(57)【要約】【課題】画質の劣化を招くことなく画像の輝度の再現性を高めることのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の画像表示装置は、バックライトと、表示パネルと、分割領域毎に入力画像信号の特徴量を取得する取得手段と、分割領域毎に、特徴量から目標輝度を決定する目標輝度決定手段と、分割領域毎の発光輝度を決定する発光輝度決定手段と、バックライトを、発光輝度決定手段で決定された分割領域毎の発光輝度で点灯させる点灯手段と、を有し、発光輝度決定手段は、分割領域毎に目標輝度に対応する対応輝度でバックライトを点灯させた場合の各分割領域の輝度を推定し、分割領域毎に、推定した輝度が目標輝度より低いか否かを判定し、推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値を分割領域毎の発光輝度として決定する。【選択図】図１
2014044302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面を分割して得られる分割領域毎に発光輝度を制御可能なバックライトと、
前記バックライトから発せられた光であるバックライト光を入力画像信号に基づく透過率で透過することにより、前記画面に画像を表示する表示パネルと、
前記分割領域毎に前記入力画像信号の特徴量を取得する取得手段と、
前記分割領域毎に、前記取得手段で取得された特徴量から目標輝度を決定する目標輝度決定手段と、
前記分割領域毎の目標輝度に基づいて前記分割領域毎の発光輝度を決定する発光輝度決定手段と、
前記バックライトを、前記発光輝度決定手段で決定された前記分割領域毎の発光輝度で点灯させる点灯手段と、
を有し、
前記発光輝度決定手段は、
周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、前記分割領域毎に前記目標輝度決定手段で決定された目標輝度に対応する発光輝度である対応輝度で前記バックライトを点灯させた場合の各分割領域の輝度を推定し、
前記分割領域毎に、前記推定した輝度が目標輝度より低いか否かを判定し、
前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、前記分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値を前記分割領域毎の発光輝度として決定する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、前記発光輝度決定手段で決定された前記分割領域毎の発光輝度で前記バックライトを点灯させた場合の輝度分布を推定する推定手段と、
前記推定手段で推定された輝度分布に基づいて前記入力画像信号を補正する補正手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、前記発光輝度決定手段は、前記画面内の全ての位置で輝度が目標輝度以上となるように、前記分割領域毎の発光輝度を決定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記発光輝度決定手段で決定された前記分割領域毎の発光輝度で前記バックライトを点灯させるために必要な電流量である必要電流量が所定の電流量より大きいか否かを判定する判定手段をさらに有し、
前記判定手段で必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定された場合に、前記発光輝度決定手段は、必要電流量が前記所定の電流量以下となるように、前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する調整処理を行う
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
周囲の分割領域との間の目標輝度の差が閾値以上である分割領域を孤立高輝度領域として検出する領域検出手段をさらに有し、
前記調整処理は、必要電流量が前記所定の電流量以下となり、且つ、各分割領域の輝度が目標輝度以上となるように、前記領域検出手段で検出された孤立高輝度領域の周囲の分割領域の発光輝度を高め、それ以外の分割領域の発光輝度を低減する処理である
ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記調整処理は、前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を同じ低下率で低下させる処理である
ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記調整処理は、必要電流量と前記所定の電流量との差に基づいて前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する処理である
ことを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記調整処理は、各分割領域の輝度が目標輝度以上となるように、前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域の発光輝度を対応輝度を高めた発光輝度とし、それ以外の分割領域の発光輝度を対応輝度と同じ値とする処理である
ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記調整処理は、前記推定した輝度と目標輝度の差に基づいて前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する処理である
ことを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記調整処理を所定回数繰り返しても必要電流量が前記所定の電流量以下とならない場合に、前記発光輝度決定手段は、前記分割領域毎の発光輝度として、必要電流量が前記所定の電流量以下となるように予め定められた値を採用する
ことを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
フレーム単位で入力される前記入力画像信号のシーンの切り替わりを検出するシーンチェンジ検出手段をさらに有し、
１つのフレームに対する前記調整処理は、当該フレームの期間内に完了しないことがあり、
前記判定手段で必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定されてから、前記シーンチェンジ検出手段でシーンの切り替わりが検出されるまで、
前記発光輝度決定手段は、
前記調整処理である第１の調整処理と、前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を同じ低下率で低下させる第２の調整処理とを行い、
前記判定手段で必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に前記第１の調整処理が完了しているフレームが存在しない場合に、現在のフレームに対する前記分割領域毎の発光輝度として、当該フレームに対する前記第２の調整処理の結果を採用し、
前記判定手段で必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に前記第１の調整処理が完了しているフレームが存在する場合に、現在のフレームに対する前記分割領域毎の発光輝度として、直前に得られた前記第１の調整処理の結果を採用する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記第１の調整処理と前記第２の調整処理の少なくとも一方は、必要電流量と前記所定の電流量との差に基づいて前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する処理であることを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
画面を分割して得られる分割領域毎に発光輝度を制御可能なバックライトと、前記バックライトから発せられた光であるバックライト光を入力画像信号に基づく透過率で透過することにより、前記画面に画像を表示する表示パネルと、を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記分割領域毎に前記入力画像信号の特徴量を取得する取得ステップと、
前記分割領域毎に、前記取得ステップで取得された特徴量から目標輝度を決定する目標輝度決定ステップと、
前記分割領域毎の目標輝度に基づいて前記分割領域毎の発光輝度を決定する発光輝度決定ステップと、
前記バックライトを、前記発光輝度決定ステップで決定された前記分割領域毎の発光輝度で点灯させる点灯ステップと、
を有し、
前記発光輝度決定ステップでは、
周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、前記分割領域毎に前記目標輝度決定ステップで決定された目標輝度に対応する発光輝度である対応輝度で前記バックライトを点灯させた場合の各分割領域の輝度が推定され、
前記分割領域毎に、前記推定した輝度が目標輝度より低いか否かが判定され、
前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、前記分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値が前記分割領域毎の発光輝度として決定される
ことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項１４】
周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、前記発光輝度決定ステップで決定された前記分割領域毎の発光輝度で前記バックライトを点灯させた場合の輝度分布を推定する推定ステップと、
前記推定ステップで推定された輝度分布に基づいて前記入力画像信号を補正する補正ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１５】
前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、前記発光輝度決定ステップでは、前記画面内の全ての位置で輝度が目標輝度以上となるように、前記分割領域毎の発光輝度が決定される
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１６】
前記発光輝度決定ステップで決定された前記分割領域毎の発光輝度で前記バックライトを点灯させるために必要な電流量である必要電流量が所定の電流量より大きいか否かを判定する判定ステップをさらに有し、
前記判定ステップで必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定された場合に、前記発光輝度決定ステップでは、必要電流量が前記所定の電流量以下となるように、前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する調整処理が行われる
ことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１７】
周囲の分割領域との間の目標輝度の差が閾値以上である分割領域を孤立高輝度領域として検出する領域検出ステップをさらに有し、
前記調整処理は、必要電流量が前記所定の電流量以下となり、且つ、各分割領域の輝度が目標輝度以上となるように、前記領域検出ステップで検出された孤立高輝度領域の周囲の分割領域の発光輝度を高め、それ以外の分割領域の発光輝度を低減する処理である
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１８】
前記調整処理は、前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を同じ低下率で低下させる処理である
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１９】
前記調整処理は、必要電流量と前記所定の電流量との差に基づいて前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する処理である
ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項２０】
前記調整処理は、各分割領域の輝度が目標輝度以上となるように、前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域の発光輝度を対応輝度を高めた発光輝度とし、それ以外の分割領域の発光輝度を対応輝度と同じ値とする処理である
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項２１】
前記調整処理は、前記推定した輝度と目標輝度の差に基づいて前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する処理である
ことを特徴とする請求項２０に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項２２】
前記調整処理を所定回数繰り返しても必要電流量が前記所定の電流量以下とならない場合に、前記発光輝度決定ステップでは、前記分割領域毎の発光輝度として、必要電流量が前記所定の電流量以下となるように予め定められた値が採用される
ことを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項２３】
フレーム単位で入力される前記入力画像信号のシーンの切り替わりを検出するシーンチェンジ検出ステップをさらに有し、
１つのフレームに対する前記調整処理は、当該フレームの期間内に完了しないことがあり、
前記判定ステップで必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定されてから、前記シーンチェンジ検出ステップでシーンの切り替わりが検出されるまで、
前記発光輝度決定ステップでは、
前記調整処理である第１の調整処理と、前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を同じ低下率で低下させる第２の調整処理とが行われ、
前記判定ステップで必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に前記第１の調整処理が完了しているフレームが存在しない場合に、現在のフレームに対する前記分割領域毎の発光輝度として、当該フレームに対する前記第２の調整処理の結果が採用され、
前記判定ステップで必要電流量が前記所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に前記第１の調整処理が完了しているフレームが存在する場合に、現在のフレームに対する前記分割領域毎の発光輝度として、直前に得られた前記第１の調整処理の結果が採用される
ことを特徴とする請求項１７に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項２４】
前記第１の調整処理と前記第２の調整処理の少なくとも一方は、必要電流量と前記所定の電流量との差に基づいて前記決定した前記分割領域毎の発光輝度を調整する処理であることを特徴とする請求項２３に記載の画像表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において、画面を複数の分割領域（バックライト領域）に分割し、分割領域毎に、バックライトの発光輝度と液晶パネルの透過率を制御する技術がある（例えば、特許文献１）。そのような技術では、例えば、暗い画像が表示される分割領域のバックライトの発光輝度として低い値が設定され、明るい画像が表示される分割領域のバックライトの発光輝度として高い値が設定される。そして、バックライトを所定の発光輝度で発光させた場合と、画像の明るさに基づく発光輝度で発光させた場合とで、画面上に表示される画像の輝度が等しくなるように、バックライトの発光輝度にあわせて画像信号（液晶パネルの透過率）が補正される。このような制御を行うことにより、黒浮が抑制され、コントラストを向上することができる。
【０００３】
図２に表示する画像の一例を示す。図２の画像は、輝度が高い高輝度領域（明部）と輝度が低い低輝度領域（暗部）を含む。
上述した従来の技術では、図２に示す画像を表示する場合に、図３（Ａ），３（Ｂ）に示すように、輝度むらが発生する。具体的には、明部周辺の暗部に、明部に近づくにつれて輝度が増加する輝度傾斜が発生する。図３（Ａ）は、画面に表示された画像を示す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の破線Ａ上の輝度分布を示す。図３（Ｂ）の輝度分布からわかるように、暗部では、バックライトの発光輝度を低い値に設定しても、輝度傾斜が生じる。このような輝度むらは、分割領域のバックライト光（バックライトから発せられた光）が拡散し、周囲の分割領域に漏れることにより生じる。バックライト光は、例えば、拡散板等によって拡散される。
【０００４】
また、分割領域毎に発光輝度を制御する場合、バックライトの輝度（例えば、表示パネルに入射される光の輝度；バックライト輝度）が必要な輝度に達しないことがある。例えば、周囲の分割領域の発光輝度が低い分割領域では、周囲の分割領域から漏れてくるバックライト光（漏れ光）が少ないため、バックライト輝度が必要な輝度に達しないことがある。バックライトの輝度が必要な輝度に達しない場合、画像の輝度の再現性が低下してしまう。そこで、画像の輝度の再現性を高めるために、バックライトの輝度が不足している分割領域またはその周囲の分割領域の発光輝度を高めることが考えられる。しかしながら、そのように発光輝度を制御すると、上述した輝度傾斜が急峻になってしまい、妨害感が増してしまう（即ち、画質が劣化してしまう）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９９２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、画質の劣化を招くことなく画像の輝度の再現性を高めることのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像表示装置は、
画面を分割して得られる分割領域毎に発光輝度を制御可能なバックライトと、
前記バックライトから発せられた光であるバックライト光を入力画像信号に基づく透過率で透過することにより、前記画面に画像を表示する表示パネルと、
前記分割領域毎に前記入力画像信号の特徴量を取得する取得手段と、
前記分割領域毎に、前記取得手段で取得された特徴量から目標輝度を決定する目標輝度決定手段と、
前記分割領域毎の目標輝度に基づいて前記分割領域毎の発光輝度を決定する発光輝度決定手段と、
前記バックライトを、前記発光輝度決定手段で決定された前記分割領域毎の発光輝度で点灯させる点灯手段と、
