JP2018180333A - 表示装置及び表示モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の負荷を抑制できる。【解決手段】複数の画素と同じ解像度である出力画像信号を画像表示パネルに出力する第１の制御部と、入力画像信号を第１の制御部に送信するとともに、入力画像信号の輝度分布情報に応じて、第１の面密度よりも低い第２の面密度で領域分割された第２の輝度分布データを作成して、第１の制御部に送信する第２の制御部と、を備える。第２の制御部は、輝度分布情報に応じて、第２の面密度よりも低い第３の面密度で領域分割された第１の輝度分布データを作成し、第１の輝度分布データに基づいて照明部を制御し、第１の輝度分布データに多項式補間を実施することにより第２の輝度分布データを作成する。第１の制御部は、第２の輝度分布データに線形補間を実施することにより、第３の輝度分布データを作成し、第３の輝度分布データに基づいて、入力画像信号を調整することにより、出力画像信号を作成する。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及び表示モジュールに関する。

バックライト等の光源装置を複数の発光領域に分割し、発光領域に対応する表示領域の映像信号に応じて、発光領域毎に発光量を制御するローカルディミング方式を採用した表示装置が知られている（例えば、下記の特許文献１）。

特開２０１３−７６８４２号公報

本発明は、負荷を抑制できる表示装置及び表示モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一態様の表示装置は、複数の画素を有する画像表示パネルと、画像表示パネルを背面から照明する照明部と、複数の画素と同じ解像度である出力画像信号を画像表示パネルに出力する第１の制御部と、入力画像信号を第１の制御部に送信するとともに、入力画像信号の輝度分布情報に応じて、解像度と同じ第１の面密度よりも低い第２の面密度で領域分割された第２の輝度分布データを作成して、第２の輝度分布データを第１の制御部に送信する第２の制御部と、を備える。第２の制御部は、輝度分布情報に応じて、第２の面密度よりも低い第３の面密度で領域分割された第１の輝度分布データを作成し、第１の輝度分布データに基づいて照明部を制御し、第１の輝度分布データに多項式補間を実施することにより第２の輝度分布データを作成して第１の制御部に送信する。第１の制御部は、第２の輝度分布データに線形補間を実施することにより、解像度である第３の輝度分布データを作成し、第３の輝度分布データに基づいて、入力画像信号を調整することにより、出力画像信号を作成する。

本発明の一態様の表示モジュールは、複数の画素を有する画像表示パネルと、複数の画素の数と同じ解像度である出力画像信号を画像表示パネルに出力する制御部と、を備える。制御部は、入力画像信号の輝度分布情報に応じた、解像度と同じ第１の面密度よりも低い第２の面密度で領域分割された第２の輝度分布データを受信し、第２の輝度分布データに線形補間を実施することにより、解像度である輝度分布データを作成し、輝度分布データに基づいて、入力画像信号を調整することにより、出力画像信号を作成する。

図１は、実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る表示装置の画像表示パネルの画素配列を示す図である。 図３は、実施形態に係る表示装置の面状光源装置の説明図である。 図４は、実施形態に係る表示装置の１つの光源による光の強度分布の一例を説明する説明図である。 図５は、実施形態に係る表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。 図６は、実施形態に係る表示装置の信号処理部及び信号出力回路を説明するためのブロック図である。 図７は、実施形態に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。 図８は、実施形態に係る表示装置に記憶されているルックアップテーブルを説明する図である。 図９は、実施形態に係る表示装置に記憶されているルックアップテーブルを説明する図である。 図１０は、多項式補間の演算を説明するための説明図である。 図１１は、線形補間の演算を説明するための説明図である。 図１２は、実施形態に係る表示装置の模式図である。 図１３は、実施形態に係る表示装置の動作タイミング例を示すタイミング図である。 図１４は、実施形態の第１変形例に係る表示装置の模式図である。 図１５は、実施形態の第１変形例に係る表示装置の動作タイミング例を示すタイミング図である。 図１６は、実施形態の第２変形例に係る表示装置の模式図である。 図１７は、実施形態の第３変形例に係る表示装置の模式図である。 図１８は、実施形態の第３変形例に係る表示装置の通信フォーマットの一例を示す図である。 図１９は、実施形態の第３変形例に係る表示装置の通信フォーマットの他の例を示す図である。 図２０は、画素と、輝度分布データ及び入力画像信号と、の対応関係を示す図である。 図２１は、実施形態の第４変形例に係る表示装置の模式図である。 図２２は、実施形態の第４変形例に係る表示装置の信号出力回路を説明するためのブロック図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

＜実施形態＞
（表示装置の構成）
図１は、実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施形態に係る表示装置の画像表示パネルの画素配列を示す図である。

図１ に示すように、表示装置１０は、画像出力部１１と、信号処理部２０と、表示モジュール１５と、画像表示パネル３０を背面から照明する面状光源装置５０と、面状光源装置５０の駆動を制御する面状光源装置制御部６０と、を含む。信号処理部２０は、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）が例示されるが、これに限定されない。信号処理部２０は、本発明の第２の制御部の一具体例に対応する。

表示モジュール１５は、画像を表示する画像表示パネル３０と、画像表示パネル３０の駆動を制御する画像表示パネル駆動部４０と、を含む。画像表示パネル駆動部４０は、信号出力回路４１と、走査回路４２と、を含む。表示モジュール１５は、面状光源装置５０及び面状光源装置制御部６０を含んでもよい。

画像出力部１１は、入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０に出力する。入力画像信号ＳＲＧＢは、第１の色（例えば、赤）、第２の色（例えば、緑）及び第３の色（例えば、青）を表示するための信号を含む。画像出力部１１は、アプリケーションプロセッサが例示されるが、これに限定されない。

信号処理部２０は、入力画像信号ＳＲＧＢを信号出力回路４１に出力する。また、信号処理部２０は、入力画像信号ＳＲＧＢの輝度分布情報に応じて、バックライトの輝度分布を表す第２の輝度分布データＳＢＲ を作成し、第２の輝度分布データＳＢＲを信号出力回路４１に出力する。 更に、信号処理部２０は、入力画像信号ＳＲＧＢの輝度分布情報に応じて、面状光源装置制御信号ＳＢＬを作成し、面状光源装置制御信号ＳＢＬを面状光源装置制御部６０に出力する。信号処理部２０は、入力画像信号ＳＲＧＢをスケールダウンした後の輝度分布情報に画像解析を行い、バックライト内の光源の各々の輝度を決定する。そして、信号処理部２０は、バックライト内の光源の各々の輝度に基づいて、画像表示パネル３０の解像度よりも低い面密度で領域分割された、バックライトの輝度分布を表す第１の輝度分布データを作成し、第１の輝度分布データに多項式補間を実施することにより、バックライトの輝度分布を表す第２の輝度分布データＳＢＲを作成して信号出力回路４１に送信する。信号出力回路４１は、第２の輝度分布データＳＢＲに線形補間を実施することにより、画像表示パネル３０の解像度である、バックライトの輝度分布を表す第３の輝度分布データを作成し、第３の輝度分布データに基づいて、入力画像信号ＳＲＧＢを調整することにより、出力画像信号を作成する。第３の輝度分布データの解像度は第２の輝度分布データの解像度より高く、第２の輝度分布データの解像度は第１の輝度分布データの解像度より高い。 これにより、表示装置１０は、信号処理部２０の処理負荷を抑制できる。また、表示装置１０は、信号処理部２０と信号出力回路４１との間での通信負荷を抑制できる。また、表示装置１０は、第２の輝度分布データＳＢＲ作成のアルゴリズム若しくはパラメータの調整時又は多項式補間のアルゴリズム若しくはパラメータの調整時に、信号処理部２０を実現するソフトウェアの変更だけで済み、信号出力回路４１の回路変更を不要にできる。また、表示装置１０では、信号処理部２０が、画像表示パネル３０の解像度よりも低い面密度で領域分割された第２の輝度分布データＳＢＲを作成して信号出力回路４１に送信する。これにより、表示装置１０は、信号出力回路４１の回路規模を抑制できる。また、表示装置１０は、第２の輝度分布データＳＢＲの面密度を適切に設定することにより、信号出力回路４１でのアップスケーリングを簡易にできる。また、表示装置１０は、面状光源装置５０の構成が変更された場合であっても、信号処理部２０を実現するソフトウェアの変更だけで対処でき、信号出力回路４１の回路変更を不要にできる。

画像表示パネル３０内には、画素４８が、Ｐ_０×Ｑ_０個（行方向にＰ_０個、列方向にＱ_０個）、２次元のマトリクス状（行列状）に配列されている。図１に示す例は、ＸＹの２次元座標系に複数の画素４８がマトリクス状に配列されている例を示している。この例において、行方向がＸ方向、列方向がＹ方向である。実施形態では、Ｐ_０＝３８４０、Ｑ_０＝２１６０とする。

画素４８がＰ_０×Ｑ_０個であるので、入力画像信号ＳＲＧＢの要素数（画素数）は、Ｐ_０×Ｑ_０個である。一方、第２の輝度分布データＳＢＲの要素数は、Ｍ×Ｎ個である。実施形態では、Ｍ＜Ｐ_０であり、Ｎ＜Ｑ_０である。実施形態では、Ｍ＝３２０、Ｎ＝１８０とする。つまり、第２の輝度分布データＳＢＲの面密度は、入力画像信号ＳＲＧＢの解像度よりも低い。

