WO2010032442A1 - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

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WO2010032442A1
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light
color
light source
image
light emission
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PCT/JP2009/004621
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近藤尚子
後藤俊之
西村穂積
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シャープ株式会社
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    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix

Definitions

  • the present invention relates to an image display apparatus and an image display method for driving a light source that emits light for displaying an image, and an image display apparatus that controls a light source that emits light to a display unit and displays an image on the display unit. And an image display method.
  • the liquid crystal display device displays an image by allowing the liquid crystal panel to transmit or block light emitted from the backlight.
  • the color reproducibility, contrast performance, and power consumption in a liquid crystal display device depend mainly on the performance or control of the liquid crystal panel and the backlight.
  • a drive method hereinafter referred to as area active drive
  • a backlight is divided into a plurality of regions and the light emission rate is controlled for each region.
  • the light emission rate of the backlight region corresponding to that part is lowered, and the transmittance of the liquid crystal panel is set according to the light emission rate.
  • the light emission rate of the backlight can be optimized for each region, the power consumption of the entire backlight can be reduced.
  • black floating in the liquid crystal display for example, the state where black on the screen appears brightly when the illumination is turned off, and the contrast and image quality are improved. can do.
  • RGB-LED light source consisting of LEDs (Light-Emitting Diodes) of three colors of red (R), green (G) and blue (B) for the backlight.
  • R-LED red (R) LED
  • G-LED green (G) LED
  • B-LED blue LED
  • the transmittance of the liquid crystal display panel is set in accordance with the light emission rate of the B-LED.
  • Patent Document 1 describes an apparatus and a method that can perform local luminance control and color characteristic control of a backlight.
  • the liquid crystal display panel is divided into a plurality of regions, and the backlight is configured by a plurality of LEDs that irradiate each region with light.
  • the light emission rate of LED is controlled according to the peak value of the gradation in each area
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the transmission characteristics of the color filter of the liquid crystal panel and the wavelengths of the LEDs of RGB.
  • the characteristic of a blue (B) color filter hereinafter referred to as B-CF
  • B-CF blue color filter
  • the ratio of the light transmission amount of the B-LED and the light transmission amount of the G-LED with respect to the B-CF is always constant. Light leakage does not occur by incorporating the leakage amount of the G-LED with respect to the CF.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining light leakage caused by a change in the light emission rate.
  • a green rectangular image 101 is displayed on a blue background image 100 on the screen.
  • the screen is divided into a plurality of areas including area A and area B, and the rectangular image 101 is displayed in area A and has a size slightly smaller than the size of area A.
  • the backlight is divided so as to correspond to each area of the screen, and light emission is controlled for each area.
  • the contour 102 along the contour of the rectangular image 101 and the periphery thereof become a bright blue color due to green light leakage (a phenomenon in which a ring of light can be seen faintly.
  • a halo phenomenon a phenomenon in which a ring of light can be seen faintly.
  • the image quality will be impaired.
  • the color purity of the original image is impaired.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image display device and an image display method that reduce the risk of impairing image quality by reducing light leakage. is there.
  • an object of the present invention is to provide an image display device and an image display method that reduce light leakage and reduce the risk of degrading the image quality without deteriorating the color purity of the image.
  • An image display apparatus independently controls the light emission rates of light sources of a plurality of colors that irradiate light to a display unit including a color filter based on the gradation of an image displayed on the display unit.
  • detecting means for detecting luminance unevenness or color unevenness caused by light leakage from a light source other than the light source corresponding to the color filter generated in the display unit on which the image is displayed, and acquiring the light emission rate of each of the light sources
  • a control means for controlling the light emission rate of the light source so as to bring the color of the light emitted from all the light sources and combined into a white color based on the detection result of the detection means and the acquisition result of the acquisition means. It is characterized by that.
  • An image display device is an image display that independently controls the light emission rates of light sources of a plurality of colors that irradiate light to a display unit including a color filter based on the gradation of an image displayed on the display unit.
  • detection for detecting a plurality of regions for presence or absence of luminance unevenness or color unevenness due to light leakage from a light source other than a light source corresponding to a color filter generated in a partial region of the display unit on which an image is displayed Means, acquisition means for acquiring the light emission rate of each of the light sources, and the number of areas in which the detection means detects luminance unevenness or color unevenness and the acquisition result of the acquisition means, the light emitted from all the light sources and combined Control means for controlling the light emission rate of the light source so as to bring the color of the emitted light close to white.
  • the image display apparatus further includes prohibiting means for prohibiting control by the control means when the number of areas in which the detection means detects luminance unevenness or color unevenness is a predetermined value or more. .
  • the image display apparatus provides the light emission rate of a backlight having a plurality of color light sources for irradiating light to a display unit including a color filter for each light source based on the gradation of an image displayed on the display unit.
  • detection for detecting presence or absence of luminance unevenness or color unevenness due to light leakage from a light source other than the light source corresponding to the color filter generated in a partial region of the display unit on which the image is displayed Means for acquiring the light emission rate of each of the light sources, and based on the acquisition result by the acquisition means, the light emission of the light source of the backlight corresponding to the area where the detection means has detected luminance unevenness or color unevenness is white. And a control means for controlling the light emission rate of the light source so as to approach light.
  • control unit controls the light emission rate of the light source so that the light emission of the light source gradually approaches white light from the periphery of the region detected by the detection unit toward the region. It is characterized by doing.
  • the image display device is characterized in that the control means controls the light emission rate of the light source so that the light from the light source is additively mixed and brought close to white.
  • control unit maintains the light emission rate or luminance of the light source having the maximum luminance acquired by the acquisition unit, and controls the light emission rate or luminance of another light source. It is characterized by that.
  • the detection means detects luminance unevenness or color unevenness for each frame of the image
  • the control means detects the luminance unevenness or color unevenness in a plurality of frames continuously. In this case, the light emission rate of the light source is controlled.
  • the image display device is characterized in that the control means makes the color of the synthesized light approach white at a speed based on the detection result of the detection means.
  • control unit is configured to bring the color of the synthesized light closer to white at a speed based on the number of regions in which the detection unit has detected luminance unevenness or color unevenness.
  • the image display device is characterized in that the control means makes the color synthesized by the light source gradually approach white.
  • the image display apparatus determines whether to end the control of the control unit based on a detection result by the detection unit when the control unit is controlling the light emission rate of the light source. If the determination means and the control means determine that the determination means is to be terminated, the determination means and the control means control the light emission rate of the light source so as to move the synthesized light color away from white at a speed slower than the speed close to white. It is characterized by being.
  • An image display method is an image display method that independently controls the light emission rates of light sources of a plurality of colors that irradiate light on a display unit including a color filter based on the gradation of an image displayed on the display unit.
  • the step of detecting luminance unevenness or color unevenness caused by light leakage from a light source other than the light source corresponding to the color filter generated in the display unit on which the image is displayed, when the light sources of a plurality of colors emit light The step of acquiring the light emission rate of the light source, and the light emission of the light source to bring the color of the light emitted and synthesized from the light source closer to white based on the detected luminance unevenness or color unevenness and the acquired light emission rate
  • the method includes the step of controlling the rate.
  • the image display method is an image display in which the light emission rate of each of the light sources of a plurality of colors for irradiating light to a display unit including a color filter is independently controlled based on the gradation level of the image displayed on the display unit.
  • the step of acquiring the light emission rate of each of the light sources, and the number of areas where luminance unevenness or color unevenness is detected and the acquired light emission rate, the color of the light emitted from all the light sources and synthesized is white
  • the method includes a step of controlling the light emission rate of the light source so as to approach the light source.
  • the light emission rate of a backlight having a plurality of color light sources for irradiating light to a display unit including a color filter is determined for each light source based on the gradation of an image displayed on the display unit.
  • the step of detecting the presence or absence of luminance unevenness or color unevenness due to light leakage from a light source other than the light source corresponding to the color filter generated in a partial region of the display unit on which the image is displayed The step of acquiring the light emission rate of each of the light sources, and the light emission of the light source so as to make the light emission of the backlight light source corresponding to the region where the luminance unevenness or the color unevenness is detected closer to white light based on the acquired light emission rate
  • the method includes the step of controlling the rate.
  • each of the light sources is controlled so that the color of the light combined by the plurality of light sources approaches white.
  • the liquid crystal panel lowers the transmittance in order to maintain the display color. As a result, it is possible to reduce the possibility that unnecessary light from the light source is transmitted and the quality of the image displayed on the display unit is impaired.
  • the color of the light combined by the plurality of light sources is white.
  • Each light source is controlled to approach
  • the synthesized light is brought close to white light
  • the liquid crystal panel lowers the transmittance in order to maintain the display color. As a result, it is possible to reduce the possibility that unnecessary light from the light source is transmitted and the quality of the image displayed on the display unit is impaired.
  • each light source is controlled so that the color of the light synthesized by the plurality of light sources approaches white.
  • Light from the light source passes through the color filter of the display unit, but the color filter has a property of passing only light having a necessary wavelength and blocking other light. For this reason, even if the light sources of a plurality of colors emit light, white light can be blocked by the color filter by using the combined light as white light. As a result, it is possible to reduce the possibility that unnecessary light from the light source is transmitted and the quality of the image displayed on the display unit is impaired.
  • the possibility of impairing the color purity of the display unit may be reduced.
  • the number of areas where luminance unevenness is detected is large, there is a possibility that luminance unevenness or color unevenness occurs in almost all of the display unit.
  • the viewer may recognize that the original image includes luminance unevenness or color unevenness. In such a case, the viewer does not care about the brightness unevenness or color unevenness of the image. There is a case. Therefore, by not controlling the light emission rate, priority can be given to controlling the light emission rate to prevent a decrease in color purity.
  • the present invention by making the light emission of the light source closer to white light step by step, the sudden change in the light emission at the boundary of the region where the luminance unevenness or color unevenness occurs is reduced, so that the viewer feels uncomfortable. The risk of being held can be suppressed.
  • white light can be obtained by mixing light of each color in equal amounts using light sources of three colors of red, green, and blue.
  • luminance unevenness or color unevenness can be eliminated without lowering the original color purity, and the quality of the displayed image can be improved. The risk of damage can be reduced.
  • a frame refers to an image displayed on one screen. For example, if two fields are sequentially displayed, the R (red), G (green), and B (blue) colors of the three fields are combined. It is an image.
