JPWO2010024009A1 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、エリアアクティブ駆動を行う表示装置において色再現性の高い表示を行うものであって、LED出力値算出部(151)は、入力画像(31)に基づき、各エリアに対応したLEDの発光時の輝度を示すLEDデータ(33)を求める。表示輝度算出部(152)は、LEDデータ(33)と輝度拡散フィルタ(155)とに基づき各エリアの表示輝度からなる輝度画像(41)を算出する。LCDデータ算出部(154)は、フレームメモリ(153)で遅延された入力画像(42)と輝度画像(41)とに基づき液晶パネルの表示素子における仮の光透過率を求め、その各色毎の最大値が1を超える場合仮の光透過率を最大値で除算した値を光透過率とし、超えない場合仮の光透過率を光透過率として、当該光透過率を表す液晶データ(32)を求める。これにより輝度不足の色があっても各色の割合は変化しないので色再現性が高くなる。
Description
本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関し、特に、バックライトの輝度を制御する機能(バックライト調光機能)を有する画像表示装置および当該装置における画像表示方法に関する。
液晶表示装置など、バックライトを備えた画像表示装置では、入力画像に基づきバックライトの輝度を制御することにより、バックライトの消費電力を抑制し、表示画像の画質を改善することができる。特に、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づき、当該エリアに対応したバックライト光源の輝度を制御することにより、さらなる低消費電力化と高画質化が可能となる。以下、このようにエリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら、表示パネルを駆動する方法を「エリアアクティブ駆動」という。
エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置では、バックライト光源として、例えば、RGB3色のLED(Light Emitting Diode)や白色LEDが使用される。各エリアに対応したLEDの輝度(発光時の輝度)は、当該各エリア内の画素の輝度の最大値および平均値などに基づいて適宜の輝度が求められ、LEDデータとしてバックライト用の駆動回路に与えられる。また、そのLEDデータと入力画像とに基づいて表示用データ(液晶表示装置であれば、液晶の光透過率を制御するためのデータ)が生成され、当該表示用データは表示パネル用の駆動回路に与えられる。画面上における各画素の輝度は、液晶表示装置の場合には、バックライトからの光の輝度と表示用データに基づく光透過率との積になる。
以上のようにして生成された表示用データに基づいて表示パネル用の駆動回路が駆動され、上述のLEDデータに基づいてバックライト用の駆動回路が駆動されることにより、入力画像に基づく画像表示が行われる。
なお、本件発明に関連して、以下の先行技術文献が知られている。日本特開2002−99250号公報には、入力画像信号を基にして複数の領域毎に照明光の輝度を制御する照明輝度制御部と、その輝度情報に基づいて入力画像信号を変換する画像信号変換部とを備えることにより画像表示におけるダイナミックレンジの拡大と消費電力の低減を図っている従来の画像表示装置の発明が開示されている。
ところが、上記従来の画像表示装置では、消費電力の低減のため照明光の輝度を低下させる。そのため、液晶表示装置の場合では、液晶の光透過率を最大値である1に設定したとしても照明光の輝度が不足することから必要な輝度で表示することができない場合が生じる。したがって、照明光が例えばRGB(赤・緑・青)の3色からなりこれらの光の輝度が個別に制御される場合、3色のうちの多くても2つの色の輝度について照明光の輝度が不足するとき、当該色について必要な輝度で表示することができないことがある。このときには、少なくとも1つの色の輝度については必要な輝度で表示されるので、本来表示されるべき各色の輝度比率が変化し、そのことにより色再現性が低下する(色相が変化する)という問題点が生じる。
そこで、本発明は、表示部において色再現性の高い表示を行うことができる、エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置および当該装置における画像表示方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の局面は、バックライトの輝度を制御する機能を有する画像表示装置であって、
複数の原色となる光を発する複数の光源を含むバックライトと、
前記光源からの光を透過することにより複数の色で1つの画素を表示する複数の表示素子を複数組含む表示パネルと、
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出部と、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出部と、
前記入力画像と前記表示輝度算出部により求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出部と、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動回路と、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動回路と
を備え、
前記表示用データ算出部は、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする。
複数の原色となる光を発する複数の光源を含むバックライトと、
前記光源からの光を透過することにより複数の色で1つの画素を表示する複数の表示素子を複数組含む表示パネルと、
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出部と、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出部と、
前記入力画像と前記表示輝度算出部により求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出部と、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動回路と、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動回路と
を備え、
前記表示用データ算出部は、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする。
本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
前記表示用データ算出部は、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより前記色毎の仮の光透過率を算出し、前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値が1を超える場合には、前記色毎の仮の光透過率を前記最大値で除算することにより前記色毎の光透過率を算出し、前記最大値が1以下の場合には前記色毎の仮の光透過率を前記色毎の光透過率として算出することを特徴とする。