ところで、信号出力回路４１が画像表示パネル３０に画像を表示させるには、画素４８の単位での輝度分布データが必要となる。つまり、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢが必要となる。そこで、信号処理部２０が、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成して信号出力回路４１に送信することも、考えられる。しかしながら、信号処理部２０が、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成することとすると、信号処理部２０がホストＣＰＵとソフトウェアで実現されている場合には、信号処理部２０の処理負荷が大きい。また、信号処理部２０と信号出力回路４１との間での、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを送信する通信負荷が大きくなる。

また、信号処理部２０が輝度分布データを一切作成せず、信号出力回路４１が、入力画像信号ＳＲＧＢに基づいて、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成することも、考えられる。しかしながら、信号処理部２０が、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成することとすると、第３の輝度分布データＳＢ作成のアルゴリズム又はパラメータの調整時に、信号出力回路４１の回路変更が必要になってしまう。

要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲを作成する処理は、比較的複雑な計算を比較的少ない回数（例えば、Ｍ×Ｎ回程度）繰り返す処理であり、ソフトウェア実現に適している。要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成する処理は、比較的単純な計算を比較的多い回数（例えば、Ｐ_０×Ｑ_０回程度）繰り返す処理であり、ハードウェア実現に適しており、ソフトウェア実現では処理負荷が大きい。

そこで、表示装置１０では、信号処理部２０が、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲを作成して信号出力回路４１に送信することとし、信号出力回路４１が、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成することとした。これにより、表示装置１０は、信号処理部２０の処理負荷を抑制できる。また、表示装置１０は、通信負荷を抑制できる。また、表示装置１０は、第２の輝度分布データＳＢＲ作成のアルゴリズム又はパラメータの調整時に、信号処理部２０を実現するソフトウェアの変更だけで済み、信号出力回路４１の回路変更を不要にできる。

図２を参照すると、画素４８は、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗと、を含む。第１副画素４９Ｒは、第１原色（例えば、赤色）を表示する。第２副画素４９Ｇは、第２原色（例えば、緑色）を表示する。第３副画素４９Ｂは、第３原色（例えば、青色）を表示する。第４副画素４９Ｗは、第４の色（具体的には白色）を表示する。

このように、画像表示パネル３０に行列状に配列された複数の画素４８の各々は、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂ及び第４の色を表示する第４副画素４９Ｗを含む。第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色は、第１原色、第２原色、第３原色及び白色に限られず、補色など色が異なっていればよい。

第４の色を表示する第４副画素４９Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ及び第３の色を表示する第３副画素４９Ｂよりも明るいことが好ましい。以下において、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗと、をそれぞれ区別する必要がない場合、副画素４９と称する。

表示装置１０は、より具体的には、透過型のカラー液晶表示装置である。画像表示パネル３０は、カラー液晶表示パネルである。第１副画素４９Ｒと画像観察者との間には、第１原色を通過させる第１カラーフィルタが配置されている。第２副画素４９Ｇと画像観察者との間には、第２原色を通過させる第２カラーフィルタが配置されている。第３副画素４９Ｂと画像観察者との間には、第３原色を通過させる第３カラーフィルタが配置されている。また、画像表示パネル３０は、第４副画素４９Ｗと画像観察者との間にカラーフィルタが配置されていない。

第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が配置されていてもよい。画像表示パネル３０は、第４副画素４９Ｗに透明な樹脂層を配置することで、第４副画素４９Ｗにカラーフィルタが配置されないことにより第４副画素４９Ｗに大きな段差が生じることを、抑制することができる。

信号出力回路４１は、画素信号線ＤＴＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。走査回路４２は、走査信号線ＳＣＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。走査回路４２は、画像表示パネル３０における副画素４９を選択し、副画素４９の動作（光透過率）を制御するためのスイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor））のオン及びオフを制御する。

信号出力回路４１は、入力画像信号ＳＲＧＢを処理して出力画像信号ＳＲＧＢＷを生成する。つまり、信号出力回路４１は、入力ＨＳＶ色空間の入力値（入力画像信号ＳＲＧＢ）を、第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色で再現される再現ＨＳＶ色空間の再現値（出力画像信号ＳＲＧＢＷ）に変換して生成する。更に、信号出力回路４１は、第２の輝度分布データＳＢＲに基づいて、出力画像信号ＳＲＧＢＷの輝度を調整し、調整後の出力画像信号ＳＲＧＢＷを画像表示パネル３０に出力する。

信号出力回路４１は、表示モジュール１５を構成するガラス基板の額縁領域に搭載されたＣＯＧ（Chip On Glass）が例示されるが、これに限定されない。信号出力回路４１は、ガラス基板の額縁領域に形成された素子で構成されてもよい。信号出力回路４１は、本発明の第１の制御部の一具体例に対応する。

面状光源装置５０は、画像表示パネル３０の背面に配置され、画像表示パネル３０に向けて光を照射することで、画像表示パネル３０を照明する。

図３は、実施形態に係る表示装置の面状光源装置の説明図である。面状光源装置５０は、導光板５４と、導光板５４の少なくとも一側面を入射面Ｅとして、この入射面Ｅに対向する位置に、複数の光源５６Ａから５６Ｊまでを配列した光源５２と、を備えている。複数の光源の配置は、これに限定されない。例えば、複数の光源は、導光板５４の背面に２次元マトリクス状に配列され、導光板５４の背面に光を出射してもよい。

複数の光源５６Ａから５６Ｊまでの各々は、例えば、同色（例えば、白色）の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）である。複数の光源５６Ａから５６Ｊまでの各々は、１個の発光ダイオードであってもよいし、複数個の発光ダイオードが直列又は並列に接続されたものであってもよい。

複数の光源５６Ａから５６Ｊまでは、導光板５４の一側面に沿って並んでいる。光源５６Ａから５６Ｊまでが並ぶ光源配列方向をＸとした場合、光源配列方向Ｘに直交する入光方向Ｙに向けて、光源５６Ａから５６Ｊまでから出射される光が入射面Ｅから導光板５４へ入光する。

面状光源装置制御部６０は、面状光源装置５０から出射する光の光量等を制御する。面状光源装置制御部６０は、信号処理部２０から出力される面状光源装置制御信号ＳＢＬに基づいて面状光源装置５０に供給する電流又はデューティ比（ｄｕｔｙ比）を調整することで、画像表示パネル３０を照射する光の光量（光の強度）を制御する。そして、面状光源装置制御部６０は、複数の光源５６Ａから５６Ｊまでの各々に対して電流又はデューティ比を制御し、複数の光源５６Ａから５６Ｊまでの各々が出射する光の光量を制御する、光源の分割駆動制御をすることができる。

図４は、実施形態に係る表示装置の１つの光源による光の強度分布の一例を説明する説明図である。図４は、図３に示す光源５６Ｃだけが点灯した場合に、光源５６Ｃから入射する光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報である。光源配列方向Ｘに直交する入光方向Ｙに向けて、入射面Ｅから導光板５４へ光源５６Ｃの入射光が入ると、導光板５４は、画像表示パネル３０を背面から照明する照明方向Ｚへ、光を出射する。実施形態において、照明方向Ｚは、光源配列方向Ｘと、入光方向Ｙとに直交する。他の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｄ、５６Ｅ、５６Ｆ、５６Ｇ、５６Ｈ、５６Ｉ、及び、５６Ｊについても、光源５６Ｃと同様の光強度分布がある。光源５６Ａから５６Ｊまでの光強度分布を合成することで、画像表示パネル３０全体の光強度分布が得られる。

（表示装置の処理動作）
図５は、実施形態に係る表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。図６は、実施形態に係る表示装置の信号処理部及び信号出力回路を説明するためのブロック図である。図７は、実施形態に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。

入力画像信号ＳＲＧＢは、各画素に対して、その位置で表示する画像（色）の情報を入力信号として含んでいる。具体的には、Ｐ_０×Ｑ_０個の画素４８がマトリクス状に配置された画像表示パネル３０において、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８（ただし、１≦ｐ≦Ｐ_０、１≦ｑ≦Ｑ_０）に対する、信号値がｘ_{１＿（ｐ、ｑ）}の第１副画素４９Ｒの入力信号、信号値がｘ_{２＿（ｐ、ｑ）}の第２副画素４９Ｇの入力信号及び信号値がｘ_{３＿（ｐ、ｑ）}の第３副画素４９Ｂの入力信号を含む入力画像信号ＳＲＧＢが、信号処理部２０及び信号出力回路４１に入力される。

