(57)【要約】【課題】視線方向の変化による知覚輝度の変化を高精度に抑制することができる技術を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、画面の領域を構成する複数の分割領域に対応する複数の発光部と、発光部からの光を透過することにより画面に画像を表示する表示パネルと、画面に対するユーザの視線方向を検出する検出手段と、発光部から周囲の分割領域への光の拡散を表す拡散情報を記憶する第１記憶手段と、各発光部の光量を決定し、決定された光量で複数の発光部を発光させる制御手段と、を有し、制御手段は、視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように、検出手段で検出された視線方向に基づいて、各発光部の光量を個別に仮決定し、発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化が抑制されるように、拡散情報に基づいて、各発光部の仮決定された光量を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面の領域を構成する複数の分割領域に対応する複数の発光部と、
画像信号に応じた透過率で前記発光部からの光を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、
前記画面に対するユーザの視線方向を検出する検出手段と、
前記発光部から周囲の分割領域への光の拡散を表す拡散情報を記憶する第１記憶手段と、
前記検出手段で検出された視線方向、及び、前記拡散情報に基づいて、各発光部の光量を決定し、前記決定された光量で前記複数の発光部を発光させる制御手段と、
を有し、
前記表示パネルは、ユーザの視線方向の変化によって、ユーザに知覚される輝度である知覚輝度が変化する特性を有しており、
前記制御手段は、
前記視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように、前記検出手段で検出された視線方向に基づいて、各発光部の光量を個別に仮決定し、
前記発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化が抑制されるように、前記拡散情報に基づいて、各発光部の仮決定された光量を補正する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出手段で検出された視線方向から所定画像を見たときの知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記所定画像を見たときの知覚輝度である目標値に近づくように、当該分割領域に対応する発光部の光量を仮決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記所定画像は、画像信号の取り得る値の最小値または最大値の画像である
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部からの光の明るさと、周囲の分割領域に対応する発光部から漏れ込む光の明るさとの合計値であって、仮決定された光量で各発光部を発光させたときの合計値を、第１合計値として算出する第１処理と、
前記算出された第１合計値と、基準光量で各発光部を発光させたときの前記合計値である第２合計値との比が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記所定画像を見たときの知覚輝度である第１輝度と、基準光量で各発光部を発光させ、前記検出手段で検出された視線方向から前記所定画像を見たときの知覚輝度である第２輝度との比に近づくように、仮決定された光量を補正する第２処理と、
を繰り返す
ことを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記所定画像は、画像信号の取り得る値の最小値の画像であり、
前記第１合計値をＤ１、前記第２合計値をＤ２、前記第１輝度をＬ１、前記第２輝度をＬ２とした場合に、
前記第２処理は、前記分割領域毎に（Ｌ２÷Ｌ１）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊが閾値以上か否かを判定し、値Ｊが閾値より小さいと判定された分割領域に対応する発光部の仮決定された光量に値Ｊを乗算する処理であり、
前記制御手段は、各分割領域の値Ｊが前記閾値以上になるまで、前記第１処理と前記第２処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記所定画像は、画像信号の取り得る値の最大値の画像であり、
前記第１合計値をＤ１、前記第２合計値をＤ２、前記第１輝度をＬ１、前記第２輝度をＬ２とした場合に、
前記第２処理は、前記分割領域毎に（Ｌ２÷Ｌ１）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊが閾値以下か否かを判定し、値Ｊが閾値より大きいと判定された分割領域に対応する発光部の仮決定された光量に値Ｊを乗算する処理であり、
前記制御手段は、各分割領域の値Ｊが前記閾値以下になるまで、前記第１処理と前記第２処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記分割領域毎に、前記入力画像信号に基づいて、その分割領域が暗部画像が表示される領域か、明部画像が表示される領域かを判定し、
前記暗部画像が表示される領域であると判定された分割領域に対応する発光部である暗部発光部については、前記検出手段で検出された視線方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第１の所定画像を見たときの知覚輝度である第１の目標値に近づくように、光量を仮決定し、
前記明部画像が表示される領域であると判定された分割領域に対応する発光部である明部発光部については、前記検出手段で検出された視線方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第２の所定画像を見たときの知覚輝度である第２の目標値に近づくように、光量を仮決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１の所定画像は、画像信号の取り得る値の最小値の画像であり、
前記第２の所定画像は、画像信号の取り得る値の最大値の画像である
ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部からの光の明るさと、周囲の分割領域に対応する発光部から漏れ込む光の明るさとの合計値であって、仮決定された光量で各発光部を発光させたときの合計値を、第１合計値として算出する第１処理と、
前記算出された第１合計値と、基準光量で各発光部を発光させたときの前記合計値である第２合計値との比が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第１の所定画像を見たときの知覚輝度である第１輝度と、基準光量で各発光部を発光させ、前記検出手段で検出された視線方向から前記第１の所定画像を見たときの知覚輝度である第２輝度との比に近づくように、前記暗部発光部の仮決定された光量を補正する第２処理と、
前記算出された第１合計値と、前記第２合計値との比が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第２の所定画像を見たときの知覚輝度である第３輝度と、基準光量で各発光部を発光させ、前記検出手段で検出された視線方向から前記第２の所定画像を見たときの知覚輝度である第４輝度との比に近づくように、前記明部発光部の仮決定された光量を補正する第３処理と、
を繰り返す
ことを特徴とする請求項７または８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１合計値をＤ１、前記第２合計値をＤ２、前記第１輝度をＬ１、前記第２輝度をＬ２、前記第３輝度をＬ３、前記第４輝度をＬ４とした場合に、
前記第２処理は、前記暗部発光部に対応する分割領域毎に（Ｌ２÷Ｌ１）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊ１が閾値以上か否かを判定し、値Ｊ１が閾値より小さいと判定された分割領域に対応する暗部発光部の仮決定された光量に値Ｊ１を乗算する処理であり、
前記第３処理は、前記明部発光部に対応する分割領域毎に（Ｌ４÷Ｌ３）÷（Ｄ１÷Ｄ
