以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。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)
<構成の概要>
図1は、本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る表示装置1は、表示部DPと、発光部BLと、画像処理部PRと、を含む。表示部DPは、主面がXY平面に沿っており、画像をZ方向に向けて表示する。表示部DPは、光を透過させて画像を出力する透過型又は半透過型の液晶表示装置が例示されるが、これに限定されない。表示部DPは、反射型の液晶表示装置、デジタル・マイクロミラー・デバイス(Digital Micromirror Device:DMD(登録商標))等であってもよい。
発光部BLは、表示部DPよりも、Z方向と反対の方向に位置している。発光部BLは、主面がXY平面に沿っており、Z方向に向けて光を出射する。表示部DPは、発光部BLから入射する光を利用して、画像をZ方向に向けて表示する。
発光部BLは、2次元配列された複数の発光セグメントLSEGを含む。発光セグメントLSEGは、発光量の制御が可能な単位領域である。発光セグメントLSEGは、Z方向から視て、表示部DP内の複数の画素を含む。つまり、発光セグメントLSEGのサイズは、画素のサイズよりも大きい。
画像処理部PRは、ホストHSTから供給される画像データ及び制御データに基づいて、表示部DP及び発光部BLを制御する。ホストHSTは、CPU(Central Processing Unit)が例示される。
画像処理部PRが、本発明の「処理部」に対応する。
図2は、実施形態に係る表示装置のモジュール構成を示す図である。
表示装置1は、表示部DPと、発光部BLと、ドライバICであるCOG(Chip On Glass)19と、を含む。COG19は、図示しないフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Printed Circuits)を介して、ホストHST及び発光部BLに接続されている。COG19は、駆動部19aと、画像処理部PRと、を含む。
表示部DPは、透光性絶縁基板である例えばガラス基板11と、ガラス基板11の表面にあり、液晶セルを含む副画素Vpixがマトリクス状(行列状)に多数配置されている表示領域21と、垂直ドライバ(垂直駆動回路)22と、水平ドライバ(水平駆動回路)23と、を含む。
ガラス基板11は、能動素子(例えば、トランジスタ)を含む多数の画素回路がマトリクス状に配置形成されている第1の基板と、この第1の基板と所定の間隙をもって対向して配置される第2の基板とによって構成される。第1の基板と第2の基板との間隙は、第1の基板上の各所に配置形成されるフォトスペーサによって所定の間隙に保持される。そして、第1の基板と第2の基板との間に、液晶が封入される。なお、図2に示す各部の配置及び大きさは、模式的なものであり、実際の配置等を反映したものではない。
表示領域21は、副画素VpixがM行×N列に配置されたマトリクス(行列状)構造を有している。なお、この明細書において、行とは、一方向に配列されるN個の副画素Vpixを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるM個の副画素Vpixを有する画素列をいう。そして、MとNとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。
表示領域21は、副画素VpixのM行N列の配列に対して行ごとに走査線241、242、243、・・・、24Mが配線され、列ごとに信号線251、252、253、・・・、25Nが配線されている。以後、本実施形態においては、走査線241、242、243、・・・、24Mを代表して走査線24のように表記し、信号線251、252、253、・・・、25Nを代表して信号線25のように表記することがある。また、本実施形態においては、走査線241、242、243、・・・、24Mの任意の3本の走査線を、走査線24m、24m+1、24m+2(ただし、mは、m≦M−2を満たす自然数)のように表記し、信号線251、252、253・・・25Nの任意の3本の信号線を、信号線25n、25n+1、25n+2(ただし、nは、n≦N−2を満たす自然数)のように表記する。
駆動部19aには、外部信号である、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号が、ホストHSTから入力される。駆動部19aは、外部電源の電圧振幅であるマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を、液晶の駆動に必要な内部電源の電圧振幅にレベル変換し、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を生成する。駆動部19aは、生成したマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を垂直ドライバ22及び水平ドライバ23に出力する。駆動部19aは、副画素Vpix毎の駆動電極に対して各画素共通に与えるコモン電位(対向電極電位)を生成して表示領域21に出力する。
垂直ドライバ22は、垂直同期信号及び水平同期信号に同期して、駆動部19aから出力されるデジタルデータを1水平期間単位でラッチする。垂直ドライバ22は、ラッチされた1ライン分のデジタルデータを垂直走査パルスとして順に出力し、表示領域21の走査線24m、24m+1、24m+2、・・・に与えることによって副画素Vpixを行単位で順次選択する。垂直ドライバ22は、例えば、走査線24m、24m+1、24m+2、・・・の表示領域21の上寄り、垂直走査上方向から、表示領域21の下寄り、垂直走査下方向へ順にデジタルデータを出力する。また、垂直ドライバ22は、走査線24m、24m+1、24m+2、・・・の表示領域21の下寄り、垂直走査下方向から、表示領域21の上寄り、垂直走査上方向へ順にデジタルデータを出力することもできる。
水平ドライバ23には、例えば6ビットのR(赤)、G(緑)、B(青)、W(白)のデジタル映像データVsigが駆動部19aから供給される。水平ドライバ23は、垂直ドライバ22による垂直走査によって選択された行の副画素Vpixに対して、副画素毎に、若しくは複数副画素毎に、或いは全副画素一斉に、信号線25を介して表示データを書き込む。
表示装置1は、液晶素子に同極性の直流電圧が印加され続けることによって液晶の比抵抗(物質固有の抵抗値)等が劣化する可能性がある。表示装置1は、液晶の比抵抗(物質固有の抵抗値)等の劣化を防ぐため、駆動信号のコモン電位を基準として映像信号の極性を所定の周期で反転させる駆動方式が採られる。
液晶表示装置の駆動方式として、ライン反転、ドット反転、フレーム反転などの駆動方式が知られている。ライン反転は、1ライン(1画素行)に相当する1H(Hは水平期間)の時間周期で映像信号の極性を反転させる駆動方式である。ドット反転は、互いに隣接する上下左右の画素毎に映像信号の極性を交互に反転させる駆動方式である。フレーム反転は、1画面に相当する1フレーム毎に全副画素Vpixに書き込む映像信号を一度に同じ極性で反転させる駆動方式である。表示装置1は、上記の各駆動方式のいずれを採用することも可能である。
画像処理部PRは、ホストHSTから入力される画像データ及び制御データに基づいて、発光量を制御する発光量制御信号を発光部BLに出力する。また、画像処理部PRは、ホストHSTから入力される画像データ及び制御データに基づいて、画像データを調整し、調整後の画像データを駆動部19aに出力する。
本実施形態では、画像処理部PRは、COG19に内蔵されているが、これに限定されない。画像処理部PRは、COG19とは別のチップであっても良い。
図3は、実施形態に係る表示装置の表示部の画素を駆動する駆動回路を示す回路図である。
画素Pixは、複数の副画素Vpixを含む。表示領域21には、副画素Vpixの薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)素子Trに表示データとして画素信号を供給する信号線25n、25n+1、25n+2、TFT素子Trを駆動する走査線24m、24m+1、24m+2等の配線が形成されている。このように、信号線25n、25n+1、25n+2は、上述したガラス基板11の表面と平行な平面に延在し、副画素Vpixに画像を表示するための画素信号を供給する。
副画素Vpixは、TFT素子Tr及び液晶素子LCを含む。TFT素子Trは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTで構成されている。TFT素子Trのソース又はドレインの一方は信号線25n、25n+1、25n+2に接続され、ゲートは走査線24m、24m+1、24m+2に接続され、ソース又はドレインの他方は液晶素子LCの一端に接続されている。液晶素子LCは、一端がTFT素子Trのソース又はドレインの他方に接続され、他端が駆動電極COMLに接続されている。駆動電極COMLには、図示しない駆動電極ドライバによって駆動信号が印加されている。駆動電極ドライバは、駆動部19aの一構成であってもよいし、独立した回路であってもよい。
副画素Vpixは、走査線24m、24m+1、24m+2により、表示領域21の同じ行に属する他の副画素Vpixと互いに接続されている。走査線24m、24m+1、24m+2は、垂直ドライバ22と接続され、垂直ドライバ22から走査信号の垂直走査パルスが供給される。また、副画素Vpixは、信号線25n、25n+1、25n+2により、表示領域21の同じ列に属する他の副画素Vpixと互いに接続されている。信号線25n、25n+1、25n+2は、水平ドライバ23と接続され、水平ドライバ23より画素信号が供給される。さらに、副画素Vpixは、駆動電極COMLにより、表示領域21の同じ列に属する他の副画素Vpixと互いに接続されている。駆動電極COMLは、不図示の駆動電極ドライバと接続され、駆動電極ドライバより駆動信号が供給される。
図2に示す垂直ドライバ22は、垂直走査パルスを、図3に示す走査線24m、24m+1、24m+2を介して、副画素VpixのTFT素子Trのゲートに印加することにより、表示領域21にマトリクス状に形成されている副画素Vpixのうちの1行(1水平ライン)を表示駆動の対象として順次選択する。図2に示す水平ドライバ23は、画素信号を、図3に示す信号線25n、25n+1、25n+2を介して、垂直ドライバ22により順次選択される1水平ラインを含む副画素Vpixにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素Vpixでは、供給される画素信号に応じて、1水平ラインの表示が行われるようになっている。駆動電極ドライバは、駆動信号を印加し、所定の本数の駆動電極COMLを含む駆動電極ブロックごとに駆動電極COMLを駆動する。
上述したように、表示装置1は、垂直ドライバ22が走査線24m、24m+1、24m+2を順次走査するように駆動することにより、1水平ラインが順次選択される。また、表示装置1は、1水平ラインに属する画素Vpixに対して、水平ドライバ23が画素信号を供給することにより、1水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバは、その1水平ラインに対応する駆動電極COMLに対して駆動信号を印加するようになっている。
また、表示領域21は、カラーフィルタを有する。カラーフィルタは、格子形状のブラックマトリクス76aと、開口部76bと、を有する。ブラックマトリクス76aは、図3に示すように副画素Vpixの外周を覆うように形成されている。つまり、ブラックマトリクス76aは、二次元配置された副画素Vpixと副画素Vpixとの境界に配置されることで、格子形状となる。ブラックマトリクス76aは、光の吸収率が高い材料で形成されている。開口部76bは、ブラックマトリクス76aの格子形状で形成されている開口であり、副画素Vpixに対応して配置されている。
開口部76bは、3色(例えばR(赤)、G(緑)、B(青))、又は、4色の副画素Vpixに対応する色領域を含む。具体的には、開口部76bは、例えば、第1の色、第2の色、第3の色の一形態である赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域と、第4の色(例えば、白(W))の色領域とを含む。カラーフィルタは、開口部76bに例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域を周期的に配列する。第4の色が白(W)である場合、この白(W)の開口部76bに対してカラーフィルタによる着色は施されない。第4の色が他の色である場合、第4の色として採用された色がカラーフィルタにより着色される。
図3に示す副画素Vpixには、R、G、Bの3色の色領域と第4の色(例えばW)との計4色が1組として画素Pixとして対応付けられても良いし、R、G、Bの3色の色領域の計3色が1組として画素Pixとして対応付けられても良いし、他の複数の色領域が1組として画素Pixとして対応付けられても良い。本実施形態における1つの画素Pixに対する画素信号は、赤(R)、緑(G)、青(B)及び第4の色(白(W))の副画素Vpixを有する1つの画素Pixの出力に対応する画素信号である。本実施形態の説明では、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)を単にR,G,B,Wと記載することがある。なお、画素Pixが2色以下又は5色以上の副画素Vpixを含む場合は、色数に応じたデジタルデータを画像の元データに基づいて供給すればよい。
なお、カラーフィルタは、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。一般に、カラーフィルタは、緑(G)の色領域の輝度が、赤(R)の色領域及び青(B)の色領域の輝度よりも高い。また、第4の色が白(W)である場合に、カラーフィルタに光透過性の樹脂を用いて白色としてもよい。
表示領域21は、正面に直交する方向から見た場合、走査線24と信号線25がカラーフィルタのブラックマトリクス76aと重なる領域に配置されている。つまり、走査線24及び信号線25は、正面に直交する方向から見た場合、ブラックマトリクス76aの後ろに隠されることになる。また、表示領域21は、ブラックマトリクス76aが配置されていない領域が開口部76bとなる。
図4は、実施形態に係る表示装置の発光部が有する複数の発光セグメントを示す図である。
発光部BLの発光領域31は、図4に示すように、X方向に沿って0から9まで、Y方向に沿って0から7までの、10×8の計80個の発光セグメントLSEGを含む。図4に示す発光セグメントLSEGの数は、あくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
図4に示すように、複数の発光セグメントLSEGの各々には、1個の光源6aが配置されている。光源6aは、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)が例示されるが、これに限定されない。また、図4では、複数の発光セグメントLSEGの各々に1個の光源6aが配置されているが、これに限定されない。複数の発光セグメントLSEGの各々で個別に発光量の制御が可能であり、複数の発光セグメントLSEGの各々の輝度を個別に調整可能な構成であれば良い。例えば、複数の発光セグメントLSEGの各々に、発光量の制御が可能な2個以上の光源6aが配置されても良い。
図5は、実施形態に係る表示装置の表示領域の区分けの一例を示す図である。
表示領域21は、複数の表示セグメントDSEGに区分けされる。複数の表示セグメントの各々は、1個又は複数個の画素Pixを含む。複数の表示セグメントDSEGは、複数の発光セグメントLSEGに対応して設けられる。具体的には、例えば図5に示すように、表示領域21がX方向に沿って0から9までに10等分されるとともに、Y方向に沿って0から7までに8等分されるように区切られることで、10×8の計80個の表示セグメントDSEGが設けられる。表示セグメントDSEGの数は、発光セグメントLSEGの数に対応した数であり、表示セグメントDSEGのサイズは、発光セグメントLSEGのサイズに対応したサイズである。複数の表示セグメントDSEGの各々は、平面視して、対応する発光セグメントLSEGに重なる。
例えば、表示領域21が、X方向に800個、Y方向に480個、すなわち、800×480のマトリクス状の画素Pixを含む場合、複数の表示セグメントDSEGの各々は、80×60の画素Pixを含む。図5に示す区分けの例及び表示領域21の画素数はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
なお、複数の光源6aの各々からの光は、対応する表示セグメントDSEGのみに照射されるのでなく、対応する表示セグメントDSEGの近傍の他の表示セグメントDSEGにも、もたらされる。このため、例えば、隣接する2つの表示セグメントDSEGに対応する2つの光源6aが両方とも点灯している場合、当該2つの表示セグメントDSEGには、当該2つの光源6aから出射される光の合成光が照射されることになり得る。
