領域はサブ面光源に対応する。図14の破線は、サブ面光源の水平方向及び垂直方向の中心線を示す。
ここでは、対象位置Pnと、座標(6,1)のサブ面光源6との間の距離BX(6,1)、及び、対象位置Pnと、座標(2,8)のサブ面光源72との間の距離BX(2,8)を決定する例を説明する。
A specific example of the method for determining the distance BX (x, y) will be described with reference to FIG. A region indicated by a solid line in FIG. 14 corresponds to a sub surface light source. The broken lines in FIG. 14 indicate the horizontal and vertical centerlines of the sub surface light source.
Here, the distance BX (6, 1) between the target position Pn and the sub surface
本実施例では、対象位置Pnから、水平方向に、サブ面光源の水平方向のサイズの1/2の距離(実線と破線の間隔)だけ離れるたびに、距離BX(x,y)の値が1増加するものとする。各サブ面光源のサイズが均一であるならば、実線と破線の間隔は均一となる。図14の例では、対象位置Pnとサブ面光源6の中心位置との水平方向の距離BX(6
,1)は5となる。対象位置Pnとサブ面光源72の中心位置との水平方向の距離BX(2,8)は3となる。
このように、S102では、サブ面光源毎に、対象位置とサブ面光源の間の水平方向の距離が求められる。図14の例では、80個のサブ面光源があるため、80個の距離が求められる。
In the present embodiment, the value of the distance BX (x, y) increases every time the distance from the target position Pn in the horizontal direction is ½ the distance of the horizontal size of the sub surface light source (interval between the solid line and the broken line). Increase by one. If the sizes of the sub surface light sources are uniform, the distance between the solid line and the broken line is uniform. In the example of FIG. 14, the horizontal distance BX (6 between the target position Pn and the center position of the sub surface
, 1) becomes 5. The horizontal distance BX (2, 8) between the target position Pn and the center position of the sub surface light source 72 is 3.
Thus, in S102, the horizontal distance between the target position and the sub surface light source is obtained for each sub surface light source. In the example of FIG. 14, since there are 80 sub surface light sources, 80 distances are obtained.
そして、算出部13が、サブ面光源毎に、そのサブ面光源の位置と、対象位置との間の垂直方向の距離を求める(S103)。座標(x,y)のサブ面光源の位置と対象位置との間の垂直方向の距離を、BY(x,y)と記載する。
距離BY(x,y)の決定方法は、距離BX(x,y)の決定方法と同様である。そのため、図14の例では、対象位置Pnとサブ面光源6の中心位置との垂直方向の距離BY(6,1)は5となる。対象位置Pnとサブ面光源72の中心位置との垂直方向の距離BY(2,8)は9となる。
Then, for each sub surface light source, the
The method for determining the distance BY (x, y) is the same as the method for determining the distance BX (x, y). Therefore, in the example of FIG. 14, the distance BY (6, 1) in the vertical direction between the target position Pn and the center position of the sub surface
次に、算出部13が、サブ面光源毎に、そのサブ面光源の位置と、対象位置との間の直線距離(最短距離)を求める(S104)。座標(x,y)のサブ面光源の位置と対象位置との間の垂直方向の距離を、d(x,y)と記載する。
直線距離d(x,y)は、S102で算出された距離BX(x,y)と、S103で算出された距離BY(x,y)とを用いて求められる。本実施例では、距離BXと距離BYの組み合わせと、直線距離dとの対応関係を表すルックアップテーブル(距離計算LUT)を用いて、直線距離d(x,y)が求められる。図15に、距離計算LUTの一例を示す。図15のLUTは、三平方の定理に基づく式13を用いて予め作成される。具体的には、式13で得られるdの値の小数点第一位を四捨五入して得られる値が、上記LUTにおけるdの値とされる。
d=(BX2+BY2)1/2×16 ・・・(式13)
(BX2+BY2)1/2の小数点第一位を四捨五入すると丸め誤差が大きくなってしまう。式13において(BX2+BY2)1/2を定数倍(16倍)しているのは、(BX2+BY2)1/2の小数点以下の一部を整数化し、上記丸め誤差を低減するためである。なお、定数は16に限らない。8、10、20などであってもよい。
