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WO2013035635A1 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

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WO2013035635A1
WO2013035635A1 PCT/JP2012/072131 JP2012072131W WO2013035635A1 WO 2013035635 A1 WO2013035635 A1 WO 2013035635A1 JP 2012072131 W JP2012072131 W JP 2012072131W WO 2013035635 A1 WO2013035635 A1 WO 2013035635A1
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WO
WIPO (PCT)
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luminance
image
light emission
area
emission luminance
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/072131
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 塩原
博文 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to US14/343,178 priority Critical patent/US9076397B2/en
Publication of WO2013035635A1 publication Critical patent/WO2013035635A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G09G2320/0646—Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
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    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation 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 luminance of the LED corresponding to each area is obtained based on the maximum value or the average value of the luminance of the pixels in each area, and is provided as LED data to the backlight drive circuit.
  • 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.
  • 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 based on the LED data.
  • the input image can be displayed on the liquid crystal panel by controlling the brightness of the LED corresponding to the above.
  • the power consumption of the backlight can be reduced by decreasing the luminance of the LED corresponding to the area.
  • a lighting target area (lighting target area and Means that the LEDs should be lit by a single area lighting), as well as correcting the brightness of each area so that the LEDs corresponding to the surrounding areas of the lighting target area are also lit.
  • LEDBLUR processing such correction processing is referred to as “LEDBLUR processing”.
  • the lighting target area is also irradiated with light from the surrounding area, so that the luminance deficiency is resolved. Note that the LEDBLUR process is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-198530.
  • front view is a view of the display screen from the front direction.
  • oblique viewing means viewing the display screen from an oblique direction
  • uneven brightness due to light leakage or insufficient brightness is visible.
  • This luminance unevenness will be described below.
  • FIG. 22 and 23 are diagrams for explaining the viewing angle characteristics of a polarizing plate used in a liquid crystal display device.
  • polarizing plates are respectively provided on the front side and the back side of the liquid crystal panel. These two polarizing plates are arranged so that their polarization axes are orthogonal to each other.
  • the front view it is perceived that light passes through the two polarizing plates with the polarizing axis 90a of the front polarizing plate and the polarizing axis 90b of the back polarizing plate orthogonal to each other as shown in FIG.
  • the influence of parallax on the display image is relatively large.
  • the surface of the liquid crystal panel and the backlight light source (for example, LED).
  • the peak position P91 of the luminance of the light source in the front view is different from the peak position P92 of the luminance of the light source in the oblique view. In this way, parallax occurs between the front view and the oblique view.
  • an image including a small white window 93 in a background of a constant gradation for example, black gradation
  • a constant gradation for example, black gradation
  • the positions indicated by reference signs A, B, and C correspond to the positions indicated by A, B, and C in FIGS. 13 to 15, FIGS. 18 to 20, and FIGS. 26 to 29, respectively.
  • the liquid crystal gradation at each position on the dotted line indicated by reference numeral 95 is as shown in FIG. (Luminance of the backlight light source) is as shown in FIG.
  • the output gradation is obtained by multiplying the liquid crystal gradation and the luminance of the backlight light source, the output gradation at each position in the front view is as shown in FIG.
  • the liquid crystal gradation corresponds to the display data
  • the luminance of the backlight light source corresponds to the LED data.
  • the liquid crystal gradation also changes according to (a spatial change, not a temporal change).
  • light leakage is unlikely to occur in portions where the luminance is low and the liquid crystal gradation is high (in the vicinity of the portions indicated by symbols A and B), but the luminance is high and the liquid crystal gradation is high.
  • Light leakage is likely to occur in a portion with a low A (in the vicinity of a portion indicated by the symbol C).
  • an object of the present invention is to suppress the occurrence of luminance unevenness in oblique viewing in an image display device that performs area active driving.
  • a first aspect of the present invention is an image display device including a backlight composed of a plurality of light sources, and having a function of controlling the luminance of each light source of the backlight,
  • a display panel including a plurality of display elements and displaying an image based on an input image given from the outside;
  • a light emission luminance calculation unit that divides the input image into a plurality of areas and obtains the luminance at the time of light emission of the light source corresponding to each area as the first light emission luminance based on the input image corresponding to each area;
  • a correction filter for storing correction data for a predetermined number of areas around one area;
  • a light emission luminance correction unit that obtains a second light emission luminance by applying the correction filter to each area and correcting the first light emission luminance based on the correction data;
  • a display data calculation unit for obtaining display data for controlling the light transmittance of the display element based on the input image and the second emission luminance;
  • a panel drive circuit that outputs a signal for controlling the light
  • the target output is a distribution of output gradations in which the degree of spatial change in output gradation between the high gradation region and the low gradation region when the first image is viewed from a predetermined oblique direction is constant.
  • the target output gradation distribution between the high gradation area and the low gradation area includes an outermost portion capable of correcting the first light emission luminance by applying the correction filter to the area of the high gradation area.
  • the output gradation appearing between the high gradation region and the low gradation region when the first image is viewed from the predetermined oblique direction It is represented by a straight line passing through the maximum portion.
  • the value of the correction data is obtained based on a simultaneous equation of a first equation representing an output tone distribution when the first image is viewed from the front direction and a second equation representing the target output tone distribution.
  • the difference between the luminance of the light source and the luminance of the light source on the assumption that the first light emission luminance is not corrected is set.
  • the first equation is represented by the following equation (Eq1)
  • the second equation is represented by the following equation (Eq2).
  • G is a gradation based on the display data
  • L is the luminance of the light source
  • Lmax is a maximum value of the luminance of the light source
  • f (G) is a gradation characteristic when the image is viewed from an oblique direction.
  • ⁇ is a gamma value
  • ⁇ is an output gradation when the first image is viewed from the front direction
  • ⁇ is an output gradation when the first image is viewed from the predetermined oblique direction.
  • the light emission luminance correction unit obtains the second light emission luminance so that a difference between the second light emission luminance and the first light emission luminance is equal to or less than a predetermined limit value.
  • the light emission luminance correction unit obtains the second light emission luminance so that the second light emission luminance is not less than a predetermined lower limit value.
  • a plurality of correction filters are provided in advance,
  • the light emission luminance correcting unit selects a correction filter used when correcting the first light emission luminance according to the input image.
  • the value of each correction data stored in the correction filter is obtained based on the input image every time the input image is given from the outside.
  • a ninth aspect of the present invention is an image display method in an image display device including a display panel that includes a plurality of display elements and displays an image based on an input image provided from the outside, and a backlight including a plurality of light sources.
  • a correction filter that stores correction data for a predetermined number of areas around one area is applied to each area to correct the first emission luminance based on the correction data, thereby generating a second light emission.
  • the light emission luminance of the light source corresponding to each area is obtained based on the input image, and then the light emission is performed.
  • the luminance is corrected by a light emission luminance correction unit using a correction filter.
  • the degree of spatial change in the output gradation between the high gradation area and the low gradation area when the image in which the high gradation area and the low gradation area are adjacent is viewed from an oblique direction is constant.
  • the value of the correction data in the correction filter is set. For this reason, the spatial change of the output gradation between the high gradation area and the low gradation area when viewed obliquely becomes gentler than before. Thereby, the occurrence of uneven brightness in oblique viewing is suppressed.
  • the second aspect of the present invention it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness in oblique viewing by performing systematic processing.
  • the third aspect of the present invention by obtaining the correction data value based on the simultaneous equations, it is possible to more reliably suppress the occurrence of luminance unevenness in oblique viewing.
  • the fourth aspect of the present invention as in the third aspect of the present invention, it is possible to more reliably suppress the occurrence of luminance unevenness in oblique viewing.
  • the increase amount due to the correction of the luminance of the light source is limited within a certain range, so that an increase in power consumption is suppressed.
  • the light source is set in the low gradation portion by setting the lower limit value to a suitable value. Since light is emitted at a certain brightness or higher, the degree of change in output gradation between the high gradation portion and the low gradation portion becomes small. For this reason, generation
  • the light emission luminance is corrected using the correction filter including the correction data set to a more suitable value according to the input image. For this reason, the occurrence of uneven brightness is effectively suppressed regardless of the content of the input image.
  • the occurrence of uneven brightness is effectively suppressed regardless of the content of the input image.
  • the same effect as in the first aspect of the present invention can be achieved in the invention of the image display method.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of an area active drive processing unit in the first embodiment. It is a figure which shows progress until liquid crystal data and LED data are obtained in the said 1st Embodiment. It is a figure which shows the example of a LED filter. It is a figure which shows the example of a brightness
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the liquid crystal display device 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 10 shown 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 performs area active drive for driving the liquid crystal panel 11 while dividing the screen into a plurality of areas and controlling the luminance of the backlight light source based on the input image in each 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 37) and light emission luminance control data used for driving the backlight 13 (hereinafter referred to as LED data). 34) (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.
  • the arrangement of the display elements is not limited to this format.
  • Each of the R display element, the G display element, and the B display element forms a sub-pixel, and the three sub-pixels form one pixel. Note that the present invention can also be applied to the case where one pixel is formed by a number of sub-pixels other than three.
  • the panel drive circuit 12 is a drive circuit for the 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 37 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 drive circuit for the backlight 13.
  • the backlight drive circuit 14 outputs a signal (pulse signal PWM or current signal) for controlling the luminance of the LEDs 23 to 25 to the backlight 13 based on the LED data 34 output from the area active drive processing unit 15.
  • 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.
  • a plurality of LED units may be used as a set for one area.
  • a plurality of LED units emit light simultaneously based on a luminance control signal given to one area from the backlight drive circuit 14.
  • the area active drive processing unit 15 obtains the luminance (luminance during light emission) of the red LED 23 corresponding to the area based on the R image in the area.
  • the luminance of the green LED 24 is determined based on the G image in the area
  • 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 34 representing the calculated brightness to the backlight drive circuit 14.
  • the area active drive processing unit 15 is based on the LED data 34, and the brightness of the backlight light in all the display elements 21 included in the liquid crystal panel 11 (this brightness means “displayable brightness”). "Luminance"). 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 display luminance, and displays the liquid crystal data 37 representing the obtained light transmittance on the panel. Output to the 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 total luminance of 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 emitted from the plurality of blue LEDs 25. This is the product of the total light luminance and the light transmittance of the B display element.
  • suitable liquid crystal data 37 and LED data 34 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 37.
