JP5323272B2 - 発光制御装置及び方法、発光装置、画像表示装置、プログラム、並びに記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、発光制御装置及び方法、発光装置、並びに画像表示装置に関するものであり、特に画像表示装置の光変調部の照明に用いられる発光部の発光輝度制御に関する。本発明はまた、発光制御方法の処理をコンピュータで実行させるためのプログラム、及び該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。

液晶パネルなどの受光型光変調素子を用いた表示機器は、光変調素子に照明光をあてるための光源を備えている。光変調素子は入力された画像信号に応じて、光源から照射される光透過量を調整して画像を生成し、表示する。光変調素子は黒を表示するときは、光源から照射される光を遮断する状態となる。しかし、「遮断状態」でも実際には光の透過率をゼロにすることはできず、光の漏れが存在し、このため、黒色画面でも若干光り輝く現象（光の漏れによる黒浮き）を持った表示になる。

上述した黒浮きを減らすために、画像の表示内容に応じて、光源の制御を実施することが考えられた。一つの方法では光源を全画面一律に制御することとしており、例えば暗い画面で光源からの光量を絞ることにより黒浮きを減らすことができる。しかし、暗い画面の中に存在する高輝度画像部分も照明光量の低下により暗く表示されるため、表示輝度のダイナミックレンジが制約されるという問題があった。

黒浮きを減らしながら、同時に表示輝度ダイナミックレンジを拡大するためにバックライトの光源を複数の部分領域に分け、領域毎に輝度を制御する表示装置が下記の特許文献１に示されている。この特許文献１に開示された表示装置においては、各部分領域の輝度設定値と隣接部分領域の輝度設定値に重み付けして得られる値を用いて各部分領域の輝度設定値を設定しなおす構成にすることで、部分領域毎の輝度差を抑制しながら、黒浮きの抑制と、表示輝度ダイナミックレンジの拡大を図っている。

特開２００９−１３９４７０号公報（第９頁、第９図）

しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、各部分領域と隣接部分領域の全てに重み付けして計算し、各部分領域の輝度設定値を設定しなおしており、膨大な量の計算が必要になり、回路規模が大きくなる。また部分領域毎の輝度設定値の重み付けによって各部分領域の輝度設定値を決定しており、輝度差が感じられないように制御することが優先されており、黒浮きの抑制、及びダイナミックレンジの拡大の効果が抑制されてしまうという問題があった。

本発明に係る発光制御装置は、
照明光を画像データに応じて光変調して画像を表示する光変調部の表示画面を複数に分割した分割領域の各々を照射し、前記分割領域の各々の発光輝度が制御できるように構成された発光部を制御し、
前記分割領域の各々を、注目する分割領域とし、前記注目する分割領域の特徴量を分割領域特徴量として検出する分割領域特徴量検出部と、
前記画像データにより表される画像全体の特徴量を、全画面特徴量として検出する全画面特徴量検出部と、
前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量及び前記全画面特徴量に基づき、前記注目する分割領域に対応する前記発光部の発光輝度を制御する発光制御部と、
前記注目する分割領域及び前記注目する分割領域の周囲の分割領域を含む拡張領域の特徴量を、前記注目する分割領域についての拡張領域特徴量として検出する拡張領域特徴量検出部を備え、
前記発光制御部は、
前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量、前記全画面特徴量及び前記拡張領域特徴量に基づき、前記注目する分割領域に対応する前記発光部の発光輝度を制御する
ことを特徴とする。

本発明によれば、回路規模を大きくすることなく、分割領域間の輝度差を抑制しながら、黒浮きの抑制及びダイナミックレンジの拡大を実現することができる。

本発明の実施の形態１の画像表示装置を示すブロック図である。 それぞれ光変調部の一部で構成される分割領域と、拡張領域を示す図である。 図１の発光制御データ生成部７の構成例を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｅ）は、図１の受信部２から出力される入力画像データが第１の例のものであるときに、図１の画像表示装置の各部に表されるデータを示す図であり、同図（ａ）は、分割領域特徴量検出部６から出力される画像の各分割領域での光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量Ｆａを示し、同図（ｂ）は、拡張領域特徴量検出部８から出力される各拡張領域での光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量Ｆｂを示し、同図（ｃ）は、分割領域変動分算出部１１から出力される分割領域変動分データＤａを示し、同図（ｄ）は、拡張領域変動分算出部１２から出力される拡張領域変動分データＤｂを示し、同図（ｅ）は、加算部１３から出力される局所変動分データＤｆを示す。 （ａ）〜（ｅ）は、図１の受信部２から出力される入力画像データが第２の例のものであるときに、図１の画像表示装置の各部に表されるデータを示す図であり、同図（ａ）は、分割領域特徴量検出部６から出力される画像の各分割領域での光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量Ｆａを示し、同図（ｂ）は、拡張領域特徴量検出部８から出力される各拡張領域での光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量Ｆｂを示し、同図（ｃ）は、分割領域変動分算出部１１から出力される分割領域変動分データＤａを示し、同図（ｄ）は、拡張領域変動分算出部１２から出力される拡張領域変動分データＤｂを示し、同図（ｅ）は、加算部１３から出力される局所変動分データＤｆを示す。 （ａ）〜（ｅ）は、図１の受信部２から出力される入力画像データが第３の例のものであるときに、図１の画像表示装置の各部に表されるデータを示す図であり、同図（ａ）は、分割領域特徴量検出部６から出力される画像の各分割領域での光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量Ｆａを示し、同図（ｂ）は、拡張領域特徴量検出部８から出力される各拡張領域での光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量Ｆｂを示し、同図（ｃ）は、分割領域変動分算出部１１から出力される分割領域変動分データＤａを示し、同図（ｄ）は、拡張領域変動分算出部１２から出力される拡張領域変動分データＤｂを示し、同図（ｅ）は、加算部１３から出力される局所変動分データＤｆを示す。 本発明の実施の形態２で用いられる発光制御データ生成部７の構成例を示す分割領域図である。 本発明の実施の形態２における、光変調部３の一部を成す分割領域及び拡張領域の例を示す図である。 本発明の実施の形態３で用いられる発光制御データ生成部７の構成例を示す分割領域図である。 本発明の実施の形態４で用いられる発光制御データ生成部７の構成例を示す分割領域図である。 本発明の実施の形態５で用いられる発光制御データ生成部７の構成例を示す分割領域図である。 本発明の実施の形態６で用いられる発光制御データ生成部７の構成例を示す分割領域図である。 ＯＳＤ表示が行われる分割領域の例を示す図である。 発光素子が画面短辺エッジに沿って配置される場合の分割領域の構成例を示す別の図である。 発光素子が画面長辺エッジに沿って配置される場合の分割領域の構成例を示す別の図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の画像表示装置を示すブロック図である。図１に示される画像表示装置は、入力端子１、受信部２、光変調部３、複数の、即ちＮ個（Ｎは２以上の整数）の発光部５−１〜５−Ｎ、分割領域特徴量検出部６、拡張領域特徴量検出部８、全画面特徴量検出部４、発光制御データ生成部７、及び発光駆動部９を備えている。
上記のうち、分割領域特徴量検出部６、拡張領域特徴量検出部８、全画面特徴量検出部４、発光制御データ生成部７、及び発光駆動部９により発光制御装置が構成されており、さらに該発光制御装置と発光部５−１〜５−Ｎで発光装置が構成されている。

入力端子１には、例えばテレビやコンピュータなどで用いられる所定の形式の画像信号が供給される。
受信部２は、入力端子１に供給された画像信号を受信して、ＲＧＢの色データ、あるいは輝度と色差データからなる画像データに変換して出力する。画像データは、後述の光変調部３の各画素における光透過率を決める画素値を含む。受信部２は、アナログ形式の画像信号が入力される場合にはＡ/Ｄ変換器などで構成され、また、変調された画像信号が入力される場合は所定の復調器により構成される。

