WO2010001681A1 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

画像表示装置および画像表示方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010001681A1
WO2010001681A1 PCT/JP2009/060230 JP2009060230W WO2010001681A1 WO 2010001681 A1 WO2010001681 A1 WO 2010001681A1 JP 2009060230 W JP2009060230 W JP 2009060230W WO 2010001681 A1 WO2010001681 A1 WO 2010001681A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
color
luminance
led
rgb
colors
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/060230
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝夫 室井
晃史 藤原
貴行 村井
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to BRPI0915835A priority Critical patent/BRPI0915835A2/pt
Priority to US12/997,645 priority patent/US8390656B2/en
Priority to EP09773259A priority patent/EP2299433A4/en
Priority to JP2010518968A priority patent/JP5116849B2/ja
Priority to CN2009801260588A priority patent/CN102077267B/zh
Publication of WO2010001681A1 publication Critical patent/WO2010001681A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/3413Details of control of colour illumination sources
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242Compensation of deficiencies in the appearance of colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/04Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • G09G2340/0414Vertical resolution change
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/04Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • G09G2340/0421Horizontal resolution change
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Definitions

  • the present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device having a function of controlling the brightness of a backlight (backlight dimming function).
  • an image display device having a backlight such as a liquid crystal display device
  • a backlight such as a liquid crystal display device
  • the power consumption of the backlight can be suppressed and the image quality of the display image can be improved.
  • by dividing the screen into a plurality of areas and controlling the luminance of the backlight light source corresponding to the area based on the input image in the area it is possible to further reduce power consumption and improve image quality.
  • area active driving such a method of driving the display panel while controlling the luminance of the backlight light source based on the input image in the area.
  • RGB three-color LEDs Light Emitting Diodes
  • white LEDs are used as a backlight light source.
  • the brightness of the LED corresponding to each area is obtained based on the maximum value or the average value of the brightness of the pixels in each area.
  • the obtained luminance is given to the backlight drive circuit as LED data.
  • display data (data for controlling the light transmittance of the liquid crystal) is generated based on the LED data and the input image, and the display data is supplied to a driving circuit for the liquid crystal panel.
  • the luminance of each pixel on the screen is the product of the luminance of light from the backlight and the light transmittance based on the display data.
  • the light emitted from one LED hits a plurality of areas around the corresponding area. Accordingly, the luminance of each pixel is the product of the total luminance of light emitted from the plurality of LEDs and the light transmittance based on the display data.
  • suitable display data and LED data are obtained based on the input image, the light transmittance of the liquid crystal is controlled based on the display data, and each area is supported based on the LED data.
  • the input image can be displayed on the liquid crystal panel by controlling the brightness of the LEDs. When the luminance of the pixels in the area is small, the power consumption of the backlight can be reduced by decreasing the luminance of the LED corresponding to the area.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-338857 discloses an invention of a liquid crystal display device provided with a backlight unit including a plurality of LEDs as a direct backlight. According to the present invention, the image quality is improved and the power consumption is reduced by controlling the luminance of the LED in accordance with the peak gradation value of each divided region of the liquid crystal display panel.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-234134 includes a white light source that emits light of three wavelengths or more as a light source and an auxiliary light source using an LED, and color reproduction by optimizing the wavelength selection characteristics of a wavelength selection filter An invention of a liquid crystal display device having a wide range is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-343716 discloses a liquid crystal display device having improved color reproduction capability by switching between an LED that emits white light and an RGB three-color LED according to the brightness of the liquid crystal panel. Is disclosed.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-17324 discloses an invention of a liquid crystal display device that adjusts the white balance by independently controlling the light amounts of RGB three-color LEDs.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-338857 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-234134 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-343716 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-17324
  • the first method is a method of controlling the gradation with only white light (including white that is composed of blue and yellow, as well as white that is adjusted to white with RGB three-color LEDs, etc.) according to the input video signal. is there. This method is hereinafter referred to as “monochrome area active drive”.
  • the second method is a method of independently controlling RGB three-color LEDs. This method is hereinafter referred to as “RGB independent area active driving”. In the RGB independent area active drive, only the LED of the color necessary for video display emits light, so that power consumption can be reduced compared to the monochrome area active drive.
  • a chromaticity shift (color shift) is visually recognized depending on the transmission characteristics of the color filter used in the liquid crystal panel, and it is difficult to improve the light emission quality.
  • FIG. 18A when a square figure of one yellow color of maximum gradation is displayed at the center of a gray background of 64 gradations (the part of reference P1 is yellow, the reference of P2, P3) 18 (B), since the light of the G color (green) LED transmits a large amount of the B color (blue) color filter.
  • a cyan color shift occurs around the square figure of one yellow color (the portion indicated by reference numeral P2 becomes cyan).
  • the part of the reference symbol P2 and the part of the reference symbol P3 should have the same coordinates, but both have different coordinates as shown in FIG.
  • the reason why such a color shift occurs is that the relationship between the light transmission characteristics of the RGB color filters and the wavelength of the light emitted by the LEDs is as shown in FIG. This is because light of B or R wavelength is transmitted.
  • color misregistration may occur when an image is displayed based on an input video signal, or a colorful image that is a feature of an LED may not be displayed. Further, it is difficult to improve the color reproducibility, and the display quality is not sufficiently improved.
  • an object of the present invention is to provide an image display device capable of suppressing the occurrence of color misregistration while ensuring a sufficient color reproduction range.
  • a first aspect of the present invention is an image display device having a function of controlling the luminance of a backlight,
  • a display panel including a plurality of display elements;
  • a backlight including a plurality of light sources of three colors of RGB;
  • An in-area maximum luminance acquisition unit that divides an input image into a plurality of areas and acquires the maximum luminance for each RGB color in each area as a first emission luminance based on the input image corresponding to each area;
  • a weighting coefficient to be used for calculation of the second emission luminance indicating the luminance at the time of light emission of the RGB three-color light source corresponding to each area is calculated.
  • a weighting factor calculation unit to be obtained In each area, the color having the maximum first emission luminance among the three colors of RGB is extracted as a reference color, and is obtained by multiplying the first emission luminance for the reference color by a predetermined coefficient and the weighting coefficient.
  • a light emission luminance correction unit for obtaining a second light emission luminance for a color other than the reference color based on the correction luminance;
  • Backlight control data including data indicating the first light emission luminance for the reference color and data indicating the second light emission luminance for the color other than the reference color obtained by the light emission luminance correction unit, and the input image.
  • a display data calculation unit for obtaining display data for controlling the light transmittance of the display element, A panel drive circuit that outputs a signal for controlling the light transmittance of the display element to the display panel based on the display data; And a backlight driving circuit that outputs a signal for controlling the luminance of the light source to the backlight based on the backlight control data.
  • the light emission luminance correction unit is characterized in that, for a color other than the reference color, if the first light emission luminance is smaller than the correction luminance, the correction luminance is set as the second light emission luminance.
  • the weighting coefficient calculation unit obtains a maximum luminance average value that is an average value of the first light emission luminances of the plurality of areas for each of the three colors of RGB, and the color having the largest maximum luminance average value among the three colors of RGB.
  • I and m represent constants set from the outside
  • Ma represents one of the maximum luminance average values of the three colors of RGB
  • Mb represents Ma of the maximum luminance average value of the three colors of RGB. Represents any other than
  • Ma represents the second largest value among the maximum luminance average values of the three colors of RGB
  • Mb represents the largest value among the maximum luminance average values of the three colors of RGB.
  • the weighting coefficient calculation unit sets the weighting coefficient to 1 for colors other than the color having the largest maximum luminance average value among the three colors of RGB.
  • the weighting coefficient calculation unit determines the order of the magnitude of the values in the priority order of the B color, the G color, and the R color when the values of any two colors or the three colors are equal among the maximum luminance average values of the three colors of RGB. It is characterized by determining.
  • a seventh aspect of the present invention is an image display method in an image display device including a display panel including a plurality of display elements and a backlight including a plurality of light sources of three colors of RGB.
  • a weighting factor calculation step to be obtained In each area, the color having the maximum first emission luminance among the three colors of RGB is extracted as a reference color, and is obtained by multiplying the first emission luminance for the reference color by a predetermined coefficient and the weighting coefficient.
  • a light emission luminance correction step for obtaining a second light emission luminance for a color other than the reference color based on the correction luminance;
  • Backlight control data including data indicating the first light emission luminance for the reference color and data indicating the second light emission luminance for the color other than the reference color obtained in the light emission luminance correction step, and the input image.
  • a display data calculation step for obtaining display data for controlling the light transmittance of the display element, A panel driving step for outputting a signal for controlling the light transmittance of the display element to the display panel based on the display data; And a backlight driving step for outputting a signal for controlling the luminance of the light source to the backlight based on the backlight control data.
  • a color other than the color having the maximum first emission luminance (maximum luminance for each RGB color in each area) out of RGB is based on the correction luminance.
  • Second emission luminance luminance when the light source emits light
  • luminance of LED about colors other than the color with the 1st light emission brightness
  • luminance of LED can be adjusted so that generation
  • the correction luminance is obtained by multiplying the first emission luminance by a predetermined coefficient and a predetermined weighting coefficient, and thus dynamically changes according to the input image. For this reason, by setting the value of the predetermined coefficient or the weighting coefficient to a preferable value, the luminance of the LED is suitably adjusted according to the input image, and a sufficient color reproduction range can be ensured.
  • the first light emission luminance is obtained from the correction luminance obtained by the light emission luminance correction unit.
  • the luminance of the LED is higher than the luminance based on the input image.
  • the brightness of the LED for the color other than the color having the maximum first light emission brightness is increased as a whole, and the difference between adjacent areas with respect to the influence (to the image display) due to the leakage of the spectral wavelength is smaller than in the conventional case. Become. Thereby, the occurrence of color misregistration due to leakage of the spectral wavelength is suppressed.
  • the weighting coefficient is calculated based on the maximum average luminance value of any two colors of RGB, it dynamically changes according to the input image. For this reason, the brightness
  • the weighting coefficient can be adjusted relatively easily according to the characteristics of the components in the apparatus, and the input image can be adjusted.
  • an image display device in which the brightness of the LED is suitably adjusted is realized.
  • the weighting factor can be adjusted relatively easily according to the characteristics of the components in the apparatus, and the input image can be adjusted.
  • an image display device in which the brightness of the LED is suitably adjusted is realized.
  • the weighting coefficient obtained by the weighting coefficient calculation unit takes into account the difference in the characteristics of the color filter between the RGB colors and the luminance difference between the RGB colors. For this reason, a wider color reproduction range is ensured, and a brighter color is displayed in a portion where the color signal value is high.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the detailed structure of the area active drive process part in one Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device which concerns on the said embodiment. It is a figure which shows the detail of the backlight shown in FIG. In the said embodiment, it is a flowchart which shows the process sequence of an area active drive process part. In the said embodiment, it is a figure which shows progress until liquid crystal data and LED data are obtained. In the said embodiment, it is a flowchart which shows the procedure of a weighting coefficient determination process. In the said embodiment, it is a flowchart which shows the procedure of a LED brightness adjustment process. 5 is a flowchart showing a procedure of “G, B-LED determination processing” in the embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating a procedure of “R, B-LED determination processing” in the embodiment.
  • 5 is a flowchart showing a procedure of “R, G-LED determination processing” in the embodiment.
  • AD is a diagram for explaining the setting of coefficients and intercepts in the weighting coefficient determination process of the embodiment.
  • a and B are diagrams for explaining effects in the embodiment. It is a figure for demonstrating the effect in the said embodiment. It is xy chromaticity diagram for demonstrating the effect in the said embodiment.
  • it is a flowchart which shows the procedure of LED brightness
  • 10 is a flowchart showing a procedure of “R, G, B-LED determination processing” in a modification of the embodiment.
  • a and B are diagrams for explaining color misregistration. It is an xy chromaticity diagram for explaining a color shift. It is a figure which shows the relationship between the light transmission characteristic about the color filter of RGB each color, and the wavelength of the light which LED emits. It is a figure for demonstrating the color reproduction range according to a drive method.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 10 illustrated in FIG. 2 includes a liquid crystal panel 11, a panel drive circuit 12, a backlight 13, a backlight drive circuit 14, and an area active drive processing unit 15.
  • the liquid crystal display device 10 divides the screen into a plurality of areas, and performs area active driving for driving the liquid crystal panel 11 while controlling the luminance of the backlight light source based on the input image in the area.
  • m and n are integers of 2 or more
  • p and q are integers of 1 or more
  • at least one of p and q is an integer of 2 or more.
  • An input image 31 including an R image, a G image, and a B image is input to the liquid crystal display device 10.
  • Each of the R image, the G image, and the B image includes the luminance of (m ⁇ n) pixels.
  • the area active drive processing unit 15 displays data for use in driving the liquid crystal panel 11 (hereinafter referred to as liquid crystal data 32) and backlight control data for use in driving the backlight 13 (hereinafter referred to as LED data). 33) (details will be described later).
  • the liquid crystal panel 11 includes (m ⁇ n ⁇ 3) display elements 21.
  • the display elements 21 are arranged two-dimensionally as a whole, 3 m in the row direction (horizontal direction in FIG. 2) and n in the column direction (vertical direction in FIG. 2).
  • the display element 21 includes an R display element that transmits red light, a G display element that transmits green light, and a B display element that transmits blue light.