<動作原理>
[比較例]
図6は、比較例の表示装置の表示領域に表示される画像の例を示す図である。図6では、表示領域21に、自動車のメータの画像が表示されている。
図7は、比較例の表示装置の発光部の発光量の例を示す図である。図7は、画像処理部PRがローカルディミングを行うことによって図6に示す画像が表示されている表示部DPを発光部BLによって照射する場合の、複数の発光セグメントLSEGの各々の発光量を、パネルとしての定格発光量に対する百分率で示している。
画像処理部PRは、ローカルディミングを行う。すなわち、画像処理部PRは、複数の光源6aの各々の発光量が複数の表示セグメントの各々で必要な輝度に応じた発光量となるように、複数の光源6aを制御する。
例えば、図6に示す表示セグメントDSEG(0,0)に含まれる全ての画素Pixの出力階調値が黒(例えば、(R,G,B)=(0,0,0))である場合、画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(0,0)内の光源6aを点灯させない。また、2つの表示セグメントDSEGの一方内で最も高い輝度の光を必要とする画素Pixと他方内で最も高い輝度の光を必要とする画素Pixとの出力階調値の比率が1:2である場合について単純化して模式的に説明すると、画像表示部PRは、係る2つの表示セグメントの各々に対応する2つの光源6aの発光による輝度の比率が1:2となるように制御する。
また、図6でスピードメータ101の針先が表示されている表示セグメントDSEG(1,3)と、表示セグメントDSEG(1,3)の上隣の表示セグメントDSEG(1,2)と、表示セグメントDSEG(1,3)の下隣の表示セグメントDSEG(1,4)と、を含む領域102について、説明する。
図7を参照すると、発光領域31内の領域103は、表示領域21内の領域102に対応し、発光セグメントLSEG(1,3)と、発光セグメントLSEG(1,3)の上隣の発光セグメントLSEG(1,2)と、発光セグメントLSEG(1,3)の下隣の発光セグメントLSEG(1,4)と、を含む。
画像処理部PRは、スピードメータ101の針先が表示されている表示セグメントDSEG(1,3)に対応する発光セグメントLSEG(1,3)内の光源6aの発光量を、パネルとしての定格発光量の100%に制御する。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(1,3)の上隣の発光セグメントLSEG(1,2)及び発光セグメントLSEG(1,3)の下隣の発光セグメントLSEG(1、4)内の光源6aの発光量を、パネルとしての定格発光量の50%に制御する。
このように、画像処理部PRは、ローカルディミングを行うことにより、複数の発光セグメントLSEGの内の一部の発光セグメントLSEGを相対的に明るく発光させ、複数の発光セグメントLSEGの内の他の一部の発光セグメントLSEGを相対的に暗く発光させ又は発光させないことで、発光部BLでの消費電力を抑制できる。その一方、画像処理部PRは、連続した複数の表示セグメントDSEGでの画質を保つために、対応する複数の発光セグメントLSEGの発光量及び輝度分布を考慮した、複雑な演算を行う必要がある。
具体的には、上記で説明したように、複数の光源6aの各々からの光は、対応する表示セグメントDSEGのみに照射されるのでなく、対応する表示セグメント近傍の表示セグメントにも、もたらされる。このため、仮に厳密なローカルディミングを行おうとすると、係る複数の光源6a同士の関係を考慮する必要が生じる。
図8は、一方向に沿って並ぶ4つの光源の制御パターンの一例を示すグラフである。図8は、一方向に沿って並ぶ4つの光源6aの制御パターンPと、4つの光源6aの各々の輝度分布T2,T3,T4,T5と、4つの光源6aからの光が合成された輝度分布T1との対応関係の一例を示すグラフである。
図8の横軸はX方向又はY方向のいずれかである。図8では、一方向(X方向又はY方向)に沿って並ぶ4つの表示セグメントn,(n+1),(n+2),(n+3)に対応する4つの光源6aについて例示している。また、表示セグメント(n+3)は、一方向の端部に位置する表示セグメントである。
図8に示す例の場合、4つの表示セグメントn,(n+1),(n+2),(n+3)に対応する4つの光源6aは、4つの光源6aの制御パターンPに対応してそれぞれ輝度分布T2,T3,T4,T5で示す発光量で点灯する。これによって、4つの表示セグメントn,(n+1),(n+2),(n+3)に照射される光の輝度分布は、4つの光源6aからの光が合成された輝度分布T1のようになる。より具体的には、例えば輝度分布T1のうち、表示セグメント(n+2)内の所定位置における光の輝度Taは、当該所定位置における4つの光源6aの各々からの光によってもたらされた輝度Tb,Tc,Td,Teの合成である。
なお、図8に示す制御パターンPは、4つの表示セグメントn,(n+1),(n+2),(n+3)に対応する4つの光源6aに対する発光量制御信号が示す発光量、すなわち、4つの表示セグメントn,(n+1),(n+2),(n+3)の各々で必要な輝度に対応して決定された4つの光源6aの発光量を示している。図8では、表示セグメント(n+1),n,(n+3),(n+2)の順で、必要な輝度が高くなっている。
このように、輝度分布T1は制御パターンPに一致しないことから、厳密に輝度分布T1を求めようとすると、輝度分布T2,T3,T4,T5に基づいた演算が必要になる。しかしながら、輝度分布T2,T3,T4,T5のような複数の光源6aの各々の輝度分布は、座標を変数とした式等による一般化が困難である。
発光量制御信号が示す発光量に応じた各々の光源6aの輝度分布を示す情報を正確に求めるためには、あらかじめ個別に測定を行う必要がある。そして、係る情報の保持には、測定された複数の光源6aの輝度分布パターンを網羅的に記憶する記憶容量が求められる。係る情報は、サンプリングされた輝度分布をルックアップテーブル(Look Up Table:LUT)の形式で記録してサンプル間の輝度の近似値を補間処理で求めることによって、ある程度限定することが可能である。しかし、それでもサンプリングの度合いに応じた記憶容量のメモリが必要になる。
また、複数の光源6aの光が合成されることによる輝度分布(例えば、輝度分布T1)を求めるための処理では、係るLUT及び補完処理のためのアルゴリズムに基づいた演算を行うことになる。しかしながら、係る演算のために必要な演算能力は膨大になる。図8に示す例を以て具体例を模式的に示すと、制御パターンPに基づいて、光源6aの各々の輝度分布T2,T3,T4,T5を求める。そのうえで、これらの輝度分布T2,T3,T4,T5における所定位置の輝度Tb,Tc,Td,Teに基づいて、輝度Taを求める処理を所定位置に限らない複数の位置で行う。これにより、輝度分布T2,T3,T4,T5の合成による輝度分布T1が求められる。輝度分布T1を求める仕組みと同様の方法で表示領域21の輝度分布を求めようとした場合、表示セグメント及び光源6aの数に応じて処理負荷がさらに膨大になる。
このように、仮に厳密なローカルディミングを行おうとすると、図8を参照して説明したような膨大な処理負荷を伴う表示領域全体の輝度分布の特定に係る演算が求められるとともに、その前提となる複数の光源6aの各々の輝度分布を示すLUTが求められることになる。そこで、本実施形態では、より簡便な仕組みでローカルディミングを行う。
[実施形態の動作原理]
図9は、実施形態に係る表示装置の表示領域に表示される画像の例を示す図である。図9では、表示領域21に、自動車のメータの画像が表示されている。
画像処理部PRは、表示領域21を矩形状の複数の表示ブロックDBLK0からDBLK11までに分割する。複数の表示ブロックDBLK0からDBLK11までは、複数の画像オブジェクトに夫々対応する。表示ブロックDBLK1は、右折方向指示の画像オブジェクト104に対応する。表示ブロックDBLK4は、スピードメータの画像オブジェクト105に対応する。表示ブロックDBLK5は、オドメータ及び燃費表示の画像オブジェクト106に対応する。表示ブロックDBLK6は、ミッションの状態を示す画像オブジェクト107に対応する。表示ブロックDBLK7は、タコメータの画像オブジェクト108に対応する。表示ブロックDBLK8は、燃料残を示す画像オブジェクト109及び水温を示す画像オブジェクト110に対応する。表示ブロックDBLK9は、給油を促す画像オブジェクト111及びシートベルト着用を促す画像オブジェクト112に対応する。
複数の表示ブロックDBLK0からDBLK11までの各々は、1個又は複数個の表示セグメントDSEGを含む。表示領域21を複数の表示ブロックDBLK0からDBLK11までに分割するための、分割の仕方を示す制御データは、ホストHSTから画像処理部PRに出力される。制御データについては、後で説明する。
表示ブロックDBLK0は、表示セグメントDSEG(0,0)、DSEG(1,0)、DSEG(2,0)及びDSEG(3,0)を含む。表示ブロックDBLK0内には、画像オブジェクトが表示されていない。
表示ブロックDBLK1は、表示セグメントDSEG(4,0)、DSEG(5,0)、DSEG(4,1)及びDSEG(5,1)を含む。表示ブロックDBLK1内には、右折方向指示の画像オブジェクト104が表示されている。
表示ブロックDBLK2は、表示セグメントDSEG(6,0)、DSEG(7,0)、DSEG(8,0)及びDSEG(9,0)を含む。表示ブロックDBLK2内には、画像オブジェクトが表示されていない。
表示ブロックDBLK3は、表示セグメントDSEG(0,1)、DSEG(0,2)、DSEG(0,3)、DSEG(0,4)、DSEG(0,5)及びDSEG(0,6)を含む。表示ブロックDBLK3内には、画像オブジェクトが表示されていない。
表示ブロックDBLK4は、表示セグメントDSEG(1,1)、DSEG(2,1)、DSEG(3,1)、DSEG(1,2)、DSEG(2,2)、DSEG(3,2)、DSEG(1,3)、DSEG(2,3)、DSEG(3,3)、DSEG(1,4)、DSEG(2,4)、DSEG(3,4)、DSEG(1,5)、DSEG(2,5)、DSEG(3,5)、DSEG(1,6)、DSEG(2,6)及びDSEG(3,6)を含む。表示ブロックDBLK4内には、スピードメータの画像オブジェクト105が表示されている。
表示ブロックDBLK5は、表示セグメントDSEG(4,2)、DSEG(5,2)、DSEG(4,3)及びDSEG(5,3)を含む。表示ブロックDBLK5内には、オドメータ及び燃費表示の画像オブジェクト106が表示されている。
表示ブロックDBLK6は、表示セグメントDSEG(4,4)、DSEG(5,4)、DSEG(4,5)及びDSEG(5,5)を含む。表示ブロックDBLK6内には、ミッションの状態を示す画像オブジェクト107が表示されている。
表示ブロックDBLK7は、表示セグメントDSEG(6,1)、DSEG(7,1)、DSEG(8,1)、DSEG(6,2)、DSEG(7,2)、DSEG(8,2)、DSEG(6,3)、DSEG(7,3)、DSEG(8,3)、DSEG(6,4)、DSEG(7,4)、DSEG(8,4)、DSEG(6,5)、DSEG(7,5)、DSEG(8,5)、DSEG(6,6)、DSEG(7,6)及びDSEG(8,6)を含む。表示ブロックDBLK7内には、タコメータの画像オブジェクト108が表示されている。
表示ブロックDBLK8は、表示セグメントDSEG(9,1)、DSEG(9,2)、DSEG(9,3)、DSEG(9,4)、DSEG(9,5)及びDSEG(9,6)を含む。表示ブロックDBLK8内には、燃料残を示す画像オブジェクト109及び水温を示す画像オブジェクト110が表示されている。
表示ブロックDBLK9は、表示セグメントDSEG(0,7)、DSEG(1,7)、DSEG(2,7)及びDSEG(3,7)を含む。表示ブロックDBLK9内には、給油を促す画像オブジェクト111及びシートベルト着用を促す画像オブジェクト112が表示されている。
表示ブロックDBLK10は、表示セグメントDSEG(4,6)、DSEG(5,6)、DSEG(4,7)及びDSEG(5,7)を含む。表示ブロックDBLK10内には、画像オブジェクトが表示されていない。
表示ブロックDBLK11は、表示セグメントDSEG(6,7)、DSEG(7,7)、DSEG(8,7)及びDSEG(9,7)を含む。表示ブロックDBLK11内には、画像オブジェクトが表示されていない。
図10は、実施形態に係る表示装置の発光部の発光量の例を示す図である。図10は、画像処理部PRがローカルディミングを行うことによって図9に示す画像が表示されている表示部DPを発光部BLによって照射する場合の、複数の発光セグメントLSEGの各々の発光量を、パネルとしての定格発光量に対する百分率で示している。
画像処理部PRは、発光領域31を、矩形状の複数の発光ブロックLBLK0からLBLK11までに分割する。複数の発光ブロックLBLK0からLBLK11までの各々は、1個又は複数個の発光セグメントLSEGを含む。発光部BLを複数の発光ブロックLBLK0からLBLK11までに分割するための、分割の仕方を示す制御データは、表示領域21を複数の表示ブロックDBLK0からDBLK11までに分割するための、分割の仕方を示す制御データと共通であり、ホストHSTから画像処理部PRに出力される。制御データについては、後で説明する。
発光ブロックLBLK0は、発光セグメントLSEG(0,0)、LSEG(1,0)、LSEG(2,0)及びLSEG(3,0)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(0,0)、LSEG(1,0)、LSEG(2,0)及びLSEG(3,0)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(0,0)、LSEG(1,0)、LSEG(2,0)及びLSEG(3,0)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK0内には、画像オブジェクトが表示されていない。従って、発光セグメントLSEG(0,0)、LSEG(1,0)、LSEG(2,0)及びLSEG(3,0)に必要な発光量の内で最大の発光量は、パネルとしての定格発光量の0%である。そこで、画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(0,0)、LSEG(1,0)、LSEG(2,0)及びLSEG(3,0)の発光量を、例えばパネルとしての定格発光量の0%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK1は、発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)、LSEG(4,1)及びLSEG(5,1)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)、LSEG(4,1)及びLSEG(5,1)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)、LSEG(4,1)及びLSEG(5,1)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK1内には、右折方向指示の画像オブジェクト104が表示されている。右折方向指示の画像オブジェクト104の表示に必要な発光量が、例えばパネルとしての定格発光量の90%であるものとする。そこで、画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)、LSEG(4,1)及びLSEG(5,1)の発光量を、パネルとしての定格発光量の90%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK2は、発光セグメントLSEG(6,0)、LSEG(7,0)、LSEG(8,0)及びLSEG(9,0)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(6,0)、LSEG(7,0)、LSEG(8,0)及びLSEG(9,0)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(6,0)、LSEG(7,0)、LSEG(8,0)及びLSEG(9,0)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK2内には、画像オブジェクトが表示されていない。従って、発光セグメントLSEG(6,0)、LSEG(7,0)、LSEG(8,0)及びLSEG(9,0)に必要な発光量の内で最大の発光量は、パネルとしての定格発光量の0%である。そこで、画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(6,0)、LSEG(7,0)、LSEG(8,0)及びLSEG(9,0)の発光量を、例えばパネルとしての定格発光量の0%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK3は、発光セグメントLSEG(0,1)、LSEG(0,2)、LSEG(0,3)、LSEG(0,4)、LSEG(0,5)及びLSEG(0,6)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(0,1)、LSEG(0,2)、LSEG(0,3)、LSEG(0,4)、LSEG(0,5)及びLSEG(0,6)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(0,1)、LSEG(0,2)、LSEG(0,3)、LSEG(0,4)、LSEG(0,5)及びLSEG(0,6)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK3内には、画像オブジェクトが表示されていない。従って、発光セグメントLSEG(0,1)、LSEG(0,2)、LSEG(0,3)、LSEG(0,4)、LSEG(0,5)及びLSEG(0,6)に必要な発光量の内で最大の発光量は、パネルとしての定格発光量の0%である。そこで、画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(0,1)、LSEG(0,2)、LSEG(0,3)、LSEG(0,4)、LSEG(0,5)及びLSEG(0,6)の発光量を、例えばパネルとしての定格発光量の0%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK4は、発光セグメントLSEG(1,1)、LSEG(2,1)、LSEG(3,1)、LSEG(1,2)、LSEG(2,2)、LSEG(3,2)、LSEG(1,3)、LSEG(2,3)、LSEG(3,3)、LSEG(1,4)、LSEG(2,4)、LSEG(3,4)、LSEG(1,5)、LSEG(2,5)、LSEG(3,5)、LSEG(1,6)、LSEG(2,6)及びLSEG(3,6)を含む。