受信部２から出力された画像データは、光変調部３、分割領域特徴量検出部６、拡張領域特徴量検出部８、及び全画面特徴量検出部４に入力される。

光変調部３は、画像データに応じて発光部５−１〜５−Ｎからの照明光を光変調して、画像データで表される画像を形成するもので、例えば透過型液晶パネルで構成されている。透過型液晶パネルは、複数の光変調素子としての画素を有し、各画素の光透過率は画像データの対応する画素値により制御される。

光変調部３のうち、それぞれ、発光部５−１〜５−Ｎに対応する領域乃至部分を部分領域乃至分割領域３−１〜３−Ｎと呼ぶ。各分割領域には複数の画素が含まれる。光変調部３のうち、各発光部に対応する部分とは、当該発光部からの光が支配的である光変調画素、言い換えると、当該発光部からの光を他の発光部の各々からの光よりも多く受ける画素の集合を意味する。光変調部３は、例えば図２に示すように、表示画面に対応して矩形状に形成されており、縦方向Ｖ個（図示の例ではＶ＝７）、横方向Ｈ個（図示の例ではＨ＝９）のＶ×Ｈ＝Ｎ個の分割領域３−１〜３−Ｎから成る。

上記のように光変調部３の各分割領域３−ｎ（ｎは１〜Ｎのいずれか）は１個の発光部５−ｎに対応し、光変調部３の分割領域３−ｎは、主に対応する発光部５−ｎにより照明される。各発光部５−ｎは、その発光輝度が他の発光部から独立に制御される被制御単位であり、各発光部５−ｎは、１個又は２個以上の発光素子、例えばＬＥＤで構成されている。

光変調部３の各分割領域３−ｎは、その表示画面内の横方向及び縦方向の位置が（ｈ，ｖ）で表される。
図２において、最も左の列においてはｈ＝１、最も右の列においてはｈ＝Ｈであり、最も上の行においてはｖ＝１、最も下の行においてはｖ＝Ｖである。
光変調部３の各分割領域３−ｎは、上記のようにして定義される位置（ｈ，ｖ）により、Ｊ（ｈ，ｖ）と表されることがある。同様に、発光部５−１〜５−Ｎも、対応する光変調部の分割領域の位置（ｈ，ｖ）に応じて符号５（ｈ，ｖ）で表される。

各分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）とその周囲の分割領域とで、上記の各分割領域についての拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）が構成される。図２には、中央の分割領域であるＪ（５，４）が注目分割領域であり、その周囲の分割領域Ｊ（４，３）、Ｊ（５，３）、Ｊ（６，３）、Ｊ（４，４）、Ｊ（５，４）、Ｊ（６，４）、Ｊ（４，５）、Ｊ（５，５）、Ｊ（６，５）により拡張領域Ｋ（５，４）が構成された例が示されている。

分割領域の行の数或いは列の数が２である場合もある。
例えば、図１４は行の数が８、列の数が２の場合を示し、図１５は列の数が８、行の数が２の場合を示す。
例えば、発光素子が画面短辺エッジに沿って配置されている場合に図１４に示される配列が用いられ、発光素子が画面の長辺エッジに沿って配置されている場合に図１５に示される配列が用いられる。いずれの場合にも、各分割領域は１個又は複数個の発光素子で構成される１つの発光部に対応する領域である。

図１４の配列の場合、各分割領域（注目分割領域）に対する拡張領域は、当該注目分割領域と同じ列及び当該注目分割領域が属する列に対して一方の側に配置された列に属する分割領域により構成される。例えば、分割領域Ｊ（１，３）に対する拡張領域は、同じ列の分割領域Ｊ（１，２）、Ｊ（１，３）、Ｊ（１，４）及び右方に隣接する列の分割領域Ｊ（２，２）、Ｊ（２，３）、Ｊ（２，４）で構成される。

図１５の配列の場合、各分割領域（注目分割領域）に対する拡張領域は、当該注目分割領域と同じ行及び当該注目分割領域が属する行に対して一方の側に配置された行に属する分割領域により構成される。例えば、分割領域Ｊ（５，１）に対する拡張領域は、当該分割領域と同じ行の分割領域Ｊ（４，１）、Ｊ（５，１）、Ｊ（６，１）及び下方に隣接する行の分割領域Ｊ（４，２）、Ｊ（５，２）、Ｊ（６，２）で構成される。

以下に詳しく述べるように、本発明の画像表示装置では、各発光部５（ｈ，ｖ）の発光輝度を制御するために、当該（制御対象としての）発光部に対応する分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）を注目分割領域として、該注目分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量、並びに、該注目分割領域を含む拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）における光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量、並びに画像の全体の特徴量（全画面の特徴量）に基づく制御を行う。

分割領域特徴量検出部６は、受信部２から出力される入力画像データＤｉを受け、当該入力画像データＤｉのうちの、光変調部３の分割領域の各々Ｊ（ｈ，ｖ）における光変調で用いられる画像データで表される画像の特徴量（言い換えると、入力画像データＤｉで表される画像のうち、分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）で形成される部分の特徴量）を生成して、分割領域特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）として出力する。
以下では、各分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量を、単に当該「分割領域の画像の特徴量」或いは当該「分割領域についての特徴量」と言うことがある。

拡張領域特徴量検出部８は、受信部２から出力される入力画像データＤｉを受け、当該入力画像データＤｉのうちの、光変調部３の分割領域の各々Ｊ（ｈ，ｖ）についての拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）における光変調で用いられる画像データで表される画像の特徴量（言い換えると、入力画像データＤｉで表される画像のうち、拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）で形成される部分の特徴量）を生成して、拡張領域特徴量Ｆｂ（ｈ，ｖ）として出力する。
以下では、各拡張領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の特徴量を、単に当該「拡張領域の画像の特徴量」或いは当該「拡張領域についての特徴量」と言うことがある。

図２に示す例では、各分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）を注目分割領域として、当該注目分割領域に隣接し、それを囲むように配置された８つの分割領域、言い換えると各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）に対して横方向座標及び縦方向座標が「１」だけ異なる８つ分割領域Ｊ（ｈ−１，ｖ−１）、Ｊ（ｈ，ｖ−１）、Ｊ（ｈ＋１，ｖ−１）、Ｊ（ｈ−１，ｖ）、Ｊ（ｈ＋１，ｖ）、Ｊ（ｈ−１，ｖ＋１）、Ｊ（ｈ，ｖ＋１）、Ｊ（ｈ＋１，ｖ＋１）と、当該注目分割領域とで、当該注目分割領域についての拡張領域（注目拡張領域）Ｋ（ｈ，ｖ）を構成しているが、注目拡張領域の定め方はこれに限定されず、例えばより広い範囲(例えば横方向座標及び縦方向座標が「２」だけ異なる１６個分割領域の全部又は一部をも含む範囲）を拡張領域としても良く、各拡張領域の形状は例えば左右及び／又は上下非対称的であっても良い。また、すべての分割領域に対して同じように定められなくても良く、例えば光変調部３の上下左右の辺に隣接して位置する分割領域（例えば図２のＪ（９，５））や、隅に位置する分割領域（例えば図２のＪ（１，７））については、光変調部３の外側には分割領域が存在しないので、内側に位置する分割領域のみを周辺の分割領域として拡張領域（Ｋ（９，５）、Ｋ（１，７））を構成することとしても良い。

