JP6671850B2 - Display device and control method thereof - Google Patents

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本発明は、表示装置及びその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a display device and a control method thereof.

従来、液晶が1枚で構成された透過型の液晶表示装置では、バックライト光が漏れることで、コントラストが低減してしまう課題があった。
コントラストの向上を図る1つの方法として、従来の液晶(以降、1次液晶と称する)とバックライトの間にさらに液晶(以降、2次液晶と称する)を挟んだ2重構成にする技術があった。これにより、2枚の表示階調数の積に等しい階調数を表現できるため、コントラストを改善することが可能となった(特許文献1)。
コントラストの向上を図る別の方法として、画面を複数のバックライト制御エリアに分割し、画像データの特徴量に基づいてバックライトの輝度と液晶の透過率を制御する技術があった。これにより、エリア毎にバックライト光を制御することで黒浮きを抑制し、コントラストを改善することが可能となった(特許文献2)。
液晶の透過率を制御する理由を以下に説明する。バックライトの点灯状態をエリア毎に制御すると、バックライトの輝度分布が発生する。画像の輝度を忠実に再現することが求められる表示装置においては、出力輝度がバックライトの輝度分布の影響をうけるため、バックライトの輝度分布は画像の輝度再現性に影響する。このため、輝度分布を平滑化処理する必要があった。特許文献2では、これに鑑みて輝度分布の平滑化処理を液晶の透過率に加味して制御していた。
Conventionally, in a transmissive liquid crystal display device including a single liquid crystal, there is a problem in that contrast is reduced due to leakage of backlight light.
As one method of improving the contrast, there is a technique of forming a double structure in which a liquid crystal (hereinafter, referred to as a secondary liquid crystal) is further interposed between a conventional liquid crystal (hereinafter, referred to as a primary liquid crystal) and a backlight. Was. As a result, the number of gradations equal to the product of the two display gradation numbers can be expressed, so that the contrast can be improved (Patent Document 1).
As another method of improving the contrast, there is a technique of dividing a screen into a plurality of backlight control areas and controlling the luminance of the backlight and the transmittance of the liquid crystal based on the feature amount of the image data. Thus, by controlling the backlight light for each area, it is possible to suppress the floating of black and improve the contrast (Patent Document 2).
The reason for controlling the transmittance of the liquid crystal will be described below. When the lighting state of the backlight is controlled for each area, a luminance distribution of the backlight occurs. In a display device that is required to faithfully reproduce the luminance of an image, the output luminance is affected by the luminance distribution of the backlight, and the luminance distribution of the backlight affects the luminance reproducibility of the image. For this reason, it was necessary to smooth the luminance distribution. In Patent Document 2, in view of this, the brightness distribution smoothing process is controlled in consideration of the transmittance of the liquid crystal.

さらに、前述したバックライトの輝度分布だけではなく、液晶パネルにムラがあると、出力輝度の均一性が損なわれるために表示品位が低下する課題があった。液晶パネルのムラは、一般に液晶分子の厚さなどが原因で発生することが多く、液晶パネル毎にムラの特性が異なっていた。1枚の液晶パネルとバックライトで構成された表示装置における、液晶パネルのムラ補正処理の一つとして、出力輝度が最も暗い画素に合わせて補正処理をする方法があった。しかしながら、液晶パネルが複数枚重ね合わされた構造の表示装置では、液晶パネル毎に独立でムラ補正処理をすると、液晶パネル透過後の出力輝度は、重ね合わせた液晶パネルの毎数分輝度低下する。画像の輝度を忠実に再現することが求められる表示装置においては、輝度低下分をバックライト制御値の上昇で補正する必要があった。そこで、複数の液晶パネルを重ねた表示装置において、出力輝度の均一性を維持する1つの方法として、最表面以外に白黒パネルを配置し、白黒パネルに対して輝度ムラを補正する技術があった(特許文献3)。   Furthermore, when there is unevenness in the liquid crystal panel as well as in the above-described backlight luminance distribution, there is a problem that the display quality deteriorates because the uniformity of the output luminance is impaired. In general, the unevenness of a liquid crystal panel often occurs due to the thickness of liquid crystal molecules and the like, and the characteristics of the unevenness differ from one liquid crystal panel to another. As one of the unevenness correction processes of a liquid crystal panel in a display device including one liquid crystal panel and a backlight, there is a method of performing a correction process in accordance with a pixel having the lowest output luminance. However, in a display device having a structure in which a plurality of liquid crystal panels are superimposed, if unevenness correction processing is performed independently for each liquid crystal panel, the output luminance after passing through the liquid crystal panels is reduced by the number of the superposed liquid crystal panels. In a display device that is required to faithfully reproduce the luminance of an image, it is necessary to correct a decrease in luminance by increasing a backlight control value. Therefore, in a display device in which a plurality of liquid crystal panels are superimposed, as one method for maintaining the uniformity of the output luminance, there is a technique of disposing a black and white panel other than the outermost surface and correcting luminance unevenness with respect to the black and white panel. (Patent Document 3).

特開平5−88197号公報JP-A-5-88197 特開2002−99250号公報JP-A-2002-99250 特開2008−122536号公報JP 2008-122536 A

しかしながら、特許文献3ではバックライトが全エリア点灯している状態での技術であるため、バックライトのエリア制御による高コントラスト化ができなかった。本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、液晶パネルの2重構造とバックライトのエリア制御で構成された表示装置において、液晶パネルのムラの改善と、バックライトのエリア制御による高コントラスト化を両立させる技術を提供することを目的とする。   However, in Patent Literature 3, since the backlight is lit in all areas, high contrast cannot be achieved by controlling the area of the backlight. The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a display device having a dual structure of a liquid crystal panel and area control of a backlight, it is possible to improve unevenness of the liquid crystal panel and to achieve high performance by controlling the area of the backlight. It is an object of the present invention to provide a technique for achieving both contrast enhancement.

本発明は、
光の透過率を制御可能な第1パネルと、
前記第1パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第2パネルと、
前記第2パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を設定する設定手段と、
前記画像データに基づき前記第1パネルの透過率を制御する第1制御手段と、
前記各制御エリアの制御値に基づき、前記第2パネルの透過率を制御する第2制御手段と、
を備え、
前記発光手段は設定された制御値に基づいて前記各制御エリアの発光を制御し、
前記第2制御手段は、前記各制御エリアについて、前記発光手段から前記第2パネルに照射される照射光の輝度分布を前記各制御エリアの制御値に基づき算出し、前記照射光が前記第2パネルを透過することによって前記第1パネルに照射される光の輝度分布を平滑化するための第1平滑化ゲインを前記照射光の輝度分布に基づき算出し、前記第1平滑化ゲインに基づき前記第2パネルの透過率を制御する
ことを特徴とする表示装置
である。
The present invention
A first panel capable of controlling light transmittance;
A second panel provided on the back side of the first panel and capable of controlling light transmittance;
A light-emitting means provided on the back side of the second panel and comprising a plurality of control areas capable of independently controlling luminance;
Setting means for setting a control value of each control area based on a feature amount in each divided area of image data corresponding to each control area,
First control means for controlling the transmittance of the first panel based on the image data;
Second control means for controlling the transmittance of the second panel based on the control value of each control area;
With
The light emitting means controls light emission of each of the control areas based on a set control value,
The second control means, for each control area, the brightness distribution from the light emitting means irradiating light irradiated to the second panel based-out out calculated the the control value of the control area, the irradiation light is the A first smoothing gain for smoothing a luminance distribution of light irradiated on the first panel by transmitting the light through the second panel is calculated based on the luminance distribution of the irradiated light, and the first smoothing gain is calculated as the first smoothing gain. A display device, wherein the transmittance of the second panel is controlled based on the control signal.