画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(1,1)、LSEG(2,1)、LSEG(3,1)、LSEG(1,2)、LSEG(2,2)、LSEG(3,2)、LSEG(1,3)、LSEG(2,3)、LSEG(3,3)、LSEG(1,4)、LSEG(2,4)、LSEG(3,4)、LSEG(1,5)、LSEG(2,5)、LSEG(3,5)、LSEG(1,6)、LSEG(2,6)及びLSEG(3,6)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(1,1)、LSEG(2,1)、LSEG(3,1)、LSEG(1,2)、LSEG(2,2)、LSEG(3,2)、LSEG(1,3)、LSEG(2,3)、LSEG(3,3)、LSEG(1,4)、LSEG(2,4)、LSEG(3,4)、LSEG(1,5)、LSEG(2,5)、LSEG(3,5)、LSEG(1,6)、LSEG(2,6)及びLSEG(3,6)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK4内には、スピードメータの画像オブジェクト105が表示されている。スピードメータの画像オブジェクト105の表示に必要な発光量が、例えばパネルとしての定格発光量の100%であるものとする。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(1,1)、LSEG(2,1)、LSEG(3,1)、LSEG(1,2)、LSEG(2,2)、LSEG(3,2)、LSEG(1,3)、LSEG(2,3)、LSEG(3,3)、LSEG(1,4)、LSEG(2,4)、LSEG(3,4)、LSEG(1,5)、LSEG(2,5)、LSEG(3,5)、LSEG(1,6)、LSEG(2,6)及びLSEG(3,6)の発光量を、パネルとしての定格発光量の100%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK5は、発光セグメントLSEG(4,2)、LSEG(5,2)、LSEG(4,3)及びLSEG(5,3)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,2)、LSEG(5,2)、LSEG(4,3)及びLSEG(5,3)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(4,2)、LSEG(5,2)、LSEG(4,3)及びLSEG(5,3)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK5内には、オドメータ及び燃費表示の画像オブジェクト106が表示されている。オドメータ及び燃費表示の画像オブジェクト106の表示に必要な発光量が、例えばパネルとしての定格発光量の80%であるものとする。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,2)、LSEG(5,2)、LSEG(4,3)及びLSEG(5,3)の発光量を、パネルとしての定格発光量の80%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK6は、発光セグメントLSEG(4,4)、LSEG(5,4)、LSEG(4,5)及びLSEG(5,5)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,4)、LSEG(5,4)、LSEG(4,5)及びLSEG(5,5)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(4,4)、LSEG(5,4)、LSEG(4,5)及びLSEG(5,5)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK6内には、ミッションの状態を示す画像オブジェクト107が表示されている。ミッションの状態を示す画像オブジェクト107の表示に必要な発光量が、例えばパネルとしての定格発光量の70%であるものとする。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,4)、LSEG(5,4)、LSEG(4,5)及びLSEG(5,5)の発光量を、パネルとしての定格発光量の70%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK7は、発光セグメントLSEG(6,1)、LSEG(7,1)、LSEG(8,1)、LSEG(6,2)、LSEG(7,2)、LSEG(8,2)、LSEG(6,3)、LSEG(7,3)、LSEG(8,3)、LSEG(6,4)、LSEG(7,4)、LSEG(8,4)、LSEG(6,5)、LSEG(7,5)、LSEG(8,5)、LSEG(6,6)、LSEG(7,6)及びLSEG(8,6)を含む。
画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(6,1)、LSEG(7,1)、LSEG(8,1)、LSEG(6,2)、LSEG(7,2)、LSEG(8,2)、LSEG(6,3)、LSEG(7,3)、LSEG(8,3)、LSEG(6,4)、LSEG(7,4)、LSEG(8,4)、LSEG(6,5)、LSEG(7,5)、LSEG(8,5)、LSEG(6,6)、LSEG(7,6)及びLSEG(8,6)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(6,1)、LSEG(7,1)、LSEG(8,1)、LSEG(6,2)、LSEG(7,2)、LSEG(8,2)、LSEG(6,3)、LSEG(7,3)、LSEG(8,3)、LSEG(6,4)、LSEG(7,4)、LSEG(8,4)、LSEG(6,5)、LSEG(7,5)、LSEG(8,5)、LSEG(6,6)、LSEG(7,6)及びLSEG(8,6)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK7内には、タコメータの画像オブジェクト108が表示されている。タコメータの画像オブジェクト108の表示に必要な発光量が、例えばパネルとしての定格発光量の100%であるものとする。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(6,1)、LSEG(7,1)、LSEG(8,1)、LSEG(6,2)、LSEG(7,2)、LSEG(8,2)、LSEG(6,3)、LSEG(7,3)、LSEG(8,3)、LSEG(6,4)、LSEG(7,4)、LSEG(8,4)、LSEG(6,5)、LSEG(7,5)、LSEG(8,5)、LSEG(6,6)、LSEG(7,6)及びLSEG(8,6)の発光量を、パネルとしての定格発光量の100%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK8は、発光セグメントLSEG(9,1)、LSEG(9,2)、LSEG(9,3)、LSEG(9,4)、LSEG(9,5)及びLSEG(9,6)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(9,1)、LSEG(9,2)、LSEG(9,3)、LSEG(9,4)、LSEG(9,5)及びLSEG(9,6)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(9,1)、LSEG(9,2)、LSEG(9,3)、LSEG(9,4)、LSEG(9,5)及びLSEG(9,6)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK8内には、燃料残を示す画像オブジェクト109及び水温を示す画像オブジェクト110が表示されている。燃料残を示す画像オブジェクト109及び水温を示す画像オブジェクト110の表示に必要な発光量が、例えばパネルとしての定格発光量の90%であるものとする。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(9,1)、LSEG(9,2)、LSEG(9,3)、LSEG(9,4)、LSEG(9,5)及びLSEG(9,6)の発光量を、パネルとしての定格発光量の90%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK9は、発光セグメントLSEG(0,7)、LSEG(1,7)、LSEG(2,7)及びLSEG(3,7)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(0,7)、LSEG(1,7)、LSEG(2,7)及びLSEG(3,7)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(0,7)、LSEG(1,7)、LSEG(2,7)及びLSEG(3,7)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK9内には、給油を促す画像オブジェクト111及びシートベルト着用を促す画像オブジェクト112が表示されている。給油を促す画像オブジェクト111及びシートベルト着用を促す画像オブジェクト112の表示に必要な発光量が、例えばパネルとしての定格発光量の90%であるものとする。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(0,7)、LSEG(1,7)、LSEG(2,7)及びLSEG(3,7)の発光量を、パネルとしての定格発光量の90%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK10は、発光セグメントLSEG(4,6)、LSEG(5,6)、LSEG(4,7)及びLSEG(5,7)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,6)、LSEG(5,6)、LSEG(4,7)及びLSEG(5,7)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(4,6)、LSEG(5,6)、LSEG(4,7)及びLSEG(5,7)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK10内には、画像オブジェクトが表示されていない。従って、発光セグメントLSEG(4,6)、LSEG(5,6)、LSEG(4,7)及びLSEG(5,7)に必要な発光量の内で最大の発光量は、パネルとしての定格発光量の0%である。そこで、画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(4,6)、LSEG(5,6)、LSEG(4,7)及びLSEG(5,7)の発光量を、例えばパネルとしての定格発光量の0%に一律に制御する。
発光ブロックLBLK11は、発光セグメントLSEG(6,7)、LSEG(7,7)、LSEG(8,7)及びLSEG(9,7)を含む。画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(6,7)、LSEG(7,7)、LSEG(8,7)及びLSEG(9,7)に必要な発光量の内で最大の発光量に応じて、発光セグメントLSEG(6,7)、LSEG(7,7)、LSEG(8,7)及びLSEG(9,7)の発光量を制御する。
表示ブロックDBLK11内には、画像オブジェクトが表示されていない。従って、発光セグメントLSEG(6,7)、LSEG(7,7)、LSEG(8,7)及びLSEG(9,7)に必要な発光量の内で最大の発光量は、パネルとしての定格発光量の0%である。そこで、画像処理部PRは、発光セグメントLSEG(6,7)、LSEG(7,7)、LSEG(8,7)及びLSEG(9,7)の発光量を、例えばパネルとしての定格発光量の0%に一律に制御する。
各発光セグメントLSEGの個体差が一定の範囲内であれば、画像処理部PRが隣接する発光セグメントLSEGの発光量を一律に制御した場合に、隣接する発光セグメントLSEGが一定の範囲内の発光量で発光することが確保される。この場合には、画像処理部PRは、発光ブロックLBLK0からLBLK11までの各々内のセグメント境界において、輝度分布の計算をする必要がない。
例えば、画像処理部PRが発光ブロックLBLK1内の発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)、LSEG(4,1)及びLSEG(5,1)の発光量をパネルとしての定格発光量の90%に一律に制御した際に、発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)、LSEG(4,1)及びLSEG(5,1)がパネルとしての定格発光量の90%から一定の範囲内で発光することが確保されていれば、画像処理部PRは、発光ブロックLBLK1内のセグメント境界(発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)、LSEG(4,1)及びLSEG(5,1)間のセグメント境界)における輝度分布の計算をする必要がない。
従って、本実施形態では、画像処理部PRは、発光ブロックLBLK0からLBLK11までの間のブロック境界において、輝度分布の計算を行えば済む。
一方、図7の比較例を参照すると、複数の発光セグメントLSEGの各々の発光量が個別に制御されている。従って、発光量が異なるセグメント境界が、図10よりも多い。そのため、画像処理部PRが輝度分布の計算を行わなければならないセグメント境界が、図10よりも多い。
従って、本実施形態では、比較例と比べて、輝度分布の計算量を抑制できる。
[実施形態の境界での輝度分布の計算]
画像処理部PRは、ホストHSTから入力される画素入力階調に次の式(1)の計算を行うことにより、駆動部19aに出力する画素出力階調を算出する。
画素出力階調=100(%)/発光セグメントの発光量×画素入力階調 ・・・(1)
その際に、隣接する2つの発光セグメントの発光量が異なる場合、セグメント境界において画素の輝度の均一性が確保されないので、画像処理部PRは、隣接する2個の表示ブロックに夫々含まれる2個の表示セグメント内の画素の輝度情報に応じて、セグメント境界での輝度分布処理を実施して、各表示セグメント内の画素の輝度とする。
図11は、実施形態の境界での輝度分布の計算を説明する図である。図11は、隣接する2個の表示ブロックに夫々含まれる2個の表示セグメントn,(n+1)間の計算輝度分布Qと、2個の表示セグメント間の境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの位置と、境界から離れる方向にm番目までの画素Pixのうち境界から遠い方からa番目の画素Pixの位置との関係の一例を示すグラフである。ここで、境界とは、発光量が相対的に大きい光源6aに対応する一方の表示セグメントと、発光量が相対的に小さい光源6aに対応する他方の表示セグメントとの境界を指す。
本実施形態では、画像処理部PRは、隣接する2個の表示ブロックに夫々含まれる2個の表示セグメントDSEGに対応する2つの光源6aの発光量が異なる場合、第1補正及び第2補正を行う。