を有し、
前記発光輝度決定手段は、
周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、前記分割領域毎に前記目標輝度決定手段で決定された目標輝度に対応する発光輝度である対応輝度で前記バックライトを点灯させた場合の各分割領域の輝度を推定し、
前記分割領域毎に、前記推定した輝度が目標輝度より低いか否かを判定し、
前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、前記分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値を前記分割領域毎の発光輝度として決定する
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像表示装置の制御方法は、
画面を分割して得られる分割領域毎に発光輝度を制御可能なバックライトと、前記バックライトから発せられた光であるバックライト光を入力画像信号に基づく透過率で透過することにより、前記画面に画像を表示する表示パネルと、を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記分割領域毎に前記入力画像信号の特徴量を取得する取得ステップと、
前記分割領域毎に、前記取得ステップで取得された特徴量から目標輝度を決定する目標輝度決定ステップと、
前記分割領域毎の目標輝度に基づいて前記分割領域毎の発光輝度を決定する発光輝度決定ステップと、
前記バックライトを、前記発光輝度決定ステップで決定された前記分割領域毎の発光輝度で点灯させる点灯ステップと、
を有し、
前記発光輝度決定ステップでは、
周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、前記分割領域毎に前記目標輝度決定ステップで決定された目標輝度に対応する発光輝度である対応輝度で前記バックライトを点灯させた場合の各分割領域の輝度が推定され、
前記分割領域毎に、前記推定した輝度が目標輝度より低いか否かが判定され、
前記推定した輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、前記分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値が前記分割領域毎の発光輝度として決定される
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画質の劣化を招くことなく画像の輝度の再現性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図
【図２】入力画像信号の一例を示す図
【図３】分割領域毎に発光輝度を制御した場合に生じる輝度むらの一例を示す図
【図４】分割領域毎の特徴量の一例を示す図
【図５】相対目標値を決定する関数の一例を示す図
【図６】目標輝度の分布の一例を示す図
【図７】目標輝度の分布の一例を示す図
【図８】仮決定されたバックライト制御値の分布の一例を示す図
【図９】推定輝度の分布の一例を示す図
【図１０】決定されたバックライト制御値の分布の一例を示す図
【図１１】バックライト輝度の分布の一例を示す図
【図１２】実施例２に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図
【図１３】仮決定されたバックライト制御値の調整結果の一例を示す図
【図１４】調整後のバックライト制御値から得られる推定輝度の一例を示す図
【図１５】決定されたバックライト制御値の分布の一例を示す図
【図１６】実施例３に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図
【図１７】第２の調整処理の結果の一例を示す図
【図１８】仮決定されたバックライト制御値の調整結果の一例を示す図
【図１９】調整後のバックライト制御値から得られる推定輝度の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る画像表示装置及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。
本実施例では、画面を分割して得られる分割領域毎に、入力画像信号（画像表示装置に入力された画像信号）の特徴量から目標輝度を決定する。周囲の分割領域のバックライト光（バックライトからの光）の漏れを考慮して、分割領域毎に目標輝度に対応する発光輝度である対応輝度でバックライトを点灯させた場合の各分割領域の輝度（バックライトの輝度；バックライト輝度）を推定する。そして、推定したバックライト輝度が目標輝度より低い分割領域が存在する場合に、分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値を分割領域毎の発光輝度として決定する。それにより、分割領域のバックライト光が周囲の分割領域に漏れることにより生じる輝度むら（例えば、明部周辺の暗部に、明部に近づくにつれて輝度が増加する輝度傾斜）を悪化させることなく、画像の輝度の再現性を高めることができる。
バックライト輝度は、例えば、拡散板等の光学系を通過し、表示パネルに入射する光の輝度である。具体的には、バックライト輝度は、表示パネルの背面上の輝度である。なお、バックライト輝度は、表示パネルから離れた位置の輝度であってもよい。目標輝度は、バックライト輝度の目標値であり、例えば、画像の輝度を忠実に再現するために必要なバックライト輝度である。
なお、本実施例では、画像表示装置が液晶表示装置である場合の例を説明するが、画像表示装置は液晶表示装置に限らない。画像表示装置は、バックライトと、バックライトからの光を透過して画像を表示する表示パネルとを有する画像表示装置であればよい。
【００１２】
図１は、本実施例に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図１の例では、画像表示装置は、液晶モジュール部１、バックライトモジュール部２、特徴量取得部３、目標輝度決定部４、バックライト制御値仮決定部５、輝度推定部６、バックライト制御値決定部７、輝度分布推定部８、補正係数計算部９、補正係数乗算部１０、Ｌｉｍｉｔ部１１、バックライト電源部１２などを有する。
【００１３】
液晶モジュール部１は、液晶パネル、液晶ドライバ、及び、コントロール基板などを有する。液晶パネルは、バックライトモジュール部２から発せられた光であるバックライト光を入力画像信号に基づく透過率（具体的には、Ｌｉｍｉｔ部１１から出力された画像信
号に応じた透過率）で透過することにより、画面に画像を表示する表示パネルである。液晶パネルは、複数の液晶素子を有する。液晶ドライバは、液晶パネルが有する各液晶素子を駆動する。コントロール基板は、画像信号に応じて液晶ドライバをコントロールする。
【００１４】
バックライトモジュール部２は、バックライト、制御回路、光学ユニットなどを有する。バックライトは、分割領域毎に発光輝度を制御可能な構成を有する。具体的には、バックライトは、分割領域毎に光源を有する。制御回路は、各光源を制御する。光学ユニットは、各光源からの光を拡散させる。本実施例では、画面が水平方向１０個×垂直方向８個の計８０個の分割領域に分割されているものとする。なお、分割領域の数は８０個より多くても少なくてもよい。
制御回路は、バックライト制御値決定部７で決定された分割領域毎の発光輝度でバックライトを点灯させる。具体的には、制御回路は、バックライト制御値決定部７で決定された分割領域毎のバックライト制御値を受信し、各分割領域の光源を、受信したバックライト制御値で点灯させる。
【００１５】
特徴量取得部３は、分割領域毎に入力画像信号の特徴量を取得する。例えば、特徴量取得部３は、入力画像信号を複数の分割領域に対応する複数の画像信号に分割する。そして、特徴量取得部３は、分割領域毎に、その分割領域に対応する画像信号（その分割領域に表示される画像信号）から、特徴量を検出する。
本実施例では、分割領域毎に、特徴量としてＲＧＢ信号の最大値（具体的には、各画素のＲ値、各画素のＧ値、各画素のＢ値のうちの最大値）が検出されるものとする。入力画像信号が図２の場合の分割領域毎の特徴量を図４に示す。図４の太線で囲まれた領域は画面の領域であり、太線で囲まれた領域を細線で分割して得られる領域が分割領域である。分割領域内に記載の数字は当該分割領域の特徴量を示す。太線の外側に記載された数字は、分割領域の位置を示す。水平方向に並んだ数字１〜１０は、分割領域の水平方向の位置を示す。垂直方向に並んだ数字１〜８は、分割領域の垂直方向の位置を示す。本実施例では、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値は、それぞれ、０〜２５５の値を取りうるものとする。そして、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値は、値が大きいほど輝度が高いものとする。図２に示すように、入力画像信号には、右側に大面積且つ高輝度の領域が存在する。そのため、図４の例では、右側に、特徴量が２５５の分割領域が数多く存在する。また、入力画像信号には、左側に小面積且つ高輝度の領域が存在する。そのため、図４の例では、左側に、特徴量が２５５の分割領域は１つしか存在しない。
なお、特徴量は、画像を解析することによって取得されてもよいし、外部から取得されてもよい。