本発明は、
光の透過率を制御可能な第1パネルと、
前記第1パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第2パネルと、
前記第2パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
を備えた表示装置の制御方法であって、
各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を設定する設定工程と、
前記画像データに基づき前記第1パネルの透過率を制御する第1制御工程と、
前記各制御エリアの制御値に基づき、前記第2パネルの透過率を制御する第2制御工程と、
を有し、
前記発光手段は設定された制御値に基づいて前記各制御エリアの発光を制御し、
前記第2制御工程で、前記各制御エリアについて、前記発光手段から前記第2パネルに照射される照射光の輝度分布を前記各制御エリアの制御値に基づき算出し、前記照射光が前記第2パネルを透過することによって前記第1パネルに照射される光の輝度分布を平滑化するための第1平滑化ゲインを前記照射光の輝度分布に基づき算出し、前記第1平滑化ゲインに基づき前記第2パネルの透過率を制御する
ことを特徴とする表示装置の制御方法
である。
The present invention
A first panel capable of controlling light transmittance;
A second panel provided on the back side of the first panel and capable of controlling light transmittance;
A light-emitting means provided on the back side of the second panel and comprising a plurality of control areas capable of independently controlling luminance;
A control method of a display device comprising:
A setting step of setting a control value of each control area based on a feature amount in each divided area of image data corresponding to each control area,
A first control step of controlling the transmittance of the first panel based on the image data;
A second control step of controlling a transmittance of the second panel based on a control value of each control area;
Has,
The light emitting means controls light emission of each of the control areas based on a set control value,
In the second control step, said each control area, the brightness distribution from the light emitting means irradiating light irradiated to the second panel based-out out calculated the the control value of the control area, the irradiation light is the A first smoothing gain for smoothing a luminance distribution of light irradiated on the first panel by transmitting the light through the second panel is calculated based on the luminance distribution of the irradiated light, and the first smoothing gain is calculated as the first smoothing gain. And controlling the transmittance of the second panel based on the control signal.

本発明によれば、液晶パネルの2重構造とバックライトのエリア制御で構成された表示装置において、液晶パネルのムラの改善と、バックライトのエリア制御による高コントラスト化を両立できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the display apparatus comprised by the dual structure of the liquid crystal panel and the area control of a backlight, the improvement of the unevenness of a liquid crystal panel and the high contrast by the area control of a backlight can be compatible.

実施例1の表示装置の機能ブロック図Functional block diagram of the display device according to the first embodiment 実施例1の表示装置の構成を示す図FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to the first embodiment. 実施例1及び2の画像データ、分割エリア、最大画素値分布を示す図FIG. 9 is a diagram illustrating image data, a divided area, and a maximum pixel value distribution according to the first and second embodiments. 実施例1及び2の線分ABにおける入力画像データの画素値分布を示す図FIG. 9 is a diagram illustrating a pixel value distribution of input image data in a line segment AB according to the first and second embodiments. 実施例1のバックライト制御値算出方法を示すためのフロー図FIG. 5 is a flowchart for illustrating a backlight control value calculation method according to the first embodiment. 実施例1のバックライト制御値、輝度分布、平滑化ゲインを示す図FIG. 7 is a diagram illustrating a backlight control value, a luminance distribution, and a smoothing gain according to the first embodiment. 実施例1のバックライト輝度平滑化ゲイン算出方法を示すためのフロー図5 is a flowchart for illustrating a method of calculating a backlight luminance smoothing gain according to the first embodiment. 実施例1のバックライト制御値調整方法を示すためのフロー図FIG. 5 is a flowchart showing a backlight control value adjusting method according to the first embodiment. 実施例1において、表示装置の出力輝度取得方法について説明するための図FIG. 7 is a diagram for describing a method for obtaining output luminance of a display device in the first embodiment. 実施例1の線分ABの出力輝度、合成ムラ補正ゲインを示す図FIG. 10 is a diagram illustrating output luminance and a combined unevenness correction gain of the line segment AB according to the first embodiment. 実施例1の線分ABの2次液晶開口率、2次液晶透過後輝度分布を示す図FIG. 10 is a diagram illustrating a secondary liquid crystal aperture ratio of the line segment AB of Example 1 and a luminance distribution after transmission of the secondary liquid crystal. 実施例1の線分ABの出力画像の輝度分布、効果を説明するための図FIG. 8 is a diagram for explaining the luminance distribution and effect of the output image of the line segment AB according to the first embodiment. 実施例2の表示装置の機能ブロック図Functional block diagram of a display device according to a second embodiment 実施例2の線分ABの2次液晶開口率、効果を説明するための図FIG. 10 is a diagram for explaining the secondary liquid crystal aperture ratio and the effect of the line segment AB in the second embodiment.

(実施例1)
実施例1における表示装置の機能を示したブロック図を図1に示し、表示装置の構成を図2に示す。
図1の表示装置1は、特徴量取得部101、制御値算出部102、輝度分布算出部103、平滑化処理部104、合成ムラ補正ゲイン保存部105、2次液晶開口率決定部106、バックライト部107、2次液晶部108、1次液晶部109から構成される。
(Example 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating the functions of the display device according to the first embodiment, and FIG. 2 illustrates the configuration of the display device.
The display device 1 in FIG. 1 includes a feature amount acquisition unit 101, a control value calculation unit 102, a luminance distribution calculation unit 103, a smoothing processing unit 104, a combined unevenness correction gain storage unit 105, a secondary liquid crystal aperture ratio determination unit 106, It comprises a light unit 107, a secondary liquid crystal unit 108, and a primary liquid crystal unit 109.

図1の構成で、特徴量取得部101は、入力画像データを取得して複数の分割エリアに分割し、各分割エリア内の画像の特徴量を取得する。実施例1では、特徴量取得部101は、特徴量として分割エリア内の画像の画素値の最大値(以降、最大画素値)を取得する。最大画素値は制御値算出部102へ送信される。
制御値算出部102は、特徴量取得部101から各分割エリアの特徴量(ここでは最大画素値)を取得し、特徴量に基づき各分割エリアに対応する制御エリアのバックライト制御値を算出する。制御値算出部102は、算出したバックライト制御値を輝度分布算出部103とバックライト部107へ送信する。
In the configuration of FIG. 1, the feature amount obtaining unit 101 obtains input image data, divides the input image data into a plurality of divided areas, and obtains a feature amount of an image in each divided area. In the first embodiment, the feature amount acquiring unit 101 acquires the maximum pixel value of the image in the divided area (hereinafter, the maximum pixel value) as the feature amount. The maximum pixel value is transmitted to the control value calculation unit 102.
The control value calculation unit 102 acquires the feature amount (here, the maximum pixel value) of each divided area from the feature amount acquisition unit 101, and calculates the backlight control value of the control area corresponding to each divided area based on the feature amount. . The control value calculation unit 102 transmits the calculated backlight control value to the luminance distribution calculation unit 103 and the backlight unit 107.

輝度分布算出部103は、制御値算出部102から制御エリア毎のバックライト制御値を取得し、バックライト全体の輝度分布を算出する。輝度分布算出部103は、算出した輝度分布の情報を平滑化処理部104へ送信する。
平滑化処理部104は、輝度分布算出部103から輝度分布情報を取得し、輝度分布情報に基づき、輝度分布を相殺して平滑化するための平滑化ゲイン(第1平滑化ゲイン)を算出する。算出した平滑化ゲイン情報は2次液晶開口率決定部106へ送信される。
The luminance distribution calculation unit 103 acquires a backlight control value for each control area from the control value calculation unit 102, and calculates a luminance distribution of the entire backlight. The luminance distribution calculation unit 103 transmits information on the calculated luminance distribution to the smoothing processing unit 104.
The smoothing processing unit 104 acquires the luminance distribution information from the luminance distribution calculation unit 103, and calculates a smoothing gain (first smoothing gain) for canceling and smoothing the luminance distribution based on the luminance distribution information. . The calculated smoothing gain information is transmitted to the secondary liquid crystal aperture ratio determining unit 106.