前記表示用データ算出部は、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより前記色毎の仮の光透過率を算出し、前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値が1を超える場合には、前記色毎の仮の光透過率を前記最大値で除算することにより前記色毎の光透過率を算出し、前記最大値が1以下の場合には前記色毎の仮の光透過率を前記色毎の光透過率として算出することを特徴とする。
本発明の第3の局面は、本発明の第2の局面において、
前記表示用データ算出部は、
前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより得られる前記色毎の仮の光透過率を出力する第1の割り算回路と、
前記第1の割り算回路から出力される前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値を選択し、当該最大値が1を超える場合には当該最大値を選択値として出力し、当該最大値が1以下の場合には1を選択値として出力する最大値選択回路と、
前記第1の割り算回路から出力される前記色毎の仮の光透過率を前記最大値選択回路から出力される選択値で除算することにより得られる前記色毎の光透過率を出力する第2の割り算回路と
を含むことを特徴とする。
前記表示用データ算出部は、
前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより得られる前記色毎の仮の光透過率を出力する第1の割り算回路と、
前記第1の割り算回路から出力される前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値を選択し、当該最大値が1を超える場合には当該最大値を選択値として出力し、当該最大値が1以下の場合には1を選択値として出力する最大値選択回路と、
前記第1の割り算回路から出力される前記色毎の仮の光透過率を前記最大値選択回路から出力される選択値で除算することにより得られる前記色毎の光透過率を出力する第2の割り算回路と
を含むことを特徴とする。
本発明の第4の局面は、本発明の第1の局面において、
前記バックライトは、光の三原色である赤色、緑色、および青色をそれぞれ発する光源を含み、
前記表示パネルは、前記光源から発せられる赤色、緑色、および青色の光の透過率をそれぞれ制御する表示素子を含むことを特徴とする。
前記バックライトは、光の三原色である赤色、緑色、および青色をそれぞれ発する光源を含み、
前記表示パネルは、前記光源から発せられる赤色、緑色、および青色の光の透過率をそれぞれ制御する表示素子を含むことを特徴とする。
本発明の第5の局面は、本発明の第4の局面において、
前記表示パネルは、前記表示素子として液晶素子を含むことを特徴とする。
前記表示パネルは、前記表示素子として液晶素子を含むことを特徴とする。
本発明の第6の局面は、バックライトの輝度を制御する機能を有し、複数の原色となる光を発する複数の光源を含むバックライトと、前記光源からの光を透過することにより複数の色で1つの画素を表示する複数の表示素子を複数組含む表示パネルとを備える画像表示装置における画像制御方法であって、
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出ステップと、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出ステップと、
前記入力画像と前記表示輝度算出ステップにより求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップと、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御するパネル駆動ステップと、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御するバックライト駆動ステップと
を備え、
前記表示用データ算出ステップは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする。
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出ステップと、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出ステップと、
前記入力画像と前記表示輝度算出ステップにより求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップと、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御するパネル駆動ステップと、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御するバックライト駆動ステップと
を備え、
前記表示用データ算出ステップは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする。
本発明の第7の局面は、本発明の第6の局面において、
前記表示用データ算出ステップでは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより前記色毎の仮の光透過率を算出し、前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値が1を超える場合には、前記色毎の仮の光透過率を前記最大値で除算することにより前記色毎の光透過率を算出し、前記最大値が1以下の場合には前記色毎の仮の光透過率を前記色毎の光透過率として算出することを特徴とする。
前記表示用データ算出ステップでは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより前記色毎の仮の光透過率を算出し、前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値が1を超える場合には、前記色毎の仮の光透過率を前記最大値で除算することにより前記色毎の光透過率を算出し、前記最大値が1以下の場合には前記色毎の仮の光透過率を前記色毎の光透過率として算出することを特徴とする。
本発明の第8の局面は、本発明の第7の局面において、
前記表示用データ算出ステップは、
前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより得られる前記色毎の仮の光透過率を出力する第1の割り算ステップと、
前記第1の割り算ステップにおいて出力される前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値を選択し、当該最大値が1を超える場合には当該最大値を選択値として出力し、当該最大値が1以下の場合には1を選択値として出力する最大値選択ステップと、
前記第1の割り算ステップにおいて出力される前記色毎の仮の光透過率を前記最大値選択ステップにおいて出力される選択値で除算することにより得られる前記色毎の光透過率を出力する第2の割り算ステップと
を含むことを特徴とする。
前記表示用データ算出ステップは、