  • the interlace method it means an image obtained by combining the scan image in the odd-numbered row and the scan image in the even-numbered row, and in the case of the non-interlace method, it means an image displayed by vertical scanning.
  • the color can be changed according to the content of the image by making the color close to white at a speed based on the result of detecting the luminance unevenness or the color unevenness. For example, if an image that does not bother brightness unevenness or color unevenness is displayed and the degree of detection is low, the color is given to a viewer who is viewing the image displayed on the display unit by slightly bringing it closer to white. It is possible to prevent the user from feeling uncomfortable with the changes. Moreover, by controlling the light source more than necessary, the color purity can be reduced, and the possibility of impairing image quality can be reduced. Further, when an image in which brightness unevenness or color unevenness is anxious is displayed, the brightness unevenness or color unevenness can be immediately eliminated by making the light almost white, and the quality of the image can be maintained.
  • the color can be changed according to the content of the image by making the color close to white at a speed based on the result of detecting the luminance unevenness or the color unevenness. For example, when an image that does not bother brightness unevenness is displayed and the degree of detection is low, the color has changed to a viewer who is viewing the image displayed on the display unit by bringing it closer to white. It is possible to prevent the user from feeling uncomfortable. Moreover, by controlling the light source more than necessary, the color purity can be reduced, and the possibility of impairing image quality can be reduced. Further, when an image in which brightness unevenness or color unevenness is anxious is displayed, the brightness unevenness or color unevenness can be immediately eliminated by making the light almost white, and the quality of the image can be maintained.
  • the light source when the control of the light emission rate is finished, the light source is controlled so as to keep the synthesized color away from white at a slower speed than when it is made white. Thereby, it is possible to prevent the viewer from feeling uncomfortable because the color changes rapidly.
  • the color of the light combined by the plurality of light sources is white.
  • Each light source is controlled to approach
  • the transmittance of the display unit can be reduced, and unnecessary light from the light source can be transmitted to reduce the possibility of impairing the quality of the image displayed on the display unit.
  • the liquid crystal panel lowers the transmittance in order to maintain the display color. As a result, it is possible to reduce the possibility that unnecessary light from the light source is transmitted and the quality of the image displayed on the display unit is impaired.
  • the possibility of impairing the color purity of the display unit may be reduced.
  • the number of areas where luminance unevenness is detected is large, there is a possibility that luminance unevenness or color unevenness occurs in almost all of the display unit.
  • the viewer may recognize that the original image includes luminance unevenness or color unevenness. In such a case, the viewer does not care about the brightness unevenness or color unevenness of the image. There is a case. Therefore, by not controlling the light emission rate, priority can be given to controlling the light emission rate to prevent a decrease in color purity.
  • the liquid crystal display device is an image display device of the present invention, and displays an image based on an RGB video signal input from the outside.
  • the RGB video signal may be received by a television radio wave, read from a recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), or input via a network. May be.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • the liquid crystal display device includes a control unit 1, a video processing unit 2, an area active processing unit 3, a display panel unit 10, and a drive unit 4 that drives a backlight 11.
  • the display panel unit 10 is provided with a backlight 11 on the back side, and includes a display unit on the front side for displaying an image based on the input RGB video signal.
  • the display panel unit 10 includes a display element having a number of pixels corresponding to the screen display resolution.
  • the display element has a color filter that transmits only necessary light (wavelength) and blocks other light (wavelength), and has three colors of red (R), green (G), and blue (B). Any light is transmitted.
  • a color image is displayed on the display unit as light passes through the display element. Note that the amount of light transmitted through the display element is determined by the transmittance of the display element.
  • the transmittance is a ratio at which the liquid crystal panel can pass the light irradiated by the backlight 11.
  • the backlight 11 is a light source that emits light from the back side of the display panel unit 10.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the backlight 11.
  • the backlight 11 is entirely divided into a plurality of rectangular regions 110, and each region 110 is provided with an R-LED 11a, a G-LED 11b, and a B-LED 11c.
  • the backlight 11 is controlled to emit light for each area 110.
  • one LED 11a, 11b, and 11c is provided in the region 110, but a plurality of LEDs may be provided. For example, when a light amount is necessary, two or more LEDs of the same color may be provided.
  • the video processing unit 2 performs various signal processing on the input RGB video signal. For example, the video processing unit 2 acquires image data (hereinafter also referred to as a frame) extracted from the RGB video signal at a certain time interval, acquires the gradation of the image data, and adjusts the size of the image data. The various information is output to the control unit 1 and the area active processing unit 3.
  • the video processing unit 2 also generates RGB signals, digital conversion processing, color space conversion processing, scaling processing, color correction processing, synchronization detection processing, gamma correction processing, OSD (On-Screen Display) display processing, and the like. The signal processing is appropriately executed.
  • the area active processing unit 3 determines the peak value of each color component of one frame corresponding to the region 110 based on the gradation of the image data input from the video processing unit 2 and a mix ratio described later input from the control unit 1.
  • the optimum light emission rate of each LED 11a, 11b, 11c is determined according to the above.
  • the peak value of each color component of RGB of one frame is 10% for the red (R) component, 60% for the green (G) component, and 30 for the blue (B) component compared to the dynamic range. %.
  • the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are also 10%, 60%, and 30%.
  • the area active processing unit 3 determines the light emission rate for all the regions 110 in units of frames.
  • the area active processing unit 3 determines a transmittance control value (voltage value) for controlling the transmittance of the display element of the display panel unit 10 for each frame based on the gradation of the image data and the determined light emission rate. .
  • the area active processing unit 3 outputs the determined light emission rate and transmittance control value (voltage value) to the control unit 1 and the drive unit 4.
  • the light transmission amount from the display element of the display panel unit 10 is obtained by multiplying the light emission rate of the LED corresponding to the display element by the transmittance of the display element.
  • the light emission rate and the transmittance control value based on the gradation level of the image data, for example, when the gradation level of the image data in a certain area of the display panel unit 10 is small, in the area 110 corresponding to that area.
  • the power consumption of the backlight 11 can be reduced.
  • the drive unit 4 includes a panel drive unit 41 and a backlight drive unit 42.
  • the panel drive unit 41 is a drive circuit for the display panel unit 10 and controls the transmittance of the display elements of the display panel unit 10 based on the transmittance control value input from the area active processing unit 3.
  • the transmittance control value (voltage value) output from the panel drive unit 41 is charged to the electrodes in each display element of the display panel unit 10. Then, the tilt amount of the liquid crystal related to the display element changes according to the charged voltage, and as a result, the transmittance of the display element is controlled.
  • the backlight drive unit 42 is a drive circuit for the backlight 11, and controls the light emission rates of the LEDs 11 a, 11 b, and 11 c of the backlight 11 based on the light emission rate input from the area active processing unit 3.
  • the backlight drive unit 42 controls the LEDs 11a, 11b, and 11c for each region 110.
  • the control unit 1 is a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit) and a ROM (Read Only Memory), and controls each part of the liquid crystal display device to control the entire liquid crystal display device. For example, the control unit 1 acquires the transmittance control value (voltage value), the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c from the area active processing unit 3. Based on the information acquired from the video processing unit 2 and the area active processing unit 3, the control unit 1 determines the possibility that a halo phenomenon (luminance unevenness or color unevenness) has occurred in each region 110. When there is a possibility that the halo phenomenon has occurred, the control unit 1 changes the mix rate in order to reduce the halo phenomenon.
  • a halo phenomenon luminance unevenness or color unevenness
  • the halo phenomenon is a phenomenon in which light from an LED is generated by light leakage that passes through a filter of a color that is not supported, and an outline of the image and a circle of light can be seen in the surroundings.
  • the control unit 1 detects the occurrence of the halo phenomenon by the balance of the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c and the balance of the transmittance of the display elements.
  • the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are set to 0%, 80%, and 20%, and in the area B, 0%, 0%, and 20%. %, And the transmittance of the display element is 100%.
  • the light leakage from the G-LED 11b to blue (B) is 10% of that of the G-LED 11b, and the allowable value of light leakage is less than 20% with respect to the transmission amount of blue (B).
  • the allowable value of light leakage is a limit value of the amount of light leakage that may impair image quality.
  • the video processing unit 2 calculates the light leakage amount, and determines the possibility that the halo phenomenon has occurred based on the result.
  • the video processing unit 2 performs the above-described determination of the possibility of the halo phenomenon for each pixel of the display element for each frame. Next, the video processing unit 2 also performs determination on pixels that are adjacent in the vertical and horizontal directions of a pixel that may have a halo phenomenon, and detects the continuity of pixels that may have a halo phenomenon. When there is a possibility of occurrence of a halo phenomenon in a plurality of vertical and horizontal pixels, in other words, the video processing unit 2 may cause a halo phenomenon of a predetermined area (for example, 50% of an area) within one frame. If there is a possibility, it is determined that there is a possibility of occurrence of a halo phenomenon in the frame.
  • a predetermined area for example, 50% of an area
  • control unit 1 determines the continuity of the frames determined to have the possibility of the halo phenomenon. For example, when it is determined that there is the possibility of the halo phenomenon for four consecutive frames, the control unit 1 reduces the halo phenomenon. Determine the execution.
  • the area active processing unit 3 brings the combined light emission of the LEDs 11a, 11b, and 11c closer to white light by additive color mixing. Since white light has the same light emission rate of each color LED, the area active processing unit 3 controls the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c to be the same so as to approach white light. In the present embodiment, the LED having the maximum light emission rate is not controlled, and control is performed so that the light emission rates of the other LEDs are close to the maximum light emission rate. For example, when the light emission rate of the G-LED 11b is the maximum, the area active processing unit 3 brings the light emission rates of the R-LED 11a and the B-LED 11c close to the light emission rate of the G-LED 11b.
  • the control unit 1 determines the mix rate in order to bring the combined light emission of the LEDs 11a, 11b, and 11c closer to white light.
  • a mix rate is a ratio at the time of changing the light emission rate of each LED11a, 11b, 11c. For example, when the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are optimal light emission rates for the respective color components of the image data determined by the area active processing unit 3, the mix rate is 0. In other words, when the mix rate is 0, the control unit 1 does not control the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c. Further, when the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are adjusted to the maximum light emission rate, that is, when the backlight 11 is a white light source, the mix rate is 1.
