JP6039234B2 - Display device and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device and a control method thereof.
従来、液晶表示装置において、液晶パネルの背面へ光を照射するバックライトの発光輝度を分割領域毎に制御するローカルディミング制御が行われていた。分割領域は、画面の領域を複数に分割することにより得られる領域である。
ローカルディミング制御では、まず、分割領域毎に、入力画像信号の画素値の統計量（例えば、分割領域に対応する入力画像信号の最大階調値）が取得される。分割領域に対応する入力画像信号は、例えば、その分割領域に表示される画像信号（入力画像信号の一部）である。
次に、分割領域毎に、取得した統計量に基づいて発光輝度が決定される。
そして、分割領域毎に、決定した発光輝度に基づいて、バックライトの発光輝度が基準値（予め定められた標準の発光輝度）から変更されたことによる画面上の輝度の変化が抑制されるように、その分割領域に対応する入力画像信号に輝度補正処理を施す。具体的には、分割領域に対応する入力画像信号の最明部の画面上の輝度が変化しないように、輝度補正処理が行われる。例えば、発光輝度が低くされた場合には、入力画像信号の階調値を大きくすることで、最明部の画面上の輝度が維持される。
このようなローカルディミング制御を行うことにより、画面全体のコントラストを向上することができる。また、消費電力を低減することができる。
Conventionally, in a liquid crystal display device, local dimming control has been performed in which the light emission luminance of a backlight that irradiates light to the back of a liquid crystal panel is controlled for each divided region. The divided area is an area obtained by dividing the screen area into a plurality of areas.
In the local dimming control, first, the statistic of the pixel value of the input image signal (for example, the maximum gradation value of the input image signal corresponding to the divided region) is acquired for each divided region. The input image signal corresponding to the divided area is, for example, an image signal (a part of the input image signal) displayed in the divided area.
Next, the emission luminance is determined for each divided region based on the acquired statistics.
Then, on the basis of the determined light emission luminance for each divided region, the change in the luminance on the screen due to the change of the light emission luminance of the backlight from the reference value (predetermined standard light emission luminance) is suppressed. In addition, luminance correction processing is performed on the input image signal corresponding to the divided area. Specifically, brightness correction processing is performed so that the brightness on the screen of the brightest part of the input image signal corresponding to the divided area does not change. For example, when the emission luminance is lowered, the luminance on the screen of the brightest part is maintained by increasing the gradation value of the input image signal.
By performing such local dimming control, the contrast of the entire screen can be improved. In addition, power consumption can be reduced.
また従来、分割領域毎のバックライトの発光量を複数の受光素子で検出し、検出結果に基づいて分割領域毎の発光量を制御することで、輝度ムラや色ムラを低減する技術がある（特許文献１）。 Conventionally, there is a technology for reducing uneven brightness and color unevenness by detecting the light emission amount of the backlight for each divided region with a plurality of light receiving elements and controlling the light emission amount for each divided region based on the detection result ( Patent Document 1).
ところで、液晶表示装置には、同じ色相の色を表示する場合でも、階調値が大きいほど高彩度で表示されるという特徴がある。具体的には、液晶素子の偏光板の特性により、階調値が低いほど透過光（液晶素子を透過したバックライトからの光）の青みが増してしまう。また、液晶素子は、階調値が０のときにバックライトからの光を完全に遮断することができず、液晶素子から若干の光（漏れ光）が漏れてしまう。そのため、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３つの液晶素子から画素が構成される場合に、赤の表示を行おうとすると、ＧやＢの液晶素子における漏れ光の影響により、期待どおりの赤を表示することができない。 By the way, the liquid crystal display device has a feature that even when displaying colors of the same hue, the higher the gradation value, the higher the saturation is displayed. Specifically, due to the characteristics of the polarizing plate of the liquid crystal element, the blueness of the transmitted light (light from the backlight transmitted through the liquid crystal element) increases as the gradation value decreases. Further, when the gradation value is 0, the liquid crystal element cannot completely block the light from the backlight, and some light (leakage light) leaks from the liquid crystal element. Therefore, for example, when a pixel is composed of three liquid crystal elements of R (red), G (green), and B (blue), if red display is performed, leakage light from the G or B liquid crystal elements Due to the effect, the expected red color cannot be displayed.
上記ローカルディミング制御を行うと、ローカルディミング制御前に同じ階調値であった画素が、階調値が互いに異なる画素とされることがある。例えば、発光輝度が基準値である分割領域では、階調値は変更されず、発光輝度が低くされた分割領域では、階調値が大きくされる。それにより、同じ階調値であった画素が、階調値が互いに異なる画素とされる。
その結果、ローカルディミング制御前に同じ色相かつ同じ彩度であった画素が、ローカルディミング制御（輝度補正処理）により、彩度が互いに異なる画素となり、色ムラが発
生してしまうことがある。
上記特許文献１に開示の技術を用いれば、バックライトからの光のムラを低減することはできるが、階調値が異なることによる上記色ムラを低減することはできない。
When the local dimming control is performed, pixels having the same gradation value before the local dimming control may be pixels having different gradation values. For example, the gradation value is not changed in the divided region where the emission luminance is the reference value, and the gradation value is increased in the divided region where the emission luminance is lowered. Thereby, pixels having the same gradation value are pixels having different gradation values.
As a result, pixels having the same hue and the same saturation before the local dimming control become pixels having different saturations due to the local dimming control (luminance correction processing), and color unevenness may occur.
If the technique disclosed in Patent Document 1 is used, the unevenness of light from the backlight can be reduced, but the unevenness of color due to different gradation values cannot be reduced.
本発明は、ローカルディミング制御で階調値が変更されることにより生じる色ムラ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。 An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing color unevenness caused by changing a gradation value by local dimming control.
本発明の表示装置は、
画像信号に基づいて透過率を制御して、画像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射する発光手段と、
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補正画像信号を生成する輝度補正手段と、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正手段と、
を備え、
前記色補正手段は、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さくなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする。
The display device of the present invention includes:
A liquid crystal panel that displays the image by controlling the transmittance based on the image signal ;
A light emitting means for irradiating the liquid crystal panel with light;
And control means for controlling the light emission of said light emitting means rather based on the input image signal control brightness,
Using a difference between the control brightness and the reference brightness , brightness correction means for performing a brightness correction process on the input image signal to generate a corrected image signal ;
Color correction means for generating an output image signal by performing color correction processing on the corrected image signal according to a difference between the control luminance and the reference luminance ;
With
The color correction unit is configured to display a display color displayed on the liquid crystal panel when the light emitting unit emits light with the control luminance and the transmittance of the liquid crystal panel is controlled based on the output image signal, and the reference It said light emitting means emits light at a luminance, and wherein the target color to be displayed on the liquid crystal panel when the transmittance of the liquid crystal panel based on the input image signal is controlled, the difference is small Kunar so on, The output image signal is generated by performing the color correction process on the corrected image signal .
本発明の表示装置の制御方法は、
画像信号に基づいて透過率を制御して、画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射する発光手段と、を備える表示装置の制御方法であって、
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補正画像信号を生成する輝度補正ステップと、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正ステップと、
を有し、
前記色補正ステップでは、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さ
くなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする。
The display device control method of the present invention includes:
A control method for a display device comprising: a liquid crystal panel that displays an image by controlling transmittance based on an image signal; and a light emitting unit that irradiates light to the liquid crystal panel ,
A control step for controlling the light emission of said light emitting means rather based on the input image signal control brightness,
A luminance correction step of generating a corrected image signal by performing a luminance correction process on the input image signal using a difference between the control luminance and a reference luminance ;
A color correction step of generating an output image signal by performing a color correction process on the corrected image signal according to a difference between the control luminance and the reference luminance ;
Have
In the color correction step, a display color displayed on the liquid crystal panel when the light emitting means emits light at the control luminance and the transmittance of the liquid crystal panel is controlled based on the output image signal, and the reference said light emitting means emits light at a luminance, and the difference between the target color to be displayed on the liquid crystal panel when the transmittance of the liquid crystal panel based on the said input image signal is controlled, the small
The output image signal is generated by performing the color correction process on the corrected image signal .
本発明によれば、ローカルディミング制御で階調値が変更されることにより生じる色ムラを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce color unevenness caused by changing a gradation value by local dimming control.
