JP6164922B2

JP6164922B2 - 画像表示装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP6164922B2
Application number: JP2013102286A
Authority: JP
Inventors: 浩平稲村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: JP2014222322A; US20140340429A1; US9824640B2

Description

本発明は、画像表示装置及びその制御方法に関する。

発光輝度を個別に制御可能な複数の発光ブロックからなるバックライトを備えた画像表示装置において、入力画像信号に応じて発光ブロック毎にバックライトの発光輝度を低下させる技術がある。また、入力画像信号に応じて発光ブロック毎にバックライトの発光輝度を低下させると共に、該発光輝度の低下に応じて発光ブロックに対応する画像領域の画像信号を補正する技術がある。これらの技術はローカルディミングと呼ばれ、ローカルディミングを用いることで表示画像のコントラストを向上させることができ、黒浮きを抑制することができる（例えば、特許文献１参照）。

ＷＯ２００９／０５４２２３号公報

従来のローカルディミングでは、バックライトの各発光ブロックに対応する画像領域の最大階調値が低い場合にはその発光ブロックの発光輝度を下げ、最大階調値が高い場合には発光輝度を高くするように、発光ブロック毎に、入力画像に応じて発光輝度を制御する。発光輝度を下げた発光ブロックに対応する画像領域の画素値（階調値）を伸長することで、その画像領域の画素の表示輝度が入力信号の輝度に対し変化しないようにしている。このように、発光ブロックの発光輝度を発光ブロックに対応する画像領域の最大階調値に応じて決定しているため、画像領域の最大階調値が大きく変化すると発光ブロックの発光輝度も大きく変化することになり、フリッカ（ちらつき）の要因となる場合があった。

特許文献１では、発光ブロックに対応する画像領域内の画素の輝度の最大値と平均値との加重平均値に基づいてその発光ブロックの発光輝度を決定することにより、最大値のみに基づいて発光輝度を決定する場合に比べてフリッカを抑制することを図っている。しかしながら、特許文献１の方法では、加重平均値を算出する際の平均値の重みが最大値の重みより大きいと、最大値の画素の表示輝度が入力信号の輝度より低下してしまう場合がある。

そこで、本発明は、ローカルディミングを行う画像表示装置においてフリッカを抑制するとともに輝度の再現性の低下を抑制することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、発光量を制御可能な発光手段と、
画像データに応じて前記発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、
前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記画像データの画素値の最小値が閾値より大きい場合、前記画像データの画素値の最大値によらず、前記発光手段の最大の発光量で発光するように前記発光手段を制御し、
前記画像データの画素値の最小値が前記閾値以下である場合、前記画像データの画素値の範囲に対応する表示輝度の範囲を表示可能な発光量で発光するように前記発光手段を制御することを特徴とする画像表示装置である。

本発明は、発光量を制御可能な発光手段と、
画像データに応じて前記発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、を備える画像表示装置の制御方法であって、
画像データの画素値を取得する工程と、
前記発光手段の発光を制御する制御工程と、
を有し、
前記制御工程では、
前記画像データの画素値の最小値が閾値より大きい場合、前記画像データの画素値の最大値によらず、前記発光手段の最大の発光量で発光するように前記発光手段を制御し、
前記画像データの画素値の最小値が前記閾値以下である場合、前記画像データの画素値の範囲に対応する表示輝度の範囲を表示可能な発光量で発光するように前記発光手段を制御することを特徴とする画像表示装置の制御方法である。

本発明によれば、ローカルディミングを行う画像表示装置においてフリッカを抑制するとともに輝度の再現性の低下を抑制することができる。

実施例１に係る液晶表示装置の機能構成の一例を示すブロック図バックライト制御値決定部３の２次元テーブルを説明する図実施例１の動作を説明する図実施例２に係る液晶表示装置の機能構成の一例を示すブロック図実施例２の動作を説明する図

（実施例１）
以下、本発明の実施例１に係る液晶表示装置及びその制御方法について説明する。本実施例に係る液晶表示装置は、発光輝度（発光量）を個別に可変制御可能な複数の発光ブロックからなるバックライトを備える。ブロックは、画面を分割することにより得られる領域である。例えば、ブロックは、画面を水平方向にＮ分割（Ｎは２以上の整数）、垂直方向にＭ分割（Ｍは２以上の整数）することにより得られる領域である。なお、ブロックは、画面を水平方向にのみ分割することにより得られる領域であってもよいし、垂直方向にのみ分割することにより得られる領域であってもよい。

