WO2012114682A1

WO2012114682A1 - 表示装置及び表示方法

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Publication number: WO2012114682A1
Application number: PCT/JP2012/001008
Authority: WO
Inventors: 敦士中西
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-08-30
Also published as: US9305495B2; US20130314459A1

Abstract

　表示装置は、隣接する第１、第２分割領域を含む分割領域に分割された表示パネル（１００）と、所定の輝度分布で発光する光源部（１０４）を有するバックライト部（１０２）と、分割領域ごとに発光輝度を決定する決定部（１０６）と、光源部を駆動するバックライト駆動部（１０８）と、輝度分布に基づく分割数が記憶される記憶部（１１０）と、分割領域を分割して分割数のサブ領域を生成し、サブ領域の発光輝度を分割領域の発光輝度に設定する設定部（１１２）と、第１、第２分割領域の境界に隣接する第１、第２サブ領域の各発光輝度を用いて線形補間を行って、第１サブ領域から第２サブ領域にかけての領域におけるバックライト部の発光輝度分布の推定値を算出する線形補間部（１１４）と、推定値に基づき映像信号を補正する信号補正部（１１６）と、表示パネルの画素を駆動するパネル駆動部（１１８）とを備える。

Description

表示装置及び表示方法

　本発明は、バックライトを利用した表示装置及び表示方法に関するものである。

　光変調素子として液晶を用いた液晶表示装置は、液晶パネルを背面から照明するバックライト部を備え、そのバックライト部から出射される光の透過率を液晶によって制御することで、任意の画像の表示を実現している。近年、バックライト部として複数の発光ダイオード等の光源を使用し、各光源が照明する液晶パネルの分割領域の映像信号に応じて各光源の発光輝度を制御する技術が知られている。

　各光源の発光輝度を制御する場合、液晶パネルで表示する映像の輝度を入力映像信号に応じたレベルに維持するために、液晶パネルに入射するバックライト部の輝度に応じて、各液晶の透過率を補正する必要がある。そこで、液晶パネルに入射するバックライト部の輝度を精度良く求めるために、例えば特許文献１に記載の技術では、バックライト部の各光源の配置位置に設けられた各分割領域の基本輝度算出点に加えて、隣接する分割領域間に追加の輝度算出点が設けられている。追加する輝度算出点の数は、隣接する分割領域間の発光輝度の差により決定される。一方、バックライト部の発光輝度分布が予めデータとしてメモリに保持されている。そして、追加された輝度算出点の輝度は、メモリに保持されている発光輝度分布と各分割領域で決定された発光輝度との畳み込み演算によって求められている。

　しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、バックライト部の発光輝度分布のデータをメモリに保持しているため、多くのメモリ容量が必要になる。また、追加した輝度算出点の輝度を決定するのに畳み込み演算を行っているため、その演算量が非常に大きくなる。したがって、回路規模およびコストが増大してしまう。そこで、回路規模およびコストが増大することなくバックライト部の発光輝度分布を精度良く推定して、高品質の映像表示を可能にすることが望まれる。

特開２０１０－０７９０２３号公報

　本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、バックライト部の発光輝度分布を簡易な構成、かつ低コストで精度良く推定して高品質の映像表示を可能にする表示装置および表示方法を提供することを目的とする。

　本発明の一局面に係る表示装置は、複数の画素を有し、所定の隣接方向に互いに隣接する第１分割領域および第２分割領域を含む複数の分割領域に仮想的に分割され、入力された映像信号に対応する映像を表示する表示パネルと、前記複数の分割領域に対応してそれぞれ配置され、予め定められた輝度分布で発光して前記表示パネルを背面から照明する複数の光源部を有するバックライト部と、前記映像信号に基づき、前記分割領域ごとに発光輝度を決定する決定部と、前記決定部により前記分割領域ごとに決定された前記発光輝度で発光するように前記複数の光源部を駆動するバックライト駆動部と、前記光源部の前記輝度分布に基づき予め設定された分割数が記憶されている記憶部と、前記複数の分割領域をそれぞれ分割して前記分割数のサブ領域を生成し、生成した前記サブ領域の発光輝度を当該サブ領域が含まれる前記分割領域の発光輝度と等しい値に設定する設定部と、前記第１分割領域と前記第２分割領域との境界に隣接する前記第１分割領域のサブ領域を第１サブ領域とし、前記第１サブ領域に隣接する前記第２分割領域のサブ領域を第２サブ領域としたとき、前記第１サブ領域の発光輝度と前記第２サブ領域の発光輝度とを用いて線形補間を画素単位で行って、前記第１サブ領域から前記第２サブ領域にかけての領域における前記バックライト部の発光輝度分布の推定値を前記画素ごとに算出する線形補間部と、前記線形補間部により算出された前記推定値に基づき前記映像信号を前記画素ごとに補正して、前記表示パネルの前記画素の駆動信号を生成する信号補正部と、前記信号補正部により生成された前記駆動信号に基づき前記表示パネルの前記画素を駆動するパネル駆動部とを備える。

　また、本発明の一局面に係る表示方法は、複数の画素を有し、所定の隣接方向に互いに隣接する第１分割領域および第２分割領域を含む複数の分割領域に仮想的に分割され、入力された映像信号に対応する映像を表示する表示パネルと、前記複数の分割領域に対応してそれぞれ配置され、予め定められた輝度分布で発光して前記表示パネルを背面から照明する複数の光源部を有するバックライト部と、を備える表示装置に用いられる表示方法であって、前記映像信号に基づき、前記分割領域ごとに発光輝度を決定する決定ステップと、前記決定ステップにおいて前記分割領域ごとに決定された前記発光輝度で発光するように前記複数の光源部を駆動するバックライト駆動ステップと、前記複数の分割領域をそれぞれ分割して前記光源部の前記輝度分布に基づき予め設定された分割数のサブ領域を生成し、生成した前記サブ領域の発光輝度を当該サブ領域が含まれる前記分割領域の発光輝度と等しい値に設定する設定ステップと、前記第１分割領域と前記第２分割領域との境界に隣接する前記第１分割領域のサブ領域を第１サブ領域とし、前記第１サブ領域に隣接する前記第２分割領域のサブ領域を第２サブ領域としたとき、前記第１サブ領域の発光輝度と前記第２サブ領域の発光輝度とを用いて線形補間を画素単位で行って、前記第１サブ領域から前記第２サブ領域にかけての領域における前記バックライト部の発光輝度分布の推定値を前記画素ごとに算出する線形補間ステップと、前記線形補間ステップにおいて算出された前記推定値に基づき前記映像信号を前記画素ごとに補正して、前記表示パネルの前記画素の駆動信号を生成する信号補正ステップと、前記信号補正ステップにおいて生成された前記駆動信号に基づき前記表示パネルの前記画素を駆動するパネル駆動ステップとを含む。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。分割領域が分割されて生成されるサブ領域の一例を示す図で、図２（Ａ）は光源の輝度分布の一例を示し、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示される光源を用いたときの分割領域の境界における発光輝度分布を示し、図２（Ｃ）は発光輝度分布の推定結果を示している。分割領域が分割されて生成されるサブ領域の一例を示す図で、図３（Ａ）は光源の輝度分布の他の例を示し、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示される光源を用いたときの分割領域の境界における発光輝度分布を示し、図３（Ｃ）は発光輝度分布の推定結果を示している。線形補間部による線形補間を説明する図である。線形補間部を示すブロック図である。信号補正部の処理の一例を示す図である。本発明の第２実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。第２実施形態において分割領域が分割されて生成されるサブ領域を説明する図である。発光輝度分布の推定値の別の例を示す図である。