図６を参照すると、信号処理部２０は、タイミング生成部２１と、ダウンスケーラ部２２と、ガンマ変換部２３と、画像解析部２４と、光源駆動値演算部２５と、光源データ記憶部２６と、輝度分布データ作成部２７と、アップスケーラ部２８と、バッファ２９と、を含む。バッファ２９は、入力画像信号ＳＲＧＢをバッファリングして信号出力回路４１に送信するバッファである。信号処理部２０は、入力画像信号ＳＲＧＢをスケールダウンした後の輝度分布情報に画像解析を行い、バックライト内の光源の各々の輝度を決定する。そして、信号処理部２０は、バックライト内の光源の各々の輝度に基づいて、画像表示パネル３０の解像度よりも低い面密度で領域分割された、バックライトの輝度分布を表す第１の輝度分布データを作成し、第１の輝度分布データに多項式補間を実施することにより、バックライトの輝度分布を表す第２の輝度分布データＳＢＲを作成して信号出力回路４１に送信する。信号出力回路４１は、ガンマ変換部４３と、アップスケーラ部４４と、画像処理部４５と、ガンマ逆変換部４６と、を含む。信号出力回路４１は、第２の輝度分布データＳＢＲに線形補間を実施することにより、画像表示パネル３０の解像度である、バックライトの輝度分布を表す第３の輝度分布データを作成し、第３の輝度分布データに基づいて、入力画像信号ＳＲＧＢを調整することにより、出力画像信号ＳＲＧＢＷを作成する。

信号処理部２０と信号出力回路４１とは、通信路Ｃ１及びＣ２を介して接続されている。信号処理部２０は、通信路Ｃ１を介して、入力画像信号ＳＲＧＢを信号出力回路４１に送信する。また、信号処理部２０は、通信路Ｃ２を介して、輝度分布データＳＢＲを信号出力回路４１に送信する。通信路Ｃ１及びＣ２の各々は、１本又は複数本の配線が例示される。

信号処理部２０は、２画面出力可能な出力ポートを有する場合、通信路Ｃ１は２画面用に２つ必要になり、通信路Ｃ２も２画面用に２つ必要になる。

タイミング生成部２１、ダウンスケーラ部２２、ガンマ変換部２３、画像解析部２４、光源駆動値演算部２５、輝度分布データ作成部２７及びアップスケーラ部２８は、ホストＣＰＵがプログラムを実行することで実現されるが、これに限定されない。例えば、ネットワークを隔てて設置されたサーバーが映像を創出する場合、そのサーバー側でアップスケーラ部２８までのプログラムを実行されてもよい。また、タイミング生成部２１、ダウンスケーラ部２２、ガンマ変換部２３、画像解析部２４、光源駆動値演算部２５、輝度分布データ作成部２７及びアップスケーラ部２８は、ハードウェア回路で実現されてもよい。ガンマ変換部４３、アップスケーラ部４４、画像処理部４５及びガンマ逆変換部４６は、ハードウェア回路で実現されるが、これに限定されない。

図７を参照すると、タイミング生成部２１は、ステップＳ１００において、入力画像信号ＳＲＧＢを検出する。そして、タイミング生成部２１は、入力画像信号ＳＲＧＢを処理することで、１フレーム毎に画像表示パネル駆動部４０と、面状光源装置制御部６０とのタイミングを同期する同期信号ＳＴＭを画像表示パネル駆動部４０及び面状光源装置制御部６０に出力する。同期信号ＳＴＭは、垂直同期信号及び水平同期信号を含んでもよい。

ダウンスケーラ部２２は、ステップＳ１０２において、入力画像信号ＳＲＧＢの要素数（画素数）を減らしたダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢを作成するダウンスケーリングを実行する。ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの要素数（画素数）は、Ｉ×Ｊ個である。ここで、Ｉ＜Ｍであり、Ｊ＜Ｎである。実施形態では、Ｉ＝３２、Ｊ＝１８とする。つまり、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの解像度は、第２の輝度分布データＳＢＲの面密度よりも低い。

ダウンスケーラ部２２は、入力画像信号ＳＲＧＢを間引いてダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢを作成してもよい。また、ダウンスケーラ部２２は、入力画像信号ＳＲＧＢをＩ×Ｊ個の領域に分割し、Ｉ×Ｊ個の領域の各々の代表値を抽出してダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢを作成してもよい。

ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）は、信号値がｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}の第１の色の信号、信号値がｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}の第２の色の信号及び信号値がｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}の第３の色の信号を含む。表示装置１０は、入力画像信号ＳＲＧＢをダウンスケーリングすることにより、第２の輝度分布データＳＢＲの作成処理負荷を抑制できる。

ガンマ変換部２３は、ステップＳ１０４において、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢのガンマ変換を実行する。

画像解析部２４は、ステップＳ１０６において、ガンマ変換後のダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの画像解析を実行する。以下、実施形態に係る画像解析の実行ステップ（ステップＳ１０６）について詳細に説明する。

表示装置１０は、画素４８に第４の色（白色）を出力する第４副画素４９Ｗを備えることで、図５に示すように、ＨＳＶ色空間（再現ＨＳＶ色空間）における明度のダイナミックレンジを広げることができる。つまり、図５に示すように、再現ＨＳＶ色空間は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂが表示することのできる円柱形状の入力ＨＳＶ色空間に、彩度Ｓが高くなるほど明度Ｖの最大値が低くなる略台形形状となる立体が載っている形状となる。

画像解析部２４は、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０４で処理された後の画像データを解析して、ダウンスケールされた各画素に必要とされる輝度を求める。光源駆動値演算部２５は、ステップＳ１０８において、面状光源装置５０の輝度が各画素に必要とされる輝度となるように代表輝度Ｔ（ｋ、ｌ）（ただし、１≦ｋ≦Ｋ、１≦ｌ≦Ｌ）を算出し、複数の光源５６Ａから５６Ｊまでの各々に対して個々に独立して電流又はデューティ比を制御する。輝度分布データ作成部２７は、ステップＳ１１０において、ステップＳ１０８で算出された代表輝度Ｔ（ｋ、ｌ）（ただし、１≦ｋ≦Ｋ、１≦ｌ≦Ｌ）を要素とする第１の輝度分布データＤＳＢＲを、作成する。アップスケーラ部２８は、ステップＳ１１２において、第１の輝度分布データＤＳＢＲの要素数（Ｋ×Ｌ個）を増やした第２の輝度分布データＳＢＲを作成するアップスケーリングを実行し、作成した第２の輝度分布データＳＢＲを信号出力回路４１に送信する。

本開示は第１の色（赤色）、第２の色（緑色）、第３の色（青色）に加えて、第４の色（白色）を用いた表示装置に適用した場合の面状光源装置５０の輝度を決める場合についても適用可能である。一例として、 信号処理部２０は、第４の色（白色）を加えることで拡大された再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を、記憶している。つまり、信号処理部２０は、図５に示す再現ＨＳＶ色空間の立体形状について、彩度Ｓ及び色相Ｈの座標（値）毎に明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）の値を記憶している。入力画像信号ＳＲＧＢは、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの入力信号を有するので、入力画像信号の入力ＨＳＶ色空間は、円柱形状、つまり、再現ＨＳＶ色空間の円柱形状部分と同じ形状となる。

次に、画像解析部２４は、少なくとも第１の色の入力信号（信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}）及び伸張係数αに基づいて、第１の色の出力信号（信号値ＤＸ_{１＿（ｉ、ｊ）}）を算出する。また、画像解析部２４は、少なくとも第２の色の入力信号（信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}）及び伸張係数αに基づいて、第２の色の出力信号（信号値ＤＸ_{２＿（ｉ、ｊ）}）を算出する。また、画像解析部２４は、少なくとも第３の色の入力信号（信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}）及び伸張係数αに基づいて、第３の色の出力信号（信号値ＤＸ_{３＿（ｉ、ｊ）}）を算出する。さらに、画像解析部２４は、第１の色の入力信号（信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}）、第２の色の入力信号（信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}）及び第３の色の入力信号（信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}）に基づいて、第４の色の出力信号（信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}）を算出する。

具体的には、画像解析部２４は、第１の色の伸張係数α及び第４の色の出力信号に基づいて、第１の色の出力信号を算出する。画像解析部２４は、第２の色の伸張係数α及び第４の色の出力信号に基づいて、第２の色の出力信号を算出する。画像解析部２４は、第３の色の伸張係数α及び第４の色の出力信号に基づいて、第３の色の出力信号を算出する。

つまり、画像解析部２４は、χを表示装置１０に依存した定数としたとき、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）の要素（画素）の第１の色の出力信号である信号値ＤＸ_{１＿（ｉ、ｊ）}、第２の色の出力信号である信号値ＤＸ_{２＿（ｉ、ｊ）}及び第３の色の出力信号である信号値ＤＸ_{３＿（ｉ、ｊ）}を、次に示す式（１）から式（３）までにより求める。

ＤＸ_{１＿（ｉ、ｊ）}＝α・ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}−χ・ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）} ・・・（１）
ＤＸ_{２＿（ｉ、ｊ）}＝α・ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}−χ・ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）} ・・・（２）
ＤＸ_{３＿（ｉ、ｊ）}＝α・ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}−χ・ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）} ・・・（３）

画像解析部２４は、第４の色を加えることで拡大された再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を求め、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）の要素（画素）における入力信号値に基づき、これら第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。

彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）は、Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｍａｘ及びＶ（Ｓ）＝Ｍａｘで表される。彩度Ｓは０から１までの値をとることができ、明度Ｖ（Ｓ）は０から（２^ｎ−１）までの値をとることができる。ｎは、表示階調ビット数である。Ｍａｘは、第１の色の入力信号（信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}）、第２の色の入力信号（信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}）及び第３の色の入力信号（信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}）の内の最大値である。Ｍｉｎは、第１の色の入力信号（信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}）、第２の色の入力信号（信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}）及び第３の色の入力信号（信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}）の内の最小値である。色相Ｈは、０°から３６０°までで表される。０°から３６０°に向かって、赤（Ｒｅｄ）、黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、シアン（Ｃｙａｎ）、青（Ｂｌｕｅ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、赤となる。