全画面特徴量検出部４は、受信部２から出力される入力画像データＤｉに基づき、全画面の画像の特徴量を検出して全画面特徴量Ｆｃとして出力する。全画面特徴量は第１の全画面特徴量（第１の種類の全画面特徴量）Ｆｃ０、及び第２の全画面特徴量（第２の種類の全画面特徴量）Ｆｃ１を含む。

特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）、Ｆｂ（ｈ，ｖ）、Ｆｃ０、及びＦｃ１の各々は、画像データを構成する画素値から得られる、画像の明るさに関係する数値乃至指標であり、例えば、
各画素についての画像データで表される輝度値の平均値、最大値若しくは最小値、
各画素についての画像データで表される所定の輝度値の出現頻度、
各画素についての画像データで表される特定の彩度の出現頻度、又は
各画素についての画像データを構成する色信号の平均値、最大値若しくは最小値、又は
これらのうちの２つ以上を組み合わせることで得られる値である。

各分割領域についての分割領域特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）は、当該分割領域における光変調に用いられる画像データの画素値から得られるものであり、例えば平均値であれば当該分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）における光変調に用いられる画像データの画素値の平均値であり、ピーク値であれば、当該分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）内のピーク値である、特定の値の出現頻度であれば、当該分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）における光変調に用いられる画像データ内の特定の画素値の出現回数を当該分割領域における光変調に用いられる画像データの画素数で割った値、またはそれに所定の係数を掛けた値である。

各分割領域についての拡張領域特徴量Ｆｂ（ｈ，ｖ）は、当該分割領域とその周囲の分割領域で形成される拡張領域における光変調に用いられる画像データの画素値から得られるものであり、例えば平均値であれば当該拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）における光変調に用いられる画像データの画素値の平均値であり、ピーク値であれば、当該拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）における光変調に用いられる画像データの画素値のピーク値である、特定の値の出現頻度であれば、当該拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）における光変調に用いられる画像データ内における特定の画素値の出現回数を当該拡張領域における光変調に用いられる画像データの画素数で割った値、またはそれに所定の係数を掛けた値である。

各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての拡張領域特徴量（各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）とその周囲の分割領域で構成される拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）についての特徴量）Ｆｂ（ｈ，ｖ）は、当該注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての特徴量を含めて一様に求めたものである。例えば、各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての拡張領域特徴量Ｆｂ（ｈ，ｖ）は、当該注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）内の画素のための画素値と、その周囲の分割領域（即ち、当該拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）内に位置し、当該注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）の周囲に位置する分割領域）内の画素のための画素値とに基づいて、それらの画素値に対して重み付けを行うことなく求めたものである。例えば、平均値を特徴量とする場合には、各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての拡張領域特徴量Ｆｂ（ｈ，ｖ）は、当該注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）内の画素のための画素値と、その周囲の分割領域内の画素のための画素値に基づいて重み付けを行うことなく求めた平均値（単純平均値）である。

第１及び第２の全画面特徴量Ｆｃ０及びＦｃ１の各々は、画面内のすべての画素のための画素値から得られるものであり、例えば平均値であれば画面全体にわたる平均値であり、ピーク値であれば、画面全体におけるピーク値である、特定の値の出現頻度であれば、画面全体における出現回数を画面全体の画素数で割った値、またはそれに所定の係数を掛けた値である。

各分割領域について平均値を用いるか、或いはピーク値、ボトム値、所定の輝度値の出現頻度を用いるかは、分割領域の広さを考慮して定められる。例えば、各分割領域が狭い場合には、ピーク値、ボトム値、所定の輝度値の出現頻度により当該分割領域の明るさを十分に高い精度で推測できる。各分割領域が広い場合には、明るさの推測の精度を高めるために平均値を用いることが望ましい。

特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）、Ｆｂ（ｈ，ｖ）及びＦｃ１は同種の値(上に例示した特徴量のうちの同じ種類の値)である。特徴量Ｆｃ０は前記３種類の特徴量と同種の値であっても、異種の値であってもよい。異種である場合、例えば、特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）、Ｆｂ（ｈ，ｖ）及びＦｃ１は輝度のピーク値であり、特徴量Ｆｃ０は輝度の平均値であっても良い。

分割領域特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）、拡張領域特徴量Ｆｂ（ｈ，ｖ）、及び全画面特徴量Ｆｃ０、及びＦｃ１は発光制御データ生成部７へ供給される。
発光制御データ生成部７は、各分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての分割領域特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）及び拡張領域特徴量Ｆｂ（ｈ，ｖ）、並びに全画面特徴量Ｆｃ０及びＦｃ１に基づいて、当該分割領域についての発光制御データＹ（ｈ，ｖ）を生成する。
この発光制御データＹ（ｈ，ｖ）は、発光駆動部９に供給されて、対応する発光部５（ｈ，ｖ）の発光レベル（輝度レベル）を決定するために用いられる。

発光駆動部９は、発光制御データ生成部７から入力された分割領域毎の発光制御データＹ（ｈ，ｖ）に基づいて、当該分割領域に対応する発光部５（ｈ，ｖ）を駆動するための駆動信号Ｑ（ｈ，ｖ）を生成し、当該発光部５（ｈ，ｖ）に出力する。

発光制御データ生成部７と発光駆動部９とで、光変調部３の分割領域の各々Ｊ（ｈ，ｖ）についての分割領域特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）及び拡張領域特徴量Ｆｂ（ｈ，ｖ）、並びに全画面特徴量Ｆｃ０及びＦｃ１に基づき、当該分割領域に対応する発光部の発光輝度を制御する発光制御部３０が構成されている。

図３は、図１の発光制御データ生成部７の構成例を示す。
図示の発光制御データ生成部７は、全画面発光制御データ変換部１０、分割領域変動分算出部１１、拡張領域変動分算出部１２、加算部１３、変更分データ生成部１４、及び加算部１５を備えている。

図１の全画面特徴量検出部４で検出された第１の全画面特徴量Ｆｃ０は全画面発光制御データ変換部１０に入力され、全画面発光制御データＤ０に変換されて出力される。
全画面発光制御データＤ０の値は、第１の全画面特徴量Ｆｃ０に対する単調増加関数ｆ（Ｆｃ０）で表され、全体的には第１の全画面特徴量Ｆｃ０が増加すれば、全画面発光制御データの値Ｄ０も増加するが、後述のように、分割領域発光制御データＹが負の値になるのを避けるとともに所定の最大値を超えないように制限を付けている。全画面発光制御データＤ０の値は、加算部１５に入力される。

図１の分割領域特徴量検出部６で検出された分割領域特徴量Ｆａと、図１の全画面特徴量検出部４で検出された第２の全画面特徴量Ｆｃ１は分割領域変動分算出部１１に入力される。
分割領域変動分算出部１１は、各分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての分割領域特徴量Ｆａ（ｈ，ｖ）から第２の全画面特徴量Ｆｃ１を減算して、両者の差分を表す分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）を出力する。分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）は、分割領域毎の変動分を表すものである。分割領域変動分算出部１１から出力される分割領域変動分データＤａは加算部１３に入力される。

図１の拡張領域特徴量検出部８で検出された拡張領域特徴量Ｆｂと、図１の全画面特徴量検出部４で検出された第２の全画面特徴量Ｆｃ１は拡張領域変動分算出部１２に入力される。
拡張領域変動分算出部１２は、各分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての拡張領域特徴量（即ち、分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）に対応する拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）についての拡張領域特徴量）Ｆｂ（ｈ，ｖ）から第２の全画面特徴量Ｆｃ１を減算して、両者の差分を表す拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）を出力する。拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）は、拡張領域毎の変動分を表すものである。拡張領域変動分算出部１２から出力される拡張領域変動分データＤｂは加算部１３に入力される。

