JP5943675B2 - 表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及びその制御方法に関する。

従来、液晶表示装置において、画面の領域を分割して得られる分割領域毎に、その分割領域に表示される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。そのような技術は、例えば特許文献１に開示されている。そのような技術を用いることにより、画像の暗部の黒浮を抑制し、コントラストを改善することが可能となる。また、レターボックスのような黒帯画像が表示される領域（黒帯領域）のバックライトの輝度を完全に消灯する技術も提案されている（特許文献２）。

しかしながら、黒帯領域には、黒帯領域に隣接する領域に対するバックライト光（バックライトからの光）が漏れる。このため、黒帯領域に隣接する領域においてバックライトの発光輝度にムラがあると、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度にムラが生じる。このようなムラ（黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラ）が大きい場合、当該ムラは、ユーザに視認され、ユーザにとって妨害となる。

特開２００２−９９２５０号公報 特開２００７−３１０３１９号公報

本発明は、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラを抑制し、当該輝度ムラによる妨害感を低減することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
画面の複数の分割領域に対応する複数の光源を有する照明手段と、
前記照明手段からの光を透過して前記画面に画像を表示する表示手段と、
各分割領域の入力画像信号の画素値の特徴量に基づいて、各分割領域に対応する各光源の発光輝度値を取得する取得手段と、
前記複数の分割領域のうち、前記画面に前記入力画像信号に基づく画像を表示した場合に黒帯画像が表示される黒帯領域から第１の所定範囲内にある複数の周辺分割領域を検出する検出手段と、
前記複数の光源のうち、前記複数の周辺分割領域に対応する複数の周辺光源の発光輝度値のばらつきが小さくなるように前記複数の周辺光源の発光輝度値を補正して、前記複数の光源それぞれに適用される発光輝度値を決定する決定手段と、
を備える
ことを特徴とする表示装置である。
本発明の第２の態様は、
画面の複数の分割領域に対応する複数の光源を有する照明手段と、
前記照明手段からの光を透過して前記画面に画像を表示する表示手段と、
前記複数の分割領域のうち、前記画面に入力画像信号に基づく画像を表示した場合に黒帯画像が表示される黒帯領域から所定範囲内にある複数の周辺分割領域を検出する検出手段と、
各周辺分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく特徴量と、第１の関数とに基づいて、各周辺分割領域に対応する各光源の発光輝度値を決定し、前記複数の分割領域のうち、前記黒帯領域でなく且つ前記周辺分割領域でない分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく特徴量と、前記第１の関数とは異なる第２の関数とに基づいて、当該分割領域に対応する光源の発光輝度値を決定する決定手段と、
を備え、
前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第１の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値と下限値の差は、前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第２の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値と下限値の差よりも小さい
ことを特徴とする表示装置である。
本発明の第３の態様は、
画面の複数の分割領域に対応する複数の光源を有する照明手段と、
前記照明手段からの光を透過して前記画面に画像を表示する表示手段と、
前記複数の分割領域のうち、前記画面に入力画像信号に基づく画像を表示した場合に黒帯画像が表示される黒帯領域から所定範囲内にある複数の周辺分割領域を検出する検出手段と、
各分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく第１の特徴量と、各分割領域および当該分割領域の周囲の分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく第２の特徴量とを取得する取得手段と、
各周辺分割領域に対応する各光源の発光輝度値を、各周辺分割領域に対応する前記第２の特徴量に基づいて決定し、前記複数の分割領域のうち、前記黒帯領域でなく且つ前記周辺分割領域でない分割領域に対応する光源の発光輝度値を、当該分割領域に対応する前記第１の特徴量に基づいて決定する決定手段と、
を備える
ことを特徴とする表示装置である。

本発明によれば、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラを抑制し、当該輝度ムラによる妨害感を低減することができる。

実施例１に係る表示装置の機能構成の一例 実施例１，２に係る入力画像信号の一例 実施例１，２に係る各分割領域の特徴量の一例 実施例１，２に係る仮決定された目標輝度値を得るための関数の一例 実施例１，２に係る仮決定された目標輝度値の一例 実施例１に係る決定された目標輝度値の一例 実施例１に係る黒帯周辺領域の目標輝度値の補正前後のばらつき一例 実施例２に係る表示装置の機能構成の一例 実施例２に係る黒帯周辺領域の目標輝度値を得るための関数の一例 実施例２に係る黒帯隣接領域の目標輝度値の一例 実施例２に係る決定された目標輝度値の一例