２）の値Ｊ２が閾値以下か否かを判定し、値Ｊ２が閾値より大きいと判定された分割領域に対応する明部発光部の仮決定された光量に値Ｊ２を乗算する処理であり、
前記制御手段は、前記暗部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ１が前記閾値以上になり、且つ、前記明部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ２が前記閾値以下になるまで、前記第１処理、前記第２処理、及び、前記第３処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記検出手段は、前記分割領域毎に、その分割領域に対するユーザの視線方向を検出する
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記検出手段で検出された視線方向と、前記制御手段で決定された光量とに基づいて、前記入力画像信号から表示用画像信号を生成し、前記表示用画像信号を前記表示パネルに出力する生成手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記視線方向の変化による知覚輝度の変化がさらに抑制されるように前記入力画像信号を補正することにより、前記表示用画像信号を生成する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記表示パネルの特性は、ユーザの視線方向の変化によって、画像信号の取り得る値の範囲に対応する知覚輝度の範囲が変化する特性であり、
前記生成手段は、前記制御手段で決定された光量で各発光部を発光させ、前記検出手段で検出された視線方向から前記画面を見たときの前記知覚輝度の範囲において、知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記画面を見たときの知覚輝度に近づくように、前記入力画像信号を補正する
ことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記視線方向毎に、画像信号の値と、基準光量で各発光部を発光させた場合の知覚輝度との対応関係を表す特性情報を記憶する第２記憶手段をさらに有し、
前記特性情報から、前記検出手段で検出された視線方向に対応する前記対応関係が判断される
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記検出手段は、センサを用いてユーザの位置を検出し、検出されたユーザの位置から前記画面へ向かう方向をユーザの視線方向として算出する
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
画面の領域を構成する複数の分割領域に対応する複数の発光部と、
画像信号に応じた透過率で前記発光部からの光を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、
前記発光部から周囲の分割領域への光の拡散を表す拡散情報を記憶する第１記憶手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
前記画面に対するユーザの視線方向を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された視線方向、及び、前記拡散情報に基づいて、各発光部の光量を決定し、前記決定された光量で前記複数の発光部を発光させる制御ステップと、
を有し、
前記表示パネルは、ユーザの視線方向の変化によって、ユーザに知覚される輝度である知覚輝度が変化する特性を有しており、
前記制御ステップでは、
前記視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように、前記検出ステップで
検出された視線方向に基づいて、各発光部の光量を個別に仮決定し、
前記発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化が抑制されるように、前記拡散情報に基づいて、各発光部の仮決定された光量を補正する
ことを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１７】
前記制御ステップでは、前記検出ステップで検出された視線方向から所定画像を見たときの知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記所定画像を見たときの知覚輝度である目標値に近づくように、当該分割領域に対応する発光部の光量を仮決定する
ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１８】
前記所定画像は、画像信号の取り得る値の最小値または最大値の画像である
ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１９】
前記制御ステップでは、
前記分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部からの光の明るさと、周囲の分割領域に対応する発光部から漏れ込む光の明るさとの合計値であって、仮決定された光量で各発光部を発光させたときの合計値を、第１合計値として算出する第１処理と、
前記算出された第１合計値と、基準光量で各発光部を発光させたときの前記合計値である第２合計値との比が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記所定画像を見たときの知覚輝度である第１輝度と、基準光量で各発光部を発光させ、前記検出ステップで検出された視線方向から前記所定画像を見たときの知覚輝度である第２輝度との比に近づくように、仮決定された光量を補正する第２処理と、
を繰り返す
ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２０】
前記所定画像は、画像信号の取り得る値の最小値の画像であり、
前記第１合計値をＤ１、前記第２合計値をＤ２、前記第１輝度をＬ１、前記第２輝度をＬ２とした場合に、
前記第２処理は、前記分割領域毎に（Ｌ２÷Ｌ１）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊが閾値以上か否かを判定し、値Ｊが閾値より小さいと判定された分割領域に対応する発光部の仮決定された光量に値Ｊを乗算する処理であり、
前記制御ステップでは、各分割領域の値Ｊが前記閾値以上になるまで、前記第１処理と前記第２処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２１】
前記所定画像は、画像信号の取り得る値の最大値の画像であり、
前記第１合計値をＤ１、前記第２合計値をＤ２、前記第１輝度をＬ１、前記第２輝度をＬ２とした場合に、
前記第２処理は、前記分割領域毎に（Ｌ２÷Ｌ１）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊが閾値以下か否かを判定し、値Ｊが閾値より大きいと判定された分割領域に対応する発光部の仮決定された光量に値Ｊを乗算する処理であり、
前記制御ステップでは、各分割領域の値Ｊが前記閾値以下になるまで、前記第１処理と前記第２処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２２】
前記制御ステップでは、
前記分割領域毎に、前記入力画像信号に基づいて、その分割領域が暗部画像が表示される領域か、明部画像が表示される領域かを判定し、
前記暗部画像が表示される領域であると判定された分割領域に対応する発光部である
暗部発光部については、前記検出ステップで検出された視線方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第１の所定画像を見たときの知覚輝度である第１の目標値に近づくように、光量を仮決定し、
前記明部画像が表示される領域であると判定された分割領域に対応する発光部である明部発光部については、前記検出ステップで検出された視線方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第２の所定画像を見たときの知覚輝度である第２の目標値に近づくように、光量を仮決定する
ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２３】
前記第１の所定画像は、画像信号の取り得る値の最小値の画像であり、