　（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態における液晶表示装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示される液晶表示装置は、液晶表示パネル１００、バックライトユニット１０２、決定部１０６、バックライト駆動部１０８、記憶部１１０、設定部１１２、線形補間部１１４、信号補正部１１６、パネル駆動部１１８を備えている。

　液晶表示パネル１００は、図示を省略しているが、水平方向に延びる複数のゲート線、垂直方向に延びる複数のソース線、スイッチング素子及び複数の画素を備え、複数のソース線及び複数のゲート線の交点にマトリクス状に複数の画素が配置され、水平方向の１ラインの画素から１走査ラインが構成される。

　複数のソース線にはパネル駆動部１１８から画素信号が供給され、複数のゲート線にはパネル駆動部１１８から走査信号となるゲートパルスが供給され、各画素に対応する液晶層に信号電圧が与えられることにより透過率が制御される。液晶表示パネル１００は、図１に点線で示されるように、表示面が仮想的に複数の分割領域に分割されている。複数の分割領域は、それぞれ矩形形状を有してマトリクス状に設けられている。

　なお、液晶表示パネル１００としては、ＩＰＳ（Ｉｎ　Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、紫外線を液晶分子に照射するＵＶ２Ａ（Ｕｌｔｒａ　Ｖｉｏｌｅｔ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｍｕｌｔｉ－ｄｏｍａｉｎ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、その他のいずれの方式を適用してもよい。

　バックライトユニット１０２は、所定の輝度分布で発光して液晶表示パネル１００を背面から照明して液晶表示パネル１００に画像を表示させる複数の光源部１０４を有する。バックライトユニット１０２は、液晶表示パネル１００の複数の分割領域にそれぞれ対応して複数の分割領域に分割されている。光源部１０４は、それぞれ分割領域に配置され、対応する液晶表示パネル１００の分割領域に向けて光を出射するように構成されている。

　光源部１０４は、この実施形態では例えば、白色発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）で構成されている。なお、光源部１０４は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを備え、これら３個のＬＥＤにより白色光を得るように構成してもよい。各光源部１０４は、バックライト駆動部１０８によって駆動される。各光源部１０４の発光輝度は、分割領域ごとに、独立に制御可能に構成されている。つまり、例えば光源部１０４が複数の白色ＬＥＤで構成されている場合には、当該複数の白色ＬＥＤは同一の発光輝度で発光するように一体的に駆動される。

　決定部１０６は、入力された映像信号を解析し、その解析結果に基づき各光源部１０４の発光輝度を決定する。すなわち、決定部１０６は分割領域ごとに発光輝度を決定する。決定部１０６は、決定した発光輝度を分割領域発光輝度信号としてバックライト駆動部１０８および設定部１１２に出力する。

　決定部１０６は、この実施形態では例えば、分割領域における各画素の輝度の最大値を判定し、その最大値から、予め定められた計算式に基づき当該分割領域の光源部１０４の発光輝度を算出する。代替的に、決定部１０６は、分割領域における各画素の輝度の最大値と光源部１０４の発光輝度とを対応付けたテーブルを備え、分割領域における各画素の輝度の最大値に対応付けられた発光輝度を光源部１０４の発光輝度として決定してもよい。

　さらに代替的に、決定部１０６は、分割領域における各画素の輝度の平均値を判定し、その判定結果に基づき、当該分割領域の光源部１０４の発光輝度を決定してもよい。さらに代替的に、決定部１０６は、分割領域における各画素の輝度の最大値、分割領域における各画素の輝度の平均値、および画面全体における画素の輝度の平均値の３つのうちの２つ以上を判定し、各値の重み付け平均を算出したり、ゲイン調整を行ったりして、各分割領域の発光輝度を決定してもよい。このように、決定部１０６による入力映像信号の解析内容は任意である。

　バックライト駆動部１０８は、決定部１０６から入力される分割領域発光輝度信号に基づき、決定部１０６により決定された発光輝度で発光するようにバックライトユニット１０２の各分割領域の光源部１０４を駆動する。

　記憶部１１０には、予め定められた分割数Ｎ（Ｎは正の整数）が記憶されている。設定部１１２は、分割領域を分割して分割数Ｎに等しい個数のサブ領域を生成する。設定部１１２は、サブ領域の発光輝度を分割領域の発光輝度と等しい値に設定する。このとき、設定部１１２は、サブ領域の中心位置の発光輝度として設定する。設定部１１２は、設定したサブ領域の発光輝度をサブ領域発光輝度信号として線形補間部１１４に出力する。線形補間部１１４は、サブ領域の発光輝度を用いて線形補間を行い、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値を画素ごとに算出する。以下、図２および図３を参照して、記憶部１１０に記憶されている分割数Ｎ、設定部１１２および線形補間部１１４がさらに説明される。

　図２および図３は、それぞれ、分割領域が分割されて生成されるサブ領域の一例を示す図である。図２（Ａ）は光源の輝度分布の一例を示し、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示される光源を用いたときの分割領域の境界における発光輝度分布を示し、図２（Ｃ）は発光輝度分布の推定結果を示している。図３（Ａ）は光源の輝度分布の他の例を示し、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示される光源を用いたときの分割領域の境界における発光輝度分布を示し、図３（Ｃ）は発光輝度分布の推定結果を示している。ここでは、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）のいずれの場合においても、決定部１０６は、分割領域Ａ１について発光輝度Ｌａ１と決定し、分割領域Ａ２について発光輝度Ｌａ２と決定するものとする。図２（Ｂ）および図３（Ｂ）に示されるように、Ｌａ１＜Ｌａ２となっている。

　図２（Ａ）に示される光源の輝度分布の半値全幅ＦＷＨＭ１と、図３（Ａ）に示される光源の輝度分布の半値全幅ＦＷＨＭ２とを比較すると、ＦＷＨＭ１＞ＦＷＨＭ２となっている。つまり、図２（Ａ）に示される光源は図３（Ａ）に示される光源に比べてブロードな輝度分布を有している。言い換えると、図３（Ａ）に示される光源は図２（Ａ）に示される光源に比べてシャープな輝度分布を有している。

　図２（Ａ）に示されるブロードな輝度分布を有する光源が光源部１０４として用いられると、図２（Ｂ）に示されるように、分割領域Ａ１，Ａ２の境界における発光輝度分布Ｄ１の変化は緩やかなものとなる。そこで、図２（Ａ）に示される輝度分布を有する光源が光源部１０４として用いられる場合には、記憶部１１０に分割数Ｎ＝Ｎ１（この実施形態では例えばＮ１＝１）を予め記憶させておく。