なお、特徴量は、ＲＧＢ信号の最大値に限らない。特徴量は、ＲＧＢ信号の最小値、最頻値、中間値、平均値、ヒストグラムなどであってもよい。特徴量は、輝度値（Ｙ値）の代表値（最大値、最小値、最頻値、中間値、平均値、ヒストグラムなど）やヒストグラムであってもよい。特徴量は、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値のうちのいずれかの代表値やヒストグラムであってもよい。
特徴量取得部３は、分割領域毎の特徴量を目標輝度決定部４へ出力する。
【００１６】
目標輝度決定部４は、分割領域毎に、特徴量取得部３で取得（検出）された特徴量から目標輝度を決定する。
本実施例では、以下のように目標輝度が決定される。
まず、分割領域毎に、特徴量の上限値（２５５）に対応する目標値に対する相対値（特徴量の上限値（２５５）に対応する目標値が１となるように規格化された目標値）である相対目標値が特徴量から決定される。
相対目標値は、例えば、所定の関数を用いて決定される。関数の一例を図５に示す。図５の横軸は特徴量、縦軸は相対目標値を示す。図５の例では、相対目標値の範囲は０以上１以下である。また、図５の例では、特徴量の増加に対して相対目標値が線形に増加する
。なお、相対目標値の範囲は０〜１に限らない。例えば、相対目標値の下限値は０より大きくてもよい。また、相対目標値は特徴量の変化に対して非線形に変化してもよい。相対目標値が設定された後、設定したピーク輝度値に応じて、実際の目標輝度の高さを決定する。
そして、特徴量の上限値（２５５）に対応する目標輝度が所定値となるように分割領域毎の相対目標値を同じ増加率で増加することにより、分割領域毎の目標輝度が決定される。
本実施例では、上記所定値を３００ｃｄ／ｍ２とする。そして、分割領域毎の相対目標値に３００ｃｄ／ｍ２を乗算する。上記所定値は、例えば、バックライトの発光輝度を分割領域毎に制御しない場合（全ての分割領域の発光輝度を同じ値にする場合）のバックライト輝度である。
図４の４行目の分割領域（垂直方向の位置を表す番号が４である１０個の分割領域）に対して決定された目標輝度の分布の一例を図６に示す。図６の横軸は水平方向の位置、縦軸は目標輝度を示す。上記の方法で目標輝度を決定すると、図６に示すように、特徴量が２５５である分割領域（水平方向の位置を表す番号が２，６，７，８，９，１０である６つの分割領域）の目標輝度は３００ｃｄ／ｍ２となる。また、特徴量が１６である分割領域（水平方向の位置を表す番号が１，３，４，５である４つの分割領域）の目標輝度は３００×１６／２５５≒１９ｃｄ／ｍ２となる。
図４に示す分割領域毎の特徴量から決定された分割領域毎の目標輝度を図７に示す。
目標輝度決定部４は、決定した分割領域毎の目標輝度をバックライト制御値仮決定部５とバックライト制御値決定部７へ出力する。
【００１７】
バックライト制御値仮決定部５、輝度推定部６、及び、バックライト制御値決定部７により、分割領域毎の目標輝度に基づいて分割領域毎の発光輝度が決定される（発光輝度決定）。
【００１８】
バックライト制御値仮決定部５は、分割領域毎に、目標輝度決定部４で決定された目標輝度に対応する発光輝度である対応輝度を決定する。具体的には、バックライト制御値仮決定部５は、分割領域毎に、目標輝度に対応するバックライト制御値（対応輝度で光源を点灯させるためのバックライト制御値）を決定する。
本実施例では、バックライト制御値仮決定部５は、目標輝度と、所定の目標輝度（上記所定値；３００ｃｄ／ｍ２）に対応するバックライト制御値とを用いてバックライト制御値を仮決定する。所定値（３００ｃｄ／ｍ２）に対応するバックライト制御値は、例えば、バックライトの発光輝度を分割領域毎に制御しない場合のバックライト制御値である。従って、目標輝度が所定値（３００ｃｄ／ｍ２）である分割領域のバックライト制御値は、バックライトの発光輝度を分割領域毎に制御しない場合のバックライト制御値と同じ値となる。ここで、分割領域のバックライト光は周囲の分割領域に漏れる。そのため、バックライト輝度が目標輝度と一致するようにバックライトを点灯する場合には、一般的に、分割領域の発光輝度は目標輝度よりも低い値となる。本実施例では、目標輝度の増加に対してバックライト制御値が線形に増加するものとして、各分割領域のバックライト制御値が決定される。
なお、目標輝度の変化に対してバックライト制御値が非線形に変化してもよい。
なお、バックライト制御値（対応輝度）の仮決定の方法は上記方法に限らない。例えば、目標輝度毎にバックライト制御値を表す関数やテーブルを用いて、バックライト制御値が仮決定されてもよい。また、目標輝度に対応するバックライト制御値（対応輝度）の値は上記方法で得られる値に限らない。目標輝度に対応するバックライト制御値（対応輝度）の値は、目標輝度または特徴量に応じて決まる値であれば、どのような値であってもよい。
図６の４行目の分割領域に対して決定（仮決定）されたバックライト制御値の分布の一例を図８に示す。図８の横軸は水平方向の位置、縦軸はバックライト制御値を示す。バッ
クライト制御値の範囲は０％以上１００％以下である。本実施例では、所定値（３００ｃｄ／ｍ２）に対応するバックライト制御値を４０％としている。そのため、目標輝度が３００ｃｄ／ｍ２である分割領域（水平方向の位置を表す番号が２，６，７，８，９，１０である６つの分割領域）のバックライト制御値は４０％となる。また、目標輝度が１９ｃｄ／ｍ２である分割領域（水平方向の位置を表す番号が１，３，４，５である４つの分割領域）のバックライト制御値は４０×１９／３００＝２．５３％となる。
バックライト制御値仮決定部５は、仮決定した分割領域毎のバックライト制御値を輝度推定部６とバックライト制御値決定部７へ出力する。
【００１９】
輝度推定部６は、周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、分割領域毎にバックライト制御値仮決定部５で決定された対応輝度でバックライトを点灯させた場合の各分割領域のバックライト輝度を推定する。
本実施例では、輝度推定部６は、分割領域毎に、その分割領域の中心位置でのバックライト輝度を推定する。具体的には、中心位置毎に各分割領域のバックライト光の減衰係数を表すテーブルが減衰情報として不図示のメモリに予め記憶されている。中心位置毎に、各分割領域のバックライト光の対応輝度に減衰係数が乗算される。具体的には、中心位置毎に、バックライト制御値仮決定部５で仮決定された各分割領域のバックライト制御値に減衰係数（バックライト制御値からバックライト輝度へ変換する変換係数）が乗算される。そして、中心位置毎に、分割領域毎の乗算結果の総和が推定輝度として算出される。
なお、減衰情報は上記テーブルに限らない。減衰情報は、分割領域からの距離と減衰係数の関係を表す関数であってもよい。分割領域からの距離と減衰係数の関係が分割領域間で互いに等しい場合には、１つの関数を用意すればよい。
なお、推定輝度は分割領域の中心位置でのバックライト輝度に限らない。例えば、１つの分割領域内の複数の位置のバックライト輝度の代表値が推定輝度とされてもよい。
仮決定されたバックライト制御値が図８に示す値であった場合に輝度推定部６において得られる推定結果の一例を図９に示す。図９の横軸は水平方向の位置、縦軸は推定輝度を示す。図中の太線は推定結果を示す。また、比較のため、図９には、目標輝度決定部４で決定された目標輝度を破線で示している。図９には、推定結果として、推定輝度（中心位置でのバックライト輝度）を滑らかにつないだ曲線が図示されている。分割領域毎に対応輝度でバックライトを点灯させた場合の輝度分布（バックライト輝度の分布）は、このような曲線で示す分布と略一致する。分割領域毎に発光輝度を制御する場合には、分割領域毎に発光輝度を制御する場合よりも漏れ光（周囲の分割領域から漏れてくるバックライト光）が少なくなることがある。漏れ光の減少によりバックライト輝度は低下するため、図９に示すように、推定輝度が目標輝度より低い分割領域が存在することがある。
輝度推定部６は、推定結果（分割領域毎の推定輝度）をバックライト制御値決定部７へ出力する。
【００２０】
バックライト制御値決定部７は、分割領域毎に、輝度推定部６で推定された推定輝度が、目標輝度決定部４で決定した目標輝度より低いか否かを判定する。そして、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、バックライト制御値決定部７は、分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値を分割領域毎の発光輝度として決定する。具体的には、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、バックライト制御値決定部７は、分割領域毎の仮決定されたバックライト制御値を同じ増加率で高めた値を分割領域毎のバックライト制御値として決定する。分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高める理由は、一部の分割領域の対応輝度のみを高めると、輝度むらが悪化してしまうためである。例えば、対応輝度を高めた分割領域とその周囲の分割領域の間に生じる輝度傾斜の勾配が急峻となり、輝度むらが悪化してしまう。本実施例では、分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めることにより、分割領域毎の対応輝度でバックライトを点灯させたときの輝度分布が維持されるため、輝度むらの悪化（輝度傾斜の勾配が急峻になること）を防ぐことができる。