図１は、本実施例に係る液晶表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
入力された画像データ（画像信号）は最大値検出部１と最小値検出部２に送られる。最大値検出部１は、ブロックに対応する画像領域毎に画像領域内の画素の画素値（階調値）の最大値を取得する。また、最小値検出部２は、ブロックに対応する画像領域毎に画像領域内の画素の画素値の最小値を取得する。ブロック毎の画素値の最大値と最小値はバックライト制御値決定部３に送られる。

バックライト制御値決定部３は、ブロック毎の画素値の最大値と最小値から、ブロック毎のバックライト制御値を決定する。バックライト制御値は、バックライトの発光輝度に対応する。バックライト制御値決定部３は、図２（ａ）に示す２次元テーブルに従ってバックライト制御値を決定する。本実施例においては、バックライト制御値は、発光量に応じて定められる複数の発光レベルにより設定される。発光レベルはレベル１からレベル５の５段階のいずれかの値をとり、レベル１が最も発光輝度が小さく、レベルが上がるに従って発光輝度が大きくなり、レベル５が最大の発光輝度である。バックライト制御値決定部３で決定されたバックライト制御値は、バックライト４と補正係数算出部５に送られる。

バックライト４は、複数のブロックから構成される照明装置であり、各ブロックは１又は複数の光源を有する。バックライト４は液晶パネル６を背面から照射する。各ブロック
の発光輝度は、独立して制御可能である。各ブロックの発光輝度は、バックライト制御値決定部３の出力する信号（バックライト制御値）によって制御される。液晶パネル６が、画素毎に決定される透過率でバックライト４からの光を透過させることにより、画面に観察可能な画像が表示される。

液晶パネル６は、画像データに応じてバックライト４からの光を変調することにより画像を表示する。液晶パネル６には画像データが補正処理部７を介して入力される。補正処理部７には補正係数算出部５が算出した補正係数が入力される。補正処理部７は、補正係数に基づいて画像データを補正する。補正係数算出部５はバックライト制御値決定部３の出力する信号（バックライト制御値）に基づいてバックライトの輝度分布を算出し、これに基づいて、透過光の輝度が入力される画像データの画素値に対応する輝度となるように画像データを補正する。

図２（ａ）の２次元テーブルについて、詳細に説明する。
本実施例の画像表示装置において、液晶パネル６の出力輝度値（表示輝度値）Ｌと入力信号（画素値）Ｓとの関係（階調輝度特性）は、画素値の階調が８ｂｉｔ（０〜２５５階調）とすると、次式で示される。

Ｌ＝Ｋ１＋（Ｗ５−Ｋ１）×（Ｓ／２５５）^γ （数式１）

Ｋ１はバックライト制御値がレベル１、液晶入力画素値が０階調の場合の表示輝度値であり、Ｗ５はバックライト制御値がレベル５、液晶入力画素値が２５５階調の場合の表示輝度値である。また、γは画像表示装置のガンマ値であり、本実施例では２．２とする。

また、各バックライト制御値レベルｘにおける制御ゲインＧｘをＧ１＝０．０６７，Ｇ２＝０．２、Ｇ３＝０．３３、Ｇ４＝０．６７、Ｇ５＝１としたとき、それぞれのレベルにおける入力信号Ｓ’と表示輝度値Ｌは、次式で示される。

Ｌ＝Ｇｘ×｛Ｋ５＋（Ｗ５−Ｋ５）×（Ｓ’／２５５）^γ｝（数式２）

ここで、Ｋ５はバックライト制御値がレベル５、液晶入力画素値が０階調の場合の表示輝度値である。

数式２から、それぞれのバックライト制御値レベルにおいて入力信号を０〜２５５の間で変化させた場合に画像表示装置が表示可能な輝度範囲が求められる。そして、数式１から、当該表示可能な輝度範囲に対応する階調範囲が求められる。

例えば、Ｗ５＝１、Ｋ５＝０．００５とすると、バックライト制御値レベル１の場合の表示可能な輝度範囲は数式２より０．０００３３５〜０．０６７と求められ、これに対応する階調範囲は数式１より０〜７４と求められる。同様にして、それぞれのバックライト制御値レベルにおいて表示可能な輝度範囲に対応する階調範囲（以下、表示可能階調範囲という）は、レベル２では１０〜１２２、レベル３では１３〜１５４、レベル４では１９〜２１２，レベル５では２３〜２５５となる。

ブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最小値と最大値の両方が表示可能階調範囲内に含まれるようなバックライト制御値レベルでブロックを発光させれば、ブロックに対応する画像領域内の全ての画素を正しい輝度で表示することができる。

本実施例の場合、５つのバックライト制御値レベルそれぞれに対応する表示可能階調範囲が互いにオーバーラップしている。そのため、最小値と最大値の組み合わせによっては
、ブロックに対応する画像領域内の全ての画素の輝度を正しく表示することができるようなバックライト制御値レベルが複数存在する場合がある。一方で、最小値と最大値の組み合わせによっては、表示可能階調範囲内に最小値と最大値の両方が含まれるようなバックライト制御値レベルがない場合もあり得る。

そこで、本実施例では、各ブロックのバックライト制御値レベルを、そのブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最大値及び最小値に基づいて、以下のように決定する。
（Ａ）表示可能階調範囲内に最大値を含み、かつ、表示可能階調範囲と最小値から最大値までの範囲との共通部分が最も広くなるバックライト制御値レベルを選択する。
（Ｂ）前記条件（Ａ）を満たすバックライト制御値レベルが複数ある場合には、そのうちの最大のバックライト制御値レベルを選択する。

以上のようにバックライト制御値レベルを決定することで、各ブロックに対応する画像領域内の画素値が最大値の画素の表示輝度が画素値に対して低くなることを抑制できるので輝度再現性の低下を抑制できる。

図２（ａ）に示す２次元テーブルは、ブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最大値及び最小値の組み合わせと、上記の条件を満たすバックライト制御値レベルと、の関係を示したものである。図２（ａ）に基づいて画素値の最大値及び最小値の組み合わせからバックライト制御レベルを選択することにより、上記の２条件を満たすバックライト制御値レベルを決定することが出来る。図２（ａ）は縦軸が最小値、横軸が最大値を表す。最小値が最大値を超えることは無いため、テーブルの左下半分の黒く塗りつぶしてある領域は値を持たない。

図２（ａ）に示されるように、本実施例では、ブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最大値だけでなく最小値にも基づいてブロックの発光輝度が決定される。そして、最小値がある閾値より大きい場合、最大値によらずブロックのバックライト制御値は最大レベルに設定されることがわかる。この場合の閾値とは、バックライト制御値を最大レベルとしてブロックを発光させた場合に表示可能な階調範囲の下限値である。例えば、最大値が等しいブロック同士でも、最小値が大きいほどブロックの発光輝度は高くなる。従来は最大値のみに基づいてブロックの発光輝度が決定されていたため、最大値が等しいブロック同士は必ず同じ発光輝度になっていた。図２（ｂ）は、このような従来技術におけるブロックの発光輝度の決定方法を、比較のために図２（ａ）と同様の２次元テーブルで示したものである。図２（ｂ）に示されるように、従来技術では、最大値のみに基づいてバックライト制御値レベルが決定されるため、最大値が同じであれば、最小値がどのような値であっても決定されるバックライト制御値レベルは同一である。

本実施例におけるバックライト制御値の決定方法の具体例を図３（ａ）〜図３（ｆ）を用いて説明する。図３（ａ）〜図３（ｆ）において、Ｔ１，Ｔ２は連続したフレームを表している。
図３（ａ）は入力画像を示す。
図３（ｂ）は入力画像の各ブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最大値を示し、図３（ｃ）は入力画像の各ブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最小値を示す。
図３（ｄ）は、図２（ａ）のテーブルに基づき、図３（ａ）の最大値及び図３（ｂ）の最小値に応じて決定される各ブロックのバックライト制御値レベルを示す。

図３（ｅ）は、従来技術を参考のために示したものであり、図２（ｂ）のテーブルに基づき、図３（ａ）の最大値のみに応じて決定されるバックライト制御値レベルを示す。
図３（ｆ）は、決定されたバックライト制御値レベルによってバックライトの各ブロックを発光させた場合の図３（ａ）におけるＡ−Ａ’断面のバックライト輝度分布を示している。図３（ｆ）では、実線が本発明（図３（ｄ）に基づく）、破線が従来技術（図３（ｅ）に基づく）を示している。