合成ムラ補正ゲイン保存部105は、1次液晶と2次液晶のムラ補正ゲインを合成した合成ムラ補正ゲインを保持し、2次液晶開口率決定部106へ送信する。合成ムラ補正ゲインは、2次液晶(第2パネル)へ入射した光が2次液晶及び1次液晶(第1パネル)を透過して1次液晶から出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報(ムラ情報)である。実施例1では、合成ムラ補正ゲインは、予め測定により求められ、合成ムラ補正ゲイン保存部105に格納されているものとする。また、合成ムラ補正ゲイン保存部105は、合成ムラ補正ゲインの測定時に、2次液晶の透過光の輝度分布の最小値が基準の輝度より小さい場合に、バックライト制御値を増加補正するために用いられる調整ゲインの情報をも記憶している。調整ゲインの情報は、制御値算出部102に出力され、制御値算出部102は、画像の特徴量に基づき算出した調整ゲインに調整ゲインを乗じて最終的なバックライト制御値とする。合成ムラ補正ゲイン及び調整ゲインについての詳細は後述する。   The combined unevenness correction gain storage unit 105 holds the combined unevenness correction gain obtained by combining the unevenness correction gains of the primary liquid crystal and the secondary liquid crystal, and transmits the combined unevenness correction gain to the secondary liquid crystal aperture ratio determining unit 106. The synthetic unevenness correction gain is calculated based on the transmittance of light when light incident on the secondary liquid crystal (second panel) passes through the secondary liquid crystal and the primary liquid crystal (first panel) and exits from the primary liquid crystal. (Variation information). In the first embodiment, it is assumed that the combined unevenness correction gain is obtained by measurement in advance and stored in the combined unevenness correction gain storage unit 105. Further, the combined unevenness correction gain storage unit 105 increases the backlight control value when the minimum value of the luminance distribution of the transmitted light of the secondary liquid crystal is smaller than the reference luminance when measuring the combined unevenness correction gain. Information on the used adjustment gain is also stored. The information on the adjustment gain is output to the control value calculation unit 102, and the control value calculation unit 102 multiplies the adjustment gain calculated based on the feature amount of the image by the adjustment gain to obtain a final backlight control value. Details of the synthesis unevenness correction gain and the adjustment gain will be described later.

2次液晶開口率決定部106は、平滑化処理部104の平滑化ゲイン情報と合成ムラ補正ゲイン保存部105の合成ムラ補正ゲインを取得し、2次液晶部108の開口率(透過率)を決定する。2次液晶開口率情報は、2次液晶部108へ送信される。
バックライト部107は、2次液晶部108の背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段である。バックライト部107は、制御値算出部102にて制御エリア毎に算出されたバックライト制御値を取得し、バックライト制御値で各制御エリアの光源を点灯させる。
The secondary liquid crystal aperture ratio determination unit 106 acquires the smoothing gain information of the smoothing processing unit 104 and the composite unevenness correction gain of the composite unevenness correction gain storage unit 105, and determines the aperture ratio (transmittance) of the secondary liquid crystal unit 108. decide. The secondary liquid crystal aperture ratio information is transmitted to the secondary liquid crystal unit 108.
The backlight unit 107 is a light emitting unit that is provided on the back side of the secondary liquid crystal unit 108 and includes a plurality of control areas that can independently control the luminance. The backlight unit 107 acquires the backlight control value calculated for each control area by the control value calculation unit 102, and turns on the light source of each control area with the backlight control value.

2次液晶部108は、1次液晶部109の背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第2パネル(2次液晶)である。2次液晶部108は、2次液晶開口率決定部106で決定された画素毎の開口率に基づき画素毎に開口率(透過率)が制御される。
1次液晶部109は、光の透過率を制御可能な第1パネル(1次液晶)と、画像データに基づき第1パネルの透過率を制御する第1制御手段と、を含む機能ブロックである。1次液晶部109は、入力画像データに基づき、画素毎に開口率(透過率)が制御される。
実施例1における表示装置の構成は、図2に示すように1次液晶部109を表示面とし
、1次液晶部109の背面に2次液晶部108が配置され、2次液晶部108の背面にバックライト部107が配置される。
The secondary liquid crystal unit 108 is a second panel (secondary liquid crystal) provided on the back side of the primary liquid crystal unit 109 and capable of controlling the light transmittance. The aperture ratio (transmittance) of each pixel of the secondary liquid crystal unit 108 is controlled based on the aperture ratio of each pixel determined by the secondary liquid crystal aperture ratio determination unit 106.
The primary liquid crystal unit 109 is a functional block including a first panel (primary liquid crystal) capable of controlling light transmittance, and first control means for controlling the transmittance of the first panel based on image data. . The aperture ratio (transmittance) of the primary liquid crystal unit 109 is controlled for each pixel based on the input image data.
In the configuration of the display device according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the primary liquid crystal unit 109 is used as a display surface, and the secondary liquid crystal unit 108 is disposed on the back of the primary liquid crystal unit 109. The backlight unit 107 is disposed.

以下に実施例1における表示装置の処理内容について、図3(A)に示すモノクロの8ビット入力画像データを例に説明する。実施例1では、同ピクセルサイズのモノクロ液晶2枚と白色バックライトで構成されているものとする。さらに、入力画像データの画素値が255のときに、出力画像の輝度が基準輝度となるように制御される。基準輝度はここでは200cd/mとする。基準輝度のことを、出力設定輝度値と称し、LSetで表す。ガンマは1.0であるものとする。さらに、1次液晶と2次液晶のコントラスト比は、いずれも100:1で構成されているものとする。 Hereinafter, the processing contents of the display device according to the first embodiment will be described using the monochrome 8-bit input image data illustrated in FIG. 3A as an example. In the first embodiment, it is assumed that the backlight unit includes two monochrome liquid crystals having the same pixel size and a white backlight. Further, when the pixel value of the input image data is 255, control is performed so that the luminance of the output image becomes the reference luminance. Here, the reference luminance is 200 cd / m 2 . The reference luminance is referred to as an output setting luminance value and is represented by LSet. Gamma is assumed to be 1.0. Further, the contrast ratio between the primary liquid crystal and the secondary liquid crystal is assumed to be 100: 1.

実施例1では、図3(B)に示すようにバックライトの制御エリアが縦方向に3、横方向に4のエリアに分割されており、特徴量取得エリアも同様のエリアに分割されているものとする。このときの入力画像データと特徴量取得エリアの関係を図3(C)に示し、以降の説明においては、入力画像データを図3(C)中の線分ABで切断した一次元データをもとに説明する。図3(C)中の線分AB間で切断したときの一次元の画素値分布を図4に示し、特徴量取得部101でのエリア毎の出力結果を図3(D)に示す。   In the first embodiment, as shown in FIG. 3B, the control area of the backlight is divided into 3 areas in the vertical direction and 4 areas in the horizontal direction, and the feature amount acquisition area is also divided into similar areas. Shall be. FIG. 3C shows the relationship between the input image data and the feature amount acquisition area at this time. In the following description, one-dimensional data obtained by cutting the input image data along the line segment AB in FIG. This will be explained. FIG. 4 shows a one-dimensional pixel value distribution when cutting is performed between the line segments AB in FIG. 3C, and FIG. 3D shows an output result for each area by the feature amount acquisition unit 101.