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る表示装置及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。
実施例１では、画面の領域のうち黒帯画像が表示される領域（黒帯領域）を検出した際に、当該黒帯領域から所定範囲内の分割領域（黒帯周辺領域）のバックライトの発光輝度が、入力画像信号に応じた値よりもばらつきが小さくなるように制御される。分割領域は、画面の領域を分割して得られる領域である。即ち、本実施例では、黒帯周辺領域に対するバックライト光（バックライトからの光）の輝度ムラが低減される。それにより、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラを低減することができ、当該輝度ムラによる妨害感（黒帯領域の輝度ムラ）を低減することができる。

図１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１に示すように、本実施例に係る表示装置は、液晶パネル部１、バックライト部２、特徴量検出部３、目標輝度仮決定部４、領域検出部５、目標輝度決定部６、入射輝度計算部７、記憶部８、補正係数計算部９、補正係数乗算部１０、Ｌｉｍｉｔ部１１などを有する。

液晶パネル部１は、液晶パネル１２と液晶駆動部１３を有する。
液晶駆動部１３は、液晶パネル１２が有する複数の液晶素子を駆動する液晶ドライバと、画像信号（本実施例ではＬｉｍｉｔ部１１から出力された画像信号）に応じて液晶ドライバを制御する制御基板とを有する。

バックライト部２は、バックライト１４とバックライト駆動部１５を有する。
バックライト１４は、分割領域毎に発光輝度を制御可能な構成を有する。例えば、バックライト１４は、分割領域毎の光源と、光源からの光を拡散させるための光学ユニットとを有する。本実施例では、画面の領域が水平方向８個×垂直方向６個の合計４８個の分割領域に分割されているものとする。なお、画面の領域はどのように分割されていてもよい。例えば、画面の領域は千鳥状や短冊状に分割されていてもよい。また、画面の領域の分割数は４８個に限らない。画面の領域の分割数は４８個より多くても少なくてもよい。
バックライト駆動部１５は、分割領域毎に、発光輝度が目標輝度決定部６で決定された発光輝度（目標輝度値）となるようにバックライト１４（具体的にはバックライト１４が有する光源）を駆動する制御回路である。
バックライト１４からの光が液晶パネル１２を透過することにより、画面上に画像が表示される。

特徴量検出部３は、分割領域毎に、表示装置に入力された画像信号（入力画像信号）の画素値の特徴量を検出（取得）する。本実施例では、特徴量として、分割領域内の全ての画素値の平均値が取得されるものとする。具体的には、Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値から算出される輝度値の平均値（平均輝度値）が取得される。本実施例では、輝度値が０以上２５５以下の値であるものとするが、輝度値の取りうる値はこれに限らない。特徴量検出部３は、検出した特徴量（分割領域毎の特徴量）を目標輝度仮決定部４と領域検出部５へ出力する。
例えば、入力画像信号が図２に示す画像の信号である場合、各分割領域の特徴量（平均輝度値）は図３のようになる。図２，３の破線で囲まれた領域は分割領域である。図３の分割領域内に記載の数値は、その分割領域の平均輝度値である。図２の画像には、上端と下端に黒帯画像が含まれている。黒帯画像の輝度値は０であるため、図３に示すように、黒帯画像が表示される領域（黒帯領域）内の分割領域の平均輝度値は０となる。

なお、本実施例では、Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値から算出される輝度値を画素値として用いるものとしたが、この構成に限らない。Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値の全てまたは一部を画素値として用いてもよい。
また、特徴量を検出する際に参照する画素（参照画素）は分割領域内の全ての画素に限らない。分割領域内の一部の画素や、分割領域とその周囲の分割領域（例えば隣接する分割領域）内の画素を参照画素としてもよい。
また、特徴量は、画素値の平均値に限らない。特徴量は、分割領域内の画素値の最大値、最小値、最頻値などであってもよい。特徴量は、画素値のヒストグラムであってもよい。
また、特徴量検出部３は、複数種類の特徴量を検出してもよい。
また、特徴量は、入力画像信号から検出されるのではなく、外部から取得されてもよい。