　したがって、設定部１１２は、図２（Ｃ）に示されるように、分割領域Ａ１をそのままサブ領域Ｂ１として設定し、分割領域Ａ２をそのままサブ領域Ｂ２として設定する。また、設定部１１２は、サブ領域Ｂ１の発光輝度を分割領域Ａ１の発光輝度Ｌａ１と等しい値に設定し、サブ領域Ｂ２の発光輝度を分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２と等しい値に設定する。その結果、線形補間部１１４は、サブ領域Ｂ１の発光輝度Ｌａ１およびサブ領域Ｂ２の発光輝度Ｌａ２を用いて、画素単位の線形補間により、図２（Ｃ）に示されるように、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値Ｅ１を画素ごとに算出する。

　一方、図３（Ａ）に示されるシャープな輝度分布を有する光源が光源部１０４として用いられると、図３（Ｂ）に示されるように、分割領域Ａ１，Ａ２の境界における発光輝度分布Ｄ２の変化は急峻なものとなる。そこで、図３（Ａ）に示されるような輝度分布を有する光源が光源部１０４として用いられる場合には、記憶部１１０に分割数Ｎ＝Ｎ２（この実施形態では例えばＮ２＝４）を予め記憶させておく。

　したがって、設定部１１２は、図３（Ｃ）に示されるように、分割領域Ａ１を分割して４個のサブ領域Ｂ１１～Ｂ１４を生成し、分割領域Ａ２を分割して４個のサブ領域Ｂ２１～Ｂ２４を生成する。また、設定部１１２は、サブ領域Ｂ１１～Ｂ１４の発光輝度を分割領域Ａ１の発光輝度Ｌａ１と等しい値に設定し、サブ領域Ｂ２１～Ｂ２４の発光輝度を分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２と等しい値に設定する。

　線形補間部１１４は、隣接するサブ領域の発光輝度を用いて線形補間を画素単位で行って、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値Ｅ２を画素ごとに算出する。線形補間部１１４は、例えばサブ領域Ｂ１３からサブ領域Ｂ１４にかけての領域では、サブ領域Ｂ１３の発光輝度Ｌａ１およびサブ領域Ｂ１４の発光輝度Ｌａ１を用いて線形補間を行うため、同一値の発光輝度Ｌａ１が発光輝度分布の推定値Ｅ２として求められる。また、線形補間部１１４は、例えばサブ領域Ｂ１４からサブ領域Ｂ２１にかけての領域では、サブ領域Ｂ１４の発光輝度Ｌａ１およびサブ領域Ｂ２１の発光輝度Ｌａ２を用いて線形補間を行うため、発光輝度Ｌａ１と発光輝度Ｌａ２とを結ぶ傾斜した直線状の発光輝度が発光輝度分布の推定値Ｅ２として求められる。

　以上のように、記憶部１１０には、光源部１０４として使用される光源の輝度分布に応じて設定された分割数Ｎが記憶されている。この実施形態では、光源の輝度分布の半値全幅ＦＷＨＭ１の場合の分割数Ｎ１と光源の輝度分布の半値全幅ＦＷＨＭ２の場合の分割数Ｎ２とは、ＦＷＨＭ１＞ＦＷＨＭ２のとき、Ｎ１＜Ｎ２に設定されている。すなわち、記憶部１１０には、隣接する分割領域の境界における輝度分布が急峻な特性を示す場合には緩やかな特性を示す場合に比べて、分割数Ｎとして大きな数値が記憶されている。

　なお、図２および図３には、説明の簡単化のために、分割領域Ａ１，Ａ２を水平方向に分割してサブ領域Ｂ１，Ｂ２等を生成し、水平方向に線形補間を行う例が示されている。但し、この実施形態では、設定部１１２は、分割領域を水平方向および垂直方向に分割してマトリクス状にサブ領域を生成し、線形補間部１１４は、水平方向および垂直方向に線形補間を行う。以下、図４および図５を参照して線形補間部１１４による線形補間が詳細に説明される。

　図４は線形補間部１１４による線形補間を説明する図である。図５は線形補間部１１４の構成を示すブロック図である。図４において、サブ領域１は分割領域１０を水平方向および垂直方向に分割して生成されたサブ領域の１つである。同様に、サブ領域２，３，４は、それぞれ、分割領域２０，３０，４０を水平方向および垂直方向に分割して生成されたサブ領域の１つである。すなわち、図４には、分割領域１０，２０，３０，４０の境界部分が示されている。決定部１０６は、分割領域１０，２０，３０，４０の発光輝度として、それぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に決定しているものとする。したがって、設定部１１２は、サブ領域１，２，３，４の発光輝度として、それぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に設定する。図４に示される例では、サブ領域１～４は正方形で、隣接する方向におけるサブ領域１～４の中心間の距離はＤとする。この距離Ｄは、例えば分割数Ｎに応じて設定部１１２が算出し、設定部１１２から線形補間部１１４に入力される。

　線形補間部１１４は、図５に示されるように、線形補間演算を行う補間部２０２，２０４，２０６を備える。補間部２０２には、サブ領域１の発光輝度Ｌ１、サブ領域２の発光輝度Ｌ２および水平方向の座標値ｘが入力される。補間部２０２は、Ｌ１，Ｌ２，（Ｄ－ｘ），ｘを用いて線形補間を行い、図４に示される位置Ｑ１の発光輝度を求める。同様に、補間部２０４には、サブ領域３の発光輝度Ｌ３、サブ領域４の発光輝度Ｌ４および水平方向の座標値ｘが入力される。補間部２０４は、Ｌ３，Ｌ４，（Ｄ－ｘ），ｘを用いて線形補間を行い、図４に示される位置Ｑ２の発光輝度を求める。さらに、補間部２０６には、補間部２０２の演算結果である位置Ｑ１の発光輝度、補間部２０４の演算結果である位置Ｑ２の発光輝度および垂直方向の座標値であるｙが入力される。補間部２０６は、位置Ｑ１，Ｑ２の各発光輝度、（Ｄ－ｙ），ｙを用いて線形補間を行い、推定対象画素Ｐ１（ｘ，ｙ）の発光輝度を求める。なお、この実施形態では、水平方向に補間を行った後で垂直方向に補間を行っているが、これに限られない。代替的に、垂直方向に補間を行った後で水平方向に補間を行うようにしてもよい。

　以上のように、線形補間部１１４は、隣接する分割領域１０～４０の境界（図４ではサブ領域１～４の各中心で囲まれる正方形の領域）では、サブ領域１～４の発光輝度Ｌ１～Ｌ４を用いて、水平方向および垂直方向に線形補間を行い、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値を画素ごとに求める。この実施形態において、分割領域１０、２０、３０、４０が、それぞれ第１、第２、第４、第５分割領域に相当する。また、サブ領域１、２、３、４が、それぞれ第１、第２、第４、第５サブ領域に相当する。発光輝度Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が、それぞれ第１、第２、第４、第５輝度値に相当する。また、ｘが第１距離に相当し、（Ｄ－ｘ）が第２距離に相当し、ｙが第３距離に相当し、（Ｄ－ｙ）が第４距離に相当する。また、位置Ｑ１の発光輝度が第１補間値に相当し、位置Ｑ２の発光輝度が第２補間値に相当する。また、水平方向が隣接方向に相当し、垂直方向が直交方向に相当する。また、推定対象画素Ｐ１（ｘ，ｙ）が算出対象画素に相当する。