  • 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 34.
  • the power consumption of the backlight 13 can be reduced by reducing the luminance of the LEDs 23 to 25 corresponding to the area.
  • the luminance of the display element 21 corresponding to the area is switched between a smaller number of levels, so that the resolution of the image can be increased and the image quality of the display image can be improved.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the area active drive processing unit 15.
  • An image of a certain color component (hereinafter referred to as color component C) included in the input image 31 is input to the area active drive processing unit 15 (step S11).
  • the input image of the color component C 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 the color component C, and 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 the color component C 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 the maximum luminance value Ma of the pixels in the area and the average luminance Me of the pixels in the area (step S14). Next, the area active drive processing unit 15 obtains the luminance at the time of light emission of the LED corresponding to each area based on the maximum value Ma, the average value Me, etc. obtained in Step S14 (Step S15).
  • the luminance obtained in step S15 is hereinafter referred to as “first emission luminance”.
  • the area active drive processing unit 15 performs processing (hereinafter referred to as “light emission luminance correction processing”) to obtain a second light emission luminance by performing a predetermined correction on the first light emission luminance obtained in step S15 (hereinafter referred to as “light emission luminance correction processing”).
  • light emission luminance correction processing processing
  • at least an LEDBLUR process described later is performed as the light emission luminance correction process.
  • a process of correcting the luminance based on the maximum value Ma or the average value Me of the pixel luminance for each area may be performed.
  • the area active drive processing unit 15 applies (tp ⁇ tq) (t is 2) by applying a luminance diffusion filter to the (p ⁇ q) second emission luminances obtained in step S16.
  • First backlight luminance data including display luminance of the above (integer) is obtained (step S17).
  • step S ⁇ b> 17 (p ⁇ q) second light emission luminances are enlarged 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) display luminances by performing linear interpolation processing on the first backlight luminance data (Ste S18).
  • the first backlight luminance data is enlarged (m / tp) times in the horizontal direction and (n / tq) times in the vertical direction.
  • the second backlight luminance data indicates that (p ⁇ q) color component C LEDs emit light at the second light emission luminance obtained in step S16, and (m ⁇ n) color component C display elements.
  • 21 represents the luminance of the backlight of the color component C incident on 21.
  • the area active drive processing unit 15 determines the luminance of (m ⁇ n) pixels included in the input image of the color component C, respectively (m ⁇ n) included in the second backlight luminance data.
  • the light transmittance T of the display element 21 of the (m ⁇ n) color components C is obtained by dividing by the display luminance (step S19).
  • the area active drive processing unit 15 for the color component C the liquid crystal data 37 representing the (m ⁇ n) light transmittances T obtained in step S19 and the (p ⁇ q) pieces obtained in step S16.
  • LED data 34 representing the second light emission luminance is output (step S20). At this time, the liquid crystal data 37 and the LED data 34 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, thereby based on the input image 31 including the luminance of (m ⁇ n ⁇ 3) pixels.
  • Liquid crystal data 37 representing (m ⁇ n ⁇ 3) light transmittances and LED data 34 representing (p ⁇ q ⁇ 3) second light emission 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).
  • maximum value data including (32 ⁇ 16) maximum values, and average value data including (32 ⁇ 16) average values, Is obtained. Furthermore, (32 ⁇ 16) light emission luminances (first light emission luminances) are obtained based on the maximum value data, the average value data, and the like. The first light emission luminance is corrected by light emission luminance correction processing including LEDBLUR processing using the LED filter 155, and the LED data 34 of the color component C representing (32 ⁇ 16) light emission luminances (second light emission luminance) is obtained. can get.
  • first backlight luminance data including (160 ⁇ 80) luminances is obtained, and linear interpolation is performed on the first backlight luminance data.
  • second backlight luminance data including (1920 ⁇ 1080) luminances is obtained.
  • the liquid crystal data 37 of the color component C including (1920 ⁇ 1080) light transmittances is obtained. .
  • the area active drive processing unit 15 sequentially performs the process for each color component image, but performs the process for each color component image in a time-sharing manner. May be. 4 and 5, 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. A configuration in which area active driving is performed based on an image may be employed.
  • 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 a light emission luminance calculation unit 151, a light emission luminance correction unit 152, a display luminance calculation unit 153, and a liquid crystal data calculation unit 154 as components for executing predetermined processing. Are provided with an LED filter 155 and a luminance diffusion filter 156.
  • the light emission luminance calculation unit 151 includes a maximum luminance calculation unit 1511 and an average luminance calculation unit 1512.
  • a display data calculation unit is realized by the display luminance calculation unit 153 and the liquid crystal data calculation unit 154, and a correction filter is realized by the LED filter 155.
  • the light emission luminance calculation unit 151 divides the input image 31 into a plurality of areas, and obtains the luminance at the time of light emission of the LED corresponding to each area (the above-mentioned first light emission luminance) 32 based on the input image 31. At that time, the maximum luminance calculation unit 1511 obtains the maximum value Ma of pixel luminance in each area, and the average luminance calculation unit 1512 obtains the average value Me of pixel luminance in each area.
  • a method of calculating the first light emission luminance 32 for example, a method of determining based on the maximum luminance value Ma of the pixels in the area, a method of determining based on the average luminance Me of the pixels in the area, and the area There is a method of determining based on a value obtained by performing a weighted average of the maximum value Ma and the average value Me of the luminances of the pixels.
  • the maximum value Ma, the average value Me, and the first light emission luminance 32 are given to the light emission luminance correction unit 152.
  • the LED filter 155 stores data (correction data) 33 for correcting the first light emission luminance 32 obtained by the light emission luminance calculation unit 151.
  • the LED filter 155 is typically as shown in FIG.
  • the value (hereinafter also referred to as “BLUR value”) of the correction data 33 in the LED filter 155 has a luminance (first emission luminance) of a certain area (area indicated by reference numeral 40 in FIG. 6) “255”.
  • the LEDs for 49 areas centering on the area 40 are caused to emit light at any brightness. It is a value that indicates.
  • correction data 33 for 49 areas (7 areas in the vertical direction ⁇ 7 areas in the horizontal direction) is stored in the LED filter 155, but the present invention is not limited to this.
  • correction data 33 for 25 areas (5 areas in the vertical direction ⁇ 5 areas in the horizontal direction) may be stored in the LED filter 155.
  • the light emission luminance correction unit 152 performs a light emission luminance correction process for correcting the first light emission luminance to the second light emission luminance.
  • a light emission luminance correction process for correcting the first light emission luminance to the second light emission luminance.
  • at least the LEDBLUR process is performed as the light emission luminance correction process.
  • the first light emission luminance 32 calculated by the light emission luminance calculation unit 151 is corrected based on the BLUR value stored in the LED filter 155.
  • the LED data 34 indicating the second emission luminance is supplied to the backlight drive circuit 14 and to the display luminance calculation unit 153.
  • the luminance diffusion filter 156 stores numerical data (hereinafter referred to as “light diffusion data”) indicating how light emitted from LEDs in an arbitrary area is diffused. Specifically, assuming that the luminance value appearing in the area when the LED of one area emits light is “100”, the luminance value appearing in the area and the surrounding area is the luminance diffusion as the light diffusion data. It is stored in the filter 156. For example, as shown in FIG. 7, the light diffusion data is stored in the luminance diffusion filter 156.
  • the display luminance calculation unit 153 is included in the liquid crystal panel 11 based on the LED data (second emission luminance) 34 obtained by the emission luminance correction unit 152 and the light diffusion data 35 stored in the luminance diffusion filter 156.
  • the display luminance 36 in all the display elements 21 to be obtained is obtained.
  • the liquid crystal data calculation unit 154 obtains liquid crystal data 37 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 display brightness 36.
  • the coordinates of the area are represented by (i, j).
  • the coordinates of the area at the upper left corner of the panel are represented by (0, 0)
  • the right direction and the lower direction of the panel are positive
  • the coordinates of the area located at the second position are represented by (I, J).
  • FIG. 8 shows local coordinates of each area when the area indicated by reference numeral 41 is the center.
  • FIG. 9 shows the global coordinates of each area when the area denoted by reference numeral 42 is the upper left corner area of the panel.
  • the areas in the panel are sequentially set as the attention areas one by one, and the light emission luminance around the attention area is corrected.
  • the light emission luminance correction unit 152 corrects the light emission luminance based on the BLUR value (value of the correction data 33) stored in the LED filter 155.
  • the correction is performed by applying the LED filter 155 as shown in FIG. 6 for each area. For example, first, the LED filter 155 is applied to an area whose global coordinates are (0, 0). Thereby, it is calculated
  • the LED filter 155 is applied for each remaining area in the first row. Further, the LED filter 155 is applied to each area from the second row in a similar manner. As described above, the LED filter 155 is applied to each area one by one. When the light emission luminance of the area of interest is 0, the light emission luminance of the area around the area of interest is not corrected.
  • correction is performed on an area located within a range of 7 areas in the row direction and 7 areas in the column direction centering on the area of interest.
  • a contribution ratio corresponding to each correction data 33 in the LED filter 155 is obtained.
  • the contribution ratio means that when attention is paid to an arbitrary area (here, an area indicated by reference numeral 40 in FIG. 6), the light emission luminance of the surrounding area is made higher than the original light emission luminance in order to assist the brightness of the area 40. Therefore, it is the ratio of the light emission luminance of the surrounding area to the light emission luminance of the area 40.
  • the contribution ratio corresponding to each correction data 33 is obtained as shown in FIG.
  • the corrected luminance value for the area around the area of interest is obtained using the contribution ratio.
  • the corrected luminance value Vlb (i, j) for the area of local coordinates (i, j) is calculated by the following equation (1).
  • Vlb (i, j) MAX (Vlo (i, j), E (i, j) * Vlo (0,0)) (1)
  • MAX (a, b) is a function and returns the larger value of a and b.
  • Vlo (i, j) is a luminance value before correction for the area of local coordinates (i, j).
  • E (i, j) is a contribution ratio for the area of local coordinates (i, j).
  • Vlo (0, 0) is a luminance value before correction for the area of interest.
  • the corrected luminance value is calculated by the above equation (1) (see FIG. 11). That is, for each area, calculation of the corrected luminance value based on the above equation (1) is performed a plurality of times. In the calculation of the luminance value after correction, in the first calculation, the luminance value before correction (here, the first light emission luminance) of each area is Vlo (i, j).