前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより得られる前記色毎の仮の光透過率を出力する第1の割り算ステップと、
前記第1の割り算ステップにおいて出力される前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値を選択し、当該最大値が1を超える場合には当該最大値を選択値として出力し、当該最大値が1以下の場合には1を選択値として出力する最大値選択ステップと、
前記第1の割り算ステップにおいて出力される前記色毎の仮の光透過率を前記最大値選択ステップにおいて出力される選択値で除算することにより得られる前記色毎の光透過率を出力する第2の割り算ステップと
を含むことを特徴とする。
本発明の第1の局面によれば、入力画像の画素を構成する色毎の輝度のうちいずれかが対応する表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう各色の輝度を同一値で除算した値に基づき表示用データを求めるので、各色の合成輝度は低下するとしても、色再現性の高い表示を行うことができる。
本発明の第2の局面によれば、各色毎の仮の光透過率を算出し、その最大値が1を超える場合には記色毎の仮の光透過率を最大値で除算することにより各色毎の光透過率を算出し、最大値が1以下の場合には各色毎の仮の光透過率をそのまま各色毎の光透過率として算出するので、簡単に色再現性の高い表示を行うことができる。
本発明の第3の局面によれば、第1および第2の割り算回路と最大値選択回路とを備える簡易な回路構成で色再現性の高い表示を行うことができる。
本発明の第4の局面によれば、光源および表示色に光の三原色を使用することにより、汎用的な構成で安価に色再現性の高い表示を行うことができる。
本発明の第5の局面によれば、広く使用される液晶素子を使用することにより、安価に高精細かつ色表現性の高い表示を行うことができる。
本発明の第6の局面によれば、本発明の第1の局面における効果と同様の効果を、画像表示装置における画像表示方法において奏することができる。
本発明の第7の局面によれば、本発明の第2の局面における効果と同様の効果を、画像表示装置における画像表示方法において奏することができる。
本発明の第8の局面によれば、本発明の第3の局面における効果と同様の効果を、画像表示装置における画像表示方法において奏することができる。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
<1. 全体的な構成および動作概要>
図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置10の構成を示すブロック図である。図1に示す液晶表示装置10は、液晶パネル11、パネル駆動回路12、バックライト13、バックライト駆動回路14、および、エリアアクティブ駆動処理部15を備えている。液晶表示装置10は、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら、液晶パネル11を駆動するエリアアクティブ駆動を行う。以下、mとnは2以上の整数、pとqは1以上の整数、pとqのうち少なくとも一方は2以上の整数であるとする。
<1. 全体的な構成および動作概要>
図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置10の構成を示すブロック図である。図1に示す液晶表示装置10は、液晶パネル11、パネル駆動回路12、バックライト13、バックライト駆動回路14、および、エリアアクティブ駆動処理部15を備えている。液晶表示装置10は、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら、液晶パネル11を駆動するエリアアクティブ駆動を行う。以下、mとnは2以上の整数、pとqは1以上の整数、pとqのうち少なくとも一方は2以上の整数であるとする。
液晶表示装置10には、R画像、G画像およびB画像を含む入力画像31が入力される。R画像、G画像およびB画像は、いずれも(m×n)個の画素の輝度を含んでいる。エリアアクティブ駆動処理部15は、入力画像31に基づき、液晶パネル11の駆動に用いる表示用データ(以下、液晶データ32という)と、バックライト13の駆動に用いるバックライト制御データ(以下、LEDデータ33という)とを求める(詳細は後述)。
液晶パネル11は、(m×n×3)個の表示素子21を備えている。表示素子21は、行方向(図1では横方向)に3m個ずつ、列方向(図1では縦方向)にn個ずつ、全体として2次元状に配置される。表示素子21には、赤色光を透過するR表示素子、緑色光を透過するG表示素子、および、青色光を透過するB表示素子が含まれる。R表示素子、G表示素子およびB表示素子は、行方向に並べて配置され、3個で1個の画素を形成する。
パネル駆動回路12は、液晶パネル11の駆動回路である。パネル駆動回路12は、エリアアクティブ駆動処理部15から出力された液晶データ32に基づき、液晶パネル11に対して表示素子21の光透過率を制御する信号(電圧信号)を出力する。パネル駆動回路12から出力された電圧は表示素子21内の画素電極(図示せず)に書き込まれ、表示素子21の光透過率は画素電極に書き込まれた電圧に応じて変化する。
バックライト13は、液晶パネル11の背面側に設けられ、液晶パネル11の背面にバックライト光を照射する。図2は、バックライト13の詳細を示す図である。バックライト13は、図2に示すように、(p×q)個のLEDユニット22を含んでいる。LEDユニット22は、行方向にp個ずつ、列方向にq個ずつ、全体として2次元状に配置される。LEDユニット22は、赤色LED23、緑色LED24および青色LED25を1個ずつ含む。1個のLEDユニット22に含まれる3個のLED23〜25から出射された光は、液晶パネル11の背面の一部に当たる。
バックライト駆動回路14は、バックライト13の駆動回路である。バックライト駆動回路14は、エリアアクティブ駆動処理部15から出力されたLEDデータ33に基づき、バックライト13に対してLED23〜25の輝度を制御する信号(電圧信号または電流信号)を出力する。LED23〜25の輝度は、ユニット内およびユニット外のLEDの輝度とは独立して制御される。
液晶表示装置10の画面は(p×q)個のエリアに分割され、1個のエリアには1個のLEDユニット22が対応づけられる。エリアアクティブ駆動処理部15は、(p×q)個のエリアのそれぞれについて、エリア内のR画像に基づき、当該エリアに対応した赤色LED23の輝度を求める。同様に、緑色LED24の輝度はエリア内のG画像に基づき決定され、青色LED25の輝度はエリア内のB画像に基づき決定される。エリアアクティブ駆動処理部15は、バックライト13に含まれるすべてのLED23〜25の輝度を求め、求めたLED輝度を表すLEDデータ33をバックライト駆動回路14に対して出力する。
また、エリアアクティブ駆動処理部15は、LEDデータ33に基づき、液晶パネル11に含まれるすべての表示素子21におけるバックライト光の輝度を求める。さらに、エリアアクティブ駆動処理部15は、入力画像31とバックライト光の輝度とに基づき、液晶パネル11に含まれるすべての表示素子21の光透過率を求め、求めた光透過率を表す液晶データ32をパネル駆動回路12に対して出力する。なお、エリアアクティブ駆動処理部15におけるバックライト光の輝度の求め方についての詳しい説明は後述する。