なお、直線距離d(x,y)は、LUTを用いずに、式13を用いて算出されてもよい。
Next, the
The straight line distance d (x, y) is obtained using the distance BX (x, y) calculated in S102 and the distance BY (x, y) calculated in S103. In the present embodiment, the linear distance d (x, y) is obtained using a look-up table (distance calculation LUT) representing the correspondence between the combination of the distance BX and the distance BY and the linear distance d. FIG. 15 shows an example of the distance calculation LUT. The LUT in FIG. 15 is created in
d = (BX 2 + BY 2 ) 1/2 × 16 (Equation 13)
(BX 2 + BY 2 ) Rounding off the first decimal place of 1/2 will increase the rounding error. The reason why (BX 2 + BY 2 ) 1/2 is multiplied by a constant (16 times) in
Note that the linear distance d (x, y) may be calculated using
そして、算出部13が、領域A内のグループ(サブ面光源)が発する光の対応輝度の総和Saを算出する(S105)。具体的には、領域A内のサブ面光源毎(領域A内のグループ毎)に、そのサブ面光源の位置と対象位置の直線距離d(x,y)と、減衰情報(減衰関数)とを用いて、当該サブ面光源が発する光の対応減衰係数β(x,y)が算出される。直線距離d(x,y)は、S104で求められた値である。そして、実施例1のS2と同様に、領域A内の各サブ面光源の対応減衰係数と発光輝度(制御値)とから、総和Saが算出される。減衰関数の一例を図16に示す。図16の横軸は距離、縦軸は減衰係数である。
Then, the
次に、算出部13が、領域B(領域Bに対応するグループ)の位置と対象位置との間の直線距離を求める(S106)。具体的には、領域B内のサブ面光源の位置と対象位置との間の直線距離d(x,y)の平均値dbが、領域Bの位置と対象位置との間の直線距離として算出される。平均値dbは、領域B内のサブ面光源の位置と対象位置との間の直線距離d(x,y)の総和を、領域B内のサブ面光源の数で除算することにより算出することができる。このように、本実施例では、領域Bに対応するグループのように複数のサブ面光源からなるグループについては、当該複数のサブ面光源のそれぞれの位置と、対象位
置との間の距離の平均値が、当該グループの位置と対象位置との間の距離として算出される。
なお、複数のサブ面光源からなるグループの位置と、対象位置との間の距離(直線距離)の決定方法は上記方法に限らない。例えば、グループ内の各サブ面光源の位置から、グループの位置(中心位置、重心位置)を特定し、特定した位置と、対象位置との間の直線距離を、S102〜S104と同様の処理により求めてもよい。しかし、上記平均値を直線距離とすれば、グループの位置を特定する必要が無いため、処理負荷を低減することができる。
Next, the
Note that the method for determining the distance (straight line distance) between the position of the group of sub surface light sources and the target position is not limited to the above method. For example, the position of the group (center position, center of gravity position) is specified from the position of each sub surface light source in the group, and the linear distance between the specified position and the target position is determined by the same processing as in S102 to S104. You may ask for it. However, if the average value is a linear distance, the processing load can be reduced because it is not necessary to specify the position of the group.
そして、算出部13が、実施例1のS3と同様に、領域B内のサブ面光源の発光輝度の総和BLCbを算出する(S107)。
次に、算出部13が、実施例1のS4と同様に、領域Bに対応するグループが発す光の対応輝度Sbを算出する(S108)。なお、対応輝度Sbを算出する際に使用する対応減衰係数βbは、S106で算出した直線距離(平均値db)と、減衰関数(S105で使用した減衰関数)とから算出される。
And the
Next, the
そして、S109〜S117の処理が行われる。
S109〜S111では、S106〜S108と同様の処理により、領域C(領域Cに対応するグループ)の位置と対象位置との間の直線距離(平均値dc)、総和BLCc、対応輝度Scが算出される。
S112〜S114では、S106〜S108と同様の処理により、領域D(領域Dに対応するグループ)の位置と対象位置との間の直線距離(平均値dd)、総和BLCd、対応輝度Sdが算出される。
S115〜S117では、S106〜S108と同様の処理により、領域E(領域Eに対応するグループ)の位置と対象位置との間の直線距離(平均値de)、総和BLCe、対応輝度Seが算出される。
And the process of S109-S117 is performed.