図３（ａ）の一行目の左から２番目のブロックは、Ｔ１とＴ２では最大値が大きく変化している（１２０から２５５）。しかし、最小値の変化が無く（１２０から１２０）、最小値の大きさが大きいため、図２（ａ）の２次元テーブルにより決定されるバックライト制御値レベルはＴ１，Ｔ２のいずれにおいてもレベル５となっており、フレーム間で変化が無い。従って、図３（ｆ）の実線で示すようにフレーム間で輝度変化が小さく、フリッカが生じにくい。

一方、従来技術のように最大値のみによってバックライト制御値レベルを決定すると、最大値の変化に合わせてバックライト制御値レベルが２から５に大きく変化している。そのため、図３（ｆ）の破線で示すようにフレーム間で輝度変化が大きく、フリッカが生じる要因となる。

本実施例の図２（ａ）と従来技術の図２（ｂ）とを比べると、図２（ａ）の方がバックライト制御値レベル５の面積が広く、最小値がある程度大きい場合には最大値や最小値が変化してもバックライト制御値レベルが変化しないケースが従来技術よりも多い。すなわち、ブロックの発光輝度の変化が抑制されるので、フリッカを抑制することができる。

なお、本実施例においてはバックライト制御値レベルを５段階としているが、これに限るわけではなく、もっと細かくバックライト制御値レベルを設定してもよい。細かくバックライト制御値レベルを設定することでバックライト制御値レベルが変化した場合の発光輝度の変化が小さくなるため、より効果的にフリッカを抑制することができる。なお、より細かくバックライト制御値レベルを設定する場合でも、図２（ａ）のように最も高いバックライト制御値レベルがテーブル上で占める割合を大きくすることで画素値の最大値や最小値の変化に伴うフリッカを抑制する。

以上説明したように、本実施例よれば、ブロック毎の画素値の最小値と最大値に応じて、最大値や最小値の変化に伴うバックライト制御値レベルの変化が少なくなるように発光輝度を制御するため、フリッカを抑制したローカルディミングが実現できる。また、画素値が最大値の画素の輝度を表示可能なバックライト制御値レベルを選択するので、輝度再現性の低下を抑制できる。

（実施例２）
本実施例においては、ブロック毎の画素値の最小値や最大値の変化に対してよりフリッカを抑制する例を示す。
図４は、本実施例の係る液晶表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。実施例１と同じ機能を持つものには同じ符合を付し、説明を省略する。実施例２が実施例１と異なるのはバックライト制御値決定部３の後段にバックライト制御値時間ＬＰＦ部８が付け加わっている点である。ＬＰＦはローパスフィルタを表す。

バックライト制御値時間ＬＰＦ部８には、最小値検出部２からの最小値と、最大値検出部１からの最大値と、バックライト制御値決定部３からのバックライト制御値と、が入力している。バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、時間ＬＰＦ処理をしたバックライト制御値を出力する。

以下、バックライト制御値時間ＬＰＦ部８について説明する。
バックライト制御値は、バックライト制御値決定部３において、ブロック毎の画素値の最小値及び最大値に応じて図２（ａ）のような２次元テーブルに基づき決定される。入力画像の変化により画素値の最小値や最大値が大きく変化した場合、バックライト制御値も大きく変化する場合がある。例えば、最大値５０，最小値５から最大値２２０，最小値４０に変化するとバックライト制御値レベルが１から５へと大きく変化する。

バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、バックライト制御値の急激な変化を抑制する。具体的には、前フレームのバックライト制御値を保存しており、現フレームで新たに決定されたバックライト制御値と前フレームのバックライト制御値とを比較して、バックライト制御値レベルの変化量が閾値Ｔｈよりも大きい場合には変化量を閾値以下に抑える。

例えば、閾値Ｔｈが１、前フレームのバックライト制御値が１、現フレームで新たに決定されたバックライト制御値が５であったとすると、その差分が４であり、閾値Ｔｈ（＝１）よりも大きい。この場合、変化量が１に抑制され、現フレームに適用されるバックライト制御値レベルが２に変更される。このようにバックライト制御値の変化量を抑制する処理を行うか否かを判定する閾値を以下、変化量閾値（第２の閾値）と称する。本実施例では、バックライト制御値の変化量が変化量閾値よりも大きい場合に、バックライト制御値の変化量が変化量閾値以下（第２の閾値以下）になるように、現フレームに適用されるバックライト制御値を変更（補正）する。