　図１に戻って、信号補正部１１６は、線形補間部１１４によって画素ごとに求められたバックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値に応じて、例えば入力された映像信号のゲインを調整し、入力された映像信号と同等の輝度を保つように映像信号を補正して、各画素の透過率を算出する。以下、図６を参照して信号補正部１１６による信号補正が説明される。

　図６は、信号補正部１１６の処理の一例である入力された映像信号にゲインをかける場合に、バックライトユニット１０２の光源部１０４の発光輝度とゲインの値との関係を示したものである。図６に示されるように、バックライト輝度が高い場合には、ゲインを１倍に設定しておき、一方、バックライト輝度が低い場合には、ゲインを大きく設定する。なお、信号補正部１１６においては、図６に示される特性をルックアップテーブルとして備える構成、図６に示される特性を表す数式を備えて近似計算を行う構成等、さまざまな構成を採用することが可能である。さらに、信号補正部１１６における信号補正方法として、入力された映像信号に対してゲインをかける構成に限られず、例えば、ガンマ補正を行う際のガンマカーブを変更する等の方法により、入力された映像信号の補正を行うようにしてもよい。

　図１に戻って、パネル駆動部１１８は、信号補正部１１６から出力される各画素の透過率にしたがって、液晶表示パネル１００の各画素に対応する液晶を駆動する。

　以上説明されたように、この実施形態によれば、設定部１１２は、分割領域を分割して光源部１０４の輝度分布に応じて設定された分割数Ｎのサブ領域を生成しているため、光源部１０４の輝度分布に適した分割数のサブ領域を生成することができる。したがって、過剰なサブ領域が生成されて、計算量が過度に増大するのを防止することができる。

　また、この実施形態によれば、設定部１１２は、サブ領域の発光輝度として当該サブ領域が含まれる分割領域の発光輝度を設定しているため、簡易にサブ領域の発光輝度を設定することができる。

　また、この実施形態によれば、線形補間部１１４は、サブ領域の発光輝度を用いて線形補間によりバックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値を画素ごとに求めているため、複雑な計算をすることなく、簡易な構成、かつ低コストでバックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値を求めることができる。

　（第２実施形態）
　本発明の第２実施形態における液晶表示装置が説明される。図７は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図８は、第２実施形態において分割領域が分割されて生成されるサブ領域を説明する図である。第２実施形態では、第１実施形態と同様の要素に対して、同様の符号が割り当てられている。図７に示される第２実施形態の液晶表示装置は、図１に示される第１実施形態の液晶表示装置の各構成に加えて、調整部１２０を備えている。以下、第１実施形態との相違点を中心に第２実施形態が説明される。

　調整部１２０は、決定部１０６により決定された、第１分割領域の発光輝度と、隣接方向に第１分割領域を挟んで隣接する第２および第３分割領域の各発光輝度との大小関係を判定する。調整部１２０は、判定結果に応じて記憶部１１０に記憶されている分割数Ｎを調整し、調整分割数Ｎａを生成する。調整部１２０は、第１分割領域の発光輝度が、両隣の第２および第３分割領域の各発光輝度より大きい又は小さい場合は、第１分割領域の分割数Ｎを増加させて調整分割数Ｎａ（＞Ｎ）を生成する。調整部１２０は、第１分割領域の発光輝度が、両隣の第２および第３分割領域の各発光輝度の中間値の場合は、第１分割領域の分割数Ｎを増加させずに調整分割数Ｎａ＝Ｎを生成する。以下、図８を参照して調整部１２０の機能の具体例が説明される。

　この実施形態では、図８に示されるように、決定部１０６により決定される分割領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の発光輝度Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３，Ｌａ４の大小関係は、Ｌａ１＞Ｌａ２＜Ｌａ３＜Ｌａ４となっている。また、この実施形態では、光源部１０４として、図２に示されるように、分割領域の境界で輝度分布の変化が緩やかな光源が使用されるものとする。したがって、この実施形態では、記憶部１１０に記憶されている分割数Ｎ＝Ｎ３は、Ｎ３＝１となっている。

　調整部１２０は、分割領域Ａ２を第１分割領域としたとき、第１分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２と、隣接方向（図８では水平方向）に隣接する第２分割領域Ａ３の発光輝度Ｌａ３、および隣接方向に第２分割領域Ａ３と反対側で第１分割領域Ａ２に隣接する第３分割領域Ａ１の発光輝度Ｌａ１との大小関係を判定する。この実施形態では、図８に示されるように、調整部１２０はＬａ１＞Ｌａ２＜Ｌａ３と判定する。第１分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２は、両隣の第２および第３分割領域Ａ３，Ａ１の発光輝度Ｌａ３，Ｌａ１より小さいので、調整部１２０は、分割数Ｎ＝Ｎ３＝１を増加させて、調整分割数Ｎａ＝Ｎ４＝３を生成する。設定部１１２は、第１分割領域Ａ２を分割して調整分割数である３個のサブ領域Ｂ２１～Ｂ２３を生成する。

　また、調整部１２０は、分割領域Ａ３を第１分割領域としたとき、第１分割領域Ａ３の発光輝度Ｌａ３と、隣接方向に隣接する第２分割領域Ａ４の発光輝度Ｌａ４、および隣接方向に第２分割領域Ａ４と反対側で第１分割領域Ａ３に隣接する第３分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２との大小関係を判定する。この実施形態では、図８に示されるように、調整部１２０はＬａ２＜Ｌａ３＜Ｌａ４と判定する。第１分割領域Ａ３の発光輝度Ｌａ３は、両隣の第２および第３分割領域Ａ４，Ａ２の発光輝度Ｌａ４，Ｌａ２の中間値であるので、調整部１２０は、分割数Ｎ＝Ｎ３＝１を増加させずに、調整分割数Ｎａ＝Ｎ５＝１を生成する。設定部１１２は、第１分割領域Ａ３から、調整分割数である１個のサブ領域Ｂ３を生成する。

　以上説明されたように、第２実施形態によれば、調整部１２０は、第１分割領域の発光輝度が、隣接方向に第１分割領域に隣接する両隣の第２および第３分割領域の各発光輝度より大きい又は小さい場合に、記憶部１１０に記憶されている分割数Ｎを増加させて調整分割数Ｎａ（＞Ｎ）を生成する。設定部１１２は、分割領域を分割して調整分割数のサブ領域を生成する。したがって、より滑らかな、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値を求めることができる。

　すなわち、第１分割領域の発光輝度が、両隣の第２および第３分割領域の各発光輝度より大きい又は小さい場合で、かつ分割数Ｎ＝１、つまり第１分割領域がそのままサブ領域とされる場合には、線形補間部１１４によって求められる隣接方向に沿った発光輝度分布の推定値が第１分割領域において増加と減少との間で反転し、折れ点が生じることとなる。しかしながら、第２実施形態によれば、調整部１２０は、分割数Ｎを増加させて調整分割数Ｎａ（＞Ｎ）を生成し、設定部１１２は、調整分割数Ｎａの個数のサブ領域を生成するため、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値が、第１分割領域で折れ点となるのを防止することができる。