In S109 to S111, the linear distance (average value dc), the total BLCc, and the corresponding luminance Sc between the position of the region C (the group corresponding to the region C) and the target position are calculated by the same processing as S106 to S108. The
In S112 to S114, the straight line distance (average value dd) between the position of the region D (group corresponding to the region D) and the target position, the total BLCd, and the corresponding luminance Sd are calculated by the same processing as S106 to S108. The
In S115 to S117, the straight line distance (average value de) between the position of the region E (the group corresponding to the region E) and the target position, the total BLCe, and the corresponding luminance Se are calculated by the same processing as S106 to S108. The
S117の次に、算出部13が、S101〜S116で算出したSa、Sb、Sc、Sd、Seの総和を、対象位置に対する最終推測輝度Lpとして算出する(S118)。
Subsequent to S117, the
そして、算出部13が、対象位置として設定する全ての位置について、最終推測輝度を算出したか否かを判定する(S119)。最終推測輝度を算出していない位置がある場合には、S101へ処理が戻される。そして、対象位置として設定する全ての位置について最終推測輝度が算出されるまで、S101〜S118の処理が繰り返される。
Then, the
図17は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図17に示すように、本実施例に係る表示装置は、特徴量取得部1、バックライト輝度決定部2、輝度推測計算部101、距離計算LUT記憶部102、減衰関数記憶部103、補正係数計算部5、補正係数乗算部6、Limit部7、液晶パネル8、バックライト9などを有する。
特徴量取得部1、バックライト輝度決定部2、補正係数計算部5、補正係数乗算部6、Limit部7、液晶パネル8、バックライト9は、実施例1と同じ機能を有する。
FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the display device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 17, the display apparatus according to the present embodiment includes a feature
The feature
輝度推測計算部101は、本実施例に係る輝度算出装置であり、図13に示した処理を行う。
距離計算LUT記憶部102は、図13のS104で直線距離dを求めるために使用される距離計算LUT(図15のLUT)を記憶する。輝度推測計算部101は、S104の処理を行う際に、距離計算LUT記憶部102からLUTを読み出す。
減衰関数記憶部103は、図13のS105、S108、S111、S114、S117で対応減衰係数を算出するために使用される減衰関数(または、減衰関数から生成され
たLUT(距離毎に減衰係数を表すテーブル))を記憶する。輝度推測計算部101は、S105、S108、S111、S114、S117の処理を行う際に、減衰関数記憶部103から減衰関数を読み出す。
なお、距離計算LUT記憶部102と減衰関数記憶部103は、輝度推測計算部101(輝度算出装置)の一部であってもよいし、輝度推測計算部101と別体の機能部であってもよい。
The brightness
The distance calculation
The attenuation
The distance calculation
以上述べたように、本実施例によれば、光源からの距離と減衰率との関係を表す減衰情報を用いて、各グループからの光の対応減衰係数が算出される。それにより、実施例1に比べ記憶装置に記憶するデータの容量を少なくすることができ、且つ、実施例1の構成で得られる効果と同等の効果を得ることができる。
なお、本実施例では、グループ毎に、そのグループの位置と対象位置との間の距離を求め、グループ毎に、そのグループの上記求めた距離と、減衰情報とを用いて、当該グループの減衰係数を算出する構成としたが、これに限らない。例えば、サブ面光源毎に、そのサブ面光源の位置と対象位置との間の距離を求め、サブ面光源毎に、そのサブ面光源の上記求めた距離と、減衰情報とを用いて、当該サブ面光源の減衰係数を算出してもよい。その場合、1つのサブ面光源からなるグループについては、当該サブ面光源の減衰係数を、当該グループの減衰係数として用いてもよい。そして、複数のサブ面光源からなるグループについては、当該複数のサブ面光源の減衰係数の代表値を、当該グループの減衰係数として用いてもよい。
As described above, according to the present embodiment, the corresponding attenuation coefficient of light from each group is calculated using attenuation information indicating the relationship between the distance from the light source and the attenuation rate. Thereby, the capacity of data stored in the storage device can be reduced as compared with the first embodiment, and the same effect as that obtained with the configuration of the first embodiment can be obtained.
In this embodiment, the distance between the position of the group and the target position is obtained for each group, and the attenuation of the group is obtained for each group by using the obtained distance of the group and the attenuation information. Although the coefficient is calculated, the present invention is not limited to this. For example, for each sub surface light source, the distance between the position of the sub surface light source and the target position is obtained, and for each sub surface light source, using the obtained distance of the sub surface light source and the attenuation information, The attenuation coefficient of the sub surface light source may be calculated. In that case, for a group of one sub surface light source, the attenuation coefficient of the sub surface light source may be used as the attenuation coefficient of the group. And about the group which consists of a some sub surface light source, you may use the representative value of the attenuation coefficient of the said some sub surface light source as an attenuation coefficient of the said group.