領域検出部５は、入力画像信号から黒帯領域および黒帯周辺領域を検出する。そして、領域検出部５は、検出結果を、目標輝度決定部６へ出力する。なお、検出結果として、黒帯領域の検出結果と、黒帯周辺領域の検出結果との両方が出力されてもよいし、黒帯周辺領域の検出結果のみが出力されてもよい。
例えば、領域検出部５は、特徴量検出部３から分割領域毎の特徴量（平均輝度値）を受け取り、平均輝度値が所定の閾値以下の分割領域を検出する。そして、領域検出部５は、検出した分割領域のうち、画面の水平方向または垂直方向の端から端まで連続しており、且つ、画面の上端、下端、左端、または、右端に位置する分割領域群を、黒帯領域として検出する。その後、領域検出部５は、検出した黒帯領域に隣接する分割領域を、黒帯周辺領域として検出する。
各分割領域の平均輝度値が図３に示す値であった場合、上記所定の閾値を１とすると、画面の上端（１行目）と下端（６行目）の分割領域が全て所定の閾値以下である。また、それらの分割領域（１行目と６行目の分割領域）は、画面の左端から右端まで連続している。そのため、１行目の分割領域群と６行目の分割領域群が黒帯領域として検出される。そして、黒帯領域に隣接する分割領域である２行目と５行目の分割領域が黒帯周辺領域として検出される。

なお、黒帯領域および黒帯周辺領域の検出方法は上記方法に限らない。例えば、入力画像信号に黒帯領域を表す情報が含まれている場合には、該情報を用いて黒帯領域を検出してもよい。入力画像信号のフォーマットから有効画像領域（黒帯画像以外の画像が表示される領域）を判断し、その判断結果から黒帯領域を検出してもよい。黒帯領域と分割領域との距離を算出し、算出した距離が所定値以下の分割領域を黒帯周辺領域として検出してもよい。
なお、本実施例では１つの黒帯領域に対して検出された複数の黒帯周辺領域からなる領域の幅が分割領域１つ分の幅となるものとしたが、これに限らない。例えば、１つの黒帯領域に対して検出された複数の黒帯周辺領域からなる領域の幅は分割領域２つ分となってもよい。換言すれば、黒帯領域から分割領域１つ分の幅以上離れた分割領域が黒帯周辺領域として検出されてもよい。
なお、本実施例では、複数の分割領域からなる領域が黒帯領域として検出されるため、黒帯領域とそれ以外の領域との境界が分割領域間の境界と一致するが、黒帯領域とそれ以外の領域との境界は分割領域間の境界と一致していなくてもよい。

目標輝度仮決定部４と目標輝度決定部６は、特徴量検出部３で検出（取得）された分割領域毎の特徴量と、領域検出部５の検出結果とに基づいて、分割領域毎のバックライト１４の目標輝度値を決定する。本実施例では、黒帯周辺領域について、分割領域間の発光輝度のばらつきが小さくなるように、他の分割領域（黒帯周辺領域でない分割領域）とは異なる方法で発光輝度が決定される。

目標輝度仮決定部４は、分割領域毎の特徴量に基づいて分割領域毎の目標輝度値を仮決定する。そして、目標輝度仮決定部４は、仮決定した目標輝度値を目標輝度決定部６に出力する。本実施例では、図４の関数に基づいて、平均輝度値に比例して目標輝度値が高くなるように、目標輝度値が仮決定される。図４は、平均輝度値と目標輝度値の関係（関数）の一例を表すグラフである。図４のグラフの横軸は、入力される平均輝度値を示し、縦軸は出力される目標輝度値を示す。図４は、バックライトを消灯するための目標輝度値を０、バックライトを最も明るく点灯させるための目標輝度値を１００とした場合の例である。分割領域毎の平均輝度値が図３に示す値であり、平均輝度値と目標輝度値の関係が図４に示す関係である場合には、仮決定された目標輝度値は図５に示す値となる。
なお、平均輝度値と目標輝度値の関係を表す関数は図４の関数に限らない。例えば、平均輝度値の増加に対して、目標輝度値が非線形に増加する関数であってもよい。平均輝度値の増加に対して、目標輝度値が段階的に増加する関数であってもよい。
また、目標輝度値は、所定の演算により算出されるものであってもよいし、特徴量と目標輝度値との対応関係を表すテーブルなどを用いて、予め定められた複数の値の中から選択されるものであってもよい。

目標輝度決定部６は、複数の分割領域のうちの黒帯周辺領域について、分割領域間の発光輝度（目標輝度値）のばらつきが小さくなるように、目標輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値を補正することにより、最終的な目標輝度値を決定する。どの分割領域が黒帯周辺領域かは、領域検出部５の検出結果から判断される。そして、目標輝度決定部６は、補正後の目標輝度値をバックライト部２（バックライト駆動部１５）と入射輝度計算部７へ出力する。また、目標輝度決定部６は、黒帯周辺領域以外の分割領域について、目標
輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値をそのまま出力する（最終的な目標輝度値として採用する）。領域検出部５で黒帯周辺領域（および黒帯領域）が検出されなかった場合には、目標輝度決定部６は、全ての分割領域について、目標輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値をそのまま出力する。入力画像信号が図２に示す画像を表す信号であった場合、黒帯周辺領域が検出される。そのため、目標輝度決定部６は、黒帯周辺領域について目標輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値を補正する。