  • the R display element, the G display element, and the B display element are arranged side by side in the row direction, and three pixels form one pixel.
  • Panel drive circuit 12 is a circuit that drives liquid crystal panel 11.
  • the panel drive circuit 12 outputs a signal (voltage signal) for controlling the light transmittance of the display element 21 to the liquid crystal panel 11 based on the liquid crystal data 32 output from the area active drive processing unit 15.
  • the voltage output from the panel drive circuit 12 is written to the pixel electrode in the display element 21, and the light transmittance of the display element 21 changes according to the voltage written to the pixel electrode.
  • the backlight 13 is provided on the back side of the liquid crystal panel 11 and irradiates the back light of the liquid crystal panel 11 with backlight light.
  • FIG. 3 is a diagram showing details of the backlight 13. As illustrated in FIG. 3, the backlight 13 includes (p ⁇ q) LED units 22.
  • the LED units 22 are two-dimensionally arranged as a whole, p in the row direction and q in the column direction.
  • the LED unit 22 includes one red LED 23, one green LED 24, and one blue LED 25. Light emitted from the three LEDs 23 to 25 included in one LED unit 22 hits a part of the back surface of the liquid crystal panel 11.
  • the backlight drive circuit 14 is a circuit that drives the backlight 13.
  • the backlight drive circuit 14 is a signal (voltage signal or current signal) for controlling the luminance (second emission luminance) of the LEDs 23 to 25 with respect to the backlight 13 based on the LED data 33 output from the area active drive processing unit 15. ) Is output.
  • the brightness of the LEDs 23 to 25 is controlled independently of the brightness of the LEDs inside and outside the unit.
  • the screen of the liquid crystal display device 10 is divided into (p ⁇ q) areas, and one LED unit 22 is associated with one area.
  • the area active drive processing unit 15 obtains the luminance of the red LED 23 corresponding to each area based on the R image in each area for each of (p ⁇ q) areas. Similarly, the brightness of the green LED 24 is determined based on the G image in the area. Similarly, the luminance of the blue LED 25 is determined based on the B image in the area.
  • the area active drive processing unit 15 calculates the brightness of all the LEDs 23 to 25 included in the backlight 13 and outputs LED data 33 representing the calculated LED brightness to the backlight drive circuit 14. In the present embodiment, the area active drive processing unit 15 adjusts the luminance of the backlight light so that the occurrence of color misregistration is suppressed while ensuring a sufficient color reproduction range.
  • the area active drive processing unit 15 obtains the luminance of the backlight light in all the display elements 21 included in the liquid crystal panel 11 based on the LED data 33. Further, the area active drive processing unit 15 obtains the light transmittance of all the display elements 21 included in the liquid crystal panel 11 based on the input image 31 and the luminance of the backlight light, and the liquid crystal data representing the obtained light transmittance. 32 is output to the panel drive circuit 12.
  • the luminance of the R display element is the product of the luminance of the red light emitted from the backlight 13 and the light transmittance of the R display element.
  • the light emitted from one red LED 23 hits a plurality of areas around the corresponding one area.
  • the luminance of the R display element is the product of the total luminance of the light emitted from the plurality of red LEDs 23 and the light transmittance of the R display element.
  • the luminance of the G display element is the product of the sum of the luminances of the light emitted from the plurality of green LEDs 24 and the light transmittance of the G display element.
  • the luminance of the B display element is the product of the total luminance of the light emitted from the plurality of blue LEDs 25 and the light transmittance of the B display element.
  • suitable liquid crystal data 32 and LED data 33 are obtained based on the input image 31, and the light transmittance of the display element 21 is controlled based on the liquid crystal data 32.
  • the input image 31 can be displayed on the liquid crystal panel 11 by controlling the luminance of the LEDs 23 to 25 based on the LED data 33.
  • the power consumption of the backlight 13 can be reduced by reducing the luminance of the LEDs 23 to 25 corresponding to the area.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a detailed configuration of the area active drive processing unit 15 in the present embodiment.
  • the area active drive processing unit 15 includes an in-area maximum luminance acquisition unit 151, a weighting coefficient calculation unit 152, an LED luminance adjustment unit 153, an LED data determination unit 154, and a liquid crystal data calculation unit 155.
  • a light emission luminance correction unit is realized by the LED luminance adjustment unit 153
  • a display data calculation unit is realized by the liquid crystal data calculation unit 155.
  • the in-area maximum luminance acquisition unit 151 divides the input image 31 into a plurality of areas, and sets the maximum luminance value of each pixel in each area (hereinafter referred to as “maximum luminance value”) as the first emission luminance. ) 34 is acquired.
  • the weighting coefficient calculation unit 152 acquires the maximum luminance value 34 for each of the RGB colors for all areas, and determines the weighting coefficient 35 necessary for the LED luminance adjustment process described later (hereinafter, this process is referred to as “weighting”).
  • the LED luminance adjustment unit 153 Based on the maximum luminance value 34 acquired by the in-area maximum luminance acquisition unit 151 and the weighting coefficient 35 determined by the weighting coefficient calculation unit 152, the LED luminance adjustment unit 153 is configured to suppress the occurrence of color misregistration. The luminance of each color LED in each area is adjusted.
  • the LED data determination unit 154 Based on the luminance 36 obtained (adjusted) by the LED luminance adjustment unit 153, the LED data determination unit 154 considers the luminance balance with the surrounding area for each area and the consistency with the luminance in the previous frame, etc. LED data 33 for each of RGB colors is obtained.
  • the liquid crystal data calculation unit 155 obtains liquid crystal data 32 representing the light transmittance of all the display elements 21 included in the liquid crystal panel 11 based on the input image 31 and the LED data 33.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the area active drive processing unit 15.
  • the area active drive processing unit 15 receives an input image 31 of three color components of RGB (step S11).
  • the input image of each color component includes the luminance of (m ⁇ n) pixels.
  • the area active drive processing unit 15 performs sub-sampling processing (averaging processing) on the input image of each color component, and includes the luminance of (sp ⁇ sq) (s is an integer of 2 or more) pixels.
  • a reduced image is obtained (step S12).
  • the input image of each color component is reduced by (sp / m) times in the horizontal direction and (sq / n) times in the vertical direction.
  • the area active drive processing unit 15 divides the reduced image into (p ⁇ q) areas (step S13). Each area includes the luminance of (s ⁇ s) pixels.
  • the area active drive processing unit 15 obtains a maximum luminance value for each of RGB colors for each of (p ⁇ q) areas (step S14).
  • the area active drive processing unit 15 performs weighting coefficient determination processing (step S15), and then performs LED luminance adjustment processing (step S16). A detailed description of the weighting coefficient determination process and the LED brightness adjustment process will be described later.
  • the area active drive processing unit 15 considers the brightness balance with the surrounding area for each area and the consistency with the brightness in the previous frame based on the brightness obtained by the LED brightness adjustment process.
  • LED data 33 is determined (step S17). Through the processing in step S17, LED data 33 representing (p ⁇ q) pieces of LED brightness is output for each color.
  • the area active drive processing unit 15 applies (p ⁇ tq) a luminance diffusion filter (point diffusion filter) to the (p ⁇ q) LED luminances obtained in step S17 for each color.
  • First backlight luminance data including luminance (t is an integer of 2 or more) is obtained (step S18).
  • the (p ⁇ q) LED luminances of each color are expanded t times in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
  • the area active drive processing unit 15 obtains second backlight luminance data including (m ⁇ n) luminances for each color by performing linear interpolation processing on the first backlight luminance data.
  • Step S19 the first backlight luminance data is enlarged (m / tp) times in the horizontal direction and (n / tq) times in the horizontal direction.
  • the second backlight luminance data is incident on (m ⁇ n) display elements 21 of the respective color components when (p ⁇ q) LEDs of the respective color components emit light at the luminance obtained in step S17. It represents the luminance of the backlight of each color component.
  • the area active drive processing unit 15 determines the luminance of (m ⁇ n) pixels included in the input image of each color component, and (m ⁇ n) pixels included in the second backlight luminance data. By dividing by the luminance, the light transmittance T of the display element 21 of each (m ⁇ n) color components is obtained (step S20).
  • the area active drive processing unit 15 for each color component the liquid crystal data 32 representing the (m ⁇ n) light transmittance obtained in step S20 and the (p ⁇ q) LEDs obtained in step S17.
  • LED data 33 representing luminance is output (step S21).
  • the liquid crystal data 32 and the LED data 33 are converted into values in a suitable range according to the specifications of the panel drive circuit 12 and the backlight drive circuit 14.
  • the area active drive processing unit 15 performs the processing shown in FIG. 4 on the R image, the G image, and the B image, and based on the input image 31 including the luminance of (m ⁇ n ⁇ 3) pixels ( Liquid crystal data 32 representing m ⁇ n ⁇ 3) transmittance and LED data 33 representing (p ⁇ q ⁇ 3) LED luminances are obtained.
  • a sub-sampling process is performed on the input image of the color component C including the luminance of (1920 ⁇ 1080) pixels, thereby reducing the image including the luminance of (320 ⁇ 160) pixels. Is obtained.
  • the reduced image is divided into (32 ⁇ 16) areas (area size is (10 ⁇ 10) pixels).
  • (32 ⁇ 16) maximum value data is obtained for each color.
  • LED data representing (32 ⁇ 16) pieces of LED brightness is obtained for each color. At that time, the luminance is adjusted so that the occurrence of color misregistration is suppressed.
  • first backlight luminance data including (160 ⁇ 80) luminances for each color is obtained.
  • second backlight luminance data including (1920 ⁇ 1080) luminances for each color is obtained.
  • liquid crystal data 32 including (1920 ⁇ 1080) light transmittances for each color is obtained.
  • the area active drive processing unit 15 performs sub-sampling processing on the input image to remove noise, and performs area active drive based on the reduced image, but based on the original input image. Area active drive may be performed.
  • Adjustment of LED brightness> in order to suppress the occurrence of color misregistration while ensuring a sufficient color reproduction range, adjustment is made to the luminance of each RGB color LED in each area.
  • the adjustment of the luminance of the LED is performed by a weighting coefficient determination process and an LED luminance adjustment process.
  • a signal value indicating the luminance of each LED to be obtained by these processes is referred to as an “LED luminance signal value”.
  • the weighting coefficient determination process and the LED brightness adjustment process will be described.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the weighting coefficient determination process.
  • the weighting coefficient calculation unit 152 in the area active drive processing unit 15 acquires the maximum luminance value of each color of RGB (the maximum value of the luminance of the pixel in each area) for all the areas (step S151).
  • the weighting coefficient calculation unit 152 obtains an average value of maximum luminance values for all areas (hereinafter, referred to as “maximum luminance average value”) acquired in step S151 for each color of RGB (step S153).
  • maximum luminance average value MEAN_R for the R color is obtained by the following equation (1).
  • MEAN_R SUM_R / (32 ⁇ 16) (1)
  • SUM_R is the sum of the maximum luminance values of all areas for the R color.
  • MEAN_G is the sum of the maximum luminance values of all areas for the R color.
  • MEAN_B is the maximum luminance average value
  • the weighting coefficient calculation unit 152 compares the maximum luminance average values (MEAN_R, MEAN_G, and MEAN_B) of the three colors of RGB, and ranks the values from the largest value to the smallest value (step S155). . At this time, if the values of the plurality of colors are equal, the values are ranked in the priority order of “B color, G color, R color”. For example, if MEAN_B and MEAN_G are equal and MEAN_B is larger than MEAN_R, the ranking “1st: MEAN_B, 2nd: MEAN_G, 3rd: MEAN_R” is performed.
  • MEAN_R and MEAN_G are equal and MEAN_R is larger than MEAN_B.
  • Ranking is performed as “1st place: MEAN_G, 2nd place: MEAN_R, 3rd place: MEAN_B”.
  • B color, G color, R color takes into account the overlapping of the characteristics of RGB color filters (the overlapping of wavelengths of transmitted light) and the relationship of the magnitude of luminance between RGB colors. (See FIG. 20).
  • the weighting coefficient calculation unit 152 calculates a weighting coefficient for use in the LED luminance adjustment processing, which is multiplied by the LED luminance signal value of the color having the largest maximum luminance average value among the three colors of RGB.
  • the weighting coefficient W is calculated by the following equation (2).
  • W I ⁇ (MEAN_2 / MEAN_1) + m (2)
  • MEAN_1 is the maximum luminance average value of the color determined to be the first in step S155
  • MEAN_2 is the maximum luminance average value of the color determined to be the second in step S155.
  • I is a coefficient that can be set from the outside and can take any value
  • m is an intercept that can be set from the outside and take any value.
  • two weighting coefficients for multiplying the LED luminance signal value are provided for each color of RGB.
  • a weighting coefficient Wg_r for adjusting the luminance of the R color LED and a weighting coefficient Wg_b for adjusting the luminance of the B color LED are provided.
  • Wg_r I ⁇ (MEAN_R / MEAN_G) + m
  • Wg_b I ⁇ (MEAN_R / MEAN_G) + m (4)
  • step S155 if it is determined in step S155 that “first place: MEAN_R”, in this step S157, the weighting coefficient Wr_g for adjusting the luminance of the G color LED and the luminance of the B color LED are adjusted. A weighting coefficient Wr_b is calculated. Also, if it is determined in step S155 that “first place: MEAN_B”, in this step S157, the weighting coefficient Wb_r for adjusting the luminance of the R color LED and the luminance of the G color LED are adjusted. A weighting coefficient Wb_g is calculated.
  • the weighting coefficient calculation unit 152 sets the weighting coefficient for a color other than the color having the largest maximum luminance average value to “1” (step S159). For example, when it is determined as “No. 1: MEAN_G” in step S155, the weighting coefficients (Wg_r and Wg_b) for multiplying the G LED luminance signal value are calculated in step S157 as described above, and the R color The weighting coefficients (Wr_g and Wr_b) for multiplying the LED luminance signal values of B and the weighting coefficients (Wb_r and Wb_g) for multiplying the LED luminance signal values of the B color are set to “1” in step S159. When step S159 ends, the weighting coefficient determination process ends, and the process proceeds to step S16 in FIG.
  • the weighting coefficient (for multiplying the LED brightness signal value of each RGB color) obtained in the weighting coefficient determination process as described above is used to adjust the brightness of each RGB color LED in the LED brightness adjustment process. .
  • FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of LED brightness adjustment processing. Note that FIG. 7 shows a processing procedure for one area, and these processes are performed for all areas.
  • the LED luminance adjustment unit 153 in the area active drive processing unit 15 determines the maximum luminance value of each RGB color (the maximum value of the pixel luminance) in the (target) area as the LED luminance signal value of each RGB color in the area. (Step S161).
  • the LED brightness adjusting unit 153 determines which color (reference color) has the maximum LED brightness signal value among the three colors of RGB (step S162).
  • step S155 in the above-described weighting coefficient determination process, if the values of a plurality of colors are equal, the maximum value is determined in the priority order of “B color, G color, R color”.
  • step S162 if it is determined that "the R LED luminance signal value is maximum”, the process proceeds to step S163, and if it is determined that "the G LED luminance signal value is maximum”, the step Proceeding to step S165, if it is determined that “the LED luminance signal value of B color is maximum”, the process proceeds to step S167.
  • step S162 in steps subsequent to step S162, the LED luminance signal of the other colors with reference to the LED luminance signal value of the color having the maximum LED luminance signal value among the RGB colors. Processing to adjust the value is performed. For example, if it is determined in step S162 that “the R LED luminance signal value is maximum”, in steps S163 and S164, the G and B LED luminance signals are based on the R LED luminance signal value as a reference. Processing to adjust the value is performed.