加算部１３は、各分割領域について分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）と同じ分割領域についての拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）を加算して、加算結果を当該分割領域についての局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）として出力する。

加算部１３から出力された局所変動分データＤｆは変更分データ生成部１４に入力され、分割領域毎の輝度変更分データＤｅに変換されて出力される。
輝度変更分データＤｅの値は、局所変動分データＤｆに対する単調増加関数ｇ（Ｄｆ）で表され、全体的にはＤｆが増加すれば、輝度変更分データＤｅの値も増加するが、後述のように、分割領域発光制御データＹが負の値になるのを避けるとともに所定の最大値を超えないように制限を付けている。輝度変更分データＤｅは加算部１５に入力される。

加算部１５は入力された全画面発光制御データＤ０と各分割領域についての輝度変更分データＤｅ（ｈ，ｖ）とを加算して、当該分割領域についての発光制御データＹ（ｈ，ｖ）（＝Ｄ０＋Ｄｅ（ｈ，ｖ））を出力する。

全画面発光制御データＤ０は、画面全体を対象として求めた、ある特徴量の値、或いは画面全体にわたる平均的な値に相当するデータであって、「直流成分」とも呼ばれる。一方、輝度変更分データＤｅ（ｈ，ｖ）は、当該特徴量の画面全体の平均値に対する分割領域毎の値の差分乃至変動分に相当するデータであって、「交流成分」とも呼ばれる。
この分割領域毎の変動分（交流成分）に相当するデータは表示のダイナミックレンジの改善と黒浮きの抑制の両方に寄与し、さらに上記した全体の平均値（直流成分）に相当するデータは、画面全体の輝度を可能な限り低下させる役割を担うものであり、黒浮きを抑制する効果を有する。

以下、分割領域特徴量Ｆａ、及び拡張領域Ｆｂ、並びに第１及び第２の全画面特徴量Ｆｃ０及びＦｃ１のすべてが画像の平均輝度であり、従って、Ｆｃ０＝Ｆｃ１である場合について、画像の幾つかの例に関し、分割領域特徴量検出部６で検出される分割領域毎の平均輝度Ｆａ（ｈ，ｖ）、拡張領域特徴量検出部８で検出される拡張領域毎の平均輝度Ｆｂ（ｈ，ｖ）、分割領域変動分算出部１１で算出される分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）、拡張領域変動分算出部１２で算出される拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）、及び加算部１３で求められる局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）について説明する。以下の例では、表示画面の全体に対応する光変調部３が５×５の２５個の分割領域から成り、各分割領域の座標（ｈ，ｖ）は（１，１）〜（５，５）で表される。

図４（ａ）に示す例では、画像の中心にのみ高輝度の部分があり、中心の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（３，３）が「４０」であり、他の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（ｈ，ｖ）（ｈ＝１〜５、ｖ＝１〜５、但しｈ＝３でかつｖ＝３の場合を除く）が「０」である。また、各分割領域（ｈ，ｖ）についての拡張領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆｂ（ｈ，ｖ）は、図４（ｂ）に示すごとくである。

第１及び第２の全画面特徴量としての全画面の平均輝度(Ｆｃ０＝Ｆｃ１）の値は、整数で計算した場合（計算結果を四捨五入した場合）には「２」となる。

図４（ａ）に示される分割領域平均輝度Ｆａ（ｈ，ｖ）から全画面平均輝度Ｆｃ１（＝Ｆｃ０）を減算することで得られる分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）は、図４（ｃ）に示されるごとくとなる。このようして得られる分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）では、中心の分割領域と、これに隣接する分割領域との間の輝度差は抑制されていない。

図４（ｂ）に示される拡張領域平均輝度値Ｆｂ（ｈ，ｖ）から全画面平均輝度値Ｆｃ１（＝Ｆｃ０）を減算することで求められる拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）は図４（ｄ）に示される。図４（ｄ）に示される拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）では、隣接分割領域間の輝度差が抑制されているが、中心の高輝度部分が強調されていない。

図４（ｃ）の分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）と図４（ｄ）の拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）を加算することで得られる局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）は図４（ｅ）に示されように、中央の高輝度部分が強調されながら、隣接する分割領域との輝度差分も抑制されたものとなる。

図５（ａ）に示す例では、画像の中心及び４隅に高輝度の部分があり、中心の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（３，３）が「４０」であり、左上隅の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（１，１）が「２５」、右上隅の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（５，１）が「３０」、左下隅の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（１，５）が「３５」、右下隅の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（５，５）が「４０」、他の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（ｈ，ｖ）が「０」である。また、各分割領域（ｈ，ｖ）についての拡張領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆｂ（ｈ，ｖ）は、図５（ｂ）に示すごとくである。

第１及び第２の全画面特徴量としての全画面の平均輝度（Ｆｃ０＝Ｆｃ１）の値は、整数で計算した場合（計算結果を四捨五入した場合）には「７」となる。

図５（ａ）に示される分割領域平均輝度Ｆａ（ｈ，ｖ）から全画面平均輝度Ｆｃ１（＝Ｆｃ０）を減算することで得られる分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）は、図５（ｃ）に示されるごとくとなる。このようにして得られる分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）では、中心及び４隅の分割領域と、これらに隣接する分割領域との間の輝度差は抑制されていない。

図５（ｂ）に示される拡張領域平均輝度値Ｆｂ（ｈ，ｖ）から全画面平均輝度値Ｆｃ１（＝Ｆｃ０）を減算することで求められる拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）は図５（ｄ）に示される。図５（ｄ）に示される拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）では、隣接分割領域間の輝度差が抑制されているが、中心及び４隅の高輝度部分が強調されていない。

図５（ｃ）の分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）と図５（ｄ）の拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）を加算することで得られる局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）は図５（ｅ）に示されようになり、中央及び４隅の高輝度部分が強調されながら、隣接する分割領域との輝度差も抑制されたものとなる。

図６（ａ）に示す例では、画像の中心及びその斜め上及び斜め下に高輝度の部分があり、中心の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（３，３）が「４０」であり、中心の左上の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（２，２）が「２５」、中心の右上の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（４，２）が「３０」、中心の左下の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（２，４）が「３５」、中心の右下の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（４，４）が「４０」、他の分割領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆａ（ｈ，ｖ）が「０」である。また、各分割領域（ｈ，ｖ）についての拡張領域における光変調に用いられる画像データで表される画像の平均輝度値Ｆｂ（ｈ，ｖ）は、図６（ｂ）に示すごとくである。

第１及び第２の全画面特徴量としての全画面の平均輝度(Ｆｃ０＝Ｆｃ１）の値は、整数で計算した場合（計算結果を四捨五入した場合）には「７」となる。

図６（ａ）に示される分割領域平均輝度Ｆａ（ｈ，ｖ）から全画面平均輝度Ｆｃ１（＝Ｆｃ０）を減算することで得られる分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）は、図６（ｃ）に示されるごとくとなる。このようにして得られる分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）では、中心及びその斜め上、斜め下の分割領域と、これらに隣接する分割領域との輝度差は抑制されていない。

図６（ｂ）に示される拡張領域平均輝度値Ｆｂ（ｈ，ｖ）から全画面平均輝度値Ｆｃ１＝Ｆｃ０）を減算することで求められる拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）は図６（ｄ）に示される。図６（ｄ）に示される拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）では、隣接分割領域間の輝度差が抑制されているが、中心及び中心の斜め上、斜め下の高輝度部分が強調されていない。