<実施例3>
以下、本発明の実施例3に係る輝度算出装置、輝度算出装置の制御方法、及び、表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、実施例1と同様の機能等については説明を省略する。
<Example 3>
Hereinafter, a luminance calculation device, a control method for the luminance calculation device, and a display device according to
実施例1では、発光面の中心位置または算出対象位置を基準として発光面をマトリクス状に分割して得られる分割領域内のサブ面光源のうち、算出対象位置から所定範囲の外側の全てのサブ面光源を1つの区分領域に区分する例を説明した。しかし、そのように区分領域(グループ)を設定すると、1つの区分領域において、サブ面光源の位置から算出対象位置までの距離のばらつきが大きくなってしまうことがある。このような距離の大きなばらつきは、減衰係数の代表値の誤差の増加、ひいては対応輝度及び最終推測輝度の誤差の増加を招く。 In the first embodiment, among the sub surface light sources in the divided area obtained by dividing the light emitting surface in a matrix shape with reference to the center position of the light emitting surface or the calculation target position, all the sub light sources outside the predetermined range from the calculation target position. The example which divides | segments a surface light source into one division area was demonstrated. However, when the segmented areas (groups) are set in this way, the variation in the distance from the position of the sub surface light source to the calculation target position may increase in one segmented area. Such a large variation in distance causes an increase in the error of the representative value of the attenuation coefficient, and thus an increase in the error of the corresponding luminance and the final estimated luminance.
そこで、本実施例では、算出対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源を、算出対象位置までの距離のばらつきが小さい複数のサブ面光源からなる区分領域に区分する。それにより、減衰係数の代表値の誤差を低減することができ、ひいては対応輝度及び最終推測輝度の誤差を低減することができる。 Therefore, in this embodiment, the sub surface light source outside the predetermined range from the calculation target position is divided into divided regions including a plurality of sub surface light sources with small variations in distance to the calculation target position. Thereby, the error of the representative value of the attenuation coefficient can be reduced, and the error of the corresponding luminance and the final estimated luminance can be reduced.
本実施例におけるグループ化(区分)の様子の一例を図18に示す。
図18において、領域Aは、サブ面光源からの光の影響を細かく計算する領域であり、領域B、Cは、サブ面光源からの光の影響を粗く計算する領域である。
領域Aについては、実施例1と同様であるため、説明を省略する。
領域Bは、領域Aに隣接する全て(20個)のサブ面光源からなる区分領域(グループ)である。領域Cは、領域Bの外側に位置する全て(44個)のサブ面光源からなる区分領域である。
An example of the grouping (classification) in this embodiment is shown in FIG.
In FIG. 18, a region A is a region for finely calculating the influence of light from the sub surface light source, and regions B and C are regions for roughly calculating the influence of light from the sub surface light source.
Since the area A is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
The area B is a divided area (group) composed of all (20) sub surface light sources adjacent to the area A. The area C is a divided area composed of all (44) sub surface light sources located outside the area B.
本実施例では、図18の領域B,Cに示すように、算出対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源が、前記算出対象位置を中心として算出対象位置を囲む複数の光源からなる区分領域に区分される。そのように区分された区分領域において、サブ面光源の位置から算
出対象位置までの距離のばらつきは非常に小さくなる。そのため、本実施例によれば、減衰係数の代表値の誤差を低減することができ、ひいては対応輝度及び最終推測輝度の誤差を低減することができる。即ち、本実施例によれば、実施例1よりも精度良く最終推測輝度を算出することができる。
In the present embodiment, as shown in regions B and C of FIG. 18, the sub surface light source outside the predetermined range from the calculation target position is a divided region composed of a plurality of light sources surrounding the calculation target position with the calculation target position as the center. It is divided into. In such a partitioned area, the variation in the distance from the position of the sub surface light source to the calculation target position becomes very small. Therefore, according to the present embodiment, the error of the representative value of the attenuation coefficient can be reduced, and as a result, the error of the corresponding luminance and the final estimated luminance can be reduced. That is, according to the present embodiment, the final estimated luminance can be calculated with higher accuracy than in the first embodiment.