　また、第２実施形態によれば、調整部１２０は、第１分割領域の発光輝度が、隣接方向に第１分割領域に隣接する両隣の第２および第３分割領域の各発光輝度の中間値の場合は、記憶部１１０に記憶されている分割数Ｎを増加させずに、調整分割数Ｎａ＝Ｎを生成する。設定部１１２は、分割領域を分割して調整分割数Ｎａ＝Ｎのサブ領域を生成する。したがって、第２分割領域から第３分割領域にかけて、発光輝度分布の推定値が過度に階段状になるのを避けることができる。

　なお、図８では、説明の簡単化のために、第１分割領域と水平方向に隣接する分割領域の例が示されている。つまり、図８では水平方向が隣接方向に相当する。しかし、第２実施形態は、第１分割領域と垂直方向に隣接する分割領域についても、同様に適用することができる。その場合には垂直方向が隣接方向に相当する。

　また、上記第２実施形態では、第１分割領域の発光輝度が両隣の第２および第３分割領域の各発光輝度より小さい場合に、調整分割数Ｎａを分割数Ｎから２個増加させているが、調整分割数Ｎａの増加数はこれに限られず、１個でもよい。また、増加数を一定値に固定してもよいが、例えば第１分割領域の発光輝度と両隣の第２および第３分割領域の各発光輝度との差が大きくなるほど増加数を大きくするようにしてもよい。

　（その他）
　上記各実施形態において、液晶表示パネル１００とバックライトユニット１０２との間に拡散シートを設け、バックライトユニット１０２の光源部１０４から出射される光を均一化する構成を採用してもよい。この変形形態では、光源部１０４から出射されて拡散シートで拡散された拡散光の輝度分布に応じて、記憶部１１０に記憶させる分割数Ｎの値を設定すればよい。

　上記各実施形態では、例えば図３（Ｃ）に示されるように、設定部１１２は、各サブ領域Ｂ１１～Ｂ１４の発光輝度を分割領域Ａ１の発光輝度Ｌａ１と等しい値に設定し、各サブ領域Ｂ２１～Ｂ２４の発光輝度を分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２と等しい値に設定している。しかし、本発明はこれに限られない。

　図９は、発光輝度分布の推定値の別の例を示す図である。図９に示される形態では、設定部１１２は、各サブ領域Ｂ１１～Ｂ１４の発光輝度を分割領域Ａ１の発光輝度Ｌａ１と等しい値に設定し、各サブ領域Ｂ２１～Ｂ２４の発光輝度を分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２と等しい値に設定した後、分割領域Ａ１，Ａ２の境界に隣接するサブ領域Ｂ１４，Ｂ２１の発光輝度を変更設定している。

　すなわち、設定部１１２は、サブ領域Ｂ１４の発光輝度を、分割領域Ａ１の発光輝度Ｌａ１と等しい値から、分割領域Ａ１，Ａ２の各発光輝度Ｌａ１，Ｌａ２の平均値Ｌａｖｅと分割領域Ａ１の発光輝度Ｌａ１との間の値である発光輝度Ｌｂに変更設定する。また、設定部１１２は、サブ領域Ｂ２１の発光輝度を、分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２と等しい値から、分割領域Ａ１，Ａ２の各発光輝度Ｌａ１，Ｌａ２の平均値Ｌａｖｅと分割領域Ａ２の発光輝度Ｌａ２との間の値である発光輝度Ｌｃに変更設定する。この変更設定によって、分割領域Ａ１，Ａ２の境界に隣接するサブ領域Ｂ１４，Ｂ２１の発光輝度Ｌｂ，Ｌｃは、それぞれ、Ｌａ１＜Ｌｂ＜Ｌａｖｅ、Ｌａｖｅ＜Ｌｃ＜Ｌａ２となる。

　設定部１１２は、例えばローパスフィルタの機能を備えることにより、上記変更設定を実行することができる。線形補間部１１４は、この変更設定されたサブ領域Ｂ１４，Ｂ２１の発光輝度Ｌｂ，Ｌｃを用いて線形補間を行い、図９に示されるように、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値Ｅ２０を算出する。

　図９に示される変形形態によれば、上記変更設定によって、分割領域Ａ１，Ａ２の境界における発光輝度の変化率が、図３（Ｃ）に示される場合に比べて緩やかになる。したがって、バックライトユニット１０２の発光輝度分布の推定値Ｅ２０をより滑らかにすることができる。その結果、実際の発光輝度分布により良く近似することが可能になる。また、発光輝度分布の推定値に急峻な折れ点が生じるのを抑制することができるため、信号補正部１１６による入力映像信号の補正結果に折れ点が見えるリスクを解消することができる。

　上記各実施形態では、バックライトユニット１０２が直下型方式を採用した場合について説明されているが、本発明はこれに限られず、エッジライト方式を採用してもよい。例えばエッジライト方式のバックライトユニットとして、液晶表示パネルの一方端側に、端面に沿って複数のＬＥＤを配設するとともに、液晶表示パネルの上記一方端側と反対の他方端側に、端面に沿って複数のＬＥＤを配設したものを採用することができる。このようなエッジライト方式のバックライトユニットを備えた液晶表示装置の場合には、分割領域をＬＥＤの配列方向にのみ分割して、サブ領域を生成する形態を好適に適用することができる。

　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

　この構成によれば、表示パネルは、複数の画素を有し、所定の隣接方向に互いに隣接する第１分割領域および第２分割領域を含む複数の分割領域に仮想的に分割され、入力された映像信号に対応する映像を表示する。バックライト部は、複数の分割領域に対応してそれぞれ配置され、予め定められた輝度分布で発光して表示パネルを背面から照明する複数の光源部を有する。決定部は、映像信号に基づき、分割領域ごとに発光輝度を決定する。バックライト駆動部は、決定部により分割領域ごとに決定された発光輝度で発光するように複数の光源部を駆動する。記憶部には、光源部の輝度分布に基づき予め設定された分割数が記憶されている。設定部は、複数の分割領域をそれぞれ分割して分割数のサブ領域を生成し、生成したサブ領域の発光輝度を当該サブ領域が含まれる分割領域の発光輝度と等しい値に設定する。線形補間部は、第１分割領域と第２分割領域との境界に隣接する第１分割領域のサブ領域を第１サブ領域とし、第１サブ領域に隣接する第２分割領域のサブ領域を第２サブ領域としたとき、第１サブ領域の発光輝度と第２サブ領域の発光輝度とを用いて線形補間を画素単位で行って、第１サブ領域から第２サブ領域にかけての領域におけるバックライト部の発光輝度分布の推定値を画素ごとに算出する。信号補正部は、線形補間部により算出された推定値に基づき映像信号を画素ごとに補正して、表示パネルの画素の駆動信号を生成する。パネル駆動部は、信号補正部により生成された駆動信号に基づき表示パネルの画素を駆動する。