第1補正の処理対象となるのは、発光量が相対的に大きい光源6aに対応する一方の表示セグメント内の画素Pixである。画像処理部PRは、第1補正では、係る画素Pixのうち、境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの出力階調値を低くするように、ルックアップテーブル(Look Up Table:LUT)を変更する。
第2補正の対象となるのは、他方の表示セグメント内の画素Pixである。画像処理部PRは、第2補正では、係る画素Pixのうち、境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの出力階調値を高くするように、ルックアップテーブル(LUT)を変更する。
本実施形態では、画像処理部PRが第1補正及び第2補正によって境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの出力階調値を補正することで、図11の計算輝度分布Qが示すように、境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの範囲内に照射される光の輝度が一方の表示セグメント(例えば、表示セグメント(n+1))と他方の表示セグメント(例えば、表示セグメントn)との間でゆるやかに変化しているのと同様の状態を再現することができる。
具体的には、発光量が相対的に小さい光源6aの発光量をLnとし、発光量が相対的に大きい光源6aの発光量をL(n+1)とし、所定位置の画素を1番目の画素として、当該所定位置からa番目の画素Pixを照らす第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量をLaとする。
ここで、第1仮想光源とは、発光量が相対的に大きい光源6aの発光量を仮想的に変更した光源である。また、第2仮想光源とは、発光量が相対的に小さい光源6aの発光量を仮想的に変更した光源である。「仮想的に変更」とは、光源6aの発光量自体を変えるのでなく、当該光源6aによって照明される画素Pixの出力階調値のルックアップテーブル(LUT)を変更することで、光源6aの発光量を変更した場合と同様の表示出力(明るさ)を得ることを指す。
画像処理部PRが決定するLaの値は、画素Pixの出力階調値のルックアップテーブル(LUT)を変更することによって再現される明るさに対応した「その画素Pixの位置で画素Pixを照明している仮想的な光源の発光量」を示している。また、「所定位置」とは、境界から離れる方向にm番目の画素Pixの位置であって、かつ、発光量が相対的に小さい光源6a側に位置する画素Pixの位置である。「所定位置からa番目」とは、発光量が相対的に小さい光源6a側から発光量が相対的に大きい光源6a側に向かう方向に数えた場合の画素Pixの位置をさす。
画像処理部PRは、下記の式(2)に基づいて、下記の式(3)によってLaを決定する。
A=a/2m ・・・(2)
La=L(n+1)−{L(n+1)−Ln}×(2×A^3−3×A^2+1)
・・・(3)
画像処理部PRは、境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixについて個別に第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)を算出する。係る全ての画素Pixについて算出された発光量(La)を結ぶ曲線又は近似曲線と、境界から離れる方向にm番目よりも離れている範囲内における各部分領域の発光量とを結ぶと、計算輝度分布Qになる。
画像処理部PRは、決定されたLaの値に応じて画素の輝度を補正する。具体的には、他方の表示セグメント(例えば、表示セグメントn)に含まれる、所定位置からm番目(a≦m)の位置121(図11参照)にある画素Pixの第2補正前の出力階調値をP1とし、第2補正後の出力階調値をP2とすると、画像処理部PRは、P2を以下の式(4)で算出する。
P2=P1×Ln/La ・・・(4)
式(4)におけるLaは、Ln<La<(Ln+L(n+1))/2を満たす。すなわち、第2補正後の出力階調値は、第2補正前の出力階調値で制御された画素Pixが、発光量が相対的に小さい光源6aの発光量(Ln)を上回り、かつ、2つの光源6aの各々の発光量の中間の発光量((Ln+L(n+1))/2)以下である第2仮想光源からの光で照らされた場合の出力階調値である。
具体例を挙げると、P1:(R,G,B,W)=(0,0,0,50)であって、Ln/La=0.6である場合、50×0.6=30であるので、P2:(R,G,B,W)=(0,0,0,30)になる。このように、画像処理部PRは、出力階調値を補正することで、Laの値に対応する位置に配置されている画素Pixの輝度を、発光量が相対的に小さい光源6aの発光量(Ln)に応じた輝度よりも高い輝度である場合と、同様の輝度にすることができる。
また、一方の表示セグメント(例えば、表示セグメント(n+1))に含まれる、所定位置からm番目(a>m)の位置122(図11参照)にある画素Pixの第1補正前の出力階調値をP3とし、第1補正後の出力階調値をP4とすると、画像処理部PRは、P4を以下の式(5)で算出する。
P4=P3×L(n+1)/La ・・・(5)
式(5)におけるLaは、(Ln+L(n+1))/2<La<L(n+1)を満たす。すなわち、第1補正後の出力階調値は、第1補正前の出力階調値で制御された画素Pixが、発光量が相対的に大きい光源6aの発光量(L(n+1))を下回り、かつ、2つの光源6aの各々の発光量の中間の発光量((Ln+L(n+1))/2)以上である第1仮想光源からの光で照らされた場合の出力階調値である。
具体例を挙げると、P3:(R,G,B,W)=(0,0,0,50)であって、L(n+1)/La=1.2である場合、50×1.2=60であるので、P4:(R,G,B,W)=(0,0,0,60)になる。このように、画像処理部PRは、出力階調値を補正することで、Laの値に対応する位置に配置されている画素Pixの輝度を、発光量が相対的に大きい光源6aの発光量(L(n+1))に応じた輝度よりも低い輝度である場合と同様の輝度にすることができる。
本実施形態では、表示領域21内の全画素数をn1(n1は自然数)とすると、n1=800×480である。また、1つの表示セグメント内でX方向又はY方向に沿って並ぶ画素Pixの数をn2(n2は自然数)とすると、n2=80又はn2=60である。また、「境界から離れる方向にm番目の画素Pix」におけるm(mは自然数)は、例えば8である。よって、n1>n2>m≧1が成立している。なお、例示したn1,n2,mの値はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、n1>n2>m≧1が成立する範囲内で適宜変更可能である。
画像処理部PRは、第1補正及び第2補正において境界により近い画素Pixの出力階調値に対する補正の度合いをより大きくする。例えば図11に示すように、表示セグメントnの範囲内では、2個の表示セグメントn及び(n+1)間の境界に近づくほど計算輝度分布Qの描く曲線が、発光量が相対的に小さい光源6aの発光量(Ln)から発光量が相対的に大きい光源6aの発光量(L(n+1))側に近づくように、第2仮想光源の発光量(La)が算出されている。
また、表示セグメント(n+1)の範囲内では、2個の表示セグメントn及び(n+1)間の境界に近づくほど計算輝度分布Qの描く曲線が、発光量が相対的に大きい光源6aの発光量(L(n+1))から発光量が相対的に小さい光源6aの発光量(Ln)側に近づくように、第2仮想光源の発光量(La)が算出されている。第1補正及び第2補正において境界により近い画素Pixの出力階調値に対する補正の度合いをより大きくするには、m≧2であればよい。
図12は、実施形態に係る表示装置の境界での補正処理を示すフローチャートである。画像処理部PRは、全てのセグメント境界に対して、図12に示す処理を実行する。
画像処理部PRは、ステップS300において、隣接する2つの発光セグメントの発光量が異なる境界であるか否かを判定する。画像処理部PRは、隣接する2つの発光セグメントの発光量が異なる境界であると判定したら(ステップS300でYes)、処理をステップS302に進め、隣接する2つの発光セグメントの発光量が異なる境界ではないと判定したら(ステップS300でNo)、処理を終了する。
画像処理部PRは、ステップS302において、境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内の画素の第1及び第2仮想光源の発光量Laを、上記式(3)により算出する。
画像処理部PRは、ステップS304において、発光量が相対的に大きい表示セグメント内の境界から離れる方向にm番目以内の画素に第1補正を行う。
画像処理部PRは、ステップS306において、発光量が相対的に小さい表示セグメント内の境界から離れる方向にm番目以内の画素に第2補正を行い、処理を終了する。
図13は、実施形態の境界での輝度分布の計算を説明する図である。図13は、4つの表示ブロックが接する場所での、X方向及びY方向の出力階調値の補正の一例を示す模式図である。
本実施形態では、図5で例示したように、複数の表示セグメントがX方向及びY方向に並んでいる。よって、画像処理部PRは、X方向とY方向の両方について出力階調値の補正を行う。具体的には、画像処理部PRは、例えば図13に示すように、Y方向に並ぶ2つの表示セグメントNと表示セグメント(N+1)との組み合わせについて、上記の表示セグメントnと表示セグメント(n+1)との組み合わせと同様の仕組みで出力階調値を補正する。また、画像処理部PRは、X方向に並ぶ2つの表示セグメントnと表示セグメント(n+1)との組み合わせについて出力階調値を補正する。
図13を参照してより具体的に説明すると、画像処理部PRは、例えば、発光量が相対的に小さい光源6aの発光量をLNとし、発光量が相対的に大きい光源6aの発光量をL(N+1)とし、境界から離れる方向にm番目以内の画素Pixのうち境界から遠い方であって発光量が相対的に小さい光源6a側からb番目の画素Pixを照らす第2仮想光源の発光量(Lb,Lc)を算出する。ここで、Lb,Lcは、表示セグメントnと表示セグメント(n+1)との境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目(又は、m+1番目)に位置する画素Pixの第2仮想光源の発光量である。
画像処理部PRは、Y方向について同じ座標に位置する表示セグメントnの第2仮想光源の発光量Lbと表示セグメント(n+1)の第2仮想光源の発光量Lcが異なる場合、発光量が相対的に大きい第2仮想光源に対応する一方の表示セグメントの画素Pixのうち発光量が相対的に小さい第2仮想光源に対応する他方の表示セグメントとの境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの出力階調値を低くする第1補正を行うとともに、他方の表示セグメントの画素Pixのうち境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの出力階調値を高くする第2補正を行う。
本実施形態の場合、画像処理部PRは、発光量が相対的に小さい第2仮想光源の発光量をL(n+1)とし、発光量が相対的に大きい第2仮想光源の発光量をLnとし、境界から離れる方向にm番目以内の画素Pixのうち境界から遠い方であって発光量が相対的に小さい光源6a側からa番目の画素Pixを照らす第2仮想光源(又は、第1仮想光源)の発光量(La)を算出する。なお、2つの表示セグメントNと表示セグメント(N+1)との組み合わせにおける相対的な明るさの関係が逆である場合、Lb,Lcは、第1仮想光源の発光量である。この場合も、X方向について第1補正及び第2補正が行われる。
上記の説明では、先にY方向について第1仮想光源、第2仮想光源の発光量(例えば発光量Lb,Lc)を算出した後にX方向について第1仮想光源、第2仮想光源の発光量(La)を算出しているが、先にX方向について第1仮想光源、第2仮想光源の発光量を算出した後にY方向について第1仮想光源、第2仮想光源の発光量を算出するようにしてもよい。
本実施形態によれば、1つの表示セグメントDSEGで必要な光の輝度に応じて当該1つの表示セグメントDSEGに対応する1つの光源6aの発光量を決定し、各々の光源6aの輝度分布(例えば、輝度分布T2等)に依存しない処理でローカルディミングを行うので、複数の光源6aの輝度分布の合成による輝度分布(例えば、輝度分布T1)の導出に係る演算及び各々の光源6aの輝度分布の保持に係るリソースを不要とすることができる。よって、本実施形態によれば、より少ない負担でローカルディミングを実現することができる。また、本実施形態によれば、第1補正及び第2補正を行うので、境界を視認しにくいローカルディミングを実現することができる。
また、本実施形態によれば、mが2以上である場合に第1補正及び第2補正において境界により近い画素Pixの出力階調値に対する補正の度合いをより大きくすることで、境界を挟んで隣接する2つの部分領域の各々に対応する2つの光源6aの輝度差をよりゆるやかにすることができる。よって、本実施形態によれば、境界をより視認しにくいローカルディミングを実現することができる。
また、本実施形態によれば、式(2)に基づいて、式(3)によって第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量Laを決定することで、境界を挟んで隣接する2つの部分領域の各々に対応する2つの光源6aの輝度差をゆるやかにする処理を定式化することができる。よって、本実施形態によれば、より少ない負担で境界をより視認しにくいローカルディミングを実現することができる。
なお、画像処理部PRは、境界を挟んで隣接する2個の表示セグメントの両方内に画像オブジェクトが表示されない場合には、当該2個の表示セグメント間の境界については、上記の輝度分布の計算を行わなくても良い。
例えば、図9を参照すると、表示ブロックDBLK0内の表示セグメントDSEG(3,0)及び表示ブロックDBLK1内の表示セグメントDSEG(4,0)には、画像オブジェクトが表示されていない。
図10を参照すると、発光ブロックLBLK0内の発光セグメントLSEG(3,0)は、発光量がパネルとしての定格発光量の0%に制御され、発光ブロックLBLK1内の発光セグメントLSEG(4,0)は、発光量がパネルとしての定格発光量の90%に制御されている。しかしながら、表示セグメントDSEG(3,0)及びDSEG(4,0)内には画像オブジェクトが表示されていないので、表示セグメントDSEG(3,0)及びDSEG(4,0)は、共に黒表示となる。従って、画像処理部PRは、表示セグメントDSEG(3,0)と表示セグメントDSEG(4,0)との間の境界については、上記の輝度分布の計算を行わなくても良い。
つまり、画像処理部PRは、境界を挟んで隣接する2個の表示セグメントDSEGの少なくとも一方内に画像オブジェクトが表示される場合だけ、当該2個の表示セグメントDSEG間の境界について、上記の輝度分布の計算を行えば良い。これにより、画像処理部PRは、計算量を抑制できる。
<画像処理部の構成及び動作>
図14は、実施形態に係る表示装置の画像処理部の機能ブロックを示す図である。画像処理部PRは、セグメント必要輝度計算部51と、セグメント必要輝度修正部52と、発光量計算部53と、仮想光源発光量計算部54と、画素処理部55と、を含む。
画像処理部PRには、画像データがホストHSTから供給される。本実施形態では、図9に示す画像を表示するための画像データが、ホストHSTから画像処理部PRに供給されるものとする。
画像処理部PRには、表示領域21を複数の表示ブロックDBLK0からDBLK11までに分割するため及び発光領域31を複数の発光ブロックLBLK0からLBLK11までに分割するための制御データが、ホストHSTから供給される。
図15は、実施形態に係る表示装置に供給される制御データを示す図である。
制御データcont_hは、9×8の計72ビットのデータである。なお、図15では、制御データcont_hを2次元配列状に図示しているが、これに限定されない。制御データcont_hは、単なる72ビット長のビット列であっても良い。
制御データcont_h[x][y]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(x,y)と表示セグメントDSEG(x+1,y)との境目がブロック境界であるか否か及び隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x+1,y)との境目がブロック境界であるか否かを示す。図15のX方向の番号xは、図9の表示セグメントDBLKのX方向の番号xと番号(x+1)との境目に対応する。図15のY方向の番号yは、図9の表示セグメントDBLKのY方向の番号yに対応する。
例えば、図9を参照すると、表示セグメントDSEG(3,0)は、表示ブロックDBLK0に含まれており、表示セグメントDSEG(4,0)は、表示ブロックDBLK1に含まれている。従って、図15に示す制御データcont_h[3][0]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(3,0)と表示セグメントDSEG(4,0)との境目がブロック境界であることを示す「0」となっている。また、制御データcont_h[3][0]は、隣接する2個の発光セグメントDSEG(3,0)と発光セグメントDSEG(4,0)との境目がブロック境界であることを示す。