また、本実施例では、図18の領域B,Cに示すように、複数のサブ面光源が、算出対象位置から遠いほど粗く区分されている。具体的には、算出対象位置から所定範囲の外側のサブ面光源のうち、算出対象位置から遠いサブ面光源からなる区分領域(領域C)の内周から外周までの距離が、算出対象位置に近いサブ面光源からなる区分領域(領域B)の内周から外周までの距離よりも長い。それにより、区分領域の数を低減することができ、演算量を低減することができる。
なお、サブ面光源から算出対象位置までの距離が長い場合には、サブ面光源間で距離が多少違っていても減衰係数は同等となるため、算出対象位置から遠いサブ面光源からなる区分領域についての対応輝度の誤差は小さい。そのため、複数のサブ面光源が算出対象位置から遠いほど粗く区分されたとしても、最終推測輝度の算出精度あまり変化しない。
In this embodiment, as shown in regions B and C of FIG. 18, the plurality of sub surface light sources are roughly divided as they are farther from the calculation target position. Specifically, among the sub surface light sources outside the predetermined range from the calculation target position, the distance from the inner periphery to the outer periphery of the segmented region (region C) composed of the sub surface light sources far from the calculation target position is the calculation target position. It is longer than the distance from the inner periphery to the outer periphery of the segmented region (region B) composed of near sub surface light sources. Thereby, the number of division areas can be reduced and the amount of calculation can be reduced.
If the distance from the sub surface light source to the calculation target position is long, the attenuation coefficient is the same even if the distance between the sub surface light sources is slightly different. The error of the corresponding luminance is small. For this reason, even if the plurality of sub surface light sources are more roughly separated from the calculation target position, the calculation accuracy of the final estimated luminance does not change much.
なお、本実施例では、領域Cの内周から外周までの距離が領域Bの内周から外周までの距離よりも長い場合の例を示したが、それらの距離は互いに等しくてもよい。また、サブ面光源からの光の減衰が急峻である場合、算出対象位置までの距離が長いサブ面光源からの光は対象位置での輝度にあまり影響しない。そのため、算出対象位置から所定距離以上離れたサブ面光源からの光を考慮せずに最終推測輝度(複数のサブ面光源を発光させた場合の算出対象位置における輝度)が算出されてもよい。例えば、図19に示すようにグループ化が行われてもよい。図19において、領域Aは、サブ面光源からの光の影響を細かく計算する領域であり、領域B、Cは、サブ面光源からの光の影響を粗く計算する領域である。図19の例では、右端と左端のサブ面光源が区分領域(グループ)に区分されていない。換言すれば、図19の例では、右端と左端のサブ面光源が、最終推測輝度を算出する際に考慮しないサブ面光源として区分されている。 In the present embodiment, the example in which the distance from the inner periphery to the outer periphery of the region C is longer than the distance from the inner periphery to the outer periphery of the region B is shown, but these distances may be equal to each other. Further, when the attenuation of light from the sub surface light source is steep, the light from the sub surface light source having a long distance to the calculation target position does not significantly affect the luminance at the target position. Therefore, the final estimated luminance (the luminance at the calculation target position when a plurality of sub surface light sources are caused to emit light) may be calculated without considering light from the sub surface light source that is a predetermined distance or more away from the calculation target position. For example, grouping may be performed as shown in FIG. In FIG. 19, a region A is a region for finely calculating the influence of light from the sub surface light source, and regions B and C are regions for roughly calculating the influence of light from the sub surface light source. In the example of FIG. 19, the sub surface light sources at the right end and the left end are not divided into divided regions (groups). In other words, in the example of FIG. 19, the right and left end sub surface light sources are classified as sub surface light sources that are not considered when calculating the final estimated luminance.