  • the mix rate can be determined by a predetermined function. For example, when the light emission rates of the mix rate “0” are r1, g1, b1, the light emission rates of the white light source are r2, g2, b2, and the mix rate is m (0 ⁇ m ⁇ 1), light emission by the mix rate
  • FIG. 3A is a schematic diagram showing the light emission rate of each color LED at different mix rates, where the mix rate is 0, FIG. 3B shows the mix rate of 1, and FIG. 3C shows the mix rate of 0.4.
  • the mix rate is 0, the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are 10%, 60%, and 30% (see FIG. 3A).
  • the mix rate is 1, the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are all 60% (see FIG. 3B).
  • the mix rate is 0.4, the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are 30%, 60%, and 42% (see FIG. 3C).
  • the control unit 1 determines the optimum mix rate according to the detection result of the video processing unit 2, so that the light leakage amount of one color LED is less than the allowable value of the light leakage amount of the other color LED, The halo phenomenon can be reduced.
  • the mix rate is determined to be 33%.
  • FIGS. 4A and 4B are schematic diagrams showing the light emission rates when the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are changed at a mix rate of 33%.
  • FIG. 4A shows the case before the change
  • FIG. 4B shows the case after the change.
  • the light emission rates of the LEDs 11a, 11b, and 11c are 26%, 80%, and 40%, and in the case of area B, they are 6%, 6%, and 20%.
  • the amount of light leakage of the G-LED 11b having an emission rate of 80% is 8%.
  • the light leakage amount of the B-LED 11c having a light emission rate of 40% is 4%, and its allowable value is doubled to 8%. Since the light leakage amount of the G-LED 11b is 8%, the light leakage amount of the B-LED 11c is less than the allowable value. As a result, the halo phenomenon occurring in the contour portion 102 and its periphery is reduced.
  • the control unit 1 may control only the LEDs 11a, 11b, and 11c included in the region 110 where the halo phenomenon occurs based on the determined mix ratio, or the LEDs 11a, 11a, 11b and 11c may be controlled.
  • the display screen corresponding to the region 110 is controlled by controlling the LEDs 11a, 11b, and 11c in the region 110 where the halo phenomenon does not occur. It can prevent that the color purity of this falls. Moreover, the power consumption of the backlight 11 can be reduced by keeping the light emission rate low.
  • the LEDs 11a, 11b, and 11c in all the regions 110 are controlled, the color purity of the entire screen can be made uniform and the processing can be simplified, so that the circuit scale can be reduced. it can.
  • the control unit 1 may change the mix ratio of the LEDs 11a, 11b, and 11c included in the area where the halo phenomenon occurs and the surrounding area.
  • 5A, 5B, and 5C are diagrams illustrating the mix ratios of the LEDs 11a, 11b, and 11c determined for each region 110 in the frame.
  • FIG. 5 shows the mix ratio of the LEDs 11a, 11b, and 11c in each area 110 into which the backlight 11 is divided.
  • a region where the halo phenomenon occurs is a region 120.
  • the control unit 1 mixes the LEDs 11a, 11b, and 11c in the four regions 110 that are vertically and horizontally adjacent to the region 120. Determine the rate to 0.5. And the control part 1 determines the mix rate of LED11a, 11b, 11c of the other area
  • the control unit 1 sets the mix rate of the LEDs 11a, 11b, and 11c in the region 110 adjacent to the region 120 to 0. .25, and the mix ratio of the LEDs 11a, 11b, and 11c in other regions is determined to be 0. Thereby, the mix rate of LED11a, 11b, 11c is approaching 0.5 in steps toward the area
  • the control unit 1 sequentially increases 0.25, 0.5 from the region with the mix rate 0 toward the region 120. 0.75. In this case, the color purity can be changed more smoothly in comparison with the cases of FIGS. 5A and 5B.
  • the control unit 1 may make the light emission of the LEDs 11a, 11b, and 11c continuously approach white light, or may make it gradually approach.
  • the color purity can be changed smoothly by continuously changing the color purity, and the color purity can be changed without a sense of incongruity by changing it step by step at a timing that the viewer does not notice.
  • the viewer may not care about the halo phenomenon depending on the position or size of the halo phenomenon. In this case, by slowly approaching white, it is possible to prevent the viewer from noticing that the color of the image displayed on the display panel unit 10 has changed. Further, when the halo phenomenon is eliminated by bringing the color closer to white earlier, an image that does not impair the quality of the image can be displayed.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating processing executed by the control unit 1 and the video processing unit 2.
  • the video processing unit 2 acquires an RGB video signal input from the outside (S1), and acquires the light emission rate and transmittance control value in one frame of the RGB video signal (S2).
  • the video processing unit 2 acquires or estimates the light emission rate and transmittance control value determined by the area active processing unit 3 or inside the video processing unit 2.
  • the video processing unit 2 detects whether or not a halo phenomenon may occur in one pixel of the display element (S3), and determines whether or not the continuity of pixels that may cause a halo phenomenon has reached a predetermined value. Detect (S4). From the result, the presence / absence of occurrence of the halo phenomenon in the frame is detected (S5). Specifically, as described above, the video processing unit 2 calculates the light leakage amount of the LED, and detects the presence or absence based on the calculation result.
  • the control unit 1 determines whether there is a possibility of occurrence of a halo phenomenon in the frame from the detection result of S5 (S6). When there is no possibility of occurrence of the halo phenomenon (S6: NO), the control unit 1 ends the process in this frame and executes the same process for the next frame. When there is a possibility of occurrence of the halo phenomenon (S6: YES), the control unit 1 determines whether or not the frames determined to have the possibility of occurrence of the halo phenomenon continue for four or more frames (S7). When it is not continuous (S7: NO), the control unit 1 ends the process in this frame and executes the same process for the next frame.
  • the control unit 1 executes processing for reducing the halo phenomenon (S8). Specifically, the control unit 1 determines the optimal mix ratio, and reduces the halo phenomenon by setting the light leakage amount of one color LED to be equal to or less than the allowable value of the light leakage amount of another color LED. To do. At this time, the control unit 1 may control only the LEDs 11a, 11b, and 11c included in the region 110 where the halo phenomenon occurs, or may control the LEDs 11a, 11b, and 11c in all the regions 110. It may be. Then, the control part 1 complete
  • control part 1 complete
  • the liquid crystal display device determines the possibility of occurrence of the halo phenomenon in the RGB video signal in units of frames, and the LEDs 11a, 11b, The light emission of 11c is brought close to white light. Accordingly, white light can be blocked by the color filter of the display element, and the amount of light leakage from the backlight 11 can be reduced. As a result, it is possible to reduce the possibility that unnecessary light from the backlight 11 is transmitted and the quality of the image displayed on the display panel unit 10 is impaired.
  • the halo phenomenon when it is determined that the halo phenomenon may occur for four consecutive frames, the halo phenomenon is reduced.
  • the number of consecutive frames can be changed as appropriate.
  • the continuous number may be determined according to the time interval at which the frames are extracted.
  • the LEDs 11a, 11b, and 11c may be controlled only for the region 110 where the halo phenomenon occurs, or the LEDs 11a, 11b, and 11c in all the regions 110 may be controlled. Good.
  • Embodiment 2 according to the present invention will be described.
  • the degree of possibility of occurrence of a halo phenomenon is determined. And according to the degree, the speed which controls the mix rate of LED is changed. Only the differences will be described below.
  • the control unit 1 of the liquid crystal display device evaluates the possibility of occurrence of the halo phenomenon in 10 stages based on the amount of light leakage, and mixes the LEDs 11a, 11b, and 11c at a speed based on the evaluation result. Change the rate.
  • the change in the mix ratio includes a case where the light emission of the LEDs 11a, 11b, and 11c is brought close to white light and a case where the light emission is kept away from the white light.
  • the case of moving away from white light means that the halo phenomenon is eliminated (reduced) as a result of controlling the mix ratio of the LEDs 11a, 11b, and 11c at a certain mix ratio, and then the mix ratio is returned to 0 (closed).
  • the control unit 1 sets a level 0 when there is no light leakage and no halo phenomenon occurs, for example, a level 10 when there is a light leakage amount twice the allowable value of the light leakage amount, and a level according to the light leakage amount. decide.
  • the control unit 1 spends about 60 msec to shift the level by one step. For example, when the possibility of occurrence of the halo phenomenon is level 4, in order to shift to control of the mix ratio determined to reduce the halo phenomenon, the control unit 1 takes 240 (60 ⁇ 4) msec, The light emission of 11b and 11c is brought close to white light.
  • the control unit 1 spends about 250 msec to shift the level by one step. For example, if the possibility of occurrence of the halo phenomenon is evaluated as level 4 and then the halo phenomenon disappears (becomes level 0), the control unit 1 shifts to control with a mix rate of 0, so 1000 (250 X4) The light emitted from the LEDs 11a, 11b, and 11c is kept away from the white light over msec.
  • the liquid crystal display device reduces the halo phenomenon by causing the light emission of the LEDs 11a, 11b, and 11c to approach white light in a short time. Further, when the halo phenomenon is eliminated (reduced), the liquid crystal display device keeps the light emission of the LEDs 11a, 11b, and 11c away from the white light at a speed slower than the speed close to the white light.
  • the speed which changes the mix rate of LED11a, 11b, 11c can be changed suitably.
  • the light emission of the LEDs 11a, 11b, and 11c may be brought closer to white light slowly. In this case, it is possible to prevent the viewer from feeling uncomfortable that the color has changed.
  • the halo phenomenon can be quickly eliminated by bringing it closer to white light earlier, and the quality of the image can be maintained.
  • Embodiment 3 according to the present invention will be described.
  • processing for reducing the halo phenomenon is performed.
  • the halo phenomenon is reduced depending on the degree of occurrence of the halo phenomenon. The difference is that no processing is performed. Only the differences will be described below.
  • the video processing unit 2 of the liquid crystal display device determines the possibility of occurrence of the halo phenomenon on a pixel-by-pixel basis, and the pixels determined to have the possibility of occurrence of the halo phenomenon are, for example, more than half of one frame If it occupies an area, the frame is not subjected to processing for reducing the halo phenomenon. When the halo phenomenon occurs in more than half the area in one frame, the viewer may not be concerned about the occurrence of the halo phenomenon.