以下、本発明の実施例に係る液晶表示装置及びその制御方法について、図面を用いて詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係る液晶表示装置１の構造を模式的に表した図である。図１に示すように、液晶表示装置１は、バックライト１０１、拡散板２０１、光学シート２０２、液晶パネル３０１などを有する。
バックライト１０１から発せられた光（バックライト光）は、拡散板２０１で拡散され、さらに光学シート２０２で光の指向性が制御されて、液晶パネル３０１の背面に入射する。液晶パネル３０１は、入射した光の透過率を変化させることで画像を表示する。
液晶パネル３０１は複数の画素を有し、１つの画素は、複数の原色に対応する複数のサブピクセルから構成されている。具体的には、１つの画素は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に対応する３つのサブピクセル（３つの液晶素子）から構成されている。
また、液晶表示装置１に入力される画像信号（入力画像信号）の画素値は、原色毎の階調値であり、サブピクセル（液晶素子）の透過率は、そのサブピクセルの階調値に応じて制御される。
なお、本実施例では、１つの画素がＲ，Ｇ，Ｂに対応する３つのサブピクセル（Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセル）から構成されている場合の例を説明するが、これに限らない。例えば、画素は、Ｙ（黄）に対応するサブピクセルを含む４つのサブピクセルから構成されていてもよい。
Hereinafter, a liquid crystal display device and a control method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of a liquid crystal display device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 includes a backlight 101, a diffusion plate 201, an optical sheet 202, a liquid crystal panel 301, and the like.
Light emitted from the backlight 101 (backlight light) is diffused by the diffusion plate 201, and the light directivity is controlled by the optical sheet 202, and is incident on the back surface of the liquid crystal panel 301. The liquid crystal panel 301 displays an image by changing the transmittance of incident light.
The liquid crystal panel 301 has a plurality of pixels, and one pixel is composed of a plurality of subpixels corresponding to a plurality of primary colors. Specifically, one pixel is composed of three sub-pixels (three liquid crystal elements) corresponding to R (red), G (green), and B (blue).
The pixel value of the image signal (input image signal) input to the liquid crystal display device 1 is a gradation value for each primary color, and the transmittance of the subpixel (liquid crystal element) is equal to the gradation value of the subpixel. Is controlled accordingly.
In this embodiment, an example in which one pixel is composed of three subpixels corresponding to R, G, and B (R subpixel, G subpixel, and B subpixel) will be described. Not limited to. For example, the pixel may be composed of four subpixels including a subpixel corresponding to Y (yellow).
図２は、画像信号の階調値と、サブピクセルの透過率との関係の一例を示す図である。
図２の例では、階調値が２５５のときにサブピクセルの透過率（サブピクセルに入射されるバックライト光に対する、当該サブピクセルを透過するバックライト光の割合）が１００％とされ、階調値が１２７のときにサブピクセルの透過率が５０％とされる。
画素の輝度及び色度は、当該画素を構成する各サブピクセルを透過したバックライト光を合成した光によって決まる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the relationship between the gradation value of the image signal and the transmittance of the subpixel.
In the example of FIG. 2, when the gradation value is 255, the transmittance of the sub-pixel (the ratio of the backlight light transmitted through the sub-pixel with respect to the backlight light incident on the sub-pixel) is 100%. When the tone value is 127, the transmittance of the sub-pixel is set to 50%.
The luminance and chromaticity of a pixel are determined by light obtained by synthesizing backlight light that has passed through each subpixel constituting the pixel.
本実施例では、バックライト１０１は、画面の領域を複数に分割することにより得られる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１０１は、分割領域毎に、独立して制御可能な光源を有する。
図３は、分割領域の一例を示す図である。
図３の例では、実線で示されている画面４００が、点線で囲まれた複数の分割領域４０１に分割されている。具体的には、図３の例では、画面４００が、水平方向８個×垂直方向６個の計４８個の分割領域に分割されている。なお、分割領域の数及び分割方法はこれに限らない。例えば、分割領域の数は、２０個や６０個など、４８個より多くても少なくてもよい。分割領域は、画面を短冊状に分割して得られる領域であってもよい。
ここで、画面４００は、入力画像信号の表示領域全体、または、バックライト１０１からの光の照射領域全体に対応する。液晶表示装置１は、バックライトの発光輝度を、分割領域４０１単位で制御することができる。また、液晶表示装置１は、入力画像信号を、分割領域４０１単位で処理することができる。
In this embodiment, the backlight 101 has a configuration capable of controlling the light emission luminance for each divided region obtained by dividing the screen region into a plurality of regions. For example, the backlight 101 has an independently controllable light source for each divided region.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of divided areas.
In the example of FIG. 3, a screen 400 indicated by a solid line is divided into a plurality of divided regions 401 surrounded by a dotted line. Specifically, in the example of FIG. 3, the screen 400 is divided into a total of 48 divided areas of 8 in the horizontal direction and 6 in the vertical direction. Note that the number of division regions and the division method are not limited thereto. For example, the number of divided regions may be more or less than 48, such as 20 or 60. The divided area may be an area obtained by dividing the screen into strips.
Here, the screen 400 corresponds to the entire display area of the input image signal or the entire irradiation area of the light from the backlight 101. The liquid crystal display device 1 can control the light emission luminance of the backlight in units of divided areas 401. Further, the liquid crystal display device 1 can process the input image signal in units of divided areas 401.
図４は、本発明の実施例１に係る液晶表示装置１の構成の一例を示すブロック図である。
統計量検出部２は、入力画像信号が入力されると、分割領域毎に、その分割領域に表示される入力画像信号の画素値の統計量を検出する。本実施例では、統計量として、最大階調値が取得されるものとする。そして、統計量検出部２は、分割領域毎の統計量を輝度補正部４とバックライト制御部３に出力する。
なお、統計量は、最大階調値に限らない。例えば、統計量は、階調値の平均値、最頻値、最小値などであってもよい。また、統計量は、原色毎の値であってもよい。統計量は、
輝度ヒストグラムなどのヒストグラムであってもよい。
なお、統計量は、液晶表示装置１で検出されるのではなく、外部から取得されてもよい。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the liquid crystal display device 1 according to the first embodiment of the invention.
When the input image signal is input, the statistic detection unit 2 detects the statistic of the pixel value of the input image signal displayed in the divided area for each divided area. In this embodiment, the maximum gradation value is acquired as the statistic. Then, the statistic detection unit 2 outputs the statistic for each divided region to the luminance correction unit 4 and the backlight control unit 3.
Note that the statistic is not limited to the maximum gradation value. For example, the statistic may be an average value, a mode value, a minimum value, or the like of gradation values. Further, the statistic may be a value for each primary color. The statistics are
It may be a histogram such as a luminance histogram.
Note that the statistics may be acquired from the outside instead of being detected by the liquid crystal display device 1.
バックライト制御部３は、分割領域毎に、その分割領域のバックライト１０１の発光輝度を制御する。本実施例では、バックライト制御部３は、分割領域毎に、その分割領域の統計量に応じて、当該分割領域のバックライト１０１の発光輝度を制御するための制御信号を生成する。具体的には、バックライト制御部３は、最大階調値が小さいほどバックライト１０１の発光輝度が低くなるように、制御信号を生成する。生成された制御信号（分割領域毎の制御信号）は、バックライト１０１に入力される。バックライト１０１は、分割領域毎に、その分割領域の制御信号に応じた発光輝度で発光する。 The backlight control unit 3 controls the light emission luminance of the backlight 101 in each divided region for each divided region. In this embodiment, the backlight control unit 3 generates, for each divided region, a control signal for controlling the light emission luminance of the backlight 101 in the divided region according to the statistic of the divided region. Specifically, the backlight control unit 3 generates a control signal so that the light emission luminance of the backlight 101 decreases as the maximum gradation value decreases. The generated control signal (control signal for each divided area) is input to the backlight 101. The backlight 101 emits light with a light emission luminance corresponding to the control signal of each divided region for each divided region.