本実施例では、バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、更に、バックライト制御値レベルの変化が画素値の最大値の変化に伴うものか最小値の変化に伴うものかによって、また、変化の方向が増加であるか減少であるかによって、閾値を異ならせる。具体的には、最大値が増加する場合、又は最小値が減少する場合には、バックライト制御値が速く変化し、最小値が増加する場合、又は最大値が減少する場合には、バックライト制御値がゆっくり変化するようにする。

これは、各ブロックの画素値について、前フレームの最小値に対して現フレームの最小値が増加しても、最大値が増加していなければ、前フレームのバックライト制御値レベルのままでも現フレームの画素を表示できることによる。すなわち、最小値の増加に対してはバックライト制御値レベルの増加を遅らせても輝度再現性への影響は少ない。同様に、各ブロックの画素値について、前フレームの最大値に対して現フレームの最大値が減少しても、最小値が減少していなければ、前フレームのバックライト制御値レベルのままでも現フレームの画素を表示できる。すなわち、最大値の減少に対してはバックライト制御値レベルの減少を遅らせても輝度再現性への影響は少ない。

具体的には、バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、各ブロックの画素値について、前フレームの最小値と最大値を保存している。そして、最大値の増加量が閾値（第３の閾値）より大きいか、又は最小値の減少量が閾値（第３の閾値）より大きいの場合、変化量閾値ＴｈをＴｈ＿ｈｉｇｈに設定する。また、バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、最大値の増加量が閾値以下（第３の閾値以下）か、又は最小値の減少量が閾値以下（第３の閾値以下）である場合、変化量閾値ＴｈをＴｈ＿ｌｏｗ（＜Ｔｈ＿ｈｉｇｈ）に設定する。どちらも閾値以下（第３の閾値以下）であれば、前フレームの変化量閾値（第２の閾値）をそのまま使用する。そして、前フレームに対する現フレームのバックライト制御値の変化量が変化量閾値より大きい場合、前フレームのバックライト制御値に変化量閾値を加算した値を現フレームに適用するバックライト制御値とする。これにより、バックライト制御値の変化量が大きい場合にバックライト制御値の変化速度が抑制され、バックライト制御値の変化が最大値の大きな増加や最小値の大きな減少に伴うものである場合には、抑制されながらも速い速度でバックライト制御値が変化する。

変化量閾値Ｔｈ＿ｈｉｇｈやＴｈ＿ｌｏｗは整数値に限らず、小数値でも良い。バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、バックライト制御値を小数値で計算し、前フレームの値を保持する。この小数値を整数値に変換（例えば四捨五入により）したバックライト制御値が、バックライト４や補正係数算出部５に送られる。

図５（ａ）〜図５（ｄ）を用いて具体例を説明する。図５（ａ）〜図５（ｄ）において、Ｔ１〜Ｔ４は連続したフレームを示している。
図５（ａ）は入力画像を示す。
図５（ｂ）は入力画像の各ブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最大値を示し、図５（ｃ）は入力画像の各ブロックに対応する画像領域内の画素の画素値の最小値を示す。
図５（ｄ）は各ブロックについて決定されるバックライト制御値レベルを示す。
本実施例では、最大値変化の閾値を３０，最小値変化の閾値を５、バックライト制御値の変化量閾値Ｔｈ＿ｈｉｇｈを１、Ｔｈ＿ｌｏｗを０．４とする。

図５（ｂ）〜図５（ｄ）において丸で囲んだ左上のブロックは、Ｔ１からＴ２にかけて最大値は変化せず（１６０から１６０）に最小値が変化している（１５から１２０）。図２（ａ）のテーブルに基づいてバックライト制御値を決定すると、このブロックのバックライト制御値はＴ１からＴ２でレベル３からレベル５に変化することになる。最小値の増加であるためバックライト制御値の変化量閾値ＴｈはＴｈ＿ｌｏｗ＝０．４となり、バックライト制御値の変化量はレベル３からレベル５で２であるから変化量閾値Ｔｈ＿ｌｏｗより大きい。そのため、前フレームのバックライト制御値に変化量閾値Ｔｈ＿ｌｏｗを加算した値３＋０．４＝３．４を現フレームのバックライト制御値とする。バックライト制御値時間ＬＰＦ部８から出力されるバックライト制御値は３．４を四捨五入してレベル３となるが、バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は前フレームのバックライト制御値に変化量閾値Ｔｈ＿ｌｏｗを加算した値３．４を保存しておく。