  • FIG. 7A shows an example of a design that does not reduce the halo phenomenon
  • FIG. 7B shows an example of a design that reduces the halo phenomenon.
  • FIG. 7 shows a case where a plurality of leaf images are displayed against a blue sky.
  • the control unit 1 does not perform a process of reducing the halo phenomenon when the halo phenomenon occurs in an area of half or more of one frame. As a result, it is possible to display an image in which the original color is prioritized, so that the quality of the image can be improved.
  • the control unit 1 performs a process of reducing the halo phenomenon when the halo phenomenon occurs in an area of half or less of one frame.
  • FIG. 8 is a flowchart showing processing executed by the control unit 1 and the video processing unit 2.
  • the video processing unit 2 acquires an RGB video signal input from the outside (S11), and acquires the light emission rate and transmittance control value in one frame of the RGB video signal (S12).
  • the video processing unit 2 detects whether or not a halo phenomenon may occur in one pixel of the display element (S13), and determines whether or not the continuity of pixels that may cause a halo phenomenon has reached a predetermined value. Detect (S14). Specifically, as described above, the video processing unit 2 calculates the light leakage amount of the LED and detects it based on the calculation result.
  • the control unit 1 detects the halo phenomenon in the frame (S15), and determines whether there is a possibility of occurrence of the halo phenomenon (S16). When there is no possibility of occurrence of the halo phenomenon (S16: NO), the control unit 1 ends the process in this frame and executes the same process for the next frame. If there is a possibility of occurrence of a halo phenomenon (S16: YES), whether the total of pixels that the control unit 1 has determined that a halo phenomenon may have occurred occupies an area of 50% of one frame so far It is determined whether or not (S17). For example, when the halo phenomenon occurs in substantially the entire screen, the viewer may determine that the halo phenomenon is included in the original image and may not be concerned about the halo phenomenon. On the other hand, when a halo phenomenon occurs in a part of the screen, the viewer may feel uncomfortable with the display content.
  • the control unit 1 determines that there is a possibility of occurrence of the halo phenomenon in this frame, and subsequently, there are four frames that are determined to have the possibility of occurrence of the halo phenomenon. It is determined whether or not the frames are continuous (S18).
  • the control unit 1 ends the process in this frame, and executes the same process for the next frame. Depending on the continuity of frames that have been determined to cause the halo phenomenon, the process of reducing the halo phenomenon is not executed, and controlling the light source more than necessary reduces the color purity and impairs the image quality. The fear can be reduced.
  • the control unit 1 executes a process for reducing the halo phenomenon (S19). Specifically, the control unit 1 determines the optimal mix ratio, and reduces the halo phenomenon by setting the light leakage amount of one color LED to be equal to or less than the allowable value of the light leakage amount of another color LED. To do.
  • control unit 1 may control only the LEDs 11a, 11b, and 11c included in the region 110 where the halo phenomenon occurs, or may control the LEDs 11a, 11b, and 11c in all the regions 110. It may be. Then, the control part 1 complete
  • the liquid crystal display device does not perform the process of reducing the halo phenomenon when a pixel that may cause the halo phenomenon occupies a predetermined area, and the pixel is less than the predetermined area. In some cases, processing is performed to reduce the halo phenomenon. As a result, even if a halo phenomenon occurs in the case of a complex pattern, the viewer does not care about the halo phenomenon, so by not performing processing to reduce the halo phenomenon, an image display that maintains the original color purity can be achieved. It becomes possible.
  • control unit 1 may perform the process of reducing the halo phenomenon when the frames to be subjected to the process of reducing the halo phenomenon are continuous, or the halo phenomenon for each frame. You may make it perform the process which reduces. Further, the area occupied by a pixel that may cause a halo phenomenon is 50% of the frame, but can be changed as appropriate. For example, the processing for reducing the halo phenomenon may not be performed when the number of pixels with the possibility of the halo phenomenon occupying a predetermined ratio or more with respect to the total number of pixels.
  • Control unit detection means, control means, acquisition means, prohibition means
  • Video processing unit control means, prohibition means
  • Area active processing unit 4
  • Drive unit 10 Display panel unit 11 Backlight 11a R-LED 11b G-LED 11c B-LED

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Abstract

ＬＥＤからの光が、対応していない色のフィルタを通過する光漏れにより発生するハロー現象により、画像の品位を損なうおそれを低減する画像表示装置及び画像表示方法を提供する。カラーフィルタを介して表示部に光を照射する複数色のＲ－ＬＥＤ（１１ａ）、Ｇ－ＬＥＤ（１１ｂ）、Ｂ－ＬＥＤ（１１ｃ）それぞれの発光率を、画像データの階調度に基づいて独立に制御する画像表示装置において、ＲＧＢ映像信号の１フレームにおける発光率及び透過率制御値を取得し（Ｓ２）、光漏れ量を算出してハロー現象の発生の可能性の有無を検出する（Ｓ３－Ｓ５）。ハロー現象発生の可能性がある場合、ＬＥＤ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の発光が白色光に近づくよう、液晶表示装置が備えるＬＥＤ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の発光率を制御する（Ｓ８）。

Description

画像表示装置及び画像表示方法
　本発明は、画像を表示させるための光を照射する光源を駆動する画像表示装置及び画像表示方法、並びに、表示部に光を照射する光源を制御し、表示部に画像を表示する画像表示装置及び画像表示方法に関する。
　液晶表示装置は、液晶パネルがバックライトから照射された光を透過又は遮断させることによって画像を表示する。液晶表示装置における色の再現性、コントラスト性能及び消費電力は、主に液晶パネル及びバックライトの性能又は制御によって左右される。近年では、バックライトを複数の領域に分割し、領域毎に発光率を制御する駆動方法（以下、エリアアクティブ駆動と言う）が提案されている。
　エリアアクティブ駆動では、表示される画像の一部が低輝度である場合、その部分に対応するバックライトの領域の発光率を下げ、その発光率に応じて液晶パネルの透過率を設定する。このように、バックライトの発光率を領域毎に最適にすることができるため、バックライト全体の消費電力を低減することができる。また、領域毎に発光率を下げることにより、液晶表示における黒浮き（例えば、照明を消した際の画面上の黒がほのかに明るく映る状態）を軽減することができ、またコントラスト及び画質を向上することができる。
　このエリアアクティブ駆動は、バックライトに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色のＬＥＤ（Light-Emitting Diode）からなるＲＧＢ－ＬＥＤ光源を用いることも可能である。この場合、領域毎に発光率を高低させるのみではなく、領域内の３色のＬＥＤそれぞれを制御する必要がある。具体的には、ある領域に対応する表示画像が青色のみから構成されている場合、赤（Ｒ）のＬＥＤ（以下、Ｒ－ＬＥＤと言う）及び緑（Ｇ）のＬＥＤ（以下、Ｇ－ＬＥＤと言う）をオフ、青（Ｂ）のＬＥＤ（以下、Ｂ－ＬＥＤと言う）のみをオンとし、Ｂ－ＬＥＤの発光率に応じて液晶表示パネルの透過率を設定する。これにより、青色のみの色純度の高い画像が表示される。このように、領域内にあるＬＥＤの中から必要なＬＥＤのみを制御することから、白色光源の場合よりもより消費電力削減効果を高くすることができる。さらに、各原色の色純度が高くなることで、表示画像の色域を高くすることができる。