実施例1におけるバックライト制御値算出方法について一例を示す。実施例1では、エリア毎に最大画素値がゼロか否かによって、バックライト制御値を2種類に決定する。バックライト制御値と出力設定輝度値とは相関関係があるため、実施例1では便宜上、バックライト制御値を0又は200の2段階で設定する。以下に、バックライト制御値算出方法の手順を図5に示すフロー図を用いて説明する。ステップS801にて、注目エリアの最大画素値がゼロか否かを判定する。最大画素値がゼロの場合には、ステップS802にてバックライト制御値をゼロに設定し、ゼロでない場合には、ステップS803にて、200に設定する。以上のステップを経るとエリア毎のバックライト制御値が図6(A)として得られる。   An example of a method of calculating a backlight control value according to the first embodiment will be described. In the first embodiment, two types of backlight control values are determined depending on whether or not the maximum pixel value is zero for each area. Since the backlight control value and the output setting luminance value have a correlation, in the first embodiment, the backlight control value is set in two stages of 0 or 200 for convenience. Hereinafter, the procedure of the backlight control value calculation method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step S801, it is determined whether the maximum pixel value of the attention area is zero. If the maximum pixel value is zero, the backlight control value is set to zero in step S802; otherwise, it is set to 200 in step S803. After the above steps, the backlight control value for each area is obtained as FIG.

実施例1におけるバックライト輝度分布の算出方法について一例を示す。実施例1では、図3(B)に示すようにバックライト光源はエリアの中心に位置し、バックライト制御値によって発光するエリア毎のバックライト輝度分布は、ガウス分布に従うものとする。さらに、画面全体でのバックライト輝度分布は光の重ね合わせの原理に従い、エリア毎のバックライト輝度分布を足す(重ね合わせる)ことで表現できるものとする。このとき、線分ABで発生するエリア毎のバックライト輝度分布と全エリアでのバックライト輝度分布は、それぞれ図6(B)の1001と1002に示す分布を持つ。エリア内のバックライト輝度分布が平滑になればバックライトの輝度分布に依存しなくなるため、エリア内での輝度再現性を維持できる。エリア内での輝度再現性を維持できる輝度分布(以降、バックライト平滑化輝度分布と称する)は図6(B)の1003に示す輝度分布となる。バックライト平滑化輝度分布は、図6(A)に示すバックライト制御値に基づき決まる。なお、エリア毎のバックライトのピーク輝度が出力設定輝度値超過を許容している理由の一つは、全エリアのバックライト輝度分布を算出した際に、エリアの縁で輝度が不足するのを防ぐためである。もう一つの理由は後述する合成ムラ補正後の出力輝度低減に伴う輝度値低下を防ぐためである。   An example of a method for calculating a backlight luminance distribution in the first embodiment will be described. In the first embodiment, as shown in FIG. 3B, the backlight light source is located at the center of the area, and the backlight luminance distribution for each area that emits light according to the backlight control value follows a Gaussian distribution. Further, the backlight luminance distribution over the entire screen can be expressed by adding (overlapping) the backlight luminance distribution for each area in accordance with the principle of light superposition. At this time, the backlight luminance distribution for each area generated by the line segment AB and the backlight luminance distribution for all areas have distributions indicated by 1001 and 1002 in FIG. 6B, respectively. If the backlight luminance distribution in the area becomes smooth, it will not depend on the luminance distribution of the backlight, so that the luminance reproducibility in the area can be maintained. A luminance distribution that can maintain luminance reproducibility in the area (hereinafter, referred to as a backlight smoothed luminance distribution) is a luminance distribution indicated by 1003 in FIG. The backlight smoothed luminance distribution is determined based on the backlight control values shown in FIG. One of the reasons that the peak luminance of the backlight for each area allows the output setting luminance value to be exceeded is that when the backlight luminance distribution of all areas is calculated, the lack of luminance at the edge of the area is considered. This is to prevent it. Another reason is to prevent a decrease in luminance value due to a decrease in output luminance after the correction of combining unevenness described later.

実施例1におけるバックライト輝度分布平滑化処理について、はじめに目的を述べる。バックライト輝度分布平滑化処理では、図6(B)の1002に示した全エリアのバックライト輝度分布を図6(B)の1003に示すバックライト平滑化輝度分布にするためのゲインを算出することが目的である。以降、前述したゲインをバックライト輝度平滑化ゲインと称する。   First, the purpose of the backlight luminance distribution smoothing process in the first embodiment will be described. In the backlight luminance distribution smoothing processing, a gain is calculated for converting the backlight luminance distribution of all areas shown by 1002 in FIG. 6B into the backlight smoothed luminance distribution shown by 1003 in FIG. That is the purpose. Hereinafter, the above-mentioned gain is referred to as a backlight luminance smoothing gain.

次いで、バックライト輝度平滑化ゲインを算出するまでの処理手順を、図7に示すフロー図を用いて詳細を説明する。なお、算出方法で数式を扱うため、ここでは、2次液晶の画素位置をYとして定義する。
ステップS1101にて、平滑化処理部104は、輝度分布算出部103から算出した全エリアのバックライト輝度分布をLReal(Y)として取得する。取得した全エリアのバックライト輝度分布は前述したように、エリア毎のバックライト輝度分布を足し合わせて図6(B)の1002となる。
次に、ステップS1102にて、平滑化処理部104は、バックライト平滑化輝度分布をLFlat(Y)として取得する。ここで、前述したように、バックライト制御値と出力設定輝度値には相関があるため、バックライト平滑化輝度分布は全エリアにわたり、200cd/mで設定されて図6(B)の1003となる。
Next, a processing procedure until a backlight luminance smoothing gain is calculated will be described in detail with reference to a flowchart shown in FIG. In addition, since a mathematical expression is used in the calculation method, the pixel position of the secondary liquid crystal is defined as Y here.
In step S1101, the smoothing processing unit 104 acquires the backlight luminance distribution of all areas calculated by the luminance distribution calculation unit 103 as LReal (Y). As described above, the obtained backlight luminance distribution of all areas is 1002 in FIG. 6B by adding the backlight luminance distribution of each area.
Next, in step S1102, the smoothing processing unit 104 acquires the backlight smoothed luminance distribution as LFlat (Y). Here, as described above, since the backlight control value and the output setting luminance value have a correlation, the backlight smoothing luminance distribution is set at 200 cd / m 2 over the entire area and is set to 1003 / m 2 in FIG. Becomes

最後に、ステップS1103にて、平滑化処理部104は、全エリアのバックライト輝度分布とバックライト平滑化輝度分布からバックライト輝度平滑化ゲインを算出する。バックライト輝度平滑化ゲインをBlGain(Y)とすると、バックライト輝度平滑化ゲインは式101で算出することができる。

BlGain(Y)=LFlat(Y)/LReal(Y)・・・・式101

式101で算出されたゲインの分布を図6(C)の1201に示す。
以上の処理手順を踏まえると、バックライト平滑化輝度分布は、図6(B)の1003となる。
Finally, in step S1103, the smoothing processing unit 104 calculates the backlight luminance smoothing gain from the backlight luminance distribution of all areas and the backlight smoothed luminance distribution. Assuming that the backlight luminance smoothing gain is BlGain (Y), the backlight luminance smoothing gain can be calculated by Expression 101.

BlGain (Y) = LFFlat (Y) / LReal (Y) Equation 101

The distribution of the gain calculated by Expression 101 is shown by reference numeral 1201 in FIG.
Based on the above processing procedure, the backlight smoothed luminance distribution becomes 1003 in FIG.