前記第２の所定画像は、画像信号の取り得る値の最大値の画像である
ことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２４】
前記制御ステップでは、
前記分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部からの光の明るさと、周囲の分割領域に対応する発光部から漏れ込む光の明るさとの合計値であって、仮決定された光量で各発光部を発光させたときの合計値を、第１合計値として算出する第１処理と、
前記算出された第１合計値と、基準光量で各発光部を発光させたときの前記合計値である第２合計値との比が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第１の所定画像を見たときの知覚輝度である第１輝度と、基準光量で各発光部を発光させ、前記検出ステップで検出された視線方向から前記第１の所定画像を見たときの知覚輝度である第２輝度との比に近づくように、前記暗部発光部の仮決定された光量を補正する第２処理と、
前記算出された第１合計値と、前記第２合計値との比が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記第２の所定画像を見たときの知覚輝度である第３輝度と、基準光量で各発光部を発光させ、前記検出ステップで検出された視線方向から前記第２の所定画像を見たときの知覚輝度である第４輝度との比に近づくように、前記明部発光部の仮決定された光量を補正する第３処理と、
を繰り返す
ことを特徴とする請求項２２または２３に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２５】
前記第１合計値をＤ１、前記第２合計値をＤ２、前記第１輝度をＬ１、前記第２輝度をＬ２、前記第３輝度をＬ３、前記第４輝度をＬ４とした場合に、
前記第２処理は、前記暗部発光部に対応する分割領域毎に（Ｌ２÷Ｌ１）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊ１が閾値以上か否かを判定し、値Ｊ１が閾値より小さいと判定された分割領域に対応する暗部発光部の仮決定された光量に値Ｊ１を乗算する処理であり、
前記第３処理は、前記明部発光部に対応する分割領域毎に（Ｌ４÷Ｌ３）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊ２が閾値以下か否かを判定し、値Ｊ２が閾値より大きいと判定された分割領域に対応する明部発光部の仮決定された光量に値Ｊ２を乗算する処理であり、
前記制御ステップでは、前記暗部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ１が前記閾値以上になり、且つ、前記明部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ２が前記閾値以下になるまで、前記第１処理、前記第２処理、及び、前記第３処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項２４に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２６】
前記検出ステップでは、前記分割領域毎に、その分割領域に対するユーザの視線方向を検出する
ことを特徴とする請求項１６〜２５のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２７】
前記検出ステップで検出された視線方向と、前記制御ステップで決定された光量とに基づいて、前記入力画像信号から表示用画像信号を生成し、前記表示用画像信号を前記表示パネルに出力する生成ステップをさらに有し、
前記生成ステップでは、前記視線方向の変化による知覚輝度の変化がさらに抑制されるように前記入力画像信号を補正することにより、前記表示用画像信号を生成する
ことを特徴とする請求項１６〜２６のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２８】
前記表示パネルの特性は、ユーザの視線方向の変化によって、画像信号の取り得る値の範囲に対応する知覚輝度の範囲が変化する特性であり、
前記生成ステップでは、前記制御ステップで決定された光量で各発光部を発光させ、前記検出ステップで検出された視線方向から前記画面を見たときの前記知覚輝度の範囲において、知覚輝度が、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から前記画面を見たときの知覚輝度に近づくように、前記入力画像信号を補正する
ことを特徴とする請求項２７に記載の表示装置の制御方法。
【請求項２９】
前記表示装置は、前記視線方向毎に、画像信号の値と、基準光量で各発光部を発光させた場合の知覚輝度との対応関係を表す特性情報を記憶する第２記憶手段をさらに有し、
前記特性情報から、前記検出ステップで検出された視線方向に対応する前記対応関係が判断される
ことを特徴とする請求項１６〜２８のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。
【請求項３０】
前記検出ステップでは、センサを用いてユーザの位置を検出し、検出されたユーザの位置から前記画面へ向かう方向をユーザの視線方向として算出する
ことを特徴とする請求項１６〜２９のいずれか１項に記載の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、表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶パネルは、対向する２枚のガラス基板の間に液晶を封入した構造を有する。この液晶は屈折率異方性（方向によって異なる屈折率を有する特性）を有するため、ガラス基板に挟まれた液晶を透過する光は複屈折効果を示す。そのため、液晶パネルは、ユーザの視線方向の変化によって、ユーザに知覚される輝度である知覚輝度が変化する視野角特性を有する。具体的には、ユーザの視線方向の変化によって、画像信号の取り得る値の範囲に対応する知覚輝度の範囲が変化する。
【０００３】
このような知覚輝度変化（視線方向の変化による知覚輝度の変化）を抑制する従来技術は、例えば、特許文献１，２に開示されている。
特許文献１に開示の技術では、入力画像信号に対してガンマ変換処理を施す液晶表示装置において、視線方向に対応するガンマ特性が算出され、算出されたガンマ特性を用いて入力画像信号にガンマ変換処理が施される。
特許文献２に開示の技術では、入力画像信号の輝度ヒストグラム、及び、視線方向に対応する黒輝度と白輝度に基づいて、複数の発光部からなるバックライト（以下ＢＬ）の光量が発光部単位で制御される。黒輝度は、画像信号の取り得る値の最小値の画像を見たときの知覚輝度であり、白輝度は、画像信号の取り得る値の最大値の画像を見たときの知覚輝度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４７６７３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、表示画像（画面に表示された画像）のコントラストが低下してしまうことがある。
例えば、特許文献１に開示の技術では、暗い背景の領域と、明るい物体の領域とを含む画像信号である場合に、視線方向によっては、背景の領域の黒浮きと、物体の領域の輝度低下が発生してしまう。
図１１（ａ），１１（ｂ）に、特許文献１に開示の技術を用いた場合の抑制処理（視線方向の変化による知覚輝度の変化を抑制する処理）の一例を示す。図１１（ａ）は、入力画像信号の一例を示す図である。図１１（ａ）の例では、入力画像信号は、暗い背景の領域と、明るい物体（風車）の領域（物体領域３０１１）とを含む。物体領域３０１１は、画面の右部に表示される。ここで、ユーザが、画面の中央よりも左側から画面を見たとする。その場合、画像信号の取り得る値と知覚輝度との対応関係は、例えば、図１１（ｂ）に示す対応関係となる。
図１１（ｂ）において、特性曲線３０２１は、視線方向の変化による知覚輝度の変化が生じていない場合の対応関係を示す。具体的には、特性曲線３０２１は、特許文献１に記載の技術を用いない場合の対応関係であって、物体領域３０１１を正面から見た場合の対応関係を示す。特性曲線３０２２は、視線方向の変化による知覚輝度の変化が生じている場合の対応関係を示す。具体的には、特性曲線３０２２は、特許文献１に記載の技術を用いない場合の対応関係であって、物体領域３０１１を斜め方向から見た場合（物体領域３