図６（ｃ）の分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）と図６（ｄ）の拡張領域変動分データＤｂ（ｈ，ｖ）を加算することで得られる局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）は図６（ｅ）に示されようになり、中央及び中央の斜め上、斜め下の高輝度部分が強調されながら、隣接する分割領域との輝度差も抑制されたものとなる。

このようにして得られる分割領域毎の局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）から、分割領域毎の輝度変更分データＤｅ（ｈ，ｖ）を求め、これを、全画面特徴量Ｆｃ０からの変換で得られている全画面発光制御データＤ０に加算することで分割領域毎の発光制御データＹ（ｈ，ｖ）を生成し、この発光制御データＹ（ｈ，ｖ）に基づいて各分割領域に対応する発光部５（ｈ，ｖ）の発光輝度を制御する。その結果、高輝度部分を協調しながら、隣接する分割領域間の輝度差を抑制することができる。従って、ダイナミックレンジを広くするとともに、黒浮きを抑制することができる。

補足すると、全画面特徴量を利用して、暗い画面は黒浮きを抑制し、明るい画面は輝く白を表現する全面発光用のデータを作っておく。そこに注目する分割領域の分割領域特徴量との差分、注目する分割領域の拡張領域特徴量との差分による局所変動分データで注目する分割領域に対応する発光部の発光輝度を変更する。全画面発光用のデータは、もともと分割領域間の（分割領域に対応する発光部間の）発光輝度のバラツキが存在しない全画面特徴量によって作られている。その全画面発光用のデータをベースにして、領域間の発光輝度のずれが視認されないレベルの局所変動分データを付加する。この処理は、領域間の発光輝度のずれが視認されないレベルに抑制することを容易にする。

さらに全面発光用のデータと、領域間の発光輝度のずれが視認されないレベルの局所変動分データを付加すると、暗い領域は黒浮きを抑制し、明るい領域は輝く白を表現するように面発光する。これにより、発光輝度のダイナミックレンジをあげることができる。

さらに全画面特徴量による発光データを注目する分割領域の特徴量と、注目する分割領域を含む拡張領域の特徴量を使って、発光輝度を変更する。つまり、注目分割領域の周辺特徴も含んでいるため、重み付けせずとも注目する分割領域を重要視しながら、周囲領域との相関関係を考慮した重み付けする効果が得られる。

分割領域からの情報を重み付けする処理は、注目する分割領域と、他の分割領域との位置関係、距離関係を知るという複雑な処理が必要である。さらに、それぞれの領域からの情報に相関関係がないため、重み付けのためにさらに複雑な処理が必要になる。このような複雑な処理を必要とせず、簡単な処理による簡単なハードウェア構成で実現することができる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２の画像表示装置で使用される発光制御データ生成部７、並びに分割領域特徴量検出部６、拡張領域特徴量検出部８ｂ及び全画面特徴量検出部４ｂを示す。
図７に示される発光制御データ生成部７は、各分割領域に対して、複数の、互いに異なる広さの拡張領域を設定して、隣接分割領域間の輝度差分をより小さくするためのものであり、全画面発光制御データ変換部１０、分割領域変動分算出部１１、第１乃至第Ｍの拡張領域変動分算出部１２−１〜１２−Ｍ、加算部１３ｂ、変更分データ生成部１４、及び加算部１５を備えている。図７において、図３と同じ符号の部材は同様の動作を行う。

拡張領域特徴量検出部８ｂは、受信部２から出力される入力画像データＤｉを受け、当該入力画像データＤｉのうちの、光変調部３の分割領域の各々Ｊ（ｈ，ｖ）について、当該分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）を含む第１〜第Ｍ（Ｍは２以上の整数）の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）〜Ｋ_Ｍ（ｈ，ｖ）を設定し、それぞれの拡張領域の画像の特徴量Ｆｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｆｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）を出力する。

第１の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）は、例えば実施の形態１における拡張領域Ｋ（ｈ，ｖ）と同じである。第２の拡張領域Ｋ_２（ｈ，ｖ）は、第１の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）よりも広く、第１の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）とその周囲の１以上の分割領域とを含む。一般化すれば、第ｍ（ｍは２〜Ｍのいずれか）の拡張領域Ｋ_ｍ（ｈ，ｖ）は、第（ｍ−１）の拡張領域Ｋ_{（ｍ−１）}（ｈ，ｖ）よりも広く、第（ｍ−１）の拡張領域Ｋ_{（ｍ−１）}（ｈ，ｖ）とその周囲の１以上の分割領域とを含む。

図８には、Ｍ＝２の場合について、第１の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）と第２の拡張領域Ｋ_２（ｈ，ｖ）を示す。図８に示す例では、第１の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）は、図２に示す拡張領域Ｋ（５，４）と同様に形成されたものであり、第２の拡張領域Ｋ_２（ｈ，ｖ）は、第１の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）を含み、さらにその周囲に位置し、第１の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）を取り囲むように位置する１６個の分割領域を含む。

図１４の配列でＭ＝２の場合、各分割領域（注目分割領域）に対する第１及び第２の拡張領域は、当該注目分割領域と同じ列及び当該注目分割領域が属する列に対して一方の側に配置された列に属する分割領域により構成される。例えば、分割領域Ｊ（１，３）に対する第１の拡張領域は、同じ列の分割領域Ｊ（１，２）、Ｊ（１，３）、Ｊ（１，４）及び右方に隣接する列の分割領域Ｊ（２，２）、Ｊ（２，３）、Ｊ（２，４）で構成され、第２の拡張領域は、同じ列の分割領域Ｊ（１，１）、Ｊ（１，２）、Ｊ（１，３）、Ｊ（１，４）、Ｊ（１，５）及び右方に隣接する列の分割領域Ｊ（２，１）、Ｊ（２，２）、Ｊ（２，３）、Ｊ（２，４）、Ｊ（２，５）で構成される。このように、各注目分割領域についての第２の拡張領域は、同じ注目分割領域についての第１の拡張領域に対して、同じ列内でのみ拡張される。

図１５の配列でＭ＝２の場合、各分割領域（注目分割領域）に対する第１及び第２の拡張領域は、当該注目分割領域と同じ行及び当該注目分割領域が属する行に対して一方の側に配置された行に属する分割領域により構成される。例えば、分割領域Ｊ（５，１）に対する第１の拡張領域は、同じ行の分割領域Ｊ（４，１）、Ｊ（５，１）、Ｊ（６，１）及び下方に隣接する列の分割領域Ｊ（４，２）、Ｊ（５，２）、Ｊ（６，２）で構成され、第２の拡張領域は、同じ行の分割領域Ｊ（３，１）、Ｊ（４，１）、Ｊ（５，１）、Ｊ（６，１）、Ｊ（７，１）及び下方に隣接する行の分割領域Ｊ（３，２）、Ｊ（４，２）、Ｊ（５，２）、Ｊ（６，２）、Ｊ（７，２）で構成される。このように、各注目分割領域についての第２の拡張領域は、同じ注目分割領域についての第１の拡張領域に対して、同じ行内でのみ拡張される。

本実施の形態の拡張領域特徴量検出部８ｂは、各分割領域について、階層的に広げた複数の拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）〜Ｋ_Ｍ（ｈ，ｖ）についての特徴量を出力するものであると言える。