  • step S163 the LED luminance adjusting unit 153 applies a predetermined weighting to the R-color LED luminance signal value as “weighted G-color LED luminance signal value” (G-LED_calc), and “weighted B Set as “LED luminance signal value of color” (B-LED_calc).
  • the LED brightness adjustment unit 153 performs “G, B-LED determination processing” for determining the G LED brightness signal value and the B LED brightness signal value (step S164).
  • FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of “G, B-LED determination processing”.
  • the LED luminance adjustment unit 153 determines whether or not the “G LED luminance signal value” (G-LED) is smaller than the “weighted G LED luminance signal value after weighting” (G-LED_calc). judge.
  • G-LED the “G LED luminance signal value”
  • G-LED_calc the “weighted G LED luminance signal value after weighting”
  • step S645 the LED luminance adjusting unit 153 determines whether or not the “B-color LED luminance signal value” (B-LED) is smaller than the “weighted B-color LED luminance signal value” (B-LED_calc). judge. As a result of the determination, if the “B-color LED luminance signal value” is smaller than the “weighted B-color LED luminance signal value”, the process proceeds to step S647; otherwise, the “G, B-LED determination process” ends. To do.
  • step S647 the LED luminance adjustment unit 153 sets “weighted B-color LED luminance signal value” as “B-color LED luminance signal value”. When step S647 ends, the “G, B-LED determination process” ends. When the “G, B-LED determination process” ends, the LED brightness adjustment process ends, and the process proceeds to step S17 in FIG.
  • step S165 of FIG. 7 the LED brightness adjustment unit 153 applies a predetermined weight to the LED brightness signal value of the G color “LED brightness signal value of the R color after weighting” (R ⁇ LED_calc), “weighting” This is set as “B-color LED luminance signal value” (B-LED_calc).
  • the LED luminance adjusting unit 153 performs “R, B-LED determination processing” for determining the R LED luminance signal value and the B LED luminance signal value (step S166).
  • FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of “R, B-LED determination processing”.
  • the LED brightness adjustment unit 153 determines whether or not the “R LED brightness signal value” (R-LED) is smaller than the “weighted R LED brightness signal value after weighting” (R-LED_calc). judge.
  • the LED luminance adjusting unit 153 sets the “weighted R-color LED luminance signal value” as the “R-color LED luminance signal value”. After step S663 ends, the process proceeds to step S665.
  • step S665 the LED luminance adjusting unit 153 determines whether or not the “B LED luminance signal value of B color” (B-LED) is smaller than the “B luminance LED luminance signal value after weighting” (B-LED_calc). judge. As a result of the determination, if the “B-color LED luminance signal value” is smaller than the “weighted B-color LED luminance signal value”, the process proceeds to step S667; otherwise, the “R, B-LED determination process” ends. To do.
  • step S667 the LED brightness adjustment unit 153 sets “weighted B-color LED brightness signal value” as “B-color LED brightness signal value”. When step S667 ends, the “R, B-LED determination process” ends. When the “R, B-LED determination process” ends, the LED brightness adjustment process ends, and the process proceeds to step S17 in FIG.
  • step S167 of FIG. 7 the LED luminance adjustment unit 153 applies a predetermined weight to the B LED luminance signal value as “weighted R-color LED luminance signal value” (R-LED_calc) and “weighting”. It is set as a “G-color LED luminance signal value” (G-LED_calc).
  • the LED brightness adjustment unit 153 performs “R, G-LED determination processing” for determining the R LED brightness signal value and the G LED brightness signal value (step S168).
  • FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of “R, G-LED determination processing”.
  • step S681 the LED brightness adjusting unit 153 determines whether or not the “R LED brightness signal value” (R-LED) is smaller than the “weighted R LED brightness signal value” (R-LED_calc). judge.
  • step S683 the LED brightness adjusting unit 153 sets “weighted R-color LED brightness signal value” as “R-color LED brightness signal value”. After step S683 ends, the process proceeds to step S685.
  • step S685 the LED luminance adjustment unit 153 determines whether or not the “G LED luminance signal value” (G-LED) is smaller than the “weighted G LED luminance signal value after weighting” (G-LED_calc). judge. As a result of the determination, if the “G LED luminance signal value of G color” is smaller than the “G LED luminance signal value after weighting”, the process proceeds to step S687; otherwise, the “R, G-LED determination process” ends. To do.
  • step S687 the LED brightness adjusting unit 153 sets “weighted G LED brightness signal value after weighting” as “G color LED brightness signal value”.
  • step S687 ends, the “R, G-LED determination process” ends.
  • the LED brightness adjustment process ends, and the process proceeds to step S17 in FIG.
  • a predetermined value for example, the LED luminance signal value of the color having the largest LED luminance signal value of RGB is selected (for example, Multiplying “50%” (value is “0.5”) in the upper equation in step S163 and the above-described weighting coefficient (for example, Wr_g in the upper equation in step S163).
  • the predetermined value is determined by subjective evaluation, measurement, or the like based on the characteristics of the RGB color filters and the characteristics of the LEDs so that the occurrence of color misregistration is suppressed. Therefore, it is not limited to the values shown in FIG.
  • the coefficient I and the intercept m in the above equation (2) can be set to arbitrary values in the weighting coefficient determination process.
  • FIGS. 11A to 11D are diagrams conceptually showing the coefficient I and the intercept m set to various values in the above equation (2).
  • the coefficient I and the intercept m are arbitrary values, they can be set to appropriate values from the outside so as to widen the color reproduction range.
  • the correction luminance is realized by the weighted LED luminance signal value of each color.
  • the luminance of the LED of a color other than the color having the maximum luminance value among RGB is adjusted by the LED luminance adjustment processing.
  • the luminance of the LED based on the input image is smaller than the luminance obtained by applying a predetermined weight to the luminance of the LED of the maximum color, the LED of the color The brightness of is increased. As a result, color misregistration becomes difficult to be visually recognized. This will be described with reference to FIG.
  • FIG. 12 (A) schematically shows an image in a state where “clouds are floating in the blue sky”.
  • FIG. 12B is an enlarged view of a region indicated by reference numeral 95 in FIG.
  • the right half area of the area denoted by reference numeral 95 is referred to as a “first area”
  • the left half area is referred to as a “second area”.
  • the lighting states of the RGB LEDs are as follows. Since only the “blue sky” is included in the first area, only the B color LED is lit in the first area.
  • the second area includes “clouds” and “blue sky”, and “clouds” occupy a relatively wide area.
  • the RGB three-color LEDs are lit so that white display is performed.
  • “RGB spectral leakage” occurs because the RGB three-color LEDs in the area are lit.
  • the color of the “blue sky” region in the second area is different from the color of the first area.
  • color misregistration is visually recognized.
  • the G color and R color LEDs are also slightly lit. For this reason, the color of the “blue sky” area in the second area is relatively close to the color of the “blue sky” area in the first area, and the occurrence of color misregistration is suppressed.
  • the weighting coefficient for adjusting the luminance of the RGB LEDs is dynamically changed according to the input image 31. For this reason, the (luminance) adjustment according to the input image 31 is performed on the light emission luminance of the RGB LEDs.
  • the formula for determining the weighting coefficient includes the coefficient I and the intercept m that can be set to arbitrary values. Therefore, the values of the coefficient I and the intercept m are set to suitable values. Accordingly, for example, a portion having the highest color signal value can be displayed in a bright color according to the contents of the input image 31. In this way, a liquid crystal display device that can suppress the occurrence of color misregistration while ensuring a sufficient color reproduction range is realized.
  • FIG. 4 As a result, for example, when a square figure of the maximum yellow color is displayed at the center of the gray background of 64 gradations (when the input image 31 is the image shown in FIG. 18A), FIG. As shown in FIG. 4, the display is performed such that the portion indicated by the reference symbol P1 is the maximum gradation yellow and the portions indicated by the reference characters P2 and P3 are gray. At this time, in the xy chromaticity diagram, the portion P2 and the portion P3 have the same coordinates (see FIG. 14).
  • the light emission luminance of the LED can be adjusted according to the input image 31, so that the power consumption is reduced by suppressing the light emission from the LED as necessary.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a procedure of LED luminance adjustment processing in a modification of the embodiment.
  • the LED luminance adjustment unit 153 in the area active drive processing unit 15 determines the maximum luminance value (maximum value of pixel luminance) of each RGB color in the (target) area as the LED luminance of each RGB color in the area. Set as a signal value (step S602).
  • the LED brightness adjusting unit 153 extracts the color having the maximum value from the LED brightness signal values of the RGB colors (step S604).
  • step S162 see FIG.
  • the LED luminance adjusting unit 153 determines whether or not the R color is a color having the maximum LED luminance signal value (step S606). As a result of the determination, if the R color is a color having the maximum LED luminance signal value, the process proceeds to step S608; otherwise, the process proceeds to step S609.
  • step S608 the LED brightness adjustment unit 153 sets the R-color LED brightness signal value (as it is) as the “weighted first R-color LED brightness signal value”, and the R-color LED brightness signal value. Are set as “first LED luminance signal value of G color after weighting” and “first LED luminance signal value of B color after weighting”. Thereafter, the process proceeds to step S610.
  • step S609 the LED luminance adjustment unit 153 determines that the “weighted first LED luminance signal value of R color”, the “weighted first LED luminance signal value of G color”, and the “weighted B color”. "0" is set to the "first LED luminance signal value”. Thereafter, the process proceeds to step S610.
  • step S610 the LED luminance adjusting unit 153 determines whether the G color is a color having the maximum LED luminance signal value. As a result of the determination, if the color G has the maximum LED luminance signal value, the process proceeds to step S612, and if not, the process proceeds to step S613.
  • step S612 the LED brightness adjustment unit 153 sets the G-color LED brightness signal value (as it is) as the “weighted second LED brightness signal value of G color”, and the G-color LED brightness signal value. Are subjected to predetermined weighting as “second weight LED signal value for R color after weighting” and “second LED brightness signal value for color B after weighting”. Thereafter, the process proceeds to step S614.
  • step S613 the LED luminance adjusting unit 153 determines that “the second LED luminance signal value of the R color after weighting”, “the second LED luminance signal value of the G color after weighting”, and “the B color after weighting”. “0” is set in the “second LED luminance signal value”. Thereafter, the process proceeds to step S614.
  • step S614 the LED brightness adjusting unit 153 determines whether the B color is a color having the maximum LED brightness signal value. As a result of the determination, if the color B has the maximum LED luminance signal value, the process proceeds to step S616, and if not, the process proceeds to step S617.
  • step S616 the LED luminance adjustment unit 153 sets the B-color LED luminance signal value (as it is) as the “weighted B-color third LED luminance signal value”, and the B-color LED luminance signal value. Are set as “the third LED luminance signal value of R color after weighting” and “the third LED luminance signal value of G color after weighting”. Thereafter, the process proceeds to step S618.
  • step S617 the LED luminance adjusting unit 153 determines that “the third LED luminance signal value of the R color after weighting”, “the third LED luminance signal value of the G color after weighting”, and “the B color after weighting”. “0” is set in the “third LED luminance signal value”. Thereafter, the process proceeds to step S618.
  • step S618 the LED luminance adjustment unit 153 sets the maximum value of each color among the first to third LED luminance signal values of each weighted RGB color as the LED luminance signal value of each color after weighting.
  • the LED brightness adjusting unit 153 performs “R, G, B-LED determination processing” for determining LED brightness signal values of three colors of RGB (step S620).
  • FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of “R, G, B-LED determination process”.
  • step S621 the LED luminance adjusting unit 153 determines whether or not the “R LED luminance signal value of R color” is smaller than the “weighted R LED luminance signal value after weighting”. As a result of the determination, if the “R LED brightness signal value of R color” is smaller than the “weighted R LED brightness signal value”, the process proceeds to step S622; otherwise, the process proceeds to step S623.
  • the LED brightness adjusting unit 153 sets “weighted R-color LED brightness signal value” as “R-color LED brightness signal value”. After step S622 ends, the process proceeds to step S623.
  • step S623 the LED brightness adjustment unit 153 determines whether or not the “G LED brightness signal value” is smaller than the “G LED brightness signal value after weighting”. As a result of the determination, if the “G LED luminance signal value of G color” is smaller than “G LED luminance signal value after weighting”, the process proceeds to step S624; otherwise, the process proceeds to step S625. In step S624, the LED brightness adjusting unit 153 sets “weighted G LED brightness signal value after weighting” as “G color LED brightness signal value”. After step S624 ends, the process proceeds to step S625.
  • step S625 the LED luminance adjusting unit 153 determines whether or not the “B-color LED luminance signal value” is smaller than the “weighted B-color LED luminance signal value”. As a result of the determination, if the “B-color LED luminance signal value” is smaller than the “weighted B-color LED luminance signal value”, the process proceeds to step S626; otherwise, the “R, G, B-LED determination process” is performed. Ends.
  • step S626 the LED brightness adjustment unit 153 sets “weighted B-color LED brightness signal value” as “B-color LED brightness signal value”.
  • step S626 ends, the “R, G, B-LED determination process” ends.
  • the LED brightness adjustment process ends, and the process proceeds to step S17 in FIG. 4 as in the above embodiment.
  • liquid crystal display device capable of suppressing the occurrence of color misregistration while ensuring a sufficient color reproduction range is realized, as in the above embodiment.
  • a predetermined value multiplied by the LED luminance signal value of each color in order to obtain the first to third LED luminance signal values of each color after weighting (for example, “50% in the second stage equation of step S608 in FIG. 15).
  • "(Value is” 0.5 ")) is determined by subjective evaluation or measurement based on the characteristics of the RGB color filters and the characteristics of the LED so as to suppress the occurrence of color misregistration as in the above embodiment. The Therefore, the values are not limited to the values shown in FIG. 15, and the values shown in steps S608, S612, and S616 in FIG. 15 may be values as shown in FIG.
  • step S604 in FIG. 15 the color having the maximum value is extracted from the LED luminance signal values of the RGB colors, but the maximum value and the second largest value are approximated (for example, 256th floor).
  • the maximum value is “200” and the second largest value is “199” in the key display device, both colors having those values are extracted as “colors having the maximum value”. You may be made to do.
  • the weighting coefficient W is calculated by the above expression (2).
  • the present invention is not limited to this, and the weighting coefficient W may be calculated by, for example, the following expression (5).
  • W I ⁇ (MEAN — 3 / MEAN — 1) + m (5)
  • MEAN_1 is the maximum luminance average value of the color determined to be the first in step S155
  • MEAN_3 is the maximum luminance average value of the color determined to be the third in step S155.
  • I is a coefficient that can be set from the outside and can take any value
  • m is an intercept that can be set from the outside and take any value.
  • the weighting coefficient is expressed by a linear expression
  • the variation of the value determined as the weighting coefficient is linear.
  • the present invention is not limited to this.
  • the weighting coefficient may be expressed by a quadratic expression, and the variation of the value determined as the weighting coefficient may be curvilinear.
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device 11 ... Liquid crystal panel 12 ... Panel drive circuit 13 ... Backlight 14 ... Backlight drive circuit 15 ... Area active drive process part 21 ... Display element 22 ... LED unit 23 ... Red LED 24 ... Green LED 25 ... Blue LED DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Input image 32 ... Liquid crystal data 33 ... LED data 34 ... Maximum luminance value for every RGB color in each area 35 ... Weighting coefficient 36 ... Brightness after LED luminance adjustment processing 151 ... Area maximum luminance acquisition unit 152 ... Weighting coefficient Calculation unit 153 ... LED luminance adjustment unit 154 ... LED data determination unit 155 ... Liquid crystal data calculation unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