  • Vlb (i, j) which is the left side of the above equation (1) obtained by the (n ⁇ 1) th calculation, is the Vlo in the right side of the above equation (1) at the nth calculation. (I, j). Then, for each area, the value of Vlb (i, j) obtained by the last calculation among the plurality of calculations becomes the second emission luminance for each area.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the gradation characteristics of the liquid crystal.
  • FIG. 12 shows the relationship between the input gradation and the output gradation when the backlight is fully lit as the gradation characteristics of the liquid crystal.
  • a thin solid line denoted by reference numeral 50 represents an ideal gradation characteristic
  • a thick dotted line denoted by reference numeral 51 is obtained when oblique viewing is performed from an angle of 45 degrees (front view is 0 degree).
  • a thick dotted line denoted by reference numeral 52 represents a gradation characteristic when an oblique view is performed from an angle of 60 degrees (a front view is 0 degree). From the gradation characteristics shown in FIG. 12, it is possible to grasp how much light leakage is perceived due to the influence of the viewing angle characteristics when oblique viewing is performed. For example, when the input gradation is “100”, the output gradation is ideally “100” (see the portion indicated by reference numeral 53), but when viewed obliquely from an angle of 45 degrees, the output gradation is Is “150” (see the portion indicated by reference numeral 54). From this, it can be understood that when oblique viewing is performed, an amount of light leakage corresponding to the difference between them is perceived.
  • the gradation characteristics as shown in FIG. 12 can be obtained by measuring the output gradation corresponding to each input gradation using a spectral luminance meter or the like from the angle at which the gradation characteristic is desired. Based on the tone characteristics obtained as described above, for example, when an image as shown in FIG. 25 is displayed, it is assumed that the LEDBLUR process is not performed, and outputs at respective positions in oblique viewing. The gradation can be obtained (see FIG. 29).
  • luminance unevenness is a region where input gradations of the same degree are continuous, and "the part where the gradation is displayed normally" and “the part where the output gradation is different from the original gradation" Are easily visually recognized in a region adjacent to each other. Therefore, it is considered that luminance unevenness is less likely to be visually recognized by intentionally causing light leakage in a region where luminance unevenness has occurred to moderate the (spatial) change in output gradation in the region.
  • the range in which the emission luminance can be corrected by the LEDBLUR process is determined by the size of the LED filter 155. Therefore, on the graph as shown in FIG. 29, the outermost portion (the portion indicated by reference numeral 57 in FIG.
  • the BLUR value is set so that the output gradation change (spatial change, not temporal change) is moderated by LEDBLUR processing. It is preferable to define. For example, a graph as shown in FIG. 14 is drawn by drawing a straight line passing through the outermost part of the range where the emission luminance can be corrected and the apex part of the magnitude of light leakage on the graph as shown in FIG. Is obtained, the change in the output gradation at the portion indicated by reference numeral 60 in FIG. 14 is moderated so that the gradation change as indicated by reference numeral 61 in FIG. 15 can be obtained.
  • the liquid crystal gradation is G
  • the luminance of the backlight light source (LED in this embodiment) is L
  • the maximum luminance of the backlight light source is Lmax
  • the function representing the gradation characteristics in oblique viewing is f (G)
  • Eq1 first equation
  • Eq2 second expression
  • f (G) is obtained according to the characteristics of the liquid crystal panel 11 used in the liquid crystal display device 10, and specifically, an approximate expression or a look-up table value is employed.
  • the above equation (Eq1) corresponds to, for example, the graph shown in FIG. 28, and the above equation (Eq2) corresponds to, for example, the graph shown in FIG. ) And LED data 34 (corresponding to the brightness of the backlight source). That is, there are many combinations of G and L values that satisfy the above equation (Eq1), and there are many combinations of G and L values that satisfy the above equation (Eq2). Further, with respect to the respective positions in FIGS. 28 and 15, values other than the values of G and L in the above formula (Eq1) and the above formula (Eq2) are determined values. Therefore, the luminance L of the backlight source can be obtained by solving simultaneous equations of the above equation (Eq1) and the above equation (Eq2).
  • the value of L obtained by the simultaneous equations is the luminance of the backlight light source when an ideal luminance distribution (output gradation distribution) is obtained in oblique viewing. Therefore, the BLUR value can be obtained based on the difference between the luminance of the backlight light source and the L value when it is assumed that the LED BLUR process is not performed.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of BLUR value calculation processing in the present embodiment.
  • the gradation characteristic from the oblique view of the corresponding liquid crystal panel 11 is obtained (step S31).
  • the gradation characteristic for at least one angle is obtained by measuring the output gradation corresponding to each input gradation using a spectral luminance meter or the like.
  • step S32 based on the gradation characteristics at the maximum angle (the front view is assumed to be 0 degree) for suppressing the luminance unevenness in the corresponding liquid crystal panel 11, an ideal luminance distribution (in which the luminance unevenness becomes difficult to be visually recognized) ( An output gradation distribution) is obtained (step S32).
  • step S33 by solving the simultaneous equation of the above equation (Eq1) and the above equation (Eq2) for each pixel within the range where the emission luminance is corrected by the LEDBLUR process, the luminance of the liquid crystal gradation G and the backlight light source L is obtained (step S33).
  • each BLUR value in the LED filter 155 is obtained based on the difference between the luminance of the backlight light source obtained in step S33 and the luminance of the backlight light source when it is assumed that the LEDBLUR process is not performed (step S34). ).
  • the above description of how to obtain the BLUR value is an image displayed on the liquid crystal panel 11 when an image in which a high gradation region and a low gradation region are adjacent to each other is given as the input image 31.
  • the second emission luminance is obtained by the emission luminance correction unit 152 using the LED filter 155, so that the high gradation region when the first image is viewed from a predetermined oblique direction—low
  • the value (BLUR value) of each correction data 33 stored in the LED filter 155 is obtained so that the degree of spatial change in output gradation between gradation areas is constant.
  • the distribution of the output gradations is such that the degree of spatial change of the output gradation between the high gradation region and the low gradation region when the first image is viewed from a predetermined oblique direction is constant.
  • the target output tone distribution between the high tone region and the low tone region is the highest possible correction of the first light emission luminance 32 by applying the LED filter 155 to the high tone region.
  • the liquid crystal display device that performs area active drive
  • the light emission luminance is subjected to LEDBLUR processing based on the LED filter 155. It is corrected by being done.
  • the LEDBLUR process when an LED in a certain area (lighting target area) is lit, the luminance displayed in the lighting target area is increased by increasing the light emission luminance of the LED in the area around the lighting target area.
  • the light emission luminance of the area around the lighting target area is corrected.
  • the BLUR in the LED filter 155 is designed so that the spatial change of the output gradation becomes gentle by causing intentional light leakage in a region where luminance unevenness is perceived in oblique viewing. A value is determined. For this reason, in an image display device that performs area active drive, occurrence of uneven brightness in oblique viewing is suppressed.
  • the luminance of the backlight light source is obtained by solving simultaneous equations of the above equation (Eq1) and the above equation (Eq2).
  • Eq1 the effect of the viewing angle characteristics and parallax of the liquid crystal varies depending on the angle, and if a luminance distribution (distribution of output gradations) that makes it difficult to visually recognize luminance unevenness is obtained, the backlight obtained by the above simultaneous equations It is not necessary to increase the luminance accuracy of the light source more than necessary.
  • the LEDBLUR process correction is performed so that the luminance of the backlight light source is increased, and thus there is a concern that the power consumption increases as compared with the conventional liquid crystal display device. Therefore, in order to suppress an increase in power consumption, a certain limit may be provided for the amount of increase in luminance due to LEDBLUR processing. That is, the LEDBLUR process may be performed so that the difference between the second light emission luminance and the first light emission luminance is equal to or less than a predetermined limit value.
  • the smaller the angle the smaller the viewing angle characteristics of liquid crystal and the effect of parallax. Further, when the angle is changed slightly, the gradation characteristics of the liquid crystal do not change greatly. For this reason, when the light emission luminance is adjusted so that the luminance unevenness is less visible at a certain angle, the luminance unevenness is less visible even when the screen is viewed from an angle smaller than the angle. Therefore, in order to make it difficult for the luminance unevenness to be visually recognized in oblique viewing up to a certain angle, the viewing angle characteristic of the liquid crystal from the angle is obtained, and the BLUR value is obtained based on the obtained viewing angle characteristic. It ’s fine.
  • Luminance correction process when the light emission luminance correction unit 152 performs light emission luminance correction (correction from the first light emission luminance to the second light emission luminance), the second light emission luminance (corresponding to the luminance of the backlight light source). ) Is provided with a lower limit (threshold). 18 and 19 are diagrams for explaining the difference between the case where the lower limit value is not provided for the second light emission luminance and the case where the lower limit value is provided for the second light emission luminance.
  • FIG. 18 shows the liquid crystal gradation at each position when the image as shown in FIG. 25 is displayed.
  • FIG. 19 shows the luminance (the luminance of the backlight light source) at each position when the image as shown in FIG. 25 is displayed. Note that the luminance when the lower limit value is not provided is represented by a bold dotted line 72, and the luminance when the lower limit value is provided is represented by a thin solid line 73.
  • a lower limit is provided for the luminance of the backlight light source.
  • the spatial change of the output gradation in the oblique view which was as shown by the thick dotted line in FIG. 20 when the lower limit value is not provided, is indicated by the thin solid line in FIG. As shown.
  • the lower limit value is not provided, when an input image having a large gradation change as shown in FIG. 25 is given, the change in the output gradation from the oblique view becomes constant by the LEDBLUR process. Even when the light emission luminance is corrected as described above, the degree of change (inclination) of the output gradation increases as indicated by the arrow 74 in FIG.
  • the lower limit value when the lower limit value is not provided, the luminance unevenness is visually recognized. This is because gradation and luminance are in an exponential function relationship (luminance is the ⁇ th power of the gradation), and a slight difference in luminance has a large effect on the output gradation value, especially in low gradation areas. is there.
  • the lower limit value when the lower limit value is provided as in the present embodiment, the degree of change (inclination) of the output gradation becomes small as indicated by the arrow 75 in FIG. For this reason, the occurrence of uneven brightness is suppressed.
  • the occurrence of luminance unevenness is more effectively suppressed as compared with the first embodiment.
