(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づいて透過率を制御して、画像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射する発光手段と、
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補正画像信号を生成する輝度補正手段と、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正手段と、
を備え、
前記色補正手段は、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さくなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記色補正手段は、前記表示色と、前記目標色とが同じとなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成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】
前記液晶パネルの各画素は、複数の色に対応する複数のサブピクセルから構成され、
前記色補正手段は、前記補正画像信号の前記各画素における前記複数の色それぞれの階調値と、前記制御輝度の前記基準輝度に対する差とを用いて、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記色補正手段は、前記補正画像信号の前記各画素における前記複数の色それぞれの階調値、及び前記制御輝度の前記基準輝度に対する変化率から決定される第１の変換マトリクス、及び、前記各画素における目標色を用いて、前記補正画像信号に前記色補正処理を
施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記複数の色それぞれについて、階調値と、当該階調値に基づいて画像を表示した前記液晶パネルに対して、前記基準輝度で前記発光手段を点灯させた場合における前記液晶パネル上の色の測定値との対応関係を記憶する記憶手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記色補正手段は、前記入力画像信号の前記各画素における前記複数の色それぞれの階調値に対応する前記測定値を前記記憶手段から取得し、取得した前記複数の色に対応する前記測定値を合成することにより、前記目標色を表す値を算出することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記色補正手段は、前記補正画像信号の前記各画素における前記複数の色それぞれの階調値に対応する前記測定値を前記記憶手段から取得し、取得した前記測定値に前記変化率を乗算した値を成分とする第２の変換マトリクスを作成し、
前記第２の変換マトリクスの逆行列を前記第１の変換マトリクスとして用いることを特徴とする請求項５または６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記色補正処理を実行するか否かを選択する選択手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記選択手段は、ユーザ操作に応じて前記色補正処理を実行するか否かを選択することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記選択手段は、前記入力画像信号の彩度が閾値より大きい場合に、前記色補正処理を実行しないことを選択することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記入力画像信号が特定の色の画素を有する場合に、少なくとも当該画素について、前記色補正処理を実行しないことを選択することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記選択手段は、前記入力画像信号が特定の物体の画素を有する場合に、少なくとも当該画素について、前記色補正処理を実行しないことを選択することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記制御輝度の前記基準輝度に対する差は、前記制御輝度の前記基準輝度に対する変化率であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記制御輝度は、前記発光手段に対応する前記入力画像信号の階調値に応じて決定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記発光手段は、複数の領域それぞれにおいて発光輝度を個別に制御可能であり、前記輝度補正処理と前記色補正処理は、前記複数の領域それぞれに対応する入力画像信号について個別に行われることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
画像信号に基づいて透過率を制御して、画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射する発光手段と、を備える表示装置の制御方法であって、
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補