各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての第ｍの拡張領域特徴量（各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての第ｍの拡張領域Ｋ_ｍ（ｈ，ｖ）の画像の特徴量）Ｆｂ_ｍ（ｈ，ｖ）は、当該注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての第（ｍ−１）の拡張領域Ｋ_{（ｍ−１）}（ｈ，ｖ）についての特徴量を含めて一様に求めたものである。例えば、各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての第ｍの拡張領域特徴量Ｆｂ_ｍ（ｈ，ｖ）は、当該注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての第（ｍ−１）の拡張領域Ｋ_{（ｍ−１）}（ｈ，ｖ）内の画素とのための画素値、その周囲の分割領域（即ち、当該第ｍの拡張領域Ｋ_ｍ（ｈ，ｖ）内に位置し、当該第（ｍ−１）の拡張領域Ｋ_{（ｍ−１）}（ｈ，ｖ）の周囲に位置する分割領域）内の画素のための画素値とに基づいて、それらの画素値に対して重み付けを行うことなく求めたものである。例えば、平均値を特徴量とする場合には、各注目分割領域Ｊ（ｈ，ｖ）についての第ｍの拡張領域特徴量Ｆｂ_ｍ（ｈ，ｖ）は、当該第（ｍ−１）の拡張領域Ｋ_{（ｍ−１）}（ｈ，ｖ）内の画素のための画素値と、その周囲の分割領域内の画素のための画素値に基づいて重み付けを行うことなく求めた平均値（単純平均値）である。

全画面特徴量検出部４ｂは、受信部２から出力される入力画像データＤｉに基づき、全画面の第１及び第２の全画面特徴量Ｆｃ０及びＦｃ１を検出して出力する。

第１乃至第Ｍの拡張領域変動分算出部１２−１〜１２−Ｍは、それぞれ第１乃至第Ｍの拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）〜Ｋ_Ｍ（ｈ，ｖ）についての第１乃至第Ｍの拡張領域特徴量Ｆｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｆｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）と、第２の全画面特徴量Ｆｃ１との差分を求め、第１乃至第Ｍの拡張領域変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）を出力する。

第１乃至第Ｍの拡張領域変動分算出部１２−１〜１２−Ｍから出力される第１乃至第Ｍの拡張領域変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）はすべて加算部１３ｂに入力されて、加算部１３ｂにおいて、分割領域変動分データＤａ（ｈ，ｖ）と加算され、この加算により局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）が求められる。
変更分データ生成部１４は、加算部１３ｂからの局所変動分データＤｆ（ｈ，ｖ）に基づいて輝度変更分データＤｅ（ｈ，ｖ）を生成する。

このように、第１乃至第Ｍの拡張領域変動分算出部１２−１〜１２−Ｍから出力される変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）はすべて加算部１３ｂに入力されて、変更分データ生成部１４での輝度変更分データＤｅ（ｈ，ｖ）の生成に寄与する。

階層的に広げた拡張領域Ｋ_１（ｈ，ｖ）〜Ｋ_Ｍ（ｈ，ｖ）の変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）を、輝度変更分データＤｅ（ｈ，ｖ）の生成を用いることで、発光部の発光輝度をより広い範囲にわたり段階的に（少しずつ）変化させることができ、隣接分割領域間での発光輝度差をより小さくすることができ、隣接分割領域間の輝度差が視認されにくくなる。

なお、全画面発光制御データＤ０の値は、第１の全画面特徴量Ｆｃ０に対する単調増加関数ｆ（Ｆｃ０）で表され、輝度変更分データＤｅの値は、局所変動分データＤｆに対する単調増加関数ｇ（Ｄｆ）で表される旨説明したが、これは、発光制御データＹ（ｈ，ｖ）の値の増加により発光部の輝度が増加する場合（例えば、発光部をパルス幅制御する場合において、発光制御データＹ（ｈ，ｖ）の値がＯＮ時間に対応する場合）を想定しており、例えば発光制御データＹ（ｈ，ｖ）の値がＯＦＦ時間に対応する場合には、輝度を増加させるために発光制御データＹ（ｈ，ｖ）の値を減少させることになり、その場合、全画面発光制御制御データＤ０の値も、輝度変更分データＤｅの値も、所望の輝度の値の増加に伴い、減少するものとする必要がある。その場合には、全画面発光制御データＤ０として、第１の全画面特徴量Ｆｃ０に対する単調減少関数ｆ（Ｆｃ０）で表される値を有するものが用いられ、輝度変更分データＤｅとして、局所変動分データＤｆに対する単調減少関数ｇ（Ｄｆ）で表される値を有するものが用いられる。さらに、単調増加関数で表されるものが用いられる場合と同様に、分割領域発光制御データＹが負の値になるのを避けるとともに所定の最大値を超えないような制限が付けられる。

実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３の画像表示装置で使用される発光制御データ生成部７、並びに分割領域特徴量検出部６、拡張領域特徴量検出部８ｂ、及び全画面特徴量検出部４ｂを示す。
図９に示される発光制御データ生成部７は、実施の形態２と同様に、各分割領域に対して、複数の、互いに異なる広さの拡張領域を設定するものであるが、画像の特徴に応じて、設定された拡張領域を選択して利用する点で実施の形態２とは異なり、全画面発光制御データ変換部１０、分割領域変動分算出部１１、第１乃至第Ｍの拡張領域変動分算出部１２−１〜１２−Ｍ、画像特徴判定部１８、選択加算部１７、変更分データ生成部１４、及び加算部１５を備えている。図９において、図３及び図７と同じ符号の部材は同様の動作を行う。

画像特徴判定部１８は、分割領域特徴量Ｆａ、第１乃至第Ｍの拡張領域特徴量Ｆｂ_１〜Ｆｂ_Ｍ、第１及び第２の全画面特徴量Ｆｃ０及びＦｃ１を受け、これらに基づいて、画像の特徴を判定する。
選択加算部１７は、画像特徴判定部１８による判定結果に基づいて、拡張領域変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）のうちの一部又は全部を選択して出力する。選択加算部１７は、このような処理により、輝度変更分データＤｅ（ｈ，ｖ）の生成に用いる拡張領域の階層数を決定する。

例えば、画像が、その全体のうち１箇所、即ち、複数の分割領域Ｊ（１，１）〜Ｊ（Ｈ，Ｖ）のうちの１つの分割領域における光変調に用いられる画像データで表される部分のみにおいて高輝度である場合、画像特徴判定部１８は、そのことを、特徴量Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ０、及びＦｃ１、特に特徴量Ｆａから検出する。
画像特徴判定部１８による判定結果は選択加算部１７に入力され、選択加算部１７は加算する拡張領域変動分データの数が多くなるように制御される。例えば、上記の場合には、拡張領域変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）のすべてを加算する。
このようにすることにより、画像の高輝度部分に対応する分割領域と、該分割領域から遠く離れた分割領域との間で対応する発光部の発光輝度を段階的に（少しずつ）変化させ、隣接分割領域間で、対応する発光部の発光輝度の差を小さくして、隣接分割領域間で画像の輝度差を視認されにくくすることができる。

一方、画像が全体として略一様な輝度のものである場合には、画像特徴判定部１８は、そのことを、特徴量Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ０、及びＦｃ１、特に特徴量Ｆａから検出する。画像特徴判定部１８の判定結果は選択加算部１７に入力され、選択加算部１７は、入力されている変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）のうちの一部のみを選択して加算を行なう。
例えば、第１の拡張領域変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）のみを選択して加算する。代わりに、第１乃至第Ｍの拡張領域変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｍ（ｈ，ｖ）のうちの第１乃至第Ｌ（Ｌ＜Ｍ）の拡張領域変動分データＤｂ_１（ｈ，ｖ）〜Ｄｂ_Ｌ（ｈ，ｖ）のみを選択して加算することとして良く、例えば、第（ｓ＋１×ｔ）、第（ｓ＋２×ｔ）、第（ｓ＋３×ｔ）…の拡張領域変動分データ（ｓは、０以上の所定の整数、ｔは２以上の処理の整数）のみを選択することしても良い。このように、拡張領域変動分データを選択して加算することにより、処理時間や消費電力を抑制した処理が実施される。