換言すると、制御データcont_h[3][0]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(3,0)と表示セグメントDSEG(4,0)とが、同一の表示ブロックに含まれていないことを示している。また、制御データcont_h[3][0]は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(3,0)と発光セグメントLSEG(4,0)とが、同一の発光ブロックに含まれていないことを示している。
また、例えば、図9を参照すると、表示セグメントDSEG(0,0)及び表示セグメントDSEG(1,0)は、同一の表示ブロックDBLK0に含まれている。従って、図15に示す制御データcont_h[0][0]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(0,0)と表示セグメントDSEG(1,0)との境目がブロック境界ではないことを示す「1」となっている。また、制御データcont_h[0][0]は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(0,0)と発光セグメントLSEG(1,0)との境目がブロック境界ではないことを示す。
換言すると、制御データcont_h[0][0]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(0,0)と表示セグメントDSEG(1,0)とが、同一の表示ブロックに含まれていることを示している。また、制御データcont_h[0][0]は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(0,0)と発光セグメントLSEG(1,0)とが、同一の発光ブロックに含まれていることを示している。
図16は、実施形態に係る表示装置に供給される制御データを示す図である。
制御データcont_vは、10×7の計70ビットのデータである。なお、図16では、制御データcont_vを2次元配列状に図示しているが、これに限定されない。制御データcont_vは、単なる70ビット長のビット列であっても良い。
制御データcont_v[x][y]は、表示セグメントDSEG(x,y)と表示セグメントDSEG(x,y+1)との境目がブロック境界であるか及び隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x,y+1)との境目がブロック境界であるか否かを示す。図16のX方向の番号xは、図9の表示セグメントDBLKのX方向の番号xに対応する。図16のY方向の番号yは、図9の表示セグメントDBLKのY方向の番号yと番号(y+1)との境目に対応する。
例えば、図9を参照すると、表示セグメントDSEG(0,0)は、表示ブロックDBLK0に含まれており、表示セグメントDSEG(0,1)は、表示ブロックDBLK3に含まれている。従って、図16に示す制御データcont_v[0][0]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(0,0)と表示セグメントDSEG(0,1)との境目がブロック境界であることを示す「0」となっている。また、制御データcont_v[0][0]は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(0,0)と発光セグメントLSEG(0,1)との境目がブロック境界であることを示す。
換言すると、制御データcont_v[0][0]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(0,0)と表示セグメントDSEG(0,1)とが、同一の表示ブロックに含まれていないことを示している。また、制御データcont_v[0][0]は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(0,0)と発光セグメントLSEG(0,1)とが、同一の発光ブロックに含まれていないことを示している。
また、例えば、図9を参照すると、表示セグメントDSEG(0,1)及び表示セグメントDSEG(0,2)は、同一の表示ブロックDBLK3に含まれている。従って、図16に示す制御データcont_v[0][1]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(0,1)と表示セグメントDSEG(0,2)との境目がブロック境界ではないことを示す「1」となっている。また、制御データcont_v[0][1]は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(0,1)と発光セグメントLSEG(0,2)との境目がブロック境界ではないことを示す。
換言すると、制御データcont_v[0][1]は、隣接する2個の表示セグメントDSEG(0,1)と表示セグメントDSEG(0,2)とが、同一の表示ブロックに含まれていることを示している。また、制御データcont_v[0][1]は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(0,1)と発光セグメントLSEG(0,2)とが、同一の発光ブロックに含まれていることを示している。
図17は、実施形態の表示セグメントと制御データとの対応を示す模式図である。図17では、複数の表示セグメントの境目に、制御データcont_h及びcont_v内の対応するビットを重ねて示した図である。なお、図17は模式図であって、現実には、cont_h及びcont_vは表示部DPに表示されない。
図17に示すように、画像処理部PRは、制御データcont_h及びcont_vを使用して、表示領域21を複数の表示ブロックDBLK0からDBLK11までに分割できる。また、画像処理部PRは、制御データcont_h及びcont_vを使用して、発光領域31を複数の発光ブロックLBLK0からLBLK11までに分割できる。
なお、本実施形態では、制御データcont_h及びcont_vを別データとして示したが、これに限定されない。制御データcont_h及びcont_vは、計142ビット長の1個のデータであっても良い。
再び図14を参照すると、セグメント必要輝度計算部51は、ホストHSTから供給される画像データに基づいて、複数の発光セグメントLSEGの各々に必要な輝度を計算する。セグメント必要輝度計算部51は、既存のローカルディミング方式で使用されている画像解析技術を利用して、複数の発光セグメントLSEGの各々に必要な輝度を計算できる。セグメント必要輝度計算部51は、複数の発光セグメントLSEGの各々に必要な輝度を含むセグメント必要輝度データ1/αを作成する。なお、αは、伸長係数である。
図18は、実施形態のセグメント必要輝度データを示す図である。セグメント必要輝度データ1/αは、複数の発光セグメントLSEGに対応して、10×8の計80個の要素を含む。セグメント必要輝度データ1/αの各要素は、対応する発光セグメントLSEGに必要な輝度を、定格輝度に対する百分率で表した値を格納する。
再び図14を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ホストHSTから供給される制御データcont_h及びcont_vと、セグメント必要輝度計算部51で計算されたセグメント必要輝度データ1/αと、に基づいて、複数の発光ブロックLBLK0からLBLK11までの各々毎に、発光ブロックLBLKに含まれる1つ又は複数の発光セグメントLSEGの最大輝度に応じてセグメント必要輝度データ1/αの値を修正する。
図19から図21までは、実施形態に係るセグメント必要輝度修正部の処理を示すフローチャートである。なお、図19から図21までにおいて、定数hは、発光領域31の水平方向の分割数(本実施形態では、10)であり、定数vは、発光領域31の垂直方向の分割数(本実施形態では、8)である。
図19を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS10において、水平方向処理サブルーチンを実行する。図20は、水平方向処理サブルーチンを示すフローチャートである。
図20を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS100において、変数yを「0」に初期化する。変数yは、図15の制御データcont_h[x][y]を参照するための変数であり、Y方向の位置を表す。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS102において、変数xを「0」に初期化する。変数xは、図15の制御データcont_h[x][y]を参照するための変数であり、X方向の位置を表す。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS104において、制御データcont_h[x][y]が「1」であるか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x+1,y)との境目がブロック境界ではなく、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x+1,y)とが、同一の発光ブロックに含まれているか否かを判定する。
セグメント必要輝度修正部52は、制御データcont_h[x][y]が「1」であると判定したら(ステップS104でYes)、処理をステップS106に進め、制御データcont_h[x][y]が「1」ではないと判定したら(ステップS104でNo)、処理をステップS110に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]より大きいか否かを判定する。セグメント必要輝度修正部52は、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]より大きいと判定したら(ステップS106でYes)、処理をステップS108に進め、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]より大きくないと判定したら(ステップS106でNo)、処理をステップS110に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]の値を、セグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]に代入する。つまり、セグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]の値は、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]及び1/α[x+1][y]の内の大きい方の値になる。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS110において、変数xの値が、定数hから「2」を減じた値(本実施形態では、8)に等しいか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、発光領域31内の1つの行の先頭から処理を開始し、当該行の末尾まで処理を終えたかどうかを判定する。これは、水平方向のブロック数がh個の場合は、ブロック番号は0から(h−1)までになり、境界の数は(h−1)になるので、ブロックの境界をあらわす配列としては、0から(h−2)までとなるからである。
セグメント必要輝度修正部52は、変数xの値が、定数hから「2」を減じた値(本実施形態では、8)に等しくないと判定したら(ステップS110でNo)、処理をステップS112に進め、変数xの値が、定数hから「2」を減じた値(本実施形態では、8)に等しいと判定したら(ステップS110でYes)、処理をステップS114に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS112において、変数xをインクリメントし、処理をステップS104に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS114において、制御データcont_h[x][y]が「1」であるか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x+1,y)との境目がブロック境界ではなく、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x+1,y)とが、同一の発光ブロックに含まれているか否かを判定する。
セグメント必要輝度修正部52は、制御データcont_h[x][y]が「1」であると判定したら(ステップS114でYes)、処理をステップS116に進め、制御データcont_h[x][y]が「1」ではないと判定したら(ステップS114でNo)、処理をステップS120に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y]より大きいか否かを判定する。セグメント必要輝度修正部52は、セグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y]より大きいと判定したら(ステップS116でYes)、処理をステップS118に進め、セグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y]より大きくないと判定したら(ステップS116でNo)、処理をステップS120に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[x+1][y]の値を、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]に代入する。つまり、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]の値は、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]及び1/α[x+1][y]の内の大きい方の値になる。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS120において、変数xの値が「0」に等しいか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、発光領域31内の1つの行の末尾から処理を開始し、当該行の先頭まで処理を終えたかどうかを判定する。
セグメント必要輝度修正部52は、変数xの値が「0」に等しくないと判定したら(ステップS120でNo)、処理をステップS122に進め、変数xの値が「0」に等しいと判定したら(ステップS120でYes)、処理をステップS124に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS122において、変数xをデクリメントし、処理をステップS114に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS124において、変数yの値が、定数vから「1」を減じた値(本実施形態では、7)に等しいか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、発光領域31内の先頭の行から処理を開始し、末尾の行まで処理を終えたかどうかを判定する。これは、垂直方向のブロック数がv個の場合は、ブロック番号は0から(v−1)までとなるからである。
セグメント必要輝度修正部52は、変数yの値が、定数vから「1」を減じた値(本実施形態では、7)に等しくないと判定したら(ステップS124でNo)、処理をステップS126に進める。セグメント必要輝度修正部52は、ステップS126において、変数yをインクリメントし、処理をステップS102に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、変数yの値が、定数vから「1」を減じた値(本実施形態では、7)に等しいと判定したら(ステップS124でYes)、水平方向処理サブルーチンを終了する。