液晶表示装置10では、R表示素子の輝度は、バックライト13から出射される赤色光の輝度とR表示素子の光透過率との積になる。1個の赤色LED23から出射された光は、対応する1個のエリアを中心として複数のエリアに当たる。したがって、R表示素子の輝度は、複数の赤色LED23から出射された光の輝度の合計とR表示素子の光透過率との積になる。同様に、G表示素子の輝度は複数の緑色LED24から出射された光の輝度の合計とG表示素子の光透過率との積になり、B表示素子の輝度は複数の青色LED25から出射された光の輝度の合計とB表示素子の光透過率との積になる。
以上のように構成された液晶表示装置10によれば、入力画像31に基づき好適な液晶データ32とLEDデータ33を求め、液晶データ32に基づき表示素子21の光透過率を制御し、LEDデータ33に基づきLED23〜25の輝度を制御することにより、入力画像31を液晶パネル11に表示することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応したLED23〜25の輝度を小さくすることにより、バックライト13の消費電力を低減することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応した表示素子21の輝度をより少数のレベル間で切り替えることにより、画像の分解能を高め、表示画像の画質を改善することができる。
<2. エリアアクティブ駆動処理部の構成>
図3は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部15の詳細な構成を示すブロック図である。エリアアクティブ駆動処理部15は、所定の処理を実行するための構成要素として、LED出力値算出部151と、表示輝度算出部152と、LCDデータ算出部154とを備え、所定のデータを格納するための構成要素として、フレームメモリ153と、輝度拡散フィルタ155とを備えている。なお、本実施形態においては、LED出力値算出部151によって発光輝度算出部が実現され、LCDデータ算出部154によって表示用データ算出部が実現されている。また、これらの構成要素は専用のハードウェアからなるが、これらの構成要素の各機能は所定のマイクロコンピュータやシグナルプロセッサ等のハードウェアに実装されるプログラムにより実現されてもよい。
図3は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部15の詳細な構成を示すブロック図である。エリアアクティブ駆動処理部15は、所定の処理を実行するための構成要素として、LED出力値算出部151と、表示輝度算出部152と、LCDデータ算出部154とを備え、所定のデータを格納するための構成要素として、フレームメモリ153と、輝度拡散フィルタ155とを備えている。なお、本実施形態においては、LED出力値算出部151によって発光輝度算出部が実現され、LCDデータ算出部154によって表示用データ算出部が実現されている。また、これらの構成要素は専用のハードウェアからなるが、これらの構成要素の各機能は所定のマイクロコンピュータやシグナルプロセッサ等のハードウェアに実装されるプログラムにより実現されてもよい。
LED出力値算出部151は、入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアに対応したLEDの発光時の輝度を示すLEDデータ(発光輝度データ)33を求める。なお、以下においては、LEDの発光時の輝度の値を「LED出力値」という。
輝度拡散フィルタ155には、典型的には各エリアの表示輝度を算出するために光の拡散の仕方を数値で表したデータであるPSF(Point Spread Filter Data)データ43が格納されている。表示輝度算出部152は、LEDデ−タ33と、輝度拡散フィルタ155に格納されているPSFデータ43との畳み込み積分を行うことにより、輝度画像41を求める。なお、この輝度画像41は、液晶データ32と同じ画像サイズになるよう、線形補間されている。
フレームメモリ153は、入力画像31を一旦格納し、LED出力値算出部151および表示輝度算出部152による演算が終了するまで(演算時間が経過するまで)保持した後、対応する輝度画像41と同時に与えられるよう遅延された入力画像42をLCDデータ算出部154に与える。
LCDデータ算出部154は、上記演算時間分だけ遅延された入力画像42と、対応する輝度画像41とに基づいて、液晶パネル11に含まれるすべての表示素子21の光透過率を表す液晶データ32を求める。このLCDデータ算出部154の詳しい構成は後述する。
<3. エリアアクティブ駆動処理部の処理手順>
図4は、エリアアクティブ駆動処理部15の処理を示すフローチャートである。エリアアクティブ駆動処理部15には、入力画像31に含まれるある色成分(以下、色成分Cという)の画像が入力される(ステップS11)。色成分Cの入力画像には(m×n)個の画素の輝度が含まれる。なお、本実施形態では、色成分はRGBの3色であり、実際には各色同時に本処理が行われる。
図4は、エリアアクティブ駆動処理部15の処理を示すフローチャートである。エリアアクティブ駆動処理部15には、入力画像31に含まれるある色成分(以下、色成分Cという)の画像が入力される(ステップS11)。色成分Cの入力画像には(m×n)個の画素の輝度が含まれる。なお、本実施形態では、色成分はRGBの3色であり、実際には各色同時に本処理が行われる。
次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、色成分Cの入力画像に対してサブサンプリング処理(平均化処理)を行い、(sp×sq)個(sは2以上の整数)の画素の輝度を含む縮小画像を求める(ステップS12)。ステップS12では、色成分Cの入力画像は、横方向に(sp/m)倍、縦方向に(sq/n)倍に縮小される。次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、縮小画像を(p×q)個のエリアに分割する(ステップS13)。各エリアには(s×s)個の画素の輝度が含まれる。次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、(p×q)個のエリアのそれぞれについて、エリア内の画素の輝度の最大値Maと、エリア内の画素の輝度の平均値Meとを求める(ステップS14)。
次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、(p×q)個のエリアのそれぞれについてのLED出力値(LEDの発光時の輝度の値)を求める(ステップS15)。このLED出力値を決定する方法としては、例えば、エリア内の画素の輝度の最大値Maに基づいて決定する方法や、エリア内の画素の輝度の平均値Meに基づいて決定する方法、またはエリア内の画素の輝度の最大値Maと平均値Meを加重平均することにより得られる値に基づいて決定する方法などがある。ここで、たとえ最大値Maのみに基づいてLEDの出力値が決定される場合であっても、当該エリアに隣接する周囲のエリアの輝度が低い場合には、当該エリア内の画素の輝度が最大値Maまでに至らず輝度が不足することもある。したがって、本来表示されるべき各色の輝度比率が変化し、そのことにより色再現性が低下する(色相が変化する)という問題点は、最大値Maのみに基づいてLEDの出力値が決定される場合であっても同様に生じる。なお、上記ステップS11からステップS15までの処理は、エリアアクティブ駆動処理部15内のLED出力値算出部151で行われる。