　上述のようなエリアアクティブ駆動において、特許文献１には、バックライトの局部的な輝度制御及び色特性制御ができる装置及び方法が記載されている。特許文献１に記載の装置及び方法では、液晶表示パネルを複数の領域に分割し、バックライトを各領域に光を照射する複数のＬＥＤにより構成している。そして、液晶表示パネルの各領域における階調度のピーク値に応じて、ＬＥＤの発光率を制御している。
特開２００５－３３８８５７号公報
　ところで、ＲＧＢ－ＬＥＤ光源を用いたエリアアクティブ駆動では、液晶パネルのカラーフィルタの特性によっては不具合が発生する場合がある。図９は、液晶パネルのカラーフィルタの透過特性及びＲＧＢそれぞれのＬＥＤの波長の関係を示す模式図である。例えば、青（Ｂ）のカラーフィルタ（以下、Ｂ－ＣＦと言う）の特性は、Ｇ－ＬＥＤの波長と重なる部分が存在する。このため、Ｂ－ＣＦによりＢ－ＬＥＤの光のみを透過させたい場合であっても、Ｇ－ＬＥＤの光がＢ－ＣＦを透過し、余分なＬＥＤの光漏れが発生する。各ＬＥＤの発光率が同一で固定の場合には、Ｂ－ＣＦに対してＢ－ＬＥＤの光の透過量とＧ－ＬＥＤの光の透過量の比は常に一定であるため、設計時にＢ－ＣＦに対するＧ－ＬＥＤの漏れ量を織り込むことで光漏れは発生しない。
　ところが、各ＬＥＤの発光率が動的に変化する場合、光漏れ量も動的に変化する。図１０は、発光率が変化することで生じる光漏れを説明するための模式図である。図１０では、画面に、青色の背景画像１００に緑色の矩形画像１０１が表示されている。また、画面は、エリアＡ及びエリアＢを含む複数の領域に分割されており、矩形画像１０１は、エリアＡ内に表示され、エリアＡの大きさよりひと回り小さい大きさとする。また、画面の各領域に対応するようバックライトも分割され、領域毎に発光制御される。
　この場合において、エリアＢでは、青色の背景画像１００のみが表示されるため、Ｂ－ＬＥＤのみが発光される。このため、エリアＢではＢ－ＬＥＤ以外からの光がＢ－ＣＦを通過することはなく、光漏れは発生せず、純度の高い青色が表示される。一方、エリアＡでは、青色の背景画像１００と緑色の矩形画像１０１とが表示されるため、Ｂ－ＬＥＤ及びＧ－ＬＥＤが発光される。従って、Ｇ－ＬＥＤからの光がＢ－ＣＦを通過するようになるため、エリアＡでは光漏れが発生する。この色漏れ量が多い場合、青色の画像は、本来よりも著しく高い輝度で表示される。このため、画面上では、矩形画像１０１の輪郭に沿った輪郭部１０２及びその周囲は、緑色の光漏れにより、青色が明るくなる現象（周りにぼんやりと光の輪が見える現象。以下、ハロー現象と言う）が発生し、画像の品位を損ねることとなる。一方で、ハロー現象を必要以上に低減させようとした場合には、本来の画像の色純度を損ねることとなる。
　本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光漏れを低減して、画像の品位を損なうおそれを低減する画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。
　また、本発明の目的とするところは、画像の色純度を損ねることなく、光漏れを低減して、画像の品位を損なうおそれを低減する画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。
　本発明に係る画像表示装置は、カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示させる画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示装置において、画像が表示された前記表示部に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラを検出する検出手段と、前記光源それぞれの発光率を取得する取得手段と、前記検出手段の検出結果及び取得手段の取得結果に基づいて、全ての光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示装置において、画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を、複数の領域について検出する検出手段と、前記光源それぞれの発光率を取得する取得手段と、前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数及び前記取得手段の取得結果に基づいて、全ての光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数が所定値以上である場合、前記制御手段による制御を禁止する禁止手段をさらに備えることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源を有するバックライトの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて前記光源毎に制御する画像表示装置において、画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を検出する検出手段と、前記光源それぞれの発光率を取得する取得手段と、前記取得手段による取得結果に基づいて、前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域に対応するバックライトの光源の発光を白色光に近づけるべく前記光源の発光率を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記制御手段は、前記検出手段が検出した領域の周囲から前記領域に向かって、前記光源の発光を段階的に白色光に近づけるべく前記光源の発光率を制御することを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記制御手段は、前記光源からの光を加法混色して白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御するようにしてあることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記制御手段は、前記取得手段が取得した輝度が最大である光源の発光率又は輝度を維持し、他の光源の発光率又は輝度を制御するようにしてあることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記検出手段は、前記画像のフレーム毎に輝度ムラ又は色ムラを検出し、前記制御手段は、前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを複数フレーム連続で検出した場合に、前記光源の発光率を制御するようにしてあることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づく速度で、合成される光の色を白色に近づけるようにしてあることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記制御手段は、前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数に基づく速度で、合成される光の色を白色に近づけるようにしてあることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記制御手段は、前記光源により合成される色を段階的に白色に近づけるようにしてあることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示装置は、前記制御手段が前記光源の発光率を制御しているときに、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記制御手段の制御を終了させるか否かを判定する判定手段と、前記制御手段は、前記判定手段が終了させると判定した場合、合成された光の色を、白色に近づけた速度より遅い速度で白色から遠ざけるべく前記光源の発光率を制御するようにしてあることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示方法は、カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示させる画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示方法において、画像が表示された前記表示部に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラを検出するステップ、複数色の前記光源が発光している場合、該光源の発光率をそれぞれ取得するステップ、及び、検出した輝度ムラ又は色ムラ及び取得した発光率に基づいて、前記光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御するステップを備えることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示方法は、カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示方法において、画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を、複数の領域について検出するステップ、前記光源それぞれの発光率を取得するステップ、及び、輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数及び取得した発光率に基づいて、全ての光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御するステップを備えることを特徴とする。
　本発明に係る画像表示方法は、カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源を有するバックライトの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて前記光源毎に制御する画像表示方法において、画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を検出するステップ、前記光源それぞれの発光率を取得するステップ、及び、取得した発光率に基づいて、輝度ムラ又は色ムラを検出した領域に対応するバックライトの光源の発光を白色光に近づけるべく前記光源の発光率を制御するステップを備えることを特徴とする。
　本発明では、表示部に表示された画像に、輝度ムラ又は色ムラが発生した場合、複数の光源により合成された光の色が白色に近づくよう光源それぞれを制御する。その合成された光を白色光に近づけた場合、液晶パネルは、表示色を保持するために透過率を低くする。この結果、光源からの不要な光が透過し、表示部に表示される画像の品位を損なうおそれを低減することができる。
　本発明では、画像が表示された表示部にカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラが発生した場合、複数の光源により合成された光の色が白色に近づくよう光源それぞれを制御する。その合成された光を白色光に近づけた場合、液晶パネルは、表示色を保持するために透過率を低くする。この結果、光源からの不要な光が透過し、表示部に表示される画像の品位を損なうおそれを低減することができる。
　本発明では、表示部に表示された画像に、輝度増加方向の輝度ムラ又は色ムラが発生した場合、複数の光源により合成された光の色が白色に近づくよう光源それぞれを制御する。光源からの光は、表示部のカラーフィルタを通過するが、カラーフィルタは、必要な波長の光のみ通過してその他の光を遮断する性質を有している。このため、複数色の光源が発光している場合であっても、その合成された光を白色光とすることで、白色光をカラーフィルタにより遮ることができる。この結果、光源からの不要な光が透過し、表示部に表示される画像の品位を損なうおそれを低減することができる。
　また、輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数に応じて光源の発光率の制御を行うことで、表示部の色純度を損ねるおそれを低減できる場合がある。例えば、輝度ムラを検出した領域数が多い場合、表示部の殆どに輝度ムラ又は色ムラが生じている可能性がある。このとき、視聴者には、本来の画像に輝度ムラ又は色ムラが含まれたものであると認識することがあり、このような場合、視聴者は画像の輝度ムラ又は色ムラが気にならない場合がある。そこで、発光率の制御を行わないことで、発光率を制御して色純度の低下を防止することを優先することができる。
　本発明では、段階的に光源の発光を白色光に近づけるようにすることで、輝度ムラ又は色ムラが発生した領域の境界での発光の急激な変化を低減することで、視聴者が違和感を抱くおそれを抑制することができる。
　本発明では、赤（Red）、緑（Green）、青（Blue）の3色の光源を用いて、各色の光を等量で混ぜ合わせることで、白色とすることができる。
　本発明では、発光率が最大の光源の発光率を維持するように制御することで、本来の色純度を低下させることなく輝度ムラ又は色ムラを無くすことができ、表示される画像の品位を損なうおそれを低減することができる。
　本発明では、複数の領域から構成される画像を表示する際に、複数フレーム連続で輝度ムラ又は色ムラが生じた場合に、光源それぞれを制御する。これにより、必要以上に光源を制御することで、色純度が低下し、画像の品位を損なうおそれを低減することができる。なお、フレームは、一画面に表示される画像をいい、例えば２つのフィールドを順次表示する方式であれば、３つのフィールドによるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を合成した画像である。また、インターレース方式であれば、奇数行目の走査画像と偶数行目の走査画像とを合成した画像をいい、ノンインターレース方式であれば、垂直走査による表示される画像をいう。
　本発明では、輝度ムラ又は色ムラを検出した結果に基づく速度で白色に近づけることで、画像の内容に応じて色を変更することができる。例えば、輝度ムラ又は色ムラが気にならないような画像が表示され、検出程度が低い場合、少しだけ白色に近づけることで、表示部に表示された画像を視聴している視聴者に、色が変化したことの違和感を抱かせないようにすることができる。また、必要以上に光源を制御することで、色純度が低下し、画像の品位を損なうおそれを低減できる。また、輝度ムラ又は色ムラが気になる画像が表示された場合、ほぼ白色光にすることで、輝度ムラ又は色ムラをすぐに無くすことができ、画像の品位を損なわないようにできる。
　本発明では、輝度ムラ又は色ムラを検出した結果に基づく速度で白色に近づけることで、画像の内容に応じて色を変更することができる。例えば、輝度ムラが気にならないような画像が表示され、検出程度が低い場合、少しだけ白色に近づけることで、表示部に表示された画像を視聴している視聴者に、色が変化したことの違和感を抱かせないようにすることができる。また、必要以上に光源を制御することで、色純度が低下し、画像の品位を損なうおそれを低減できる。また、輝度ムラ又は色ムラが気になる画像が表示された場合、ほぼ白色光にすることで、輝度ムラ又は色ムラをすぐに無くすことができ、画像の品位を損なわないようにできる。