正画像信号を生成する輝度補正ステップと、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正ステップと、
を有し、
前記色補正ステップでは、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さくなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする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、液晶表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置において、液晶パネルの背面へ光を照射するバックライトの発光輝度を分割領域毎に制御するローカルディミング制御が行われていた。分割領域は、画面の領域を複数に分割することにより得られる領域である。
ローカルディミング制御では、まず、分割領域毎に、入力画像信号の画素値の統計量（例えば、分割領域に対応する入力画像信号の最大階調値）が取得される。分割領域に対応する入力画像信号は、例えば、その分割領域に表示される画像信号（入力画像信号の一部）である。
次に、分割領域毎に、取得した統計量に基づいて発光輝度が決定される。
そして、分割領域毎に、決定した発光輝度に基づいて、バックライトの発光輝度が基準値（予め定められた標準の発光輝度）から変更されたことによる画面上の輝度の変化が抑制されるように、その分割領域に対応する入力画像信号に輝度補正処理を施す。具体的には、分割領域に対応する入力画像信号の最明部の画面上の輝度が変化しないように、輝度補正処理が行われる。例えば、発光輝度が低くされた場合には、入力画像信号の階調値を大きくすることで、最明部の画面上の輝度が維持される。
このようなローカルディミング制御を行うことにより、画面全体のコントラストを向上することができる。また、消費電力を低減することができる。
【０００３】
また従来、分割領域毎のバックライトの発光量を複数の受光素子で検出し、検出結果に基づいて分割領域毎の発光量を制御することで、輝度ムラや色ムラを低減する技術がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８１６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液晶表示装置には、同じ色相の色を表示する場合でも、階調値が大きいほど高彩度で表示されるという特徴がある。具体的には、液晶素子の偏光板の特性により、階調値が低いほど透過光（液晶素子を透過したバックライトからの光）の青みが増してしまう。また、液晶素子は、階調値が０のときにバックライトからの光を完全に遮断することができず、液晶素子から若干の光（漏れ光）が漏れてしまう。そのため、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３つの液晶素子から画素が構成される場合に、赤の表示を行おうとすると、ＧやＢの液晶素子における漏れ光の影響により、期待どおりの赤を表示することができない。
【０００６】
上記ローカルディミング制御を行うと、ローカルディミング制御前に同じ階調値であった画素が、階調値が互いに異なる画素とされることがある。例えば、発光輝度が基準値である分割領域では、階調値は変更されず、発光輝度が低くされた分割領域では、階調値が大きくされる。それにより、同じ階調値であった画素が、階調値が互いに異なる画素とされる。
その結果、ローカルディミング制御前に同じ色相かつ同じ彩度であった画素が、ローカルディミング制御（輝度補正処理）により、彩度が互いに異なる画素となり、色ムラが発
生してしまうことがある。
上記特許文献１に開示の技術を用いれば、バックライトからの光のムラを低減することはできるが、階調値が異なることによる上記色ムラを低減することはできない。
【０００７】
本発明は、ローカルディミング制御で階調値が変更されることにより生じる色ムラを低減す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】
【０００８】
本発明の表示装置は、
画像信号に基づいて透過率を制御して、画像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射する発光手段と、
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補正画像信号を生成する輝度補正手段と、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正手段と、
を備え、
前記色補正手段は、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さくなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成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、
画像信号に基づいて透過率を制御して、画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射する発光手段と、を備える表示装置の制御方法であって、
入力画像信号に基づく制御輝度で前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記制御輝度と基準輝度との差を用いて、前記入力画像信号に輝度補正処理を施して補正画像信号を生成する輝度補正ステップと、