実施例1における合成ムラ補正ゲイン保存部105が保持する合成ムラ補正ゲインの算出方法について処理手順を図8に示すフロー図を用いて詳細を説明する。ここで説明する合成ムラ補正ゲインの算出は、表示装置1の組み立て時や工場出荷時等に実施され、算出結果が合成ムラ補正ゲイン保存部105に保存された上で、表示装置1が出荷される。ただし、表示装置1が合成ムラ補正ゲインを取得する方法はこれに限らない。使用過程にある表示装置1に対し、外部から合成ムラ補正ゲインの情報を供給することによって表示装置1が合成ムラ補正ゲインを取得する構成でも良い。この場合、例えばUSBメモリやCD−ROM等の可搬記憶媒体を表示装置1に接続して当該可搬記憶媒体に記憶された合成ムラ補正ゲインの情報を読み出すことができる。また、合成ムラ補正ゲインの情報を記憶した外部装置と表示装置1とをUSBケーブルやLANケーブル等の有線や赤外線やBluetooth(登録商標)、無線LAN等の無線で接続し、当該外部装置から合成ムラ補正ゲインを取得することもできる。   The processing procedure of the method of calculating the combined unevenness correction gain held by the combined unevenness correction gain storage unit 105 according to the first embodiment will be described in detail with reference to a flowchart illustrated in FIG. The calculation of the combined unevenness correction gain described here is performed at the time of assembling the display device 1 or at the time of shipment from the factory, and the calculation result is stored in the combined unevenness correction gain storage unit 105 before the display device 1 is shipped. You. However, the method by which the display device 1 acquires the combined unevenness correction gain is not limited to this. A configuration may be adopted in which the display device 1 acquires the combined unevenness correction gain by supplying information on the combined unevenness correction gain from the outside to the display device 1 in use. In this case, for example, a portable storage medium such as a USB memory or a CD-ROM can be connected to the display device 1 to read out information on the combined unevenness correction gain stored in the portable storage medium. Also, the external device storing the information on the combined unevenness correction gain and the display device 1 are connected by wire such as a USB cable or a LAN cable, or by wireless such as infrared rays, Bluetooth (registered trademark), or wireless LAN, and combined from the external device. The unevenness correction gain can also be obtained.

図9にムラ補正ゲインを算出するための構成例を示す。図9に示すように表示装置1401と2次元輝度分布測定器1402とムラ補正ゲイン算出装置1403で構成される。なお、ここでは、2次元輝度分布測定器1402とムラ補正ゲイン算出装置1403は表示装置1401に対し外部装置として説明するが、ムラ補正ゲイン算出装置1403の機能を表示装置1401が有する構成でも良い。その場合、図1の表示装置1の構成において、ムラ補正ゲイン算出装置1403の機能を有するブロックがさらに備わる構成となる。当該ムラ補正ゲイン算出装置1403に相当する機能ブロックから出力される合成ムラ補正ゲインの情報は、合成ムラ補正ゲイン保存部105に格納され、保持される。ムラ補正ゲイン算出装置1403の機能を表示装置が有する構成では、使用過程にある表示装置において、1次液晶や2次液晶のムラに経年変化が生じた場合でも、最新のムラの状態を反映させた合成ムラ補正ゲインを用いて表示制御をすることが可能になる。そのため、長期間にわたってムラの少ない表示を行うことが可能になる。   FIG. 9 shows a configuration example for calculating the unevenness correction gain. As shown in FIG. 9, a display device 1401, a two-dimensional luminance distribution measuring device 1402, and an unevenness correction gain calculating device 1403 are provided. Here, the two-dimensional luminance distribution measuring device 1402 and the unevenness correction gain calculation device 1403 are described as external devices to the display device 1401, but the display device 1401 may have the function of the unevenness correction gain calculation device 1403. In this case, the configuration of the display device 1 in FIG. 1 further includes a block having the function of the unevenness correction gain calculation device 1403. Information on the combined unevenness correction gain output from the functional block corresponding to the unevenness correction gain calculation device 1403 is stored and held in the combined unevenness correction gain storage unit 105. In the configuration in which the function of the unevenness correction gain calculating device 1403 is included in the display device, even when the unevenness of the primary liquid crystal or the secondary liquid crystal has changed over time in the display device in use, the latest unevenness state is reflected. Display control can be performed using the combined unevenness correction gain. Therefore, display with less unevenness can be performed over a long period of time.

図8のフローチャートにおいて、初めに、ステップS1301にて、ムラ補正ゲイン算
出装置1403は、表示装置1401から出力される輝度分布(以降、出力輝度分布と称する)を取得する。2次元輝度分布測定器1402は、出力輝度分布を2次元で取得する。
In the flowchart of FIG. 8, first, in step S1301, the unevenness correction gain calculation device 1403 acquires a luminance distribution output from the display device 1401 (hereinafter, referred to as an output luminance distribution). The two-dimensional luminance distribution measuring device 1402 acquires the output luminance distribution in two dimensions.

ここで、出力輝度分布取得時の入力画像データと、2次液晶の開口率設定について詳細を説明する。精度の高いムラ補正ゲインを生成するためには、輝度のバラつきの振り幅を最大にする必要があるため、出力輝度分布取得時には輝度値が最大となる所定の画像データ(ここでは、全画面白の画像データ)を入力する。一方、2次液晶の開口率としてはバックライト輝度平滑化ゲインを設定する必要がある。これは、バックライトの輝度分布が平滑化されないと、バックライトの輝度分布が合成ムラ補正ゲインに重畳されてしまい、精度の高いムラ補正ゲインを生成できないからである。上記手順により取得した出力輝度分布は1次液晶と2次液晶の合成ムラのみが重畳されて出力されるため、この輝度分布のバラつきが合成ムラと等しくなる。上記手順によって取得した表示装置の出力輝度分布のうち、図3(C)中の線分AB間における出力輝度分布を図10(A)の1501に示し、LOut(Y)とする。   Here, the input image data at the time of obtaining the output luminance distribution and the setting of the aperture ratio of the secondary liquid crystal will be described in detail. In order to generate a highly accurate unevenness correction gain, it is necessary to maximize the variation width of the luminance variation. Therefore, when acquiring the output luminance distribution, predetermined image data (in this case, full-screen white Image data). On the other hand, it is necessary to set a backlight luminance smoothing gain as the aperture ratio of the secondary liquid crystal. This is because if the luminance distribution of the backlight is not smoothed, the luminance distribution of the backlight is superimposed on the combined unevenness correction gain, and a highly accurate unevenness correction gain cannot be generated. Since the output luminance distribution obtained by the above procedure is output with only the combined unevenness of the primary liquid crystal and the secondary liquid crystal superimposed, the variation in the brightness distribution is equal to the combined unevenness. Among the output luminance distributions of the display device obtained by the above procedure, the output luminance distribution between the line segments AB in FIG. 3C is shown as 1501 in FIG.

次いで、ステップS1302にて、ムラ補正ゲイン算出装置1403は、表示装置の出力輝度分布の中での最小輝度値を取得する。最小輝度値をLOutMinとすると、図10(A)よりLOutMin=200cd/mとなる。
次いで、ステップS1303にて、ムラ補正ゲイン算出装置1403は、出力輝度分布と最小輝度値から合成ムラ補正ゲインを算出する。合成ムラ補正ゲインをMrGain(Y)とすると、合成ムラ補正ゲインは式102で算出することができる。

MrGain(Y)= LOutMin/LOut(Y)・・・・式102

式102で算出された実施例1における合成ムラ補正ゲインの分布を図10(B)の1601に示す。
次いで、ステップS1304にて、ムラ補正ゲイン算出装置1403は、出力輝度分布の最小輝度値と出力設定輝度値を比較し、値が一致するときは処理を終了し、一致しなければ、ステップ1305へ進む。図10(A)の例では、最小輝度値は200であり、出力設定輝度値と一致しているので、ステップS1304で処理終了となる。ここでは、ムラ補正ゲイン算出装置1403が合成ムラ補正ゲインMrGain(Y)を算出して合成ムラ補正ゲイン保存部105に格納する例を説明した。しかし、出力輝度分布LOut(Y)と最小輝度値LOutMinの情報を合成ムラ補正ゲイン保存部105に格納しても良い。この場合、表示装置1において、式102に基づく合成ムラ補正ゲインMrGain(Y)の算出を行うようにすればよい。
Next, in step S1302, the unevenness correction gain calculation device 1403 obtains the minimum luminance value in the output luminance distribution of the display device. Assuming that the minimum luminance value is LOutMin, LOutMin = 200 cd / m 2 from FIG.
Next, in step S1303, the unevenness correction gain calculation device 1403 calculates a combined unevenness correction gain from the output luminance distribution and the minimum luminance value. Assuming that the combined unevenness correction gain is MrGain (Y), the combined unevenness correction gain can be calculated by Expression 102.