　したがって、設定部により、分割領域を分割して、光源部の輝度分布に基づき予め設定された分割数のサブ領域を生成しているため、光源部の輝度分布に適した分割数のサブ領域を生成することができる。また、設定部により、生成したサブ領域の発光輝度を分割領域の発光輝度と等しい値に設定しているため、サブ領域の発光輝度を複雑な計算を要することなく簡易な構成で設定することができる。また、第１サブ領域の発光輝度と第２サブ領域の発光輝度とを用いて、線形補間部により線形補間を画素単位で行って、第１サブ領域から第２サブ領域にかけての領域におけるバックライト部の発光輝度分布の推定値を画素ごとに算出しているため、簡易な構成、かつ低コストでバックライト部の発光輝度分布の推定値を算出することができる。また、光源部の輝度分布に適した分割数のサブ領域を生成しているため、光源部の輝度分布に応じて精度良く、バックライト部の発光輝度分布の推定値を算出することができる。そして、信号補正部により、精度良く算出された推定値に基づき映像信号を画素ごとに補正して表示パネルの画素の駆動信号を生成し、生成された駆動信号に基づき、パネル駆動部により表示パネルの画素を駆動しているため、高品質の映像を表示パネルに表示することが可能になっている。

　上記表示装置において、前記分割数を調整して調整分割数を生成する調整部をさらに備え、前記複数の分割領域は、前記隣接方向において前記第２分割領域と反対側で前記第１分割領域に隣接する第３分割領域をさらに含み、前記調整部は、前記決定部により決定された前記第１分割領域の発光輝度と、前記決定部により決定された前記第２および第３分割領域の各発光輝度との大小関係に応じて、前記調整分割数を生成し、前記設定部は、前記第１分割領域を分割して前記調整分割数の前記サブ領域を生成し、生成した前記サブ領域の発光輝度を前記第１分割領域の発光輝度と等しい値に設定することが好ましい。

　この構成によれば、複数の分割領域は、隣接方向において第２分割領域と反対側で第１分割領域に隣接する第３分割領域をさらに含む。調整部は、決定部により決定された第１分割領域の発光輝度と、決定部により決定された第２および第３分割領域の各発光輝度との大小関係に応じて、分割数を調整して調整分割数を生成する。設定部は、第１分割領域を分割して調整分割数のサブ領域を生成し、生成したサブ領域の発光輝度を第１分割領域の発光輝度と等しい値に設定する。したがって、第１分割領域を分割して、第１分割領域の発光輝度と第２および第３分割領域の各発光輝度との大小関係に適した調整分割数のサブ領域を生成することができる。その結果、バックライト部の発光輝度分布の推定値をより好適に算出することができる。

　上記表示装置において、前記調整部は、前記第１分割領域の発光輝度が、前記第２および第３分割領域のいずれの発光輝度よりも低輝度または高輝度の場合には、前記分割数を増加させて前記調整分割数を生成し、前記第１分割領域の発光輝度が、前記第２および第３分割領域の各発光輝度の中間値の場合には、前記分割数と同一値の前記調整分割数を生成することが好ましい。

　第１分割領域の発光輝度が、第２および第３分割領域のいずれの発光輝度よりも低輝度または高輝度の場合には、隣接方向に第２分割領域から第１分割領域を経て第３分割領域に至る発光輝度の変化は、第１分割領域において下に凸または上に凸の形状を有する。これに対し、この構成によれば、調整部は分割数を増加させて調整分割数を生成しているため、バックライト部の発光輝度分布の推定値が、第１分割領域においてシャープな折れ点になるのを避けることができる。したがって、表示パネルに表示される映像にシャープな折れ点が悪影響を及ぼすことがないという利点がある。一方、第１分割領域の発光輝度が、第２および第３分割領域の各発光輝度の中間値の場合には、分割数と同一値の調整分割数を生成しているため、第２分割領域から第３分割領域にかけて、発光輝度分布の推定値が過度に階段状になるのを避けることができる。

　上記表示装置において、前記設定部は、前記サブ領域の発光輝度を前記サブ領域の中心位置の発光輝度として設定し、前記第１分割領域の発光輝度を第１輝度値とし、前記第２分割領域の発光輝度を第２輝度値とし、前記第１サブ領域の中心位置と前記第２サブ領域の中心位置とを結ぶ直線上に位置する画素を算出対象画素としたとき、前記線形補間部は、前記第１サブ領域の中心位置の画素の発光輝度を前記第１輝度値とし、前記第２サブ領域の中心位置の画素の発光輝度を前記第２輝度値とし、前記算出対象画素の発光輝度を、前記算出対象画素から前記第１サブ領域の中心位置および前記第２サブ領域の中心位置までの各距離に応じた各係数で前記第１輝度値と前記第２輝度値とを重み付けして加算した値とすることが好ましい。

　この構成によれば、設定部は、サブ領域の発光輝度をサブ領域の中心位置の発光輝度として設定する。線形補間部は、第１サブ領域の中心位置の画素の発光輝度を第１輝度値とし、第２サブ領域の中心位置の画素の発光輝度を第２輝度値とし、算出対象画素の発光輝度を、算出対象画素から第１サブ領域の中心位置および第２サブ領域の中心位置までの各距離に応じた各係数で第１輝度値と第２輝度値とを重み付けして加算した値とする。したがって、第１サブ領域の中心位置と第２サブ領域の中心位置とを結ぶ直線上に位置する算出対象画素の発光輝度を精度良く算出することができる。

　また、上記表示装置において、前記複数の分割領域は、それぞれ矩形形状を有してマトリクス状に設けられ、前記隣接方向に直交する直交方向に前記第１分割領域に隣接する第４分割領域と、前記隣接方向に前記第４分割領域に隣接し、かつ前記直交方向に前記第２分割領域に隣接する第５分割領域とをさらに含み、前記設定部は、前記複数の分割領域をそれぞれ分割して矩形形状の前記サブ領域を生成し、前記サブ領域の発光輝度を前記サブ領域の中心位置の発光輝度として設定し、前記第１、第２、第４、第５分割領域の発光輝度をそれぞれ第１、第２、第４、第５輝度値とし、前記第１、第２、第４、第５分割領域の共通の頂点を頂点に含む前記第４、第５分割領域のサブ領域をそれぞれ第４、第５サブ領域とし、前記第１、第２サブ領域を前記第１、第２、第４、第５分割領域の共通の頂点を頂点に含むサブ領域とし、前記第１、第２、第４、第５サブ領域の中心によって囲まれる矩形範囲に位置する画素を算出対象画素とし、前記算出対象画素から前記第１、第２サブ領域の中心位置までの前記隣接方向における距離を第１、第２距離とし、前記算出対象画素から前記第１、第４サブ領域の中心位置までの前記直交方向における距離を第３、第４距離としたとき、前記線形補間部は、前記第１、第２、第４、第５サブ領域の中心位置の画素の発光輝度をそれぞれ前記第１、第２、第４、第５輝度値とし、前記第１距離および前記第２距離に応じた各係数で前記第１輝度値と前記第２輝度値とを重み付けして加算した値を第１補間値として算出し、前記第１距離および前記第２距離に応じた各係数で前記第４輝度値と前記第５輝度値とを重み付けして加算した値を第２補間値として算出し、前記第３距離および前記第４距離に応じた各係数で前記第１補間値と前記第２補間値とを重み付けして加算した値を前記算出対象画素の発光輝度の推定値とすることが好ましい。