 充分な色再現範囲を確保しつつ色ずれの発生を抑制することのできる画像表示装置を提供する。  エリア内最大輝度取得部(151)は、入力画像(31)を複数のエリアに分割し、RGBの色毎に各エリアにおける最大輝度値(34)を取得する。重み付け係数算出部(152)は、RGBの色毎の最大輝度値(34)を全エリア分について取得し、色毎の最大輝度値(34)の平均値に基づいて、LED輝度調整処理の際に必要となる重み付け係数(35)を決定する。LED輝度調整部(153)は、エリア内最大輝度取得部(151)で取得された最大輝度値(34)と重み付け係数算出部(152)で決定された重み付け係数(35)とに基づいて、色ずれの発生が抑制されるよう、各エリアにおけるRGBの各色のLEDの輝度を調整する。

Description

画像表示装置および画像表示方法
 本発明は、画像表示装置に関し、特に、バックライトの輝度を制御する機能(バックライト調光機能)を有する画像表示装置に関する。
 液晶表示装置など、バックライトを備えた画像表示装置では、入力画像に基づきバックライトの輝度を制御することにより、バックライトの消費電力を抑制することや表示画像の画質を改善することができる。特に、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づいて当該エリアに対応したバックライト光源の輝度を制御することにより、さらなる低消費電力化と高画質化が可能となる。以下、このようにエリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら表示パネルを駆動する方法を「エリアアクティブ駆動」という。
 エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置では、バックライト光源として、例えば、RGB3色のLED(Light Emitting Diode)や白色LEDが使用される。各エリアに対応したLEDの輝度は、当該各エリア内の画素の輝度の最大値や平均値などに基づいて求められる。その求められた輝度は、LEDデータとしてバックライト用の駆動回路に与えられる。また、そのLEDデータと入力画像とに基づいて表示用データ(液晶の光透過率を制御するためのデータ)が生成され、当該表示用データは液晶パネル用の駆動回路に与えられる。なお、画面上における各画素の輝度は、バックライトからの光の輝度と表示用データに基づく光透過率との積になる。ここで、1個のLEDから出射された光は、対応するエリアを中心として複数のエリアに当たる。従って、各画素の輝度は、複数のLEDから出射された光の輝度の合計と表示用データに基づく光透過率との積になる。
 以上のような液晶表示装置によれば、入力画像に基づき好適な表示用データとLEDデータとが求められ、表示用データに基づき液晶の光透過率を制御し、LEDデータに基づき各エリアに対応したLEDの輝度を制御することにより、入力画像を液晶パネルに表示することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応するLEDの輝度を小さくすることにより、バックライトの消費電力を低減することができる。
 なお、本件発明に関連して、以下の先行技術文献が知られている。日本の特開2005-338857号公報には、複数のLEDを含むバックライトユニットを直下型バックライトとして備えた液晶表示装置の発明が開示されている。この発明では、液晶表示パネルの分割領域各々のピーク階調値に応じてLEDの輝度を制御することにより、画質改善と消費電力の低減が図られている。日本の特開2005-234134号公報には、光源として3波長以上の光を発光する白色光源とLEDを用いた補助光源とを備え、波長選択フィルタの波長選択特性を最適化することにより色再現範囲の広域化を図った液晶表示装置の発明が開示されている。日本の特開2006-343716号公報には、白色の光を照射するLEDとRGB3色のLEDとを液晶パネルの周囲の明るさに応じて切り換えることにより色再現能力を高めた液晶表示装置の発明が開示されている。日本の特開2005-17324号公報には、RGB3色のLEDの光量をそれぞれ独立に制御することによってホワイトバランスを調整する液晶表示装置の発明が開示されている。
日本の特開2005-338857号公報 日本の特開2005-234134号公報 日本の特開2006-343716号公報 日本の特開2005-17324号公報
 ところで、上述のようなエリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置に関し、バックライトの制御方式として以下の2つの方式が実用化されつつある。1つ目の方式は、入力映像信号に応じて白色光のみ(青色と黄色とで構成する白色の他、RGB3色のLED等で白色に調節したものを含む)で階調を制御する方式である。この方式を、以下「白黒エリアアクティブ駆動」という。2つ目の方式は、RGB3色のLEDをそれぞれ独立に制御する方式である。この方式を、以下「RGB独立エリアアクティブ駆動」という。RGB独立エリアアクティブ駆動では、映像表示に必要な色のLEDのみが発光するので、白黒エリアアクティブ駆動と比べると消費電力の低減を図ることができる。
 ところが、RGB独立エリアアクティブ駆動においては、液晶パネルに用いられるカラーフィルタの透過特性等によっては色度のシフト(色ずれ)が視認され、発光品位を向上させることが困難であった。例えば、図18(A)に示すように64階調のグレイ背景の中央に最大階調のイエロー一色の四角い図形の表示が行われた場合(符号P1の部分はイエローで、符号P2,P3の部分はグレイとなるような表示が行われた場合)、G色(緑色)のLEDの光がB色(青色)のカラーフィルタを多量に透過するため、図18(B)に示すように、上記イエロー一色の四角い図形の周囲にシアン色の色ずれが発生する(符号P2の部分がシアンになる)。このとき、「CIE1931」で定められたxy色度図において符号P2の部分と符号P3の部分とは同じ座標となるべきであるが、図19に示すように両者は異なる座標となる。このような色ずれが生じる原因は、RGB各色のカラーフィルタについての光の透過特性とLEDが発する光の波長との関係が図20に示すようなものとなっており、例えばG色のカラーフィルタにおいてB色やR色の波長の光が透過されるからである。
 白黒エリアアクティブ駆動(エリア毎に白色LEDで駆動、又はRGB3色のLEDを同階調で駆動)を採用すると、色ずれの問題は解消されるが、色再現範囲がRGB独立エリアアクティブ駆動におけるものよりも小さくなる。例えば、図21に示すxy色度図において、RGBのLEDがそれぞれ単色で発光したときには符号91で示す色再現範囲が得られ、RGB独立エリアアクティブ駆動では符号92で示す色再現範囲が得られ、白黒エリアアクティブ駆動では符号93で示す色再現範囲が得られる。このように、白黒エリアアクティブ駆動では色再現範囲が小さくなるので、鮮明な表示が行われない。また、白黒エリアアクティブ駆動では、RGB独立エリアアクティブ駆動よりも消費電力が大きくなる。
 以上のように、従来の画像表示装置においては、入力映像信号に基づく画像表示の際に色ずれが生じたり、LEDの特徴である色鮮やかな画像が表示されないことがあった。また、色再現性の改善が困難であり、表示品位が充分には向上されていない。
 そこで、本発明は、充分な色再現範囲を確保しつつ色ずれの発生を抑制することのできる画像表示装置を提供することを目的とする。
 本発明の第1の局面は、バックライトの輝度を制御する機能を有する画像表示装置であって、
 複数の表示素子を含む表示パネルと、
 RGBの3色の複数の光源を含むバックライトと、
 入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアに対応した入力画像に基づいて当該各エリアにおけるRGBの色毎の最大輝度を第1発光輝度として取得するエリア内最大輝度取得部と、
 前記複数のエリアのRGBの3色についての第1発光輝度に基づいて、各エリアに対応するRGBの3色の光源の発光時の輝度を示す第2発光輝度の算出に用いられるべき重み付け係数を求める重み付け係数算出部と、
 各エリアにおいて、RGBの3色のうち前記第1発光輝度が最大である色を基準色として抽出し、前記基準色についての第1発光輝度に所定係数と前記重み付け係数とを乗ずることによって得られる補正用輝度に基づいて、前記基準色以外の色についての第2発光輝度を求める発光輝度補正部と、
 前記基準色についての第1発光輝度を示すデータと前記発光輝度補正部によって求められた前記基準色以外の色についての第2発光輝度を示すデータとからなるバックライト制御データと前記入力画像とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出部と、
 前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動回路と、
 前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動回路と
を備えることを特徴とする。
 本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記発光輝度補正部は、前記基準色以外の色について、前記第1発光輝度が前記補正用輝度よりも小さければ前記補正用輝度を前記第2発光輝度とすることを特徴とする。
 本発明の第3の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記重み付け係数算出部は、RGBの3色それぞれについて前記複数のエリアの第1発光輝度の平均値である最大輝度平均値を求め、RGBの3色のうち前記最大輝度平均値が最も大きい色についての重み付け係数Wを下記の式で算出することを特徴とする。
W=I×(Ma/Mb)+m
ここで、Iおよびmは外部から設定される定数を表し、MaはRGBの3色の最大輝度平均値のうちのいずれかを表し、MbはRGBの3色の最大輝度平均値のうちのMa以外のいずれかを表す。
 本発明の第4の局面は、本発明の第3の局面において、
 前記MaはRGBの3色の最大輝度平均値のうち2番目に大きい値を表し、前記MbはRGBの3色の最大輝度平均値のうち最も大きい値を表すことを特徴とする。
 本発明の第5の局面は、本発明の第3の局面において、
 前記重み付け係数算出部は、RGBの3色のうち前記最大輝度平均値が最も大きい色以外の色についての重み付け係数を1にすることを特徴とする。
 本発明の第6の局面は、本発明の第3の局面において、
 前記重み付け係数算出部は、RGBの3色の最大輝度平均値のうち任意の2色または3色の値が等しいときには、B色、G色、R色の優先順位で値の大きさの順位を決定することを特徴とする。
 本発明の第7の局面は、複数の表示素子を含む表示パネルとRGBの3色の複数の光源を含むバックライトとを備えた画像表示装置における画像表示方法であって、
 入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアに対応した入力画像に基づいて当該各エリアにおけるRGBの色毎の最大輝度を第1発光輝度として取得するエリア内最大輝度取得ステップと、
 前記複数のエリアのRGBの3色についての第1発光輝度に基づいて、各エリアに対応するRGBの3色の光源の発光時の輝度を示す第2発光輝度の算出に用いられるべき重み付け係数を求める重み付け係数算出ステップと、
 各エリアにおいて、RGBの3色のうち前記第1発光輝度が最大である色を基準色として抽出し、前記基準色についての第1発光輝度に所定係数と前記重み付け係数とを乗ずることによって得られる補正用輝度に基づいて、前記基準色以外の色についての第2発光輝度を求める発光輝度補正ステップと、
 前記基準色についての第1発光輝度を示すデータと前記発光輝度補正ステップで求められた前記基準色以外の色についての第2発光輝度を示すデータとからなるバックライト制御データと前記入力画像とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップと、
 前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動ステップと、
 前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動ステップと
を備えることを特徴とする。
 また、第7の局面において実施形態および図面を参照することにより把握される変形例が、課題を解決するための手段として考えられる。
 本発明の第1の局面によれば、各エリアにおいて、RGBのうちの第1発光輝度(各エリアにおけるRGBの色毎の最大輝度)が最大の色以外の色について、補正用輝度に基づいて第2発光輝度(光源の発光時の輝度)が求められる。このため、第1発光輝度が最大の色以外の色についてのLEDの輝度を入力画像に基づく輝度とは異なる輝度にすることができる。これにより、分光波長の漏れに起因する色ずれの発生が抑制されるよう、LEDの輝度を調整することができる。また、上記補正用輝度は、第1発光輝度に所定係数と所定の重み付け係数とを乗ずることによって得られるので、入力画像に応じて動的に変化する。このため、所定係数や重み付け係数の値を好ましい値に設定することにより、入力画像に応じて好適にLEDの輝度が調整され、充分な色再現範囲を確保することができる。
 本発明の第2の局面によれば、各エリアにおいて、RGBのうちの第1発光輝度が最大の色以外の色について、当該第1発光輝度が発光輝度補正部によって求められた補正用輝度よりも小さければ、LEDの輝度は入力画像に基づく輝度よりも高められる。このため、第1発光輝度が最大の色以外の色についてのLEDの輝度が全体的に高められ、分光波長の漏れによる(画像表示への)影響についての隣接エリア間における差異が従来よりも小さくなる。これにより、分光波長の漏れに起因する色ずれの発生が抑制される。
 本発明の第3の局面によれば、重み付け係数は、RGBのうちのいずれか2色の最大輝度平均値に基づいて算出されるので、入力画像に応じて動的に変化する。このため、入力画像に応じてLEDの輝度は調整される。また、重み付け係数は、外部から設定される値(I,m)に応じて調整される。このため、例えばカラーフィルタの特性やLEDの特性に応じて、比較的容易に重み付け係数を調整することができる。これにより、装置内の構成要素の特性に応じて比較的容易に重み付け係数を調整することができ、かつ、入力画像に応じて好適にLEDの輝度が調整される画像表示装置が実現される。
 本発明の第4の局面によれば、本発明の第3の局面と同様、装置内の構成要素の特性に応じて比較的容易に重み付け係数を調整することができ、かつ、入力画像に応じて好適にLEDの輝度が調整される画像表示装置が実現される。