本実施例では、黒帯領域から所定範囲内にある分割領域毎に、その分割領域の仮決定された目標輝度値が、当該目標輝度値と、当該分割領域の当該黒帯領域に沿う方向に隣接するｎ個の分割領域の仮決定された目標輝度値との平均値に置き換えられる。ｎは１以上の整数である。そのような補正（置換）を行うことにより、黒帯周辺領域の発光輝度（目標輝度値）のばらつきを低減することができる。

具体的には、ｎ＝４とすると、図５の位置（４，５）の黒帯周辺領域Ａの仮決定された目標輝度値は、位置（２，５），（３，５），（４，５），（５，５），（６，５）の５つの黒帯周辺領域の仮決定された目標輝度値の平均値に置き換えられる。位置（２，５），（３，５），（４，５），（５，５），（６，５）の５つの黒帯周辺領域の仮決定された目標輝度値は、５０，５０，３０，２０，９４である。そのため、黒帯周辺領域Ａの目標輝度値は、上記５つの目標輝度値の平均値４９となる。即ち、図５の例では、処理対象の黒帯周辺領域、右側に隣接する２つの黒帯周辺領域、及び、左側に隣接する２つの黒帯周辺領域の５つの領域の目標輝度値の平均値が、補正後の目標輝度値とされる。なお、右側と左側の一方に隣接する黒帯周辺領域が１つしかない若しくは存在しない場合には、参照する黒帯周辺領域の数が変化しないように（５となるように）、他方についてより多くの黒帯周辺領域が参照される。例えば、図５の位置（２，５）の黒帯周辺領域を処理対象とした場合には、位置（１，５），（２，５），（３，５），（４，５），（５，５）の５つの黒帯周辺領域を参照して補正後の目標輝度値が算出される。

なお、補正後の目標輝度値の決定方法は上記方法に限らない。例えば、上記演算とは異なるフィルタ演算により補正後の目標輝度値が算出されてもよい。黒帯周辺領域である分割領域間の仮決定された目標輝度値の差に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を用いて目標輝度値が補正されてもよい。分割領域毎に、２種類の特徴量（第１の特徴量と第２の特徴量）が取得され、その分割領域の第１の特徴量（画素値の最大値、平均値、最小値、最頻値）から目標輝度値が仮決定されてもよい。そして、黒帯周辺領域である分割領域毎に、その分割領域の第１の特徴量と第２の特徴量（画素値の最大値、平均値、最小値、最頻値）との差から補正値を算出し、算出した補正値を用いて目標輝度値が補正されてもよい。例えば、上記差が大きいほど目標輝度値の下限値を大きくし、黒帯周辺領域である分割領域の仮決定された目標輝度値が下限値を下回る場合に、当該目標輝度値を下限値に制限してもよい。黒帯周辺領域である分割領域間の発光輝度値のばらつきが小さくなれば、補正後の目標輝度値はどのように決定されてもよい。補正後の目標輝度値は、所定の演算により算出されるものであってもよいし、予め定められた複数の値の中から選択されるものであってもよい。

図５の目標輝度値が入力された場合に目標輝度決定部６が出力する目標輝度値を図６に示す。なお、図６はｎ＝４とした場合の例である。
補正前では、図５に示すように、５行目の各分割領域の目標輝度値は２０〜９８の間でばらついていたが、補正後には、図６に示すように、５行目の各分割領域の目標輝度値のばらつきが３６〜６７の間のばらつきに低減されている。
図７は、５行目の各分割領域の目標輝度値（図５，６の値）のばらつきを示すグラフである。図７の横軸は水平方向の位置を示し、縦軸は目標輝度値を示す。図７（ａ）のグラフは補正前のばらつきを示す。図７（ｂ）のグラフは補正後のばらつきを示す。図７（ａ
）のグラフに比べ、図７（ｂ）のグラフの方が水平方向の位置１から位置８までの目標輝度値の変化がなだらかになっており、黒帯周辺領域の目標輝度値が均一化されていることがわかる。
即ち、図６，７から、補正により黒帯周辺領域の目標輝度値のばらつきが低減されていることがわかる。本実施例では、このように黒帯周辺領域の目標輝度値のばらつきを低減することにより、黒帯周辺領域に対するバックライト光の輝度ムラを低減することができる。それにより、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラを低減することができ、当該輝度ムラによる妨害感（黒帯領域の輝度ムラ）を低減することができる。