前記制御輝度と前記基準輝度との差に応じて、前記補正画像信号に色補正処理を施して出力画像信号を生成する色補正ステップと、
を有し、
前記色補正ステップでは、前記制御輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記出力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される表示色と、前記基準輝度で前記発光手段が発光し、かつ前記入力画像信号に基づいて前記液晶パネルの透過率が制御される場合に前記液晶パネルに表示される目標色と、の差が小さ
くなるように、前記補正画像信号に前記色補正処理を施して前記出力画像信号を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ローカルディミング制御で階調値が変更されることにより生じる色ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係る液晶表示装置の構造を模式的に表した図
【図２】階調値と透過率の関係の一例を示す図
【図３】分割領域の一例を示す図
【図４】実施例１に係る液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図
【図５】最大階調値と発光輝度の関係の一例を示す図
【図６】階調値のヒストグラムの一例を示す図
【図７】色度が階調値に応じて変化する様子の一例を示す色度図
【図８】輝度補正処理による色度の変化の一例を示す色度図
【図９】記憶部に記憶されている色情報の一例を示す図
【図１０】色補正部の動作の一例を示すフローチャート
【図１１】実施例２に係る液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例に係る液晶表示装置及びその制御方法について、図面を用いて詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係る液晶表示装置１の構造を模式的に表した図である。図１に示すように、液晶表示装置１は、バックライト１０１、拡散板２０１、光学シート２０２、液晶パネル３０１などを有する。
バックライト１０１から発せられた光（バックライト光）は、拡散板２０１で拡散され、さらに光学シート２０２で光の指向性が制御されて、液晶パネル３０１の背面に入射する。液晶パネル３０１は、入射した光の透過率を変化させることで画像を表示する。
液晶パネル３０１は複数の画素を有し、１つの画素は、複数の原色に対応する複数のサブピクセルから構成されている。具体的には、１つの画素は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に対応する３つのサブピクセル（３つの液晶素子）から構成されている。
また、液晶表示装置１に入力される画像信号（入力画像信号）の画素値は、原色毎の階調値であり、サブピクセル（液晶素子）の透過率は、そのサブピクセルの階調値に応じて制御される。
なお、本実施例では、１つの画素がＲ，Ｇ，Ｂに対応する３つのサブピクセル（Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセル）から構成されている場合の例を説明するが、これに限らない。例えば、画素は、Ｙ（黄）に対応するサブピクセルを含む４つのサブピクセルから構成されていてもよい。
【００１３】
図２は、画像信号の階調値と、サブピクセルの透過率との関係の一例を示す図である。
図２の例では、階調値が２５５のときにサブピクセルの透過率（サブピクセルに入射されるバックライト光に対する、当該サブピクセルを透過するバックライト光の割合）が１００％とされ、階調値が１２７のときにサブピクセルの透過率が５０％とされる。
画素の輝度及び色度は、当該画素を構成する各サブピクセルを透過したバックライト光を合成した光によって決まる。
【００１４】
本実施例では、バックライト１０１は、画面の領域を複数に分割することにより得られる分割領域毎に発光輝度を制御可能な構成を有する。例えば、バックライト１０１は、分割領域毎に、独立して制御可能な光源を有する。
図３は、分割領域の一例を示す図である。
図３の例では、実線で示されている画面４００が、点線で囲まれた複数の分割領域４０１に分割されている。具体的には、図３の例では、画面４００が、水平方向８個×垂直方向６個の計４８個の分割領域に分割されている。なお、分割領域の数及び分割方法はこれに限らない。例えば、分割領域の数は、２０個や６０個など、４８個より多くても少なくてもよい。分割領域は、画面を短冊状に分割して得られる領域であってもよい。
ここで、画面４００は、入力画像信号の表示領域全体、または、バックライト１０１からの光の照射領域全体に対応する。液晶表示装置１は、バックライトの発光輝度を、分割領域４０１単位で制御することができる。また、液晶表示装置１は、入力画像信号を、分割領域４０１単位で処理することができる。
【００１５】
図４は、本発明の実施例１に係る液晶表示装置１の構成の一例を示すブロック図である。
統計量検出部２は、入力画像信号が入力されると、分割領域毎に、その分割領域に表示される入力画像信号の画素値の統計量を検出する。本実施例では、統計量として、最大階調値が取得されるものとする。そして、統計量検出部２は、分割領域毎の統計量を輝度補正部４とバックライト制御部３に出力する。