なお、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在しない場合には、バックライト制御値決定部７は、分割領域毎の仮決定されたバックライト制御値を、分割領域毎のバックライト制御値として決定してもよいし、そうでなくてもよい。例えば、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在しない場合には、予め定められたバックライト制御値が分割領域毎のバックライト制御値として決定されてもよい。
目標輝度と推定輝度が図９に示す値であった場合、水平方向の位置を表す番号（水平番号）が２，６，７，８，９，１０である６つの分割領域の推定輝度が目標輝度に達していない。そして、推定輝度と目標輝度の差が最も大きい分割領域は、水平番号２の分割領域である。具体的には、水平番号２の分割領域の推定輝度は１４０であり、目標輝度は３００である。即ち、水平番号２の分割領域の目標輝度は推定輝度の２．１４倍（≒３００／１４０）である。そこで、本実施例では、水平番号２の分割領域のバックライト輝度が目標輝度以上となるように、各分割領域の仮決定されたバックライト制御値を２．１４倍以上の増加率で高める。ここで、２．１４倍“以上”としたのは、推定輝度が分割領域の中心位置でのバックライト輝度であり、図９からわかるように分割領域の端では中心よりもバックライト輝度が低い場合があるためである。本実施例では、画面内の全ての位置でバックライト輝度が目標輝度以上となるように、分割領域毎の発光輝度が決定される。具体的には、分割領域の端では中心よりもバックライト輝度が低いことを前提にして、推定輝度に対する目標輝度の割合よりも高い増加率で対応輝度が高められる。それにより、目標輝度を必要とする画素が分割領域内のどこに存在していても、画像の輝度を忠実に再現することが可能となる。増加率を推定輝度に対する目標輝度の割合よりもどの程度高くするかは、例えば、バックライト光の拡散特性に基づいて決定することができる。具体的には、バックライト光の拡散が大きい場合には、バックライト光の拡散が小さい場合よりも、増加率を大きくすればよい。
本実施例では、推定輝度に対する目標輝度の割合よりも１０％高い増加率で対応輝度が高められる。即ち、各分割領域の対応輝度が２．３５倍（≒２．１４×１．１）される。
図８のバックライト制御値を高めることにより決定されたバックライト制御値を図１０に示す。図１０のバックライト制御値でバックライトを点灯させた場合の輝度分布（バックライト輝度の分布）を図１１に示す。図１０に示すように、水平番号２，６，７，８，９，１０の６つの分割領域のバックライト制御値は、４０％×２．３５≒９４％となる。そして、図１０のバックライト制御値でバックライトを点灯させた場合のバックライト輝度は、画面内の全ての位置で目標輝度以上となる。また、分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めたため、図１１の輝度分布の形状は、図９の輝度分布の形状と一致する。バックライト輝度が目標輝度を超えた位置については、その超過量に応じて表示パネルの透過率を低下することにより画像の輝度を忠実に再現することができる。
バックライト制御値決定部７は、分割領域毎の決定したバックライト制御値を、輝度分布推定部８とバックライトモジュール部２へ出力する。
【００２１】
輝度分布推定部８は、周囲の分割領域のバックライト光の漏れを考慮して、バックライト制御値決定部７で決定された分割領域毎の発光輝度でバックライトを点灯させた場合の輝度分布を推定する。推定方法は輝度推定部６による推定方法と同じである。
なお、推定する位置は分割領域の中心位置に限らない。画面内の全ての位置について輝度推定部６による推定方法と同様の方法でバックライト輝度が推定されてもよい。分割領域毎に、１つ以上の位置について、輝度推定部６による推定方法と同様の方法でバックライト輝度が推定されてもよい。そして、輝度推定部６による推定方法と同様の方法でバックライト輝度が推定されていない位置については、推定されたバックライト輝度を用いて補間によりバックライト輝度が推定されてもよい。
輝度分布推定部８は、推定結果（位置毎の推定輝度）を補正係数計算部９に出力する。
【００２２】
補正係数計算部９と補正係数乗算部１０は、輝度分布推定部８で推定された輝度分布に基づいて入力画像信号を補正する。
【００２３】
補正係数計算部９は、画面内の位置（画素位置）毎に、輝度分布推定部８で推定された推定輝度から、画像信号の補正係数を求める。そして、補正係数計算部９は、位置毎の補正係数を補正係数乗算部１０に出力する。補正係数は、バックライト輝度と目標輝度との差による画面上の輝度（表示された画像の輝度）の変化を補うために用いられる。具体的には、バックライト輝度が目標輝度より低い位置に対しては、入力画像信号の輝度を高める補正係数が算出され、バックライト輝度が目標輝度より高い位置に対しては、入力画像信号の輝度を低下させる補正係数が算出される。或る位置の推定輝度をＬｐｎ、補正係数を用いて入力画像信号を調整する際のバックライト輝度の目標値（上述した目標輝度とは異なる）をＬｔとすると、補正係数Ｇｐｎは以下の式１により算出することができる。目標値Ｌｔは、例えば、バックライトの発光輝度を分割領域毎に制御しない場合のバックライト輝度（３００ｃｄ／ｍ２）である。目標値Ｌｔは分割領域毎に定められていてよい。
Ｇｐｎ＝Ｌｔ／Ｌｐｎ  ・・・（式１）
【００２４】
補正係数乗算部１０は、位置毎に、補正係数計算部９で決定された補正係数を入力画像信号に乗算することにより、入力画像信号を補正する。そして、補正係数乗算部１０は、補正後の画像信号をＬｉｍｉｔ部１１へ出力する。
なお、バックライト輝度が推定されていない位置が存在する場合には、補正係数乗算部１０は、補間によりバックライト輝度を推定する。
【００２５】
Ｌｉｍｉｔ部１１は、補正係数乗算部１０による補正後の画像信号において値が液晶モジュール部１の入力レンジを超えている画素が存在する場合に、入力レンジに収まるように値を制限する制限処理を行う。そして、Ｌｉｍｉｔ部１１は、制限処理後の画像信号を液晶モジュール部１に出力する。
バックライト電源部１２は、バックライトモジュール部２に対して、必要な電圧と電流を供給する。
【００２６】
以上述べたように、本実施例によれば、バックライト輝度が目標輝度より低い分割領域が存在する場合に、分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値が分割領域毎の発光輝度として決定される。それにより、画質の劣化を招くことなく画像の輝度の再現性を高めることができる。
なお、本実施例では、画面内の全ての位置で輝度が目標輝度以上となるように、分割領域毎の発光輝度を決定する構成としたが、この構成に限らない。例えば、目標輝度と推定輝度が図９に示す値であった場合、増加率は２．１４倍より高くてもよいし低くてもよい。分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めれば、バックライト輝度を目標輝度に近づけることができるため、画像の輝度の再現性を高めることができる。
【００２７】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る画像表示装置及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。
実施例１では、分割領域毎の仮決定されたバックライト制御値を同じ増加率で高めた。しかしながら、一般に、電源がバックライトに供給できる電流量には上限がある。そのため、バックライト制御値決定部７で決定されたバックライト制御値でバックライトを点灯させるために必要な電流量が、バックライトに供給可能な最大電流量を超えてしまうことがある。例えば、バックライト制御値が高い分割領域が多く存在する場合に、単位時間あたりに必要な電流量が、バックライトに供給可能な最大電流量を超えてしまうことがある。
そこで本実施例では、バックライト制御値決定部７で決定された分割領域毎のバックラ
イト制御値でバックライトを点灯させるために必要な電流量である必要電流量を算出する。そして、必要電流量が所定の電流量（例えば、上記最大電流量）より大きいか否かを判定する。必要電流量が所定の電流量より大きいと判定された場合には、必要電流量が上記最大電流量を超える可能性がある。そのため、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定された場合に、必要電流量が上記所定の電流量以下となるように、上記決定された分割領域毎の発光輝度を調整する調整処理を行う。
本実施例では、必要電流量が上記所定の電流量を超える可能性がある場合に、周囲の分割領域との間の目標輝度の差が閾値以上である分割領域を孤立高輝度領域として検出する。そして、必要電流量が上記所定の電流量以下となり、且つ、各分割領域のバックライト輝度が目標輝度以上となるように、検出された孤立高輝度領域の周囲の分割領域の発光輝度を高め、それ以外の分割領域の発光輝度を低減する。
本実施例では、孤立高輝度領域の周囲の分割領域の対応輝度が高められる。それにより、分割領域毎の対応輝度でバックライトを点灯させた場合の孤立高輝度領域のバックライト輝度が高くなる。その結果、バックライト制御値決定部７で発光輝度を決定するために用いる増加率は低減する。増加率が低減することにより、孤立高輝度領域の周囲の分割領域以外の分割領域の発光輝度を低減することができ、必要電流量を低減することができる。