図５は、統計量検出部２から出力された最大階調値と、バックライト１０１の発光輝度の関係の一例を示す図である。図５の例では、最大階調値が２５５のときに発光輝度が１００％（最大輝度）とされ、最大階調値が１２７のときにバックライト１０１の発光輝度が５０％（最大輝度の半分）とされる。
なお、本実施例では、統計量に基づいて発光輝度が制御されるものとしたが、分割領域毎に発光輝度が制御されるのであれば、どのように制御されてもよい。例えば、ユーザ操作に基づいて、ユーザが指定した領域の発光輝度が、予め定められた標準の発光輝度より低くされてもよい。標準の発光輝度は、例えば、分割領域毎の発光輝度の制御を行わない動作モード（全ての分割領域の発光輝度を同じにする動作モード）におけるバックライトの発光輝度である。本実施例では、標準の発光輝度は１００％の発光輝度であるものとするが、標準の発光輝度は１００％の発光輝度より低くてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the maximum gradation value output from the statistic detection unit 2 and the light emission luminance of the backlight 101. In the example of FIG. 5, when the maximum gradation value is 255, the emission luminance is 100% (maximum luminance), and when the maximum gradation value is 127, the emission luminance of the backlight 101 is 50% (half the maximum luminance). ).
In the present embodiment, the emission luminance is controlled based on the statistic. However, the emission luminance may be controlled as long as the emission luminance is controlled for each divided region. For example, the light emission luminance of the area designated by the user may be made lower than a predetermined standard light emission luminance based on a user operation. The standard light emission luminance is, for example, the light emission luminance of the backlight in an operation mode in which the light emission luminance of each divided region is not controlled (an operation mode in which the light emission luminances of all the divided regions are the same). In this embodiment, the standard light emission luminance is assumed to be 100%, but the standard light emission luminance may be lower than 100% light emission luminance.
輝度補正部４は、分割領域毎に、その分割領域に対応する入力画像信号（その分割領域に表示される入力画像信号）に輝度補正処理を施す。それにより、輝度補正画像信号が生成される。本実施例では、輝度補正部４は、分割領域毎に、その分割領域の統計量に応じた補正値を用いて、当該分割領域に対応する入力画像信号に輝度補正処理を施す。輝度補正処理は、バックライト制御部３でバックライト１０１の発光輝度が標準の発光輝度から変更されたことによる画面上の輝度の変化を抑制する処理である。輝度補正処理は、例えば、バックライト制御部３によるバックライト制御（分割領域毎の発光輝度の制御）を行った場合と行わない場合とで、最明部の画面上の輝度が変化しないように、バックライト制御部３によるバックライト制御と連動して行われる。 For each divided region, the luminance correction unit 4 performs a luminance correction process on an input image signal corresponding to the divided region (an input image signal displayed in the divided region). Thereby, a brightness correction image signal is generated. In the present embodiment, the luminance correction unit 4 performs a luminance correction process on the input image signal corresponding to each divided region using a correction value corresponding to the statistic of the divided region for each divided region. The brightness correction process is a process for suppressing a change in brightness on the screen due to the backlight control unit 3 changing the light emission brightness of the backlight 101 from the standard light emission brightness. The brightness correction processing is performed so that, for example, the brightness on the screen of the brightest part does not change between when the backlight control by the backlight control unit 3 (control of light emission brightness for each divided region) is performed and when it is not performed. This is performed in conjunction with the backlight control by the backlight control unit 3.
図６（Ａ），６（Ｂ）は、１つの分割領域４０１に対応する画像信号の階調値のヒストグラムの一例を示す。図６（Ａ）は輝度補正処理前のヒストグラム（入力画像信号のヒストグラム）を示し、図６（Ｂ）は輝度補正処理後のヒストグラム（輝度補正画像信号のヒストグラム）を示す。
図６（Ａ）の例では、最大階調値が１２７である。このとき、バックライトの発光輝度を１００％とすると、階調値１２７のときの透過率は５０％であるため、階調値１２７のサブピクセルの透過光（サブピクセルを透過したバックライト光）の強度は、５０％×１００％＝５０％となる。
上述したように、本実施例では、この分割領域に対応するバックライト１０１の発光輝度が５０％とされる（図５）。そのため、上記階調値１２７のサブピクセルの透過光の強度は、５０％×５０％＝２５％（＜５０％）となってしまい、バックライトの発光輝度を１００％として輝度補正処理を行わなかった場合に比べ、画面上の輝度が低下してしまう。
そこで、本実施例では、上記階調値１２７のサブピクセルの透過光の強度が５０％となるように、輝度補正処理としてヒストグラム伸長を行う。
上記ヒストグラム伸長により、図６（Ａ）で階調値が１２７であったサブピクセルの階
調値は、図６（Ｂ）に示すように、１２７×（１００％÷５０％）＝２５５に変換される。階調値２５５のときの透過率は１００％であるため、輝度補正処理前の階調値が１２７であったサブピクセルの透過光の強度は、１００％×５０％＝５０％となり、バックライトの発光輝度を１００％として輝度補正処理を行わなかった場合と同じ値となる。同様に、図６（Ａ）で階調値が５０であったサブピクセルの階調値は、図６（Ｂ）に示すように、５０×（１００％÷５０％）＝１００に変換される。
このように分割領域内の各サブピクセルの階調値が同じ比率で変換される。それにより、サブピクセルの透過光の強度を、バックライトの発光輝度を１００％として輝度補正処理を行わなかった場合と同じ値とすることができる。また、１つの画素を構成する各サブピクセルの階調値は同じ比率で変換される。そのため、１つの画素のｒｇｂ値の比（Ｒサブピクセルの階調値（ｒ値）とＧサブピクセルの階調値（ｇ値）とＢサブピクセルの階調値（ｂ値）の比）を輝度補正処理前後で一致させることができ、色相を輝度補正前後で一致させることができる。
なお、階調値を変換する際に使用する比率（補正値）は、統計量の値毎に用意されていてもよいし、バックライト制御部３で決定された発光輝度と、標準の発光輝度とから算出されてもよい。
6A and 6B show an example of a histogram of gradation values of image signals corresponding to one divided region 401. FIG. FIG. 6A shows a histogram before luminance correction processing (histogram of input image signal), and FIG. 6B shows a histogram after luminance correction processing (histogram of luminance correction image signal).
In the example of FIG. 6A, the maximum gradation value is 127. At this time, if the light emission luminance of the backlight is 100%, the transmittance at the gradation value 127 is 50%. Therefore, the transmitted light of the subpixel having the gradation value 127 (backlight light transmitted through the subpixel). Is 50% × 100% = 50%.
As described above, in this embodiment, the light emission luminance of the backlight 101 corresponding to this divided area is set to 50% (FIG. 5). Therefore, the intensity of the transmitted light of the sub-pixel having the gradation value 127 is 50% × 50% = 25% (<50%), and the luminance correction processing is not performed with the backlight emission luminance being set to 100%. Compared with the case, the brightness on the screen is lowered.
Therefore, in this embodiment, histogram expansion is performed as luminance correction processing so that the intensity of the transmitted light of the sub-pixel having the gradation value 127 is 50%.
By the above histogram expansion, the gradation value of the subpixel whose gradation value is 127 in FIG. 6A is converted to 127 × (100% ÷ 50%) = 255 as shown in FIG. 6B. Is done. Since the transmittance at the gradation value 255 is 100%, the intensity of the transmitted light of the sub-pixel whose gradation value before the luminance correction processing is 127 is 100% × 50% = 50%, and the backlight. This value is the same as the case where the luminance correction processing is not performed with the emission luminance of 100%. Similarly, the gradation value of the subpixel whose gradation value is 50 in FIG. 6A is converted to 50 × (100% ÷ 50%) = 100 as shown in FIG. 6B. .
In this way, the gradation values of the sub-pixels in the divided area are converted at the same ratio. Accordingly, the intensity of the transmitted light of the sub-pixel can be set to the same value as that in the case where the luminance correction processing is not performed with the backlight emission luminance being 100%. Further, the gradation values of the sub-pixels constituting one pixel are converted at the same ratio. Therefore, the ratio of the rgb value of one pixel (ratio of the gradation value (r value) of the R subpixel, the gradation value (g value) of the G subpixel, and the gradation value (b value) of the B subpixel) It is possible to match before and after the luminance correction processing, and it is possible to match the hue before and after the luminance correction.