  • the lower limit value of the second light emission luminance is set to a relatively high value, so that the luminance of the backlight light source increases as a whole and the liquid crystal gradation decreases, so that the high gradation portion and the low gradation portion are adjacent to each other. Even if such an input image is given, the occurrence of uneven brightness is suppressed. However, the effects of low power consumption and high contrast obtained by performing area active drive are reduced.
  • the influence of providing the lower limit value is the original luminance (the luminance obtained when it is assumed that no lower limit value is provided). It only affects the low part.
  • the luminance unevenness is hardly visually recognized, so that no problem occurs.
  • one LED filter 155 is used.
  • a plurality of LED filters are prepared in advance and used in the LEDBLUR process.
  • the LED filter to be selected is dynamically selected according to the input image 31. Specifically, an LED filter in which a BLUR value suitable for suppressing luminance unevenness is set in advance for each of a plurality of images in which uneven luminance is likely to occur.
  • z LED filters 155 (1) to 155 (z) are prepared in advance. Then, when the input image 31 is actually given, for example, based on the difference between the maximum gradation and the minimum gradation in the input image 31, z LED filters 155 (1) to 155 (z) Is selected.
  • the LED filter selection method is not limited to the above-described method.
  • one LED filter is selected based on the difference between the maximum gradation in the input image 31 and the average gradation of the input image 31.
  • each BLUR value in the LED filter 155 may be obtained based on the input image 31 every time the input image 31 is given.
  • the LED BLUR process is performed using the LED filter including the BLUR value set to a more suitable value according to the input image 31. For this reason, regardless of the content of the input image 31, the occurrence of uneven brightness is effectively suppressed.
  • the liquid crystal display device has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the liquid crystal display device By obtaining the BLUR value and performing the LEDBLUR process as described above in an arbitrary image display device equipped with a backlight, the same effect as in the case of the liquid crystal display device can be obtained.

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Abstract

　エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置において、斜め視における輝度むら発生の抑制を目的とする。　発光輝度算出部（１５１）は、入力画像（３１）に基づいて各エリアのＬＥＤの輝度（第１の発光輝度）（３２）を求める。発光輝度補正部（１５２）は、ＬＥＤフィルタ（１５５）内の補正用データ（３３）の値に基づいて第１の発光輝度（３２）に補正を施す。ここで、入力画像（３１）として高階調領域と低階調領域とが隣接している画像が外部から与えられたときに表示される画像を第１画像と定義したとき、発光輝度補正部（１５２）によってＬＥＤフィルタ（１５５）を用いて第２の発光輝度（３４）が求められることにより、第１画像を所定の斜め方向から見た際の高階調領域－低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるように、ＬＥＤフィルタ（１５５）内の補正用データ（３３）の値が設定されている。

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き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、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。
　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、かつ、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。
　ところで、エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置に関し、単一エリア点灯時（或るエリアに対応するＬＥＤのみが点灯状態となる時）の輝度不足を解消するために、点灯対象エリア（点灯対象エリアとは、単一エリア点灯によって本来的にＬＥＤが点灯すべきエリアのことを意味する）だけではなく点灯対象エリアの周囲のエリアに対応するＬＥＤも点灯するよう各エリアの輝度を補正することが提案されている。以下、このような補正処理のことを「ＬＥＤＢＬＵＲ処理」という。ＬＥＤＢＬＵＲ処理によれば、点灯対象エリアには周囲のエリアからの光も照射されるので、輝度不足が解消される。なお、ＬＥＤＢＬＵＲ処理については、例えば日本の特開２００９－１９８５３０号公報に開示されている。
日本の特開２００９－１９８５３０号公報
　ところが、エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置において、高階調部分と低階調部分とが隣接するような入力画像が与えられた際に、正面視（正面視とは、表示画面を正面方向から見ることを意味する）では正常に画像が視認されるものの斜め視（斜め視とは、表示画面を斜め方向から見ることを意味する）では光漏れや輝度不足に起因して輝度むらが視認されることがある。この輝度むらについて以下に説明する。
　図２２および図２３は、液晶表示装置に用いられている偏光板の視野角特性について説明するための図である。液晶表示装置においては、液晶パネルの表側および裏側にそれぞれ偏光板が設けられている。それら２枚の偏光板は、偏光軸が互いに直交するように配置されている。正面視においては、表偏光板の偏光軸９０ａと裏偏光板の偏光軸９０ｂとが図２２に示すように互いに直交した状態でそれら２枚の偏光板を光が通過するように知覚される。これに対して、斜め視においては、表偏光板の偏光軸９０ａと裏偏光板の偏光軸９０ｂとが図２３に示すように互いに直交していない状態でそれら２枚の偏光板を光が通過するように知覚される。このため、斜め視において光漏れが知覚されることがある。光漏れが生じると、或る特定の画像が表示されていても、光漏れが生じている領域で斜め視によって視認される出力階調が正面視によって視認される出力階調とは異なることとなる。その結果、斜め視において輝度むらが視認される。特にエリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置においては、１つの出力階調につき上記表示用データと上記ＬＥＤデータとの組み合わせが多数あるため、同じ出力階調の画素間でそれら組み合わせが相違すること等により輝度むらが比較的目立ちやすい。
　また、エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置では、視差が表示画像に与える影響も比較的大きい。図２４に示すように、液晶パネルの表面とバックライト光源（例えばＬＥＤ）との間には、いくらかの距離（隙間）がある。このため、図２４から把握されるように、正面視における光源の輝度のピーク位置Ｐ９１と斜め視における光源の輝度のピーク位置Ｐ９２とが異なっている。このようにして、正面視と斜め視との間で視差が生じる。ところで、仮にこのような視差が生じても、従来の液晶表示装置のように全ての光源が点灯する場合には、輝度分布に均一性があるので視差が出力階調に及ぼす影響は小さい。しかしながら、エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置においては、上記表示用データと上記ＬＥＤデータとの組み合わせで階調表現が行われるので、すなわち、光源毎に輝度が異なるので、視差に起因する輝度むらが発生するという問題がある。
　ここで、図２５に示すような、一定階調（例えば黒階調）の背景の中に小さな白窓９３を含むような画像（例えば、「夜空に星が１つだけ光っている状態」を表す画像）を表示することについて考える。なお、図２５において符号Ａ，Ｂ，およびＣで示す位置は、それぞれ、図１３～図１５，図１８～図２０，図２６～図２９においてＡ，Ｂ，およびＣで示す位置に対応している。図２５に示すような画像がエリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置で表示される場合、符号９５で示す点線上の各位置における液晶階調は図２６に示すようなものとなり、当該各位置における輝度（バックライト光源の輝度）は図２７に示すようなものとなる。また、出力階調は液晶階調とバックライト光源の輝度との掛け合わせによって得られるので、正面視での各位置における出力階調は図２８に示すようなものとなる。なお、液晶階調は上記表示用データに対応し、バックライト光源の輝度は上記ＬＥＤデータに対応する。
　図２６，図２７，および図２８から把握されるように、出力階調が（空間的に）一定となる部分（図２５で符号９４で示す部分）であってもバックライト光源の輝度の変化（時間的な変化ではなく空間的な変化）に応じて液晶階調も変化する。斜め視においては、液晶の視野角特性の影響により、輝度が低くて液晶階調が高い部分（符号Ａ，Ｂで示す部分の近傍）では光漏れが生じにくいが、輝度が高くて液晶階調が低い部分（符号Ｃで示す部分の近傍）では光漏れが生じやすい。また、高階調部分と低階調部分とが隣接している場合には、視差の影響により輝度分布にずれ（正面視における輝度分布を基準としたときのずれ）が生じる。その結果、低階調部での光漏れや高階調部での輝度不足などの問題が生じる。以上のようなことから、図２５に示すような画像がエリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置で表示されると、斜め視での各位置における出力階調は例えば図２９に示すようなものとなる。
　以上のように、エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置では、液晶の視野角特性および視差の影響により、正面視において正常に画像表示が行われる場合であっても斜め視において輝度むらが生じることがある。ここで、斜め視において出力階調が正しくなるよう液晶階調に補正を施すことが考えられる。しかしながら、そのような補正が行われると、正面視において輝度むらが視認されるようになる。