なお、孤立高輝度領域の周囲の分割領域の発光輝度を高めることにより、輝度むらが悪化してしまう（孤立高輝度領域の周囲の分割領域付近の輝度傾斜が急峻となってしまう）。しかし、そのような輝度むらの悪化は、必要電流量が上記所定の電流量を超えたときにしか生じないため、大きな問題ではない。必要電流量が上記所定の電流量を超えない場合には、実施例１と同様に、画質の劣化の抑制と画像の輝度の再現性の向上の効果を得ることができる。
【００２８】
図１２は、本実施例に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図１２の例では、画像表示装置は、液晶モジュール部１、バックライトモジュール部２、特徴量取得部３、目標輝度決定部１０１、バックライト制御値仮決定部１０２、輝度推定部６、バックライト制御値決定部１０３、電流量計算部１０４、孤立高輝度領域検出部１０５、輝度分布推定部８、補正係数計算部９、補正係数乗算部１０、Ｌｉｍｉｔ部１１、バックライト電源部１２などを有する。
液晶モジュール部１、バックライトモジュール部２、特徴量取得部３、輝度推定部６、輝度分布推定部８、補正係数計算部９、補正係数乗算部１０、Ｌｉｍｉｔ部１１、バックライト電源部１２については実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００２９】
目標輝度決定部１０１は、実施例１の目標輝度決定部４と同様に、分割領域毎の目標輝度を決定する。さらに、目標輝度決定部１０１は、後述する電流量計算部１０４で必要電流量が所定の電流量より大きいと判定された場合に、必要電流量の低減が必要であることを意味する電流制限フラグを受信する。そして、目標輝度決定部１０１は、電流制限フラグを受信した場合にのみ、孤立高輝度領域検出部１０５に分割領域毎の目標輝度を表すデータを出力し、孤立高輝度領域検出部１０５に孤立高輝度領域を検出させる。
【００３０】
バックライト制御値仮決定部１０２は、実施例１のバックライト制御値仮決定部５と同様に、分割領域毎のバックライト制御値（対応輝度）を仮決定する。さらに、バックライト制御値仮決定部１０２は、後述する電流量計算部１０４で必要電流量が所定の電流量より大きいと判定された場合に、電流制限フラグを受信する。電流制限フラグを受信すると、バックライト制御値仮決定部１０２は、後述する孤立高輝度領域検出部１０５から孤立高輝度領域を表す領域情報を受信する。領域情報を受信すると、バックライト制御値仮決定部１０２は、孤立高輝度領域の周囲の分割領域（孤立高輝度領域から設定範囲内の分割領域）の対応輝度を高める。本実施例では、孤立高輝度領域に隣接する分割領域の対応輝度が、当該孤立高輝度領域の対応輝度と同じ値まで高められる。
図１３は、図８の対応輝度（仮決定されたバックライト制御値）の調整結果の一例を示す。図６に示すように、（水平番号，垂直番号）＝（２，４）の分割領域の目標輝度は、その分割領域に隣接する分割領域の目標輝度よりもはるかに高い。そのため、後述する孤立高輝度領域検出部１０５において、位置（２，４）の分割領域は孤立高輝度領域として検出される。そして、図１３の斜線で示すように、バックライト制御値仮決定部１０２は、位置（１，４）及び位置（３，４）の２つの分割領域のバックライト制御値を、位置（２，４）の分割領域のバックライト制御値と同じ値（４０％）まで高める。また、１つのフレームや画像に対する処理において２回以上電流制限フラグを受信した場合には、バックライト制御値仮決定部１０２は、電流制限フラグを受信する度に、バックライト制御値を高める分割領域の数を増やす。具体的には、上記設定範囲が拡大され、孤立高輝度領域の周囲の分割領域として扱われる分割領域の数が増やされる。
なお、図示していないが、水平方向だけでなく垂直方向や斜め方向に隣接する分割領域のバックライト制御値も高めることが好ましい。これにより、水平方向、垂直方向、及び、斜め方向の輝度傾斜の傾き同等にすることができる。
また、本実施例では、１回目の処理において、孤立高輝度領域から１分割領域分の範囲内に存在する分割領域、即ち孤立高輝度領域に隣接する分割領域が周囲の分割領域として扱われる構成としたが、これに限らない。例えば、画面の面積に対し分割領域の面積が小さい場合には、１回目の処理において、孤立高輝度領域から複数分割領域分の範囲内に存在する分割領域が周囲の分割領域として扱われてもよい。
バックライト制御値仮決定部１０２は、分割領域毎の仮決定したバックライト制御値（バックライト制御値の調整を行った場合には調整後のバックライト制御値）を、輝度推定部６とバックライト制御値決定部１０３へ出力する。
【００３１】
バックライト制御値決定部１０３は、実施例１のバックライト制御値決定部７と同様に、推定輝度が目標輝度より低いか否かを判定する。そして、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域が存在する場合に、バックライト制御値決定部１０３は、分割領域毎の対応輝度を同じ増加率で高めた値を分割領域毎の発光輝度として決定する。
仮決定されたバックライト制御値が図１３に示すように調整された場合、調整後のバックライト制御値から得られる推定輝度は図１４に示す値となる。図１４の例では、図９に比べ、水平番号２の分割領域の推定輝度と目標輝度が小さい。これは、水平番号１，３のバックライト制御値（対応輝度）が高められたことにより、水平番号２の分割領域への漏れ光が増したためである。図１４の例では、水平番号２の分割領域の推定輝度は２４０であり、目標輝度は３００である。即ち、水平番号２の分割領域の目標輝度は推定輝度の１．２５倍（≒３００／２４０）である。従って、バックライト制御値決定部１０３では、実施例１と同様に、各分割領域の対応輝度が１．３７倍（≒１．２５×１．１）される。
図１５に、図１３のバックライト制御値を高めることにより決定されたバックライト制御値を示す。図１５では、図１０と比べて、孤立高輝度領域の周囲の分割領域のバックライト制御値が高く、他の分割領域のバックライト制御値が低いことがわかる。また、バックライト制御値の最大値が図１０の場合の半分程度に抑制できていることがわかる。バックライト制御値の最大値や合計値を低減することにより、必要電流量を低減することができる。
バックライト制御値決定部１０３は、分割領域毎の決定したバックライト制御値を電流量計算部１０４へ出力する。
【００３２】
電流量計算部１０４は、バックライト制御値決定部１０３で決定された分割領域毎のバックライト制御値から、バックライト電源部１２がバックライトモジュール部２へ供給する必要電流量を算出する。そして、電流量計算部１０４は、算出した必要電流量が所定の電流量（閾値）より大きいか否かを判定する。
必要電流量が閾値を超える理由は、分割領域毎に発光輝度を制御する場合には、分割領域毎に発光輝度を制御しないときよりも多くの電流を瞬間的に流す必要が生じうるためで
ある。なお、瞬間的に多くの電流が流せるように電源やバックライトの部品が設計されていれば、必要電流量が閾値を超える確率を減らすことができる。しかしながら、瞬間的に多くの電流が流せるように電源やバックライトの部品を設計すると、部品のコストや基板のサイズ（例えば面積）が増大してしまう。
必要電流量が所定の電流量より大きいと判定された場合に、電流量計算部１０４は、目標輝度決定部１０１、バックライト制御値仮決定部１０２、孤立高輝度領域検出部１０５に対し電流制限フラグを出力する。そして、必要電流量が所定の電流量以下であると判定されるまで、仮決定されたバックライト制御値の調整が繰り返し行われる。必要電流量が所定の電流量以下であると判定されると、電流量計算部１０４は、バックライト制御値決定部１０３で（最後に）決定された分割領域毎のバックライト制御値を、輝度分布推定部８とバックライトモジュール部２へ出力する。
【００３３】
孤立高輝度領域検出部１０５は、目標輝度決定部１０１から分割領域毎の目標輝度を受信し、孤立高輝度領域を検出する。本実施例では、分割領域毎に、その分割領域の目標輝度と、当該分割領域の上下左右に隣接する４つの分割領域（隣接領域）の目標輝度とが比較される。そして、目標輝度の差が所定の閾値以上である隣接領域が３つ以上存在する分割領域が孤立高輝度領域の候補として検出される。候補として検出された分割領域のうち、目標輝度の差が所定の閾値以上である隣接領域が４つ存在する分割領域は、孤立高輝度領域として検出される。また、目標輝度の差が所定の閾値以上である隣接領域が３つ存在する２つの分割領域が互いに隣接している場合には、当該２つの分割領域は孤立高輝度領域として検出される。目標輝度の差が所定の閾値以上である隣接領域が３つ存在する２つの分割領域が互いに隣接していない場合には、当該２つの分割領域はいずれも孤立高輝度領域として検出されない。
孤立高輝度領域検出部１０５は、孤立高輝度領域の検出結果（孤立高輝度領域の位置を表す情報）をバックライト制御値仮決定部１０２へ出力する。
なお、本実施例では、目標輝度の差の閾値が予め定められた固定値であるものとしたが、これに限らない。閾値は、入力画像信号のＡＰＬなどの特徴量に基づいて、シーン毎に設定されてもよい。
なお、１つのフレームや画像に対する処理において電流量計算部１０４から２回以上電流制限フラグが出力された場合、１つのフレームや画像に対して孤立高輝度領域を検出する処理（孤立高輝度領域検出処理）は２回以上行われることになる。孤立高輝度領域検出部１０５は、孤立高輝度領域検出処理を行う度に、目標輝度の差の閾値を低減し、分割領域が孤立高輝度領域であると判定されやすくしてもよい。