The ratio (correction value) used when converting the gradation value may be prepared for each statistic value, or the light emission luminance determined by the backlight control unit 3 and the standard light emission luminance. And may be calculated from
輝度補正部４は、上記ヒストグラム伸長の結果を、輝度補正画像信号として色補正部５に出力する。また、輝度補正部４は、分割領域毎に、その分割領域の発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率を求めて、色補正部５に出力する。具体的には、輝度補正部４は、ヒストグラム伸長前後の最大階調値の変化率を補正情報として出力する。例えば、最大階調値１２７が、ヒストグラム伸長により２５５に変換された場合、１２７÷２５５＝０．４９８が補正情報として出力される。なお、輝度補正部４は、バックライト制御部３で決定された発光輝度÷標準の発光輝度を補正情報として出力してもよい。補正情報は、バックライト制御部３で決定された発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率を表す情報であれば、どのような情報であってもよい。なお、補正情報はバックライト制御部３で求められてもよい。 The luminance correction unit 4 outputs the result of the histogram expansion to the color correction unit 5 as a luminance correction image signal. In addition, the luminance correction unit 4 calculates a change rate of the emission luminance of the divided area with respect to the standard emission luminance for each divided area, and outputs the change rate to the color correction unit 5. Specifically, the luminance correction unit 4 outputs the change rate of the maximum gradation value before and after the histogram expansion as correction information. For example, when the maximum gradation value 127 is converted to 255 by histogram expansion, 127 ÷ 255 = 0.498 is output as correction information. Note that the luminance correction unit 4 may output the emission luminance determined by the backlight control unit 3 / standard emission luminance as correction information. The correction information may be any information as long as the information indicates the rate of change of the light emission luminance determined by the backlight control unit 3 with respect to the standard light emission luminance. The correction information may be obtained by the backlight control unit 3.
ところで、液晶素子には、同じ色相の色を表示する場合でも、階調値が大きいほど高彩度で表示されるという特徴がある。具体的には、液晶素子の偏光板の特性により、階調値が低いほど透過光（液晶素子を透過したバックライトからの光）の青みが増してしまう。また、液晶素子は、階調値が０のときにバックライトからの光を完全に遮断することができず、液晶素子から若干の光（漏れ光）が漏れてしまう。そのため、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３つの液晶素子から画素が構成される場合に、赤の表示を行おうとすると、ＧやＢの液晶素子における漏れ光の影響により、期待どおりの赤を表示することができない。 By the way, the liquid crystal element has a feature that even when displaying colors of the same hue, the higher the gradation value, the higher the saturation is displayed. Specifically, due to the characteristics of the polarizing plate of the liquid crystal element, the blueness of the transmitted light (light from the backlight transmitted through the liquid crystal element) increases as the gradation value decreases. Further, when the gradation value is 0, the liquid crystal element cannot completely block the light from the backlight, and some light (leakage light) leaks from the liquid crystal element. Therefore, for example, when a pixel is composed of three liquid crystal elements of R (red), G (green), and B (blue), if red display is performed, leakage light from the G or B liquid crystal elements Due to the effect, the expected red color cannot be displayed.
図７は、サブピクセルの色度が階調値に応じて変化する様子の一例を示す色度図である。
取り得る最大の階調値（２５５）で表示が行われているとき、彩度が最も高くなる。また、当該表示が単色表示である場合（ｒ値、ｇ値、ｂ値の１つが２５５で残りが０である場合）、色度は、図７の実線で示した三角形の頂点の色度となる。そして、階調値が小さくなるにつれて、色度は、点線の矢印で示した方向に変化する。
このような特性の液晶パネル３０１において、ｒ値＝１２７、ｇ値＝１００、ｂ値＝５０のときの色度は、図７の白丸で示された色度となる。
FIG. 7 is a chromaticity diagram showing an example of a state in which the chromaticity of the sub-pixel changes according to the gradation value.
When the display is performed with the maximum possible gradation value (255), the saturation is the highest. Further, when the display is a single color display (when one of r value, g value, and b value is 255 and the remaining is 0), the chromaticity is the chromaticity of the vertex of the triangle indicated by the solid line in FIG. Become. As the gradation value becomes smaller, the chromaticity changes in the direction indicated by the dotted arrow.
In the liquid crystal panel 301 having such characteristics, the chromaticity when the r value = 127, the g value = 100, and the b value = 50 is the chromaticity indicated by the white circle in FIG.
図８は、輝度補正処理による色度の変化の一例を示す色度図である。
分割領域４０１内の最大階調値が２５５であった場合（バックライトの発光輝度が標準の発光輝度である１００％とされた場合）、ヒストグラム伸長は行われない。このとき、その分割領域４０１内に、ｒ値＝１２７、ｇ値＝１００、ｂ値＝５０である画素があった
とすると、この画素の色度は、白丸で示された色度となる。
これに対して、別の分割領域４０１において、最大階調値が１２７であった場合には、階調値１２７が２５５になるようにヒストグラム伸長が行われる。その結果、ｒ値＝１２７、ｇ値＝１００、ｂ値＝５０である画素は、ｒ値＝２５５、ｇ値＝２０１、ｂ値＝１００の画素に変換される。すると、各サブピクセルの彩度が変化するため、上記画素の色度は、白丸で示された色度から、黒丸で示された色度にシフトしてしまう。
このように、元々の色度が同じであった画素が、輝度補正処理により色度が互いに異なる画素になってしまうことがある。このような色度の違いにより、色ムラが発生してしまう。
FIG. 8 is a chromaticity diagram illustrating an example of a change in chromaticity due to luminance correction processing.
When the maximum gradation value in the divided area 401 is 255 (when the backlight emission luminance is set to 100%, which is the standard emission luminance), histogram expansion is not performed. At this time, if there is a pixel with r value = 127, g value = 100, and b value = 50 in the divided region 401, the chromaticity of this pixel is the chromaticity indicated by a white circle.
On the other hand, when the maximum gradation value is 127 in another divided region 401, the histogram expansion is performed so that the gradation value 127 becomes 255. As a result, pixels with r value = 127, g value = 100, and b value = 50 are converted into pixels with r value = 255, g value = 201, and b value = 100. Then, since the saturation of each sub-pixel changes, the chromaticity of the pixel shifts from the chromaticity indicated by the white circle to the chromaticity indicated by the black circle.
As described above, pixels having the same original chromaticity may become pixels having different chromaticities due to the luminance correction processing. Due to such a difference in chromaticity, color unevenness occurs.
そこで、本実施例では、色補正部５で色補正処理を行う。
色補正部５は、輝度補正画像信号に色補正処理を施す。それにより、色補正画像信号が生成される。本実施例では、色補正部５は、分割領域毎に、輝度補正部４から出力された補正情報（分割領域の発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率）に従って、色補正処理を行う。色補正処理は、輝度補正処理による画面上の色の変化を抑制する処理である。具体的には、色補正処理は、画像の輝度を変化させずに、輝度補正部４で発生した色度のシフトを補正する処理である。色補正画像信号は、液晶パネル３０１に出力される。
Therefore, in this embodiment, the color correction unit 5 performs color correction processing.
The color correction unit 5 performs color correction processing on the luminance corrected image signal. Thereby, a color correction image signal is generated. In the present embodiment, the color correction unit 5 performs color correction processing for each divided region according to the correction information output from the luminance correction unit 4 (the change rate of the emission luminance of the divided region with respect to the standard emission luminance). The color correction process is a process for suppressing a change in color on the screen due to the luminance correction process. Specifically, the color correction process is a process for correcting the chromaticity shift generated in the luminance correction unit 4 without changing the luminance of the image. The color correction image signal is output to the liquid crystal panel 301.
以下、色補正部５の具体的な動作について説明する。 Hereinafter, a specific operation of the color correction unit 5 will be described.
本実施例の液晶表示装置１は、記憶部６を有する。記憶部６には、各原色について、階調値と、標準の発光輝度でバックライトを点灯させた場合における画面上の色の測定値との対応関係を表す色情報が記憶されている。
図９は、記憶部６に記憶されている色情報の一例を示す。
図９の例では、色情報は、各原色について、０〜２５５の階調値のそれぞれのＸＹＺ三刺激値（ＸＹＺ値）を表す。
記憶部６に対して階調値と原色を指定することで、対応するＸＹＺ値を読み出すことができる。
The liquid crystal display device 1 according to the present embodiment includes a storage unit 6. The storage unit 6 stores color information representing the correspondence between the gradation value and the measured value of the color on the screen when the backlight is turned on with the standard light emission luminance for each primary color.
FIG. 9 shows an example of color information stored in the storage unit 6.