　この構成によれば、複数の分割領域は、それぞれ矩形形状を有してマトリクス状に設けられている。また、複数の分割領域は、隣接方向に直交する直交方向に第１分割領域に隣接する第４分割領域と、隣接方向に第４分割領域に隣接し、かつ直交方向に第２分割領域に隣接する第５分割領域とをさらに含む。設定部は、複数の分割領域をそれぞれ分割して矩形形状のサブ領域を生成し、サブ領域の発光輝度をサブ領域の中心位置の発光輝度として設定する。線形補間部は、第１、第２、第４、第５サブ領域の中心位置の画素の発光輝度をそれぞれ第１、第２、第４、第５輝度値とする。また、線形補間部は、第１距離および第２距離に応じた各係数で第１輝度値と第２輝度値とを重み付けして加算した値を第１補間値として算出する。また、線形補間部は、第１距離および第２距離に応じた各係数で第４輝度値と第５輝度値とを重み付けして加算した値を第２補間値として算出する。また、線形補間部は、第３距離および第４距離に応じた各係数で第１補間値と第２補間値とを重み付けして加算した値を算出対象画素の発光輝度の推定値とする。したがって、簡易な構成で精度良くバックライト部の発光輝度分布の推定値を算出することができる。なお、上記構成において、隣接方向が例えば水平方向の場合には、直交方向は垂直方向になり、隣接方向が例えば垂直方向の場合には、直交方向は水平方向になる。

　また、上記表示装置において、前記設定部は、前記第１サブ領域の発光輝度を、前記第１分割領域の発光輝度と等しい値から、前記第１および第２分割領域の各発光輝度の平均値と前記第１分割領域の発光輝度との間の第１中間値に変更設定し、前記第２サブ領域の発光輝度を、前記第２分割領域の発光輝度と等しい値から、前記平均値と前記第２分割領域の発光輝度との間の第２中間値に変更設定することが好ましい。

　この構成によれば、設定部は、第１サブ領域の発光輝度を、第１分割領域の発光輝度と等しい値から、第１および第２分割領域の各発光輝度の平均値と第１分割領域の発光輝度との間の第１中間値に変更設定する。また、設定部は、第２サブ領域の発光輝度を、第２分割領域の発光輝度と等しい値から、上記平均値と第２分割領域の発光輝度との間の第２中間値に変更設定する。

　したがって、第１サブ領域および第２サブ領域の発光輝度が第１および第２中間値に変更設定されることから、線形補間部により線形補間を行ったときに、変更設定しない場合に比べて、第１および第２分割領域の境界付近において発光輝度分布の推定値をより滑らかにすることができる。その結果、発光輝度分布の推定値に折れ点が生じるのを避けることができ、表示パネルに表示される映像の品質が折れ点に起因して低下するのを防止することができる。

　この構成によれば、決定ステップは、映像信号に基づき、分割領域ごとに発光輝度を決定する。バックライト駆動ステップは、決定ステップにおいて分割領域ごとに決定された発光輝度で発光するように複数の光源部を駆動する。設定ステップは、複数の分割領域をそれぞれ分割して光源部の輝度分布に基づき予め設定された分割数のサブ領域を生成し、生成したサブ領域の発光輝度を当該サブ領域が含まれる分割領域の発光輝度と等しい値に設定する。線形補間ステップは、第１分割領域と第２分割領域との境界に隣接する第１分割領域のサブ領域を第１サブ領域とし、第１サブ領域に隣接する第２分割領域のサブ領域を第２サブ領域としたとき、第１サブ領域の発光輝度と第２サブ領域の発光輝度とを用いて線形補間を画素単位で行って、第１サブ領域から第２サブ領域にかけての領域におけるバックライト部の発光輝度分布の推定値を画素ごとに算出する。信号補正ステップは、線形補間ステップにおいて算出された推定値に基づき映像信号を画素ごとに補正して、表示パネルの画素の駆動信号を生成する。パネル駆動ステップは、信号補正ステップにおいて生成された駆動信号に基づき表示パネルの画素を駆動する。

　したがって、設定ステップにおいて、分割領域を分割して、光源部の輝度分布に基づき予め設定された分割数のサブ領域を生成しているため、光源部の輝度分布に適した分割数のサブ領域を生成することができる。また、設定ステップにおいて、生成したサブ領域の発光輝度を分割領域の発光輝度と等しい値に設定しているため、サブ領域の発光輝度を複雑な計算を要することなく簡易な構成で設定することができる。また、第１サブ領域の発光輝度と第２サブ領域の発光輝度とを用いて、線形補間ステップにおいて線形補間を画素単位で行って、第１サブ領域から第２サブ領域にかけての領域におけるバックライト部の発光輝度分布の推定値を画素ごとに算出しているため、簡易な構成、かつ低コストでバックライト部の発光輝度分布の推定値を算出することができる。また、光源部の輝度分布に適した分割数のサブ領域を生成しているため、光源部の輝度分布に応じて精度良く、バックライト部の発光輝度分布の推定値を算出することができる。そして、信号補正ステップにおいて、精度良く算出された推定値に基づき映像信号を画素ごとに補正して表示パネルの画素の駆動信号を生成し、生成された駆動信号に基づき、パネル駆動ステップにおいて、表示パネルの画素を駆動しているため、高品質の映像を表示パネルに表示することが可能になっている。

　本発明によれば、分割領域を分割して、光源部の輝度分布に基づき予め設定された分割数のサブ領域を生成しているため、光源部の輝度分布に適した分割数のサブ領域を生成することができる。また、サブ領域の発光輝度を分割領域の発光輝度と等しい値に設定しているため、サブ領域の発光輝度を複雑な計算を要することなく簡易な構成で設定することができる。また、線形補間を画素単位で行って、第１サブ領域から第２サブ領域にかけての領域におけるバックライト部の発光輝度分布の推定値を画素ごとに算出しているため、簡易な構成、かつ低コストでバックライト部の発光輝度分布の推定値を算出することができる。また、光源部の輝度分布に適した分割数のサブ領域を生成しているため、光源部の輝度分布に応じて精度良く、バックライト部の発光輝度分布の推定値を算出することができる。その結果、高品質の映像を表示パネルに表示することが可能になっている。

　入力された映像信号に対応する映像を表示する表示パネルと前記表示パネルを背面から照明する複数の光源とを備えた表示装置において、高品位な映像を表示可能な表示装置及び表示方法として有用である。