なお、孤立高輝度領域の検出方法は上記方法に限らない。周囲の分割領域との間の目標輝度の差が大きい分割領域を孤立高輝度領域として検出することができれば、どのような方法で孤立高輝度領域が検出されてもよい。例えば、孤立高輝度領域か否かの判定の対象である分割領域の目標輝度は、上記４つの隣接領域より多くの分割領域の目標輝度と比較されてもよい。孤立高輝度領域か否かの判定の対象である分割領域の目標輝度と、その周囲の分割領域の目標値の平均値とが比較されてもよい。孤立高輝度領域は、目標輝度ではなく特徴量を用いて検出されてもよい。
【００３４】
以上述べたように、本実施例によれば、必要電流量が所定の電流量より大きい場合に、必要電流量が所定の電流量以下となるように、バックライト制御値決定部１０３で決定された分割領域毎の発光輝度が調整される。それにより、必要電流量が所定の電流量より大きくなってしまうことを防ぐことができる。
また、本実施例では、必要電流量が所定の電流量以下となり、且つ、各分割領域の輝度が目標輝度以上となるように、孤立高輝度領域の周囲の分割領域の発光輝度が高められ、それ以外の分割領域の発光輝度が低減される。それにより、必要電流量を制限した場合であっても、画像の輝度の再現性を高めることができる。
【００３５】
なお、必要電流量が所定の電流量より大きい場合に、必要電流量が所定の電流量以下となるように、バックライト制御値決定部１０３で決定された分割領域毎の発光輝度を同じ低下率で低下させてもよい。
なお、本実施例では、必要電流量が所定の電流量以下であると判定されるまで、仮決定されたバックライト制御値の調整が繰り返し行われるものとしたが、これに限らない。１つのフレームや画像に対して調整処理を所定回数繰り返しても必要電流量が所定の電流量以下とならない場合には、分割領域毎の発光輝度として、必要電流量が所定の電流量以下となるように予め定められた値が採用されてもよい。１つのフレームや画像に対して調整処理を所定回数繰り返しても必要電流量が所定の電流量以下とならない場合には、全ての分割領域のバックライトが同じ発光輝度で点灯されてもよい。
なお、本実施例では、孤立高輝度領域の周辺の分割領域の対応輝度を当該孤立高輝度領域の対応輝度まで高める構成としたが、これに限らない。孤立高輝度領域の周辺の分割領域の調整後の対応輝度は、当該孤立高輝度領域の対応輝度よりも高くても低くてもよい。どの程度高めるかは、必要電流量と所定の電流量との差に基づいて決定されてもよい。
また、本実施例では、孤立高輝度領域の周辺の分割領域の対応輝度を高める構成としたが、これに限らない。例えば、バックライト制御値決定部１０３が、孤立高輝度領域の周辺の分割領域の発光輝度を高め、他の分割領域の発光輝度を低減してもよい。
【００３６】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３に係る画像表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例２では、必要電流量が所定の電流量以下であると判定されるまで、第１の調整処理が繰り返し行われるものとした。第１の調整処理は、必要電流量が所定の電流量以下となり、且つ、各分割領域の輝度が目標輝度以上となるように、孤立高輝度領域の周囲の分割領域の発光輝度を高め、それ以外の分割領域の発光輝度を低減する処理である。しかし、１つのフレームに対する第１の調整処理は、当該フレームの期間内に完了しないことがある。
そこで本実施例では、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定されてから、フレーム単位で入力される入力画像信号のシーンの切り替わりまで、第１の調整処理の他に第２の調整処理を行う。第２の調整処理は、必要電流量が所定の電流量以下となるように、バックライト制御値決定部１０３で決定された分割領域毎の発光輝度を同じ低下率で低下させる処理である。第２の調整処理は短時間で行うことができるため、１つのフレームに対する第２の調整処理の結果は、当該フレームのバックライト制御値として採用することができる。そして、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に第１の調整処理が完了しているフレームが存在しない場合に、現在のフレームに対する分割領域毎の発光輝度として、当該フレームに対する第２の調整処理の結果を採用する。必要電流量が所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に第１の調整処理が完了しているフレームが存在する場合には、現在のフレームに対する分割領域毎の発光輝度として、直前に得られた第１の調整処理の結果を採用する。例えば、現フレームに対する第１の調整処理が完了しておらず、１つ前のフレームに対する第１の調整処理が完了している場合には、現フレームに対する分割領域毎の発光輝度として、１つ前のフレームに対する第１の調整処理の結果が採用される。これにより、１つのフレームに対する第１の調整処理が当該フレームの期間内に完了しない場合にも、必要電流量が所定の電流量より大きくなってしまうことを防ぐことができる。
なお、本実施例では、第１の調整処理はフレーム毎に行われる。
【００３７】
図１６は、本実施例に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図１６の例では、画像表示装置は、液晶モジュール部１、バックライトモジュール部２、特徴量取得部３、目標輝度決定部２０４、シーンチェンジ検出部２０１、バックライト制御値仮決定部２０５、輝度推定部６、バックライト制御値決定部１０３、電流量計算部２０２、バックライト制御値制限部２０３、孤立高輝度領域検出部１０５、輝度分布推定部８
、補正係数計算部９、補正係数乗算部１０、Ｌｉｍｉｔ部１１、バックライト電源部１２などを有する。
液晶モジュール部１、バックライトモジュール部２、特徴量取得部３、輝度推定部６、バックライト制御値決定部１０３、孤立高輝度領域検出部１０５、輝度分布推定部８、補正係数計算部９、補正係数乗算部１０、Ｌｉｍｉｔ部１１、バックライト電源部１２については実施例１，２と同じであるため説明を省略する。
【００３８】
シーンチェンジ検出部２０１は、入力画像信号のシーンの切り替わりを検出する。入力画像信号のシーンの切り替わりは、どのような方法で検出されてもよい。本実施例では、シーンチェンジ検出部２０１は、１つ前のフレームと現フレームの間で特徴量が所定値以上変化した分割領域の数をカウントし、カウント結果が所定の閾値以上である場合にシーンが切り替わったと判定する。画面のシーンが切り替わり、及びバックライトの輝度分布が大きく変化することを判定する。シーンチェンジ検出部２０１は、入力画像信号のシーンの切り替わりを検出した場合に、シーンの切り替わりがあったことを示すシーンチェンジフラグを目標輝度決定部２０４と電流量計算部２０２へ出力する。
【００３９】
電流量計算部２０２は、実施例２の電流量計算部１０４と同様に、必要電流量を算出し、必要電流量が所定の電流量より大きいか否かを判定する。また、電流量計算部２０２は、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定した場合に、必要電流量と所定の電流量との差として超過量を算出する。超過量は、所定の電流量に対する、必要電流量から所定の電流量を減算した値の割合である。そして、電流量計算部２０２は、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定した場合に、電流制限フラグと超過量をバックライト制御値制限部２０３へ出力し、電流制限フラグのみを目標輝度決定部１０１、バックライト制御値仮決定部２０５へ出力する。但し、１つのシーン内で必要電流量が所定の電流量より大きいと判定された後に必要電流量が所定の電流量以下であると判定された場合には、シーンの切り替わりが生じるまで、電流量計算部２０２は、電流制限フラグと超過量をバックライト制御値制限部２０３へ出力しない。その代わりに、電流量計算部２０２は、最後に必要電流量が所定の電流量以下であると判定されたときの分割領域毎のバックライト制御値（バックライト制御値決定部１０３で決定された値；第１の調整処理の結果）をバックライト制御値制限部２０３に出力する。また、電流量計算部２０２は、必要電流量が所定の電流量以下であると判定された場合には、バックライト制御値決定部１０３で決定された分割領域毎のバックライト制御値をバックライト制御値制限部２０３に出力する。
なお、超過量の算出方法は上記方法に限らない。必要電流量から所定の電流量を減算することにより、超過量が算出されてもよい。
【００４０】
バックライト制御値制限部２０３は、電流制限フラグと超過量が入力されている場合に、バックライト制御値決定部１０３で決定された（バックライト制御値決定部１０３から入力された）分割領域毎のバックライト制御値を同じ低下率で低下させる（第２の処理）。なお、バックライト制御値決定部１０３で決定された分割領域毎のバックライト制御値は、第１の調整処理前の値であってもよいし、第１の調整処理中に決定された値であってもよい。低下率は、超過量に応じて決定される。例えば、バックライト制御値が図１０に示す値であり、超過量が２０％であった場合には、各分割領域のバックライト制御値が２０％以上低減される。本実施例では、必要電流量に余裕を持たせるため、バックライト制御値は超過量＋５％低減されるものとする。そして、バックライト制御値制限部２０３は、第２の処理の結果を輝度分布推定部８とバックライトモジュール部２へ出力する。また、電流量計算部２０２から、電流制限フラグと超過量ではなく、バックライト制御値決定部１０３で決定された分割領域毎のバックライト制御値が入力されている場合には、バックライト制御値制限部２０３は、当該分割領域毎のバックライト制御値を輝度分布推定部８とバックライトモジュール部２へ出力する。