In the example of FIG. 9, the color information represents each XYZ tristimulus value (XYZ value) of gradation values from 0 to 255 for each primary color.
By designating the gradation value and the primary color to the storage unit 6, the corresponding XYZ value can be read out.
図１０は、色補正部５の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１０の処理フローは１つの分割領域に対する処理であり、色補正部５は図１０の処理フローを全ての分割領域に対して行う。 FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of the color correction unit 5. Note that the processing flow of FIG. 10 is processing for one divided region, and the color correction unit 5 performs the processing flow of FIG. 10 for all the divided regions.
輝度補正部４から出力された輝度補正画像信号が色補正部５に入力されると、色補正部５は、処理対象の画素を構成するサブピクセル毎に、輝度補正画像信号の階調値を取得する（Ｓ１）。そして、色補正部５は、取得した階調値に補正情報の値（処理対象の分割領域の発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率）を乗算する（Ｓ２）。
これにより、処理対象の画素を構成する各サブピクセルについての、輝度補正処理前の階調値（入力画像信号の階調値）を求めることができる。
When the luminance correction image signal output from the luminance correction unit 4 is input to the color correction unit 5, the color correction unit 5 sets the gradation value of the luminance correction image signal for each subpixel constituting the pixel to be processed. Obtain (S1). Then, the color correction unit 5 multiplies the acquired gradation value by the value of the correction information (the rate of change of the light emission luminance of the division area to be processed with respect to the standard light emission luminance) (S2).
As a result, the gradation value before the luminance correction process (the gradation value of the input image signal) can be obtained for each sub-pixel constituting the pixel to be processed.
次に、色補正部５は、Ｓ２で算出された階調値に対応するＸＹＺ値を、記憶部６から取得する（Ｓ３）。そして、色補正部５は、処理対象の画素を構成する各サブピクセルのＸＹＺ値（Ｓ３で取得した値）を合成し、当該画素のＸＹＺ値を求める（Ｓ４）。具体的には、画素を構成する各サブピクセルのＸ値を足し合わせた値が、当該画素のＸ値とされる。画素を構成する各サブピクセルのＹ値を足し合わせた値が、当該画素のＹ値とされる。画素を構成する各サブピクセルのＺ値を足し合わせた値が、当該画素のＺ値とされる。
これにより、目標色として、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの画面上の色が求められる。具体的には、記憶部６に記憶されている測定値のうち、入力画像信号の画素値に対応する測定値が選択される。そして、選択された各原色の測定値を合成することにより、目標色を表す値が算出される。
Next, the color correction unit 5 acquires XYZ values corresponding to the gradation values calculated in S2 from the storage unit 6 (S3). Then, the color correction unit 5 synthesizes the XYZ values (values acquired in S3) of the sub-pixels constituting the processing target pixel, and obtains the XYZ value of the pixel (S4). Specifically, a value obtained by adding the X values of the sub-pixels constituting the pixel is set as the X value of the pixel. A value obtained by adding the Y values of the sub-pixels constituting the pixel is set as the Y value of the pixel. A value obtained by adding the Z values of the sub-pixels constituting the pixel is used as the Z value of the pixel.
Thereby, the color on the screen when the backlight is turned on with the standard emission luminance and the image based on the input image signal is displayed is obtained as the target color. Specifically, a measurement value corresponding to the pixel value of the input image signal is selected from the measurement values stored in the storage unit 6. Then, a value representing the target color is calculated by combining the measured values of the selected primary colors.
次に、色補正部５は、処理対象の画素を構成するサブピクセル毎に、輝度補正画像信号の階調値に対応するＸＹＺ値を、記憶部６から取得する（Ｓ５）。そして、色補正部５は、処理対象の画素を構成する各サブピクセルのＸＹＺ値（Ｓ５で取得した値）を合成し、当該画素のＸＹＺ値を求める（Ｓ６）。次に、色補正部５は、Ｓ５で取得した値に、対応する分割領域の発光輝度の変化率を乗算する（Ｓ７）。本実施例では、Ｓ５で取得した値に、入力画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ４で算出されるＹ値を、輝度補正画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ６で算出されるＹ値で除算して得られる値が乗算される。
これにより、輝度補正画像信号に基づく画像を表示したときの各サブピクセルのＸＹＺ値を推定することができる。なお、Ｓ７で乗算される値は、バックライト制御部３で決定された発光輝度を標準の発光輝度で除算した値、即ち、補正情報の値であってもよい。
Next, the color correction unit 5 acquires an XYZ value corresponding to the gradation value of the luminance correction image signal from the storage unit 6 for each sub-pixel constituting the pixel to be processed (S5). Then, the color correction unit 5 synthesizes the XYZ values (values acquired in S5) of the sub-pixels constituting the processing target pixel to obtain the XYZ value of the pixel (S6). Next, the color correction unit 5 multiplies the value acquired in S5 by the change rate of the light emission luminance of the corresponding divided region (S7). In this embodiment, the value acquired in S5 is set to the Y value calculated in S4 for the pixel having the maximum gradation value in the input image signal, and to the pixel having the maximum gradation value in the luminance correction image signal. The value obtained by dividing by the Y value calculated in S6 is multiplied.
Thereby, it is possible to estimate the XYZ value of each sub-pixel when an image based on the luminance-corrected image signal is displayed. The value multiplied in S7 may be a value obtained by dividing the light emission luminance determined by the backlight control unit 3 by the standard light emission luminance, that is, the value of the correction information.
そして、色補正部５は、式１に示すマトリクスＭ（第２の変換マトリクス）を作成する（Ｓ８）。
ここで、ＸＲ、ＹＲ、ＺＲは、Ｓ７で取得されたＲサブピクセルのＸ値、Ｙ値、Ｚ値である。ＸＧ、ＹＧ、ＺＧは、Ｓ７で取得されたＧサブピクセルのＸ値、Ｙ値、Ｚ値である。ＸＢ、ＹＢ、ＺＢは、Ｓ７で取得されたＢサブピクセルのＸ値、Ｙ値、Ｚ値である。
即ち、Ｓ５において、記憶部６に記憶されている測定値のうち、輝度補正画像信号の画素値に対応する各原色の測定値が選択される。Ｓ７において、選択した各原色の測定値に、処理対象の分割領域（処理対象の画素に対応する分割領域；処理対象の画素位置を含む分割領域）の発光輝度の変化率が乗算される。そして、Ｓ８において、乗算により得られた各原色の値を成分とする変換マトリクスが作成される。Ｓ８において作成される変換マトリクスは、画素値を、標準の発光輝度でバックライトを点灯させた場合における画面上の色の測定値に変換する変換マトリクスである。
Then, the color correction unit 5 creates a matrix M (second conversion matrix) shown in Expression 1 (S8).
Here, XR, YR, ZR is, X value of the R sub-pixels obtained by S 7, Y value, and Z value. XG, YG, ZG is, X values of the G subpixels obtained by S 7, Y value, and Z value. XB, YB, ZB is, X value of the acquired B sub-pixels S 7, Y value, and Z value.
That is, in S5, among the measurement values stored in the storage unit 6, the measurement values of the primary colors corresponding to the pixel values of the brightness correction image signal are selected. In S <b> 7, the measurement value of each selected primary color is multiplied by the change rate of the emission luminance of the processing target divided region (the divided region corresponding to the processing target pixel; the divided region including the processing target pixel position). Then, in S8, a conversion matrix having the primary color values obtained by multiplication as components is created. The conversion matrix created in S8 is a conversion matrix that converts pixel values into measured values of colors on the screen when the backlight is turned on with standard emission luminance.