０１１を画面の中央よりも左側から見た場合）の対応関係を示す。特性曲線３０２３は、特許文献１に記載の技術を用いた場合の対応関係であって、物体領域３０１１を斜め方向から見た場合（物体領域３０１１を画面の中央よりも左側から見た場合）の対応関係を示す。
図１１（ｂ）から、特性曲線３０２２が特性曲線３０２１からずれていることがわかる。特許文献１に開示の技術では、使用するガンマ特性を切り替えることにより、特性曲線３０２２を特性曲線３０２１に近づける処理が行われる。その結果、特性曲線３０２２が特性曲線３０２３に補正される。
しかしながら、特性曲線３０２３から明らかなように、特許文献１に開示の技術を用いた場合には、低階調側（画像信号の値が低い側）と高階調側（画像信号の値が高い側）の両方において、階調性が低下してしまう。具体的には、特性曲線３０２３では、画像信号の取り得る値の最大値に対応する知覚輝度が特性曲線３０２１よりも低く、画像信号の取り得る値の最小値に対応する知覚輝度が特性曲線３０２１よりも高くなってしまう。その結果、知覚輝度のダイナミックレンジが狭まり、コントラストが低下してしまう。
【０００６】
また、特許文献２に開示の技術では、知覚輝度の変化を高精度に抑制することができない。
図１２（ａ）〜（ｃ）に、特許文献２に開示の技術を用いた場合の抑制処理の一例を示す。図１２（ａ）は、入力画像信号の一例を示す図であり、図１１（ａ）と同じものである。ここで、ユーザが、画面の中央よりも左側から画面を見たとする。その場合、入力画像信号の値と知覚輝度との対応関係は、例えば、図１２（ｂ）に示す対応関係となる。
図１２（ｂ）において、図１１（ｂ）と同じ特性曲線には同じ符号を付している。特性曲線３０２４は、特許文献２に記載の技術を用いた場合の対応関係であって、物体領域３０１１を斜め方向から見た場合（物体領域３０１１を画面の中央よりも左側から見た場合）の対応関係を示す。
図１２（ｂ）から、特性曲線３０２２が特性曲線３０２１からずれていることがわかる。具体的には、特性曲線３０２２では、高階調側の知覚輝度が特性曲線３０２１よりも低い。その結果、物体領域３０１１は明るい物体の領域（高階調側の値を有する画素が多く存在する領域）であるため、物体領域３０１１の知覚輝度の低下が目立ってしまう。特許文献２に開示の技術では、図１２（ｃ）に示すように、物体領域３０１１が表示される分割領域３０３１に対応する発光部の光量を高めることにより、上述した知覚輝度の低下を抑制する処理が行われる。その結果、特性曲線３０２２が特性曲線３０２４に補正される。
しかしながら、発光部からの光は、対応する分割領域の周囲へ漏れる。そのため、分割領域３０３１に対応する発光部の光量を高めると、当該発光部から周囲の分割領域（例えば、分割領域３０３１に隣接する分割領域３０３２）への光の漏れが増し、周囲の分割領域の知覚輝度が高くなってしまう。このように、特許文献２に開示の技術では、発光部からの光の漏れにより知覚輝度が変化してしまうため、知覚輝度の変化を高精度に抑制することができない。
【０００７】
本発明は、視線方向の変化による知覚輝度の変化を高精度に抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の表示装置は、
画面の領域を構成する複数の分割領域に対応する複数の発光部と、
画像信号に応じた透過率で前記発光部からの光を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、
前記画面に対するユーザの視線方向を検出する検出手段と、
前記発光部から周囲の分割領域への光の拡散を表す拡散情報を記憶する第１記憶手段と
、
前記検出手段で検出された視線方向、及び、前記拡散情報に基づいて、各発光部の光量を決定し、前記決定された光量で前記複数の発光部を発光させる制御手段と、
を有し、
前記表示パネルは、ユーザの視線方向の変化によって、ユーザに知覚される輝度である知覚輝度が変化する特性を有しており、
前記制御手段は、
前記視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように、前記検出手段で検出された視線方向に基づいて、各発光部の光量を個別に仮決定し、
前記発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化が抑制されるように、前記拡散情報に基づいて、各発光部の仮決定された光量を補正する
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の表示装置の制御方法は、
画面の領域を構成する複数の分割領域に対応する複数の発光部と、
画像信号に応じた透過率で前記発光部からの光を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、
前記発光部から周囲の分割領域への光の拡散を表す拡散情報を記憶する第１記憶手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
前記画面に対するユーザの視線方向を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された視線方向、及び、前記拡散情報に基づいて、各発光部の光量を決定し、前記決定された光量で前記複数の発光部を発光させる制御ステップと、
を有し、
前記表示パネルは、ユーザの視線方向の変化によって、ユーザに知覚される輝度である知覚輝度が変化する特性を有しており、
前記制御ステップでは、
前記視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように、前記検出ステップで検出された視線方向に基づいて、各発光部の光量を個別に仮決定し、
前記発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化が抑制されるように、前記拡散情報に基づいて、各発光部の仮決定された光量を補正する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、視線方向の変化による知覚輝度の変化を高精度に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図
【図２】本実施形態に係る視線方向検出部の処理の一例を示す図
【図３】本実施形態に係る特性情報の一例を示す図
【図４】本実施形態に係る拡散情報の一例を示す図
【図５】本実施形態に係る分割領域判定処理の一例を示すフローチャート
【図６】本実施形態に係る光量仮決定処理の一例を示すフローチャート
【図７】本実施形態に係る光量補正処理の一例を示すフローチャート
【図８】本実施形態に係る補正パラメータ決定処理の一例を示すフローチャート
【図９】図８のＳ１７０２の処理の一例を示す図
【図１０】図９のＳ１７０３の処理の一例を示す図
【図１１】従来の抑制処理の一例を示す図
【図１２】従来の抑制処理の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る表示装置及びその制御方法について説明する。なお、本実施形態では、表示装置が液晶表示装置である場合の例を説明するが、本実施形態に係る表示装置は液晶表示装置に限らない。本実施形態に係る表示装置は、発光部と、画像信号に応じた透過率で発光部からの光を透過することにより画面に画像を表示する表示パネルとを有する装置であれば、どのような装置であってもよい。
図１は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る表示装置は、視線方向検出部１０１、知覚特性判断部１０２、拡散情報記憶部１０３、ＢＬ制御値決定部１０４、補正パラメータ決定部１０５、画像処理部１０６、ＢＬ制御部１０７、バックライト１０８、液晶パネル１０９、等を有する。
【００１３】
本実施形態に係る表示装置の動作について説明する。
（ＳＴＥＰ１）
まず、視線方向検出部１０１が、画面に対するユーザの視線方向を検出する。本実施形態では、バックライト１０８が、画面の領域を構成する複数の分割領域に対応する複数の発光部から構成されており、分割領域毎に、その分割領域に対するユーザの視線方向が検出される。具体的には、ＣＣＤカメラ等のセンサを用いてユーザの位置が検出され、検出されたユーザの位置から画面（分割領域の位置）へ向かう方向が、ユーザの視線方向として算出される。そして、分割領域毎に、ユーザの視線方向を表す角度が算出される。