図22は、実施形態のセグメント必要輝度データを示す図である。図22は、図18のセグメント必要輝度データ1/αに、図20の水平方向処理サブルーチンを実行した後の、セグメント必要輝度データ1/αを示す図である。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[4][1]の値が、「0%」から「90%」に修正されている。これは、図20のステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[5][1]がセグメント必要輝度データ1/α[4][1]より大きいと判定されたので、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[5][1]がセグメント必要輝度データ1/α[4][1]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[2][2]の値が、「0%」から「50%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[1][2]がセグメント必要輝度データ1/α[2][2]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[1][2]がセグメント必要輝度データ1/α[2][2]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[3][3]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[2][3]がセグメント必要輝度データ1/α[3][3]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[2][3]がセグメント必要輝度データ1/α[3][3]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[1][4]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[2][4]がセグメント必要輝度データ1/α[1][4]より大きいと判定されたので、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[2][4]がセグメント必要輝度データ1/α[1][4]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[3][4]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[2][4]がセグメント必要輝度データ1/α[3][4]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[2][4]がセグメント必要輝度データ1/α[3][4]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[2][5]の値が、「0%」から「50%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[1][5]がセグメント必要輝度データ1/α[2][5]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[1][5]がセグメント必要輝度データ1/α[2][5]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[7][2]の値が、「0%」から「50%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[6][2]がセグメント必要輝度データ1/α[7][2]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[6][2]がセグメント必要輝度データ1/α[7][2]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[6][3]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[7][3]がセグメント必要輝度データ1/α[6][3]より大きいと判定されたので、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[7][3]がセグメント必要輝度データ1/α[6][3]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[8][3]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[7][3]がセグメント必要輝度データ1/α[8][3]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[7][3]がセグメント必要輝度データ1/α[8][3]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[6][4]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[7][4]がセグメント必要輝度データ1/α[6][4]より大きいと判定されたので、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[7][4]がセグメント必要輝度データ1/α[6][4]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[7][5]の値が、「0%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[8][5]がセグメント必要輝度データ1/α[7][5]より大きいと判定されたので、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[8][5]がセグメント必要輝度データ1/α[7][5]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[6][5]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図20のステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[7][5]がセグメント必要輝度データ1/α[6][5]より大きいと判定されたので、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[7][5]がセグメント必要輝度データ1/α[6][5]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[0][7]の値が、「80%」から「90%」に修正されている。これは、図20のステップS116において、セグメント必要輝度データ1/α[1][7]がセグメント必要輝度データ1/α[0][7]より大きいと判定されたので、ステップS118において、セグメント必要輝度データ1/α[1][7]がセグメント必要輝度データ1/α[0][7]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[2][7]の値が、「0%」から「90%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[1][7]がセグメント必要輝度データ1/α[2][7]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[1][7]がセグメント必要輝度データ1/α[2][7]に代入されたからである。
図22を図18と比較すると、図22では、セグメント必要輝度データ1/α[3][7]の値が、「0%」から「90%」に修正されている。これは、図20のステップS106において、セグメント必要輝度データ1/α[2][7]がセグメント必要輝度データ1/α[3][7]より大きいと判定されたので、ステップS108において、セグメント必要輝度データ1/α[2][7]がセグメント必要輝度データ1/α[3][7]に代入されたからである。
再び図19を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS20において、垂直方向処理サブルーチンを実行する。図21は、垂直方向処理サブルーチンを示すフローチャートである。
図21を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS200において、変数xを「0」に初期化する。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS202において、変数yを「0」に初期化する。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS204において、制御データcont_v[x][y]が「1」であるか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x,y+1)との境目がブロック境界ではなく、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x,y+1)とが、同一の発光ブロックに含まれているか否かを判定する。
セグメント必要輝度修正部52は、制御データcont_v[x][y]が「1」であると判定したら(ステップS204でYes)、処理をステップS206に進め、制御データcont_v[x][y]が「1」ではないと判定したら(ステップS204でNo)、処理をステップS210に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]より大きいか否かを判定する。セグメント必要輝度修正部52は、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]より大きいと判定したら(ステップS206でYes)、処理をステップS208に進め、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]より大きくないと判定したら(ステップS206でNo)、処理をステップS210に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]の値を、セグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]に代入する。つまり、セグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]の値は、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]及び1/α[x][y+1]の内の大きい方の値になる。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS210において、変数yの値が、定数vから「2」を減じた値(本実施形態では、6)に等しいか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、発光領域31内の1つの列の先頭から処理を開始し、当該列の末尾まで処理を終えたかどうかを判定する。これは、水平方向のブロック数がh個の場合は、ブロック番号は0から(h−1)までになり、境界の数は(h−1)になるので、ブロックの境界をあらわす配列としては、0から(h−2)までとなるからである。
セグメント必要輝度修正部52は、変数yの値が、定数vから「2」を減じた値(本実施形態では、6)に等しくないと判定したら(ステップS210でNo)、処理をステップS212に進め、変数yの値が、定数vから「2」を減じた値(本実施形態では、6)に等しいと判定したら(ステップS210でYes)、処理をステップS214に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS212において、変数yをインクリメントし、処理をステップS204に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS214において、制御データcont_v[x][y]が「1」であるか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x,y+1)との境目がブロック境界ではなく、隣接する2個の発光セグメントLSEG(x,y)と発光セグメントLSEG(x,y+1)とが、同一の発光ブロックに含まれているか否かを判定する。
セグメント必要輝度修正部52は、制御データcont_v[x][y]が「1」であると判定したら(ステップS214でYes)、処理をステップS216に進め、制御データcont_v[x][y]が「1」ではないと判定したら(ステップS214でNo)、処理をステップS220に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y]より大きいか否かを判定する。セグメント必要輝度修正部52は、セグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y]より大きいと判定したら(ステップS216でYes)、処理をステップS218に進め、セグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]がセグメント必要輝度データ1/α[x][y]より大きくないと判定したら(ステップS216でNo)、処理をステップS220に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[x][y+1]の値を、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]に代入する。つまり、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]の値は、セグメント必要輝度データ1/α[x][y]及び1/α[x][y+1]の内の大きい方の値になる。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS220において、変数yの値が「0」に等しいか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、発光領域31内の1つの列の末尾から処理を開始し、当該列の先頭まで処理を終えたかどうかを判定する。
セグメント必要輝度修正部52は、変数yの値が「0」に等しくないと判定したら(ステップS220でNo)、処理をステップS222に進め、変数yの値が「0」に等しいと判定したら(ステップS220でYes)、処理をステップS224に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS222において、変数yをデクリメントし、処理をステップS214に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、ステップS224において、変数xの値が、定数hから「1」を減じた値(本実施形態では、9)に等しいか否かを判定する。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、発光領域31内の先頭の列から処理を開始し、末尾の列まで処理を終えたかどうかを判定する。これは、垂直方向のブロック数がv個の場合は、ブロック番号は0から(v−1)までとなるからである。
セグメント必要輝度修正部52は、変数xの値が、定数hから「1」を減じた値(本実施形態では、9)に等しくないと判定したら(ステップS224でNo)、処理をステップS226に進める。セグメント必要輝度修正部52は、ステップS226において、変数xをインクリメントし、処理をステップS202に進める。
セグメント必要輝度修正部52は、変数xの値が、定数hから「1」を減じた値(本実施形態では、9)に等しいと判定したら(ステップS224でYes)、垂直方向処理サブルーチンを終了する。
なお、本実施形態では、図19に示すように、水平方向処理サブルーチンS10を先に実行し、垂直方向処理サブルーチンS20を後で実行しているが、垂直方向処理サブルーチンS20を先に実行し、水平方向処理サブルーチンS10を後で実行しても良い。