バックライト制御値が図１０に示す値であった場合の第２の調整処理の結果を図１７に
示す。図１０ではバックライト制御値の最大値が９４％であるのに対し、図１７ではバックライト制御値の最大値が９４×０．７５＝７０．５％となっている。このようにバックライト制御値が小さくなってしまうことから、バックライト輝度は目標輝度より低くなり、全体的に暗い画像が表示されてしまう。しかしながら、実施例２と同様に、バックライト制御値仮決定部２０５で仮決定されたバックライト制御値の調整が行われ、数フレーム後（１〜２フレーム後）には、電流量計算部２０２から図１５に示すようなバックライト制御値が入力されることとなる。そのため、全体的に暗い画像が表示される期間は短く、暗い画像を１回表示することによる妨害感は小さい。
上述したように、１つのシーン内で必要電流量が所定の電流量より大きいと判定された後に必要電流量が所定の電流量以下であると判定された場合には、シーンの切り替わりが生じるまで、電流量計算部２０２からバックライト制御値制限部２０３へ直前の第１の調整処理の結果が出力される。そのため、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に第１の調整処理が完了しているフレームが存在しない場合には、バックライト制御値制限部２０３は、現在のフレームに対する分割領域毎の発光輝度として、当該フレームに対する第２の調整処理の結果を採用し、出力する。そして、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に第１の調整処理が完了しているフレームが存在する場合には、バックライト制御値制限部２０３は、現在のフレームに対する分割領域毎の発光輝度として、直前に得られた第１の調整処理の結果を採用し、出力する。
１つのシーンの中で、採用する結果が第１の調整処理の結果と第２の調整処理の結果との間で頻繁に切り替わると、暗い画像が頻繁に表示され、フリッカが発生する虞がある。本実施例では、上記構成により、採用する結果が第１の調整処理の結果と第２の調整処理の結果との間で頻繁に切り替わることがなくなり、フリッカの発生が抑制できる。
【００４１】
目標輝度決定部２０４は、実施例２の目標輝度決定部１０１と同様に、分割領域毎の目標輝度を決定し、電流制限フラグを受信した場合に、孤立高輝度領域検出部１０５へ目標輝度値を送信する。但し、本実施例では、目標輝度決定部２０４は、電流制限フラグを受信してからシーンチェンジフラグを受信するまで、第１の調整処理が行われるように、孤立高輝度領域検出部１０５に対し目標輝度を送信し続ける。シーンチェンジ検出部２０１からシーンチェンジフラグを受信した場合は、目標輝度決定部２０４は、孤立高輝度領域検出部１０５に対しする目標輝度の送信を停止する。それにより、電流制限フラグを受信してからシーンチェンジフラグを受信するまで第１の調整処理が実行され続けることとなる。
【００４２】
バックライト制御値仮決定部２０５は、実施例２のバックライト制御値仮決定部１０２と同様に、分割領域毎のバックライト制御値（対応輝度）の仮決定や調整を行う。また、本実施例では、電流制限フラグを受信してからシーンチェンジフラグを受信するまで、孤立高輝度領域検出部１０５に目標輝度が入力され続ける。そのため、電流制限フラグを受信してからシーンチェンジフラグを受信するまで、バックライト制御値仮決定部２０５には孤立高輝度領域の検出結果が入力され続けることとなる。バックライト制御値仮決定部２０５は、孤立高輝度領域の検出結果が入力されている間は、バックライト制御値の調整処理（必要電流量が所定の電流量より大きい場合に孤立高輝度領域の周囲の分割領域のバックライト制御値を高める処理）を行う。その結果、電流制限フラグが発生してからシーンチェンジフラグが発生するまで第１の調整処理が行われることとなる。孤立高輝度領域の検出結果が入力されなくなると、バックライト制御値仮決定部２０５は、実施例１と同様の方法で現フレームに対するバックライト制御値（対応輝度）を仮決定し、出力する。
なお、本実施例では、１つのフレームに対する第１の調整処理が当該フレームの期間に完了しなかった場合に、第１の調整処理の対象のフレームと、第１の調整処理の結果を採用するフレームとの間にずれが生じる。しかし、１つのシーン内では画像の変化は小さいため、そのようなフレームのずれによる画質の劣化はほとんどない。
【００４３】
以上述べたように、本実施例によれば、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に第１の調整処理が完了しているフレームが存在しない場合に、現在のフレームに対する分割領域毎の発光輝度として、当該フレームに対する第２の調整処理の結果が採用される。また、必要電流量が所定の電流量より大きいと判定されてから現在までに入力されたフレームの中に第１の調整処理が完了しているフレームが存在する場合には、現在のフレームに対する分割領域毎の発光輝度として、直前に得られた第１の調整処理の結果を採用される。それにより、１つのフレームに対する第１の調整処理が当該フレームの期間内に完了しない場合にも、必要電流量が所定の電流量より大きくなってしまうことを防ぐことができる。
なお、本実施例では、第１の調整処理のみが、必要電流量と所定の電流量との差に基づいて分割領域毎の発光輝度を調整する処理であるものとしたが、これに限らない。第１の調整処理と第２の調整処理の少なくとも一方が、必要電流量と所定の電流量との差に基づいて決定した分割領域毎の発光輝度を調整する処理であってもよい。第１の調整処理と第２の調整処理の少なくとも両方が、必要電流量と所定の電流量との差に基づいて決定した分割領域毎の発光輝度を調整する処理でなくてもよい。
【００４４】
＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４に係る画像表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例２，３では、必要電流量が所定の電流量より大きい場合に、孤立高輝度領域の周辺の分割領域の発光輝度を高め、他の分割領域の発光輝度を低減した。本実施例では、必要電流量が所定の電流量より大きい場合に、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域の発光輝度を対応輝度を高めた発光輝度とし、それ以外の分割領域の発光輝度を対応輝度と同じ値とする。そのような構成であっても、実施例２と同様の効果が得られる。
本実施例に係る画像表示装置の構成は実施例２と同様である。但し、孤立高輝度領域検出部は必要ない。
バックライト制御値仮決定部は、電流超過フラグを受信すると、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域の対応輝度（仮決定されたバックライト制御値）を高める。分割領域毎の仮決定されたバックライト制御値が図８に示す値であった場合、推定輝度の分布は図９のようになるため、水平番号２，６，７，８，９，１０の６つの分割領域のバックライト制御値が高められる。具体的には、推定輝度（対応輝度でバックライトを点灯させたときのバックライト輝度）と目標輝度の差に基づいて、各分割領域のバックライト輝度が目標輝度以上となるように、上記６つのバックライト制御値がバックライト制御値が高められる。水平番号２の目標輝度は対応輝度でバックライトを点灯させたときのバックライト輝度の２．１４倍であるため、水平番号２のバックライト制御値は２．１４倍以上に高められる。本実施例では、水平番号２のバックライト制御値は２．１４×１．１５倍される。これは、周囲からの漏れ光の影響が大きい場合には、１つの分割領域のバックライト制御値を目標輝度に対する不足分だけ高めても、バックライト輝度が目標輝度に到達しないからである。図８の水平番号２のバックライト制御値は、４０％×２．１４×１．１５＝９８％に高められる。同様に、水平番号６，７，８，９，１０の６つの分割領域のバックライト制御値も高められる。
図１８は、図８の対応輝度（仮決定されたバックライト制御値）の調整結果の一例を示す。図１９は、図１８のバックライト制御値でバックライトを点灯させた場合のバックライト輝度を示す。図１８に示すように、水平番号２，６，７，８，９，１０の６つの分割領域のバックライト制御値が図８の値から高められている。その結果、図１９に示すように、各分割領域のバックライト輝度が目標輝度以上となる。従って、バックライト制御値決定部でバックライト制御値の調整（増加率の乗算）は行わずに、画像の輝度の再現性を高めることができる。そして、図１８では、水平番号２の分割領域以外の分割領域のバックライト制御値が図１０の値よりも低いため、必要電流量が低減されている。
【００４５】
以上述べたように、本実施例によれば、必要電流量が所定の電流量より大きい場合に、推定輝度が目標輝度より低いと判定された分割領域の発光輝度が対応輝度を高めた発光輝度とされ、それ以外の分割領域の発光輝度が対応輝度と同じ値とされる。それにより、実施例２と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  液晶モジュール部
２  バックライトモジュール部
３  特徴量取得部
４  目標輝度決定部
５  バックライト制御値仮決定部
６  輝度推定部
７  バックライト制御値決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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