次に、色補正部５は、輝度補正画像信号の画素値と、処理対象の分割領域の発光輝度の変化率とから算出される第１の変換マトリクスを用いて、目標色を色補正画像信号の画素値に変換する（Ｓ９）。本実施例では、式２により、Ｓ４で求められた目標色のＸＹＺ値（ＸＩ，ＹＩ，ＺＩ）が、ｒｇｂ値に変換される。即ち、本実施例では、輝度補正画像信号の画素値と、処理対象の分割領域の発光輝度の変化率とから算出されるマトリクスＭ（第２の変換マトリクス）の逆行列が、上記第１の変換マトリクスとして用いられる。なお、式２により得られるｒｇｂ値は、輝度補正画像信号のｒｇｂ値で正規化された値である。本実施例では、式２により得られるｒ値に輝度補正画像信号のｒ値を乗算される。同様に、式２により得られるｇ値、ｂ値に輝度補正画像信号のｇ値、ｂ値が乗算される。それにより、色補正画像信号の画素値（ｒ，ｇ，ｂ）が算出される。
号の画素値として得られる。
Next, the color correction unit 5 uses the first conversion matrix calculated from the pixel value of the luminance-corrected image signal and the change rate of the light emission luminance of the division area to be processed to change the target color into the color-corrected image signal. (S9). In this embodiment, the XYZ value (XI, YI, ZI) of the target color obtained in S4 is converted into an rgb value according to Equation 2. That is, in the present embodiment, the inverse matrix of the matrix M (second conversion matrix) calculated from the pixel value of the luminance-corrected image signal and the change rate of the light emission luminance of the division area to be processed is the first matrix. Used as a conversion matrix. Note that the rgb value obtained by Expression 2 is a value normalized by the rgb value of the luminance correction image signal. In the present embodiment, the r value obtained by Expression 2 is multiplied by the r value of the luminance correction image signal. Similarly, the g value and b value obtained by Expression 2 are multiplied by the g value and b value of the luminance corrected image signal. Thereby, the pixel value (r, g, b) of the color corrected image signal is calculated.
そして、色補正部５は、Ｓ１〜Ｓ９の処理を、処理対象の分割領域内の全ての画素について行ったか否かを判定する（Ｓ１０）。Ｓ１〜Ｓ９の処理を行っていない画素がある場合には、その画素を処理対象としてＳ１〜Ｓ９の処理が行われる。処理対象の分割領域内の全ての画素についてＳ１〜Ｓ９の処理が行われた場合には、本フローが終了される。 Then, the color correction unit 5 determines whether or not the processing of S1 to S9 has been performed for all the pixels in the processing target divided region (S10). If there is a pixel that has not been subjected to the processing of S1 to S9, the processing of S1 to S9 is performed on that pixel. When the processing of S1 to S9 is performed for all the pixels in the division area to be processed, this flow ends.
図１０の処理フローを全ての画素に対して行うことにより、色補正画像信号が生成され、液晶パネル３０１に出力される。
そして、液晶パネル３０１は、色補正部５から出力された色補正画像信号に応じて各サブピクセルの透過率（バックライト１０１からの光の透過率）を制御する。それにより、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときと、同じ色で画像を表示することができる。また、分割領域毎に発光輝度を制御したことにより、画像のコントラストを向上することができる。
By performing the processing flow of FIG. 10 for all the pixels, a color correction image signal is generated and output to the liquid crystal panel 301.
Then, the liquid crystal panel 301 controls the transmittance of each sub-pixel (the transmittance of light from the backlight 101) according to the color correction image signal output from the color correction unit 5. As a result, it is possible to display an image in the same color as when an image based on the input image signal is displayed with the backlight turned on with a standard light emission luminance. Moreover, the contrast of the image can be improved by controlling the light emission luminance for each divided region.
以上述べたように、本実施例によれば、輝度補正処理による画面上の色の変化が抑制されるように、輝度補正画像信号に色補正処理が施される。それにより、ローカルディミング制御で階調値が変更されることにより生じる色ムラを低減することができる。具体的には、分割領域毎に発光輝度を制御し、発光輝度の変化による画面上の輝度の変化を抑制する画像処理を行うことにより生じる色ムラを低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, the color correction process is performed on the luminance-corrected image signal so that the color change on the screen due to the luminance correction process is suppressed. Thereby, color unevenness caused by changing the gradation value by local dimming control can be reduced. Specifically, it is possible to reduce color unevenness caused by controlling the light emission luminance for each divided region and performing image processing that suppresses the change in luminance on the screen due to the change in light emission luminance.
なお、本実施例では、階調値と透過率の関係は図２に示すように線形の関係となっているが、階調値と透過率の関係は、ＩＴＵ−Ｒ．７０９に定義されているような非線形の関係であってもよい。この場合には、輝度補正部４や色補正部５で行う画像処理の際に、階調値を、透過率と線形の関係になるような値に変換して用いることで、上述した処理を適用することができる。 In this embodiment, the relationship between the gradation value and the transmittance is linear as shown in FIG. 2, but the relationship between the gradation value and the transmittance is ITU-R. A non-linear relationship as defined in 709 may be used. In this case, in the image processing performed by the luminance correction unit 4 or the color correction unit 5, the above-described processing is performed by converting the gradation value into a value that has a linear relationship with the transmittance. Can be applied.
なお、本実施例では、図９に示すように、全ての階調値についてＸＹＺ値が用意されているものとしたが、数階調値おきにＸＹＺ値が用意されていてもよい。その場合には、用意されていない階調値のＸＹＺ値は、用意されているＸＹＺ値を補間して求めればよい。また、階調値の範囲毎にＸＹＺ値が用意されていてもよい。
また、本実施例では、標準の発光輝度でバックライトを点灯させた場合における画面上の色の測定値のみが予め用意されているものとしたが、これに限らない。例えば、他の発光輝度でバックライトを点灯させた場合についても予め測定を行い、ＸＹＺ値が取得されていてもよい。即ち、階調値と発光輝度の組み合わせ毎にＸＹＺ値が用意されていてもよい。そのような構成の場合には、Ｓ７で算出した値を記憶部６から取得することが可能となる。また、第１の変換マトリクスや第２の変換マトリクスが輝度補正画像信号の画素値と発光輝度の組み合わせ毎に用意されていてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, XYZ values are prepared for all gradation values, but XYZ values may be prepared every several gradation values. In that case, the XYZ values of gradation values that are not prepared may be obtained by interpolating the prepared XYZ values. In addition, XYZ values may be prepared for each range of gradation values.
In the present embodiment, only the measurement value of the color on the screen when the backlight is turned on with the standard emission luminance is prepared in advance, but the present invention is not limited to this. For example, the XYZ value may be acquired by measuring in advance when the backlight is turned on with other light emission luminance. That is, an XYZ value may be prepared for each combination of gradation value and light emission luminance. In the case of such a configuration, the value calculated in S7 can be acquired from the storage unit 6. Further, the first conversion matrix and the second conversion matrix may be prepared for each combination of the pixel value of the luminance correction image signal and the light emission luminance.
なお、本実施例では、統計量と発光輝度の関係は図５に示すように線形の関係となっているが、統計量と発光輝度の関係は非線形の関係であってもよい。また、本実施例では、統計量の変化に対して発光輝度が連続的に変化するものとしたが、統計量の変化に対して発光輝度が不連続に変化してもよい。例えば、統計量の増加に対して発光輝度が段階的に増加してもよい。具体的には、統計量が０〜６３のときに発光輝度が２５％とされ、統計量が６４〜１２７のときにバックライトの発光量が５０％とされてもよい。そして、統計量が１２７〜１９１のときに発光輝度が７５％とされ、統計量が１９２〜２５５のときにバックライトの発光量が１００％とされてもよい。このような構成の場合には、輝度補正処理における階調値の変化率も、段階的に変更される。このような構成とすれば、処理量を低減することができる。 In this embodiment, the relationship between the statistics and the light emission luminance is a linear relationship as shown in FIG. 5, but the relationship between the statistics and the light emission luminance may be a non-linear relationship. In this embodiment, the light emission luminance is continuously changed with respect to the change in the statistic. However, the light emission luminance may be discontinuously changed with respect to the change in the statistic. For example, the light emission luminance may increase stepwise as the statistics amount increases. Specifically, the light emission luminance may be 25% when the statistic is 0 to 63, and the light emission amount of the backlight may be 50% when the statistic is 64 to 127. The light emission luminance may be 75% when the statistic is 127 to 191 and the light emission amount of the backlight may be 100% when the statistic is 192 to 255. In the case of such a configuration, the change rate of the gradation value in the luminance correction process is also changed in stages. With such a configuration, the amount of processing can be reduced.