図23は、実施形態のセグメント必要輝度データを示す図である。図23は、図22のセグメント必要輝度データ1/αに、図21の垂直方向処理サブルーチンを実行した後の、セグメント必要輝度データ1/αを示す図である。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[4][0]の値が、「0%」から「90%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[4][1]がセグメント必要輝度データ1/α[4][0]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[4][1]がセグメント必要輝度データ1/α[4][0]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[5][0]の値が、「0%」から「90%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[5][1]がセグメント必要輝度データ1/α[5][0]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[5][1]がセグメント必要輝度データ1/α[5][0]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[1][2]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[1][3]がセグメント必要輝度データ1/α[1][2]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[1][3]がセグメント必要輝度データ1/α[1][2]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[1][1]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[1][2]がセグメント必要輝度データ1/α[1][1]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[1][2]がセグメント必要輝度データ1/α[1][1]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[2][2]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[2][3]がセグメント必要輝度データ1/α[2][2]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[2][3]がセグメント必要輝度データ1/α[2][2]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[2][1]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[2][2]がセグメント必要輝度データ1/α[2][1]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[2][2]がセグメント必要輝度データ1/α[2][1]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[3][2]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[3][3]がセグメント必要輝度データ1/α[3][2]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[3][3]がセグメント必要輝度データ1/α[3][2]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[3][1]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[3][2]がセグメント必要輝度データ1/α[3][1]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[3][2]がセグメント必要輝度データ1/α[3][1]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[1][5]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[1][4]がセグメント必要輝度データ1/α[1][5]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[1][4]がセグメント必要輝度データ1/α[1][5]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[1][6]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[1][5]がセグメント必要輝度データ1/α[1][6]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[1][5]がセグメント必要輝度データ1/α[1][6]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[2][5]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[2][4]がセグメント必要輝度データ1/α[2][5]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[2][4]がセグメント必要輝度データ1/α[2][5]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[2][6]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[2][5]がセグメント必要輝度データ1/α[2][6]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[2][5]がセグメント必要輝度データ1/α[2][6]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[3][5]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[3][4]がセグメント必要輝度データ1/α[3][5]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[3][4]がセグメント必要輝度データ1/α[3][5]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[3][6]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[3][5]がセグメント必要輝度データ1/α[3][6]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[3][5]がセグメント必要輝度データ1/α[3][6]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[6][2]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[6][3]がセグメント必要輝度データ1/α[6][2]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[6][3]がセグメント必要輝度データ1/α[6][2]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[6][1]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[6][2]がセグメント必要輝度データ1/α[6][1]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[6][2]がセグメント必要輝度データ1/α[6][1]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[7][2]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[7][3]がセグメント必要輝度データ1/α[7][2]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[7][3]がセグメント必要輝度データ1/α[7][2]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[7][1]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[7][2]がセグメント必要輝度データ1/α[7][1]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[7][2]がセグメント必要輝度データ1/α[7][1]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[8][2]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[8][3]がセグメント必要輝度データ1/α[8][2]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[8][3]がセグメント必要輝度データ1/α[8][2]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[8][1]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS216において、セグメント必要輝度データ1/α[8][2]がセグメント必要輝度データ1/α[8][1]より大きいと判定されたので、ステップS218において、セグメント必要輝度データ1/α[8][2]がセグメント必要輝度データ1/α[8][1]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[6][6]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[6][5]がセグメント必要輝度データ1/α[6][6]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[6][5]がセグメント必要輝度データ1/α[6][6]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[7][6]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[7][5]がセグメント必要輝度データ1/α[7][6]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[7][5]がセグメント必要輝度データ1/α[7][6]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[8][6]の値が、「50%」から「100%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[8][5]がセグメント必要輝度データ1/α[8][6]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[8][5]がセグメント必要輝度データ1/α[8][6]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[9][3]の値が、「50%」から「90%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[9][2]がセグメント必要輝度データ1/α[9][3]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[9][2]がセグメント必要輝度データ1/α[9][3]に代入されたからである。
図23を図22と比較すると、図23では、セグメント必要輝度データ1/α[9][6]の値が、「50%」から「90%」に修正されている。これは、図21のステップS206において、セグメント必要輝度データ1/α[9][5]がセグメント必要輝度データ1/α[9][6]より大きいと判定されたので、ステップS208において、セグメント必要輝度データ1/α[9][5]がセグメント必要輝度データ1/α[9][6]に代入されたからである。
再び図14を参照すると、発光量計算部53は、セグメント必要輝度修正部52で修正された後のセグメント必要輝度データ1/αに基づいて、複数の光源6aの発光量を計算し、複数の光源6aの発光量を制御するための発光量制御信号を、発光部BLに出力する。
仮想光源発光量計算部54は、発光量計算部53で計算された複数の光源6aの発光量に基づいて、ブロック境界での第1仮想光源及び第2仮想光源の発光量を計算する。仮想光源発光量計算部54は、上記した式(2)に基づいて、上記した式(3)によって、境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixについて個別に第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)を、算出する。
仮想光源発光量計算部54は、ブロック境界を挟んで隣接する2個の表示セグメントDSEGの少なくとも一方内に画像オブジェクトが表示される場合だけ、当該2個の表示セグメントDSEG間のブロック境界での第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量を計算すれば良い。
画素処理部55は、仮想光源発光量計算部54で計算された第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)に基づいて、2個の表示セグメントDSEG間のブロック境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行い、補正後の画像データを駆動部19aに出力する。画素処理部55は、上記した式(4)又は式(5)によって、2個の表示セグメントDSEG間のブロック境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行う。
画素処理部55は、ブロック境界を挟んで隣接する2個の表示セグメントDSEGの少なくとも一方内に画像オブジェクトが表示される場合だけ、当該2個の表示セグメントDSEG間のブロック境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行えば良い。
なお、制御データcont_h及びcont_vは、フレーム毎に動的に変更できる。
図24は、実施形態に係る表示装置とホストとの間のデータ送受信のタイミング図である。
図24を参照すると、タイミングt0において、第1フレームのための制御データ(例えば、図15に示すcont_h及び図16に示すcont_v)が、ホストHSTから画像処理部PRのセグメント必要輝度修正部52に供給される。
第1フレームの開始タイミングであり、垂直同期信号Vsyncがハイレベルになるタイミングt1において、セグメント必要輝度修正部52は、第1フレームのための制御データをラッチ(保持)する。
タイミングt2において、第1フレームの画像データ(例えば、図9に示す画像を表示するための画像データ)が、画像処理部PRに供給される。セグメント必要輝度計算部51は、第1フレームの画像データに基づいて、セグメント必要輝度データ1/α(図18参照)を計算する。セグメント必要輝度修正部52は、制御データに基づいて、セグメント必要輝度データ1/αを修正する(図23参照)。発光量計算部53は、修正後のセグメント必要輝度データ1/αに基づいて、複数の光源6aの発光量を計算し、複数の光源6aの発光量を制御するための発光量制御信号を、発光部BLに出力する。
仮想光源発光量計算部54は、発光量計算部53で計算された複数の光源6aの発光量に基づいて、ブロック境界での第1仮想光源及び第2仮想光源の発光量を計算する。仮想光源発光量計算部54は、上記した式(2)に基づいて、上記した式(3)によって、境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixについて個別に第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)を、算出する。
画素処理部55は、仮想光源発光量計算部54で計算された第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)に基づいて、2個の表示セグメントDSEG間のセグメント境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行い、補正後の画像データを駆動部19aに出力する。画素処理部55は、上記した式(4)又は式(5)によって、2個の表示セグメントDSEG間のセグメント境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行う。
タイミングt3において、第2フレームのための制御データが、ホストHSTから画像処理部PRのセグメント必要輝度修正部52に供給される。
第2フレームの開始タイミングであるタイミングt4において、セグメント必要輝度修正部52は、第2フレームのための制御データをラッチ(保持)する。
タイミングt5において、第2フレームの画像データが、画像処理部PRに供給される。
図25は、実施形態に係る表示装置の表示領域に表示される画像の例を示す図である。図25では、表示領域21は、表示ブロックDBLK20からDBLK28までを含む。表示ブロックDBLK20は、表示セグメントDSEG(0,0)、DSEG(1,0)、DSEG(2,0)及びDSEG(3,0)を含む。
表示ブロックDBLK21は、表示セグメントDSEG(4,0)、DSEG(5,0)、DSEG(6,0)、DSEG(7,0)、DSEG(8,0)、DSEG(4,1)、DSEG(5,1)、DSEG(6,1)、DSEG(7,1)、DSEG(8,1)、DSEG(4,2)、DSEG(5,2)、DSEG(6,2)、DSEG(7,2)、DSEG(8,2)、DSEG(4,3)、DSEG(5,3)、DSEG(6,3)、DSEG(7,3)、DSEG(8,3)、DSEG(4,4)、DSEG(5,4)、DSEG(6,4)、DSEG(7,4)、DSEG(8,4)、DSEG(4,5)、DSEG(5,5)、DSEG(6,5)、DSEG(7,5)、DSEG(8,5)、DSEG(4,6)、DSEG(5,6)、DSEG(6,6)、DSEG(7,6)、DSEG(8,6)、DSEG(4,7)、DSEG(5,7)、DSEG(6,7)、DSEG(7,7)及びDSEG(8,7)を含む。