なお、視線方向の検出方法は上述した方法に限らない。視線方向の検出装置や検出方法としては様々な公知技術を用いることが可能である。
なお、発光部は１つの光源を有していてもよいし、複数の光源を有していてもよい。バックライト１０８は、分割領域よりも小さい領域単位で光量を制御可能な構成を有していてもよい。発光部の光源としては、ＬＥＤ、有機ＥＬ、冷陰極管などを用いることができる。
【００１４】
図２（ａ）〜２（ｃ）は、視線方向検出部１０１の処理の一例を示す図である。図２（ａ）は、表示装置の上方向からユーザと表示装置を見下ろした場合のユーザと表示装置の位置関係を示す上面図である。図２（ｂ）は、表示装置の正面方向からユーザと表示装置を正視した場合のユーザと表示装置の位置関係を示す正面図である。図２（ｃ）は、表示装置の右方向からユーザと表示装置を見た場合のユーザと表示装置の位置関係を示す横面図である。図２において、符号１１００はユーザを示し、符号１１０１は画面を示し、符号１１０２は分割領域を示す。以下、一例として、分割領域１１０２に関する処理について説明する。
視線方向検出部１０１では、図２（ａ）〜２（ｃ）の破線１１０５で示す方向（ユーザ１１００の眼の位置と分割領域１１０２の中心位置を通る方向）が、分割領域１１０２に対するユーザ１１００の視線方向として算出される。
そして、図２（ａ）〜２（ｃ）に示す角度θｔ，θｖが、視線方向１１０５を表す角度として算出される。角度θｔは、画面１１０１の法線方向１１０６から視線方向１１０５までの角度（立体角）である。角度θｖは、画面１１０１の水平方向１１０７から、視線方向１１０５を画面１１０１に投影して得られる方向までの角度（平面角）である。
ユーザ１１００が分割領域１１０２の正面にいる場合、角度θｔは０°となる。そして、し、ユーザ１１００が分割領域１１０２の正面から遠ざかるにつれて角度θｔは大きくなる。
画面と平行な面において、分割領域１１０２がユーザ１１００の真右に位置する場合、及び、ユーザ１１００の位置と分割領域１１０２の位置が等しい場合には、角度θｖは０°となる。画面と平行な面において、分割領域１１０２がユーザ１１００の真上に位置する場合には、角度θｖは９０°となり、分割領域１１０２がユーザ１１００の真左に位置する場合には、角度θｖは１８０°となる。そして、画面と平行な面において、分割領域
１１０２がユーザ１１００の真下に位置する場合には、角度θｖは２７０°となる。
以上の処理が、各分割領域について行われる。本実施形態では、画面の領域が水平方向Ｎ個×垂直方向Ｍ個の分割領域からなるものとする。即ち、本実施形態では、Ｍ行×Ｎ列の分割領域からなるものとする。ｍ行ｎ列目の分割領域に対する角度θｔ，θｖを、角度θｔｍｎ，θｖｍｎと記載する。
視線方向検出部１０１は、各分割領域の角度θｔ，θｖを知覚特性判断部１０２へ出力する。
なお、本実施形態では、ユーザの位置がユーザの眼の位置であり、分割領域の位置が分割領域の中心位置である場合の例を説明したが、ユーザや分割領域の位置はこれらに限らない。例えば、分割領域の隅の位置が分割領域の位置として用いられてもよい。
なお、本実施形態では、視線方向を表す角度として角度θｔ，θｖを算出する例を説明したが、これに限らない。例えば、視線方向を表す角度として角度θｔと角度θｖのいずれかが算出されてもよい。また、視線方向を表す角度として、角度θｔの垂直方向成分や水平方向成分が算出されてもよい。
【００１５】
（ＳＴＥＰ２）
次に、知覚特性判断部１０２が、検出された視線方向に対応する知覚特性を判断する。液晶パネル１０９は、ユーザの視線方向の変化によって、ユーザに知覚される輝度である知覚輝度が変化する視野角特性を有する。知覚特性判断部１０２は、知覚特性として、画像信号の値と、基準光量で各発光部を発光させた場合の知覚輝度との対応関係を判断する。具体的には、知覚特性判断部１０２には、視線方向毎（角度θｔと角度θｖの組み合わせ毎）に、上記知覚特性を表す特性情報が予め記憶されている（第２記憶部）。知覚特性判断部１０２は、分割領域毎に、その分割領域の角度θｔ，θｖに対応する特性情報を選択し、出力する。図３に、θｔ＝２０°且つθｖ＝５°に対応する特性情報の一例を示す。図３に示すように、特性情報（テーブル）は、入力画像信号（表示装置に入力された画像信号）の取り得る値毎に、知覚輝度を表す。図３において、知覚輝度は、画像信号の取り得る値の最大値の画像を正面方向から見たときの知覚輝度を１００とする相対値である。
【００１６】
（ＳＴＥＰ３）
次に、ＢＬ制御値決定部１０４が、各発光部の光量を決定する。具体的には、分割領域毎（発光部毎）に、光量を表すＢＬ制御値ｂｄが算出される。ｎ行ｍ列目の分割領域に対応するＢＬ制御値をｂｄｍｎと記載する。また、ｎ行ｍ列目の分割領域に対応する発光部のみをＢＬ制御値ｂｄｍｎで発光させたときの、当該発光部からの光のｎ行ｍ列目の分割領域での明るさ（例えば、ｎ行ｍ列目の分割領域でのバックライト１０８表面の明るさ）をＢＤｍｎと記載する。
本実施形態では、拡散情報記憶部１０３に、拡散情報Ｆが予め記憶されている（第１記憶部）。拡散情報Ｆは、発光部から周囲の分割領域への光の拡散を表す情報である。例えば、拡散情報Ｆは、発光部からの光の各分割領域での明るさを表す情報である。本実施形態では、拡散情報Ｆが分割領域毎（発光部毎）に用意されているものとするが、分割領域間で共通の拡散情報Ｆが用意されていてもよい。また、本実施形態では、拡散情報Ｆとして、当該拡散情報に対応する発光部からの光の、各分割領域の位置での明るさを表すテーブルが用意されているものとする。ｎ行ｍ列目の分割領域に対応する拡散情報をＦｍｎと記載する。また、拡散情報Ｆｍｎで表される明るさ（ｎ行ｍ列目の分割領域に対応する発光部からの光の、ｎ’行ｍ’列目の分割領域での明るさ）を、Ｆｍｎｍ’ｎ’と記載する。本実施形態では、明るさＦｍｎｍ’ｎ’は、ｍ＝ｍ’、ｎ＝ｎ’での明るさを１とする相対値（即ち、ｎ行ｍ列目の分割領域に対応する発光部からの光の明るさの低下率）である。なお、明るさＦｍｎｍ’ｎ’は相対値（低下率）でなくてもよい。明るさＦｍｎｍ’ｎ’は絶対値であってもよい。絶対値である明るさＦｍｎｍ’ｎ’から低下率を算出することができる。
図４に、０行０列目の分割領域に対応する発光部からの光の拡散を表す拡散情報Ｆ００の一例を示す。０行０列目の低下率Ｆ００００は１である。０行０列目の分割領域に対応する発光部からの光は０行０列目の分割領域から遠ざかるにつれ暗くなるため、０行０列目の分割領域から遠ざかるにつれ低下率Ｆ００ｍ’ｎ’は小さくなる。
ＢＬ制御値決定部１０４では、視線方向検出部１０１で検出された視線方向、及び、上記拡散情報に基づいて、各発光部の光量が決定される。具体的には、視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように、視線方向検出部１０１で検出された視線方向に基づいて、各発光部の光量が個別に仮決定される。そして、発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化が抑制されるように、拡散情報に基づいて、各発光部の仮決定された光量が補正される。以下に、ＢＬ制御値決定部１０４の処理の一例を説明する。
なお、本実施形態では、ＢＬ制御値ｂｄは、０〜２５５の範囲の整数であるものとし、光量が多いほど大きいものとするが、これに限らない。ＢＬ制御値ｂｄの取り得る値の範囲は、０〜２５５の範囲より広くても狭くてもよい。ＢＬ制御値ｂｄは光量が多いほど小さくてもよい。
【００１７】
（ＳＴＥＰ３−１）
まず、ＢＬ制御値決定部１０４は、分割領域毎に、入力画像信号に基づいて、その分割領域が暗部画像（入力画像信号の暗い部分）が表示される領域か、明部画像（入力画像信号の明るい部分）が表示される領域かを判定する。本実施形態では、暗部画像が表示されると判定された分割領域に対して黒輝度補正処理が行われ、明部画像が表示されると判定された分割領域に対して白輝度補正処理が行われる。暗部画像が表示されると判定された分割領域に対応する発光部を暗部発光部と記載し、明部画像が表示されると判定された分割領域に対応する発光部を明部発光部と記載する。黒輝度補正処理は、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度が第１の目標値に近づくように暗部発光部の光量を仮決定する処理である。白輝度補正処理は、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度が第２の目標値に近づくように明部発光部の光量を仮決定する処理である。第１の目標値は、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度であり、第２の目標値は、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度である。本実施形態では、第１の所定画像が、画像信号の取り得る値の最小値の画像であり、第２の所定画像が、画像信号の取り得る値の最大値の画像であるものとする。