 本発明の第5の局面によれば、本発明の第3の局面と同様、装置内の構成要素の特性に応じて比較的容易に重み付け係数を調整することができ、かつ、入力画像に応じて好適にLEDの輝度が調整される画像表示装置が実現される。
 本発明の第6の局面によれば、重み付け係数算出部で求められる重み付け係数は、RGBの色間におけるカラーフィルタの特性の違いやRGBの色間における輝度差が考慮されたものとなる。このため、より広い色再現範囲が確保され、色信号値の高い部分でより鮮やかな色の表示が行われる。
本発明の一実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部の詳細な構成を示すブロック図である。 上記実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図2に示すバックライトの詳細を示す図である。 上記実施形態において、エリアアクティブ駆動処理部の処理手順を示すフローチャートである。 上記実施形態において、液晶データとLEDデータが得られるまでの経過を示す図である。 上記実施形態において、重み付け係数決定処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態において、LED輝度調整処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態において、「G、B-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態において、「R、B-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態において、「R、G-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。 A-Dは、上記実施形態の重み付け係数決定処理における係数と切片の設定について説明するための図である。 AおよびBは、上記実施形態における効果について説明するための図である。 上記実施形態における効果について説明するための図である。 上記実施形態における効果について説明するためのxy色度図である。 上記実施形態の変形例において、LED輝度調整処理の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態の変形例において、「R、G、B-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。 上記実施形態の変形例において、LED輝度調整処理の手順の別の例を示すフローチャートである。 AおよびBは、色ずれについて説明するための図である。 色ずれについて説明するためのxy色度図である。 RGB各色のカラーフィルタについての光の透過特性とLEDが発する光の波長との関係を示す図である。 駆動方法別の色再現範囲について説明するための図である。
 以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
<1.全体的な構成および動作概要>
 図2は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置10の構成を示すブロック図である。図2に示す液晶表示装置10は、液晶パネル11、パネル駆動回路12、バックライト13、バックライト駆動回路14、および、エリアアクティブ駆動処理部15を備えている。液晶表示装置10は、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら液晶パネル11を駆動するエリアアクティブ駆動を行う。以下、mとnは2以上の整数、pとqは1以上の整数、pとqのうち少なくとも一方は2以上の整数とする。
 液晶表示装置10には、R画像、G画像およびB画像を含む入力画像31が入力される。R画像、G画像およびB画像は、いずれも(m×n)個の画素の輝度を含んでいる。エリアアクティブ駆動処理部15は、入力画像31に基づき、液晶パネル11の駆動に用いる表示用データ(以下、液晶データ32という)と、バックライト13の駆動に用いるバックライト制御データ(以下、LEDデータ33という)とを求める(詳細は後述する)。
 液晶パネル11は、(m×n×3)個の表示素子21を備えている。表示素子21は、行方向(図2では横方向)に3m個ずつ、列方向(図2では縦方向)にn個ずつ、全体として2次元状に配置される。表示素子21には、赤色光を透過するR表示素子、緑色光を透過するG表示素子、および、青色光を透過するB表示素子が含まれる。R表示素子、G表示素子およびB表示素子は、行方向に並べて配置され、3個で1個の画素を形成する。
 パネル駆動回路12は、液晶パネル11を駆動する回路である。パネル駆動回路12は、エリアアクティブ駆動処理部15から出力された液晶データ32に基づき、液晶パネル11に対して表示素子21の光透過率を制御する信号(電圧信号)を出力する。パネル駆動回路12から出力された電圧は表示素子21内の画素電極に書き込まれ、表示素子21の光透過率は画素電極に書き込まれた電圧に応じて変化する。
 バックライト13は、液晶パネル11の背面側に設けられ、液晶パネル11の背面にバックライト光を照射する。図3は、バックライト13の詳細を示す図である。バックライト13は、図3に示すように、(p×q)個のLEDユニット22を含んでいる。LEDユニット22は、行方向にp個ずつ、列方向にq個ずつ、全体として2次元状に配置される。LEDユニット22は、赤色LED23、緑色LED24および青色LED25を1個ずつ含む。1個のLEDユニット22に含まれる3個のLED23~25から出射された光は、液晶パネル11の背面の一部に当たる。
 バックライト駆動回路14は、バックライト13を駆動する回路である。バックライト駆動回路14は、エリアアクティブ駆動処理部15から出力されたLEDデータ33に基づき、バックライト13に対してLED23~25の輝度(第2発光輝度)を制御する信号(電圧信号または電流信号)を出力する。LED23~25の輝度は、ユニット内およびユニット外のLEDの輝度とは独立して制御される。
 液晶表示装置10の画面は(p×q)個のエリアに分割され、1個のエリアには1個のLEDユニット22が対応づけられる。エリアアクティブ駆動処理部15は、(p×q)個のエリアのそれぞれについて、エリア内のR画像に基づき、当該エリアに対応した赤色LED23の輝度を求める。同様に、緑色LED24の輝度はエリア内のG画像に基づき決定される。同様に、青色LED25の輝度はエリア内のB画像に基づき決定される。エリアアクティブ駆動処理部15は、バックライト13に含まれるすべてのLED23~25の輝度を求め、求めたLED輝度を表すLEDデータ33をバックライト駆動回路14に対して出力する。なお、本実施形態においては、充分な色再現範囲を確保しつつ色ずれの発生が抑制されるよう、エリアアクティブ駆動処理部15において、バックライト光の輝度の調整が行われる。
 また、エリアアクティブ駆動処理部15は、LEDデータ33に基づき、液晶パネル11に含まれるすべての表示素子21におけるバックライト光の輝度を求める。さらに、エリアアクティブ駆動処理部15は、入力画像31とバックライト光の輝度とに基づき、液晶パネル11に含まれるすべての表示素子21の光透過率を求め、求めた光透過率を表す液晶データ32をパネル駆動回路12に対して出力する。
 液晶表示装置10では、R表示素子の輝度は、バックライト13から出射される赤色光の輝度とR表示素子の光透過率との積になる。1個の赤色LED23から出射された光は、対応する1個のエリアを中心として複数のエリアに当たる。したがって、R表示素子の輝度は、複数の赤色LED23から出射された光の輝度の合計とR表示素子の光透過率との積になる。同様に、G表示素子の輝度は複数の緑色LED24から出射された光の輝度の合計とG表示素子の光透過率との積になる。同様に、B表示素子の輝度は複数の青色LED25から出射された光の輝度の合計とB表示素子の光透過率との積になる。
 以上のように構成された液晶表示装置10によれば、入力画像31に基づき好適な液晶データ32とLEDデータ33とが求められ、液晶データ32に基づき表示素子21の光透過率を制御し、LEDデータ33に基づきLED23~25の輝度を制御することにより、入力画像31を液晶パネル11に表示することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応したLED23~25の輝度を小さくすることにより、バックライト13の消費電力を低減することができる。
<2.エリアアクティブ駆動処理部の構成>
 図1は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部15の詳細な構成を示すブロック図である。エリアアクティブ駆動処理部15は、エリア内最大輝度取得部151と重み付け係数算出部152とLED輝度調整部153とLEDデータ決定部154と液晶データ算出部155とを備えている。なお、本実施形態においては、LED輝度調整部153によって発光輝度補正部が実現され、液晶データ算出部155によって表示用データ算出部が実現されている。
 エリア内最大輝度取得部151は、入力画像31を複数のエリアに分割し、第1発光輝度として、RGBの色毎に各エリアにおける画素の輝度の最大値(以下、「最大輝度値」という。)34を取得する。重み付け係数算出部152は、RGBの色毎の最大輝度値34を全エリア分について取得し、後述するLED輝度調整処理の際に必要となる重み付け係数35を決定する(以下、この処理を「重み付け係数決定処理」という。)。LED輝度調整部153は、エリア内最大輝度取得部151で取得された最大輝度値34と重み付け係数算出部152で決定された重み付け係数35とに基づいて、色ずれの発生が抑制されるよう、各エリアにおけるRGB各色のLEDの輝度を調整する。
 LEDデータ決定部154は、LED輝度調整部153で求められた(調整された)輝度36に基づき、各エリアにつき周辺エリアとの輝度バランスや前フレームにおける輝度との整合性などを考慮して、RGB各色についてのLEDデータ33を求める。液晶データ算出部155は、入力画像31とLEDデータ33とに基づいて、液晶パネル11に含まれるすべての表示素子21の光透過率を表す液晶データ32を求める。
<3.エリアアクティブ駆動処理部の処理手順>
 図4は、エリアアクティブ駆動処理部15の処理手順を示すフローチャートである。エリアアクティブ駆動処理部15には、RGBの3色の色成分の入力画像31が入力される(ステップS11)。各色成分の入力画像には(m×n)個の画素の輝度が含まれる。
 次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、各色成分の入力画像に対してサブサンプリング処理(平均化処理)を行い、(sp×sq)個(sは2以上の整数)の画素の輝度を含む縮小画像を求める(ステップS12)。ステップS12では、各色成分の入力画像は、横方向に(sp/m)倍、縦方向に(sq/n)倍に縮小される。次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、縮小画像を(p×q)個のエリアに分割する(ステップS13)。各エリアには(s×s)個の画素の輝度が含まれる。次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、(p×q)個のエリアのそれぞれについて、RGBの色毎に最大輝度値を求める(ステップS14)。
 次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、重み付け係数決定処理を行い(ステップS15)、その後、LED輝度調整処理を行う(ステップS16)。なお、重み付け係数決定処理およびLED輝度調整処理についての詳しい説明は後述する。次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、LED輝度調整処理によって求められた輝度に基づき、各エリアにつき周辺エリアとの輝度バランスや前フレームにおける輝度との整合性などを考慮して、RGB各色についてのLEDデータ33を決定する(ステップS17)。このステップS17の処理により、各色につき(p×q)個のLED輝度を表すLEDデータ33が出力される。
 次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、各色につき、ステップS17で求めた(p×q)個のLED輝度に対して輝度拡散フィルタ(点拡散フィルタ)を適用することにより、(tp×tq)個(tは2以上の整数)の輝度を含む第1のバックライト輝度データを求める(ステップS18)。ステップS18では、各色の(p×q)個のLED輝度は、横方向と縦方向にそれぞれt倍に拡大される。
 次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、第1のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、各色につき(m×n)個の輝度を含む第2のバックライト輝度データを求める(ステップS19)。ステップS19では、第1のバックライト輝度データは、横方向に(m/tp)倍、横方向に(n/tq)倍に拡大される。第2のバックライト輝度データは、(p×q)個の各色成分のLEDがステップS17で求めた輝度で発光したときに、(m×n)個の当該各色成分の表示素子21に入射する当該各色成分のバックライト光の輝度を表す。
 次に、エリアアクティブ駆動処理部15は、各色成分の入力画像に含まれる(m×n)個の画素の輝度を、それぞれ、第2のバックライト輝度データに含まれる(m×n)個の輝度で割ることにより、(m×n)個の各色成分の表示素子21の光透過率Tを求める(ステップS20)。
 最後に、エリアアクティブ駆動処理部15は、各色成分について、ステップS20で求めた(m×n)個の光透過率を表す液晶データ32と、ステップS17で求めた(p×q)個のLED輝度を表すLEDデータ33とを出力する(ステップS21)。この際、液晶データ32とLEDデータ33は、パネル駆動回路12とバックライト駆動回路14の仕様に合わせて好適な範囲の値に変換される。
 エリアアクティブ駆動処理部15は、R画像、G画像およびB画像に対して図4に示す処理を行うことにより、(m×n×3)個の画素の輝度を含む入力画像31に基づき、(m×n×3)個の透過率を表す液晶データ32と、(p×q×3)個のLED輝度を表すLEDデータ33とを求める。
 図5は、m=1920、n=1080、p=32、q=16、s=10、t=5の場合について、液晶データ32とLEDデータ33が得られるまでの経過を示す図である。図5に示すように、(1920×1080)個の画素の輝度を含む色成分Cの入力画像に対してサブサンプリング処理を行うことにより、(320×160)個の画素の輝度を含む縮小画像が得られる。縮小画像は、(32×16)個のエリア(エリアサイズは(10×10)画素)に分割される。各エリアにおけるRGB各色の画素の輝度の最大値を求めることにより、各色につき(32×16)個の最大値データが得られる。そして、その最大値データに基づいて、各色につき(32×16)個のLED輝度を表すLEDデータが得られる。その際、色ずれの発生が抑制されるよう、輝度の調整が施される。