次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、ステップS15で求めた(p×q)個のLED出力値に対して輝度拡散フィルタ(点拡散フィルタ)155を適用することにより、(tp×tq)個(tは2以上の整数)の表示輝度を含む第1のバックライト輝度データを求める(ステップS16)。ステップS16では、(p×q)個のLED出力値が横方向と縦方向にそれぞれt倍に拡大されて、(tp×tq)個の表示輝度が求められている。なお、上記ステップS16の処理は、エリアアクティブ駆動処理部15内の表示輝度算出部152で行われる。
次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、第1のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、(m×n)個の輝度を含む第2のバックライト輝度データを求める(ステップS17)。ステップS17では、第1のバックライト輝度データは、横方向に(m/tp)倍、横方向に(n/tq)倍に拡大される。第2のバックライト輝度データは、(p×q)個の色成分CのLEDがステップS15で求めた輝度で発光したときに、(m×n)個の色成分Cの表示素子21に入射する色成分Cのバックライト光の輝度を表す。この第2のバックライト輝度データは、輝度画像41として表示輝度算出部152から出力される。なお、この輝度画像41は各色毎に(時分割で逐次に、または並行して同時に)生成され、同時にLCDデータ算出部154に与えられる。
次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、色成分Cの入力画像に含まれる(m×n)個の画素の輝度を、それぞれ、第2のバックライト輝度データに含まれる(m×n)個の輝度で割ることにより、(m×n)個の色成分Cの表示素子21の仮の光透過率Ttを求める(ステップS18)。このことにより(m×n)個の画素からなる仮の液晶データが生成される。ここで、仮の光透過率Ttは1を超える場合があるものとする。液晶の光透過率が1を超えることはないので、従来のエリアアクティブ駆動では、もし1を超える値が算出される場合、すなわち色成分Cの入力画像に含まれる画素輝度が第2のバックライト輝度データよりも大きい場合には、光透過率Tが1を超えないようにその値を1に丸める処理が行われる。しかし、本実施形態では、仮の光透過率Ttが1を超える場合であっても、その値を1に丸める処理は行わない。
次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、ステップS18で求めた(m×n)個の色成分Cの表示素子21の仮の光透過率Ttを選択値Sで除算することにより、(m×n)個の色成分Cの表示素子21の光透過率Tを求める(ステップS19)。ここで、上記選択値Sは、(m×n)個の画素のうちの或る1つの画素を構成する全ての色成分(RGB3色の色成分)に対応するそれぞれの仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合には、これら3つの仮の光透過率Ttのうちの最大値に設定し、これらいずれも1を超えない場合には上記選択値Sを1に設定する。このような選択値Sで仮の光透過率Ttを除算すれば、仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合にも色再現性を維持することができる。
すなわち、例えば光透過率Tが1を超えないようにその値を1に丸める処理を行う従来の構成によれば、光透過率Tが1を超える場合、1つの画素を構成するRGB各色の輝度値のうち丸められる色に対応する輝度値のみが小さくなる。したがって、3色全体としての輝度値(の合成値)は再現されるべき輝度値に近くなるが、3色の輝度の比率が変化するので当該画素における色再現性が低下する(色相が変化する)。しかし、上述した本実施形態の構成によれば、仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合には、その最大値で除算することになるので、3色全体としての輝度値(の合成値)は再現されるべき輝度値より小さくなる。しかし、3色の輝度の比率は変化しないので当該画素における色再現性は低下しない(色相が変化しない)。したがって、画像をより自然な色で表示することができる。
なお、上記ステップS18、S19の処理は、エリアアクティブ駆動処理部15内のLCDデータ算出部154で行われる。このようなLCDデータ算出部154の詳しい構成につき図5を参照して説明する。
図5は、LCDデータ算出部の詳細な構成を示すブロック図である。この図5に示されるように、LCDデータ算出部154は、第1の割り算回路541〜543と、第2の割り算回路545〜547と、最大値選択回路544とを含む。第1の割り算回路541は、輝度画像41のうちのR(赤)の輝度データであるR輝度データ41rと、遅延された入力画像42のうちのR(赤)の輝度データである入力R輝度データ42rとを受け取る。これらの輝度データの画像における位置(画素位置)は同一であり、フレームメモリ153により、同一の位置のデータが同時にLCDデータ算出部154に与えられるようその演算時間分だけ遅延される制御が行われる。
第1の割り算回路541は、R輝度データ41rにより入力R輝度データ42rを除算し、得られた結果を仮のR液晶データ32rtとして第2の割り算回路545および最大値選択回路544に与える。なお、この動作については、ステップS18において詳述した。
以上の動作は、第1の割り算回路542,543についてもG(緑)およびB(青)のデータについても同様に行われるので、その詳しい説明は省略する。
最大値選択回路544は、第1の割り算回路541〜543から受け取った、仮のR液晶データ32rtと、仮のG液晶データ32gtと、仮のB液晶データ32btとを比較し、最大値のものを選択する。選択された値が1を超える場合は当該値を選択値Sとして出力し、1以下である場合には1を選択値Sとして出力する。出力された選択値Sは、第2の割り算回路545〜547に与えられる。
第2の割り算回路545は、第1の割り算回路541から受け取った仮のR液晶データ32rtを、最大値選択回路544から受け取った選択値Sで除算し、得られた結果をR液晶データ32rとして出力する。なお、第2の割り算回路546,547についてもG(緑)およびB(青)のデータについて同様に処理を行うので、その詳しい説明は省略する。
このようにして全画素に渡って算出されるR液晶データ32r、G液晶データ32g、およびB液晶データ32bは、後述するステップS20のように、液晶データ32としてパネル駆動回路12に与えられる。なお、上記液晶データ32は、実際にはパネル駆動回路12に適した値になるよう変換されている。