　そこで、本発明は、エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置において、斜め視における輝度むらの発生を抑制することを目的とする。
　本発明の第１の局面は、複数の光源からなるバックライトを含み、前記バックライトの各光源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み、外部から与えられる入力画像に基づく画像を表示する表示パネルと、
　前記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、各エリアに対応した光源の発光時の輝度を第１の発光輝度として求める発光輝度算出部と、
　１つのエリアの周囲の所定数のエリアについての補正用データを格納する補正用フィルタと、
　各エリアに前記補正用フィルタを適用して前記第１の発光輝度を前記補正用データに基づいて補正することにより第２の発光輝度を求める発光輝度補正部と、
　前記入力画像と前記第２の発光輝度とに基づき、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、
　前記第２の発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各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、
　前記入力画像として高階調領域と低階調領域とが隣接している画像が外部から与えられたときに前記表示パネルに表示される画像を第１画像と定義したとき、前記発光輝度補正部によって前記補正用フィルタを用いて前記第２の発光輝度が求められることにより、前記第１画像を所定の斜め方向から見た際の前記高階調領域－前記低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるように、前記補正用フィルタに格納されている各補正用データの値が設定されてい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、
　前記第１画像を所定の斜め方向から見た際の前記高階調領域－前記低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるような出力階調の分布を目標出力階調分布と定義したとき、
　前記高階調領域－前記低階調領域間の目標出力階調分布は、前記高階調領域のエリアに前記補正用フィルタを適用することによる前記第１の発光輝度の補正が可能な最外郭部分と、前記第１の発光輝度に補正が施されなかったと仮定した場合に前記第１画像を前記所定の斜め方向から見た際に前記高階調領域－前記低階調領域間に現れる出力階調の極大部分とを通過する直線で表されることを特徴とする。
　本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
　前記補正用データの値は、前記第１画像を正面方向から見た際の出力階調の分布を表す第１方程式と前記目標出力階調分布を表す第２方程式との連立方程式に基づいて得られる前記光源の輝度と、前記第１の発光輝度に補正が施されなかったと仮定した場合の前記光源の輝度との差の値に設定されていることを特徴とする。
　本発明の第４の局面は、本発明の第３の局面において、
　前記第１方程式は次式（Ｅｑ１）で表され、前記第２方程式は次式（Ｅｑ２）で表されることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで、Ｇは前記表示用データに基づく階調、Ｌは前記光源の輝度、Ｌｍａｘは前記光源の輝度の最大値、ｆ（Ｇ）は画像を斜め方向から見た際の階調特性を表す関数、γはガンマ値、αは前記第１画像を正面方向から見た際の出力階調、βは前記第１画像を前記所定の斜め方向から見た際の出力階調である。
　本発明の第５の局面は、本発明の第１の局面において、
　発光輝度補正部は、前記第２の発光輝度と前記第１の発光輝度との差が予め定められた制限値以下となるように前記第２の発光輝度を求めることを特徴とする。
　本発明の第６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、前記第２の発光輝度が予め定められた下限値以上となるように前記第２の発光輝度を求めることを特徴とする。
　本発明の第７の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記補正用フィルタを予め複数個備え、
　前記発光輝度補正部は、前記第１の発光輝度を補正する際に用いる補正用フィルタを前記入力画像に応じて選択することを特徴とする。
　本発明の第８の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記補正用フィルタに格納される各補正用データの値は、外部から入力画像が与えられる毎に当該入力画像に基づいて求められることを特徴とする。
　本発明の第９の局面は、複数の表示素子を含み外部から与えられる入力画像に基づく画像を表示する表示パネルと、複数の光源からなる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、
　前記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、各エリアに対応した光源の発光時の輝度を第１の発光輝度として求める発光輝度算出ステップと、
　１つのエリアの周囲の所定数のエリアについての補正用データを格納する補正用フィルタを各エリアに適用して前記第１の発光輝度を前記補正用データに基づいて補正することにより第２の発光輝度を求める発光輝度補正ステップと、
　前記入力画像と前記第２の発光輝度とに基づき、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、
　前記第２の発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各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、
　前記入力画像として高階調領域と低階調領域とが隣接している画像が外部から与えられたときに前記表示パネルに表示される画像を第１画像と定義したとき、前記発光輝度補正ステップで前記補正用フィルタを用いて前記第２の発光輝度が求められることにより、前記第１画像を所定の斜め方向から見た際の前記高階調領域－前記低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるように、前記補正用フィルタに格納されている各補正用データの値が設定されていることを特徴とする。
　本発明の第１の局面によれば、バックライトの各光源の輝度を制御する機能を有する画像表示装置において、入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光輝度が求められた後、当該発光輝度は発光輝度補正部によって補正用フィルタを用いて補正される。ここで、高階調領域と低階調領域とが隣接している画像を斜め方向から見た際の高階調領域－低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるように、補正用フィルタ内の補正用データの値が設定されている。このため、斜め視をした場合の高階調領域－低階調領域間における出力階調の空間的な変化が従来よりも緩やかになる。これにより、斜め視における輝度むらの発生が抑制される。
　本発明の第２の局面によれば、体系的な処理を行うことによって斜め視における輝度むらの発生を抑制することが可能となる。
　本発明の第３の局面によれば、連立方程式に基づいて補正用データの値を求めることにより、斜め視における輝度むらの発生をより確実に抑制することが可能となる。
　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、斜め視における輝度むらの発生をより確実に抑制することが可能となる。
　本発明の第５の局面によれば、光源の輝度についての補正による増加量が一定の範囲内に制限されるので、消費電力の増大が抑制される。
　本発明の第６の局面によれば、高階調部分と低階調部分との階調差が大きい場合であっても、下限値を好適な値に設定することにより低階調部分において光源がある一定以上の明るさで発光するので、高階調部分と低階調部分との間における出力階調の変化の度合いが小さくなる。このため、より効果的に、斜め視における輝度むらの発生が抑制される。
　本発明の第７の局面によれば、入力画像に応じて、より好適な値に設定された補正用データを含む補正用フィルタを用いて発光輝度の補正が行われる。このため、入力画像の内容に関わらず、効果的に輝度むらの発生が抑制される。
　本発明の第８の局面によれば、本発明の第７の局面と同様、入力画像の内容に関わらず、効果的に輝度むらの発生が抑制される。
　本発明の第９の局面によれば、本発明の第１の局面と同様の効果を画像表示方法の発明において奏することができる。
本発明の第１の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。 上記第１の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。 上記第１の実施形態において、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。 上記第１の実施形態において、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。 ＬＥＤフィルタの例を示す図である。 輝度拡散フィルタの例を示す図である。 ローカル座標について説明するための図である。 グローバル座標について説明するための図である。 寄与比率について説明するための図である。 上記第１の実施形態において、ＬＥＤＢＬＵＲ処理について説明するための図である。 液晶の階調特性の一例を示す図である。 上記第１の実施形態におけるＢＬＵＲ値の求め方について説明するための図である。 上記第１の実施形態におけるＢＬＵＲ値の求め方について説明するための図である。 上記第１の実施形態におけるＢＬＵＲ値の求め方について説明するための図である。 上記第１の実施形態におけるＢＬＵＲ値算出処理の手順を示すフローチャートである。 上記第１の実施形態の変形例におけるＬＥＤフィルタの一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態において、第２の発光輝度に下限値が設けられていない場合と第２の発光輝度に下限値が設けられている場合の違いについて説明するための図である。 上記第２の実施形態において、第２の発光輝度に下限値が設けられていない場合と第２の発光輝度に下限値が設けられている場合の違いについて説明するための図である。 上記第２の実施形態において、第２の発光輝度に下限値が設けられていない場合と第２の発光輝度に下限値が設けられている場合の違いについて説明するための図である。 本発明の第３の実施形態において、ＬＥＤフィルタの選択について説明するための図である。 液晶表示装置に用いられている偏光板の視野角特性について説明するための図である。 液晶表示装置に用いられている偏光板の視野角特性について説明するための図である。 視差について説明するための図である。 一定階調（例えば黒階調）の背景の中に小さな白窓を含む画像を模式的に示した図である。 図２５で符号９５で示す点線上における液晶階調を示す図である。 図２５で符号９５で示す点線上における輝度（バックライト光源の輝度）を示す図である。 正面視での、図２５で符号９５で示す点線上における出力階調を示す図である。 斜め視での、図２５で符号９５で示す点線上における出力階調を示す図である。
　以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
＜１．第１の実施形態＞
＜１．１　全体構成および動作概要＞
　図２は、本発明の第１の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。この液晶表示装置１０は、画面を複数のエリアに分割して各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以上の整数であるとする。
　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３７という）と、バックライト１３の駆動に用いる発光輝度制御データ（以下、ＬＥＤデータ３４という）とを求める（詳細は後述）。
　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る。但し、表示素子の並びはこの形式に限らない。Ｒ表示素子，Ｇ表示素子，およびＢ表示素子はそれぞれサブ画素を形成し、それら３個のサブ画素で１個の画素を形成する。なお、３個以外の個数のサブ画素で１個の画素が形成されている場合にも本発明を適用できる。