なお、選択加算部１７において加算する拡張領域を選択する処理とともに、加算に用いられない変動分データを出力する変動分算出部（１２−１〜１２−Ｍの一部）における差分算出処理を停止させることしても良い。その場合には、画像特徴判定部１８の出力を変動分算出部１２−１〜１２−Ｍに供給して制御を行う。

実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４の画像表示装置で使用される発光制御データ生成部７を示す。図１０に示される発光制御データ生成部７は、隣接分割領域相互間で輝度変更分の差分が所定の許容限界値を超える場合に、輝度変更分データの調整を行うものであり、全画面発光制御データ変換部１０、分割領域変動分算出部１１、拡張領域変動分算出部１２、加算部１３、変更分データ生成部１４、分割領域間差分算出部１６、限界値保持部２１、比較処理部２０、変更分調整部１９、及び加算部１５を備えている。図１０において、図３、図７、及び図９と同じ符号の部材は同様の動作を行う。

分割領域間差分算出部１６は、変更分データ生成部１４で生成された分割領域毎（発光部毎）の輝度変更分データを受け、互いに隣接する分割領域間（発光部間）で輝度変更分の差分を算出して、比較処理部２０に出力する。
一方、限界値保持部２１は、許容限界値を保持している。この許容限界値は、隣接する分割領域間（発光部間）で輝度差を制限するためのものである。
比較処理部２０は、分割領域間差分算出部１６で算出された輝度変更分の隣接分割領域間（発光部間）の差分が、限界値保持部２１に保持されている許容限界値を超える場合には、そのこと及び超える程度を示す情報を変更分調整部１９に供給する。

変更分調整部１９は、比較処理部２０からの情報に基づいて、変更分データ生成部１４からの輝度変更分データを調整する。具体的には、分割領域間（発光部間）の差分が許容限界値を超える、互いに隣接する分割領域（分割領域対）の各々の輝度変更分を、他方の分割領域の輝度変更分に近付けるように、変更し、これらの２つの分割領域の輝度変更分の差が許容限界値以下となるようにする。

この場合、隣接する分割領域の双方について、各々についての輝度変更分を変更しても良く、一方のみを変更しても良い。一方のみを変更する場合には、画面内のすべての分割領域についての輝度変更分の平均値を求め、２つの分割領域の輝度変更分のうちの上記平均値に対する差がより大きい方を変更する。双方を変更する場合には、双方を同程度変更しても良く、２つの分割領域の輝度変更分のうちの上記平均値（表示画面内のすべての分割領域についての輝度変更分の平均値）に対する差がより大きい方をより大幅に変更することとしても良い。

尚、許容限界値は、光変調部３の特性によって異なるため、発光部５−１〜５−Ｎと光変調部３を組み合わせた状態で測定を行うことで定め、限界値保持部２１に保持させておく。

分割領域変動分データＤａと拡張領変動分データＤｂによって、隣接分割領域間の輝度差の抑制を図った構成において、変更分調整部１９を加えることで、より確実に隣接分割領域間の輝度差を抑制し（許容限界内に収め）、かつダイナミックレンジの改善を実現することが可能になる。

実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５の画像表示装置で使用される発光制御データ生成部７を示す。図１１に示される発光制御データ生成部７は、実施の形態４と同様に、隣接分割領域（隣接発光部）相互間で輝度変更分の差分が所定の許容限界値を超える場合に、輝度変更分データの調整を行うものであるが、複数の許容限界値を設定しておき、画像の特徴に応じて使用する許容限界値を選択する点で、実施の形態４とは異なり、全画面発光制御データ変換部１０、分割領域変動分算出部１１、拡張領域変動分算出部１２、加算部１３、変更分データ生成部１４、分割領域間差分算出部１６、画像特徴判定部１８ｂ、限界値保持部２１ｂ、限界値選択部２２、比較処理部２０、変更分調整部１９、及び加算部１５を備えている。
図１１において、図３、図７、図９、及び図１０と同じ符号の部材は同様の動作を行う。

限界値保持部２１ｂは、図１０の限界値保持部２１と同様であるが、複数の許容限界値を保持している。
画像特徴判定部１８ｂは、実施の形態３の画像特徴判定部１８と同様に、画像の特徴を判定して判定結果を出力する。
限界値選択部２２は、画像特徴判定部１８ｂによる判定結果に応じて、限界値保持部２１ｂに保持されている許容限界値のうちの一つを選択して出力する。

隣接分割領域間の輝度差の視認されやすさは、画像の特徴によって異なる。例えば、視覚の特性上、暗い画面の隣接輝度差は認識されやすく、一方明るい画面での隣接輝度差は認識されにくい。そこで、これらのそれぞれの場合について、測定を行って、複数の許容限界値を設定し、限界値保持部２１ｂに保持させておく。

画像特徴判定部１８ｂは、分割領域特徴量Ｆａ及び拡張領域特徴量Ｆｂ、並びに第１及び第２の全画面特徴量Ｆｃ０及びＦｃ１を受け、これらに基づいて画像の特徴を判定する。

限界値選択部２２は、画像特徴判定部１８ｂによる判定結果に基づいて、限界値保持部２１ｂに保持されている複数の許容限界値のうちの１つを選択して読み出し、比較処理部２０に供給する。
例えば、注目分割領域の画像が暗いと画像特徴量判定部１８ｂが判定した場合には、限界値保持部２１ｂに保持されている複数の許容限界値のうちの比較的小さな値のものが選択されて出力される。
逆に、注目分割領域が明るい画像が明るいと画像特徴量判定部１８ｂが判定した場合には、限界値保持部２１ｂに保持されている複数の許容限界値のうちの比較的大きな値のものが選択されて出力される。

比較処理部２０は、分割領域間差分算出部１６で算出された輝度変更分相互間の差分が、限界値選択部２２で選択されている許容限界値を超える場合には、そのこと及び超える程度を示す情報を変更分調整部１９に供給する。
変更分調整部１９は、実施の形態４の場合と同様に、比較処理部２０からの情報に基づいて、変更分データ生成部１４からの輝度変更分データを調整する。具体的には、分割領域間の差分が許容限界値を超える、互いに隣接する分割領域（分割領域対）の各々の輝度変更分を、他方の分割領域の輝度変更分に近付けるように、変更し、これらの２つの分割領域の輝度変更分の差が許容限界値以下となるようにする。

分割領域変動分データＤａと拡張領変動分データＤｂによって、隣接分割領域間の輝度差の抑制を図った構成において、変更分調整部１９を加えることで、より確実に隣接分割領域間の輝度差を抑制し（画像の特徴に応じた許容限界内に収め）、かつダイナミックレンジの改善を実現することが可能になる。

実施の形態６．
図１２は、本発明の実施の形態６の画像表示装置で使用される発光制御データ生成部７を示す。実施の形態６の画像表示装置はオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）情報を表示するものである。図１２に示される発光制御データ生成部７は、そのような画像表示装置で用いられるものであり、全画面発光制御データ変換部１０、分割領域変動分算出部１１、拡張領域変動分算出部１２、加算部１３、変更分データ生成部１４、ＯＳＤ処理部２３、変更分調整部１９、及び加算部１５を備えている。

ＯＳＤ処理部２３にはオンスクリーンディスプレイ(ＯＳＤ)の表示内容を示す情報及び表示位置情報を含むＯＳＤ表示情報Ｄｏｓｄが入力される。このＯＳＤ表示情報Ｄｏｓｄは図１の受信部２から出力される入力画像データとは性質が異なり、ＯＳＤ表示部分は、入力画像データによって分割領域毎に輝度の差が生じないように構成するのが望ましい。