なお、第１の所定画像と第２の所定画像は、上述した画像に限らない。例えば、第１の所定画像は、低階調側（画像信号の値が低い側）の値の画像であればよく、画像信号の取り得る値の最小値よりも高い値の画像であってもよい。第２の所定画像は、高階調側（画像信号の値が高い側）の値の画像であればよく、画像信号の取り得る値の最大値よりも低い値の画像であってもよい。
【００１８】
ＳＴＥＰ３−１（分割領域判定処理）のフローチャートを図５に示す。
まず、分割領域毎に、入力画像信号のうち、その分割領域に対応する部分の平均階調レベル（ＡＰＬ）が算出される（Ｓ１４０１）。即ち、分割領域毎に、入力画像信号の各画素の値のうち、その分割領域内に位置する画素の値の平均値が算出される。ｍ行ｎ列目の分割領域の平均階調レベルをＡＰＬｍｎと記載する。
次に、分割領域毎に、Ｓ１４０１で算出されたＡＰＬが閾値ＴＬより小さいか否かが判定される（Ｓ１４０２）。
ＡＰＬが閾値ＴＬ未満であると判定された分割領域に対してはＳ１４０３の処理が行われ、ＡＰＬが閾値ＴＬ以上であると判定された分割領域に対してはＳ１４０４の処理が行われる。
Ｓ１４０３では、処理対象の分割領域毎に、その分割領域が暗部画像が表示される領域であると判断され、当該分割領域の補正判定値ＢＨとして０が設定される。
Ｓ１４０４では、処理対象の分割領域毎に、その分割領域が明部画像が表示される領域であると判断され、当該分割領域の補正判定値ＢＨとして１が設定される。
ｍ行ｎ列目の分割領域の補正判定値をＢＨｍｎと記載する。
なお、本実施形態では、ＡＰＬを用いたが、これに限らない。例えば、入力画像信号のうち、対応する部分の最大値が閾値以上である分割領域を明部画像が表示される領域であると判断し、残りの分割領域を暗部画像が表示される領域であると判断してもよい。
【００１９】
（ＳＴＥＰ３−２）
次に、ＢＬ制御値決定部１０４は、各発光部の光量を仮決定する。本実施形態では、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から所定画像を見たときの知覚輝度が目標値に近づくように、当該分割領域に対応する発光部の光量が仮決定される。目標値は、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から所定画像を見たときの知覚輝度である。具体的には、明部発光部については、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度が第１の目標値に近づくように、光量が仮決定される。そして、暗部発光部については、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度が第２の目標値に近づくように、光量が仮決定される。
なお、本処理などにおいて、検出された視線方向に対応する知覚特性（検出された視線方向から画像を見たときの知覚輝度）は、検出された視線方向に基づいて判断することができる。本実施形態では、知覚特性判断部１０２で選択された特性情報から、検出された視線方向に対応する知覚特性が判断されるものとする。また、正面方向に対応する知覚特性（正面方向から画像を見たときの知覚輝度）は、θｔ＝θｖ＝０の特性情報から判断することができる。但し、本処理では、第１の所定画像と第２の所定画像に関する知覚輝度のみが判断できればよい。そのため、正面方向からそのような画像（第１の所定画像と第２の所定画像）を見たときの知覚輝度が、特性情報とは別に記憶されていてもよい。
なお、本実施形態では、画像信号の取り得る値（階調値）は、０〜２５５の範囲の整数であり、明るいほど大きいものとするが、これに限らない。画像信号の取り得る値の範囲は、０〜２５５の範囲より広くても狭くてもよい。画像信号の値は明るいほど小さくてもよい。
【００２０】
ＳＴＥＰ３−２（光量仮決定処理）のフローチャートを図６に示す。
まず、分割領域毎に、ＳＴＥＰ３−２で決定された補正判定値ＢＨが０か１かが判定される（Ｓ１５０１）。
補正判定値ＢＨ＝０である分割領域に対してはＳ１５０２の処理が行われ、補正判定値ＢＨ＝１である分割領域に対してはＳ１５０３の処理が行われる。
Ｓ１５０２では、処理対象の分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部（暗部発光部）の光量が仮決定される。本実施形態では、以下の式１を用いて暗部発光部の光量が仮決定される。式１において、Ｂａｓｅｂｄは基準光量を表すＢＬ制御値である。Ｌ０＿０は、基準光量（ＢＬ制御値Ｂａｓｅｂｄ）で各発光部を発光させ、正面方向（θｔ＝０，θｖ＝０の方向）から階調値０の画像（第１の所定画像）を見たときの知覚輝度である。即ち、Ｌ０＿０は、第１の目標値である。ＬＣ０は、基準光量で各発光部を発光させ、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度である。ｍ行ｎ列目の分割領域に表示された第１の所定画像を見たときの知覚輝度ＬＣ０を、ＬＣ０ｍｎと記載する。
ｂｄｍｎ＝Ｂａｓｅｂｄ×（Ｌ０＿０÷ＬＣ０ｍｎ）  ・・・（式１）
式１では、知覚輝度Ｌ０＿０に対する知覚輝度の割合をＢＬ制御値Ｂａｓｅｂｄに乗算することにより、暗部発光部のＢＬ制御値ｂｄｍｎが仮決定される。
Ｓ１５０３では、処理対象の分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部（明部発光部）の光量が仮決定される。本実施形態では、以下の式２を用いて明部発光部の光量が仮
決定される。Ｌ２５５＿０は、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から階調値２５５の画像（第２の所定画像）を見たときの知覚輝度である。即ち、Ｌ２５５＿０は、第２の目標値である。ＬＣ２５５は、基準光量で各発光部を発光させ、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度である。ｍ行ｎ列目の分割領域に表示された第２の所定画像を見たときの知覚輝度ＬＣ２５５を、ＬＣ２５５ｍｎと記載する。
ｂｄｍｎ＝Ｂａｓｅｂｄ×（Ｌ２５５＿０÷ＬＣ２５５ｍｎ）  ・・・（式２）
式２では、知覚輝度Ｌ２５５＿０に対する知覚輝度の割合をＢＬ制御値Ｂａｓｅｂｄに乗算することにより、明部発光部のＢＬ制御値ｂｄｍｎが仮決定される。
【００２１】
（ＳＴＥＰ３−３）
次に、ＢＬ制御値決定部１０４は、ＳＴＥＰ３−２で仮決定された光量を補正する。本実施形態では、以下の処理が繰り返される。
（１）分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部からの光の明るさと、周囲の分割領域に対応する発光部から漏れ込む光の明るさとの合計値であって、仮決定された光量で各発光部を発光させたときの合計値をする処理
（２）第１合計値と第２合計値の比が輝度Ａと輝度Ｂの比に近づくように、仮決定された光量を補正する処理
第２合計値は、基準光量で各発光部を発光させたときの合計値である。輝度Ａは、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から所定画像を見たときの知覚輝度であり、輝度Ｂは、基準光量で各発光部を発光させ、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から所定画像を見たときの知覚輝度である。
具体的には、以下の処理が繰り返される。
（１）分割領域毎に第１合計値を算出する第１処理
（２）第１合計値と第２合計値の比が第１輝度と第２輝度の比に近づくように、暗部発光部の仮決定された光量を補正する第２処理
（３）第１合計値と第２合計値の比が第３輝度と第４輝度の比に近づくように、明部発光部の仮決定された光量を補正する第３処理
第１輝度は、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度であり、第２輝度は、基準光量で各発光部を発光させ、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第１の所定画像を見たときの知覚輝度である。第３輝度は、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度であり、第４輝度は、基準光量で各発光部を発光させ、視線方向検出部１０１で検出された視線方向から第２の所定画像を見たときの知覚輝度である。