このブロックの最大値及び最小値はＴ２からＴ３ではともに変化しなかったため変化量閾値ＴｈはＴｈ＿ｌｏｗ＝０．４のままである。このブロックのバックライト制御値は、最大値１６０、最小値１２０であるから、図２（ａ）のテーブルに基づいてバックライト制御値決定部３が決定するバックライト制御値はレベル５となる。バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、保存している前フレームＴ２におけるバックライト制御値３．４と現フレームのバックライト制御値５とを比較する。この場合、バックライト制御値の変化量（５−３．４＝１．６）が変化量閾値Ｔｈ＿ｌｏｗ（＝０．４）より大きい。そのため、バックライト制御値時間ＬＰＦ部８は、前フレームのバックライト制御値（３．４）に変化量閾値Ｔｈ＿ｌｏｗ（０．４）を加算した値（３．８）を現フレームＴ３のバックライト制御値とする。出力されるバックライト制御値は、上記計算された値（３．８）を四捨五入した値４となる。さらにＴ４でもこのブロックの最大値及び最小値はＴ３から変化せず、図２（ａ）のテーブルに基づいて決定されるバックライト制御値はレベル５となる。バックライト制御値時間ＬＰＦ部８に保存されている前フレームＴ３のバックライト制御値は３．８であるから、変化量は１．２で変化量閾値０．４より大きい。よって、前フレームのバックライト制御値３．８に変化量閾値０．４を加算した値４．２が現フレームのバックライト制御値となり、これを四捨五入した値４が出力される。そのため、フレームＴ１〜Ｔ４でのこのブロックのバックライト制御値の変化は、バックライト制御値時間ＬＰＦ部８によるＬＰＦ処理がなければ３，５，５，５となるところ、ＬＰＦ処理のために３，４，４，４となり、ゆっくり変化している。

一方、図５（ｂ）〜図５（ｄ）において四角で囲んだ左下のブロックは、Ｔ１からＴ２にかけて最小値は変化せず（２０から２０）に最大値が増加している（２０から２５０）。最大値の増加であり、かつ、最大値の増加量（２５０−２０＝２３０）が閾値（３０）
以上であるため、バックライト制御値の変化量閾値ＴｈはＴｈ＿ｈｉｇｈ＝１に設定される。

最小値（２０）と最大値（２５０）から図２（ａ）のテーブルに基づき決定したＴ２のバックライト制御値はレベル５であり、前フレームＴ１のバックライト制御値であるレベル４からの変化量１は変化量閾値１以下である。よって、バックライト制御値の変化速度を抑制する処理は行われず、フレームＴ２のバックライト制御値は図２（ａ）のテーブルに基づき決定された値そのままでレベル５となる。

本実施例によれば、最大値が増加する場合や最小値が減少する場合のようにバックライト制御値の変化が遅いと輝度低下（輝度の不足）や階調つぶれの要因となるケースでは、バックライト制御値の変化速度が抑制されにくくなる。これにより、輝度低下や階調つぶれが抑制される。一方、それ以外の場合には実施例１よりもさらに、バックライト制御値が急激に変化することが抑制されるので、フリッカをより効果的に抑制することができる。

上記各実施例は、バックライトが複数の発光ブロックから構成され発光ブロック毎に独立に発光量を可変制御できる画像表示装置に本発明を適用した例だが、バックライトが発光ブロックにより分割されない構成の画像表示装置にも本発明は適用しうる。この場合、上記各実施例におけるバックライトの発光ブロックによる分割数が１である特別の場合とみなして、上記各実施例の制御をそのまま適用すれば良い。このように、画面全体で一様にバックライトの輝度制御を行う画像表示装置の場合、最大値検出部１や最小値検出部２は画像データのフレーム内の画素値の最大値や最小値を検出する。このような画像表示装置に本発明を適用することで、フリッカの低減と輝度再現性の低下の抑制という上述した効果が得られる。上記各実施例は、本発明を液晶パネルを備えた画像表示装置に適用した例であるが、液晶パネルは表示パネルの一例であって、本発明の画像表示装置において表示パネルは液晶パネルに限らない。