なお、統計量は、最大階調値に限らない。例えば、統計量は、階調値の平均値、最頻値、最小値などであってもよい。また、統計量は、原色毎の値であってもよい。統計量は、
輝度ヒストグラムなどのヒストグラムであってもよい。
なお、統計量は、液晶表示装置１で検出されるのではなく、外部から取得されてもよい。
【００１６】
バックライト制御部３は、分割領域毎に、その分割領域のバックライト１０１の発光輝度を制御する。本実施例では、バックライト制御部３は、分割領域毎に、その分割領域の統計量に応じて、当該分割領域のバックライト１０１の発光輝度を制御するための制御信号を生成する。具体的には、バックライト制御部３は、最大階調値が小さいほどバックライト１０１の発光輝度が低くなるように、制御信号を生成する。生成された制御信号（分割領域毎の制御信号）は、バックライト１０１に入力される。バックライト１０１は、分割領域毎に、その分割領域の制御信号に応じた発光輝度で発光する。
【００１７】
図５は、統計量検出部２から出力された最大階調値と、バックライト１０１の発光輝度の関係の一例を示す図である。図５の例では、最大階調値が２５５のときに発光輝度が１００％（最大輝度）とされ、最大階調値が１２７のときにバックライト１０１の発光輝度が５０％（最大輝度の半分）とされる。
なお、本実施例では、統計量に基づいて発光輝度が制御されるものとしたが、分割領域毎に発光輝度が制御されるのであれば、どのように制御されてもよい。例えば、ユーザ操作に基づいて、ユーザが指定した領域の発光輝度が、予め定められた標準の発光輝度より低くされてもよい。標準の発光輝度は、例えば、分割領域毎の発光輝度の制御を行わない動作モード（全ての分割領域の発光輝度を同じにする動作モード）におけるバックライトの発光輝度である。本実施例では、標準の発光輝度は１００％の発光輝度であるものとするが、標準の発光輝度は１００％の発光輝度より低くてもよい。
【００１８】
輝度補正部４は、分割領域毎に、その分割領域に対応する入力画像信号（その分割領域に表示される入力画像信号）に輝度補正処理を施す。それにより、輝度補正画像信号が生成される。本実施例では、輝度補正部４は、分割領域毎に、その分割領域の統計量に応じた補正値を用いて、当該分割領域に対応する入力画像信号に輝度補正処理を施す。輝度補正処理は、バックライト制御部３でバックライト１０１の発光輝度が標準の発光輝度から変更されたことによる画面上の輝度の変化を抑制する処理である。輝度補正処理は、例えば、バックライト制御部３によるバックライト制御（分割領域毎の発光輝度の制御）を行った場合と行わない場合とで、最明部の画面上の輝度が変化しないように、バックライト制御部３によるバックライト制御と連動して行われる。
【００１９】
図６（Ａ），６（Ｂ）は、１つの分割領域４０１に対応する画像信号の階調値のヒストグラムの一例を示す。図６（Ａ）は輝度補正処理前のヒストグラム（入力画像信号のヒストグラム）を示し、図６（Ｂ）は輝度補正処理後のヒストグラム（輝度補正画像信号のヒストグラム）を示す。
図６（Ａ）の例では、最大階調値が１２７である。このとき、バックライトの発光輝度を１００％とすると、階調値１２７のときの透過率は５０％であるため、階調値１２７のサブピクセルの透過光（サブピクセルを透過したバックライト光）の強度は、５０％×１００％＝５０％となる。
上述したように、本実施例では、この分割領域に対応するバックライト１０１の発光輝度が５０％とされる（図５）。そのため、上記階調値１２７のサブピクセルの透過光の強度は、５０％×５０％＝２５％（＜５０％）となってしまい、バックライトの発光輝度を１００％として輝度補正処理を行わなかった場合に比べ、画面上の輝度が低下してしまう。
そこで、本実施例では、上記階調値１２７のサブピクセルの透過光の強度が５０％となるように、輝度補正処理としてヒストグラム伸長を行う。
上記ヒストグラム伸長により、図６（Ａ）で階調値が１２７であったサブピクセルの階
調値は、図６（Ｂ）に示すように、１２７×（１００％÷５０％）＝２５５に変換される。階調値２５５のときの透過率は１００％であるため、輝度補正処理前の階調値が１２７であったサブピクセルの透過光の強度は、１００％×５０％＝５０％となり、バックライトの発光輝度を１００％として輝度補正処理を行わなかった場合と同じ値となる。同様に、図６（Ａ）で階調値が５０であったサブピクセルの階調値は、図６（Ｂ）に示すように、５０×（１００％÷５０％）＝１００に変換される。
このように分割領域内の各サブピクセルの階調値が同じ比率で変換される。それにより、サブピクセルの透過光の強度を、バックライトの発光輝度を１００％として輝度補正処理を行わなかった場合と同じ値とすることができる。また、１つの画素を構成する各サブピクセルの階調値は同じ比率で変換される。そのため、１つの画素のｒｇｂ値の比（Ｒサブピクセルの階調値（ｒ値）とＧサブピクセルの階調値（ｇ値）とＢサブピクセルの階調値（ｂ値）の比）を輝度補正処理前後で一致させることができ、色相を輝度補正前後で一致させることができる。
なお、階調値を変換する際に使用する比率（補正値）は、統計量の値毎に用意されていてもよいし、バックライト制御部３で決定された発光輝度と、標準の発光輝度とから算出されてもよい。
【００２０】