なお、上記LCDデータ算出部154における各機能はプログラムにより実現されてもよい。その場合、最大値選択回路544(に相当するプログラム部分)は、選択された値が1を超える場合は当該値を選択値Sとして第2の割り算回路545(に相当するプログラム部分)によりR液晶データ32rを求め、1以下である場合には仮のR液晶データ32rtをR液晶データ32rとする構成が好ましい。そうすれば、第2の割り算回路545(に相当するプログラム部分)の処理回数を低減することができる。
最後に、エリアアクティブ駆動処理部15は、各色成分について、ステップS19で求めた(m×n)個の光透過率を表す液晶データ32と、ステップS15で求めた(p×q)個のLED出力値を表すLEDデータ33とを出力する(ステップS20)。この際、液晶データ32とLEDデータ33は、パネル駆動回路12とバックライト駆動回路14の仕様に合わせて好適な範囲の値に変換される。
このようにエリアアクティブ駆動処理部15は、R画像、G画像およびB画像に対して図4に示す処理を行うことにより、(m×n×3)個の画素の輝度を含む入力画像31に基づき、(m×n×3)個の透過率を表す液晶データ32と、(p×q×3)個のLED出力値を表すLEDデータ33とを求める。
図6は、m=1920、n=1080、p=32、q=16、s=10、t=5の場合について、液晶データとLEDデータが得られるまでの経過を示す図である。図6に示すように、(1920×1080)個の画素の輝度を含む色成分Cの入力画像に対してサブサンプリング処理を行うことにより、(320×160)個の画素の輝度を含む縮小画像が得られる。縮小画像は、(32×16)個のエリア(エリアサイズは(10×10)画素)に分割される。各エリアについて画素の輝度の最大値Maと平均値Meを求めることにより、(32×16)個の最大値を含む最大値データと、(32×16)個の平均値を含む平均値データが得られる。そして、最大値データまたは平均値データに基づいて、若しくは最大値データと平均値データとの加重平均に基づいて、(32×16)個のLED輝度(LED出力値)を表す色成分CのLEDデータが得られる。
色成分CのLEDデータに輝度拡散フィルタ155を適用することにより、(160×80)個の表示輝度を含む第1のバックライト輝度データが得られる。第1のバックライト輝度データに補正用フィルタ156を適用することにより、第1のバックライト輝度データに含まれる表示輝度に補正が施される。第1のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、(1920×1080)個の表示輝度を含む第2のバックライト輝度データが得られる。
以上の処理は、RGB各色において並行して同時に、または時分割的に行われることにより、RGB各色全てにおいて第2のバックライト輝度データが得られる。最後に、入力画像に含まれる画素の輝度を第2のバックライト輝度データに含まれる表示輝度で割ることにより、(1920×1080)個の仮の光透過率を算出する。そして色成分Cを含むRGB各色における仮の光透過率がいずれも1を超えない場合には1を選択値とし、またいずれかが1を超える場合にはそれらのうちの最大値を選択値Sとして算出する。そして色成分Cにおける(1920×1080)個の仮の光透過率を上記選択値Sで割ることにより、(1920×1080)個の色成分Cの液晶データが得られる。
例えば、入力画像に含まれる或る画素において、その赤色の輝度をXr(=60)、その緑色の輝度をXg(=75)、その青色の輝度をXb(=80)とし、第2のバックライト輝度データに含まれる上記画素に対応する画素の赤色の輝度をAr(=100)、その緑色の輝度をAg(=150)、その青色の輝度をAb(=70)とする。そうすれば、赤色に対応する仮の光透過率はXr/Ar=0.6、緑色に対応する仮の光透過率はXg/Ag=0.5、青色に対応する仮の光透過率はXb/Ab=1.142…、となるので、青色に対応する仮の光透過率(Xb/Ab)が1を超えている。したがって、この値が選択値Sとなるので、赤色に対応する光透過率Br=0.525…、緑色に対応する光透過率Bg=0.4375…、青色に対応する光透過率Bb=1.0、となり、次式(1)が成り立つ。
Xr:Xg:Xb=Ar・Br:Ag・Bg:Ag・Bg …(1)
Xr:Xg:Xb=Ar・Br:Ag・Bg:Ag・Bg …(1)
このように最終的な光透過率に対応する表示画素の輝度は、本来表示されるべき輝度よりも低くなるが、次式(1)に示されるようにRGB各色の比率が本来表示されるべきRGB各色の比率に一致している。そのため、本表示装置は、色再現性がよく自然な色を表示することができる。
なお図4では、エリアアクティブ駆動処理部15は、ノイズ除去のために入力画像に対してサブサンプリング処理を行い、縮小画像に基づきエリアアクティブ駆動を行うこととしたが、元の入力画像に基づきエリアアクティブ駆動を行ってもよい。
<4. 効果>
本実施形態によれば、ステップS19において前述したように、或る1つの画素を構成する全ての色成分(RGB3色の色成分)に対応するそれぞれの仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合には、これら3つの仮の光透過率Ttのうちの最大値に、またこれらのいずれも1を超えない場合には1に設定した選択値Sで仮の光透過率Ttを除算する。この構成によれば、仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合にも表示部において色再現性の高い表示を行うことができる。
本実施形態によれば、ステップS19において前述したように、或る1つの画素を構成する全ての色成分(RGB3色の色成分)に対応するそれぞれの仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合には、これら3つの仮の光透過率Ttのうちの最大値に、またこれらのいずれも1を超えない場合には1に設定した選択値Sで仮の光透過率Ttを除算する。この構成によれば、仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合にも表示部において色再現性の高い表示を行うことができる。
<5.その他>
上記各実施形態では、バックライト13は赤色LED23、緑色LED24および青色LED25で構成されているが、バックライトを冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp )などで構成してもよい。また、液晶パネル11は液晶を含む多数の表示素子21で構成されているが、液晶に代えてバックライト13からの光の透過率を制御可能な電気光学特性を有する周知の物質からなるシャッター素子を使用してもよい。
上記各実施形態では、バックライト13は赤色LED23、緑色LED24および青色LED25で構成されているが、バックライトを冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp )などで構成してもよい。また、液晶パネル11は液晶を含む多数の表示素子21で構成されているが、液晶に代えてバックライト13からの光の透過率を制御可能な電気光学特性を有する周知の物質からなるシャッター素子を使用してもよい。