　本発明では、合成された光の色を段階的に白色に近づけるようにすることで、視聴者に、色が変化したことの違和感を抱かせないようにすることができる。
　本発明では、発光率の制御を終了させる際、白色にしたときよりも遅い速度で、合成された色を白色から遠ざけるように光源を制御する。これにより、色が急激に変化することで、視聴者に違和感を抱かせないようにすることができる。
　本発明では、画像が表示された表示部にカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラが発生した場合、複数の光源により合成された光の色が白色に近づくよう光源それぞれを制御する。その合成された光を白色光に近づけることで、表示部の透過率を低減し、光源からの不要な光が透過し、表示部に表示される画像の品位を損なうおそれを低減することができる。その合成された光を白色光に近づけた場合、液晶パネルは、表示色を保持するために透過率を低くする。この結果、光源からの不要な光が透過し、表示部に表示される画像の品位を損なうおそれを低減することができる。
　また、輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数に応じて光源の発光率の制御を行うことで、表示部の色純度を損ねるおそれを低減できる場合がある。例えば、輝度ムラを検出した領域数が多い場合、表示部の殆どに輝度ムラ又は色ムラが生じている可能性がある。このとき、視聴者には、本来の画像に輝度ムラ又は色ムラが含まれたものであると認識することがあり、このような場合、視聴者は画像の輝度ムラ又は色ムラが気にならない場合がある。そこで、発光率の制御を行わないことで、発光率を制御して色純度の低下を防止することを優先することができる。
実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 バックライトの構成を模式的に示す図である。 異なるミックス率における各色のＬＥＤの発光率を示す模式図であり、ミックス率が０の場合を示す。 異なるミックス率における各色のＬＥＤの発光率を示す模式図であり、ミックス率が１の場合を示す。 異なるミックス率における各色のＬＥＤの発光率を示す模式図であり、ミックス率が０．４の場合を示す。 ＬＥＤの発光率をミックス率３３％で変更する場合の発光率を示す模式図であり、変更前の場合を示す。 ＬＥＤの発光率をミックス率３３％で変更する場合の発光率を示す模式図であり、変更後の場合を示す。 フレーム内の領域毎に決定したＬＥＤのミックス率を示す図である。 フレーム内の領域毎に決定したＬＥＤのミックス率を示す図である。 フレーム内の領域毎に決定したＬＥＤのミックス率を示す図である。 制御部及び映像処理部が実行する処理を示すフローチャートである。 ハロー現象を低減させない図柄の一例を示す図である。 ハロー現象を低減させる図柄の一例を示す図である。 制御部及び映像処理部が実行する処理を示すフローチャートである。 液晶パネルのカラーフィルタの透過特性及びＲＧＢそれぞれのＬＥＤの波長の関係を示す模式図である。 発光率が変化することで生じる光漏れを説明するための模式図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は、本発明の画像表示装置であって、外部から入力したＲＧＢ映像信号に基づいて画像を表示する。ＲＧＢ映像信号は、テレビジョン電波により受信したものであってもよいし、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体から読み取ったものであってもよいし、ネットワークを介して入力されるものであってもよい。
　図１は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
　液晶表示装置は、制御部１、映像処理部２、エリアアクティブ処理部３、表示パネル部１０及びバックライト１１を駆動する駆動部４を備えている。表示パネル部１０は、背面側にバックライト１１が配設されており、入力されたＲＧＢ映像信号に基づく画像を表示する表示部を正面側に備えている。表示パネル部１０は、画面表示解像度に応じた画素数を有する表示素子を有している。表示素子は、必要な光（波長）のみを透過させ、その他の光（波長）を遮断するカラーフィルタを有しており、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の何れかの光を透過させる。光が表示素子を透過することにより表示部にカラー画像が表示される。なお、表示素子を透過する光の透過量は、表示素子の透過率によって決定される。透過率とは、液晶パネルがバックライト１１により照射された光を通過できる割合である。
　バックライト１１は、表示パネル部１０の背面側から光を照射する光源である。図２は、バックライト１１の構成を模式的に示す図である。バックライト１１は、矩形状の複数の領域１１０に全体が分割されており、各領域１１０にはＲ－ＬＥＤ１１ａ、Ｇ－ＬＥＤ１１ｂ及びＢ－ＬＥＤ１１ｃが設けられている。バックライト１１は、領域１１０毎に発光制御される。なお、図２では、領域１１０には、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃをそれぞれ１個ずつ設けているが、複数設けてもよい。例えば、光量が必要な場合は同じ色のＬＥＤを２個以上設けるようにしてもよい。
　映像処理部２は、入力されたＲＧＢ映像信号に対して各種信号処理を行う。例えば、映像処理部２は、ＲＧＢ映像信号から一定の時間間隔で抽出した画像データ（以下、フレームとも言う）の取得、画像データの階調度の取得、及び画像データのサイズ調整等を行い、取得した各種情報を制御部１及びエリアアクティブ処理部３へ出力する。また、映像処理部２は、ＲＧＢ信号を生成する処理、デジタル変換処理、色空間変換処理、スケーリング処理、色補正処理、同期検出処理、ガンマ補正処理、及びＯＳＤ（On-Screen Display）表示処理等の信号処理を適宜実行する。
　エリアアクティブ処理部３は、映像処理部２から入力される画像データの階調度及び、制御部１から入力される後述のミックス率に基づいて、領域１１０に対応する１フレームの各色成分のピーク値に合わせて、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの最適な発光率を決定する。例えば、エリアアクティブ処理部３は、１フレームのＲＧＢ各色成分のピーク値が、ダイナミックレンジに比べ、赤（Ｒ）成分が１０％、緑（Ｇ）成分が６０％、青（Ｂ）成分が３０％である場合、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率も１０％、６０％、３０％とする。エリアアクティブ処理部３は、この発光率を、フレーム単位で全ての領域１１０について決定する。
　また、エリアアクティブ処理部３は、画像データの階調度及び決定した発光率に基づいて、表示パネル部１０の表示素子の透過率を制御する透過率制御値（電圧値）をフレーム毎に決定する。エリアアクティブ処理部３は、決定した発光率及び透過率制御値（電圧値）を制御部１及び駆動部４に出力する。
　なお、表示パネル部１０の表示素子からの光の透過量は、表示素子に対応する色のＬＥＤの発光率に、その表示素子の透過率を乗じたものである。画像データの階調度に基づいて、発光率及び透過率制御値を決定することで、例えば、表示パネル部１０のある領域内の画像データの階調度が小さい場合、その領域に対応する領域１１０内のＬＥＤの発光率を小さくすることにより、バックライト１１の消費電力を低減することができる。
　駆動部４は、パネル駆動部４１及びバックライト駆動部４２を有している。パネル駆動部４１は、表示パネル部１０の駆動回路であって、エリアアクティブ処理部３から入力される透過率制御値により、表示パネル部１０の表示素子の透過率を制御する。パネル駆動部４１から出力された透過率制御値（電圧値）は、表示パネル部１０の各表示素子内の電極にチャージされる。そして、表示素子に係る液晶の傾き量がチャージされた電圧に応じて変化し、その結果表示素子の透過率が制御される。バックライト駆動部４２は、バックライト１１の駆動回路であって、エリアアクティブ処理部３から入力される発光率に基づき、バックライト１１の各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率を制御する。バックライト駆動部４２は、領域１１０毎に各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御する。
　制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等からなるマイクロコンピュータであって、液晶表示装置が備える各部それぞれを制御することで、液晶表示装置全体の制御を行う。例えば、制御部１は、エリアアクティブ処理部３から透過率制御値（電圧値）、及び各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率等を取得する。制御部１は、映像処理部２及びエリアアクティブ処理部３から取得した情報に基づいて、各領域１１０にハロー現象（輝度ムラ又は色ムラ）が発生している可能性を判定する。ハロー現象が発生している可能性がある場合、制御部１は、ハロー現象を軽減するために、ミックス率を変更する。
　次に、ハロー現象の発生の有無を判定する方法について説明する。
　ハロー現象とは、上述のように、ＬＥＤからの光が、対応していない色のフィルタを通過する光漏れにより発生する、画像の輪郭及びその周囲にぼんやりと光の輪が見える現象である。制御部１は、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率のバランス及び表示素子の透過率のバランスによりこのハロー現象の発生を検出する。具体的に説明するために、前提として、図１０のエリアＡにおいて、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率を、０％、８０％、２０％とし、エリアＢでは、０％、０％、２０％とし、表示素子の透過率を１００％とする。また、Ｇ－ＬＥＤ１１ｂからの青（Ｂ）に対する光漏れをＧ－ＬＥＤ１１ｂの１０％とし、光漏れの許容値は、青（Ｂ）の透過量に対して２０％未満とする。光漏れの許容値とは、画像の品位を損なうおそれのある光漏れ量の限界値である。
　この場合において、Ｇ－ＬＥＤ１１ｂの発光率は８０％であるので、光漏れ量は８％となる。また、Ｂ－ＬＥＤ１１ｃの発光率は２０％であるので、光漏れ量の許容値は４％となる。Ｇ－ＬＥＤ１１ｂの光漏れ量は８％であることから、Ｂ－ＬＥＤ１１ｃの光漏れ量の許容値より大きくなる。即ち、輪郭部１０２及びその周囲では、Ｂ－ＬＥＤ１１ｃからの光に、Ｇ－ＬＥＤ１１ｂからの光が混色するため、輪郭部１０２及びその周囲の青色の画像は、本来よりも明るい青として表示される。そこで、映像処理部２は、光漏れ量を算出し、その結果に基づいて、ハロー現象が発生している可能性を判定する。
　映像処理部２は、上述のハロー現象の可能性の判定を、１フレーム毎に表示素子の一画素単位で実行する。次に、映像処理部２は、ハロー現象の可能性がある画素の縦横に隣接する画素についても判定を実行し、ハロー現象の可能性がある画素の連続性を検出する。映像処理部２は、縦横の複数の画素にハロー現象発生の可能性がある場合、換言すれば、１フレーム内に所定面積（例えば、１フレームの５０％の面積）のハロー現象が発生する可能性がある場合には、そのフレームには、ハロー現象発生の可能性があると判定する。そして、制御部１は、ハロー現象の可能性があると判定したフレームの連続性を判定し、例えば４フレーム連続でハロー現象の可能性があると判定した場合には、ハロー現象を低減する処理の実行を決定する。
　なお、本実施形態では、ハロー現象発生の可能性を判定する方法の一例を示したにすぎず、ハロー現象の検出方法、ハロー現象が発生したと判定する条件等は適宜変更可能である。
　次に、発生したハロー現象を低減させる方法について説明する。
　エリアアクティブ処理部３は、ハロー現象を低減させる場合、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光の合成を加法混色により白色光に近づける。白色光は各色のＬＥＤの発光率が等しいため、白色光に近づけるために、エリアアクティブ処理部３は、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率が同じになるように制御する。本実施形態では、発光率が最大のＬＥＤは制御せず、他のＬＥＤの発光率を最大の発光率に近づける制御を行う。例えば、Ｇ－ＬＥＤ１１ｂの発光率が最大である場合、エリアアクティブ処理部３は、Ｒ－ＬＥＤ１１ａ及びＢ－ＬＥＤ１１ｃの発光率をＧ－ＬＥＤ１１ｂの発光率に近づける。
　制御部１は、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光の合成を白色光に近づけるためにミックス率を決定する。ミックス率とは、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率を変更する際の比率である。例えば、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率が、エリアアクティブ処理部３により決定された、画像データの各色成分に最適な発光率である場合、ミックス率は０である。換言すれば、ミックス率が０の場合、制御部１は、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率の制御は行わない。また、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率を最大の発光率に合わせた場合、即ち、バックライト１１を白色光源とする場合、ミックス率は１である。
　ミックス率は、所定の関数によって決定することができる。例えば、ミックス率「０」の各発光率をｒ１、ｇ１、ｂ１、白色光源の各発光率をｒ２、ｇ２、ｂ２、ミックス率をｍ（０≦ｍ≦１）とした場合、ミックス率による発光率ｒｍ、ｇｍ、ｂｍは、それぞれ以下のようになる。
　ｒｍ＝（ｒ２－ｒ１）×ｍ＋ｒ１
　ｇｍ＝（ｇ２－ｇ１）×ｍ＋ｇ１
　ｂｍ＝（ｂ２－ｂ１）×ｍ＋ｂ１
　図３Ａは、異なるミックス率における各色のＬＥＤの発光率を示す模式図であり、ミックス率が０、図３Ｂはミックス率が１、図３Ｃはミックス率が０．４の場合を示す。ミックス率が０の場合、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率は、１０％、６０％、３０％となる（図３Ａ参照）。ミックス率が１の場合、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率は、全て６０％となる（図３Ｂ参照）。ミックス率が０．４の場合、各ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率は、３０％、６０％、４２％となる（図３Ｃ参照）。