【００２２】
ＳＴＥＰ３−３（光量補正処理）のフローチャートを図７に示す。
まず、分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部のみを発光させた場合の、当該発光部からの光の各分割領域での明るさＫが算出される（Ｓ１６１１）。ｍ行ｎ列目の分割領域に対応する発光部からの光の、ｍ’行ｎ’列目の分割領域の明るさをＫｍｎｍ’ｎ’と記載する。本実施形態では、ｍ行ｎ列目の分割領域に対応する発光部からの光の、ｍ行ｎ列目の分割領域での明るさＢＤｍｎが、ｍ行ｎ列目の分割領域に対応する発光部の光量に基づいて判断される。例えば、ＢＬ制御値ｂｄｍｎと明るさＢＤｍｎの対応関係を表す情報が予め用意されており、ＢＬ制御値ｂｄｍｎから明るさＢＤｍｎが算出される。なお、ＢＬ制御値ｂｄｍｎを、明るさＢＤｍｎとして用いてもよい。そして、式３に示すように、低下率Ｆｍｎｍ’ｎ’に明るさＢＤｍｎを乗算することにより、明るさをＫｍｎｍ’ｎ’が算出される。なお、仮決定された光量で発光部を発光させた場合と、基準光量で発光部を発光させた場合とのそれぞれについて明るさＫが算出されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、基準光量で発光部を発光させた場合の明るさＫは予め用意されていて
もよい。その場合には、仮決定された光量で発光部を発光させた場合についてのみ明るさＫが算出されればよい。基準光量で発光部を発光させた場合の明るさＫをＡ＿Ｋ、仮決定された光量で発光部を発光させた場合の明るさＫをＤ＿Ｋと記載する。
Ｋｍｎｍ’ｎ’＝Ｆｍｎｍ’ｎ’×ＢＤｍｎ  ・・・（式３）
【００２３】
次に、分割領域毎に、その分割領域に対応する発光部からの光の明るさと、周囲の分割領域に対応する発光部から漏れ込む光の明るさとの合計値ＳＤが算出される（Ｓ１６１２）。ｍ行ｎ列目の分割領域の上記合計値をＳＤｍｎと記載する。本実施形態では、式４に示すように、各発光部からの光のｍ行ｎ列目の分割領域での明るさＫｍ’ｎ’ｍｎの合計値がＳＤｍｎとして算出される。明るさＫとして明るさＤ＿Ｋを用いることにより、第１合計値を算出することができ、明るさＫとして明るさＡ＿Ｋを用いることにより、第２合計値を算出することができる。なお、第１合計値と第２合計値の両方が算出されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、第２合計値は予め用意されていてもよい。その場合には、第１合計値のみが算出されればよい。第１合計値をＤ＿ＳＤと記載し、第２合計値をＡ＿ＳＤと記載する。
ＳＤｍｎ＝ΣＫｍ’ｎ’ｍｎ  ・・・（式４）
【００２４】
次に、分割領域毎に、輝度乖離率が算出される（Ｓ１６１３）。輝度乖離率は、仮決定された発光部で各発光部を発光させたときの知覚輝度と目標値との間の乖離度合を表す。具体的には、暗部発光部に対応する分割領域毎に（Ｌ２÷Ｌ１）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊ１が暗部輝度乖離率として算出される。また、明部発光部に対応する分割領域毎に（Ｌ４÷Ｌ３）÷（Ｄ１÷Ｄ２）の値Ｊ２が明部輝度乖離率として算出される。Ｄ１は第１合計値Ｄ＿ＳＤ、Ｄ２は第２合計値Ａ＿ＳＤ、Ｌ１は第１輝度Ｌ０＿０、Ｌ２は第２輝度ＬＣ０、Ｌ３は第３輝度Ｌ２５５＿０、Ｌ４は第４輝度ＬＣ２５５である。ｍ行ｎ列目の分割領域の暗部輝度乖離率をＪ１ｍｎと記載し、ｍ行ｎ列目の分割領域の明部輝度乖離率をＪ２ｍｎと記載する。暗部輝度乖離率Ｊ１ｍｎは以下の式５を用いて算出される。明部輝度乖離率Ｊ２ｍｎは以下の式６を用いて算出される。
Ｊｍｎ＝（Ｌ０＿０÷ＬＣ０ｍｎ）÷（Ｄ＿ＳＤｍｎ÷Ａ＿ＳＤｍｎ）
・・・（式５）
Ｊｍｎ＝（Ｌ２５５＿０÷  ＬＣ２５５ｍｎ）÷（Ｄ＿ＳＤｍｎ÷Ａ＿ＳＤｍｎ）
・・・（式６）
【００２５】
次に、各分割領域の知覚輝度が目標値であるか否か否かが判定される（Ｓ１６１４）。本実施形態では、暗部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ１が閾値以上であり、且つ、明部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ２が閾値以下であるか否かが判定される。そして、暗部輝度乖離率Ｊ１が閾値Ｔｊ以上である分割領域、及び、明部輝度乖離率Ｊ２が閾値Ｔｊ以下である分割領域は、知覚輝度が目標輝度である分割領域として判断される。また、暗部輝度乖離率Ｊ１が閾値Ｔｊより小さい分割領域、及び、明部輝度乖離率Ｊ２が閾値Ｔｊより大きい分割領域は、知覚輝度が目標輝度でない分割領域として判断される。閾値Ｔｊは、例えば１である。具体的には、暗部発光部に対応する分割領域毎に、暗部輝度乖離率Ｊ１が閾値Ｔｊ以上か否かが判定され、明部発光部に対応する分割領域毎に、明部輝度乖離率Ｊ２が閾値Ｔｊ以下か否かが判定される。暗部輝度乖離率Ｊ１が閾値Ｔｊより小さいと判定された分割領域と、明部輝度乖離率Ｊ２が閾値Ｔｊより大きいと判定された分割領域との少なくとも一方が存在する場合には、Ｓ１６１５に処理が進められる。
なお、閾値Ｔｊは１より大きくても小さくてもよい。暗部輝度乖離率Ｊ１と比較する閾値Ｔｊと、明部輝度乖離率Ｊ２と比較する閾値Ｔｊとは互いに異なっていてもよい。
【００２６】
Ｓ１６１５では、暗部輝度乖離率Ｊ１が閾値Ｔｊより小さいと判定された分割領域に対応する暗部発光部の仮決定された光量が更新される。また、明部輝度乖離率Ｊ２が閾値Ｔｊより大きいと判定された分割領域に対応する暗部発光部の仮決定された光量が更新される。そして、Ｓ１６１１に処理が戻される。具体的には、式７に示すように、暗部輝度乖離率Ｊ１が閾値Ｔｊより小さいと判定された分割領域に対応する暗部発光部の仮決定された光量に値Ｊ１を乗算した値が、更新後の光量として算出される。また、式８に示すように、明部輝度乖離率Ｊ２が閾値Ｔｊより大きいと判定された分割領域に対応する明部発光部の仮決定された光量に値Ｊ２を乗算した値が、更新後の光量として算出される。
ｂｄｍｎ＝ｂｄｍｎ×Ｊ１ｍｎ・・・（式７）
ｂｄｍｎ＝ｂｄｍｎ×Ｊ２ｍｎ・・・（式８）
【００２７】
暗部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ１が閾値Ｔｊ以上になり、且つ、明部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ２が閾値Ｔｊ以下になるまで、Ｓ１６１１〜Ｓ１６１５の処理（第１処理、第２処理、及び、第３処理）が繰り返される。暗部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ１が閾値Ｔｊ以上になり、且つ、明部発光部に対応する各分割領域の値Ｊ２が閾値Ｔｊ以下になると、Ｓ１６１６に処理が進められる。
【００２８】
Ｓ１６１６では、各発光部のＢＬ制御値ｂｄｍｎと補正判定値ＢＨｍｎが補正パラメータ決定部１０５に出力され、各発光部のＢＬ制御値ｂｄｍｎがＢＬ制御部１０７に出力される。
【００２９】
このように、ユーザの視線方向と、発光部から周辺の分割領域への光の漏れとを考慮することにより、視線方向の変化による知覚輝度の変化、及び、発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化を抑制することができる。その結果、従来よりも知覚輝度の変化を高精度に抑制することができる。
【００３０】
（ＳＴＥＰ４）
次に、補正パラメータ決定部１０５が、各分割領域の補正パラメータ（例えばガンマ値）を決定する。本実施形態では、分割領域毎に、補正パラメータを用いて、画像信号の値が補正される。それにより、入力画像信号から表示用画像信号が生成される。具体的には、補正パラメータは、視線方向の変化による知覚輝度の変化を抑制するパラメータであり、補正パラメータを用いて、視線方向の変化による知覚輝度の変化がさらに抑制されるように入力画像信号が補正される。
【００３１】
ＳＴＥＰ４（補正パラメータ決定処理）のフローチャートを図８に示す。
まず、分割領域毎に、補正判定値ＢＨが０か１かが判定される（Ｓ１７０１）。
補正判定値ＢＨ＝０である分割領域に対してはＳ１７０２の処理が行われ、補正判定値ＢＨ＝１である分割領域に対してはＳ１７０３の処理が行われる。