　パネル駆動回路１２は、液晶パネル１１の駆動回路である。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３７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の駆動回路である。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３４に基づき、バックライト１３に対してＬＥＤ２３～２５の輝度を制御する信号（パルス信号ＰＷＭ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。但し、輝度不足などの理由により、１個のエリアに対して複数のＬＥＤユニットがセットで使用されても良い。その場合、バックライト駆動回路１４から１個のエリアに対して与えられる輝度制御信号に基づき複数のＬＥＤユニットが同時に発光する。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（発光時の輝度）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、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、求めた輝度を表すＬＥＤデータ３４をバックライト駆動回路１４に対して出力する。
　また、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ＬＥＤデータ３４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（この輝度は「表示され得る輝度」を意味し、以下「表示輝度」という。）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と表示輝度とに基づき、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３７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り、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３７とＬＥＤデータ３４とが求められ、液晶データ３７に基づき表示素子２１の光透過率を制御し、かつ、ＬＥＤデータ３４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。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表示素子２１の輝度をより少数のレベル間で切り替えることにより、画像の分解能を高め、表示画像の画質を改善することができる。
　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、入力画像３１に含まれる或る色成分（以下、色成分Ｃという）の画像が入力される（ステップＳ１１）。色成分Ｃ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、色成分Ｃ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、色成分Ｃ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、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａと、エリア内の画素の輝度の平均値Ｍｅとを求める（ステップＳ１４）。次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ステップＳ１４で求めた最大値Ｍａ，平均値Ｍｅなどに基づき、各エリアに対応したＬＥＤの発光時の輝度を求める（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１５で求められる輝度のことを以下「第１の発光輝度」という。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ステップＳ１５で求めた第１の発光輝度に所定の補正を施して第２の発光輝度を求める処理（以下「発光輝度補正処理」という。）を行う（ステップＳ１６）。本実施形態においては、発光輝度補正処理として、後述するＬＥＤＢＬＵＲ処理が少なくとも行われる。なお、ＬＥＤＢＬＵＲ処理の他に、例えば各エリアについての画素の輝度の最大値Ｍａや平均値Ｍｅなどに基づいて輝度を補正する処理が行われても良い。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ステップＳ１６で求めた（ｐ×ｑ）個の第２の発光輝度に対して輝度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）の表示輝度を含む第１のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、（ｐ×ｑ）個の第２の発光輝度は、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、（ｍ×ｎ）個の表示輝度を含む第２のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、第１のバックライト輝度データは、横方向に（ｍ／ｔｐ）倍、縦方向に（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）個の色成分ＣのＬＥＤがステップＳ１６で求めた第２の発光輝度で発光したときに（ｍ×ｎ）個の色成分Ｃの表示素子２１に入射する色成分Ｃ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、色成分Ｃ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）個の表示輝度で割ることにより、（ｍ×ｎ）個の色成分Ｃの表示素子２１の光透過率Ｔを求める（ステップＳ１９）。
　最後に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、色成分Ｃについて、ステップＳ１９で求めた（ｍ×ｎ）個の光透過率Ｔを表す液晶データ３７と、ステップＳ１６で求めた（ｐ×ｑ）個の第２の発光輝度を表すＬＥＤデータ３４とを出力する（ステップＳ２０）。この際、液晶データ３７とＬＥＤデータ３４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）個の光透過率を表す液晶データ３７と、（ｐ×ｑ×３）個の第２の発光輝度を表すＬＥＤデータ３４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３７とＬＥＤデータ３４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。各エリアについて画素の輝度の最大値Ｍａと平均値Ｍｅを求めることにより、（３２×１６）個の最大値を含む最大値データと、（３２×１６）個の平均値を含む平均値データとが得られる。さらに、最大値データや平均値データなどに基づき、（３２×１６）個の発光輝度（第１の発光輝度）が得られる。第１の発光輝度はＬＥＤフィルタ１５５を用いたＬＥＤＢＬＵＲ処理を含む発光輝度補正処理によって補正され、（３２×１６）個の発光輝度（第２の発光輝度）を表す色成分ＣのＬＥＤデータ３４が得られる。
　色成分ＣのＬＥＤデータ３４に輝度拡散フィルタを適用することにより、（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、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、（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、（１９２０×１０８０）個の光透過率を含む色成分Ｃの液晶データ３７が得られる。
　なお、図４および図５では、説明を容易にするために、エリアアクティブ駆動処理部１５は、各色成分の画像に対する処理を順に行うこととしたが、各色成分の画像に対する処理を時分割で行っても良い。また、図４および図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う構成としても良い。
＜１．２　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、所定の処理を実行するための構成要素として、発光輝度算出部１５１と発光輝度補正部１５２と表示輝度算出部１５３と液晶データ算出部１５４とを備え、所定のデータを格納するための構成要素として、ＬＥＤフィルタ１５５と輝度拡散フィルタ１５６とを備えている。発光輝度算出部１５１には、最大輝度算出部１５１１と平均輝度算出部１５１２とが含まれている。
　なお、本実施形態においては、表示輝度算出部１５３と液晶データ算出部１５４とによって表示用データ算出部が実現され、ＬＥＤフィルタ１５５によって補正用フィルタが実現されている。
　発光輝度算出部１５１は、入力画像３１を複数のエリアに分割し、当該入力画像３１に基づいて、各エリアに対応したＬＥＤの発光時の輝度（上述の第１の発光輝度）３２を求める。その際、最大輝度算出部１５１１は、各エリアにおける画素の輝度の最大値Ｍａを求め、平均輝度算出部１５１２は、各エリアにおける画素の輝度の平均値Ｍｅを求める。第１の発光輝度３２を算出する方法としては、例えば、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａに基づいて決定する方法，エリア内の画素の輝度の平均値Ｍｅに基づいて決定する方法，エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａと平均値Ｍｅを加重平均することにより得られる値に基づいて決定する方法などがある。最大値Ｍａ，平均値Ｍｅ，および第１の発光輝度３２は、発光輝度補正部１５２に与えられる。
　ＬＥＤフィルタ１５５には、発光輝度算出部１５１によって求められた第１の発光輝度３２を補正するためのデータ（補正用データ）３３が格納されている。本実施形態においては、ＬＥＤフィルタ１５５は模式的には例えば図６に示すようなものとなっている。ＬＥＤフィルタ１５５内の補正用データ３３の値（以下、「ＢＬＵＲ値」ともいう。）は、或るエリア（図６で符号４０で示すエリア）の輝度（第１の発光輝度）が「２５５」であって、かつ、それ以外のエリアの輝度（第１の発光輝度）が「０」であると仮定したときに、当該エリア４０を中心とする４９エリア分についてのＬＥＤをいかなる輝度で発光させるかを示す値となっている。なお、本実施形態における液晶表示装置では２５６階調の階調表示が行われるものと仮定している。また、ここでは４９エリア（縦方向７エリア×横方向７エリア）分の補正用データ３３がＬＥＤフィルタ１５５に格納されている例を示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、２５エリア（縦方向５エリア×横方向５エリア）分の補正用データ３３がＬＥＤフィルタ１５５に格納されていても良い。
　発光輝度補正部１５２は、第１の発光輝度を第２の発光輝度に補正する発光輝度補正処理を行う。上述したように、本実施形態においては、発光輝度補正処理として少なくともＬＥＤＢＬＵＲ処理が行われる。ＬＥＤＢＬＵＲ処理では、ＬＥＤフィルタ１５５に格納されているＢＬＵＲ値に基づいて、発光輝度算出部１５１によって算出された第１の発光輝度３２に補正が施される。このＬＥＤＢＬＵＲ処理を含む発光輝度補正処理によって第１の発光輝度に補正が施されることにより、パネル内の各エリアについての第２の発光輝度が算出される。第２の発光輝度を示すＬＥＤデータ３４は、バックライト駆動回路１４に与えられるとともに表示輝度算出部１５３に与えられる。
　輝度拡散フィルタ１５６には、任意のエリアのＬＥＤから出射された光がどのように拡散するかを示す数値データ（以下、「光拡散データ」という。）が格納されている。詳しくは、１つのエリアのＬＥＤが発光した時に当該エリアに現れる輝度の値を「１００」と仮定した場合における、当該エリアおよびその周囲のエリアに現れる輝度の値が、上記光拡散データとして輝度拡散フィルタ１５６に格納されている。例えば、図７に示すように、光拡散データが輝度拡散フィルタ１５６に格納されている。
　表示輝度算出部１５３は、発光輝度補正部１５２で求められたＬＥＤデータ（第２の発光輝度）３４と輝度拡散フィルタ１５６に格納されている光拡散データ３５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における表示輝度３６を求める。液晶データ算出部１５４は、入力画像３１と表示輝度３６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３７を求める。
＜１．３　ＬＥＤＢＬＵＲ処理＞
　次に、発光輝度補正部１５２で行われるＬＥＤＢＬＵＲ処理について詳しく説明する。まず、各エリアの位置を特定するための座標に関して、本明細書で用いる用語について説明する。任意のエリアを中心としたときの当該エリアを基準とする周囲のエリアの座標のことを「ローカル座標」という。また、パネルの左上隅のエリアを基準としたときの各エリアの座標のことを「グローバル座標」という。ローカル座標については、中心となるエリアの座標を（０，０）で表し、パネルの右方向および上方向を正として、中心となるエリアから右方向にｉ番目，上方向にｊ番目に位置するエリアの座標を（ｉ，ｊ）で表す。グローバル座標については、パネルの左上隅のエリアの座標を（０，０）で表し、パネルの右方向および下方向を正として、パネルの左上隅のエリアから右方向にＩ番目，下方向にＪ番目に位置するエリアの座標を（Ｉ，Ｊ）で表す。図８は、符号４１で示すエリアを中心としたときの各エリアのローカル座標を示している。図９は、符号４２で示すエリアがパネルの左上隅のエリアであるときの各エリアのグローバル座標を示している。