実施形態において、画像解析部２４は、信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}を、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}と伸張係数αとの積に基づいて、求めることができる。具体的には、画像解析部２４は、信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}を、下記の式（４）で求めることができる。式（４）では、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}と伸張係数αとの積を定数χで除しているが、これに限定されるものではない。定数χについては後述する。

ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}＝Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}・α／χ ・・・（４）

一般に、第（ｉ、ｊ）番目（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）の要素（画素）において、第１の色の入力信号（信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}）、第２の色の入力信号（信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}）及び第３の色の入力信号（信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}）に基づき、円柱のＨＳＶ色空間における彩度（Saturation）Ｓ_{（ｉ、ｊ）}及び明度（Brightness）Ｖ（Ｓ）_{（ｉ、ｊ）}は、次の式（５）及び式（６）で求めることができる。

Ｓ_{（ｉ、ｊ）}＝（Ｍａｘ_{（ｉ、ｊ）}−Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}）／Ｍａｘ_{（ｉ、ｊ）} ・・・（５）
Ｖ（Ｓ）_{（ｉ、ｊ）}＝Ｍａｘ_{（ｉ、ｊ）} ・・・（６）

ここで、Ｍａｘ_{（ｉ、ｊ）}は、（ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}、ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}、ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}）の３個の入力信号値の内の最大値であり、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}は、（ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}、ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}、ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}）の３個の入力信号値の内の最小値である。実施形態ではｎ＝８とした。すなわち、表示階調ビット数を８ビット（表示階調の値を０から２５５までの２５６階調）とした。

白色を表示する第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタが配置されていない。第４の色を表示する第４副画素４９Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂよりも明るく設計すると、最大輝度の高いディスプレイとなる。また副画素４９Ｒ、４９Ｇ、４９Ｂそれぞれをひとつだけ点灯した場合の有彩色の輝度を優先したい場合には、第４副画素４９Ｗは小さく設計することもできる。

第１副画素４９Ｒに第１副画素４９Ｒの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第２副画素４９Ｇに第２副画素４９Ｇの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第３副画素４９Ｂに第３副画素４９Ｂの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、画素４８又は画素４８の群が備える第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体の輝度をＢＮ_１−３とする。すなわち、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体によって最大輝度の白色が表示され、この白色の輝度がＢＮ_１−３で表される。

また、画素４８又は画素４８の群が備える第４副画素４９Ｗに、第４副画素４９Ｗの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第４副画素４９Ｗの輝度ＢＮ_４としたときを想定する。すると、χを表示装置１０に依存した定数としたとき、定数χは、χ＝ＢＮ_４／ＢＮ_１−３で表される。

具体的には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体に、次の表示階調の値を有する入力信号として、信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}＝２５５、信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}＝２５５、信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}＝２５５が入力されたときにおける白色の輝度ＢＮ_１−３に対して、第４副画素４９Ｗに表示階調の値２５５を有する入力信号が入力されたと仮定したときの輝度ＢＮ_４は、例えば、１．５倍である。すなわち、実施形態にあっては、χ＝１．５である。

ところで、信号値ＤＸ_{４＿（ｐ、ｑ）}が、上述した式（４）で与えられる場合、Ｖｍａｘ（Ｓ）は、次の式（７）、式（８）で表すことができる。

Ｓ≦Ｓ_０の場合：
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（χ＋１）・（２^ｎ−１） ・・・（７）

Ｓ_０＜Ｓ≦１の場合：
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（２^ｎ−１）・（１／Ｓ） ・・・（８）
ここで、Ｓ_０＝１／（χ＋１）である。

このようにして得られた、第４の色を加えることによって拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が、例えば、信号処理部２０に一種のルックアップテ−ブルとして記憶されている。あるいは、拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）は、都度、信号処理部２０において求められる。

次に、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）における信号である信号値ＤＸ_{１＿（ｉ、ｊ）}、ＤＸ_{２＿（ｉ、ｊ）}、ＤＸ_{３＿（ｉ、ｊ）}、ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}の求め方（伸張処理）を説明する。次の処理は、（第１副画素４９Ｒ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第１原色の輝度、（第２副画素４９Ｇ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第２原色の輝度、（第３副画素４９Ｂ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第３原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持（維持）するように行われる。さらには、階調−輝度特性（ガンマ特性、γ特性）を保持（維持）するように行われる。また、いずれかの画素４８又は画素４８の群において、入力信号値のすべてが０である場合又は小さい場合、このような画素４８又は画素４８の群を含めることなく、伸張係数αを求めればよい。

［第１工程］
まず、画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）の信号値に基づき、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。具体的には、画像解析部２４は、第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）の第１の色の入力信号である信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}、第２の色の入力信号である信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}、第３の色の入力信号である信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}に基づき、式（７）及び式（８）により、彩度Ｓ_{（ｉ、ｊ）}、明度Ｖ（Ｓ）_{（ｉ、ｊ）}を求める。画像解析部２４は、この処理を、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢのすべての要素（画素）に対して行う。

［第２工程］
次いで、画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの複数の要素（画素）において求められたＶｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）に基づき、次の式（９）により、伸張係数α（Ｓ）を求める。

α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ） ・・・（９）

［第３工程］
次に、画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）における信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}を、少なくとも、信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}、信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}及び信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}に基づいて求める。実施形態にあっては、画像解析部２４は、信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}を、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}、伸張係数α及び定数χに基づいて決定する。より具体的には、画像解析部２４は、上述したとおり、信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}を、上記の式（４）により、求める。画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢのすべての要素（画素）において信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}を求める。

［第４工程］
その後、画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）における信号値ＤＸ_{１＿（ｉ、ｊ）}を、信号値ｄｘ_{１＿（ｉ、ｊ）}、伸張係数α及び信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}に基づき求める。画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）における信号値ＤＸ_{２＿（ｉ、ｊ）}を、信号値ｄｘ_{２＿（ｉ、ｊ）}、伸張係数α及び信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}に基づき求める。画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）における信号値ＤＸ_{３＿（ｉ、ｊ）}を、信号値ｄｘ_{３＿（ｉ、ｊ）}、伸張係数α及び信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}に基づき求める。具体的には、画像解析部２４は、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）における信号値ＤＸ_{１＿（ｉ、ｊ）}、信号値ＤＸ_{２＿（ｉ、ｊ）}及び信号値ＤＸ_{３＿（ｉ、ｊ）}を、上記の式（１）から式（３）までにより、求める。

画像解析部２４は、式（４）に示したとおり、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}の値を伸張係数αによって伸張する。このように、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}の値が伸張係数αによって伸張されることで、白色表示副画素（第４副画素４９Ｗ）の輝度が増加するだけでなく、上記式に示すとおり、赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素（それぞれ第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂに対応する）の輝度も増加する。このため、色のくすみが発生するといった問題を回避することができる。すなわち、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}の値が伸張されていない場合と比較して、Ｍｉｎ_{（ｉ、ｊ）}の値が伸張係数αによって伸張されることで、画像全体として輝度はα倍となる。従って、例えば、静止画等の画像表示を高輝度で行うことができ、好適である。

上記したとおり、ダウンスケール入力画像信号ＤＳＲＧＢの第（ｉ、ｊ）番目の要素（画素）（ただし、１≦ｉ≦Ｉ、１≦ｊ≦Ｊ）における信号値ＤＸ_{１＿（ｉ、ｊ）}、信号値ＤＸ_{２＿（ｉ、ｊ）}、信号値ＤＸ_{３＿（ｉ、ｊ）}及び信号値ＤＸ_{４＿（ｉ、ｊ）}は、α倍に伸張される。このため、表示装置１０は、伸張されていない状態の画像の輝度と、伸長された状態の画像の輝度と、を同じ輝度とするためには、面状光源装置５０の輝度を、伸張係数αに基づき減少させればよい。具体的には、光源駆動値演算部２５は、面状光源装置５０の輝度が（１／α）倍となるように、複数の光源５６Ａから５６Ｊまでの各々に対して個々に独立して電流又はデューティ比を制御すればよい。

図８は、実施形態に係る表示装置に記憶されているルックアップテーブルを説明する図である。光源データ記憶部２６は、各々の光源配列方向ＸにＫ個、入光方向ＹにＬ個の行列状の要素毎に、光の強度の代表値を格納したデータである、ＬＢ個のルックアップテーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）を記憶している。ここで、ＬＢは、光源５６Ａから５６Ｊまでの個数であり、実施形態では、ＬＢ＝１０である。

ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでの各々は、光源配列方向ＸにＫ個、入光方向ＹにＬ個の行列状である。ここで、Ｋ＜Ｉ（実施形態では、Ｉ＝３２）、Ｌ＜Ｊ（実施形態では、Ｊ＝１８）である。なお、ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでの各々の要素数Ｋ×Ｌは、例示であって、これに限定されない。ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでの各々の要素は、先に示した図３の複数の点５８での光強度分布に対応する。例えば、Ｋは、図３に示すように、光源５６Ａから５６Ｊまでの正面と、光源５６Ａから５６Ｊまでの間と、光源５６Ａの外側と、光源５６Ｊの外側と、の合計とすることができる。光源の個数をＬＢ個とすると、Ｋ＝２ＬＢ＋１とすることができる。実施形態では、光源５６Ａから５６Ｊまでの個数は１０個であるので、Ｋ＝２１とする。Ｌは、面状光源装置５０の特性によって異なり、輝度分布を再現できる最小の数とすることが望ましい。実施形態では、Ｌ＝１０とする。これにより、ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでの各々のサイズを小さくすることができる。