輝度補正部４は、上記ヒストグラム伸長の結果を、輝度補正画像信号として色補正部５に出力する。また、輝度補正部４は、分割領域毎に、その分割領域の発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率を求めて、色補正部５に出力する。具体的には、輝度補正部４は、ヒストグラム伸長前後の最大階調値の変化率を補正情報として出力する。例えば、最大階調値１２７が、ヒストグラム伸長により２５５に変換された場合、１２７÷２５５＝０．４９８が補正情報として出力される。なお、輝度補正部４は、バックライト制御部３で決定された発光輝度÷標準の発光輝度を補正情報として出力してもよい。補正情報は、バックライト制御部３で決定された発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率を表す情報であれば、どのような情報であってもよい。なお、補正情報はバックライト制御部３で求められてもよい。
【００２１】
ところで、液晶素子には、同じ色相の色を表示する場合でも、階調値が大きいほど高彩度で表示されるという特徴がある。具体的には、液晶素子の偏光板の特性により、階調値が低いほど透過光（液晶素子を透過したバックライトからの光）の青みが増してしまう。また、液晶素子は、階調値が０のときにバックライトからの光を完全に遮断することができず、液晶素子から若干の光（漏れ光）が漏れてしまう。そのため、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３つの液晶素子から画素が構成される場合に、赤の表示を行おうとすると、ＧやＢの液晶素子における漏れ光の影響により、期待どおりの赤を表示することができない。
【００２２】
図７は、サブピクセルの色度が階調値に応じて変化する様子の一例を示す色度図である。
取り得る最大の階調値（２５５）で表示が行われているとき、彩度が最も高くなる。また、当該表示が単色表示である場合（ｒ値、ｇ値、ｂ値の１つが２５５で残りが０である場合）、色度は、図７の実線で示した三角形の頂点の色度となる。そして、階調値が小さくなるにつれて、色度は、点線の矢印で示した方向に変化する。
このような特性の液晶パネル３０１において、ｒ値＝１２７、ｇ値＝１００、ｂ値＝５０のときの色度は、図７の白丸で示された色度となる。
【００２３】
図８は、輝度補正処理による色度の変化の一例を示す色度図である。
分割領域４０１内の最大階調値が２５５であった場合（バックライトの発光輝度が標準の発光輝度である１００％とされた場合）、ヒストグラム伸長は行われない。このとき、その分割領域４０１内に、ｒ値＝１２７、ｇ値＝１００、ｂ値＝５０である画素があった
とすると、この画素の色度は、白丸で示された色度となる。
これに対して、別の分割領域４０１において、最大階調値が１２７であった場合には、階調値１２７が２５５になるようにヒストグラム伸長が行われる。その結果、ｒ値＝１２７、ｇ値＝１００、ｂ値＝５０である画素は、ｒ値＝２５５、ｇ値＝２０１、ｂ値＝１００の画素に変換される。すると、各サブピクセルの彩度が変化するため、上記画素の色度は、白丸で示された色度から、黒丸で示された色度にシフトしてしまう。
このように、元々の色度が同じであった画素が、輝度補正処理により色度が互いに異なる画素になってしまうことがある。このような色度の違いにより、色ムラが発生してしまう。
【００２４】
そこで、本実施例では、色補正部５で色補正処理を行う。
色補正部５は、輝度補正画像信号に色補正処理を施す。それにより、色補正画像信号が生成される。本実施例では、色補正部５は、分割領域毎に、輝度補正部４から出力された補正情報（分割領域の発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率）に従って、色補正処理を行う。色補正処理は、輝度補正処理による画面上の色の変化を抑制する処理である。具体的には、色補正処理は、画像の輝度を変化させずに、輝度補正部４で発生した色度のシフトを補正する処理である。色補正画像信号は、液晶パネル３０１に出力される。
【００２５】
以下、色補正部５の具体的な動作について説明する。
【００２６】
本実施例の液晶表示装置１は、記憶部６を有する。記憶部６には、各原色について、階調値と、標準の発光輝度でバックライトを点灯させた場合における画面上の色の測定値との対応関係を表す色情報が記憶されている。
図９は、記憶部６に記憶されている色情報の一例を示す。
図９の例では、色情報は、各原色について、０〜２５５の階調値のそれぞれのＸＹＺ三刺激値（ＸＹＺ値）を表す。
記憶部６に対して階調値と原色を指定することで、対応するＸＹＺ値を読み出すことができる。
【００２７】
図１０は、色補正部５の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１０の処理フローは１つの分割領域に対する処理であり、色補正部５は図１０の処理フローを全ての分割領域に対して行う。
【００２８】
輝度補正部４から出力された輝度補正画像信号が色補正部５に入力されると、色補正部５は、処理対象の画素を構成するサブピクセル毎に、輝度補正画像信号の階調値を取得する（Ｓ１）。そして、色補正部５は、取得した階調値に補正情報の値（処理対象の分割領域の発光輝度の、標準の発光輝度に対する変化率）を乗算する（Ｓ２）。
これにより、処理対象の画素を構成する各サブピクセルについての、輝度補正処理前の階調値（入力画像信号の階調値）を求めることができる。
【００２９】