表示ブロックDBLK22は、表示セグメントDSEG(9,0)を含む。
表示ブロックDBLK23は、表示セグメントDSEG(0,1)、DSEG(1,1)、DSEG(2,1)、DSEG(0,2)、DSEG(1,2)、DSEG(2,2)、DSEG(0,3)、DSEG(1,3)、DSEG(2,3)、DSEG(0,4)、DSEG(1,4)、DSEG(2,4)、DSEG(0,5)、DSEG(1,5)、DSEG(2,5)、DSEG(0,6)、DSEG(1,6)及びDSEG(2,6)を含む。
表示ブロックDBLK24は、表示セグメントDSEG(3,1)、DSEG(3,2)、DSEG(3,3)及びDSEG(3,4)を含む。
表示ブロックDBLK25は、表示セグメントDSEG(3,5)及びDSEG(3,6)を含む。
表示ブロックDBLK26は、表示セグメントDSEG(9,1)、DSEG(9,2)、DSEG(9,3)、DSEG(9,4)、DSEG(9,5)及びDSEG(9,6)を含む。
表示ブロックDBLK27は、表示セグメントDSEG(0,7)、DSEG(1,7)、DSEG(2,7)及びDSEG(3,7)を含む。
表示ブロックDBLK28は、表示セグメントDSEG(9,7)を含む。
図25では、複数の表示セグメントの境目に、対応するcont_h及びcont_v内のビットを重ねて示している。なお、図25は模式図であって、現実には、cont_h及びcont_vは表示部DPに表示されない。画像処理部PRは、図9から図24のように表示させるデータが変更された場合でも、各画像オブジェクト間のブロック境界情報を含む制御データを受け取ることにより、ブロック単位での輝度制御が可能である。
図25に示すように、画像処理部PRは、第2フレームのための制御データcont_h及びcont_vを使用して、表示領域21を複数の表示ブロックDBLK20からDBLK28までに分割できる。また、画像処理部PRは、第2フレームのための制御データcont_h及びcont_vを使用して、発光領域31を複数の発光ブロックLBLK20からLBLK28までに分割できる。
セグメント必要輝度計算部51は、第2フレームの画像データに基づいて、セグメント必要輝度データ1/αを計算する。セグメント必要輝度修正部52は、制御データに基づいて、セグメント必要輝度データ1/αを修正する。発光量計算部53は、修正後のセグメント必要輝度データ1/αに基づいて、複数の光源6aの発光量を計算し、複数の光源6aの発光量を制御するための発光量制御信号を、発光部BLに出力する。
仮想光源発光量計算部54は、発光量計算部53で計算された複数の光源6aの発光量に基づいて、ブロック境界での仮想光源の発光量を計算する。仮想光源発光量計算部54は、上記した式(2)に基づいて、上記した式(3)によって、境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixについて個別に第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)を、算出する。
画素処理部55は、仮想光源発光量計算部54で計算された第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)に基づいて、ホストHSTから供給される画像データ内の画素の階調値を修正し、修正後の画像データを駆動部19aに出力する。画素処理部55は、上記した式(4)又は式(5)によって、ホストHSTから供給される画像データ内の画素の階調値を修正する。
<実施形態の効果>
表示装置1は、複数の発光ブロックLBLKの各々に含まれる1つ又は複数の発光セグメントLSEGの輝度を、複数の発光ブロックLBLKの各々の最大輝度に一律に制御する。これにより、表示装置1は、複数の発光ブロック間のブロック境界において、輝度分布の計算を行えば済む。従って、表示装置1は、輝度分布の計算量を抑制できる。
<第1変形例>
以下、本発明に係る実施形態の変形例について説明する。変形例に係る画像処理部PRの構成は、図14に示した実施形態に係る画像処理部PRの構成と同様であるので、説明を省略する。
図26は、第1変形例の、境界での輝度分布の計算を説明する図である。図26は、2つの部分領域n,(n+1)間の計算輝度分布Qと、部分領域間の境界から離れる方向にm番目までの画素Pixの位置と、境界から離れる方向にm番目までの画素Pixのうち境界から遠い方からa番目の画素Pixの位置との関係の一例を示すグラフである。
第1変形例では、発光量が相対的に小さい光源6aの発光量をLnとし、発光量が相対的に大きい光源6aの発光量をL(n+1)とし、境界から離れる方向にm番目以内の画素Pixのうち境界から遠い方であって発光量が相対的に小さい光源6a側からa番目の画素Pixを照らす第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量をLaとし、所定の変数をCoefとした場合、仮想光源発光量計算部54は、式(6)が示す値であるAに応じて式(7)〜(10)のいずれか1つを採用してCoefを決定し、決定したCoefを用いて式(11)によってLaを決定する。仮想光源発光量計算部54は、A<1であるときは式(7)を採用し、1≦A<2であるときは式(8)を採用し、2≦A<3であるときは式(9)を採用し、3≦A<4であるときは式(10)を採用する。
A=a/(2m/4) ・・・(6)
Coef=0.5×{−1/6×(2.0−A−2.0)^3} ・・・(7)
Coef=0.5×[1/6×{3×(2.0−A)^3−6×(2.0−A)^2+4}]+{−1/6*(3.0−A−2.0)^3} ・・・(8)
Coef=0.5×[1/6×{3×(A−2.0)^3−6×(A−2.0)^2+4}]+[1/6×{3×(3.0−A)^3−6×(3.0−A)^2+4}]+{−1/6*(4.0−A−2.0)^3} ・・・(9)
Coef=0.5×{−1/6×(A−2.0−2.0)^3}+[1/6×{3×(A−3.0)^3−6×(A−3.0)^2+4}]+[1/6×{3×(4.0−A)^3−6×(4.0−A)^2+4}]+{−1/6×(5.0−A−2.0)^3}
・・・(10)
La=L(n+1)−{L(n+1)−Ln}×Coef ・・・(11)
図26では、m=8である場合のAの値を例示しているが、これは一例であってこれに限られるものでなく、mの値に応じて変わってよい。
第1変形例によれば、境界を{Ln+L(n+1)}/2、境界から−m/2に位置する画素Pixの値をLn、境界から+m/2に位置する画素Pixの値をL(n+1)とした3次のスプライン(spline)曲線でLnとL(n+1)を接続することができる。
なお、LnとL(n+1)を接続する曲線を演算するための具体的な仕組みは上記の実施形態及び変形例に限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、画像処理部PRは、LnとL(n+1)を変数として有し、LnとL(n+1)を接続する曲線を定める所定の方程式を以て第1仮想光源及び第2仮想光源の発光量を決定するようにしてもよい。また、当該曲線を定義するLUTを設けるようにしてもよい。この場合、従来のような複数の光源6aの輝度分布を示すLUTに比して大幅に小さい記憶容量のLUTでローカルディミングを実現することができる。
<第2変形例>
以下、本発明に係る実施形態の変形例について説明する。変形例に係る画像処理部PRの構成は、図14に示した実施形態に係る画像処理部PRの構成と同様であるので、説明を省略する。
実施形態では、画像処理部PRは、複数の発光ブロックLBLKの各々に含まれる1つ又は複数の発光セグメントLSEGの輝度を、複数の発光ブロックLBLKの各々の最大輝度に一律に制御している。しかし、本発明はこれに限定されない。画像処理部PRは、複数の発光ブロックLBLKの各々に含まれる1つ又は複数の発光セグメントLSEGの輝度を、複数の発光ブロックLBLKの各々の最大輝度に基づいて個別に制御しても良い。
図27は、第2変形例に係るセグメント必要輝度修正部の処理を示すフローチャートである。
図27を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS300において、セグメント必要輝度計算部51で計算されたセグメント必要輝度データ1/αを、セグメント必要輝度データ1/αmaxにコピーする。
図28は、第2変形例のセグメント必要輝度データを示す図である。図28に示すセグメント必要輝度データ1/αmaxは、図18に示すセグメント必要輝度データ1/αをコピーしたものであるので、セグメント必要輝度データ1/αと同じである。
再び図27を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS302において、セグメント必要輝度データ1/αmaxに、水平方向処理サブルーチン(図20参照)及び垂直方向処理サブルーチン(図21参照)を実行し、セグメント必要輝度データ1/αmaxを修正する。
図29は、第2変形例のセグメント必要輝度データを示す図である。図29に示すセグメント必要輝度データ1/αmaxは、図28に示すセグメント必要輝度データ1/αmaxに水平方向処理サブルーチン及び垂直方向処理サブルーチンを実行したものであるので、図23に示すセグメント必要輝度データ1/αと同じである。
再び図27を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS304において、セグメント必要輝度データ1/αmaxの各要素に、係数kを乗じる。係数kは、予め定められていても良いし、制御データcont_h及びcont_vと共に、ホストHSTから供給されても良い。
図30は、第2変形例のセグメント必要輝度データを示す図である。図30に示すセグメント必要輝度データ1/αmaxは、各要素に、係数k=0.9を乗じたものである。なお、係数k=0.9は例示であって、これに限定されない。係数kは、0.8から0.99までの範囲が好ましく、0.85から0.95までの範囲がより好ましい。
再び図27を参照すると、セグメント必要輝度修正部52は、ステップS306において、セグメント必要輝度データ1/α[x][y](xは、0から9まで、yは、0から7まで)とセグメント必要輝度データ1/αmax[x][y]との内の大きい方を、セグメント必要輝度データ1/αout[x][y]とする。つまり、セグメント必要輝度修正部52は、複数の発光ブロックLBLKの各々において、複数の発光セグメントLSEGに必要な輝度の内で最大の輝度に係数kを乗じた値にまで、複数の発光セグメントLSEGの輝度を上昇させる。セグメント必要輝度修正部52は、セグメント必要輝度データ1/αoutを発光量計算部53に出力する。
発光量計算部53は、セグメント必要輝度修正部52で修正された後のセグメント必要輝度データ1/αoutに基づいて、複数の光源6aの発光量を計算し、複数の光源6aの発光量を制御するための発光量制御信号を、発光部BLに出力する。
仮想光源発光量計算部54は、発光量計算部53で計算された複数の光源6aの発光量に基づいて、セグメント境界での第1仮想光源及び第2仮想光源の発光量を計算する。仮想光源発光量計算部54は、上記した式(2)に基づいて、上記した式(3)によって、境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixについて個別に第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)を、算出する。
仮想光源発光量計算部54は、セグメント境界を挟んで隣接する2個の表示セグメントDSEGの少なくとも一方内に画像オブジェクトが表示される場合だけ、当該2個の表示セグメントDSEG間のセグメント境界での仮想光源の発光量を計算すれば良い。
画素処理部55は、仮想光源発光量計算部54で計算された第1仮想光源又は第2仮想光源の発光量(La)に基づいて、2個の表示セグメントDSEG間のセグメント境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行い、補正後の画像データを駆動部19aに出力する。画素処理部55は、上記した式(4)又は式(5)によって、2個の表示セグメントDSEG間のセグメント境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行う。
画素処理部55は、セグメント境界を挟んで隣接する2個の表示セグメントDSEGの少なくとも一方内に画像オブジェクトが表示される場合だけ、当該2個の表示セグメントDSEG間のセグメント境界を挟んで、境界から離れる方向にm番目以内に位置する全ての画素Pixに第1補正又は第2補正を行えば良い。
図31は、第2変形例のセグメント必要輝度データを示す図である。
図31を図18と比較すると、図31において、発光ブロックLBLK1内の発光セグメントLSEG(4,0)、LSEG(5,0)及びLSEG(4,1)の輝度は、「0%」から「81%」にまで上昇されている。一方、発光ブロックLBLK1内の発光セグメントLSEG(5,1)の輝度は、「90%」に維持されている。発光セグメントLSEG(5,1)の輝度を「90%」から「81%」にすると、上昇ではなく下降になり、画像オブジェクトの表示に必要な輝度が得られないからである。
図31を図18と比較すると、図31において、発光ブロックLBLK4内の発光セグメントLSEG(1,1)、LSEG(2,1)、LSEG(3,1)、LSEG(1,2)、LSEG(2,2)、LSEG(3,2)、LSEG(3,3)、LSEG(1,4)、LSEG(3,4)、LSEG(1,5)、LSEG(2,5)、LSEG(3,5)、LSEG(1,6)、LSEG(2,6)及びLSEG(3,6)の輝度は、「90%」にまで上昇されている。一方、発光ブロックLBLK4内の発光セグメントLSEG(1,3)、LSEG(2,3)及びLSEG(2,4)の輝度は、「100%」に維持されている。発光セグメントLSEG(1,3)、LSEG(2,3)及びLSEG(2,4)の輝度を「100%」から「90%」にすると、上昇ではなく下降になり、画像オブジェクトの表示に必要な輝度が得られないからである。
図31を図18と比較すると、図31において、発光ブロックLBLK7内の発光セグメントLSEG(6,1)、LSEG(7,1)、LSEG(8,1)、LSEG(6,2)、LSEG(7,2)、LSEG(8,2)、LSEG(6,3)、LSEG(8,3)、LSEG(6,4)、LSEG(6,5)、LSEG(7,5)、LSEG(6,6)、LSEG(7,6)及びLSEG(8,6)の輝度は「90%」にまで上昇されている。一方、発光ブロックLBLK7内の発光セグメントLSEG(7,3)、LSEG(7,4)、LSEG(8,4)及びLSEG(8,5)の輝度は、「100%」に維持されている。発光セグメントLSEG(7,3)、LSEG(7,4)、LSEG(8,4)及びLSEG(8,5)の輝度を「100%」から「90%」にすると、上昇ではなく下降になり、画像オブジェクトの表示に必要な輝度が得られないからである。
図31を図18と比較すると、図31において、発光ブロックLBLK8内の発光セグメントLSEG(9,3)及びLSEG(9,6)の輝度は、「50%」から「81%」にまで上昇されている。一方、発光ブロックLBLK8内の発光セグメントLSEG(9,1)、LSEG(9,2)、LSEG(9,4)及びLSEG(9,5)の輝度は、「90%」に維持されている。発光セグメントLSEG(9,1)、LSEG(9,2)、LSEG(9,4)及びLSEG(9,5)の輝度を「90%」から「81%」にすると、上昇ではなく下降になり、画像オブジェクトの表示に必要な輝度が得られないからである。
図31を図18と比較すると、図31において、発光ブロックLBLK9内の発光セグメントLSEG(0,7)、LSEG(2,7)及びLSEG(3,7)の輝度は、「81%」にまで上昇されている。一方、発光ブロックLBLK9内の発光セグメントLSEG(1,7)の輝度は、「90%」に維持されている。発光セグメントLSEG(1,7)の輝度を「90%」から「81%」にすると、上昇ではなく下降になり、画像オブジェクトの表示に必要な輝度が得られないからである。
第2変形例によれば、実施形態と比較して、発光部BLの発光量を抑制して消費電力を抑制できる。また、第2変形例によれば、複数の発光ブロックLBLKの各々において、複数の発光セグメントLSEGの輝度を、複数の発光セグメントLSEGに必要な輝度の内で最大の輝度に係数kを乗じた値にまで上昇させているので、画像オブジェクト(例えば、図9に示すスピードメータの画像オブジェクト105の針先)が移動しても、画像オブジェクトの移動元の発光セグメントLSEGの輝度の変化幅及び画像オブジェクトの移動先の発光セグメントLSEGの輝度の変化幅を抑制できるので、輝度の変化がユーザに視認されることを抑制できる。
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。