なお、最終推測輝度の算出精度の向上よりも処理時間の短縮を優先する場合には、区分領域の数を減らせばよい。例えば、図18,19において、領域B,Cを1つの区分領域として扱ってもよい。また、図20に示すように、算出対象位置から所定範囲の内側のサブ面光源を、複数のサブ面光源からなる区分領域に区分してもよい。このとき、最終推測輝度の算出精度を大きく低下させないために、算出対象位置から所定範囲の内側の区分領域におけるサブ面光源の数を、算出対象位置から所定範囲の外側の区分領域におけるサブ面光源の数よりも少なくすることが好ましい。図20の例では、算出対象位置から所定範囲の内側の16個のサブ面光源が、各々が2行2列の4つのサブ面光源からなる4つの区分領域A1〜A4に区分されている。 If priority is given to shortening the processing time over improving the accuracy of calculating the final estimated luminance, the number of segmented regions may be reduced. For example, in FIGS. 18 and 19, the areas B and C may be handled as one segmented area. In addition, as shown in FIG. 20, the sub surface light source inside a predetermined range from the calculation target position may be divided into divided regions including a plurality of sub surface light sources. At this time, in order not to greatly reduce the calculation accuracy of the final estimated luminance, the number of sub surface light sources in the partitioned region inside the predetermined range from the calculation target position is set to the number of sub surface light sources in the partitioned region outside the predetermined range from the calculation target position. It is preferable that the number be less than the number. In the example of FIG. 20, the 16 sub surface light sources inside the predetermined range from the calculation target position are divided into four divided regions A1 to A4 each consisting of 4 sub surface light sources of 2 rows and 2 columns.
3 輝度推測計算部
11 設定部
12 区分部
13 算出部
3 Luminance
Claims (27)
前記発光面上の算出対象位置を設定する設定手段と、
設定可能な複数の算出対象位置のそれぞれに対応する、前記複数の光源の複数の減衰係数を予め記憶する記憶手段と、
前記設定手段により設定された算出対象位置から所定範囲の内側の複数の光源を、それぞれ1つの光源からなる複数の第1区分領域に区分し、前記所定範囲の外側の複数の光源を、それぞれ2つ以上の光源からなる複数の第2区分領域に区分する区分手段と、
区分領域毎に、その区分領域の光源による前記設定された算出対象位置における輝度を算出し、前記区分領域毎の算出結果を合計して、前記複数の光源を発光させた場合の前記設定された算出対象位置における輝度を算出する算出手段と、
を有し、
前記算出手段は、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の設定された発光輝度に、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度を算出し、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の設定された発光輝度の総和を算出し、算出した総和に当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度を算出し、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の減衰係数を、当該第1区分領域の減衰係数として用い、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の2つ以上の減衰係数から決定される1つの代表値を、当該第2区分領域の減衰係数として用いることを特徴とする輝度算出装置。 A luminance calculation device that calculates luminance at a calculation target position on a light emitting surface when a plurality of light sources emit light,
Setting means for setting a calculation target position on the light emitting surface;
Storage means for previously storing a plurality of attenuation coefficients of the plurality of light sources corresponding to each of a plurality of settable calculation target positions;
A plurality of light sources inside a predetermined range from the calculation target position set by the setting means are divided into a plurality of first divided regions each consisting of one light source, and a plurality of light sources outside the predetermined range are each 2 A segmenting means for segmenting into a plurality of second segment areas composed of one or more light sources ;
Every Classification region, and calculates the luminance of the set calculation target position by the light source of the partition areas, and sums the calculated result of the division for each region, is the setting when the light is emitted the plurality of light sources Calculating means for calculating the luminance at the calculated target position;
Have
The calculating means includes
For the first segmented region consisting of one light source, by multiplying the set emission luminance of the light source by the attenuation coefficient at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented region, Calculating the luminance at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented area;
For the second segmented region composed of two or more light sources, the sum of the set emission luminances of the two or more light sources is calculated, and the set of light emitted from the second segmented region is calculated. By multiplying the attenuation coefficient at the calculated calculation target position, the luminance at the set calculation target position of the light emitted from the second divided region,
For the first segmented area consisting of one light source, the attenuation coefficient of the light source is used as the attenuation coefficient of the first segmented area,
For the second segment area composed of two or more light sources, one representative value determined from two or more attenuation coefficients of the two or more light sources is used as the attenuation coefficient of the second segment area. Luminance calculation device characterized.
領域に区分する
ことを特徴とする請求項1に記載の輝度算出装置。 For each of a plurality of divided areas obtained by dividing the light emitting surface, the sorting means sets all the light sources outside the predetermined range to one second divided area among the plurality of light sources in the divided area. The brightness calculation device according to claim 1, wherein the brightness calculation device is classified.
ことを特徴とする請求項2に記載の輝度算出装置。 The luminance calculation apparatus according to claim 2, wherein each of the plurality of divided areas is a plurality of areas whose sizes and positions are predetermined.