　ＬＥＤＢＬＵＲ処理では、パネル内のエリアが１エリアずつ順次に着目エリアとされ、着目エリアの周囲のエリアの発光輝度に補正が施される。ＬＥＤＢＬＵＲ処理の際、発光輝度補正部１５２は、ＬＥＤフィルタ１５５に格納されているＢＬＵＲ値（補正用データ３３の値）に基づいて発光輝度を補正する。補正は、図６に示したようなＬＥＤフィルタ１５５をエリア毎に適用することによって行われる。例えば、まず、グローバル座標が（０，０）のエリアにＬＥＤフィルタ１５５が適用される。これにより、グローバル座標が（０，０）のエリアの周囲のエリアのＬＥＤをいかなる輝度で発光させるかが求められる。次に、グローバル座標が（１，０）のエリアにＬＥＤフィルタ１５５が適用される。これにより、グローバル座標が（１，０）のエリアの周囲のエリアのＬＥＤをいかなる輝度で発光させるかが求められる。同様にして、１行目の残りのエリアについて１エリアずつＬＥＤフィルタ１５５が適用される。さらに、２行目以降のエリアについても、同様にして、１エリアずつＬＥＤフィルタ１５５が適用される。以上のようにして、全てのエリアに対して１エリアずつＬＥＤフィルタ１５５が適用される。なお、着目エリアの発光輝度が０の場合、当該着目エリアの周囲のエリアの発光輝度は補正されない。
　本実施形態においては、着目エリアを中心とする行方向に７エリアかつ列方向に７エリアの範囲内に位置するエリアに対して補正が施される。その際、まず、ＬＥＤフィルタ１５５内の各補正用データ３３に対応する寄与比率が求められる。寄与比率とは、任意のエリア（ここでは図６で符号４０で示すエリア）に着目したときに当該エリア４０の明るさを補助すべく周囲のエリアの発光輝度を本来の発光輝度よりも高くするための、エリア４０の発光輝度に対する周囲のエリアの発光輝度の比率のことである。本実施形態においては、ＢＬＵＲ値を２５５で除することによって、図１０に示すように、各補正用データ３３に対応する寄与比率が求められる。
　各補正用データ３３に対応する寄与比率が求められた後、当該寄与比率を用いて、着目エリアの周囲のエリアについての補正後の輝度値が求められる。具体的には、ローカル座標（ｉ，ｊ）のエリアについての補正後の輝度値Ｖｌｂ（ｉ，ｊ）は、次式（１）によって算出される。
　Vlb(i,j) = MAX( Vlo(i,j), E(i,j) * Vlo(0,0) )      ・・・（１）
ここで、ＭＡＸ（ａ，ｂ）は関数であり、ａおよびｂのうちの大きい方の値を返す。Ｖｌｏ（ｉ，ｊ）は、ローカル座標（ｉ，ｊ）のエリアについての補正前の輝度値である。Ｅ（ｉ，ｊ）は、ローカル座標（ｉ，ｊ）のエリアについての寄与比率である。Ｖｌｏ（０，０）は、着目エリアについての補正前の輝度値である。
　ところで、グローバル座標が（Ｉ，Ｊ）のエリアについては、グローバル座標が（Ｉ－３，Ｊ－３）から（Ｉ＋３，Ｊ＋３）までの範囲内に位置するエリアがそれぞれ着目エリアとされたときに、上式（１）によって補正後の輝度値が算出される（図１１参照）。すわち、各エリアについて、上式（１）に基づく補正後の輝度値の算出は複数回行われる。この補正後の輝度値の算出において、１回目の算出の際には、各エリアの補正前の輝度値（ここでは第１の発光輝度）が上式（１）の右辺中のＶｌｏ（ｉ，ｊ）となる。また、（ｎ－１）回目の算出で得られた上式（１）の左辺であるＶｌｂ（ｉ，ｊ）の値が、ｎ回目の算出の際の上式（１）の右辺中のＶｌｏ（ｉ，ｊ）となる。そして、各エリアにつき、それら複数回の算出のうちの最後の算出で得られたＶｌｂ（ｉ，ｊ）の値が、当該各エリアについての第２の発光輝度となる。
＜１．４　ＢＬＵＲ値の求め方＞
　次に、図１２～図１６を参照しつつ、ＢＬＵＲ値の求め方について説明する。図１２は、液晶の階調特性の一例を示す図である。図１２には、バックライトを全点灯させた状態における入力階調と出力階調との関係を液晶の階調特性として示している。図１２において、符号５０で示す細実線は理想的な階調特性を表し、符号５１で示す太点線は４５度の角度（正面視を０度とする）からの斜め視が行われたときの階調特性を表し、符号５２で示す太点線は６０度の角度（正面視を０度とする）からの斜め視が行われたときの階調特性を表している。図１２に示されている階調特性から、斜め視が行われた場合に視野角特性の影響によってどれだけ光漏れが知覚されるのかを把握することができる。例えば、入力階調が「１００」のとき、理想的には出力階調も「１００」（符号５３で示す部分を参照）となるが、４５度の角度からの斜め視をしたときには出力階調が「１５０」（符号５４で示す部分を参照）となっている。このことから、斜め視が行われた場合にはそれらの差分に相当する量の光漏れが知覚されることが把握される。なお、図１２に示すような階調特性については、階調特性を求めたい角度から分光輝度計等を用いて各入力階調に対応する出力階調を測定することによって得ることができる。以上のようにして求められた階調特性に基づいて、例えば図２５に示したような画像が表示されたときの、ＬＥＤＢＬＵＲ処理が行われないと仮定した場合の斜め視での各位置における出力階調を求めることができる（図２９参照）。
　ところで、輝度むらは、同程度の入力階調が連続する領域であって、かつ、「階調が正常に表示されている部分」と「出力階調が本来の階調とはずれている部分」とが隣接している領域において、視認されやすい。従って、輝度むらが生じている領域で意図的に光漏れを引き起こして当該領域における出力階調の（空間的な）変化を緩やかにすることによって、輝度むらが視認されにくくなると考えられる。また、ＬＥＤＢＬＵＲ処理による発光輝度の補正が可能な範囲は、ＬＥＤフィルタ１５５の大きさによって定まっている。そこで、図２９に示したようなグラフ上において、発光輝度の補正が可能な範囲の最外郭の部分（図１３で符号５７で示す部分）と光漏れの大きさの頂点部分（図１３で符号５８で示す部分）とを通過する直線（図１３で符号５９で示す太点線）を引くことで、図１４に示すような、輝度むらが視認されにくくなる理想的な輝度分布（出力階調の分布）を求めることができる。
　なお、人間の視覚特性には輪郭を強調して知覚するという特徴があるので、ＬＥＤＢＬＵＲ処理によって出力階調の変化（時間的な変化ではなく空間的な変化）が緩やかになるようにＢＬＵＲ値を定めることが好ましい。例えば、図２９に示したようなグラフ上において発光輝度の補正が可能な範囲の最外郭の部分と光漏れの大きさの頂点部分とを通過する直線を引くことによって図１４に示すようなグラフが得られるとき、図１４で符号６０で示す部分における出力階調の変化を緩やかにして、図１５で符号６１で示すような階調変化が得られるようにすれば良い。
　ここで、液晶階調をＧ，バックライト光源（本実施形態ではＬＥＤ）の輝度をＬ，バックライト光源の輝度の最大値をＬｍａｘ，斜め視における階調特性を表す関数をｆ（Ｇ），ガンマ値をγとすると、正面視における出力階調αについては次式（Ｅｑ１）（第１方程式）が成立し、斜め視における理想的な出力階調βについては次式（Ｅｑ２）（第２方程式）が成立する。なお、ｆ（Ｇ）については、液晶表示装置１０で用いられている液晶パネル１１の特性に応じて求められ、具体的には近似式やルックアップテーブルの値が採用される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　上式（Ｅｑ１）は例えば図２８に示したグラフに対応し、上式（Ｅｑ２）は例えば図１５に示したグラフに対応するところ、１つの出力階調につき液晶データ３７（液晶階調に相当）とＬＥＤデータ３４（バックライト光源の輝度に相当）との組み合わせは多数ある。すなわち、上式（Ｅｑ１）を満たすＧの値とＬの値との組み合わせは多数あり、また、上式（Ｅｑ２）を満たすＧの値とＬの値との組み合わせは多数ある。また、図２８および図１５における各位置に関し、上式（Ｅｑ１）および上式（Ｅｑ２）においてＧおよびＬの値以外の値は定まった値である。そこで、上式（Ｅｑ１）と上式（Ｅｑ２）との連立方程式を解くことによって、バックライト光源の輝度Ｌを求めることができる。この連立方程式で求められるＬの値は、斜め視において理想的な輝度分布（出力階調の分布）が得られるときのバックライト光源の輝度である。従って、ＬＥＤＢＬＵＲ処理が行われないと仮定した場合のバックライト光源の輝度と上記Ｌの値との差に基づいて、ＢＬＵＲ値を求めることができる。
　以上のことを踏まえ、ＢＬＵＲ値を求める処理（ＢＬＵＲ値算出処理）の手順について説明する。図１６は、本実施形態におけるＢＬＵＲ値算出処理の手順を示すフローチャートである。まず、該当の液晶パネル１１についての斜め視からの階調特性を求める（ステップＳ３１）。ステップＳ３１では、少なくとも１つの角度についての階調特性を、分光輝度計等を用いて各入力階調に対応する出力階調を測定することによって求める。次に、該当の液晶パネル１１で輝度むらを抑制しようとする最大の角度（正面視を０度とする）での階調特性に基づいて、輝度むらが視認されにくくなる理想的な輝度分布（出力階調の分布）を求める（ステップＳ３２）。次に、ＬＥＤＢＬＵＲ処理によって発光輝度の補正が行われる範囲内の各画素について、上式（Ｅｑ１）と上式（Ｅｑ２）との連立方程式を解くことによって、液晶階調Ｇとバックライト光源の輝度Ｌとを求める（ステップＳ３３）。最後に、ステップＳ３３で求めたバックライト光源の輝度とＬＥＤＢＬＵＲ処理が行われないと仮定した場合のバックライト光源の輝度との差に基づいて、ＬＥＤフィルタ１５５内の各ＢＬＵＲ値を求める（ステップＳ３４）。
　ＢＬＵＲ値の求め方についての以上の内容を換言すれば、入力画像３１として高階調領域と低階調領域とが隣接している画像が外部から与えられたときに液晶パネル１１に表示される画像を第１画像と定義したとき、発光輝度補正部１５２によってＬＥＤフィルタ１５５を用いて第２の発光輝度が求められることにより、第１画像を所定の斜め方向から見た際の高階調領域－低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるように、ＬＥＤフィルタ１５５に格納される各補正用データ３３の値（ＢＬＵＲ値）が求められる。また、第１画像を所定の斜め方向から見た際の高階調領域－低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるような出力階調の分布を目標出力階調分布と定義したとき、高階調領域－低階調領域間の目標出力階調分布は、高階調領域のエリアにＬＥＤフィルタ１５５を適用することによる第１の発光輝度３２の補正が可能な最外郭部分と、第１の発光輝度３２に補正が施されなかったと仮定した場合に第１画像を所定の斜め方向から見た際に高階調領域－低階調領域間に現れる出力階調の極大部分とを通過する直線で表される。
＜１．５　効果＞
　本実施形態によれば、エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置において、入力画像３１に基づき各エリアに対応したＬＥＤの発光輝度が求められた後、当該発光輝度はＬＥＤフィルタ１５５に基づいてＬＥＤＢＬＵＲ処理が行われることによって補正される。ＬＥＤＢＬＵＲ処理では、或るエリア（点灯対象エリア）のＬＥＤが点灯しているときに、点灯対象エリアの周囲のエリアのＬＥＤの発光輝度を高めることによって点灯対象エリアに表示される輝度が高くなるように、点灯対象エリアの周囲のエリアの発光輝度が補正される。ここで、本実施形態においては、斜め視において輝度むらが知覚される領域で意図的な光漏れを引き起こさせて出力階調の空間的な変化が緩やかになるように、ＬＥＤフィルタ１５５内のＢＬＵＲ値が求められる。このため、エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置において、斜め視における輝度むらの発生が抑制される。
＜１．６　変形例，その他＞
　上記実施形態においては、上式（Ｅｑ１）と上式（Ｅｑ２）との連立方程式を解くことによってバックライト光源の輝度を求めている。この点に関し、液晶の視野角特性や視差による影響は角度によって異なり、輝度むらが視認されにくくなるような輝度分布（出力階調の分布）が得られるのであれば、上記連立方程式で求めるバックライト光源の輝度の精度を必要以上に高くする必要はない。
　ＬＥＤＢＬＵＲ処理ではバックライト光源の輝度が高くなるように補正が施されるので、従来の液晶表示装置と比較して消費電力が増大することが懸念される。そこで、消費電力の増大を抑制するために、ＬＥＤＢＬＵＲ処理による輝度の増加量に一定の制限を設けるようにしても良い。すなわち、第２の発光輝度と第１の発光輝度との差が予め定められた制限値以下となるようにＬＥＤＢＬＵＲ処理が行われるようにしても良い。
　斜め視に関し、角度が小さいほど液晶の視野角特性や視差による影響は小さくなる。また、角度を僅かに変えた場合に液晶の階調特性が大きく変わることはない。このため、或る角度で輝度むらが視認されにくくなるように発光輝度の調整が行われると、当該角度よりも小さい角度から画面を見た際にも輝度むらは視認されにくくなる。従って、或る角度までの斜め視において輝度むらが視認されにくくするためには、当該角度からの液晶の視野角特性を求めて、その求めた視野角特性に基づいてＢＬＵＲ値を求めるようにすれば良い。