図８に示すように、光源データ記憶部２６は、図３に示す光源５６Ａだけが点灯した場合に、光源５６Ａから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報をルックアップテーブルＬＵＴＡとして記憶している。また、光源データ記憶部２６は、図３に示す光源５６Ｂだけが点灯した場合に、光源５６Ｂから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報をルックアップテーブルＬＵＴＢとして記憶している。

また、光源データ記憶部２６は、図３に示す光源５６Ｃだけが点灯した場合に、光源５６Ｃから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報をルックアップテーブルＬＵＴＣとして記憶している。

図９は、実施形態に係る表示装置に記憶されているルックアップテーブルを説明する図である。図９は、ルックアップテーブルＬＵＴＣの一具体例を示す図である。先に示した図４のグラフは、図９のルックアップテーブルＬＵＴＣを３次元プロットしたものである。

再び図８を参照すると、光源データ記憶部２６は、同様に、図３に示す光源５６Ｄから５６Ｊまでの各々だけが点灯した場合に、光源５６Ｄから５６Ｊまでから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報をルックアップテーブルＬＵＴＤからＬＵＴＪまでとして記憶している。

ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでは、光源５６Ａから５６Ｊまでに、それぞれ対応する。

実施形態では、ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでの各々の要素数はＫ×Ｌ個（Ｋ＜Ｐ_０、Ｌ＜Ｑ_０）であるので、ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでのサイズを小さくできる。

実施形態のルックアップテーブルは、光源５６Ａから５６Ｊまでのうち、例えば、光源５６Ａと５６Ｂとの組、光源５６Ｃと５６Ｄとの組、光源５６Ｅと５６Ｆとの組、光源５６Ｇと５６Ｈとの組及び光源５６Ｉと５６Ｊとの組がそれぞれ同時点灯した場合のルックアップテーブルを記憶してもよい。これにより、ルックアップテーブルの作成作業を省力化できるとともに、光源データ記憶部２６の記憶容量を低減できる。その結果、光源データ記憶部２６を格納する集積回路を小型化できる。

光源５６Ａから５６Ｅまでと、光源５６Ｆから５６Ｊまでとが、光源配列方向Ｘの中心線Ｘｃに対して線対称に導光板５４に配置されている場合は、ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでのうち、光源配列方向Ｘの中心線Ｘｃの一方側であるルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＥまでについて生成して記憶し、他方側であるルックアップテーブルＬＵＴＦからＬＵＴＪまでについては、当該中心線Ｘｃに対して線対称であるので省略してもよい。

光源駆動値演算部２５は、各画素が必要とする輝度を満たすように光源５６Ａから５６Ｊまでの駆動値を決定する。再び図７を参照すると、光源駆動値演算部２５は、ステップＳ１０８において、光源点灯量を演算する。詳細には、光源駆動値演算部２５は、面状光源装置５０により画像表示パネル３０内の複数の画素４８の各々が照射される輝度が（１／α）値に近くなるように、光源データ記憶部２６のルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでを重ね合わせて、光源５６Ａから５６Ｊまでの光源点灯量を決定する。光源駆動値演算部２５は、決定した光源点灯量で光源５６Ａから５６Ｊまでが点灯するように、面状光源装置制御信号ＳＢＬを面状光源装置制御部６０に出力する。

例えば、光源駆動値演算部２５は、ルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでの第（ｋ、ｌ）番目（ただし、１≦ｋ≦Ｋ、１≦ｌ≦Ｌ）の要素を重ね合わせた代表輝度Ｔ（ｋ、ｌ）（ただし、１≦ｋ≦Ｋ、１≦ｌ≦Ｌ）を、次の式（１０）により、演算できる。

これにより、光源駆動値演算部２５は、複雑な演算処理を単純なルックアップテーブルＬＵＴＡからＬＵＴＪまでの参照処理で置き換えて、演算量を抑制できる。

輝度分布データ作成部２７は、ステップＳ１１０において、ステップＳ１０８で算出された代表輝度Ｔ（ｋ、ｌ）（ただし、１≦ｋ≦Ｋ、１≦ｌ≦Ｌ）を要素とする第１の輝度分布データＤＳＢＲを、作成する。つまり、第１の輝度分布データＤＳＢＲの要素数は、Ｋ×Ｌ個である。従って、第１の輝度分布データＤＳＢＲの面密度は、第２の輝度分布データＳＢＲの面密度よりも低い。

ところで、信号出力回路４１が画像表示パネル３０に画像を表示させるには、画素４８の単位での輝度分布が必要となる。つまり、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢが必要となる。

そこで、アップスケーラ部２８は、ステップＳ１１２において、第１の輝度分布データＤＳＢＲの要素数（Ｋ×Ｌ個）を増やした第２の輝度分布データＳＢＲを作成するアップスケーリングを実行し、作成した第２の輝度分布データＳＢＲを信号出力回路４１に送信する。

ここで、アップスケーラ部２８が、要素数がＫ×Ｌ個である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成することも、考えられる。しかしながら、アップスケーラ部２８が、要素数がＫ×Ｌ個である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成することとすると、信号処理部２０の処理負荷が大きくなる。また、第３の輝度分布データＳＢを信号出力回路４１に送信する通信負荷が大きくなる。

そこで、表示装置１０では、アップスケーラ部２８は、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲを作成することとした。ここで、Ｋ＜Ｍ＜Ｐ_０であり、Ｌ＜Ｎ＜Ｑ_０である。実施形態では、Ｍ＝３２０、Ｎ＝１８０とする。これにより、表示装置１０は、信号処理部２０と信号出力回路４１との間の通信負荷を抑制できる。

アップスケーラ部２８は、種々の補間法を採用することができるが、計算負荷の観点よりも、精度の観点を重視して、補間法を採用することが好ましい。例えば、アップスケーラ部２８は、多項式補間を採用することが好ましい。図１０は、多項式補間の演算を説明するための説明図である。

アップスケーラ部２８は、多項式補間を採用することで、第２の輝度分布データＳＢＲを必要な精度で作成することができる。なお、例えば、アップスケーラ部２８が線形補間を採用することとすると、要素数がＫ×Ｌ個（２１×１０個）である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＭ×Ｎ個（３２０×１８０個）である第２の輝度分布データＳＢＲを必要な精度で作成することが難しい。

多項式補間は、バイキュービック（bicubic）補間が例示されるが、これに限定されない。バイキュービック補間は、補間対象点の周囲の１６個の点の信号値に基づいて、補間対象点の信号値を算出する補間法である。

多項式補間は、線形補間と比較して計算が複雑であるので、ハードウェアで実現するよりも、ソフトウェアで実現する方が好適である。従って、アップスケーラ部２８が多項式補間を採用することは、信号処理部２０をホストＣＰＵとソフトウェアで実現することと、親和性が高い。なお、信号処理部２０をハードウェアで実現すると、多項式補間のアルゴリズム又はパラメータの調整時に、回路変更が必要になってしまう。一方、信号処理部２０をホストＣＰＵとソフトウェアで実現すると、多項式補間のアルゴリズム又はパラメータの調整時に、ソフトウェアの変更だけで済み、回路変更が不要になる。

再び図７を参照すると、ガンマ変換部４３は、ステップＳ１１４において、入力画像信号ＳＲＧＢのガンマ変換を実行する。

アップスケーラ部４４は、ステップＳ１１６において、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成するアップスケーリングを、実行する。

アップスケーラ部４４は、種々の補間法を採用することができるが、精度の観点よりも、計算負荷の観点を重視して、補間法を採用することが好ましい。例えば、アップスケーラ部４４は、線形補間法を採用することが好ましい。図１１は、線形補間の演算を説明するための説明図である。

アップスケーラ部４４は、線形補間を採用することで、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを低負荷且つ必要な精度で作成することができる。アップスケーラ部４４が、線形補間を採用することで、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを必要な精度で作成することが可能であるのは、要素数がＭ×Ｎ個である第１の輝度分布データＳＢＲの輝度分布の変化がなだらかであるからである。なお、例えば、アップスケーラ部４４が多項式補間を採用することとすると、計算負荷が大きく、また必要以上の精度になる。

線形補間は、バイリニア（bilinear）補間が例示されるが、これに限定されない。バイリニア補間は、補間対象点の周囲の４個の点の信号値に基づいて、補間対象点の信号値を算出する補間法である。

線形補間は、多項式補間と比較して計算が単純であるので、ソフトウェアで実現するよりも、ハードウェアで実現する方が好適である。従って、アップスケーラ部４４が線形補間を採用することは、信号出力回路４１をハードウェアで実現することと、親和性が高い。また、線形補間では、アルゴリズム又はパラメータの調整の必要性が低いので、回路変更の必要性が低い。