液晶パネル１０９の視野角特性は、ユーザの視線方向の変化によって、画像信号の取り得る値の範囲に対応する知覚輝度の範囲が変化する特性である。ここで、知覚輝度が目標輝度であると判断することのできる視線方向の角度の範囲は、視野角とも呼ばれる。Ｓ１７０２とＳ１７０３では、決定された光量で各発光部を発光させ、検出された視線方向から画面を見たときの上記知覚輝度の範囲において、知覚輝度を、基準光量で各発光部を発光させ、正面方向から画面を見たときの知覚輝度に近づける補正パラメータが生成される。具体的には、Ｓ１７０２では、黒階調値（階調値０）を基準として、低階調側での知覚
輝度の変化を抑制する補正パラメータが生成（算出）される。Ｓ１７０３では、白階調値（階調値２５５）を基準として、高階調側での知覚輝度の変化を抑制する補正パラメータが生成される。
次に、分割領域毎の補正パラメータが画像処理部１０６に出力される（Ｓ１７０４）。
【００３２】
Ｓ１７０２の処理について図９（ａ），９（ｂ）を用いて説明する。図９（ａ），９（ｂ）は、入力画像信号の取り得る値と知覚輝度との対応関係の一例を示す図である。
図９（ａ），９（ｂ）において、特性曲線２６０３は、視線方向の変化による知覚輝度の変化が生じていない場合の対応関係を示す。具体的には、特性曲線２６０３は、基準光量で各発光部を点灯させ、画面を正面から見た場合の対応関係を示す。特性曲線２６０１は、視線方向の変化による知覚輝度の変化が生じている場合の対応関係を示す。具体的には、特性曲線２６０１は、光量の制御、及び、入力画像信号の補正のいずれも行わない場合の対応関係であって、画面を斜め方向から見た場合の対応関係を示す。
本実施形態では、光量の制御を行うことにより、特性曲線２６０１が特性曲線２６０２に補正される。それにより、低階調側での知覚輝度の変化を低減することができる。
そして、Ｓ１７０２では、特性曲線２６０２を特性曲線２６０４にする補正パラメータが生成される。このような補正パラメータを用いることにより、視線方向の変化による知覚輝度の変化を画像処理で抑制する際のコントラストの低下を抑制することができる。具体的には、図９（ｂ）から、低階調側において、特性曲線２６０４が特性曲線２６０３と一致していることがわかる。そのため、階調性の低下を高階調側のみに制限することができ、低階調側での階調性の低下を抑制することができる。そして、視線方向の変化による知覚輝度の変化を画像処理で抑制する際の、暗い画像のコントラストの低下を抑制ことができる。
なお、図９（ｂ）の例では、低階調側において特性曲線２６０４が特性曲線２６０３と一致しているが、それらは完全に一致していなくてもよい。特性曲線２６０４と特性曲線２６０３の差が、特性曲線２６０２と特性曲線２６０３の差よりも小さくなっていればよい。
【００３３】
Ｓ１７０３の処理について図１０（ａ），１０（ｂ）を用いて説明する。図１０（ａ），１０（ｂ）は、入力画像信号の取り得る値と知覚輝度との対応関係の一例を示す図である。
図１０（ａ），１０（ｂ）において、特性曲線２６１３は、視線方向の変化による知覚輝度の変化が生じていない場合の対応関係を示す。具体的には、特性曲線２６１３は、基準光量で各発光部を点灯させ、画面を正面から見た場合の対応関係を示す。特性曲線２６１１は、視線方向の変化による知覚輝度の変化が生じている場合の対応関係を示す。具体的には、特性曲線２６１１は、光量の制御、及び、入力画像信号の補正のいずれも行わない場合の対応関係であって、画面を斜め方向から見た場合の対応関係を示す。
本実施形態では、光量の制御を行うことにより、特性曲線２６１１が特性曲線２６１２に補正される。それにより、高階調側での知覚輝度の変化を低減することができる。
そして、Ｓ１７０３では、特性曲線２６１２を特性曲線２６１４にする補正パラメータが生成される。このような補正パラメータを用いることにより、視線方向の変化による知覚輝度の変化を画像処理で抑制する際のコントラストの低下を抑制することができる。具体的には、図１０（ｂ）から、高階調側において、特性曲線２６１４が特性曲線２６１３と一致していることがわかる。そのため、階調性の低下を低階調側のみに制限することができ、高階調側での階調性の低下を抑制することができる。そして、視線方向の変化による知覚輝度の変化を画像処理で抑制する際の、明るい画像のコントラストの低下を抑制ことができる。
なお、図１０（ｂ）の例では、高階調側において特性曲線２６１４が特性曲線２６１３と一致しているが、それらは完全に一致していなくてもよい。特性曲線２６１４と特性曲線２６１３の差が、特性曲線２６１２と特性曲線２６１３の差よりも小さくなっていれば
よい。
【００３４】
このように、本実施形態では、高階調側と低階調側のどちらか一方での階調性の低減が抑制される。それにより、両方の階調性が大きく低減する場合に比べ、コントラストの低下を抑制することができる。
【００３５】
（ＳＴＥＰ５）
次に、画像処理部１０６が、補正パラメータ決定部１０５で決定された補正パラメータを用いて入力画像信号を補正することにより、表示用画像信号を生成する。例えば、分割領域毎に、補正パラメータ（ガンマ値）を用いたガンマ変換処理が行われる。
【００３６】
（ＳＴＥＰ６）
次に、ＢＬ制御部１０７が、ＢＬ制御部１０７は、ＢＬ制御値ｂｄに応じた電流ＩＤを発光部に供給する。そして、各発光部は、供給された電流ＩＤに応じた光量で発光する。即ち、各発光部は、決定された光量で発光する。ｍ行ｎ列目の分割領域に対応する発光部に供給する電流をＩＤｍｎと記載する。本実施形態では、電流ＩＤｍｎは、以下の式９を用いて算出される。式９において、ｂｄｍａｘはＢＬ制御値の取り得る値の最大値であり、ＩｍａｘはＢＬ制御値がｂｄｍａｘであるときに発光部に供給する電流である。
ＩＤｍｎ＝ｂｄｍｎ÷ｂｄｍａｘ×Ｉｍａｘ  ・・・（式９）
【００３７】
（ＳＴＥＰ７）
次に、液晶パネル１０９が、表示用画像信号に応じた透過率で発光部からの光を透過する。それにより、画面に表示用画像信号が表示される。
【００３８】
以上述べたように、本実施形態によれば、視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように、各発光部の光量を個別に仮決定される。そして、発光部から周囲の分割領域への光の漏れによる知覚輝度の変化が抑制されるように、各発光部の仮決定された光量が補正される。それにより、視線方向の変化による知覚輝度の変化を高精度に抑制することができる。具体的には、視線方向の変化による知覚輝度の変化が抑制されるように発光部の光量を補正すると、補正発光部から周囲の分割領域への光の漏れ量が変化するため、知覚輝度が所望の値からずれることになる。本実施形態では、上記の処理により、補正発光部から周囲の分割領域への光の漏れ量が変化することによる知覚輝度の変化を抑制することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では分割領域毎に視線方向を検出する例を説明したが、視線方向として画面全体（例えば画面の中心位置）に対する１つの視線方向が検出されてもよい。但し、分割領域毎に視線方向を検出すれば、１つの視線方向を検出するよりも高精度に各発光部の光量（知覚輝度の変化をより抑制することのできる光量）を決定することができる。また、画素毎に視線方向を検出し、画素毎に補正パラメータを決定してもよい。そのような構成にすれば、分割領域毎の補正パラメータを用いた画像処理よりも高精度な画像処理（知覚輝度の変化をより抑制することのできる画像処理）が可能となる。
なお、本実施形態では、暗部画像が表示される分割領域に対して黒輝度補正処理を行い、明部画像が表示される分割領域に対して白輝度補正処理を行う例を説明したが、これに限らない。例えば、全ての分割領域に対して黒輝度補正処理が行われてもよいし、全ての分割領域に対して白輝度補正処理が行われてもよい。そのような構成の場合であっても、高階調側と低階調側のどちらか一方での階調性の低減を抑制することができ、両方の階調性が大きく低減する場合に比べ、コントラストの低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０１  視線方向検出部
１０３  拡散情報記憶部
１０４  ＢＬ制御値決定部
１０７  ＢＬ制御部
１０８  バックライト
１０９  液晶パネル
【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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