　また、出力階調の空間的な変化が急峻なものとならないようにするためには、ＬＥＤＢＬＵＲ処理による発光輝度の補正が行われる範囲を広くする必要がある。これを実現する手法としては、ＬＥＤフィルタ１５５内のエリア数を多くすることが考えられる。また、別の手法としては、必要となるメモリ容量の増大が抑制されるよう、模式的には図１７に示すようなＬＥＤフィルタを用意して、ＢＬＵＲ値が与えられていないエリアについては線形補間によってＢＬＵＲ値を求めることが考えられる。
＜２．第２の実施形態＞
＜２．１　構成＞
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。全体構成およびエリアアクティブ駆動処理部の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので（図１から図７を参照）、説明を省略する。
＜２．２　発光輝度補正処理＞
　本実施形態においては、発光輝度補正部１５２で発光輝度の補正（第１の発光輝度から第２の発光輝度への補正）が行われる際、第２の発光輝度（バックライト光源の輝度に相当）に下限値（閾値）が設けられる。図１８および図１９は、第２の発光輝度に下限値が設けられていない場合と第２の発光輝度に下限値が設けられている場合の違いについて説明するための図である。図１８には、図２５に示したような画像が表示されるときの各位置における液晶階調を示している。なお、下限値が設けられていない場合の液晶階調を符号７０の太点線で表し、下限値が設けられている場合の液晶階調を符号７１の細実線で表している。図１９には、図２５に示したような画像が表示されるときの各位置における輝度（バックライト光源の輝度）を示している。なお、下限値が設けられていない場合の輝度を符号７２の太点線で表し、下限値が設けられている場合の輝度を符号７３の細実線で表している。
　図２５に示したような画像が表示された場合、下限値が設けられていれば、図１９に示すように、下限値が設けられていないときと比較してバックライト光源の輝度は全体的に高くなる。このため、図１８に示すように、下限値が設けられていれば下限値が設けられていないときと比較して液晶階調が小さくなる。
＜２．３　効果＞
　本実施形態によれば、バックライト光源の輝度に下限値が設けられる。このため、下限値が設けられていない場合に図２０で太点線で示すようなものであった斜め視における出力階調の空間的な変化が、本実施形態においては、図２０で細実線で示すようなものとなる。下限値が設けられていない場合には、図２５に示したような階調の空間的な変化が大きい入力画像が与えられると、ＬＥＤＢＬＵＲ処理によって斜め視からの出力階調の変化が一定になるように発光輝度に補正が施されても、図２０で符号７４の矢印で示す部分のように出力階調の変化の度合い（傾斜）が大きくなる。その結果、下限値が設けられていない場合には、輝度むらが視認される。これは、階調と輝度とが指数関数の関係にあって（輝度は階調のγ乗）、特に低階調部では輝度の僅かな差が出力階調の値に大きな影響を及ぼすからである。これに対して、本実施形態のように下限値が設けられていると、図２０で符号７５の矢印で示す部分のように出力階調の変化の度合い（傾斜）が小さくなる。このため、輝度むらの発生が抑制される。このように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態と比較して、より効果的に輝度むらの発生が抑制される。
　なお、第２の発光輝度の下限値を比較的高い値に設定すると、全体的にバックライト光源の輝度が高くなって液晶階調が低くなるので、高階調部分と低階調部分とが隣接するような入力画像が与えられても輝度むらの発生が抑制される。但し、エリアアクティブ駆動を行うことによって得られる低消費電力化や高コントラスト性の効果は低減する。
　また、第２の発光輝度の下限値を比較的低い値に設定した場合には、下限値を設けることによる影響は元の輝度（下限値が設けられていないと仮定した場合に求められる輝度）が低い部分のみにしか及ばない。しかしながら、表示画面中に輝度が低い部分が無い場合には輝度むらはほとんど視認されないので、問題が生じることはない。
＜３．第３の実施形態＞
＜３．１　構成＞
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。全体構成およびエリアアクティブ駆動処理部の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので（図１から図７を参照）、説明を省略する。
＜３．２　ＬＥＤフィルタ＞
　上記第１の実施形態および上記第２の実施形態においては、１つのＬＥＤフィルタ１５５が用いられていたが、本実施形態においては、予め複数個のＬＥＤフィルタが用意され、ＬＥＤＢＬＵＲ処理の際に用いられるＬＥＤフィルタが入力画像３１に応じて動的に選択される。具体的には、輝度むらが生じやすい複数の画像のそれぞれに対して、輝度むらの抑制に好適なＢＬＵＲ値が設定されたＬＥＤフィルタを予め作成する。これにより、例えば、図２１に示すようにｚ個のＬＥＤフィルタ１５５（１）～１５５（ｚ）が予め用意される。そして、実際に入力画像３１が与えられた際に、例えば、入力画像３１の中の最大階調と最小階調との差に基づいて、ｚ個のＬＥＤフィルタ１５５（１）～１５５（ｚ）のうちのいずれか１つが選択される。
　なお、ＬＥＤフィルタの選択方法は上述の方法には限定されず、例えば、入力画像３１の中の最大階調と入力画像３１の平均階調との差に基づいて１つのＬＥＤフィルタを選択するようにしても良い。また、ＬＥＤフィルタを予め複数個用意しておくのではなく、入力画像３１が与えられる毎に当該入力画像３１に基づいてＬＥＤフィルタ１５５内の各ＢＬＵＲ値を求めるようにしても良い。
＜３．３　効果＞
　本実施形態によれば、入力画像３１に応じて、より好適な値に設定されたＢＬＵＲ値を含むＬＥＤフィルタを用いてＬＥＤＢＬＵＲ処理が行われる。このため、入力画像３１の内容に関わらず、効果的に輝度むらの発生が抑制される。
＜４．その他＞
　上記各実施形態では、液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。バックライトを備えた任意の画像表示装置において上述のようにＢＬＵＲ値を求めてＬＥＤＢＬＵＲ処理を行うことにより、液晶表示装置の場合と同様の効果を得ることができる。
　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
　３１…入力画像
　３２…第１の発光輝度
　３３…補正用データ
　３４…ＬＥＤデータ（第２の発光輝度）
　３５…光拡散データ
　３６…表示輝度
　３７…液晶データ
　１５１…発光輝度算出部
　１５２…発光輝度補正部
　１５３…表示輝度算出部
　１５４…液晶データ算出部
　１５５…ＬＥＤフィルタ
　１５６…輝度拡散フィルタ

Claims (9)

  1. 　複数の光源からなるバックライトを含み、前記バックライトの各光源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み、外部から与えられる入力画像に基づく画像を表示する表示パネルと、
    　前記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、各エリアに対応した光源の発光時の輝度を第１の発光輝度として求める発光輝度算出部と、
    　１つのエリアの周囲の所定数のエリアについての補正用データを格納する補正用フィルタと、
    　各エリアに前記補正用フィルタを適用して前記第１の発光輝度を前記補正用データに基づいて補正することにより第２の発光輝度を求める発光輝度補正部と、
    　前記入力画像と前記第２の発光輝度とに基づき、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、
    　前記第２の発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各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、
    　前記入力画像として高階調領域と低階調領域とが隣接している画像が外部から与えられたときに前記表示パネルに表示される画像を第１画像と定義したとき、前記発光輝度補正部によって前記補正用フィルタを用いて前記第２の発光輝度が求められることにより、前記第１画像を所定の斜め方向から見た際の前記高階調領域－前記低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるように、前記補正用フィルタに格納されている各補正用データの値が設定されていることを特徴とする、画像表示装置。
  2. 　前記第１画像を所定の斜め方向から見た際の前記高階調領域－前記低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるような出力階調の分布を目標出力階調分布と定義したとき、
    　前記高階調領域－前記低階調領域間の目標出力階調分布は、前記高階調領域のエリアに前記補正用フィルタを適用することによる前記第１の発光輝度の補正が可能な最外郭部分と、前記第１の発光輝度に補正が施されなかったと仮定した場合に前記第１画像を前記所定の斜め方向から見た際に前記高階調領域－前記低階調領域間に現れる出力階調の極大部分とを通過する直線で表されることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 　前記補正用データの値は、前記第１画像を正面方向から見た際の出力階調の分布を表す第１方程式と前記目標出力階調分布を表す第２方程式との連立方程式に基づいて得られる前記光源の輝度と、前記第１の発光輝度に補正が施されなかったと仮定した場合の前記光源の輝度との差の値に設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
  4. 　前記第１方程式は次式（Ｅｑ１）で表され、前記第２方程式は次式（Ｅｑ２）で表されることを特徴とする、請求項３に記載の画像表示装置：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     ここで、Ｇは前記表示用データに基づく階調、Ｌは前記光源の輝度、Ｌｍａｘは前記光源の輝度の最大値、ｆ（Ｇ）は画像を斜め方向から見た際の階調特性を表す関数、γはガンマ値、αは前記第１画像を正面方向から見た際の出力階調、βは前記第１画像を前記所定の斜め方向から見た際の出力階調である。
  5. 　発光輝度補正部は、前記第２の発光輝度と前記第１の発光輝度との差が予め定められた制限値以下となるように前記第２の発光輝度を求めることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  6. 　前記発光輝度補正部は、前記第２の発光輝度が予め定められた下限値以上となるように前記第２の発光輝度を求めることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  7. 　前記補正用フィルタを予め複数個備え、
    　前記発光輝度補正部は、前記第１の発光輝度を補正する際に用いる補正用フィルタを前記入力画像に応じて選択することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  8. 　前記補正用フィルタに格納される各補正用データの値は、外部から入力画像が与えられる毎に当該入力画像に基づいて求められることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  9. 　複数の表示素子を含み外部から与えられる入力画像に基づく画像を表示する表示パネルと、複数の光源からなる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、
    　前記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、各エリアに対応した光源の発光時の輝度を第１の発光輝度として求める発光輝度算出ステップと、
    　１つのエリアの周囲の所定数のエリアについての補正用データを格納する補正用フィルタを各エリアに適用して前記第１の発光輝度を前記補正用データに基づいて補正することにより第２の発光輝度を求める発光輝度補正ステップと、
    　前記入力画像と前記第２の発光輝度とに基づき、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、
    　前記第２の発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各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、
    　前記入力画像として高階調領域と低階調領域とが隣接している画像が外部から与えられたときに前記表示パネルに表示される画像を第１画像と定義したとき、前記発光輝度補正ステップで前記補正用フィルタを用いて前記第２の発光輝度が求められることにより、前記第１画像を所定の斜め方向から見た際の前記高階調領域－前記低階調領域間における出力階調の空間的な変化の度合いが一定となるように、前記補正用フィルタに格納されている各補正用データの値が設定されていることを特徴とする、画像表示方法。
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