記憶部８は、減衰係数テーブルを記憶する記憶装置である。バックライト１４から液晶パネル１２に入射される光の輝度は均一ではない。バックライト１４が有する光源が液晶パネルの背面に対向するように設けられている場合、当該光源から液晶パネル１２に入射される光の輝度は、例えば、当該光源の位置に対応する画素位置で最大となり、そこから離れるにつれて減衰する。減衰係数テーブルは、分割領域毎に、その分割領域の光源から液晶パネル１２に入射される光の輝度分布を表す。本実施例では、輝度分布として、最大値が１となるように規格化された輝度分布（即ち、減衰係数の分布）が記憶されているものとする。

入射輝度計算部７は、液晶パネル１２の画素位置毎に、バックライト１４からその画素位置に入射される光の輝度（入射輝度）を推測する。本実施例では、記憶部８から読み出した減衰係数に目標輝度決定部６で決定した目標輝度値を乗算することで入射輝度が推測される。具体的には、画素位置毎に、その画素位置の減衰係数と、当該画素位置を含む分割領域の目標輝度値とを乗算することで入射輝度が推測される。なお、全画素位置について入射輝度が推測されてもよいし、一部の画素位置（例えば、とびとびの画素位置）について入射輝度が推測されてもよい。

補正係数計算部９は、画素位置毎に、その画素位置の入射輝度（入射輝度計算部７で推測された輝度）から、入力画像信号の補正係数を求める。補正係数は、バックライトの発光輝度を低下させたことによる画面上の輝度の低下を補償する係数である。処理対象の画素位置の入射輝度をＬｐｎ、信号処理で伸長する際の目標となる輝度値をＬｔ、処理対象の画素位置の補正係数をＧｐｎとすると、補正係数Ｇｐｎは、以下の式で算出することができる。
Ｇｐｎ＝Ｌｔ／Ｌｐｎ
なお、目標となる輝度値Ｌｔは、分割領域毎に設定されてもよいし、画面全体に対して１つだけ設定されてもよい。

補正係数乗算部１０は、画素位置毎に、その画素位置に表示される画像信号に、当該画素位置の補正係数（補正係数計算部９で算出された補正係数）を乗算する。それにより、バックライトの発光輝度を低下させたことによる画面上の輝度の低下が抑制されるように、入力画像信号が補正される。補正係数乗算部１０は、補正後の入力画像信号をＬｉｍｉｔ部１１へ出力する。補正係数乗算部１０は、全ての画素位置について上記計算を行う。
なお、入射輝度計算部７で一部の画素位置のみについての入射輝度が推測された場合、補正係数計算部９では当該一部の画素位置のみについての補正係数が算出される。そのため、補正係数が算出されていない画素位置が存在することとなる。補正係数が算出されていない画素位置が存在する場合には、補正係数が算出されていない画素位置の補正係数は、算出されている補正係数を基に、補間演算により算出すればよい。

Ｌｉｍｉｔ部１１は、補正係数乗算部１０で算出された値が入力レンジ（液晶駆動部１３に入力可能な画像信号の値の範囲）外の値である場合に、入力レンジ内に収まるように、補正係数乗算部１０で算出された値を補正（制限）する。