MrGain (Y) = LOutMin / LOut (Y) Equation 102

The distribution of the combined unevenness correction gain in Example 1 calculated by Expression 102 is shown by 1601 in FIG.
Next, in step S1304, the unevenness correction gain calculation device 1403 compares the minimum luminance value of the output luminance distribution with the output setting luminance value, terminates the processing if the values match, and proceeds to step 1305 if they do not match. move on. In the example of FIG. 10A, the minimum luminance value is 200, which matches the output setting luminance value, and thus the processing ends in step S1304. Here, an example has been described in which the unevenness correction gain calculation device 1403 calculates the combined unevenness correction gain MrGain (Y) and stores it in the combined unevenness correction gain storage unit 105. However, information on the output luminance distribution LOut (Y) and the minimum luminance value LOutMin may be stored in the combined unevenness correction gain storage unit 105. In this case, the display device 1 may calculate the combined unevenness correction gain MrGain (Y) based on the expression 102.

一方、最小輝度値と出力設定輝度値とが一致していない場合、前述のステップS803で決定したバックライト制御値でバックライト部107を制御すると、輝度に過不足が発生し、輝度再現性が維持されない。そこで、この場合、ムラ補正ゲイン算出装置1403は、ステップ1305において、最小輝度値を出力設定調整ゲインと一致させるための調整ゲインを算出する。以下に処理の詳細を説明する。ムラ補正ゲイン算出装置1403は、出力輝度分布の最小値であるLOutMinと出力設定輝度値であるLSetからバックライト制御値の過不足を低減するための調整ゲインを算出する。このときの調整ゲインをAdGainとすると、式103で算出することができる。

AdGain = LSet/LOutMin・・・・式103

算出された調整ゲインAdGainは、合成ムラ補正ゲインとともに、合成ムラ補正ゲイン保存部105に保存される。調整ゲインAdGainは、制御値算出部102に出力
される。制御値算出部102は、合成ムラ補正ゲイン保存部105から調整ゲインAdGainが入力される場合には、調整ゲインAdGainを前述のステップS803で設定した200に乗算して、最終的なバックライト制御値とする。こうすることにより、バックライト輝度の過不足を低減することができ、輝度再現性を維持することができる。
On the other hand, when the minimum luminance value does not match the output setting luminance value, when the backlight unit 107 is controlled with the backlight control value determined in the above-described step S <b> 803, excessive or insufficient luminance occurs, and luminance reproducibility is reduced. Not maintained. Therefore, in this case, in Step 1305, the unevenness correction gain calculation device 1403 calculates an adjustment gain for matching the minimum luminance value with the output setting adjustment gain. The details of the processing will be described below. The unevenness correction gain calculation device 1403 calculates an adjustment gain for reducing excess or deficiency of the backlight control value from LOutMin which is the minimum value of the output luminance distribution and LSet which is the output setting luminance value. If the adjustment gain at this time is AdGain, it can be calculated by Expression 103.

AdGain = LSet / LOutMin Equation 103

The calculated adjustment gain AdGain is stored in the combined unevenness correction gain storage unit 105 together with the combined unevenness correction gain. The adjustment gain AdGain is output to the control value calculator 102. When the adjustment gain AdGain is input from the combined unevenness correction gain storage unit 105, the control value calculation unit 102 multiplies the adjustment gain AdGain by 200 set in the above-described step S803 to obtain the final backlight control value. And By doing so, it is possible to reduce the excess and deficiency of the backlight luminance and maintain the luminance reproducibility.

実施例1における2次液晶開口率決定方法について詳細を説明する。2次液晶開口率決定部106は、2次液晶開口率を、合成ムラ補正ゲインとバックライト輝度平滑化ゲインを乗算することで決定する。実施例1における2次液晶開口率の分布を図11(A)の1701に示す。1702には、前述したバックライト輝度平滑化ゲインの分布を示す。以上の手順で算出した2次液晶開口率を用いると、2次液晶透過後の輝度分布は図11(B)の1801に示すように輝度値が出力設定輝度値である200cd/mを最小とする輝度分布が得られる。ここで、2次液晶透過後の輝度値にバラつきが発生している理由は、1次液晶の液晶ムラを補正するための輝度値が出力設定輝度値に重畳されているためである。 The method for determining the aperture ratio of the secondary liquid crystal in the first embodiment will be described in detail. The secondary liquid crystal aperture ratio determination unit 106 determines the secondary liquid crystal aperture ratio by multiplying the combined unevenness correction gain and the backlight luminance smoothing gain. The distribution of the secondary liquid crystal aperture ratio in Example 1 is shown by 1701 in FIG. 1702 shows the distribution of the backlight luminance smoothing gain described above. Using the secondary liquid crystal aperture ratio calculated by the above procedure, the luminance distribution after passing the secondary liquid crystal has a minimum luminance value of 200 cd / m 2 , which is the output setting luminance value, as indicated by 1801 in FIG. Is obtained. Here, the reason why the luminance value after the transmission of the secondary liquid crystal varies is because the luminance value for correcting the liquid crystal unevenness of the primary liquid crystal is superimposed on the output setting luminance value.

実施例1での効果について説明する。図4に示す線分AB間での画素値分布を入力すると、これまでの処理手順により、表示装置から出力される輝度分布は、図12(A)の1901となる。図12(A)より、画素値255の部分は、200cd/mで得られ、画素値128の部分は、100cd/mで得ることができる。同様の処理を画像データ全体に対して実行すると、図3(A)の画像を入力したときの出力画像は、図12(B)のように、輝度再現性を維持しつつ、液晶のムラを平滑化することができる。さらに、エリア内の画素値が全てゼロのときには、バックライトを非点灯させているため、画面内でのコントラストを改善することができる。 The effect of the first embodiment will be described. When the pixel value distribution between the line segments AB shown in FIG. 4 is input, the luminance distribution output from the display device is 1901 in FIG. 12 from (A), part of the pixel value 255 is obtained at 200 cd / m 2, portions of the pixel value 128 can be obtained by 100 cd / m 2. When the same processing is performed on the entire image data, the output image obtained when the image of FIG. 3A is input, as shown in FIG. Can be smoothed. Further, when the pixel values in the area are all zero, the backlight is turned off, so that the contrast in the screen can be improved.

以上が実施例1の詳細である。以上の構成により、2重液晶とバックライトのエリア制御で構成された表示装置において、バックライトの輝度分布と1次液晶と2次液晶のムラの平滑化処理を2次液晶側で実行するため、輝度の再現性が維持できる。さらに、2次液晶側の開口率だけを補正しているため、1次液晶側の信号処理は容易になる。また実施例1では、入力画像データについて、モノクロ画像について説明したが、カラー画像に対応して、カラー液晶で構成された2重液晶とカラーバックライトで構成してもよい。しかし、バックライトの輝度分布を2次液晶側で平滑化処理する観点から、白色バックライト使用時には、2次液晶にモノクロ液晶を使用し、RGBカラーバックライト使用時には、カラー液晶を使用するのが望ましい。また実施例1では、バックライトエリアの分割数は4×3の12分割であったが、分割数はこれに限定するものではない。   The above is the details of the first embodiment. With the above configuration, in the display device configured with the area control of the dual liquid crystal and the backlight, the luminance distribution of the backlight and the smoothing processing of the unevenness of the primary liquid crystal and the secondary liquid crystal are performed on the secondary liquid crystal side. , And the reproducibility of luminance can be maintained. Further, since only the aperture ratio on the secondary liquid crystal side is corrected, signal processing on the primary liquid crystal side becomes easy. In the first embodiment, the input image data is described as a monochrome image. However, the input image data may be configured with a double liquid crystal composed of a color liquid crystal and a color backlight corresponding to a color image. However, from the viewpoint of smoothing the luminance distribution of the backlight on the secondary liquid crystal side, it is preferable to use a monochrome liquid crystal for the secondary liquid crystal when using a white backlight, and to use a color liquid crystal when using an RGB color backlight. desirable. Further, in the first embodiment, the number of divisions of the backlight area is 4 × 3 = 12, but the number of divisions is not limited to this.