ことを特徴とする請求項2または3に記載の輝度算出装置。 The luminance calculation apparatus according to claim 2, wherein the plurality of divided regions are a plurality of regions obtained by dividing the light emitting surface in a matrix with reference to a center position of the light emitting surface.
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の輝度算出装置。 The plurality of divided regions are four regions of 2 rows and 2 columns obtained by dividing the light emitting surface into a matrix with reference to the center position of the light emitting surface. The brightness | luminance calculation apparatus of Claim 1.
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の輝度算出装置。 The plurality of divided regions are two regions of 1 row and 2 columns obtained by dividing the light emitting surface into a matrix with reference to the center position of the light emitting surface. The brightness | luminance calculation apparatus of Claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の輝度算出装置。 The luminance calculation apparatus according to claim 2, wherein the plurality of divided regions are a plurality of regions obtained by dividing the light emitting surface in a matrix shape with the set calculation target position as a reference.
ことを特徴とする請求項2または7に記載の輝度算出装置。 The plurality of divided regions are four regions of 2 rows and 2 columns obtained by dividing the light emitting surface in a matrix with the set calculation target position as a reference. The brightness | luminance calculation apparatus of description.
ことを特徴とする請求項2または7に記載の輝度算出装置。 The plurality of divided areas are two areas of one row and two columns obtained by dividing the light emitting surface in a matrix with the set calculation target position as a reference. The brightness | luminance calculation apparatus of description.
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の輝度算出装置。 The luminance calculation apparatus according to any one of claims 1 to 9 , wherein the attenuation coefficient of the light source is smaller as the distance from the light source is larger .
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の輝度算出装置。 The representative value, the luminance calculating apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized in that an average value of the two or more attenuation coefficients of the two or more light sources.
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の輝度算出装置。 Wherein the storage unit, for each of the settable said plurality of calculation target position, characterized in <br/> that you previously storing attenuation coefficients of each segment area in a case where the calculated target position is set luminance calculating apparatus according to any one of claims 1 to 11.
ことを特徴とする請求項12に記載の輝度算出装置。 The luminance calculation apparatus according to claim 12 , wherein the attenuation coefficient of the segmented region is smaller as the distance from the segmented region is larger .
前記複数の光源を備える光源ユニットと、
画像データに応じた透過率で前記光源ユニットからの光を透過する表示ユニットと、
を有することを特徴とする表示装置。 The luminance calculation apparatus according to any one of claims 1 to 13 ,
A light source unit comprising the plurality of light sources;
A display unit that transmits light from the light source unit at a transmittance according to image data;
A display device comprising:
前記発光面上の算出対象位置を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された算出対象位置から所定範囲の内側の複数の光源を、それぞれ1つの光源からなる複数の第1区分領域に区分し、前記所定範囲の外側の複数の光源を、それぞれ2つ以上の光源からなる複数の第2区分領域に区分する区分ステップと、
設定可能な複数の算出対象位置のそれぞれに対応する、複数の光源の複数の減衰係数を予め記憶する記憶手段から減衰係数を読み出す読み出しステップと、
区分領域毎に、その区分領域の光源による前記設定された算出対象位置における輝度を算出し、前記区分領域毎の算出結果を合計して、前記複数の光源を発光させた場合の前記設定された算出対象位置における輝度を算出する算出ステップと、
を有し、
前記算出ステップでは、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の設定された発光輝度に、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第1区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度が算出され、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の設定された発光輝度の総和が算出し、算出した総和に当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での減衰係数を乗算することにより、当該第2区分領域から発せられる光の前記設定された算出対象位置での輝度が算出され、
1つの光源からなる前記第1区分領域については、当該光源の減衰係数が、当該第1区分領域の減衰係数として用いられ、
2つ以上の光源からなる前記第2区分領域については、当該2つ以上の光源の2つ以上の減衰係数から決定される1つの代表値が、当該第2区分領域の減衰係数として用いられる
ことを特徴とする輝度算出装置の制御方法。 A control method of a brightness calculating apparatus that calculates brightness at a calculation target position on a light emitting surface when a plurality of light sources emit light,
A setting step for setting a calculation target position on the light emitting surface;
A plurality of light sources inside a predetermined range from the calculation target position set in the setting step are divided into a plurality of first divided regions each consisting of a single light source, and a plurality of light sources outside the predetermined range are each 2 A segmentation step of segmenting into a plurality of second segment areas comprising one or more light sources ;
A reading step of reading the attenuation coefficient from a storage unit that stores in advance a plurality of attenuation coefficients of a plurality of light sources corresponding to each of a plurality of settable calculation target positions;