上記各実施形態では、LEDユニット22は赤色LED23、緑色LED24および青色LED25を1個ずつ含むこととしたが、LEDユニット22に含まれる3色のLEDの個数はこれ以外でもよい。例えば、LEDユニット22は赤色LED23と青色LED25を1個ずつ含み、緑色LED24を2個含んでいてもよい。この場合、バックライト駆動回路14は、2個の緑色LED24の輝度の合計がステップS15で決定されたLED輝度になるように、2個の緑色LED24を制御すればよい。また3色の他に白色LEDを含む構成であってもよい。この構成では、仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合に生じる、3色全体としての輝度値(の合成値)が再現されるべき輝度値より小さくなる現象を、その低下分だけ白色LEDの輝度を高めることにより解消することができる。また上記3色または4色以外の複数の原色を発するLEDを適宜組み合わせた構成であってもよい。
上記実施形態では、各色毎の仮の光透過率Ttのいずれかが1を超える場合には、その最大値で除算するが、必ずしも上記仮の光透過率Ttのうちの最大値で除算する必要はなく、この最大値よりも大きい所定値であってもよい。そうすれば光透過率Tが1を超えることなく、かつ3色の輝度の比率が変化しないので当該画素における各色の合成輝度は低下するとしても色再現性は低下しない。したがって、画像をより自然な色で表示することができる。なお、この所定値が最大値より小さい場合であっても色再現性の低下を抑制する効果を奏することができる。
本発明は、複数の原色を発する光源を含むバックライト装置を備える画像表示装置に適用されるものであって、バックライトの輝度を制御する機能(バックライト調光機能)を有する液晶表示装置などの画像表示装置に適している。
10 …液晶表示装置
11 …液晶パネル
12 …パネル駆動回路
13 …バックライト
14 …バックライト駆動回路
15 …エリアアクティブ駆動処理部
21 …表示素子
22 …LEDユニット
31 …入力画像
32 …液晶データ
33 …LEDデータ
41 …輝度画像
42 …遅延された入力画像
43 …PSFデータ
151…LED出力値算出部
152…表示輝度算出部
153…フレームメモリ
154…LCDデータ算出部
155…輝度拡散フィルタ
541〜543…第1の割り算回路
545〜547…第2の割り算回路
544…最大値選択回路
11 …液晶パネル
12 …パネル駆動回路
13 …バックライト
14 …バックライト駆動回路
15 …エリアアクティブ駆動処理部
21 …表示素子
22 …LEDユニット
31 …入力画像
32 …液晶データ
33 …LEDデータ
41 …輝度画像
42 …遅延された入力画像
43 …PSFデータ
151…LED出力値算出部
152…表示輝度算出部
153…フレームメモリ
154…LCDデータ算出部
155…輝度拡散フィルタ
541〜543…第1の割り算回路
545〜547…第2の割り算回路
544…最大値選択回路
本発明の第6の局面は、バックライトの輝度を制御する機能を有し、複数の原色となる光を発する複数の光源を含むバックライトと、前記光源からの光を透過することにより複数の色で1つの画素を表示する複数の表示素子を複数組含む表示パネルとを備える画像表示装置における画像表示方法であって、
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出ステップと、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出ステップと、
前記入力画像と前記表示輝度算出ステップにより求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップと、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御するパネル駆動ステップと、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御するバックライト駆動ステップと
を備え、
前記表示用データ算出ステップは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする。
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出ステップと、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出ステップと、
前記入力画像と前記表示輝度算出ステップにより求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップと、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御するパネル駆動ステップと、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御するバックライト駆動ステップと
を備え、
前記表示用データ算出ステップは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする。
輝度拡散フィルタ155には、典型的には各エリアの表示輝度を算出するために光の拡散の仕方を数値で表したデータであるPSF(Point Spread Filter)データ43が格納されている。表示輝度算出部152は、LEDデ−タ33と、輝度拡散フィルタ155に格納されているPSFデータ43との畳み込み積分を行うことにより、輝度画像41を求める。なお、この輝度画像41は、液晶データ32と同じ画像サイズになるよう、線形補間されている。
次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、第1のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、(m×n)個の輝度を含む第2のバックライト輝度データを求める(ステップS17)。ステップS17では、第1のバックライト輝度データは、横方向に(m/tp)倍、縦方向に(n/tq)倍に拡大される。第2のバックライト輝度データは、(p×q)個の色成分CのLEDがステップS15で求めた輝度で発光したときに、(m×n)個の色成分Cの表示素子21に入射する色成分Cのバックライト光の輝度を表す。この第2のバックライト輝度データは、輝度画像41として表示輝度算出部152から出力される。なお、この輝度画像41は各色毎に(時分割で逐次に、または並行して同時に)生成され、同時にLCDデータ算出部154に与えられる。
色成分CのLEDデータに輝度拡散フィルタ155を適用することにより、(160×80)個の表示輝度を含む第1のバックライト輝度データが得られる。第1のバックライト輝度データに補正用フィルタを適用することにより、第1のバックライト輝度データに含まれる表示輝度に補正が施される。第1のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、(1920×1080)個の表示輝度を含む第2のバックライト輝度データが得られる。