(実施例2)
実施例1では、2次液晶開口率をバックライトの輝度分布平滑化ゲインと液晶ムラの平滑化ゲインの乗算で決定し、輝度再現性の維持と液晶ムラを低減していた。実施例2では上記効果に加えて、さらなる高コントラスト化を実現することを目的とする。実施例1では、バックライト点灯エリア内の入力信号が黒の画素部分は、図12(A)より2cd/mとなっており、1次液晶のコントラスト比のみで黒画素の輝度(以降、黒輝度)が決定されていた。そこで、実施例2における2次液晶開口率決定部は、入力画像データの黒画素部分に対して、2次液晶の画素に該当する開口率をゼロに設定する。
実施例2の表示装置の構成を図13に示す。図13の表示装置1は、実施例1で示した表示装置1における2次液晶開口率決定部106に対して、入力画像データを入力した構成となる。
(Example 2)
In the first embodiment, the secondary liquid crystal aperture ratio is determined by multiplying the luminance distribution smoothing gain of the backlight by the liquid crystal unevenness smoothing gain, thereby maintaining the luminance reproducibility and reducing the liquid crystal unevenness. Embodiment 2 aims at realizing further higher contrast in addition to the above effects. In the first embodiment, the pixel portion where the input signal is black in the backlight lighting area is 2 cd / m 2 as shown in FIG. 12A, and the luminance of the black pixel (hereinafter, referred to as “only”) is the contrast ratio of the primary liquid crystal. Black luminance) was determined. Therefore, the secondary liquid crystal aperture ratio determining unit in the second embodiment sets the aperture ratio corresponding to the pixel of the secondary liquid crystal to zero for the black pixel portion of the input image data.
FIG. 13 shows the configuration of the display device according to the second embodiment. The display device 1 of FIG. 13 has a configuration in which input image data is input to the secondary liquid crystal aperture ratio determination unit 106 in the display device 1 described in the first embodiment.

実施例2での効果について説明する。実施例1では、図11(A)に示すように、2次液晶の開口率を算出したが、実施例2では入力画像データの黒画像データの位置の画素の開口率を最小値(ここではゼロ)に設定するため、2次液晶の開口率は図14(A)のよ
うになる。この処理によって、出力画像の黒輝度は、2次液晶と1次液晶のコントラスト比の積から0.02cd/mと算出できるため、さらなる黒輝度の低減を実現することができる。
The effect of the second embodiment will be described. In the first embodiment, as shown in FIG. 11A, the aperture ratio of the secondary liquid crystal is calculated. In the second embodiment, the aperture ratio of the pixel at the position of the black image data of the input image data is set to the minimum value (here, To set to (zero), the aperture ratio of the secondary liquid crystal is as shown in FIG. By this processing, the black luminance of the output image can be calculated as 0.02 cd / m 2 from the product of the contrast ratio of the secondary liquid crystal and the primary liquid crystal, so that it is possible to further reduce the black luminance.

(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other Examples)
The present invention supplies a program for realizing one or more functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or the apparatus read and execute the program. This processing can be realized. Further, it can also be realized by a circuit (for example, an ASIC) that realizes one or more functions.

101:特徴量取得部、102:制御値算出部、105:合成ムラ補正保存部、106:2次液晶開口率決定部、107:バックライト部、108:2次液晶部、109:1次液晶部 101: feature quantity acquisition unit, 102: control value calculation unit, 105: composite unevenness correction storage unit, 106: secondary liquid crystal aperture ratio determination unit, 107: backlight unit, 108: secondary liquid crystal unit, 109: primary liquid crystal Department

Claims (18)