 各色成分のLEDデータに輝度拡散フィルタを適用することにより、各色につき(160×80)個の輝度を含む第1のバックライト輝度データが得られる。さらに、第1のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、各色につき(1920×1080)個の輝度を含む第2のバックライト輝度データが得られる。最後に、入力画像に含まれる画素の輝度を第2のバックライト輝度データに含まれる輝度で割ることにより、各色につき(1920×1080)個の光透過率を含む液晶データ32が得られる。
 なお、図5では、エリアアクティブ駆動処理部15は、ノイズ除去のために入力画像に対してサブサンプリング処理を行い、縮小画像に基づきエリアアクティブ駆動を行うこととしたが、元の入力画像に基づきエリアアクティブ駆動を行ってもよい。
<4.LED輝度の調整>
 本実施形態においては、充分な色再現範囲を確保しつつ色ずれの発生を抑制するために、各エリア内のRGBの各色のLEDの輝度に調整が施される。このLEDの輝度の調整は、重み付け係数決定処理とLED輝度調整処理とによって行われる。なお、これらの処理で求められるべき各LEDの輝度を示す信号値のことを「LED輝度信号値」という。以下、重み付け係数決定処理およびLED輝度調整処理について説明する。
<4.1 重み付け係数決定処理>
 図6は、重み付け係数決定処理の手順を示すフローチャートである。エリアアクティブ駆動処理部15内の重み付け係数算出部152は、RGBの各色の最大輝度値(各エリアにおける画素の輝度の最大値)を全エリア分について取得する(ステップS151)。次に、重み付け係数算出部152は、RGBの各色について、ステップS151で取得した全エリア分の最大輝度値の平均値(以下、「最大輝度平均値」という。)を求める(ステップS153)。例えば、この液晶パネルに(32×16)個のLEDユニット22が含まれている場合、R色についての最大輝度平均値MEAN_Rは次式(1)によって求められる。
 MEAN_R=SUM_R/(32×16)   ・・・(1)
ここで、SUM_Rは、R色についての全エリア分の最大輝度値の総和である。同様にして、G色についての最大輝度平均値MEAN_GおよびB色についての最大輝度平均値MEAN_Bも求められる。
 次に、重み付け係数算出部152は、RGBの3色の最大輝度平均値(MEAN_R,MEAN_G,およびMEAN_B)を比較し、値の大きいものから値の小さいものへと順位付けを行う(ステップS155)。その際、複数の色の値が等しければ、「B色、G色、R色」の優先順位で値の大きさの順位付けが行われる。例えば、MEAN_BとMEAN_Gとが等しく、かつ、MEAN_BがMEAN_Rよりも大きければ、「第1位:MEAN_B、第2位:MEAN_G、第3位:MEAN_R」という順位付けが行われる。また、全体の70%の部分がイエローであって、残りの部分が低階調のグレイであるような画像の場合、MEAN_RとMEAN_Gとは等しく、かつ、MEAN_RはMEAN_Bよりも大きくなるので、「第1位:MEAN_G、第2位:MEAN_R、第3位:MEAN_B」という順位付けが行われる。なお、「B色、G色、R色」という優先順位は、RGBのカラーフィルタの特性の重なり(透過する光の波長の重なり)やRGBの色間における輝度の大きさの関係などを考慮して決定されている(図20参照)。
 次に、重み付け係数算出部152は、LED輝度調整処理で用いられる係数であって、RGBの3色のうち最大輝度平均値が最も大きい色のLED輝度信号値に掛けるための重み付け係数を算出する(ステップS157)。その重み付け係数Wは、具体的には次式(2)によって算出される。
 W=I×(MEAN_2/MEAN_1)+m  ・・・(2)
ここで、MEAN_1は、ステップS155で第1位と判定された色の最大輝度平均値であって、MEAN_2は、ステップS155で第2位と判定された色の最大輝度平均値である。また、Iは、外部から設定され任意の値を取り得る係数であって、mは、外部から設定され任意の値を取り得る切片である。
 ところで、LED輝度信号値に掛けるための重み付け係数については、RGBの各色につき2つずつ設けられる。例えば、G色に着目すると、R色のLEDの輝度を調整するための重み付け係数Wg_rとB色のLEDの輝度を調整するための重み付け係数Wg_bとが設けられる。従って、ステップS155で「第1位:MEAN_G、第2位:MEAN_R、第3位:MEAN_B」という順位付けが行われた場合には、次式(3)および(4)によって2つの重み付け係数が算出される。
 Wg_r=I×(MEAN_R/MEAN_G)+m   ・・・(3)
 Wg_b=I×(MEAN_R/MEAN_G)+m   ・・・(4)
 同様にして、仮にステップS155で「第1位:MEAN_R」と判定された場合、このステップS157では、G色のLEDの輝度を調整するための重み付け係数Wr_gとB色のLEDの輝度を調整するための重み付け係数Wr_bとが算出される。また、仮にステップS155で「第1位:MEAN_B」と判定された場合、このステップS157では、R色のLEDの輝度を調整するための重み付け係数Wb_rとG色のLEDの輝度を調整するための重み付け係数Wb_gとが算出される。
 次に、重み付け係数算出部152は、最大輝度平均値が最も大きい色以外の色についての重み付け係数を「1」にセットする(ステップS159)。例えば、ステップS155で「第1位:MEAN_G」と判定された場合、G色のLED輝度信号値に掛けるための重み付け係数(Wg_rおよびWg_b)については上述のようにステップS157で算出され、R色のLED輝度信号値に掛けるための重み付け係数(Wr_gおよびWr_b)とB色のLED輝度信号値に掛けるための重み付け係数(Wb_rおよびWb_g)とはステップS159で「1」とされる。ステップS159が終了すると、重み付け係数決定処理は終了し、図4のステップS16に進む。
 以上のようにして重み付け係数決定処理で求められた(RGBの各色のLED輝度信号値に掛けるための)重み付け係数は、LED輝度調整処理においてRGBの各色のLEDの輝度を調整するために用いられる。
<4.2 LED輝度調整処理>
 図7は、LED輝度調整処理の手順を示すフローチャートである。なお、図7に示しているのは1エリア分についての処理の手順であって、これらの処理が全エリアについて行われる。エリアアクティブ駆動処理部15内のLED輝度調整部153は、(処理対象の)エリア内におけるRGBの各色の最大輝度値(画素の輝度の最大値)を当該エリアにおけるRGBの各色のLED輝度信号値としてセットする(ステップS161)。
 次に、LED輝度調整部153は、RGBの3色のうちLED輝度信号値が最大である色(基準色)はいずれの色であるのかを判定する(ステップS162)。なお、上述した重み付け係数決定処理におけるステップS155(図6参照)と同様、複数の色の値が等しければ、「B色、G色、R色」の優先順位で最大値が決定される。ステップS162での判定の結果、「R色のLED輝度信号値が最大である」と判定されるとステップS163に進み、「G色のLED輝度信号値が最大である」と判定されるとステップS165に進み、「B色のLED輝度信号値が最大である」と判定されるとステップS167に進む。ところで、ステップS162での判定結果に応じて、ステップS162以降のステップで、RGBの各色のうち最大のLED輝度信号値を持つ色の当該LED輝度信号値を基準としてそれ以外の色のLED輝度信号値を調整する処理が行われる。例えば、ステップS162で「R色のLED輝度信号値が最大である」と判定されると、ステップS163およびステップS164で、R色のLED輝度信号値を基準としてG色およびB色のLED輝度信号値を調整する処理が行われる。
 ステップS163では、LED輝度調整部153は、R色のLED輝度信号値に所定の重み付けを施したものを「重み付け後のG色のLED輝度信号値」(G-LED_calc)、「重み付け後のB色のLED輝度信号値」(B-LED_calc)としてセットする。次に、LED輝度調整部153は、G色のLED輝度信号値とB色のLED輝度信号値とを決定するための「G、B-LED判定処理」を行う(ステップS164)。
 図8は、「G、B-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。ステップS641では、LED輝度調整部153は、「G色のLED輝度信号値」(G-LED)が「重み付け後のG色のLED輝度信号値」(G-LED_calc)よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「G色のLED輝度信号値」が「重み付け後のG色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS643に進み、そうでなければステップS645に進む。ステップS643では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のG色のLED輝度信号値」を「G色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS643の終了後、ステップS645に進む。
 ステップS645では、LED輝度調整部153は、「B色のLED輝度信号値」(B-LED)が「重み付け後のB色のLED輝度信号値」(B-LED_calc)よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「B色のLED輝度信号値」が「重み付け後のB色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS647に進み、そうでなければ「G、B-LED判定処理」は終了する。ステップS647では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のB色のLED輝度信号値」を「B色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS647が終了すると、「G、B-LED判定処理」は終了する。なお、「G、B-LED判定処理」が終了すると、LED輝度調整処理は終了し、図4のステップS17に進む。
 図7のステップS165では、LED輝度調整部153は、G色のLED輝度信号値に所定の重み付けを施したものを「重み付け後のR色のLED輝度信号値」(R-LED_calc)、「重み付け後のB色のLED輝度信号値」(B-LED_calc)としてセットする。次に、LED輝度調整部153は、R色のLED輝度信号値とB色のLED輝度信号値とを決定するための「R、B-LED判定処理」を行う(ステップS166)。
 図9は、「R、B-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。ステップS661では、LED輝度調整部153は、「R色のLED輝度信号値」(R-LED)が「重み付け後のR色のLED輝度信号値」(R-LED_calc)よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「R色のLED輝度信号値」が「重み付け後のR色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS663に進み、そうでなければステップS665に進む。ステップS663では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のR色のLED輝度信号値」を「R色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS663の終了後、ステップS665に進む。
 ステップS665では、LED輝度調整部153は、「B色のLED輝度信号値」(B-LED)が「重み付け後のB色のLED輝度信号値」(B-LED_calc)よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「B色のLED輝度信号値」が「重み付け後のB色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS667に進み、そうでなければ「R、B-LED判定処理」は終了する。ステップS667では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のB色のLED輝度信号値」を「B色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS667が終了すると、「R、B-LED判定処理」は終了する。なお、「R、B-LED判定処理」が終了すると、LED輝度調整処理は終了し、図4のステップS17に進む。
 図7のステップS167では、LED輝度調整部153は、B色のLED輝度信号値に所定の重み付けを施したものを「重み付け後のR色のLED輝度信号値」(R-LED_calc)、「重み付け後のG色のLED輝度信号値」(G-LED_calc)としてセットする。次に、LED輝度調整部153は、R色のLED輝度信号値とG色のLED輝度信号値とを決定するための「R、G-LED判定処理」を行う(ステップS168)。
 図10は、「R、G-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。ステップS681では、LED輝度調整部153は、「R色のLED輝度信号値」(R-LED)が「重み付け後のR色のLED輝度信号値」(R-LED_calc)よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「R色のLED輝度信号値」が「重み付け後のR色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS683に進み、そうでなければステップS685に進む。ステップS683では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のR色のLED輝度信号値」を「R色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS683の終了後、ステップS685に進む。