ステップＳ１１４とステップＳ１１６とは、並行して実行可能である。

画像処理部４５は、ステップＳ１１８において、ガンマ変換後の入力画像信号ＳＲＧＢを処理して出力画像信号ＳＲＧＢＷを生成する画像処理を実行する。詳細には、画像処理部４５は、要素数がＰ_０×Ｑ_０個の第３の輝度分布データＳＢに基づいて、要素数（画素数）がＰ_０×Ｑ_０個の入力画像信号ＳＲＧＢの輝度を調整することにより、要素数（画素数）がＰ_０×Ｑ_０個の出力画像信号ＳＲＧＢＷを算出する。

ガンマ逆変換部４６は、ステップＳ１２０において、出力画像信号ＳＲＧＢＷにガンマ逆変換を実行し、画像表示パネル３０内の画素に出力する。

画像表示パネル駆動部４０は、同期信号ＳＴＭに基づいて、１フレーム毎に画像表示パネル３０に画像を表示し、面状光源装置制御部６０は、面状光源装置５０の光源５６Ａから５６Ｊまでの各々を独立して駆動する。これにより、表示装置１０は、光源５６Ａから５６Ｊまでの光源点灯量の総量を抑制できるように制御でき、消費電力を低減できる。

（表示装置の動作タイミング例）
図１２は、実施形態に係る表示装置の模式図である。図１３は、実施形態に係る表示装置の動作タイミング例を示すタイミング図である。

信号処理部２０は、信号出力回路４１の回路規模を抑制するために、通信路Ｃ１を介して送信する入力画像信号ＳＲＧＢと、通信路Ｃ２を介して送信する第２の輝度分布データＳＢＲと、の位相をずらすことが好ましい。詳しくは、信号処理部２０は、信号出力回路４１が第２の輝度分布データＳＢＲをアップスケーリングして第３の輝度分布データＳＢを作成するので、信号出力回路４１のアップスケーリング演算に必要な分だけ、第２の輝度分布データＳＢＲを入力画像信号ＳＲＧＢよりも先行して信号出力回路４１に送信することが好ましい。これにより、信号出力回路４１は、入力画像信号ＳＲＧＢをバッファリングする回路が不要になる。

図１３に記載している横方向の帯は、信号を出力していることを表している。図１３を参照すると、画像出力部１１は、タイミングｔ_０からタイミングｔ_１までの間において、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０に出力する。画像出力部１１は、タイミングｔ_１からタイミングｔ_５までの間において、第２フレームの入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０に出力する。画像出力部１１は、タイミングｔ_５から、第３フレームの入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０に出力する。

信号処理部２０のダウンスケーラ部２２、ガンマ変換部２３、画像解析部２４、光源駆動値演算部２５、輝度分布データ作成部２７及びアップスケーラ部２８は、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づいて、第２の輝度分布データＳＢＲを作成し、タイミングｔ_２において、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づく第２の輝度分布データＳＢＲの信号出力回路４１への送信を開始する。

信号出力回路４１は、タイミングｔ_２において、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づく第２の輝度分布データＳＢＲの一部のデータ７１のアップスケーリングを開始して、第３の輝度分布データＳＢの作成を開始する。

信号処理部２０のバッファ２９は、タイミングｔ_３において、第２フレームの入力画像信号ＳＲＧＢの信号出力回路４１への送信を開始する。つまり、信号処理部２０は、タイミングｔ_３において、第２フレームの入力画像信号ＳＲＧＢと、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づく第２の輝度分布データＳＢＲの一部のデータ７１と、を同期している。

信号出力回路４１は、タイミングｔ_３からタイミングｔ_４までの間において、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づく第３の輝度分布データＳＢＲの内の一部のデータ７１をアップスケーリングしたデータに基づいて、第２フレームの入力画像信号ＳＲＧＢの内の、アップスケーリングしたデータに対応する領域の入力画像信号８１に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０に出力する。これにより、信号出力回路４１は、入力画像信号ＳＲＧＢをバッファリングする回路が不要になる。

また、表示装置１０は、１つ前のフレーム（第１フレーム）の第２の輝度分布データＳＢＲに基づいて、現在（第２フレーム）の入力画像信号ＳＲＧＢに基づく画像を表示できる。つまり、表示装置１０は、第２の輝度分布データＳＢＲの遅延を１フレーム時間に抑制できる。これにより、表示装置１０は、動きの速い動画を表示する際でも、画像の輝度を好適にすることができる。

以上説明したように、表示装置１０では、信号処理部２０が、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲを作成して信号出力回路４１に送信し、信号出力回路４１が、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成する。これにより、表示装置１０は、信号処理部２０の処理負荷を抑制できる。また、表示装置１０は、信号処理部２０と信号出力回路４１との間での通信負荷を抑制できる。また、表示装置１０は、第２の輝度分布データＳＢＲ作成のアルゴリズム若しくはパラメータの調整時又は多項式補間のアルゴリズム若しくはパラメータの調整時に、信号処理部２０を実現するソフトウェアの変更だけで済み、信号出力回路４１の回路変更を不要にできる。

また、表示装置１０では、信号処理部２０が、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲを作成して信号出力回路４１に送信する。これにより、表示装置１０は、信号出力回路４１の回路規模を抑制できる。

また、表示装置１０は、第２の輝度分布データＳＢＲの要素数Ｍ×Ｎ個を適切に設定することにより、信号出力回路４１内のアップスケーラ部４４を簡易に設計できる。

また、表示装置１０は、面状光源装置５０の構成が変更された場合であっても、信号処理部２０を実現するソフトウェアの変更だけで対処でき、信号出力回路４１の回路変更を不要にできる。例えば、実施形態では、図３に示したように、面状光源装置５０が、導光板５４の一側面に配列された光源５６Ａから５６Ｊまでを備える例について説明した。しかしながら、面状光源装置５０が、導光板５４の背面に２次元マトリクス（Ｒ行Ｓ列）状に配列された複数（Ｒ×Ｓ個）の光源を備え、複数（Ｒ×Ｓ個）の光源が、導光板５４の背面に光を出射する場合もある。この場合であっても、表示装置１０は、信号処理部２０を実現するソフトウェア及び光源データ記憶部２６に記憶された複数（Ｒ×Ｓ個）のルックアップテーブルを変更するだけで対処でき、信号出力回路４１の回路変更を不要にできる。

（第１変形例）
図１４は、実施形態の第１変形例に係る表示装置の模式図である。図１５は、実施形態の第１変形例に係る表示装置の動作タイミング例を示すタイミング図である。表示装置１０Ａの信号処理部２０Ａは、信号処理部２０と比較して、バッファ２９を備えていない。従って、信号処理部２０Ａは、画像出力部１１から入力される入力画像信号ＳＲＧＢをバッファリングしないで、そのまま信号出力回路４１に送信する。

図１５を参照すると、画像出力部１１は、タイミングｔ_１０からタイミングｔ_１１までの間において、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０Ａに出力する。画像出力部１１は、タイミングｔ_１１からタイミングｔ_１３までの間において、第２フレームの入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０Ａに出力する。画像出力部１１は、タイミングｔ_１３からタイミングｔ_１５までの間において、第３フレームの入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０Ａに出力する。画像出力部１１は、タイミングｔ_１５から、第４フレームの入力画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０Ａに出力する。

信号処理部２０Ａのダウンスケーラ部２２、ガンマ変換部２３、画像解析部２４、光源駆動値演算部２５、輝度分布データ作成部２７及びアップスケーラ部２８は、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づいて、第２の輝度分布データＳＢＲを作成し、タイミングｔ_１２において、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づく第２の輝度分布データＳＢＲの信号出力回路４１への送信を開始する。

信号出力回路４１は、タイミングｔ_１２において、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づく第２の輝度分布データＳＢＲの一部のデータ９１のアップスケーリングを開始して、輝度分布データＳＢの作成を開始する。

信号処理部２０Ａは、タイミングｔ_１３において、画像出力部１１から入力される第３フレームの入力画像信号ＳＲＧＢの信号出力回路４１への送信を開始する。

信号出力回路４１は、タイミングｔ_１３からタイミングｔ_１４までの間、第１フレームの入力画像信号ＳＲＧＢに基づく第２の輝度分布データＳＢＲの内の一部のデータ９１をアップスケーリングしたデータに基づいて、第３フレームの入力画像信号ＳＲＧＢの内の、アップスケーリングしたデータに対応する領域の入力画像信号１０１に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０に出力する。

表示装置１０Ａは、２つ前のフレーム（第１フレーム）の第２の輝度分布データＳＢＲに基づいて、現在（第３フレーム）の入力画像信号ＳＲＧＢに基づく画像を表示できる。

以上説明したように、第１変形例に係る表示装置１０Ａの信号処理部２０Ａは、バッファ２９を削減することができる。また、信号処理部２０Ａは、図１５に示したタイミング図では、図１３に示したタイミング図と比較して、第２の輝度分布データＳＢＲの演算時間を、最大で１フレーム時間弱までかけることができる。これにより、信号処理部２０Ａは、第２の輝度分布データＳＢＲの演算のためのピーク電力を抑制することができる。