３バックライト制御値決定部
４バックライト
６液晶パネル

Claims

発光量を制御可能な発光手段と、
画像データに応じて前記発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、
前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記画像データの画素値の最小値が閾値より大きい場合、前記画像データの画素値の最大値によらず、前記発光手段の最大の発光量で発光するように前記発光手段を制御し、
前記画像データの画素値の最小値が前記閾値以下である場合、前記画像データの画素値の範囲に対応する表示輝度の範囲を表示可能な発光量で発光するように前記発光手段を制御することを特徴とする画像表示装置。
前記閾値は、前記発光手段の発光量を最大とした場合に前記表示手段において表示可能な輝度範囲の下限値に対応する画素値である請求項１に記載の画像表示装置。
前記制御手段は、それぞれ発光量が異なる複数の発光レベルのうち一つを選択して前記発光手段の発光を制御するものであって、
前記複数の発光レベルそれぞれに基づく発光量で前記発光手段が発光した場合に前記表示手段により表示可能な輝度の範囲である表示輝度範囲に対応する画素値の範囲である複数の階調範囲のうち、前記画像データの画素値の最大値及び最小値を含む階調範囲に対応する発光レベルで、前記発光手段の発光を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
前記制御手段は、前記複数の発光レベルに対応する前記複数の階調範囲のうち、前記画像データの画素値の最大値を含み、かつ、前記画像データの画素値の範囲との共通部分が最も大きくなる、という条件を満たす階調範囲に対応する発光レベルで、前記発光手段の発光を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
前記制御手段は、前記条件を満たす階調範囲に対応する発光レベルが複数ある場合、そ
のうち最も高い発光レベルを選択する請求項４に記載の画像表示装置。
前記制御手段は、
前記画像データのフレーム毎に前記発光手段の発光を制御し、
フレーム間の発光量の変化量が第２の閾値以下となる発光量で前記発光手段の発光を制御する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
前記発光手段は、個別に発光量を制御可能な複数の発光ブロックから構成され、
前記制御手段は、各発光ブロックに対応する画像領域内の画素値に応じて発光ブロック毎に発光量を制御することにより、前記発光手段の発光を制御する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
発光量を制御可能な発光手段と、
画像データに応じて前記発光手段からの光を変調することにより画像を表示する表示手段と、を備える画像表示装置の制御方法であって、
画像データの画素値を取得する工程と、
前記発光手段の発光を制御する制御工程と、
を有し、
前記制御工程では、
前記画像データの画素値の最小値が閾値より大きい場合、前記画像データの画素値の最大値によらず、前記発光手段の最大の発光量で発光するように前記発光手段を制御し、
前記画像データの画素値の最小値が前記閾値以下である場合、前記画像データの画素値の範囲に対応する表示輝度の範囲を表示可能な発光量で発光するように前記発光手段を制御することを特徴とする画像表示装置の制御方法。
前記閾値は、前記発光手段の発光量を最大とした場合に前記表示手段において表示可能な輝度範囲の下限値に対応する画素値である請求項８に記載の画像表示装置の制御方法。
前記制御工程では、それぞれ発光量が異なる複数の発光レベルのうち一つを選択して前記発光手段の発光を制御するものであって、
前記複数の発光レベルそれぞれに基づく発光量で前記発光手段が発光した場合に前記表示手段により表示可能な輝度の範囲である表示輝度範囲に対応する画素値の範囲である複数の階調範囲のうち、前記画像データの画素値の最大値及び最小値を含む階調範囲に対応する発光レベルで、前記発光手段の発光を制御することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の画像表示装置の制御方法。
前記制御工程では、前記複数の発光レベルに対応する前記複数の階調範囲のうち、前記画像データの画素値の最大値を含み、かつ、前記画像データの画素値の範囲との共通部分が最も大きくなる、という条件を満たす階調範囲に対応する発光レベルで、前記発光手段の発光を制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置の制御方法。
前記制御工程では、前記条件を満たす階調範囲に対応する発光レベルが複数ある場合、そのうち最も高い発光レベルを選択する請求項１１に記載の画像表示装置の制御方法。
前記制御工程では、
前記画像データのフレーム毎に前記発光手段の発光を制御し、
フレーム間の発光量の変化量が第２の閾値以下となる発光量で前記発光手段の発光を制御する請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
前記発光手段は、個別に発光量を制御可能な複数の発光ブロックから構成され、
前記制御工程では、各発光ブロックに対応する画像領域内の画素値に応じて発光ブロック毎に発光量を制御することにより、前記発光手段の発光を制御する請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。