なお、本実施例では、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときと、画面上の色が同じとなる画素値を、色補正画像信号の画素値とするものとしたが、色補正画像信号の画素値はこれに限らない。色補正画像信号に基づく画像を表示したときの画面上の色と、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの画面上の色とが同じでなくてもよい。画面上の色が、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの色に近づけば、どのよう値が色補正画像信号の画素値とされてもよい。
また、本実施例では、輝度補正画像信号の画素値と、対応する分割領域の発光輝度の標準の発光輝度に対する変化率とから、色補正画像信号の画素値が算出されるものとしたが、この構成に限らない。画面上の色が、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの色に近づけば、どのように色補正画像信号の画素値が決定されてもよい。
In the present embodiment, the pixel value having the same color on the screen as the pixel value of the color correction image signal when the backlight is turned on with the standard emission luminance and the image based on the input image signal is displayed. However, the pixel value of the color correction image signal is not limited to this. The color on the screen when an image based on the color-corrected image signal is displayed is not the same as the color on the screen when an image based on the input image signal is displayed with the backlight lit at the standard emission brightness. Also good. Any value can be used as the pixel value of the color-corrected image signal as long as the color on the screen is close to the color when the backlight is turned on with the standard light emission luminance and the image based on the input image signal is displayed.
In this embodiment, the pixel value of the color correction image signal is calculated from the pixel value of the luminance correction image signal and the rate of change of the emission luminance of the corresponding divided area with respect to the standard emission luminance. The configuration is not limited to this. The pixel value of the color-corrected image signal may be determined in any way as long as the color on the screen is close to the color when the backlight is turned on with the standard emission luminance and the image based on the input image signal is displayed.
なお、本実施例では、バックライト制御部３が統計量に応じて発光輝度が決定される構成としたが、この構成に限らない。色補正部５によりＳ７で算出された変化率（入力画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ４で算出されるＹ値を、輝度補正画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ６で算出されるＹ値で除算して得られる値）から発光輝度が算出されてもよい。具体的には、Ｓ７で算出された変化率を標準の発光輝度に乗算することにより、発光輝度が算出されてもよい。それにより、統計量と発光輝度の対応関係を表す情報を用意する必要が無くなるため、メモリ容量を低減することができる。同様に、輝度補正部４で使用される補正値を、バックライト制御部３で設定された発光輝度と標準の発光輝度とから算出する構成とすれば、統計量と補正値の対応関係を表す情報を用意する必要が無くなるため、メモリ容量を低減することができる。 In this embodiment, the backlight control unit 3 is configured to determine the light emission luminance according to the statistic, but the present invention is not limited to this configuration. The change rate calculated in S7 by the color correction unit 5 (the Y value calculated in S4 for the pixel having the maximum gradation value in the input image signal is used for the pixel having the maximum gradation value in the luminance correction image signal). The light emission luminance may be calculated from the value obtained by dividing by the Y value calculated in S6. Specifically, the light emission luminance may be calculated by multiplying the standard light emission luminance by the rate of change calculated in S7. As a result, it is not necessary to prepare information representing the correspondence relationship between the statistic and the light emission luminance, so that the memory capacity can be reduced. Similarly, if the correction value used in the luminance correction unit 4 is calculated from the light emission luminance set by the backlight control unit 3 and the standard light emission luminance, the correspondence between the statistic and the correction value is expressed. Since there is no need to prepare information, the memory capacity can be reduced.
＜実施例２＞
本実施例では、色補正部５の色補正処理の有効／無効を切り替えることができる液晶表示装置について説明する。
図１１は、本発明の実施例２に係る液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図１１において、実施例１（図４）と同じ機能には、同じ符号を付し、その説明は省略する。
図１１に示すように、本実施例に係る液晶表示装置１は、図４の構成に加え、処理選択部７を更に有する。
<Example 2>
In this embodiment, a liquid crystal display device capable of switching between valid / invalid of the color correction processing of the color correction unit 5 will be described.
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 11, the same reference numerals are given to the same functions as those in the first embodiment (FIG. 4), and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 11, the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment further includes a process selection unit 7 in addition to the configuration of FIG. 4.
本実施例において、輝度補正画像信号が生成されるまでの液晶表示装置１の動作は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
輝度補正部４で輝度補正画像信号が生成されると、処理選択部７は、色補正部５による色補正処理を実行するか否かを選択し、選択結果を選択情報として色補正部５に出力する。
本実施例では、処理選択部７は、ユーザ操作（図示しないキーボードなどの操作）に応じて、色補正処理を実行するか否かを選択する。
色補正部５は、処理選択部７において色補正処理を実行することが選択された場合に、図１０に示したフローチャートに従って、色補正処理を行い、色補正画像信号を生成、出力する。
一方、処理選択部７において色補正処理を実行しないことが選択された場合には、色補正部５は、色補正処理を行わず、輝度補正画像信号を液晶パネル３０１に出力する。
液晶パネル３０１は、色補正部５から出力された画像信号（色補正画像信号または輝度補正画像信号）に応じて、各サブピクセルの透過率を制御する。
In the present embodiment, the operation of the liquid crystal display device 1 until the brightness correction image signal is generated is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
When the luminance correction image signal is generated by the luminance correction unit 4, the process selection unit 7 selects whether or not to perform color correction processing by the color correction unit 5, and the selection result is used as selection information to the color correction unit 5. Output.
In the present embodiment, the process selection unit 7 selects whether or not to execute the color correction process in response to a user operation (an operation on a keyboard (not shown) or the like).
When the process selection unit 7 selects to execute the color correction process, the color correction unit 5 performs the color correction process according to the flowchart shown in FIG. 10 to generate and output a color correction image signal.
On the other hand, when the process selection unit 7 selects not to perform the color correction process, the color correction unit 5 outputs the luminance correction image signal to the liquid crystal panel 301 without performing the color correction process.
The liquid crystal panel 301 controls the transmittance of each sub-pixel according to the image signal (color correction image signal or luminance correction image signal) output from the color correction unit 5.
以上述べたように、本実施例によれば、色補正処理の有効／無効を切り替えることができる。それにより、色補正処理を行う必要がない場合に、色補正処理を省略することがで
き、処理負荷を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to switch between valid / invalid of the color correction process. Thereby, when there is no need to perform color correction processing, the color correction processing can be omitted, and the processing load can be reduced.
なお、本実施例では、色補正処理を実行するか否かをユーザ操作に応じて選択する構成としたが、選択方法はこれに限らない。
例えば、入力画像信号の彩度に基づいて、色補正処理を実行するか否かが選択されてもよい。具体的には、入力画像信号の彩度が閾値より大きい場合に、色補正処理を実行しないことが選択されてもよい。
より具体的には、統計量検出部２において、分割領域毎に入力画像信号の彩度の平均値が検出され、処理選択部７に出力される。
処理選択部７は、統計量検出部２で検出した分割領域毎の彩度（平均値）の合計値が閾値より大きいか否かを判定する。処理選択部７は、合計値が閾値以下の場合に、色補正処理を有効にする選択情報を出力し、閾値より大きい場合に、色補正処理を無効にする選択情報を出力する。
このようにすることで、彩度が高い画像の彩度が、色補正処理によって低下することを抑制することができる。
入力画像信号の彩度と輝度補正画像信号の彩度とから彩度の変化量が大きいか否かを判断して、彩度の変化量が大きい場合に色補正処理が行われてもよい。
In the present embodiment, the configuration is such that whether or not to execute the color correction process is selected according to the user operation, but the selection method is not limited to this.
For example, whether or not to perform color correction processing may be selected based on the saturation of the input image signal. Specifically, when the saturation of the input image signal is larger than the threshold value, it may be selected not to perform the color correction process.
More specifically, the statistic detection unit 2 detects the average value of the saturation of the input image signal for each divided region and outputs it to the processing selection unit 7.
The process selection unit 7 determines whether or not the total value of the saturation (average value) for each divided region detected by the statistic detection unit 2 is larger than the threshold value. The process selection unit 7 outputs selection information for enabling the color correction process when the total value is equal to or smaller than the threshold value, and outputs selection information for invalidating the color correction process when the total value is larger than the threshold value.
By doing in this way, it can suppress that the saturation of the image with high saturation falls by color correction processing.
It may be determined whether or not the amount of change in saturation is large from the saturation of the input image signal and the saturation of the luminance-corrected image signal, and color correction processing may be performed when the amount of change in saturation is large.