ＯＳＤ処理部２３は、ＯＳＤ表示情報Ｄｏｓｄに基づきＯＳＤ表示を行う分割領域を検出し、ＯＳＤ表示を行う分割領域を示す情報を出力する。ここでＯＳＤ表示を行う分割領域とは、その一部又は全部においてＯＳＤが行われる分割領域を意味する。図１３は、ＯＳＤ表示を行う分割領域が画面の右下の３つの分割領域Ｊ（７，７）、Ｊ（８，７）、Ｊ（９，７）である場合を示す。

変更分調整部１９ｂでは、変更分データ生成部１４から出力される輝度変更分データＤｅを受け、ＯＳＤ処理部２３から出力される情報によって示された、ＯＳＤ表示を行う分割領域間で発光輝度差が生じないように、輝度変更分の調整を行う。この動作によってＯＳＤ表示部分において、入力画像データによる分割領域輝度差が視認されないように抑制することができる。この場合、ＯＳＤ表示が行われる分割領域と、該分割領域に隣接し、ＯＳＤ表示が行われない分割領域との輝度差ができるだけ小さくなるように、ＯＳＤ表示が行われる分割領域の輝度変更分を調整するのが望ましい。

図１３に示すように、ＯＳＤ表示が右下の３つの分割領域Ｊ（７，７）、Ｊ（８，７）、Ｊ（９，７）で行われる場合、これらの分割領域では、隣接分割領域間の発光輝度差がゼロとなり、かつＯＳＤ表示が行われる分割領域と、ＯＳＤ表示が行われる分割領域に隣接する分割領域Ｊ（７，６）、Ｊ（８，６）、Ｊ（９，６）、Ｊ（６，７）の各々との輝度差の絶対値の総和が最小となるように、ＯＳＤ表示が行われる分割領域の輝度変更分を調整する。

以上実施の形態１〜６で説明した各実施の形態の特徴は互いに組み合わせて用いることもできる。例えば、実施の形態６で説明した、ＯＳＤ表示を行う分割領域の輝度変更分の調整は、実施の形態１〜５においても適用することができる。

以上発光制御装置について詳細に説明したが、該発光制御装置で実行される発光制御方法もまた本発明の一部をなす。さらに、上記した発光制御装置における処理、言い換えると上記の発光制御方法で実行される処理の一部又は全部は、ソフトウェアで即ちプログラムされたコンピュータで実行させることができ、上記の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、並びに該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体もまた本発明の一部を成す。

１ 入力端子、 ２ 受信部、 ３ 光変調部、 ４ 全画面特徴量検出部、 ５−１〜５−Ｎ 発光部、 ６ 分割領域特徴量検出部、 ７ 発光制御データ生成部、 ８ 拡張領域特徴量検出部、 ９ 発光駆動部、 １０ 全画面発光制御データ変換部、 １１ 分割領域変動分算出部、 １２、１２−１〜１２−Ｍ 拡張領域変動分算出部、 １３ 加算部、 １４ 変更分データ生成部、 １５ 加算部、 １６ 分割領域差分算出部、 １７ 選択加算部、 １８、１８ｂ 画像特徴判定部、 １９、１９ｂ 変更分調整部、 ２０ 比較処理部、 ２１、２１ｂ 限界値保持部、 ２２ 限界値選択部、 ２３ ＯＳＤ処理部、 ３０ 発光制御部。

Claims (10)

1. 照明光を画像データに応じて光変調して画像を表示する光変調部の表示画面を複数に分割した分割領域の各々を照射し、前記分割領域の各々の発光輝度が制御できるように構成された発光部を制御し、
   前記分割領域の各々を、注目する分割領域とし、前記注目する分割領域の特徴量を分割領域特徴量として検出する分割領域特徴量検出部と、
   前記画像データにより表される画像全体の特徴量を、全画面特徴量として検出する全画面特徴量検出部と、
   前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量及び前記全画面特徴量に基づき、前記注目する分割領域に対応する前記発光部の発光輝度を制御する発光制御部と、
   前記注目する分割領域及び前記注目する分割領域の周囲の分割領域を含む拡張領域の特徴量を、前記注目する分割領域についての拡張領域特徴量として検出する拡張領域特徴量検出部を備え、
   前記発光制御部は、
   前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量、前記全画面特徴量及び前記拡張領域特徴量に基づき、前記注目する分割領域に対応する前記発光部の発光輝度を制御する
   ことを特徴とする発光制御装置。
2. 前記注目する分割領域についての前記拡張領域特徴量が、前記注目する分割領域についての分割領域特徴量と、前記注目する分割領域の周囲の分割領域についての分割領域特徴量に重み付けすることなく、一様に求めたものであることを特徴とする請求項１に記載の発光制御装置。
3. 前記発光制御部が、
   前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量及び前記拡張領域特徴量、並びに前記全画面特徴量に基づき、前記注目する分割領域に対応する前記発光部の発光輝度を制御するための発光制御データを生成する発光制御データ生成部と、
   前記発光制御データ生成部で生成された前記発光部のための前記発光制御データに応じた発光輝度で、前記発光部を発光させる発光駆動部とを備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光制御装置。
4. 前記発光制御データ生成部は、
   前記全画面特徴量から全画面発光制御データを変換により生成し、
   さらに前記複数の分割領域の各々について、
   前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量と、前記全画面特徴量の差分をとって前記注目する分割領域についての分割領域変動分データを生成し、
   前記注目する分割領域を含む拡張領域についての前記拡張領域特徴量と、前記全画面特徴量の差分をとって前記注目する分割領域についての拡張領域変動分データを生成し、
   前記全画面発光制御データと、前記注目する分割領域についての前記分割領域変動分データ及び前記拡張領域変動分データから前記注目する分割領域についての前記発光制御データを生成する
   ことを特徴とする請求項３に記載の発光制御装置。
5. 前記全画面特徴量が、第１の種類の全画面特徴量と、第１の種類の特徴量とは異なる第２の種類の全画面特徴量を含み、
   前記第２の種類の全画面特徴量と、前記分割領域特徴量と前記拡張領域特徴量とが同種類の特徴量である
   ことを特徴とする請求項４に記載の発光制御装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の発光制御装置と、
   前記発光制御装置により発光輝度が制御される複数の発光部とを有する
   発光装置。
7. 請求項６の発光装置と、
   前記発光部から発せられた照明光を前記画像データに基づいて光変調して画像を表示する光変調部とを備えた
   画像表示装置。
8. 照明光を画像データに応じて光変調して画像を表示する光変調部の表示画面を複数に分割した分割領域の各々を照射し、前記分割領域の各々の発光輝度が制御できるように構成された発光部を制御し、
   前記分割領域の各々を、注目する分割領域とし、前記注目する分割領域の特徴量を分割領域特徴量として検出する分割領域特徴量検出ステップと、
   前記画像データにより表される画像全体の特徴量を、全画面特徴量として検出する全画面特徴量検出ステップと、
   前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量及び前記全画面特徴量に基づき、前記注目する分割領域に対応する前記発光部の発光輝度を制御する発光制御ステップと、
   前記注目する分割領域及び前記注目する分割領域の周囲の分割領域を含む拡張領域の特徴量を、前記注目する分割領域についての拡張領域特徴量として検出する拡張領域特徴量検出ステップを備え、
   前記発光制御ステップは、
   前記注目する分割領域についての前記分割領域特徴量、前記全画面特徴量及び前記拡張領域特徴量に基づき、前記注目する分割領域に対応する前記発光部の発光輝度を制御する
   ことを特徴とする発光制御方法。
9. 請求項８に記載の発光制御方法の各ステップの処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。

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