　制御部１が、映像処理部２の検出結果に応じて最適なミックス率を決定することで、ある色のＬＥＤの光漏れ量が、他の色のＬＥＤの光漏れ量の許容値以下となり、ハロー現象を低減することができる。例えば、上述した図１０を用いた例の場合、ミックス率を３３％に決定する。
　図４Ａ及び図４Ｂは、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率をミックス率３３％で変更する場合の発光率を示す模式図であり、図４Ａは変更前、図4Ｂは変更後の場合を示す。エリアＡの場合、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光率は、２６％、８０％、４０％となり、エリアＢの場合、６％、６％、２０％となる。この場合、発光率が８０％のＧ－ＬＥＤ１１ｂの光漏れ量は８％となる。また、発光率が４０％のＢ－ＬＥＤ１１ｃの光漏れ量は４％となり、その許容値は２倍の８％となる。Ｇ－ＬＥＤ１１ｂの光漏れ量は８％であることから、Ｂ－ＬＥＤ１１ｃの光漏れ量の許容値以下となる。その結果、輪郭部１０２及びその周囲に発生したハロー現象は軽減される。
　なお、制御部１は、決定したミックス率に基づいて、ハロー現象が発生している領域１１０に含まれるＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのみを制御するようにしてもよいし、全ての領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御するようにしてもよい。ハロー現象が発生している領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのみを制御する場合、ハロー現象が発生していない領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御することで、その領域１１０に対応する表示画面の色純度が低下することを防止できる。また、発光率を低く抑えることで、バックライト１１の消費電力を低減することができる。一方、全ての領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御する場合、画面全体の色純度を一様にすることができ、また、処理が単純にできるため、回路規模の大きさを小さくすることができる。
　制御部１は、ハロー現象が発生している領域及びその周囲に含まれるＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を変更するようにしてもよい。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、フレーム内の領域１１０毎に決定したＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を示す図である。図５は、バックライト１１を分割した各領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を表している。また、図５では、ハロー現象が発生している領域を領域１２０としている。
　例えば、図５Ａに示すように、制御部１は、領域１２０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を１とした場合、領域１２０に縦横に隣接する４つの領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を０．５に決定する。そして、制御部１は、他の領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を０に決定する。即ち、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率は、ミックス率０の領域１１０から領域１２０に向かって段階的に１に近づくようになっている。これにより、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光色が領域１２０だけ周囲より変化しているといった違和感を視聴者に抱かせないようにできる。
　図５Ｂに示すように、領域１２０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を０．５とした場合は、制御部１は、領域１２０に隣接する領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を０．２５に決定し、他の領域のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を０に決定する。これにより、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率は、ミックス率０の領域１１０から領域１２０に向かって段階的に０．５に近づくようになっている。
　図５Ｃに示すように、領域１２０に含まれるＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を１とした場合、制御部１は、ミックス率０の領域から領域１２０に向かって順に０．２５、０．５、０．７５と決定する。この場合、図５Ａ及び図５Ｂの場合との対比において、よりスムーズに色純度を変更することができる。
　また、制御部１は、決定したミックス率の変更を行う場合、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を連続的に白色光に近づけるようにしてもよいし、段階的に近づけるようにしてもよい。例えば、連続的に変化させることで、スムーズに色純度を変更することができ、また、視聴者が気付かないタイミングで段階的に変化させることで、違和感なく色純度を変更することができる。また、制御部１は、白色光に近づける速度を適宜変更するようにしてもよい。例えば、ハロー現象の発生位置又は発生サイズによっては、視聴者はハロー現象が気にならない場合がある。この場合、ゆっくり白色に近づけることで、視聴者に、表示パネル部１０に表示された画像の色が変化したことを気付かせないようにすることができる。また、より早く白色に近づけることでハロー現象を無くす場合、画像の品位を損なわない画像を表示することができる。
　以上のように構成される液晶表示装置において、入力されるＲＧＢ映像信号を画面表示する際の動作について説明する。図６は、制御部１及び映像処理部２が実行する処理を示すフローチャートである。
　映像処理部２は、外部から入力されるＲＧＢ映像信号を取得し（Ｓ１）、ＲＧＢ映像信号の１フレームにおける発光率及び透過率制御値を取得する（Ｓ２）。映像処理部２は、エリアアクティブ処理部３により決定された発光率及び透過率制御値を取得するか、若しくは、映像処理部２内部で推定する。映像処理部２は、表示素子の一画素でのハロー現象発生の可能性の有無を検出し（Ｓ３）、ハロー現象発生の可能性のある画素の連続が、所定の値となったか否かを検出する（Ｓ４）。その結果から、フレームにおけるハロー現象発生の可能性の有無を検出する（Ｓ５）。具体的には、映像処理部２は、上述したように、ＬＥＤの光漏れ量を算出し、算出結果に基づいて有無を検出する。
　制御部１は、Ｓ５の検出結果からフレームにおけるハロー現象発生の可能性があるか否かを判定する（Ｓ６）。ハロー現象発生の可能性がない場合（Ｓ６：ＮＯ）、制御部１は、本フレームでの処理を終了し、次のフレームに対しては同様の処理を実行する。ハロー現象発生の可能性がある場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部１は、ハロー現象発生の可能性があると判定したフレームが、４フレーム以上連続したか否かを判定する（Ｓ７）。連続していない場合（Ｓ７：ＮＯ）、制御部１は、本フレームでの処理を終了し、次のフレームに対しては同様の処理を実行する。
　４フレーム以上連続した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）制御部１は、ハロー現象を低減する処理を実行する（Ｓ８）。具体的には、制御部１は、最適なミックス率を決定し、ある色のＬＥＤの光漏れ量が、他の色のＬＥＤの光漏れ量の許容値以下とすることで、ハロー現象を低減する。このとき、制御部１は、ハロー現象が発生している領域１１０に含まれるＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのみを制御するようにしてもよいし、全ての領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御するようにしてもよい。その後、制御部１は、本処理を終了する。
　なお、制御部１は、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を制御している場合に、ハロー現象発生の可能性がなくなった場合、ＬＥＤのミックス率の制御を終了する。即ち、制御部１は、白色光に近づけたＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を、白色光から遠ざける制御を行う。
　以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置は、ＲＧＢ映像信号をフレーム単位でハロー現象発生の可能性を判定し、ハロー現象発生の可能性のあるフレームが連続した場合、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光に近づける。これにより、表示素子のカラーフィルタにより白色光を遮断することができ、バックライト１１からの光漏れ量を低減することができる。その結果、バックライト１１からの不要な光が透過し、表示パネル部１０に表示される画像の品位を損なうおそれを低減することができる。
　なお、本実施形態では、４フレーム連続してハロー現象発生の可能性のあると判定した場合に、ハロー現象を低減させる処理を行っているが、フレームの連続数は適宜変更可能である。例えば、フレームを抽出した時間間隔によって連続数を決定するようにしてもよい。また、上述のように、ハロー現象が発生している領域１１０についてのみＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御するようにしてもよいし、全ての領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御するようにしてもよい。
実施形態２
　次に、本発明に係る実施形態２について説明する。実施形態１では、ハロー現象発生の可能性があるか否かだけを判定しているが、本実施形態では、ハロー現象発生の可能性の程度を判定する。そして、その程度に応じて、ＬＥＤのミックス率を制御する速度を変更する。以下、その相違点についてのみ説明する。
　本実施形態に係る液晶表示装置の制御部１は、光漏れ量に基づいて、ハロー現象発生の可能性を１０段階に分けて評価し、評価結果に基づく速度で、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を変化させる。ここで、ミックス率の変化とは、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光に近づける場合と、白色光から遠ざける場合とを含む。また、白色光から遠ざける場合とは、あるミックス率でＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を制御した結果ハロー現象がなくなった（低減した）後、ミックス率を０に戻して（近づけて）制御する場合をいう。制御部１は、光漏れがなく、ハロー現象発生がない場合をレベル０、例えば光漏れ量の許容値の２倍の光漏れ量がある場合をレベル１０とし、光漏れ量に応じたレベルを決定する。
　ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光に近づける場合、制御部１は、レベルを１段階遷移させるのに約６０ｍｓｅｃの時間を費やす。例えば、ハロー現象発生の可能性がレベル４の場合、ハロー現象を低減させるために決定したミックス率の制御に移行するため、制御部１は、２４０（６０×４）ｍｓｅｃをかけて、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光に近づける。
　ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光から遠ざける場合、制御部１は、レベルを１段階遷移させるのに約２５０ｍｓｅｃの時間を費やす。例えば、ハロー現象発生の可能性がレベル４と評価した後、ハロー現象がなくなった（レベル０となった）場合、制御部１は、ミックス率を０とした制御に移行するため、１０００（２５０×４）ｍｓｅｃをかけて、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光から遠ざける。
　このように、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光に近づける速度を短時間で実行することで、ハロー現象発生を視聴者に気付かせないよう、画像表示を行うことができる。また、白色光から遠ざける場合は、近づける場合よりも遅い速度にすることより、画像の色が急激に変化して、視聴者が違和感を抱くおそれを抑制することができる。
　以上説明したように、本実施形態に係る液晶表示装置は、ハロー現象が発生した場合、短時間でＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光に近づけ、ハロー現象を低減させる。また、液晶表示装置は、ハロー現象がなくなった（低減した）場合、白色光に近づけた速度よりも遅い速度でＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光から遠ざける。
　なお、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのミックス率を変化させる速度は、適宜変更可能である。例えば、ハロー現象が発生しても気になるような画像の場合、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光を白色光にゆっくり近づけるようにしてもよい。この場合、視聴者に、色が変化したことの違和感を抱かせないようにすることができる。また、ハロー現象の発生が気になるような画像の場合、より早く白色光に近づけることで、ハロー現象をすぐに無くすことができ、画像の品位を損なわないようにできる。
実施形態３