以上述べたように、本実施例によれば、黒帯周辺領域である分割領域について、分割領域間の発光輝度のばらつきが小さくなるように、発光輝度が決定される。具体的には、同じ方法で分割領域毎の発光輝度が仮決定される。そして、黒帯周辺領域である分割領域について、分割領域間の発光輝度のばらつきが小さくなるように、仮決定した発光輝度を補正することにより、最終的な発光輝度が決定される。
それにより、黒帯周辺領域に対するバックライト光の輝度ムラを低減することができる。その結果、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラを低減することができ、当該輝度ムラによる妨害感（黒帯領域の輝度ムラ）が低減された好適な画像を表示することができる。
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したが、表示装置は液晶表示装置に限らない。独立した光源と、該光源からの光によって画像を表示する表示パネルとを有する表示装置であれば、どのような表示装置であってもよい。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例１では、仮決定された目標輝度値を用いたフィルタ演算を行うことにより、黒帯周辺領域の目標輝度値を決定する構成について説明した。実施例２では、黒帯周辺領域とそれ以外の分割領域とで互いに異なる関数に基づいて目標輝度値を決定する。具体的には、黒帯周辺領域の目標輝度値を第１の関数に基づいて決定し、それ以外の分割領域の目標輝度値を第１の関数とは異なる第２の関数に基づいて決定する。本実施例では、第１の関数に基づいて得られる目標輝度値の上限値と下限値の差が、第２の関数に基づいて得られる目標輝度値の上限値と下限値の差よりも小さくなるように、第１の関数と第２の関数が設定される。それにより、黒帯周辺領域の目標輝度値のばらつきを低減することができ、黒帯周辺領域に対するバックライト光の輝度ムラを低減することができる。そして、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラを低減することができ、当該輝度ムラによる妨害感（黒帯領域の輝度ムラ）を低減することができる。

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、液晶パネル部１、バックライト部２、特徴量検出部３、目標輝度仮決定部４、領域検出部５、入射輝度計算部７、記憶部８、補正係数計算部９、補正係数乗算部１０、Ｌｉｍｉｔ部１１、黒帯周辺目標輝度決定部８０、目標輝度合成部８１などを有する。なお、実施例１と同じ符号が付された機能ブロックは実施例１と同じ機能を有するものであり、その説明は省略する。

黒帯周辺目標輝度決定部８０は、領域検出部５の検出結果から黒帯周辺領域を判断し、黒帯周辺領域の目標輝度値を決定する。そして、黒帯周辺目標輝度決定部８０は、決定した目標輝度値を目標輝度合成部８１へ出力する。
黒帯周辺目標輝度決定部８０は、例えば、目標輝度仮決定部４と同様の方法で黒帯周辺領域の目標輝度値を決定する。但し、黒帯周辺目標輝度決定部８０では、目標輝度値を決定するための関数が目標輝度仮決定部４と異なる。
具体的には、目標輝度仮決定部４では、実施例１で述べたように、図４に示す関数（第２の関数）に基づいて目標輝度値が仮決定される。一方、黒帯周辺目標輝度決定部８０では、図９に示すように、得られる目標輝度値の上限値と下限値の差が第２の関数よりも小さい第１の関数に基づいて目標輝度値が決定される。図９のグラフの横軸は、入力される特徴量（平均輝度値）を示し、縦軸は出力される目標輝度値を示す。
それにより、黒帯周辺目標輝度決定部８０では、黒帯周辺領域の目標輝度値として、目標輝度仮決定部４で得られる値よりもばらつきの小さい値を得ることができる。
また、図９の例では、第１の関数に基づいて得られる下限値が、図４に示す第２の関数に基づいて得られる下限値よりも高く設定されており、第１の関数に基づいて得られる上
限値は、第２の関数に基づいて得られる上限値と同じ値とされている。第１の関数に基づいて得られる上限値は、第２の関数に基づいて得られる上限値と同じ値とすることにより、黒帯周辺領域のバックライトの目標輝度値の低下を抑制することができる。
分割領域毎の平均輝度値が図３に示す値であり、第１の関数が図９に示す関数である場合には、黒帯周辺目標輝度決定部８０で得られる目標輝度値（黒帯周辺領域の目標輝度値；２行目と５行目の分割領域の目標輝度値）は図１０に示す値となる。図１０において、数値が記載されていない分割領域は、黒帯周辺領域ではない分割領域である。

目標輝度合成部８１は、領域検出部５の検出結果に基づいて、黒帯周辺領域とそれ以外の分割領域とを判断する。目標輝度合成部８１は、目標輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値（分割領域毎の目標輝度値）のうち黒帯周辺領域の目標輝度値を、黒帯周辺目標輝度決定部８０で決定された目標輝度値に変更する。そして、目標輝度合成部８１は、各分割領域の変更後の目標輝度値をバックライト部２（バックライト駆動部１５）と入射輝度計算部７へ出力する。即ち、目標輝度合成部８１は、黒帯周辺領域の目標輝度値として、黒帯周辺目標輝度決定部８０で決定された目標輝度値を出力し、それ以外の分割領域の目標輝度値として、目標輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値を出力する。
目標輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値が図５に示す値であり、黒帯周辺目標輝度決定部８０で決定された目標輝度値が図１０に示す値であるときの、変更後の目標輝度値（目標輝度合成部８１から出力される目標輝度値）を図１１に示す。図５，１１から、変更前では、５行目の各分割領域の目標輝度値は２０〜９８の間でばらついていたが、変更後には、５行目の各分割領域の目標輝度値のばらつきが６０〜９９の間のばらつきに低減されている。即ち、変更により黒帯周辺領域の目標輝度値のばらつきが低減され、且つ、黒帯周辺領域のバックライトの発光輝度の低下が抑制されていることがわかる。
なお、領域検出部５で黒帯周辺領域（および黒帯領域）が検出されなかった場合には、目標輝度合成部８１は、全ての分割領域について、目標輝度仮決定部４で仮決定された目標輝度値をそのまま出力する。