（第２変形例）
図１６は、実施形態の第２変形例に係る表示装置の模式図である。近年の高画素化の進展に伴い、画像表示パネル３０が非常に多くの画素４８を有する場合がある。この場合、画像表示パネル３０は、複数の信号出力回路を備える。図１６に示す第２変形例では、表示装置１０Ｂの画像表示パネル３０は、２個の信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂを備える。信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂが、本発明の第１の制御部の一具体例に対応する。なお、画像表示パネル３０が備える信号出力回路の数は、２個に限定されず、３個以上であってもよい。

信号出力回路４１Ａは、画像表示パネル３０の一部の領域３０Ａ（例えば、画像表示パネル３０の左半分）の画像表示を担当する。信号出力回路４１Ｂは、画像表示パネル３０の他の一部の領域３０Ｂ（例えば、画像表示パネル３０の右半分）の画像表示を担当する。信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂの各々は、ガンマ変換部４３、アップスケーラ部４４、画像処理部４５及びガンマ逆変換部４６（図６参照）を含む。

バッファ２９は、入力画像信号ＳＲＧＢの一部（例えば、左半分）を信号出力回路４１Ａに送信し、入力画像信号ＳＲＧＢの他の一部（例えば、右半分）を信号出力回路４１Ｂに送信する。

アップスケーラ部２８は、第２の輝度分布データＳＢＲの一部（例えば、左半分）を信号出力回路４１Ａに送信し、第２の輝度分布データＳＢＲの他の一部（例えば、右半分）を信号出力回路４１Ｂに送信する。

信号出力回路４１Ａは、第２の輝度分布データＳＢＲの一部（左半分）をアップスケーリングしたデータに基づいて、入力画像信号ＳＲＧＢの一部（左半分）の入力画像信号に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０の領域３０Ａ（左半分）に出力する。信号出力回路４１Ｂは、第２の輝度分布データＳＢＲの他の一部（右半分）をアップスケーリングしたデータに基づいて、入力画像信号ＳＲＧＢの他の一部（右半分）の入力画像信号に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０の領域３０Ｂ（右半分）に出力する。

もし仮に、信号処理部２０が第２の輝度分布データＳＢＲを作成するのではなく、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂが第２の輝度分布データＳＢＲを作成する場合を検討する。この場合、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂは、第２の輝度分布データＳＢＲを作成するために、データの送受信を行いながら協働する必要がある。しかしながら、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂが協働するための制御が複雑となり、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂの回路が複雑となり、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂの回路規模が大きくなる。また、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂがデータの送受信を行うための配線を画像表示パネル３０上に設けることは、困難である。

一方、表示装置１０Ｂでは、信号処理部２０が、第２の輝度分布データＳＢＲを作成し、第２の輝度分布データＳＢＲの一部（左半分）を信号出力回路４１Ａに送信し、第２の輝度分布データＳＢＲの他の一部（右半分）を信号出力回路４１Ｂに送信する。従って、信号出力回路４１Ａは、第２の輝度分布データＳＢＲの一部（左半分）をアップスケーリングするだけで済み、信号出力回路４１Ｂは、第２の輝度分布データＳＢＲの他の一部（右半分）をアップスケーリングするだけで済む。つまり、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂは、協働する必要がなく、データの送受信を行う必要がない。そのため、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂが協働するための制御が不要となり 、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂは、タイミング生成部２１から供給されるタイミング信号に基づいて動作すれば良い。これにより、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂの回路が複雑となることが抑制でき、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂの回路規模が抑制できる。また、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂがデータの送受信を行うための配線を画像表示パネル３０上に設ける必要をなくすことができる。

なお、第２変形例を第１変形例と組み合わせることが可能である。すなわち、図１６において、信号処理部２０内のバッファ２９を削除することが可能である。この場合、表示装置１０Ｂの動作タイミングは、図１５と同様になり、信号出力回路４１Ａ及び４１Ｂは、２つ前のフレームの第２の輝度分布データＳＢＲに基づいて、現在の入力画像信号ＳＲＧＢに基づく出力画像信号ＳＲＧＢＷを画像表示パネル３０に出力できる。

（第３変形例）
図１７は、実施形態の第３変形例に係る表示装置の模式図である。表示装置１０Ｃの信号処理部２０Ｃは、１個の通信路Ｃ１を介して、入力画像信号ＳＲＧＢ及び第２の輝度分布データＳＢＲを信号出力回路４１に送信する。

入力画像信号ＳＲＧＢの要素数（画素数）を３８４０×２１６０個とし、輝度分布データＳＢＲの要素数を３２０×１８０個とした場合には、（３２０×１８０）／（３８４０×２１６０）＝０．６９％で ある。従って、表示装置１０Ｃの垂直ブランキング期間及び水平ブランキング期間が１％程度あれば、信号処理部２０Ｃは、１個の通信路Ｃ１を介して、入力画像信号ＳＲＧＢ及び第２の輝度分布データＳＢＲを信号出力回路４１に送信できる。

図１８は、実施形態の第３変形例に係る表示装置の通信フォーマットの一例を示す図である。信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_２０からタイミングｔ_２１までの間において、１つのフレーム分の第２の輝度分布データ１１１を信号出力回路４１にまとめて送信する。

信号出力回路４１は、１つのフレーム分の第２の輝度分布データ１１１を受信したら、１つのフレーム分の第２の輝度分布データ１１１のアップスケーリングを実行できる。

信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_２１からタイミングｔ_２２までの間において、１つのフレーム分の入力画像信号１１２を信号出力回路４１にまとめて送信する。

信号出力回路４１は、図１８に示す通信フォーマットを採用することにより、１つのフレーム分の入力画像信号１１２を受信したら、１つのフレーム分の第２の輝度分布データ１１１をアップスケーリングしたデータに基づいて、入力画像信号１１２に基づく出力画像信号ＳＲＧＢＷを画像表示パネル３０に出力できる。

図１９は、実施形態の第３変形例に係る表示装置の通信フォーマットの他の例を示す図である。信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_３０において、Ｍ行Ｎ列の第２の輝度分布データＳＢＲの内の第１行目のデータ１２１を信号出力回路４１に送信する。信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_３１において、Ｍ行Ｎ列の第２の輝度分布データＳＢＲの内の第２行目のデータ１２２を信号出力回路４１に送信する。

信号出力回路４１は、タイミングｔ_３１において、データ１２２を受信したら、データ１２１及び１２２に線形補間を実行できる。つまり、信号出力回路４１は、データ１２１及び１２２にアップスケーリングを実行できる。なお、信号出力回路４１は、データ１２１及び１２２にアップスケーリングを実行した後は、データ１２２だけを保持し、データ１２１を破棄できる。

信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_３２からタイミングｔ_３３までの間において、Ｐ_０行Ｑ_０列の入力画像信号ＳＲＧＢの内の一部の行の入力画像信号１３１を信号出力回路４１に送信する。入力画像信号１３１の行数は、データ１２１及び１２２をアップスケーリングしたデータで調整可能な行数であり、入力画像信号ＳＲＧＢを２１６０行とし、第２の輝度分布データＳＢＲを１８０行とした場合には、２１６０／１８０＝１２行である。つまり、信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_３２からタイミングｔ_３３までの間において、入力画像信号ＳＲＧＢの内の第１行目から第１２行目までの入力画像信号１３１を信号出力回路４１に送信する。

図２０に示すようにデータ１２１、１２２、１２３・・・・は点４８に示すように所定の間隔の位置における輝度分布データである。信号出力回路４１はタイミングｔ_３０で第１の行のデータ１２１を受信し、続いてタイミングｔ_３1で第２の行にデータ１２２を受信する。その後第１の行と第２の行の間の入力画像信号１３１を受信する。このようなデータフォーマットとすることで信号出力回路４１は入力画像信号１３１を受信している間に、データ１２１とデータ１２２を用いて補間処理（アップスケーリング）を行うことにより、入力画像信号１３１に対応する面状光源装置５０の領域の第３輝度分布をデータを生成できる。
信号出力回路４１は、入力画像信号１３１を受信したら、データ１２１及び１２２をアップスケーリングしたデータに基づいて、図２０に示すように、第１行目から第１２行目までの画素４８のグループ１４１に、入力画像信号１３１に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０に出力できる。なお、信号出力回路４１は、入力画像信号１３１に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０に出力した後は、データ１２１及び１２２をアップスケーリングしたデータを破棄できる。

信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_３３において、Ｍ行Ｎ列の第２の輝度分布データＳＢＲの内の第３行目のデータ１２３を信号出力回路４１に送信する。

信号出力回路４１は、タイミングｔ_３３において、データ１２３を受信したら、データ１２２及び１２３に線形補間を実行できる。つまり、信号出力回路４１は、データ１２２及び１２３にアップスケーリングを実行できる。なお、信号出力回路４１は、データ１２２及び１２３にアップスケーリングを実行した後は、データ１２３だけを保持し、データ１２２を破棄できる。

信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_３４からタイミングｔ_３５までの間において、入力画像信号ＳＲＧＢの内の第１３行目から第２４行目までの入力画像信号１３２を信号出力回路４１に送信する。

信号出力回路４１は、入力画像信号１３２を受信したら、データ１２２及び１２３をアップスケーリングしたデータに基づいて、図２０に示すように、第１３行目から第２４行目までの画素４８のグループ１４２に、入力画像信号１３２に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０に出力できる。なお、信号出力回路４１は、入力画像信号１３２に基づく出力画像信号を画像表示パネル３０に出力した後は、データ１２２及び１２３をアップスケーリングしたデータを破棄できる。