次に、色補正部５は、Ｓ２で算出された階調値に対応するＸＹＺ値を、記憶部６から取得する（Ｓ３）。そして、色補正部５は、処理対象の画素を構成する各サブピクセルのＸＹＺ値（Ｓ３で取得した値）を合成し、当該画素のＸＹＺ値を求める（Ｓ４）。具体的には、画素を構成する各サブピクセルのＸ値を足し合わせた値が、当該画素のＸ値とされる。画素を構成する各サブピクセルのＹ値を足し合わせた値が、当該画素のＹ値とされる。画素を構成する各サブピクセルのＺ値を足し合わせた値が、当該画素のＺ値とされる。
これにより、目標色として、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの画面上の色が求められる。具体的には、記憶部６に記憶されている測定値のうち、入力画像信号の画素値に対応する測定値が選択される。そして、選択された各原色の測定値を合成することにより、目標色を表す値が算出される。
【００３０】
次に、色補正部５は、処理対象の画素を構成するサブピクセル毎に、輝度補正画像信号の階調値に対応するＸＹＺ値を、記憶部６から取得する（Ｓ５）。そして、色補正部５は、処理対象の画素を構成する各サブピクセルのＸＹＺ値（Ｓ５で取得した値）を合成し、当該画素のＸＹＺ値を求める（Ｓ６）。次に、色補正部５は、Ｓ５で取得した値に、対応する分割領域の発光輝度の変化率を乗算する（Ｓ７）。本実施例では、Ｓ５で取得した値に、入力画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ４で算出されるＹ値を、輝度補正画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ６で算出されるＹ値で除算して得られる値が乗算される。
これにより、輝度補正画像信号に基づく画像を表示したときの各サブピクセルのＸＹＺ値を推定することができる。なお、Ｓ７で乗算される値は、バックライト制御部３で決定された発光輝度を標準の発光輝度で除算した値、即ち、補正情報の値であってもよい。
【００３１】
そして、色補正部５は、式１に示すマトリクスＭ（第２の変換マトリクス）を作成する（Ｓ８）。
【数１】
0006039234.tif 000002
ここで、ＸＲ、ＹＲ、ＺＲは、Ｓ７で取得されたＲサブピクセルのＸ値、Ｙ値、Ｚ値である。ＸＧ、ＹＧ、ＺＧは、Ｓ７で取得されたＧサブピクセルのＸ値、Ｙ値、Ｚ値である。ＸＢ、ＹＢ、ＺＢは、Ｓ７で取得されたＢサブピクセルのＸ値、Ｙ値、Ｚ値である。
即ち、Ｓ５において、記憶部６に記憶されている測定値のうち、輝度補正画像信号の画素値に対応する各原色の測定値が選択される。Ｓ７において、選択した各原色の測定値に、処理対象の分割領域（処理対象の画素に対応する分割領域；処理対象の画素位置を含む分割領域）の発光輝度の変化率が乗算される。そして、Ｓ８において、乗算により得られた各原色の値を成分とする変換マトリクスが作成される。Ｓ８において作成される変換マトリクスは、画素値を、標準の発光輝度でバックライトを点灯させた場合における画面上の色の測定値に変換する変換マトリクスである。
【００３２】
次に、色補正部５は、輝度補正画像信号の画素値と、処理対象の分割領域の発光輝度の変化率とから算出される第１の変換マトリクスを用いて、目標色を色補正画像信号の画素値に変換する（Ｓ９）。本実施例では、式２により、Ｓ４で求められた目標色のＸＹＺ値（ＸＩ，ＹＩ，ＺＩ）が、ｒｇｂ値に変換される。即ち、本実施例では、輝度補正画像信号の画素値と、処理対象の分割領域の発光輝度の変化率とから算出されるマトリクスＭ（第２の変換マトリクス）の逆行列が、上記第１の変換マトリクスとして用いられる。なお、式２により得られるｒｇｂ値は、輝度補正画像信号のｒｇｂ値で正規化された値である。本実施例では、式２により得られるｒ値に輝度補正画像信号のｒ値を乗算される。同様に、式２により得られるｇ値、ｂ値に輝度補正画像信号のｇ値、ｂ値が乗算される。それにより、色補正画像信号の画素値（ｒ，ｇ，ｂ）が算出される。
【数２】
0006039234.tif 000003
このような演算を行うことにより、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときと、画面上の色が同じとなる画素値が、色補正画像信
号の画素値として得られる。
【００３３】
そして、色補正部５は、Ｓ１〜Ｓ９の処理を、処理対象の分割領域内の全ての画素について行ったか否かを判定する（Ｓ１０）。Ｓ１〜Ｓ９の処理を行っていない画素がある場合には、その画素を処理対象としてＳ１〜Ｓ９の処理が行われる。処理対象の分割領域内の全ての画素についてＳ１〜Ｓ９の処理が行われた場合には、本フローが終了される。
【００３４】
図１０の処理フローを全ての画素に対して行うことにより、色補正画像信号が生成され、液晶パネル３０１に出力される。
そして、液晶パネル３０１は、色補正部５から出力された色補正画像信号に応じて各サブピクセルの透過率（バックライト１０１からの光の透過率）を制御する。それにより、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときと、同じ色で画像を表示することができる。また、分割領域毎に発光輝度を制御したことにより、画像のコントラストを向上することができる。
【００３５】
以上述べたように、本実施例によれば、輝度補正処理による画面上の色の変化が抑制されるように、輝度補正画像信号に色補正処理が施される。それにより、ローカルディミング制御で階調値が変更されることにより生じる色ムラを低減することができる。具体的には、分割領域毎に発光輝度を制御し、発光輝度の変化による画面上の輝度の変化を抑制する画像処理を行うことにより生じる色ムラを低減することができる。