For each segmented area, the luminance at the set calculation target position by the light source of the segmented area is calculated, the calculation results for each of the segmented areas are summed, and the set when the plurality of light sources emit light A calculation step for calculating the luminance at the calculation target position;
Have
In the calculating step,
For the first segmented region consisting of one light source, by multiplying the set emission luminance of the light source by the attenuation coefficient at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented region, The luminance at the set calculation target position of the light emitted from the first segmented area is calculated,
For the second segmented area composed of two or more light sources, the sum of the set emission luminances of the two or more light sources is calculated, and the set of the light emitted from the second segmented area is calculated. By multiplying the attenuation coefficient at the calculated calculation target position, the luminance at the set calculation target position of the light emitted from the second divided region is calculated,
For the first segmented region consisting of one light source, the attenuation coefficient of the light source is used as the attenuation factor of the first segmented region,
For the second segment area composed of two or more light sources, one representative value determined from two or more attenuation coefficients of the two or more light sources is used as the attenuation coefficient of the second segment area < A method for controlling a luminance calculation apparatus, comprising:
ことを特徴とする請求項15に記載の輝度算出装置の制御方法。 In the dividing step, for each of a plurality of divided areas obtained by dividing the light emitting surface, all of the light sources outside the predetermined range among the plurality of light sources in the divided area are combined into one second divided area. The method according to claim 15 , wherein the control method is divided.
ことを特徴とする請求項16に記載の輝度算出装置の制御方法。 The method according to claim 16 , wherein the plurality of divided regions are a plurality of regions each having a predetermined size and position.
ことを特徴とする請求項16または17に記載の輝度算出装置の制御方法。 The plurality of divided regions, the luminance calculating apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the light-emitting surface a central position of the light-emitting surface as a reference is a plurality of areas obtained by dividing the matrix Control method.
ことを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の輝度算出装置の制御方法。 The plurality of divided regions can be of any claims 16-18, wherein the said light emitting surface with respect to the center position of the light-emitting surface is a four areas of two rows and two columns obtained by dividing the matrix A method for controlling the luminance calculation apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の輝度算出装置の制御方法。 The plurality of divided regions can be of any claims 16-18, wherein the said light emitting surface with respect to the center position of the light-emitting surface are two areas of one row and two columns obtained by dividing the matrix A method for controlling the luminance calculation apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項16に記載の輝度算出装置の制御方法。 The control of the luminance calculation device according to claim 16 , wherein the plurality of divided regions are a plurality of regions obtained by dividing the light emitting surface in a matrix shape with the set calculation target position as a reference. Method.
ことを特徴とする請求項16または21に記載の輝度算出装置の制御方法。 The plurality of divided regions, to claim 16 or 21, characterized in that the light emitting surface of the set calculation target position referenced are the four regions of the two rows and two columns obtained by dividing the matrix A control method of the luminance calculation apparatus described.
ことを特徴とする請求項16または21に記載の輝度算出装置の制御方法。 The plurality of divided regions, to claim 16 or 21, characterized in that the light emitting surface of the set calculation target position referenced are two areas of one row and two columns obtained by dividing the matrix A control method of the luminance calculation apparatus described.
ことを特徴とする請求項15〜23のいずれか1項に記載の輝度算出装置の制御方法。 The method according to any one of claims 15 to 23 , wherein the attenuation coefficient of the light source is smaller as the distance from the light source is larger .
ことを特徴とする請求項15〜24のいずれか1項に記載の輝度算出装置の制御方法。 The representative value, the control method of the luminance calculating apparatus according to any one of claims 15 to 24, characterized in that an average value of the two or more attenuation coefficients of the two or more light sources.
ことを特徴とする請求項15〜25のいずれか1項に記載の輝度算出装置の制御方法。 Wherein the storage unit, for each of the settable said plurality of calculation target position, characterized in <br/> that you previously storing attenuation coefficients of each segment area in a case where the calculated target position is set the method of the brightness calculation device according to any one of claims 15 to 25.
ことを特徴とする請求項26に記載の輝度算出装置の制御方法。 The method according to claim 26 , wherein the attenuation coefficient of the segmented region is smaller as the distance from the segmented region is larger .
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