以上述べたように、本実施例によれば、第１の関数に基づいて、黒帯周辺領域である分割領域の発光輝度が決定され、第１の関数とは異なる第２の関数に基づいて、黒帯周辺領域である分割領域以外の分割領域の発光輝度が決定される。また、第１の関数に基づいて得られる目標輝度値の上限値と下限値の差が、第２の関数に基づいて得られる目標輝度値の上限値と下限値の差よりも小さくなるように、第１の関数と第２の関数が設定される。
それにより、黒帯周辺領域に対するバックライト光の輝度ムラを低減することができる。その結果、黒帯領域に漏れるバックライト光の輝度ムラを低減することができ、当該輝度ムラによる妨害感（黒帯領域の輝度ムラ）が低減された好適な画像を表示することができる。
また、本実施例では、第１の関数に基づいて得られる上限値を、第２の関数に基づいて得られる上限値と同じ値とした。それにより、黒帯周辺領域のバックライトの発光輝度の低下を抑制することができる。

なお、本実施例では、第２の関数に基づいて分割領域毎の発光輝度を仮決定し、黒帯周辺領域である分割領域の発光輝度を、第２の関数に基づく値から第１の関数に基づく値に変更する構成としたが、この構成に限らない。例えば、目標輝度仮決定部４では、黒帯周辺領域である分割領域以外の分割領域（黒帯周辺領域でない分割領域）の発光輝度のみが仮決定（決定）されてもよい。また、黒帯周辺領域である分割領域の発光輝度が第１の関数に基づいて決定され、黒帯周辺領域でない分割領域の発光輝度が第２の関数に基づいて決定されるように、１つの機能ブロックが決定方法を切り替えて発光輝度を決定してもよい。

なお、本実施例では、第１の関数に基づいて得られる上限値を、第２の関数に基づいて
得られる上限値と同じ値としたが、第１の関数に基づいて得られる上限値と、第２の関数に基づいて得られる上限値とは互いに異なっていてもよい。第１の関数に基づいて得られる目標輝度値の上限値と下限値の差が、第２の関数に基づいて得られる目標輝度値の上限値と下限値の差よりも小さくなるように、第１の関数と第２の関数が設定されていればよい。それにより、黒帯周辺領域に対するバックライト光の輝度ムラを低減することができる。また、上限値の差が下限値の差よりも小さければ、そうでない場合に比べ黒帯周辺領域のバックライトの発光輝度の低下を抑制することができる。「上限値の差」は、第１の関数に基づいて得られる発光輝度の上限値と、第２の関数に基づいて得られる発光輝度の上限値との差である。「下限値の差」は、第１の関数に基づいて得られる発光輝度の下限値と、第２の関数に基づいて得られる発光輝度の下限値との差である。

なお、実施例２では、１つの特徴量から目標輝度値を決定する構成を示したが、この構成に限らない。例えば、分割領域毎に、その分割領域内の画素値に基づく第１の特徴量と、当該分割領域及びその周囲の分割領域内の画素値に基づく第２の特徴量とが取得されてもよい。具体的には、分割領域毎に、その分割領域内の画素値の平均値が第１の特徴量として取得され、当該分割領域とそれに隣接する分割領域内の画素値の平均値（即ち、それらの分割領域の第１の特徴量の平均値）が第２の特徴量として取得されてもよい。そして、第２の特徴量を用いて、黒帯周辺領域である分割領域の発光輝度が決定され、第１の特徴量を用いて、黒帯周辺領域でない分割領域の発光輝度が決定されてもよい。そのような構成であっても、黒帯周辺領域の発光輝度のばらつきを低減することができ、上記効果に順じた効果を得ることができる。

なお、変更後の黒帯周辺領域の発光輝度は、黒帯領域を除く全画面の平均輝度などの統計値から算出されてもよい。そのような構成とすれば、黒帯周辺領域の発光輝度を均一にすることができる。