【００３６】
なお、本実施例では、階調値と透過率の関係は図２に示すように線形の関係となっているが、階調値と透過率の関係は、ＩＴＵ−Ｒ．７０９に定義されているような非線形の関係であってもよい。この場合には、輝度補正部４や色補正部５で行う画像処理の際に、階調値を、透過率と線形の関係になるような値に変換して用いることで、上述した処理を適用することができる。
【００３７】
なお、本実施例では、図９に示すように、全ての階調値についてＸＹＺ値が用意されているものとしたが、数階調値おきにＸＹＺ値が用意されていてもよい。その場合には、用意されていない階調値のＸＹＺ値は、用意されているＸＹＺ値を補間して求めればよい。また、階調値の範囲毎にＸＹＺ値が用意されていてもよい。
また、本実施例では、標準の発光輝度でバックライトを点灯させた場合における画面上の色の測定値のみが予め用意されているものとしたが、これに限らない。例えば、他の発光輝度でバックライトを点灯させた場合についても予め測定を行い、ＸＹＺ値が取得されていてもよい。即ち、階調値と発光輝度の組み合わせ毎にＸＹＺ値が用意されていてもよい。そのような構成の場合には、Ｓ７で算出した値を記憶部６から取得することが可能となる。また、第１の変換マトリクスや第２の変換マトリクスが輝度補正画像信号の画素値と発光輝度の組み合わせ毎に用意されていてもよい。
【００３８】
なお、本実施例では、統計量と発光輝度の関係は図５に示すように線形の関係となっているが、統計量と発光輝度の関係は非線形の関係であってもよい。また、本実施例では、統計量の変化に対して発光輝度が連続的に変化するものとしたが、統計量の変化に対して発光輝度が不連続に変化してもよい。例えば、統計量の増加に対して発光輝度が段階的に増加してもよい。具体的には、統計量が０〜６３のときに発光輝度が２５％とされ、統計量が６４〜１２７のときにバックライトの発光量が５０％とされてもよい。そして、統計量が１２７〜１９１のときに発光輝度が７５％とされ、統計量が１９２〜２５５のときにバックライトの発光量が１００％とされてもよい。このような構成の場合には、輝度補正処理における階調値の変化率も、段階的に変更される。このような構成とすれば、処理量を低減することができる。
【００３９】
なお、本実施例では、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときと、画面上の色が同じとなる画素値を、色補正画像信号の画素値とするものとしたが、色補正画像信号の画素値はこれに限らない。色補正画像信号に基づく画像を表示したときの画面上の色と、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの画面上の色とが同じでなくてもよい。画面上の色が、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの色に近づけば、どのよう値が色補正画像信号の画素値とされてもよい。
また、本実施例では、輝度補正画像信号の画素値と、対応する分割領域の発光輝度の標準の発光輝度に対する変化率とから、色補正画像信号の画素値が算出されるものとしたが、この構成に限らない。画面上の色が、標準の発光輝度でバックライトを点灯させて入力画像信号に基づく画像を表示したときの色に近づけば、どのように色補正画像信号の画素値が決定されてもよい。
【００４０】
なお、本実施例では、バックライト制御部３が統計量に応じて発光輝度が決定される構成としたが、この構成に限らない。色補正部５によりＳ７で算出された変化率（入力画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ４で算出されるＹ値を、輝度補正画像信号において階調値が最大の画素に対してＳ６で算出されるＹ値で除算して得られる値）から発光輝度が算出されてもよい。具体的には、Ｓ７で算出された変化率を標準の発光輝度に乗算することにより、発光輝度が算出されてもよい。それにより、統計量と発光輝度の対応関係を表す情報を用意する必要が無くなるため、メモリ容量を低減することができる。同様に、輝度補正部４で使用される補正値を、バックライト制御部３で設定された発光輝度と標準の発光輝度とから算出する構成とすれば、統計量と補正値の対応関係を表す情報を用意する必要が無くなるため、メモリ容量を低減することができる。
【００４１】
＜実施例２＞
本実施例では、色補正部５の色補正処理の有効／無効を切り替えることができる液晶表示装置について説明する。
図１１は、本発明の実施例２に係る液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図１１において、実施例１（図４）と同じ機能には、同じ符号を付し、その説明は省略する。
図１１に示すように、本実施例に係る液晶表示装置１は、図４の構成に加え、処理選択部７を更に有する。
【００４２】
本実施例において、輝度補正画像信号が生成されるまでの液晶表示装置１の動作は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
輝度補正部４で輝度補正画像信号が生成されると、処理選択部７は、色補正部５による色補正処理を実行するか否かを選択し、選択結果を選択情報として色補正部５に出力する。