また、入力画像信号が特定の色の画素を有するか否かに基づいて、色補正処理を実行するか否かが選択されてもよい。具体的には、入力画像信号が特定の色（例えば肌色）の画素を有する場合に、少なくとも当該画素について、色補正処理を実行しないことが選択されてもよい。
より具体的には、統計量検出部２において、分割領域毎に入力画像信号から特定の色の画素が検出され、検出結果が処理選択部７に出力される。
処理選択部７は、特定の色の画素が検出されなかった場合に、色補正処理を有効にする選択情報を出力し、特定の色の画素が検出された場合に、色補正処理を無効にする選択情報を出力する。
このようにすることで、色補正処理によって特定の色の彩度が低下することを抑制することができる。
なお、特定の色の画素が検出された場合には、全ての画素について色補正処理が無効にされてもよい。特定の色の画素について色補正処理が無効にされ、特定の色以外の色の画素について色補正処理が有効にされてもよい。特定の色の画素を含む分割領域内の全画素について色補正処理が無効にされ、特定の色の画素を含まない分割領域内の全画素について色補正処理が有効にされてもよい。
Whether or not to execute the color correction process may be selected based on whether or not the input image signal has pixels of a specific color. Specifically, when the input image signal includes a pixel of a specific color (for example, skin color), it may be selected that the color correction process is not performed on at least the pixel.
More specifically, the statistic detection unit 2 detects a pixel of a specific color from the input image signal for each divided region, and outputs the detection result to the process selection unit 7.
The process selection unit 7 outputs selection information for enabling the color correction process when a pixel of a specific color is not detected, and disables the color correction process when a pixel of a specific color is detected. The selection information to be output is output.
By doing in this way, it can suppress that the saturation of a specific color falls by color correction processing.
Note that when a pixel of a specific color is detected, the color correction process may be disabled for all pixels. Color correction processing may be disabled for pixels of a specific color, and color correction processing may be enabled for pixels of colors other than the specific color. The color correction process may be invalidated for all the pixels in the divided area including the pixel of the specific color, and the color correction process may be enabled for all the pixels in the divided area not including the pixel of the specific color.
また、入力画像信号が特定の物体（例えば顔）の画素を有するか否かに基づいて、色補正処理を実行するか否かが選択されてもよい。具体的には、入力画像信号が特定の物体の画素を有する場合に、少なくとも当該画素について、色補正処理を実行しないことが選択されてもよい。
より具体的には、統計量検出部２において、入力画像信号からに顔の領域を検出する検出処理が行われ、検出処理の処理結果が処理選択部７に出力される。顔の領域が検出された場合には、例えば、処理結果として、顔の領域が有ることを表す有無情報と、顔の領域を表す領域情報とが出力される。顔の領域が検出されなかった場合には、処理結果として、顔の領域が無いことを表す有無情報が出力される。
処理選択部７は、顔の領域外の画素について、色補正処理を有効にする選択情報を出力し、顔の領域内の画素について、色補正処理を無効にする選択情報を出力する。
このようにすることで、色補正処理によって特定の物体の彩度が低下することを抑制することができる。
なお、入力画像信号が特定の物体の画素を有する場合には、全ての画素について色補正処理が無効にされてもよい。特定の物体の画素について色補正処理が無効にされ、特定の
物体の画素以外の画素について色補正処理が有効にされてもよい。特定の物体の画素を含む分割領域内の全画素について色補正処理が無効にされ、特定の物体の画素を含まない分割領域内の全画素について色補正処理が有効にされてもよい。
Whether or not to execute the color correction process may be selected based on whether or not the input image signal has pixels of a specific object (for example, a face). Specifically, when the input image signal includes a pixel of a specific object, it may be selected not to perform the color correction process for at least the pixel.
More specifically, the statistic detection unit 2 performs detection processing for detecting a face region from the input image signal, and the processing result of the detection processing is output to the processing selection unit 7. When a face area is detected, for example, presence / absence information indicating the presence of a face area and area information indicating a face area are output as processing results. When a face area is not detected, presence / absence information indicating that there is no face area is output as a processing result.
The process selection unit 7 outputs selection information for enabling the color correction process for pixels outside the face area, and outputs selection information for invalidating the color correction process for pixels within the face area.
By doing in this way, it can suppress that the saturation of a specific object falls by color correction processing.
When the input image signal includes pixels of a specific object, the color correction process may be disabled for all pixels. Color correction processing may be disabled for pixels of a specific object, and color correction processing may be enabled for pixels other than the pixels of the specific object. The color correction process may be disabled for all the pixels in the divided area including the pixel of the specific object, and the color correction process may be enabled for all the pixels in the divided area not including the pixel of the specific object.
１ 液晶表示装置
３ バックライト制御部
４ 輝度補正部
５ 色補正部
１０１ バックライト
３０１ 液晶パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 3 Backlight control part 4 Luminance correction part 5 Color correction part 101 Backlight 301 Liquid crystal panel
Claims (16)
前記液晶パネルに光を照射する発光手段と、
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補正画像信号を生成する輝度補正手段と、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正手段と、
を備え、
前記色補正手段は、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さくなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする表示装置。 A liquid crystal panel that displays the image by controlling the transmittance based on the image signal ;
A light emitting means for irradiating the liquid crystal panel with light;
And control means for controlling the light emission of said light emitting means rather based on the input image signal control brightness,
Using a difference between the control brightness and the reference brightness , brightness correction means for performing a brightness correction process on the input image signal to generate a corrected image signal ;
Color correction means for generating an output image signal by performing color correction processing on the corrected image signal according to a difference between the control luminance and the reference luminance ;
With
The color correction unit is configured to display a display color displayed on the liquid crystal panel when the light emitting unit emits light with the control luminance and the transmittance of the liquid crystal panel is controlled based on the output image signal, and the reference It said light emitting means emits light at a luminance, and wherein the target colors to be displayed on the liquid crystal panel when the transmittance of the liquid crystal panel based on the input image signal is controlled, the difference is small Kunar so on, A display device, wherein the output image signal is generated by performing the color correction processing on the corrected image signal .
前記色補正手段は、前記補正画像信号の前記各画素における前記複数の色それぞれの階調値と、前記制御輝度の前記基準輝度に対する差とを用いて、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。 Each pixel of the liquid crystal panel is composed of a plurality of sub-pixels corresponding to a plurality of colors ,
The color correction unit performs the color correction process on the corrected image signal using a gradation value of each of the plurality of colors in each pixel of the corrected image signal and a difference of the control luminance with respect to the reference luminance . subjecting the display device according to claim 1 or claim 2, characterized in that to generate the output image signal.
施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。 Before Symbol color correction means, the corrected image of the plurality of colors each of gradation values in each pixel of the signals, and the first transformation matrix determined from the rate of change with respect to the reference brightness of the control intensity, and, the Using the target color in each pixel, the color correction processing is performed on the corrected image signal.
4. The display device according to claim 3, wherein the output image signal is generated by applying the output image signal .
前記第２の変換マトリクスの逆行列を前記第１の変換マトリクスとして用いることを特徴とする請求項５または６に記載の表示装置。 The color correction unit acquires the measurement value corresponding to the gradation value of each of the plurality of colors in each pixel of the corrected image signal from the storage unit, and multiplies the acquired measurement value by the change rate. Create a second transformation matrix with values as components,
The display device according to claim 5, wherein an inverse matrix of the second conversion matrix is used as the first conversion matrix.
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補
正画像信号を生成する輝度補正ステップと、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正ステップと、
を有し、
前記色補正ステップでは、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さくなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする表示装置の制御方法。 A control method for a display device comprising: a liquid crystal panel that displays an image by controlling transmittance based on an image signal; and a light emitting unit that irradiates light to the liquid crystal panel ,
A control step for controlling the light emission of said light emitting means rather based on the input image signal control brightness,
Using the difference between the control brightness and the reference brightness , the input image signal is subjected to brightness correction processing to be compensated.
A luminance correction step for generating a positive image signal ;
A color correction step of generating an output image signal by performing a color correction process on the corrected image signal according to a difference between the control luminance and the reference luminance ;
Have
In the color correction step, a display color displayed on the liquid crystal panel when the light emitting means emits light at the control luminance and the transmittance of the liquid crystal panel is controlled based on the output image signal, and the reference It said light emitting means emits light at a luminance, and wherein the target color to be displayed on the liquid crystal panel when the transmittance of the liquid crystal panel based on the input image signal is controlled, the difference is small Kunar so on, A control method for a display device, wherein the output image signal is generated by performing the color correction processing on the corrected image signal .
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