 ステップS685では、LED輝度調整部153は、「G色のLED輝度信号値」(G-LED)が「重み付け後のG色のLED輝度信号値」(G-LED_calc)よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「G色のLED輝度信号値」が「重み付け後のG色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS687に進み、そうでなければ「R、G-LED判定処理」は終了する。ステップS687では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のG色のLED輝度信号値」を「G色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS687が終了すると、「R、G-LED判定処理」は終了する。なお、「R、G-LED判定処理」が終了すると、LED輝度調整処理は終了し、図4のステップS17に進む。
 ところで、図7のステップS163,S165,およびS167では、重み付け後のLED輝度信号値を求めるために、RGBのうち最大のLED輝度信号値を持つ色のLED輝度信号値に所定の値(例えば、ステップS163の上段の式における「50%」(値としては「0.5」))と上述した重み付け係数(例えば、ステップS163の上段の式におけるWr_g)とを乗じている。この所定の値(所定係数)については、色ずれの発生が抑制されるよう、RGBのカラーフィルタの特性やLEDの特性に基づき主観評価や測定等によって決定される。従って、図7に示した値に限定されるものではない。また、重み付け係数については、重み付け係数決定処理において上式(2)の係数I,切片mを任意の値にすることができる。図11(A)~(D)は、上式(2)における係数Iおよび切片mを様々な値に設定したものを概念的に示した図である。このように係数Iおよび切片mは任意の値であるので、色再現範囲が広くなるよう、外部から適当な値に設定され得る。なお、本実施形態においては、重み付け後の各色のLED輝度信号値によって補正用輝度が実現されている。
<5.効果>
 本実施形態によれば、各エリアにおいて、RGBのうちの輝度値が最大の色以外の色のLEDの輝度がLED輝度調整処理によって調整される。このとき、上記最大の色以外の各色について、入力画像に基づくLEDの輝度が上記最大の色のLEDの輝度に所定の重み付けが施されることによって得られる輝度よりも小さければ、当該色のLEDの輝度は高められる。その結果、色ずれが視認されにくくなる。これについて、図12を参照しつつ説明する。
 図12(A)には、「青空に雲が浮かんでいる」状態の画像を模式的に示している。図12(B)は、図12(A)で符号95で示す領域の拡大図である。ここでは、符号95で示す領域のうち右半分の領域を「第1エリア」といい、左半分の領域を「第2エリア」という。従来の表示装置においては、このような画像が表示されている時、RGBの各色のLEDの点灯状態は次のようになる。第1エリアには「青空」のみが含まれているので、第1エリアではB色のLEDのみが点灯する。一方、第2エリアには「雲」と「青空」とが含まれて、比較的広い領域を「雲」が占めている。このため、第2エリアでは、白色の表示が行われるよう、RGB3色のLEDが点灯する。ここで、第2エリア内の「青空」の領域では、当該エリア内のRGB3色のLEDが点灯していることから「分光波長の漏れ」が発生する。これにより、第2エリア内の「青空」の領域の色は、第1エリアの色とは異なった色となる。その結果、色ずれが視認される。一方、本実施形態によれば、上述の第1エリアでは、B色のLEDが点灯するのに加えて、G色およびR色のLEDについてもやや点灯する。このため、第2エリア内の「青空」の領域の色と第1エリアの「青空」の領域の色とが比較的近い色となり、色ずれの発生が抑制される。
 また、本実施形態によれば、RGBの各色のLEDの輝度を調整するための重み付け係数が入力画像31に応じて動的に変化する。このため、RGBの各色のLEDの発光輝度に、入力画像31に応じた(輝度の)調整が施される。上述したように、重み付け係数を決定するための式には任意の値の設定が可能な係数Iおよび切片mが含まれているので、これら係数Iおよび切片mの値を好適な値に設定することにより、入力画像31の内容に応じて例えば最も色信号値の高い部分を鮮やかな色で表示することができる。このようにして、充分な色再現範囲を確保しつつ色ずれの発生を抑制することのできる液晶表示装置が実現される。これにより、例えば64階調のグレイ背景の中央に最大階調のイエロー一色の四角い図形の表示が行われた場合(入力画像31が図18(A)に示した画像である場合)、図13に示すように、符号P1の部分は最大階調のイエローとなり、符号P2,P3の部分はグレイとなるような表示が行われる。なお、このときxy色度図においては、符号P2の部分と符号P3の部分とは同じ座標となる(図14参照)。
 さらに、上述したように入力画像31に応じてLEDの発光輝度を調整することができるので、必要に応じてLEDからの発光を抑制することにより消費電力が低減される。
<6.変形例>
 次に、上記実施形態の変形例について説明する。図15は、上記実施形態の変形例におけるLED輝度調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、エリアアクティブ駆動処理部15内のLED輝度調整部153は、(処理対象の)エリア内におけるRGBの各色の最大輝度値(画素の輝度の最大値)を当該エリアにおけるRGBの各色のLED輝度信号値としてセットする(ステップS602)。次に、LED輝度調整部153は、RGBの各色のLED輝度信号値のうち最大の値を持つ色を抽出する(ステップS604)。ここでは、上記実施形態におけるステップS162(図7参照)とは異なり、複数の色のLED輝度信号値が同じ値で最大となっていれば、それら複数の色すべてが最大の値を持つ色として抽出される。例えば、R色のLED輝度信号値とB色のLED輝度信号値とが等しく、かつ、G色のLED輝度信号値よりもR色のLED輝度信号値の方が大きければ、最大のLED輝度信号値を持つ色としてR色とB色とが抽出される。
 次に、LED輝度調整部153は、R色が最大のLED輝度信号値を持つ色であるか否かを判定する(ステップS606)。判定の結果、R色が最大のLED輝度信号値を持つ色であればステップS608に進み、そうでなければステップS609に進む。
 ステップS608では、LED輝度調整部153は、R色のLED輝度信号値(そのままの値)を「重み付け後のR色の第1のLED輝度信号値」としてセットし、R色のLED輝度信号値に所定の重み付けを施したものを「重み付け後のG色の第1のLED輝度信号値」、「重み付け後のB色の第1のLED輝度信号値」としてセットする。その後、ステップS610に進む。
 ステップS609では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のR色の第1のLED輝度信号値」、「重み付け後のG色の第1のLED輝度信号値」、および「重み付け後のB色の第1のLED輝度信号値」に「0」をセットする。その後、ステップS610に進む。
 ステップS610では、LED輝度調整部153は、G色が最大のLED輝度信号値を持つ色であるか否かを判定する。判定の結果、G色が最大のLED輝度信号値を持つ色であればステップS612に進み、そうでなければステップS613に進む。
 ステップS612では、LED輝度調整部153は、G色のLED輝度信号値(そのままの値)を「重み付け後のG色の第2のLED輝度信号値」としてセットし、G色のLED輝度信号値に所定の重み付けを施したものを「重み付け後のR色の第2のLED輝度信号値」、「重み付け後のB色の第2のLED輝度信号値」としてセットする。その後、ステップS614に進む。
 ステップS613では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のR色の第2のLED輝度信号値」、「重み付け後のG色の第2のLED輝度信号値」、および「重み付け後のB色の第2のLED輝度信号値」に「0」をセットする。その後、ステップS614に進む。
 ステップS614では、LED輝度調整部153は、B色が最大のLED輝度信号値を持つ色であるか否かを判定する。判定の結果、B色が最大のLED輝度信号値を持つ色であればステップS616に進み、そうでなければステップS617に進む。
 ステップS616では、LED輝度調整部153は、B色のLED輝度信号値(そのままの値)を「重み付け後のB色の第3のLED輝度信号値」としてセットし、B色のLED輝度信号値に所定の重み付けを施したものを「重み付け後のR色の第3のLED輝度信号値」、「重み付け後のG色の第3のLED輝度信号値」としてセットする。その後、ステップS618に進む。
 ステップS617では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のR色の第3のLED輝度信号値」、「重み付け後のG色の第3のLED輝度信号値」、および「重み付け後のB色の第3のLED輝度信号値」に「0」をセットする。その後、ステップS618に進む。
 ステップS618では、LED輝度調整部153は、重み付け後のRGBの各色の第1~第3のLED輝度信号値のうち各色の最大値を、重み付け後の当該各色のLED輝度信号値としてセットする。次に、LED輝度調整部153は、RGBの3色のLED輝度信号値を決定するための「R、G、B-LED判定処理」を行う(ステップS620)。
 図16は、「R、G、B-LED判定処理」の手順を示すフローチャートである。ステップS621では、LED輝度調整部153は、「R色のLED輝度信号値」が「重み付け後のR色のLED輝度信号値」よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「R色のLED輝度信号値」が「重み付け後のR色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS622に進み、そうでなければステップS623に進む。ステップS622では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のR色のLED輝度信号値」を「R色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS622の終了後、ステップS623に進む。
 ステップS623では、LED輝度調整部153は、「G色のLED輝度信号値」が「重み付け後のG色のLED輝度信号値」よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「G色のLED輝度信号値」が「重み付け後のG色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS624に進み、そうでなければステップS625に進む。ステップS624では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のG色のLED輝度信号値」を「G色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS624の終了後、ステップS625に進む。
 ステップS625では、LED輝度調整部153は、「B色のLED輝度信号値」が「重み付け後のB色のLED輝度信号値」よりも小さいか否かを判定する。判定の結果、「B色のLED輝度信号値」が「重み付け後のB色のLED輝度信号値」よりも小さければステップS626に進み、そうでなければ「R、G、B-LED判定処理」は終了する。ステップS626では、LED輝度調整部153は、「重み付け後のB色のLED輝度信号値」を「B色のLED輝度信号値」としてセットする。ステップS626が終了すると、「R、G、B-LED判定処理」は終了する。なお、「R、G、B-LED判定処理」が終了すると、LED輝度調整処理は終了し、上記実施形態と同様、図4のステップS17に進む。
 本変形例によっても、上記実施形態と同様、充分な色再現範囲を確保しつつ色ずれの発生を抑制することのできる液晶表示装置が実現される。
 なお、重み付け後の各色の第1~第3のLED輝度信号値を求めるために各色のLED輝度信号値に乗ずる所定の値(例えば、図15のステップS608のニ段目の式における「50%」(値としては「0.5」))は、上記実施形態と同様、色ずれの発生が抑制されるよう、RGBのカラーフィルタの特性やLEDの特性に基づき主観評価や測定等によって決定される。従って、図15に示した値に限定されるものではなく、図15のステップS608,S612,およびS616に示した値を例えば図17に示すような値にしても良い。
 また、図15のステップS604ではRGBの各色のLED輝度信号値のうち最大の値を持つ色の抽出が行われるが、最大の値と2番目に大きい値とが近似する場合(例えば、256階調の表示装置において、最大の値が「200」で、2番目に大きい値が「199」であるような場合)にそれらの値を持つ双方の色が「最大の値を持つ色」として抽出されるようにしても良い。
<7.その他>
 上記実施形態においては、上式(2)によって重み付け係数Wが算出されたが、本発明はこれに限定されず、例えば次式(5)によって重み付け係数Wが算出されても良い。
 W=I×(MEAN_3/MEAN_1)+m  ・・・(5)
ここで、MEAN_1は、ステップS155で第1位と判定された色の最大輝度平均値であって、MEAN_3は、ステップS155で第3位と判定された色の最大輝度平均値である。また、Iは、外部から設定され任意の値を取り得る係数であって、mは、外部から設定され任意の値を取り得る切片である。
 また、隣接するエリア間のLED輝度信号値の差が比較的大きい部分と比較的小さい部分とで「重み付けをする」、「重み付けをしない」の場合分けをしても良い。これにより、隣接エリア間における色再現範囲の急激な変化を抑制することができる。
 さらに、上記実施形態においては、重み付け係数は1次式で表されていたので、当該重み付け係数として決定される値の変動は直線的なものであった。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば重み付け係数が2次式で表され、当該重み付け係数として決定される値の変動が曲線的なものであっても良い。
 10…液晶表示装置
 11…液晶パネル
 12…パネル駆動回路
 13…バックライト
 14…バックライト駆動回路
 15…エリアアクティブ駆動処理部
 21…表示素子
 22…LEDユニット
 23…赤色LED
 24…緑色LED
 25…青色LED
 31…入力画像
 32…液晶データ
 33…LEDデータ
 34…各エリアにおけるRGBの色毎の最大輝度値
 35…重み付け係数
 36…LED輝度調整処理後の輝度
 151…エリア内最大輝度取得部
 152…重み付け係数算出部
 153…LED輝度調整部
 154…LEDデータ決定部
 155…液晶データ算出部