信号処理部２０Ｃは、タイミングｔ_３５以降において、タイミングｔ_３３からタイミングｔ_３５までの間と同様に、第２の輝度分布データＳＢＲの内の第Ｕ行目（Ｕは、４以上の整数）のデータの送信と、入力画像信号ＳＲＧＢの内の、第２の輝度分布データＳＢＲの内の第Ｕ行目及び第（Ｕ−１）行目をアップスケーリングしたデータで調整可能な信号の送信と、を繰り返す。

表示装置１０Ｃは、図１９に示す通信フォーマットを採用することにより、信号出力回路４１が輝度分布データＳＢＲのアップスケーリングに使用するメモリ領域を抑制できる。

（第４変形例）
図２１は、実施形態の第４変形例に係る表示装置の模式図である。表示装置１０Ｄでは、信号処理部２０は、画像出力部１１から入力された入力画像信号ＳＲＧＢをそのまま信号出力回路４１Ｄに出力する。

図２２は、実施形態の第４変形例に係る表示装置の信号出力回路を説明するためのブロック図である。信号出力回路４１Ｄは、タイミング生成部２１と、ダウンスケーラ部２２と、ガンマ変換部２３と、画像解析部２４と、光源駆動値演算部２５と、光源データ記憶部２６と、輝度分布データ作成部２７と、アップスケーラ部２８と、バッファ２９と、ガンマ変換部４３と、アップスケーラ部４４と、画像処理部４５と、ガンマ逆変換部４６と、を含む。

信号出力回路４１Ｄのタイミング生成部２１は、同期信号ＳＴＭを面状光源装置制御部６０に出力する。信号出力回路４１Ｄの光源駆動値演算部２５は、面状光源装置制御信号ＳＢＬを面状光源装置制御部６０に出力する。

もし仮に、信号出力回路４１Ｄが、線形補間により、要素数がＫ×Ｌ個である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成する場合を検討する。この場合には、信号出力回路４１Ｄが、線形補間により、要素数がＫ×Ｌ個（２１×１０個）である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個（３８４０×２１６０個）である第３の輝度分布データＳＢを必要な精度で作成することは、難しい。

また、もし仮に、信号出力回路４１Ｄが、多項式補間により、要素数がＫ×Ｌ個である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成する場合を検討する。この場合には、多項式補間により、要素数がＫ×Ｌ個（２１×１０個）である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個（３８４０×２１６０個）である第３の輝度分布データＳＢを作成すると、計算負荷が大きく、回路規模が大きくなる。

一方、第４変形例に係る表示装置１０Ｄの信号出力回路４１Ｄによれば、アップスケーラ部２８が、線形補間により、要素数がＫ×Ｌ個である第１の輝度分布データＤＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲを作成し、アップスケーラ部４４が、多項式補間により、要素数がＭ×Ｎ個である第２の輝度分布データＳＢＲをアップスケーリングして、要素数がＰ_０×Ｑ_０個である第３の輝度分布データＳＢを作成する。これにより、表示装置１０Ｄは、回路規模を抑制できる。

なお、第４変形例を第１変形例と組み合わせることが可能である。すなわち、図２２において、信号出力回路４１Ｄ内のバッファ２９を削除することが可能である。この場合、表示装置１０Ｄの動作タイミングは、図１５と同様になり、信号出力回路４１Ｄは、２つ前のフレームの第２の輝度分布データＳＢＲに基づいて、現在の入力画像信号ＳＲＧＢに基づく出力画像信号ＳＲＧＢＷを画像表示パネル３０に出力できる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。実施形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 表示装置
１１ 画像出力部
１５ 表示モジュール
２０、２０Ａ、２０Ｃ 信号処理部
２１ タイミング生成部
２２ ダウンスケーラ部
２３ ガンマ変換部
２４ 画像解析部
２５ 光源駆動値演算部
２６ 光源データ記憶部
２７ 輝度分布データ作成部
２８ アップスケーラ部
２９ バッファ
３０ 画像表示パネル
４０ 画像表示パネル駆動部
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｄ 信号出力回路
４２ 走査回路
４３ ガンマ変換部
４４ アップスケーラ部
４５ 画像処理部
４６ ガンマ逆変換部
４８ 画素
４９ 副画素
４９Ｒ 第１副画素
４９Ｇ 第２副画素
４９Ｂ 第３副画素
４９Ｗ 第４副画素
５０ 面状光源装置
５４ 導光板
５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ、５６Ｆ、５６Ｇ、５６Ｈ、５６Ｉ、５６Ｊ 光源
６０ 面状光源装置制御部
Ｃ１、Ｃ２ 通信路

Claims (11)

1. 複数の画素を有する画像表示パネルと、
   前記画像表示パネルを背面から照明する照明部と、
   前記複数の画素と同じ解像度である出力画像信号を前記画像表示パネルに出力する第１の制御部と、
   入力画像信号を前記第１の制御部に送信するとともに、前記入力画像信号の輝度分布情報に応じて、前記解像度と同じ第１の面密度よりも低い第２の面密度で領域分割された第２の輝度分布データを作成して、前記第２の輝度分布データを前記第１の制御部に送信する第２の制御部と、
   を備え、
   前記第２の制御部は、
   前記輝度分布情報に応じて、前記第２の面密度よりも低い第３の面密度で領域分割された第１の輝度分布データを作成し、前記第１の輝度分布データに基づいて前記照明部を制御し、前記第１の輝度分布データに多項式補間を実施することにより前記第２の輝度分布データを作成して前記第１の制御部に送信し、
   前記第１の制御部は、
   前記第２の輝度分布データに線形補間を実施することにより、前記解像度である第３の輝度分布データを作成し、前記第３の輝度分布データに基づいて、前記入力画像信号を調整することにより、前記出力画像信号を作成する、表示装置。
2. 前記照明部は、
   複数の光源と、
   前記複数の光源から出射する光を前記画像表示パネルに導く導光板と、
   を有し、
   前記第２の制御部は、
   前記複数の光源の各々から出射する光が前記画像表示パネルを照射する光強度分布の情報を前記複数の光源の各々毎に格納した複数のルックアップテーブルを記憶しており、前記入力画像信号と、前記複数のルックアップテーブルと、に基づいて、前記複数の光源の点灯量を制御する、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２の制御部は、
   前記入力画像信号を間引いて要素数を低減した画像信号と、前記複数のルックアップテーブルと、に基づいて、前記複数の光源の点灯量を制御する、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第２の制御部は、
   前記入力画像信号を分割した複数の領域の各々の代表値を抽出して要素数を低減した画像信号と、前記複数のルックアップテーブルと、に基づいて、前記複数の光源の点灯量を制御する、請求項２に記載の表示装置。
5. 前記複数の光源は、
   前記導光板の側面に対向する位置に配列され、前記導光板の側面に光を出射する、請求項２から４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１の輝度分布データの要素数は、前記複数のルックアップテーブルの要素数と同数である、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第１の輝度分布データの、前記複数の光源の配列方向の要素数は、前記複数の光源の数の２倍に１を加えた数である、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記複数の光源は、
   前記導光板の背面に２次元マトリクス状に配列され、前記導光板の背面に光を出射する、請求項２から４のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記第１の制御部は、
   前記画像表示パネルの複数の領域をそれぞれ担当する複数の集積回路を備え、
   前記第２の制御部は、
   前記入力画像信号の内の前記複数の領域に対応する信号を、前記複数の集積回路にそれぞれ送信し、前記第２の輝度分布データの内の前記複数の領域に対応するデータを、前記複数の集積回路にそれぞれ送信し、
   前記複数の集積回路の各々は、
   前記第２の輝度分布データの内の自身が担当する領域に対応するデータに線形補間を実施することにより、前記第３の輝度分布データの内の自身が担当する領域に対応するデータを作成し、前記第３の輝度分布データの内の自身が担当する領域に対応するデータに基づいて、前記入力画像信号の内の自身が担当する領域に対応する信号を調整することにより、前記出力画像信号の内の自身が担当する領域に対応する信号を作成する、請求項１に記載の表示装置。
10. 前記第２の制御部は、
    前記第２の輝度分布データの第１行目及び第２行目を前記第１の制御部に送信し、その後前記入力画像信号の内の前記第１行目及び前記第２行目で調整される信号を前記第１の制御部に送信し、その後前記第２の輝度分布データの第Ｕ行目（Ｕは、３以上の整数）の前記第１の制御部への送信と、前記入力画像信号の内の前記第Ｕ行目及び前記第Ｕ行目の１つ前の行で調整される信号の前記第１の制御部への送信と、を繰り返す、請求項１に記載の表示装置。
11. 複数の画素を有する画像表示パネルと、
    前記複数の画素の数と同じ解像度である出力画像信号を前記画像表示パネルに出力する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    入力画像信号の輝度分布情報に応じた、前記解像度と同じ第１の面密度よりも低い第２の面密度で領域分割された第２の輝度分布データを受信し、前記第２の輝度分布データに線形補間を実施することにより、前記解像度である輝度分布データを作成し、前記輝度分布データに基づいて、前記入力画像信号を調整することにより、前記出力画像信号を作成する、表示モジュール。

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