３ 特徴量検出部
４ 目標輝度仮決定部
５ 領域検出部
６ 目標輝度決定部
１２ 液晶パネル
１４ バックライト
１５ バックライト駆動部
８０ 黒帯周辺目標輝度決定部
８１ 目標輝度合成部

Claims (10)

1. 画面の複数の分割領域に対応する複数の光源を有する照明手段と、
   前記照明手段からの光を透過して前記画面に画像を表示する表示手段と、
   各分割領域の入力画像信号の画素値の特徴量に基づいて、各分割領域に対応する各光源の発光輝度値を取得する取得手段と、
   前記複数の分割領域のうち、前記画面に前記入力画像信号に基づく画像を表示した場合に黒帯画像が表示される黒帯領域から第１の所定範囲内にある複数の周辺分割領域を検出する検出手段と、
   前記複数の光源のうち、前記複数の周辺分割領域に対応する複数の周辺光源の発光輝度値のばらつきが小さくなるように前記複数の周辺光源の発光輝度値を補正して、前記複数の光源それぞれに適用される発光輝度値を決定する決定手段と、
   を備える
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記決定手段は、前記周辺光源である第１周辺光源の前記発光輝度値と、前記第１周辺光源から第２の所定範囲内にある周辺光源である第２周辺光源の前記発光輝度値との平均値を、前記第１周辺光源の発光輝度値として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記決定手段は、前記第１周辺光源の発光輝度値と、前記第１周辺光源に対応する周辺分割領域の近傍の黒帯領域に沿う方向に隣接するｎ個（ｎは１以上の整数）の第２周辺光源の発光輝度値との平均値を、前記第１周辺光源の発光輝度値として決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 画面の複数の分割領域に対応する複数の光源を有する照明手段と、
   前記照明手段からの光を透過して前記画面に画像を表示する表示手段と、
   前記複数の分割領域のうち、前記画面に入力画像信号に基づく画像を表示した場合に黒帯画像が表示される黒帯領域から所定範囲内にある複数の周辺分割領域を検出する検出手段と、
   各周辺分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく特徴量と、第１の関数とに基づいて、各周辺分割領域に対応する各光源の発光輝度値を決定し、前記複数の分割領域のうち、前記黒帯領域でなく且つ前記周辺分割領域でない分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく特徴量と、前記第１の関数とは異なる第２の関数とに基づいて、当該分割領域に対応する光源の発光輝度値を決定する決定手段と、
   を備え、
   前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第１の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値と下限値の差は、前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第２の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値と下限値の差よりも小さい
   ことを特徴とする表示装置。
5. 前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第１の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値と、前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第２の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値との差は、前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第１の関数に基づいて得られる発光輝度値の下限値と、前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第２の関数に基づいて得られる発光輝度値の下限値との差よりも小さい
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第１の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値は、前記入力画像信号の取り得る特徴量の範囲に対して前記第２の関数に基づいて得られる発光輝度値の上限値と同じ値である
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置。
7. 画面の複数の分割領域に対応する複数の光源を有する照明手段と、
   前記照明手段からの光を透過して前記画面に画像を表示する表示手段と、
   前記複数の分割領域のうち、前記画面に入力画像信号に基づく画像を表示した場合に黒帯画像が表示される黒帯領域から所定範囲内にある複数の周辺分割領域を検出する検出手段と、
   各分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく第１の特徴量と、各分割領域および当該分割領域の周囲の分割領域の前記入力画像信号の画素値に基づく第２の特徴量とを取得する取得手段と、
   各周辺分割領域に対応する各光源の発光輝度値を、各周辺分割領域に対応する前記第２の特徴量に基づいて決定し、前記複数の分割領域のうち、前記黒帯領域でなく且つ前記周辺分割領域でない分割領域に対応する光源の発光輝度値を、当該分割領域に対応する前記第１の特徴量に基づいて決定する決定手段と、
   を備える
   ことを特徴とする表示装置。
8. 前記決定手段で決定された発光輝度値に基づいて前記複数の光源を駆動する駆動手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記決定手段で決定された発光輝度値に基づいて、前記複数の光源が前記表示手段に光を照射した場合に、前記表示手段に入射される光の入射輝度分布を取得する推測手段と、
   前記入射輝度分布に基づいて、前記入力画像信号を補正して、前記表示手段に出力する補正手段と、
   をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記周辺分割領域は、前記黒帯領域に隣接する分割領域である
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。

Images