Claims (12)

  1.  バックライトの輝度を制御する機能を有する画像表示装置であって、
     複数の表示素子を含む表示パネルと、
     RGBの3色の複数の光源を含むバックライトと、
     入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアに対応した入力画像に基づいて当該各エリアにおけるRGBの色毎の最大輝度を第1発光輝度として取得するエリア内最大輝度取得部と、
     前記複数のエリアのRGBの3色についての第1発光輝度に基づいて、各エリアに対応するRGBの3色の光源の発光時の輝度を示す第2発光輝度の算出に用いられるべき重み付け係数を求める重み付け係数算出部と、
     各エリアにおいて、RGBの3色のうち前記第1発光輝度が最大である色を基準色として抽出し、前記基準色についての第1発光輝度に所定係数と前記重み付け係数とを乗ずることによって得られる補正用輝度に基づいて、前記基準色以外の色についての第2発光輝度を求める発光輝度補正部と、
     前記基準色についての第1発光輝度を示すデータと前記発光輝度補正部によって求められた前記基準色以外の色についての第2発光輝度を示すデータとからなるバックライト制御データと前記入力画像とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出部と、
     前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動回路と、
     前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動回路と
    を備えることを特徴とする、画像表示装置。
  2.  前記発光輝度補正部は、前記基準色以外の色について、前記第1発光輝度が前記補正用輝度よりも小さければ前記補正用輝度を前記第2発光輝度とすることを特徴とする、請求項1に記載の画像表示装置。
  3.  前記重み付け係数算出部は、RGBの3色それぞれについて前記複数のエリアの第1発光輝度の平均値である最大輝度平均値を求め、RGBの3色のうち前記最大輝度平均値が最も大きい色についての重み付け係数Wを下記の式で算出することを特徴とする、請求項1に記載の画像表示装置:
    W=I×(Ma/Mb)+m
    ここで、Iおよびmは外部から設定される定数を表し、MaはRGBの3色の最大輝度平均値のうちのいずれかを表し、MbはRGBの3色の最大輝度平均値のうちのMa以外のいずれかを表す。
  4.  前記MaはRGBの3色の最大輝度平均値のうち2番目に大きい値を表し、前記MbはRGBの3色の最大輝度平均値のうち最も大きい値を表すことを特徴とする、請求項3に記載の画像表示装置。
  5.  前記重み付け係数算出部は、RGBの3色のうち前記最大輝度平均値が最も大きい色以外の色についての重み付け係数を1にすることを特徴とする、請求項3に記載の画像表示装置。
  6.  前記重み付け係数算出部は、RGBの3色の最大輝度平均値のうち任意の2色または3色の値が等しいときには、B色、G色、R色の優先順位で値の大きさの順位を決定することを特徴とする、請求項3に記載の画像表示装置。
  7.  複数の表示素子を含む表示パネルとRGBの3色の複数の光源を含むバックライトとを備えた画像表示装置における画像表示方法であって、
     入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアに対応した入力画像に基づいて当該各エリアにおけるRGBの色毎の最大輝度を第1発光輝度として取得するエリア内最大輝度取得ステップと、
     前記複数のエリアのRGBの3色についての第1発光輝度に基づいて、各エリアに対応するRGBの3色の光源の発光時の輝度を示す第2発光輝度の算出に用いられるべき重み付け係数を求める重み付け係数算出ステップと、
     各エリアにおいて、RGBの3色のうち前記第1発光輝度が最大である色を基準色として抽出し、前記基準色についての第1発光輝度に所定係数と前記重み付け係数とを乗ずることによって得られる補正用輝度に基づいて、前記基準色以外の色についての第2発光輝度を求める発光輝度補正ステップと、
     前記基準色についての第1発光輝度を示すデータと前記発光輝度補正ステップで求められた前記基準色以外の色についての第2発光輝度を示すデータとからなるバックライト制御データと前記入力画像とに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップと、
     前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動ステップと、
     前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動ステップと
    を備えることを特徴とする、画像表示方法。
  8.  前記発光輝度補正ステップでは、前記基準色以外の色について、前記第1発光輝度が前記補正用輝度よりも小さければ前記補正用輝度が前記第2発光輝度とされることを特徴とする、請求項7に記載の画像表示方法。
  9.  前記重み付け係数算出ステップでは、RGBの3色それぞれについて前記複数のエリアの第1発光輝度の平均値である最大輝度平均値が求められ、RGBの3色のうち前記最大輝度平均値が最も大きい色についての重み付け係数Wが下記の式で算出されることを特徴とする、請求項7に記載の画像表示方法:
    W=I×(Ma/Mb)+m
    ここで、Iおよびmは外部から設定される定数を表し、MaはRGBの3色の最大輝度平均値のうちのいずれかを表し、MbはRGBの3色の最大輝度平均値のうちのMa以外のいずれかを表す。
  10.  前記MaはRGBの3色の最大輝度平均値のうち2番目に大きい値を表し、前記MbはRGBの3色の最大輝度平均値のうち最も大きい値を表すことを特徴とする、請求項9に記載の画像表示方法。
  11.  前記重み付け係数算出ステップでは、RGBの3色のうち前記最大輝度平均値の最も大きい色以外の色についての重み付け係数が1にされることを特徴とする、請求項9に記載の画像表示方法。
  12.  前記重み付け係数算出ステップでは、RGBの3色の最大輝度平均値のうち任意の2色または3色の値が等しいときには、B色、G色、R色の優先順位で値の大きさの順位が決定されることを特徴とする、請求項9に記載の画像表示方法。
PCT/JP2009/060230 2008-07-03 2009-06-04 画像表示装置および画像表示方法 WO2010001681A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0915835A BRPI0915835A2 (pt) 2008-07-03 2009-06-04 dispositivo de exibição de imagem e método de exibição de imagem
US12/997,645 US8390656B2 (en) 2008-07-03 2009-06-04 Image display device and image display method
EP09773259A EP2299433A4 (en) 2008-07-03 2009-06-04 IMAGE DISPLAY DEVICE AND IMAGE DISPLAY PROCESS
JP2010518968A JP5116849B2 (ja) 2008-07-03 2009-06-04 画像表示装置および画像表示方法
CN2009801260588A CN102077267B (zh) 2008-07-03 2009-06-04 图像显示装置以及图像显示方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-174392 2008-07-03
JP2008174392 2008-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010001681A1 true WO2010001681A1 (ja) 2010-01-07

Family

ID=41465784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/060230 WO2010001681A1 (ja) 2008-07-03 2009-06-04 画像表示装置および画像表示方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8390656B2 (ja)
EP (1) EP2299433A4 (ja)
JP (1) JP5116849B2 (ja)
CN (1) CN102077267B (ja)
BR (1) BRPI0915835A2 (ja)
RU (1) RU2451345C1 (ja)
WO (1) WO2010001681A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011162040A1 (ja) * 2010-06-23 2011-12-29 シャープ株式会社 画像表示装置および画像表示方法
JP2014071407A (ja) * 2012-10-01 2014-04-21 Canon Inc 光源装置及びその制御方法
CN109559695A (zh) * 2018-12-24 2019-04-02 惠科股份有限公司 显示面板的画面优化方法、装置及计算机可读存储介质
CN109817037A (zh) * 2018-12-24 2019-05-28 惠科股份有限公司 显示面板的画面优化方法、装置及计算机可读存储介质
CN115116406A (zh) * 2022-05-27 2022-09-27 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种反射屏模组前光亮点补偿方法、设备、***及介质

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5541546B2 (ja) * 2010-04-23 2014-07-09 Necディスプレイソリューションズ株式会社 表示装置、表示方法およびプログラム
TWI486938B (zh) * 2010-11-09 2015-06-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 顯示設備及其背光控制方法
KR101773419B1 (ko) * 2010-11-22 2017-09-01 삼성디스플레이 주식회사 데이터 보상 방법 및 이를 수행하는 표시 장치
US9076397B2 (en) * 2011-09-07 2015-07-07 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device and image display method
WO2014191049A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for controllling the backlight of a lcd panel
US10217438B2 (en) * 2014-05-30 2019-02-26 Apple Inc. User interface and method for directly setting display white point
CN104575405B (zh) * 2015-02-04 2017-08-25 京东方科技集团股份有限公司 一种调节显示装置背光亮度的方法、显示装置
CN104658504B (zh) 2015-03-09 2017-05-10 深圳市华星光电技术有限公司 一种液晶显示器的驱动方法及驱动装置
CN105374340B (zh) * 2015-11-24 2018-01-09 青岛海信电器股份有限公司 一种亮度校正方法、装置和显示设备
CN106412717B (zh) * 2016-10-13 2019-10-29 深圳Tcl新技术有限公司 电视色偏调整方法及装置
CN106791164A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 广东欧珀移动通信有限公司 终端控制方法、装置及终端
JP2018180333A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示モジュール
CN109545153A (zh) * 2018-11-23 2019-03-29 深圳Tcl新技术有限公司 液晶屏的亮度调整方法、电视机和存储介质
CN109658872B (zh) * 2018-12-11 2020-10-16 惠科股份有限公司 一种显示模组的驱动方法和驱动装置
CN109785248A (zh) * 2018-12-19 2019-05-21 新绎健康科技有限公司 一种用于对图像颜色进行校正的方法及***
US11568782B2 (en) 2019-08-29 2023-01-31 Samsung Display Co., Ltd. Method of driving a display panel that includes a first display region having a first resolution and a second display region being adjacent to the first display region and having a second resolution higher than the first resolution
CN111787298B (zh) 2020-07-14 2021-06-04 深圳创维-Rgb电子有限公司 液晶显示设备的画质补偿方法、装置以及终端设备
CN112967660B (zh) * 2020-08-25 2022-03-01 重庆康佳光电技术研究院有限公司 显示控制方法、装置及显示设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017324A (ja) 2003-06-23 2005-01-20 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2005234134A (ja) 2004-02-18 2005-09-02 Sony Corp 液晶表示用バックライト光源装置及びカラー液晶表示装置
JP2005338857A (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置の駆動装置及びその方法
JP2006323130A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置及び画像表示方法
JP2006343716A (ja) 2005-05-11 2006-12-21 Sony Corp 液晶表示装置及び電子機器
JP2007279395A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Fujifilm Corp 画像照明装置、画像表示装置及び撮像装置
JP2008102379A (ja) * 2006-10-20 2008-05-01 Hitachi Ltd 画像表示装置及び画像表示方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145558B2 (en) 2003-09-03 2006-12-05 Motorola, Inc. Selective illumination of regions of an electronic display
JP4612406B2 (ja) * 2004-02-09 2011-01-12 株式会社日立製作所 液晶表示装置
CN100423063C (zh) * 2004-06-25 2008-10-01 三洋电机株式会社 自发光型显示器的信号处理电路和信号处理方法
JP4073949B2 (ja) * 2005-01-26 2008-04-09 シャープ株式会社 表示装置
JP4214236B2 (ja) * 2005-09-12 2009-01-28 国立大学法人静岡大学 画像表示装置
JP2008096548A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Hitachi Displays Ltd 表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017324A (ja) 2003-06-23 2005-01-20 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2005234134A (ja) 2004-02-18 2005-09-02 Sony Corp 液晶表示用バックライト光源装置及びカラー液晶表示装置
JP2005338857A (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置の駆動装置及びその方法
JP2006343716A (ja) 2005-05-11 2006-12-21 Sony Corp 液晶表示装置及び電子機器
JP2006323130A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置及び画像表示方法
JP2007279395A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Fujifilm Corp 画像照明装置、画像表示装置及び撮像装置
JP2008102379A (ja) * 2006-10-20 2008-05-01 Hitachi Ltd 画像表示装置及び画像表示方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2299433A4

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011162040A1 (ja) * 2010-06-23 2011-12-29 シャープ株式会社 画像表示装置および画像表示方法
CN102947877A (zh) * 2010-06-23 2013-02-27 夏普株式会社 图像显示装置和图像显示方法
US9123280B2 (en) 2010-06-23 2015-09-01 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device and image display method
CN102947877B (zh) * 2010-06-23 2016-01-13 夏普株式会社 图像显示装置和图像显示方法
JP2014071407A (ja) * 2012-10-01 2014-04-21 Canon Inc 光源装置及びその制御方法
CN109559695A (zh) * 2018-12-24 2019-04-02 惠科股份有限公司 显示面板的画面优化方法、装置及计算机可读存储介质
CN109817037A (zh) * 2018-12-24 2019-05-28 惠科股份有限公司 显示面板的画面优化方法、装置及计算机可读存储介质
WO2020135051A1 (zh) * 2018-12-24 2020-07-02 惠科股份有限公司 显示面板的画面优化方法、装置及计算机可读存储介质
CN115116406A (zh) * 2022-05-27 2022-09-27 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种反射屏模组前光亮点补偿方法、设备、***及介质
CN115116406B (zh) * 2022-05-27 2023-10-27 青岛海信移动通信技术有限公司 一种反射屏模组前光亮点补偿方法、设备、***及介质

Also Published As

Publication number Publication date
JP5116849B2 (ja) 2013-01-09
US8390656B2 (en) 2013-03-05
EP2299433A1 (en) 2011-03-23
CN102077267A (zh) 2011-05-25
EP2299433A4 (en) 2012-01-25
JPWO2010001681A1 (ja) 2011-12-15
CN102077267B (zh) 2013-05-08
BRPI0915835A2 (pt) 2019-09-24
RU2451345C1 (ru) 2012-05-20
US20110090265A1 (en) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5116849B2 (ja) 画像表示装置および画像表示方法
JP4714297B2 (ja) 表示装置
JP4856249B2 (ja) 表示装置
JP5593920B2 (ja) 液晶表示装置
RU2448374C1 (ru) Устройство отображения изображения и способ отображения изображения
WO2014038517A1 (ja) 多原色表示装置
JP5735100B2 (ja) 表示装置、及び表示方法
JP6086393B2 (ja) 制御信号生成回路,映像表示装置,制御信号生成方法,及びそのプログラム
US9093033B2 (en) Image display device and image display method
US9196204B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP5897159B2 (ja) 表示装置及びその制御方法
CN109686323B (zh) 一种显示装置及其驱动方法以及电子设备
WO2010122725A1 (ja) 表示装置及び表示制御方法
JP5593921B2 (ja) 液晶表示装置
JP2008090076A (ja) 液晶表示装置
JP2014074752A (ja) 画像表示装置および画像表示装置の駆動方法、並びに、信号生成装置、信号生成プログラムおよび信号生成方法
WO2017187565A1 (ja) 表示装置及び表示装置の制御方法
KR101046678B1 (ko) 디스플레이 및 그 구동방법
WO2012137753A1 (ja) 表示装置および表示装置の制御方法
KR20190066110A (ko) 영상 처리부, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 영상 처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980126058.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09773259

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010518968

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12997645

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009773259

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 668/CHENP/2011

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011103791

Country of ref document: RU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0915835

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20110103