本実施例では、処理選択部７は、ユーザ操作（図示しないキーボードなどの操作）に応じて、色補正処理を実行するか否かを選択する。
色補正部５は、処理選択部７において色補正処理を実行することが選択された場合に、図１０に示したフローチャートに従って、色補正処理を行い、色補正画像信号を生成、出力する。
一方、処理選択部７において色補正処理を実行しないことが選択された場合には、色補正部５は、色補正処理を行わず、輝度補正画像信号を液晶パネル３０１に出力する。
液晶パネル３０１は、色補正部５から出力された画像信号（色補正画像信号または輝度補正画像信号）に応じて、各サブピクセルの透過率を制御する。
【００４３】
以上述べたように、本実施例によれば、色補正処理の有効／無効を切り替えることができる。それにより、色補正処理を行う必要がない場合に、色補正処理を省略することがで
き、処理負荷を低減することができる。
【００４４】
なお、本実施例では、色補正処理を実行するか否かをユーザ操作に応じて選択する構成としたが、選択方法はこれに限らない。
例えば、入力画像信号の彩度に基づいて、色補正処理を実行するか否かが選択されてもよい。具体的には、入力画像信号の彩度が閾値より大きい場合に、色補正処理を実行しないことが選択されてもよい。
より具体的には、統計量検出部２において、分割領域毎に入力画像信号の彩度の平均値が検出され、処理選択部７に出力される。
処理選択部７は、統計量検出部２で検出した分割領域毎の彩度（平均値）の合計値が閾値より大きいか否かを判定する。処理選択部７は、合計値が閾値以下の場合に、色補正処理を有効にする選択情報を出力し、閾値より大きい場合に、色補正処理を無効にする選択情報を出力する。
このようにすることで、彩度が高い画像の彩度が、色補正処理によって低下することを抑制することができる。
入力画像信号の彩度と輝度補正画像信号の彩度とから彩度の変化量が大きいか否かを判断して、彩度の変化量が大きい場合に色補正処理が行われてもよい。
【００４５】
また、入力画像信号が特定の色の画素を有するか否かに基づいて、色補正処理を実行するか否かが選択されてもよい。具体的には、入力画像信号が特定の色（例えば肌色）の画素を有する場合に、少なくとも当該画素について、色補正処理を実行しないことが選択されてもよい。
より具体的には、統計量検出部２において、分割領域毎に入力画像信号から特定の色の画素が検出され、検出結果が処理選択部７に出力される。
処理選択部７は、特定の色の画素が検出されなかった場合に、色補正処理を有効にする選択情報を出力し、特定の色の画素が検出された場合に、色補正処理を無効にする選択情報を出力する。
このようにすることで、色補正処理によって特定の色の彩度が低下することを抑制することができる。
なお、特定の色の画素が検出された場合には、全ての画素について色補正処理が無効にされてもよい。特定の色の画素について色補正処理が無効にされ、特定の色以外の色の画素について色補正処理が有効にされてもよい。特定の色の画素を含む分割領域内の全画素について色補正処理が無効にされ、特定の色の画素を含まない分割領域内の全画素について色補正処理が有効にされてもよい。
【００４６】
また、入力画像信号が特定の物体（例えば顔）の画素を有するか否かに基づいて、色補正処理を実行するか否かが選択されてもよい。具体的には、入力画像信号が特定の物体の画素を有する場合に、少なくとも当該画素について、色補正処理を実行しないことが選択されてもよい。
より具体的には、統計量検出部２において、入力画像信号からに顔の領域を検出する検出処理が行われ、検出処理の処理結果が処理選択部７に出力される。顔の領域が検出された場合には、例えば、処理結果として、顔の領域が有ることを表す有無情報と、顔の領域を表す領域情報とが出力される。顔の領域が検出されなかった場合には、処理結果として、顔の領域が無いことを表す有無情報が出力される。
処理選択部７は、顔の領域外の画素について、色補正処理を有効にする選択情報を出力し、顔の領域内の画素について、色補正処理を無効にする選択情報を出力する。
このようにすることで、色補正処理によって特定の物体の彩度が低下することを抑制することができる。
なお、入力画像信号が特定の物体の画素を有する場合には、全ての画素について色補正処理が無効にされてもよい。特定の物体の画素について色補正処理が無効にされ、特定の
物体の画素以外の画素について色補正処理が有効にされてもよい。特定の物体の画素を含む分割領域内の全画素について色補正処理が無効にされ、特定の物体の画素を含まない分割領域内の全画素について色補正処理が有効にされてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  液晶表示装置
３  バックライト制御部
４  輝度補正部
５  色補正部
１０１  バックライト
３０１  液晶パネル
【図１】
0006039234.tif 000004
【図２】
0006039234.tif 000005
【図３】
0006039234.tif 000006
【図４】
0006039234.tif 000007
【図５】
0006039234.tif 000008
【図６】
0006039234.tif 000009
【図７】
0006039234.tif 000010
【図８】
0006039234.tif 000011
【図９】
0006039234.tif 000012
【図１０】
0006039234.tif 000013
【図１１】
0006039234.tif 000014