例えば、入力画像に含まれる或る画素において、その赤色の輝度をXr(=60)、その緑色の輝度をXg(=75)、その青色の輝度をXb(=80)とし、第2のバックライト輝度データに含まれる上記画素に対応する画素の赤色の輝度をAr(=100)、その緑色の輝度をAg(=150)、その青色の輝度をAb(=70)とする。そうすれば、赤色に対応する仮の光透過率はXr/Ar=0.6、緑色に対応する仮の光透過率はXg/Ag=0.5、青色に対応する仮の光透過率はXb/Ab=1.142…、となるので、青色に対応する仮の光透過率(Xb/Ab)が1を超えている。したがって、この値が選択値Sとなるので、赤色に対応する光透過率Br=0.525…、緑色に対応する光透過率Bg=0.4375…、青色に対応する光透過率Bb=1.0、となり、次式(1)が成り立つ。
Xr:Xg:Xb=Ar・Br:Ag・Bg:Ab・Bb …(1)
Xr:Xg:Xb=Ar・Br:Ag・Bg:Ab・Bb …(1)
このように最終的な光透過率に対応する表示画素の輝度は、本来表示されるべき輝度よりも低くなるが、式(1)に示されるようにRGB各色の比率が本来表示されるべきRGB各色の比率に一致している。そのため、本表示装置は、色再現性がよく自然な色を表示することができる。
Claims (8)
- バックライトの輝度を制御する機能を有する画像表示装置であって、
複数の原色となる光を発する複数の光源を含むバックライトと、
前記光源からの光を透過することにより複数の色で1つの画素を表示する複数の表示素子を複数組含む表示パネルと、
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出部と、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出部と、
前記入力画像と前記表示輝度算出部により求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出部と、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動回路と、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動回路と
を備え、
前記表示用データ算出部は、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする、画像表示装置。 - 前記表示用データ算出部は、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより前記色毎の仮の光透過率を算出し、前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値が1を超える場合には、前記色毎の仮の光透過率を前記最大値で除算することにより前記色毎の光透過率を算出し、前記最大値が1以下の場合には前記色毎の仮の光透過率を前記色毎の光透過率として算出することを特徴とする、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記表示用データ算出部は、
前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより得られる前記色毎の仮の光透過率を出力する第1の割り算回路と、
前記第1の割り算回路から出力される前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値を選択し、当該最大値が1を超える場合には当該最大値を選択値として出力し、当該最大値が1以下の場合には1を選択値として出力する最大値選択回路と、
前記第1の割り算回路から出力される前記色毎の仮の光透過率を前記最大値選択回路から出力される選択値で除算することにより得られる前記色毎の光透過率を出力する第2の割り算回路と
を含むことを特徴とする、請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記バックライトは、光の三原色である赤色、緑色、および青色をそれぞれ発する光源を含み、
前記表示パネルは、前記光源から発せられる赤色、緑色、および青色の光の透過率をそれぞれ制御する表示素子を含むことを特徴とする、請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記表示パネルは、前記表示素子として液晶素子を含むことを特徴とする、請求項4に記載の画像表示装置。
- バックライトの輝度を制御する機能を有し、複数の原色となる光を発する複数の光源を含むバックライトと、前記光源からの光を透過することにより複数の色で1つの画素を表示する複数の表示素子を複数組含む表示パネルとを備える画像表示装置における画像制御方法であって、
複数の色で構成される画素を複数含む入力画像を複数のエリアに分割し、前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出ステップと、
各エリアについての前記発光輝度データに基づき、各表示素子において得られる最大輝度である表示輝度を求める表示輝度算出ステップと、
前記入力画像と前記表示輝度算出ステップにより求められる表示輝度とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップと、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御するパネル駆動ステップと、
前記発光輝度データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御するバックライト駆動ステップと
を備え、
前記表示用データ算出ステップは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度のうちいずれかが対応する前記表示輝度よりも大きいときには、対応する表示素子の光透過率が1以下になるよう前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度をそれぞれ同一値で除算した値に基づき、前記表示用データを求めることを特徴とする、画像表示方法。 - 前記表示用データ算出ステップでは、前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより前記色毎の仮の光透過率を算出し、前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値が1を超える場合には、前記色毎の仮の光透過率を前記最大値で除算することにより前記色毎の光透過率を算出し、前記最大値が1以下の場合には前記色毎の仮の光透過率を前記色毎の光透過率として算出することを特徴とする、請求項6に記載の画像表示方法。
- 前記表示用データ算出ステップは、
前記入力画像の画素を構成する前記色毎の輝度を当該画素の色に対応する前記表示輝度で除算することにより得られる前記色毎の仮の光透過率を出力する第1の割り算ステップと、
前記第1の割り算ステップにおいて出力される前記色毎の仮の光透過率のうちの最大値を選択し、当該最大値が1を超える場合には当該最大値を選択値として出力し、当該最大値が1以下の場合には1を選択値として出力する最大値選択ステップと、
前記第1の割り算ステップにおいて出力される前記色毎の仮の光透過率を前記最大値選択ステップにおいて出力される選択値で除算することにより得られる前記色毎の光透過率を出力する第2の割り算ステップと
を含むことを特徴とする、請求項7に記載の画像表示方法。
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