　次に、本発明に係る実施形態３について説明する。実施形態１及び２では、ハロー現象発生の可能性があれば、ハロー現象を低減させる処理を行っているが、本実施形態では、ハロー現象発生の可能性の程度によっては、ハロー現象を低減させる処理を行わない点で相違する。以下、その相違点についてのみ説明する。
　本実施形態に係る液晶表示装置の映像処理部２は、一画素単位でハロー現象発生の可能性を判定し、ハロー現象発生の可能性があると判定した画素が、例えば１フレームの半分以上の面積を占めている場合には、そのフレームはハロー現象を低減させる処理を行わない。１フレームの中に半分の面積以上にハロー現象が発生する場合には、視聴者は、ハロー現象の発生が気にならない場合がある。
　図７Ａは、ハロー現象を低減させない図柄の一例を示し、図７Ｂはハロー現象を低減させる図柄の一例を示す図である。なお、図７は、青空を背景として複数の葉の画像が表示されている場合を示している。
　例えば、図７Ａの図柄が表示パネル部１０に表示され、全ての葉の画像にハロー現象が発生している場合、画面の略全体にハロー現象が発生していることになる。このため、視聴者にとって、ハロー現象が本来の画像であるかのような表示に感じられる場合がある。そこで、制御部１は、１フレームの半分の面積以上にハロー現象が発生する場合には、ハロー現象を低減させる処理を行わない。これにより、本来の色を優先させた画像表示とすることができるため、画像の品位を向上させることができる。
　一方、図７Ｂの図柄が表示パネル部１０に表示され、全ての葉の画像にハロー現象が発生している場合、画面の一部にしかハロー現象が発生していないことになる。このため、視聴者にとって、ハロー現象の部分に違和感を抱く場合がある。そこで、制御部１は、１フレームの半分の面積以下にハロー現象が発生する場合には、ハロー現象を低減させる処理を行う。
　図８は、制御部１及び映像処理部２が実行する処理を示すフローチャートである。
　映像処理部２は、外部から入力されるＲＧＢ映像信号を取得し（Ｓ１１）、ＲＧＢ映像信号の１フレームにおける発光率及び透過率制御値を取得する（Ｓ１２）。映像処理部２は、表示素子の一画素でのハロー現象発生の可能性の有無を検出し（Ｓ１３）、ハロー現象発生の可能性のある画素の連続が、所定の値となったか否かを検出する（Ｓ１４）。具体的には、映像処理部２は、上述したように、ＬＥＤの光漏れ量を算出し、算出結果に基づいて検出する。
　制御部１は、フレームにおけるハロー現象検出を行い（Ｓ１５）、ハロー現象発生の可能性があるか否かを判定する（Ｓ１６）。ハロー現象発生の可能性がない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、制御部１は、本フレームでの処理を終了し、次のフレームに対しては同様の処理を実行する。ハロー現象発生の可能性がある場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、制御部１は、これまでにハロー現象発生の可能性があると判定した画素の合計が、１フレームの５０％の面積を占めているか否かを判定する（Ｓ１７）。例えば、画面の略全体にハロー現象が発生している場合、視聴者は、ハロー現象が本来の画像に含まれたものであると判断し、ハロー現象が気にならない可能性がある。一方、画面の一部にハロー現象が発生している場合には、視聴者は、表示内容に違和感を抱く可能性がある。
　ハロー現象発生の可能性があると判定した画素の合計が面積の５０％以下でない場合（Ｓ１７：ＮＯ）、画面の半分以上にハロー現象が発生していることになるため、制御部１は、視聴者にはハロー現象が気にならないと判定し、ハロー現象を低減させる処理を行うことなく、本処理を終了する。面積の５０％以下である場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御部１は、本フレームにハロー現象発生の可能性があると判定し、続いてハロー現象発生の可能性があると判定したフレームが４フレーム連続したか否かを判定する（Ｓ１８）。
　４フレーム連続していない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、制御部１は、本フレームでの処理を終了し、次のフレームに対しては同様の処理を実行する。ハロー現象発生の可能性があると判定したフレームの連続性によってはハロー現象を低減する処理を実行しないことで、必要以上に光源を制御することで、色純度が低下し、画像の品位を損なうおそれを低減することができる。４フレーム連続した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）制御部１は、ハロー現象を低減する処理を実行する（Ｓ１９）。具体的には、制御部１は、最適なミックス率を決定し、ある色のＬＥＤの光漏れ量が、他の色のＬＥＤの光漏れ量の許容値以下とすることで、ハロー現象を低減する。このとき、制御部１は、ハロー現象が発生している領域１１０に含まれるＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのみを制御するようにしてもよいし、全ての領域１１０のＬＥＤ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを制御するようにしてもよい。その後、制御部１は、本処理を終了する。
　以上説明したように、本実施形態に係る液晶表示装置は、ハロー現象発生の可能性がある画素が、所定面積を占めている場合にはハロー現象を低減させる処理を行わず、所定面積以下である場合に、ハロー現象を低減させる処理を行う。これにより、複雑な絵柄の場合にハロー現象が発生しても視聴者にはハロー現象が気にならないため、ハロー現象を低減する処理を行わないことで、本来の色純度を維持した画像表示が可能となる。
　なお、制御部１は、実施形態１のように、ハロー現象を低減させる処理を行うべきフレームが連続した場合に、ハロー現象を低減させる処理を行うようにしてもよいし、フレーム毎にハロー現象を低減させる処理を行うようにしてもよい。また、ハロー現象発生の可能性がある画素が占める面積は、フレームの５０％としているが、適宜変更可能である。例えば、ハロー現象発生の可能性がある画素の数が、全画素数に対して所定以上の割合を占める場合にハロー現象を低減させる処理を行わないようにしてもよい。
　以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施の形態に限定されることはない。
　１　制御部（検出手段、制御手段、取得手段、禁止手段）
　２　映像処理部（制御手段、禁止手段）
　３　エリアアクティブ処理部
　４　駆動部
　１０　表示パネル部
　１１　バックライト
　１１ａ　Ｒ－ＬＥＤ
　１１ｂ　Ｇ－ＬＥＤ
　１１ｃ　Ｂ－ＬＥＤ

Claims (15)

  1. 　カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示させる画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示装置において、
    　画像が表示された前記表示部に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラを検出する検出手段と、
    　前記光源それぞれの発光率を取得する取得手段と、
    　前記検出手段の検出結果及び取得手段の取得結果に基づいて、全ての光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御する制御手段と
    　を備えることを特徴とする画像表示装置。
  2. 　カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示装置において、
    　画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を、複数の領域について検出する検出手段と、
    　前記光源それぞれの発光率を取得する取得手段と、
    　前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数及び前記取得手段の取得結果に基づいて、全ての光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御する制御手段と
    　を備えることを特徴とする画像表示装置。
  3. 　前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数が所定値以上である場合、前記制御手段による制御を禁止する禁止手段
    　をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  4. 　カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源を有するバックライトの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて前記光源毎に制御する画像表示装置において、
    　画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を検出する検出手段と、
    　前記光源それぞれの発光率を取得する取得手段と、
    　前記取得手段による取得結果に基づいて、前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域に対応するバックライトの光源の発光を白色光に近づけるべく前記光源の発光率を制御する制御手段と
    　を備えることを特徴とする画像表示装置。
  5. 　前記制御手段は、
    　前記検出手段が検出した領域の周囲から前記領域に向かって、前記光源の発光を段階的に白色光に近づけるべく前記光源の発光率を制御する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
  6. 　前記制御手段は、
    　前記光源からの光を加法混色して白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御するようにしてある
    　ことを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載の画像表示装置。
  7. 　前記制御手段は、
    　前記取得手段が取得した輝度が最大である光源の発光率又は輝度を維持し、他の光源の発光率又は輝度を制御するようにしてある
    　ことを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載の画像表示装置。
  8. 　前記検出手段は、
    　前記画像のフレーム毎に輝度ムラ又は色ムラを検出し、
    　前記制御手段は、
    　前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを複数フレーム連続で検出した場合に、前記光源の発光率を制御するようにしてある
    　ことを特徴とする請求項１から７の何れか一つに記載の画像表示装置。
  9. 　前記制御手段は、
    　前記検出手段の検出結果に基づく速度で、合成される光の色を白色に近づけるようにしてある
    　ことを特徴とする請求項１から８の何れか一つに記載の画像表示装置。
  10. 　前記制御手段は、
    　前記検出手段が輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数に基づく速度で、合成される光の色を白色に近づけるようにしてある
    　ことを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載の画像表示装置。
  11. 　前記制御手段は、
    　前記光源により合成される色を段階的に白色に近づけるようにしてある
    　ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像表示装置。
  12. 　前記制御手段が前記光源の発光率を制御しているときに、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記制御手段の制御を終了させるか否かを判定する判定手段と、
    　前記制御手段は、
    　前記判定手段が終了させると判定した場合、合成された光の色を、白色に近づけた速度より遅い速度で白色から遠ざけるべく前記光源の発光率を制御するようにしてある
    　ことを特徴とする請求項９から１１の何れかひとつに記載の画像表示装置。
  13. 　カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示させる画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示方法において、
    　画像が表示された前記表示部に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラを検出するステップ、
    　複数色の前記光源が発光している場合、該光源の発光率をそれぞれ取得するステップ、及び、
    　検出した輝度ムラ又は色ムラ及び取得した発光率に基づいて、前記光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御するステップ
    　を備えることを特徴とする画像表示方法。
  14. 　カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源それぞれの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて独立に制御する画像表示方法において、
    　画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を、複数の領域について検出するステップ、
    　前記光源それぞれの発光率を取得するステップ、及び、
    　輝度ムラ又は色ムラを検出した領域の数及び取得した発光率に基づいて、全ての光源から発光され、合成される光の色を白色に近づけるべく前記光源の発光率を制御するステップ
    　を備えることを特徴とする画像表示方法。
  15. 　カラーフィルタを含む表示部に光を照射する複数色の光源を有するバックライトの発光率を、前記表示部に表示される画像の階調度に基づいて前記光源毎に制御する画像表示方法において、
    　画像が表示された前記表示部の部分的な領域に生ずるカラーフィルタに対応する光源以外の光源からの光漏れに起因する輝度ムラ又は色ムラの有無を検出するステップ、
    　前記光源それぞれの発光率を取得するステップ、及び、
    　取得した発光率に基づいて、輝度ムラ又は色ムラを検出した領域に対応するバックライトの光源の発光を白色光に近づけるべく前記光源の発光率を制御するステップ
    　を備えることを特徴とする画像表示方法。
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