Claims

　複数の画素を有し、所定の隣接方向に互いに隣接する第１分割領域および第２分割領域を含む複数の分割領域に仮想的に分割され、入力された映像信号に対応する映像を表示する表示パネルと、
　前記複数の分割領域に対応してそれぞれ配置され、予め定められた輝度分布で発光して前記表示パネルを背面から照明する複数の光源部を有するバックライト部と、
　前記映像信号に基づき、前記分割領域ごとに発光輝度を決定する決定部と、
　前記決定部により前記分割領域ごとに決定された前記発光輝度で発光するように前記複数の光源部を駆動するバックライト駆動部と、
　前記光源部の前記輝度分布に基づき予め設定された分割数が記憶されている記憶部と、
　前記複数の分割領域をそれぞれ分割して前記分割数のサブ領域を生成し、生成した前記サブ領域の発光輝度を当該サブ領域が含まれる前記分割領域の発光輝度と等しい値に設定する設定部と、
　前記第１分割領域と前記第２分割領域との境界に隣接する前記第１分割領域のサブ領域を第１サブ領域とし、前記第１サブ領域に隣接する前記第２分割領域のサブ領域を第２サブ領域としたとき、前記第１サブ領域の発光輝度と前記第２サブ領域の発光輝度とを用いて線形補間を画素単位で行って、前記第１サブ領域から前記第２サブ領域にかけての領域における前記バックライト部の発光輝度分布の推定値を前記画素ごとに算出する線形補間部と、
　前記線形補間部により算出された前記推定値に基づき前記映像信号を前記画素ごとに補正して、前記表示パネルの前記画素の駆動信号を生成する信号補正部と、
　前記信号補正部により生成された前記駆動信号に基づき前記表示パネルの前記画素を駆動するパネル駆動部と
を備えることを特徴とする表示装置。
　前記分割数を調整して調整分割数を生成する調整部をさらに備え、
　前記複数の分割領域は、前記隣接方向において前記第２分割領域と反対側で前記第１分割領域に隣接する第３分割領域をさらに含み、
　前記調整部は、前記決定部により決定された前記第１分割領域の発光輝度と、前記決定部により決定された前記第２および第３分割領域の各発光輝度との大小関係に応じて、前記調整分割数を生成し、
　前記設定部は、前記第１分割領域を分割して前記調整分割数の前記サブ領域を生成し、生成した前記サブ領域の発光輝度を前記第１分割領域の発光輝度と等しい値に設定する請求項１記載の表示装置。
　前記調整部は、前記第１分割領域の発光輝度が、前記第２および第３分割領域のいずれの発光輝度よりも低輝度または高輝度の場合には、前記分割数を増加させて前記調整分割数を生成し、前記第１分割領域の発光輝度が、前記第２および第３分割領域の各発光輝度の中間値の場合には、前記分割数と同一値の前記調整分割数を生成する請求項２記載の表示装置。
　前記設定部は、前記サブ領域の発光輝度を前記サブ領域の中心位置の発光輝度として設定し、
　前記第１分割領域の発光輝度を第１輝度値とし、前記第２分割領域の発光輝度を第２輝度値とし、前記第１サブ領域の中心位置と前記第２サブ領域の中心位置とを結ぶ直線上に位置する画素を算出対象画素としたとき、
　前記線形補間部は、前記第１サブ領域の中心位置の画素の発光輝度を前記第１輝度値とし、前記第２サブ領域の中心位置の画素の発光輝度を前記第２輝度値とし、前記算出対象画素の発光輝度を、前記算出対象画素から前記第１サブ領域の中心位置および前記第２サブ領域の中心位置までの各距離に応じた各係数で前記第１輝度値と前記第２輝度値とを重み付けして加算した値とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記複数の分割領域は、それぞれ矩形形状を有してマトリクス状に設けられ、前記隣接方向に直交する直交方向に前記第１分割領域に隣接する第４分割領域と、前記隣接方向に前記第４分割領域に隣接し、かつ前記直交方向に前記第２分割領域に隣接する第５分割領域とをさらに含み、
　前記設定部は、前記複数の分割領域をそれぞれ分割して矩形形状の前記サブ領域を生成し、前記サブ領域の発光輝度を前記サブ領域の中心位置の発光輝度として設定し、
　前記第１、第２、第４、第５分割領域の発光輝度をそれぞれ第１、第２、第４、第５輝度値とし、前記第１、第２、第４、第５分割領域の共通の頂点を頂点に含む前記第４、第５分割領域のサブ領域をそれぞれ第４、第５サブ領域とし、前記第１、第２サブ領域を前記第１、第２、第４、第５分割領域の共通の頂点を頂点に含むサブ領域とし、前記第１、第２、第４、第５サブ領域の中心によって囲まれる矩形範囲に位置する画素を算出対象画素とし、前記算出対象画素から前記第１、第２サブ領域の中心位置までの前記隣接方向における距離を第１、第２距離とし、前記算出対象画素から前記第１、第４サブ領域の中心位置までの前記直交方向における距離を第３、第４距離としたとき、
　前記線形補間部は、前記第１、第２、第４、第５サブ領域の中心位置の画素の発光輝度をそれぞれ前記第１、第２、第４、第５輝度値とし、前記第１距離および前記第２距離に応じた各係数で前記第１輝度値と前記第２輝度値とを重み付けして加算した値を第１補間値として算出し、前記第１距離および前記第２距離に応じた各係数で前記第４輝度値と前記第５輝度値とを重み付けして加算した値を第２補間値として算出し、前記第３距離および前記第４距離に応じた各係数で前記第１補間値と前記第２補間値とを重み付けして加算した値を前記算出対象画素の発光輝度の推定値とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記設定部は、前記第１サブ領域の発光輝度を、前記第１分割領域の発光輝度と等しい値から、前記第１および第２分割領域の各発光輝度の平均値と前記第１分割領域の発光輝度との間の第１中間値に変更設定し、前記第２サブ領域の発光輝度を、前記第２分割領域の発光輝度と等しい値から、前記平均値と前記第２分割領域の発光輝度との間の第２中間値に変更設定する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の表示装置。
　複数の画素を有し、所定の隣接方向に互いに隣接する第１分割領域および第２分割領域を含む複数の分割領域に仮想的に分割され、入力された映像信号に対応する映像を表示する表示パネルと、前記複数の分割領域に対応してそれぞれ配置され、予め定められた輝度分布で発光して前記表示パネルを背面から照明する複数の光源部を有するバックライト部と、を備える表示装置に用いられる表示方法であって、
　前記映像信号に基づき、前記分割領域ごとに発光輝度を決定する決定ステップと、
　前記決定ステップにおいて前記分割領域ごとに決定された前記発光輝度で発光するように前記複数の光源部を駆動するバックライト駆動ステップと、
　前記複数の分割領域をそれぞれ分割して前記光源部の前記輝度分布に基づき予め設定された分割数のサブ領域を生成し、生成した前記サブ領域の発光輝度を当該サブ領域が含まれる前記分割領域の発光輝度と等しい値に設定する設定ステップと、
　前記第１分割領域と前記第２分割領域との境界に隣接する前記第１分割領域のサブ領域を第１サブ領域とし、前記第１サブ領域に隣接する前記第２分割領域のサブ領域を第２サブ領域としたとき、前記第１サブ領域の発光輝度と前記第２サブ領域の発光輝度とを用いて線形補間を画素単位で行って、前記第１サブ領域から前記第２サブ領域にかけての領域における前記バックライト部の発光輝度分布の推定値を前記画素ごとに算出する線形補間ステップと、
　前記線形補間ステップにおいて算出された前記推定値に基づき前記映像信号を前記画素ごとに補正して、前記表示パネルの前記画素の駆動信号を生成する信号補正ステップと、
　前記信号補正ステップにおいて生成された前記駆動信号に基づき前記表示パネルの前記画素を駆動するパネル駆動ステップと
を含むことを特徴とする表示方法。