光の透過率を制御可能な第1パネルと、
前記第1パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第2パネルと、
前記第2パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を設定する設定手段と、
前記画像データに基づき前記第1パネルの透過率を制御する第1制御手段と、
前記各制御エリアの制御値に基づき、前記第2パネルの透過率を制御する第2制御手段と、
を備え、
前記発光手段は設定された制御値に基づいて前記各制御エリアの発光を制御し、
前記第2制御手段は、前記各制御エリアについて、前記発光手段から前記第2パネルに照射される照射光の輝度分布を前記各制御エリアの制御値に基づき算出し、前記照射光が前記第2パネルを透過することによって前記第1パネルに照射される光の輝度分布を平滑化するための第1平滑化ゲインを前記照射光の輝度分布に基づき算出し、前記第1平滑化ゲインに基づき前記第2パネルの透過率を制御する
ことを特徴とする表示装置。
A first panel capable of controlling light transmittance;
A second panel provided on the back side of the first panel and capable of controlling light transmittance;
A light-emitting means provided on the back side of the second panel and comprising a plurality of control areas capable of independently controlling luminance;
Setting means for setting a control value of each control area based on a feature amount in each divided area of image data corresponding to each control area,
First control means for controlling the transmittance of the first panel based on the image data;
Second control means for controlling the transmittance of the second panel based on the control value of each control area;
With
The light emitting means controls light emission of each of the control areas based on a set control value,
The second control means, for each control area, the brightness distribution from the light emitting means irradiating light irradiated to the second panel based-out out calculated the the control value of the control area, the irradiation light is the A first smoothing gain for smoothing a luminance distribution of light irradiated on the first panel by transmitting the light through the second panel is calculated based on the luminance distribution of the irradiated light, and the first smoothing gain is calculated as the first smoothing gain. A display device for controlling the transmittance of the second panel based on the control signal.
前記第2パネルへ入射した光が前記第2パネル及び前記第1パネルを透過して前記第1パネルから出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報であるムラ情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記第2制御手段は、前記記憶手段から取得した前記ムラ情報にさらに基づいて、前記第2パネルの透過率を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
Storage for storing non-uniformity information, which is information on variation in light transmittance of each pixel when light incident on the second panel passes through the second panel and the first panel and exits from the first panel. Further comprising means,
The display device according to claim 1, wherein the second control unit controls the transmittance of the second panel based on the unevenness information acquired from the storage unit.
前記第2制御手段は、前記画像データの黒画素の領域である黒領域に対応する前記第2パネルの領域の透過率を所定の透過率に制御し、前記第2パネルの他の領域の透過率を前記所定の透過率よりも高い透過率に制御することを特徴とする
請求項1又は2に記載の表示装置。
The second control means controls a transmittance of a region of the second panel corresponding to a black region, which is a region of a black pixel of the image data, to a predetermined transmittance, and controls a transmittance of another region of the second panel. The display device according to claim 1, wherein the transmittance is controlled to be higher than the predetermined transmittance.
前記ムラ情報は、前記第1パネルの透過率が所定の画像データに基づき制御され、かつ、前記第2パネルの透過率が前記第1平滑化ゲインに基づき制御された状態における、前記第1パネルの透過光の輝度分布を、外部の測定手段により測定して求められた情報を含む
請求項2に記載の表示装置。
The non-uniformity information is obtained when the transmittance of the first panel is controlled based on predetermined image data and the transmittance of the second panel is controlled based on the first smoothing gain. 3. The display device according to claim 2, further comprising information obtained by measuring a luminance distribution of the transmitted light by an external measurement unit. 4.
前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布に基づき算出された、当該輝度分布を相殺し平滑化するための第2平滑化ゲインの情報を含む
請求項4に記載の表示装置。
The display device according to claim 4, wherein the unevenness information includes information of a second smoothing gain, which is calculated based on the brightness distribution measured by the measuring unit, for canceling and smoothing the brightness distribution.
前記第2制御手段は、前記第1平滑化ゲインと前記第2平滑化ゲインとに基づき前記第2パネルの透過率を制御する
請求項5に記載の表示装置。
The display device according to claim 5, wherein the second control means controls the transmittance of the second panel based on the first smoothing gain and the second smoothing gain.
前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布における最小輝度と、当該測定時に前記発光手段の制御に用いられた制御値に対応する基準輝度と、に基づき算出される調整ゲインの情報を含む
請求項5又は6に記載の表示装置。
The unevenness information is information on an adjustment gain calculated based on the minimum luminance in the luminance distribution measured by the measuring unit and a reference luminance corresponding to a control value used for controlling the light emitting unit at the time of the measurement. The display device according to claim 5, comprising:
前記設定手段は、前記特徴量と前記ムラ情報とに基づき前記各制御エリアの制御値を設定する
請求項7に記載の表示装置。
The display device according to claim 7, wherein the setting unit sets a control value of each of the control areas based on the feature amount and the unevenness information.
前記設定手段は、前記第2パネルの透過光の輝度分布における最小輝度が前記基準輝度と等しくなるように、前記特徴量に基づき設定した制御値を前記調整ゲインに基づき補正する
請求項8に記載の表示装置。
9. The control unit according to claim 8, wherein the setting unit corrects a control value set based on the feature amount based on the adjustment gain such that a minimum luminance in a luminance distribution of transmitted light of the second panel becomes equal to the reference luminance. 10. Display device.
前記第2制御手段は、前記画像データの黒画素の領域である黒領域に対応する前記第2パネルの領域の透過率を最小値に制御する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の表示装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the second control unit controls a transmittance of a region of the second panel corresponding to a black region that is a region of a black pixel of the image data to a minimum value. 11. Display device.
光の透過率を制御可能な第1パネルと、
前記第1パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第2パネルと、
前記第2パネルの背面側に設けられ、独立に輝度を制御可能な複数の制御エリアからなる発光手段と、
を備えた表示装置の制御方法であって、
各制御エリアに対応する画像データの各分割エリアにおける特徴量に基づき前記各制御エリアの制御値を設定する設定工程と、
前記画像データに基づき前記第1パネルの透過率を制御する第1制御工程と、
前記各制御エリアの制御値に基づき、前記第2パネルの透過率を制御する第2制御工程と、
を有し、
前記発光手段は設定された制御値に基づいて前記各制御エリアの発光を制御し、
前記第2制御工程で、前記各制御エリアについて、前記発光手段から前記第2パネルに照射される照射光の輝度分布を前記各制御エリアの制御値に基づき算出し、前記照射光が前記第2パネルを透過することによって前記第1パネルに照射される光の輝度分布を平滑化するための第1平滑化ゲインを前記照射光の輝度分布に基づき算出し、前記第1平滑化ゲインに基づき前記第2パネルの透過率を制御する
ことを特徴とする表示装置の制御方法。
A first panel capable of controlling light transmittance;
A second panel provided on the back side of the first panel and capable of controlling light transmittance;
A light-emitting means provided on the back side of the second panel and comprising a plurality of control areas capable of independently controlling luminance;
A control method of a display device comprising:
A setting step of setting a control value of each control area based on a feature amount in each divided area of image data corresponding to each control area,
A first control step of controlling the transmittance of the first panel based on the image data;
A second control step of controlling a transmittance of the second panel based on a control value of each control area;
Has,
The light emitting means controls light emission of each of the control areas based on a set control value,
In the second control step, said each control area, the brightness distribution from the light emitting means irradiating light irradiated to the second panel based-out out calculated the the control value of the control area, the irradiation light is the A first smoothing gain for smoothing a luminance distribution of light irradiated on the first panel by transmitting the light through the second panel is calculated based on the luminance distribution of the irradiated light, and the first smoothing gain is calculated as the first smoothing gain. Controlling the transmittance of the second panel based on the control method.
前記表示装置は、前記第2パネルへ入射した光が前記第2パネル及び前記第1パネルを透過して前記第1パネルから出射する際の光の透過率の画素毎のばらつきの情報であるムラ情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記第2制御工程では、前記記憶手段から取得した前記ムラ情報にさらに基づいて、前記第2パネルの透過率を制御する
ことを特徴とする請求項11に記載の表示装置の制御方法。
The display device may be configured such that unevenness, which is information on variation in light transmittance of each pixel when light incident on the second panel passes through the second panel and the first panel and exits from the first panel. Further comprising storage means for storing information;
The method according to claim 11, wherein in the second control step, the transmittance of the second panel is controlled further based on the unevenness information acquired from the storage unit.
前記第2制御工程では、前記画像データの黒画素の領域である黒領域に対応する前記第2パネルの領域の透過率を所定の透過率に制御し、前記第2パネルの他の領域の透過率を前記所定の透過率よりも高い透過率に制御する
ことを特徴とする請求項11又は12に記載の表示装置の制御方法。
In the second control step, the transmittance of the area of the second panel corresponding to the black area which is the area of the black pixel of the image data is controlled to a predetermined transmittance, and the transmittance of the other area of the second panel is controlled. The method according to claim 11, wherein the transmittance is controlled to be higher than the predetermined transmittance.
前記ムラ情報は、前記第1パネルの透過率が所定の画像データに基づき制御され、かつ、前記第2パネルの透過率が前記第1平滑化ゲインに基づき制御された状態における、前記第1パネルの透過光の輝度分布を、外部の測定手段により測定して求められた情報を含む
請求項12に記載の表示装置の制御方法。
The non-uniformity information is obtained when the transmittance of the first panel is controlled based on predetermined image data and the transmittance of the second panel is controlled based on the first smoothing gain. The control method for a display device according to claim 12, further comprising information obtained by measuring the luminance distribution of the transmitted light of the light source by an external measuring means.
前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布に基づき算出された、当該輝度分布を相殺し平滑化するための第2平滑化ゲインの情報を含む
請求項14に記載の表示装置の制御方法。
15. The control of the display device according to claim 14, wherein the unevenness information includes information of a second smoothing gain calculated based on the brightness distribution measured by the measurement unit and for canceling and smoothing the brightness distribution. Method.
前記第2制御工程では、前記第1平滑化ゲインと前記第2平滑化ゲインとに基づき前記第2パネルの透過率を制御する
請求項15に記載の表示装置の制御方法。
The method according to claim 15, wherein in the second control step, the transmittance of the second panel is controlled based on the first smoothing gain and the second smoothing gain.
前記ムラ情報は、前記測定手段により測定された輝度分布における最小輝度と、当該測定時に前記発光手段の制御に用いられた制御値に対応する基準輝度と、に基づき算出される調整ゲインの情報を含む
請求項15又は16に記載の表示装置の制御方法。
The unevenness information is information on an adjustment gain calculated based on the minimum luminance in the luminance distribution measured by the measuring unit and a reference luminance corresponding to a control value used for controlling the light emitting unit at the time of the measurement. The control method for a display device according to claim 15, wherein the control method includes:
前記第2制御工程では、前記画像データの黒画素の領域である黒領域に対応する前記第2パネルの領域の透過率を最小値に制御する
請求項11〜17のいずれか1項に記載の表示装置の制御方法。
18. The method according to claim 11, wherein in the second control step, the transmittance of a region of the second panel corresponding to a black region which is a region of a black pixel of the image data is controlled to a minimum value. A method for controlling a display device.
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