(57)【要約】【課題】量子化誤差に起因する、暗部背景に明るいオブジェクトが重なった画像での暗部背景の面内ムラを低減することを目的とする。【解決手段】本発明の表示装置は、領域毎のバックライト輝度値を決定するＢＬ輝度値決定部６と、液晶パネルに入射される輝度を推測する輝度推測計算部７と、輝度推測の結果から画像信号を補正する補正係数を計算する補正係数計算部８と、最大バックライト輝度値から補正係数の上限値を決定する上限値決定部１０と、補正係数の上限値で補正係数をリミットする補正係数リミット部１１とを有する。【選択図】図１
2019148635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置は、画像信号が入力され、
画像信号に基づく透過率を制御することで画像を表示する液晶パネルと、
複数領域に分割され個別に輝度制御可能なバックライトと、
前記複数領域毎のバックライトの輝度を制御するバックライト制御手段と、
前記画像信号の前記領域毎の特徴量を取得する特徴量検出手段と、
前記特徴量の結果に応じて領域毎にバックライト輝度を決定するバックライト輝度決定手段と、
前記領域毎のバックライト輝度値から補正係数を求める位置での前記液晶パネルに入射する輝度を推測する輝度推測計算手段と、
前記推測した輝度に応じて画像信号を補正する補正係数を決定する補正係数決定手段と、
前記バックライト輝度決定手段で決定した最大バックライト輝度値に応じて前記補正係数の上限を決定する、補正係数上限値決定手段と、
前記補正係数の上限値と前記補正係数とを比較し、前記補正係数が前記補正係数の上限値を超えた場合に前期補正係数の上限値で補正する、補正係数リミット手段と、
前記補正された補正係数を元に前記画像信号を補正する画像信号補正手段を有する、前記表示装置。
【請求項２】
前記表示装置は、明るさを設定する手段を有し、
前記補正係数決定手段は、前記推測した輝度に加えて、前記明るさに応じて前記補正係数を決定し、
前記補正係数上限値決定手段は、前記表示装置に設定された明るさに応じて前記補正係数の上限値を調整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】
前記補正係数上限値決定手段は、前記検出した最大バックライト輝度値の位置を検出し、前記検出した位置に応じて、前記補正係数の上限値を調整することを特徴とする、請求項１または２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローカルデミング処理時のバックライトの輝度の変化に応じて画像信号を補正する処理に関することで、入力信号を忠実に表現する表示装置、及びそのバックライトの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において、画面を複数のバックライト領域に分割し、画像信号に基づいてバックライト領域毎に輝度を低減し、画像の暗部の黒浮を抑制しコントラストを改善するローカルデミングと呼ばれる技術がある。（例えば特許文献１）。領域毎に輝度を低減するため、表示画素によっては必要な輝度が得られず階調表現に誤差が生じてしまうことから、バックライトの輝度分布を推測計算し、その結果に応じて画像信号を補正する技術が提案されている（特許文献２）これにより、液晶パネルに入力する画像信号が補正されるため、液晶の透過率も合わせて制御されることから、入力画像に応じた表示輝度を再現できる。
【０００３】
一方、現在、映画撮影や放送分野で使用されるディスプレイではＨＤＲ（ハイ・ダイナミック・レンジ）化対応が急速に進んでいる。ＨＤＲでは、従来に比べても暗い０．００１ｎｉｔｓ以下から最大で１００００ｎｉｔｓまで規格上規定されている。液晶デバイスを用いたディスプレイでは、バックライト光源の性能を高めたローカルデミング処理技術を適用することで、ＨＤＲ化に対応したディスプレイが製品化されている。そのため、バックライト光源に対し、従来よりも高い分解能で制御でき、且つ多分割制御ができることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002-099250号公報
【特許文献２】特開2010-164851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、バックライト光源が高輝度で、且つ高精度で暗部まで制御可能になることで、バックライトの輝度分布の輝度推測計算処理時に、より多ビットで処理を行う必要があり、その計算処理を行うＣＰＵもより高性能化している。しかしながら液晶デバイスの透過率制御の分解能は最大で１０ｂｉｔと従来とほとんど変化しないことから、最終的に液晶デバイスに入力する信号に反映する際に、量子化誤差が大きくなる。
【０００６】
特に図２（ａ）示すような、暗い夜景に明るい月が浮かんでいるシーンのように、明るいオブジェクトが画面端に存在し、背景が黒レベルより少し高い暗部階調において、画像信号補正時に量子化誤差の拡大により、過補正状態になる場合があった。そのため、図２（ａ）の画像において、均一な暗い背景にならず、過補正のエリアの表示輝度が高くなってしまい、画面内でムラが視認される課題があった。
【０００７】
そこで、本発明では、フレーム内の最大バックライト輝度を基準にした補正係数の上限値を決定し、その上限値で輝度推測計算から計算した補正係数を制限する。これにより、暗部画像の面内ムラを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の表示装置は、画像信号が入力され、画像信号に基づく透過率を制御することで画像を表示する液晶パネルと、複数領域に分割され個別に輝度制御可能なバックライトと、前記複数領域毎のバックライトの輝度を制御するバックライト制御手段と、前記画像信号の前記領域毎の特徴量を取得する特徴量検出手段と、前記特徴量の結果に応じて領域毎にバックライト輝度を決定するバックライト輝度決定手段と、前記領域毎のバックライト輝度値から補正係数を求める位置での前記液晶パネルに入射する輝度を推測する輝度推測計算手段と、前記推測した輝度に応じて画像信号を補正する補正係数を決定する補正係数決定手段と、前記バックライト輝度決定手段で決定した最大バックライト輝度値に応じて前記補正係数の上限を決定する、補正係数上限値決定手段と、前記補正係数の上限値と前記補正係数とを比較し、前記補正係数が前記補正係数の上限値を超えた場合に前期補正係数の上限値で補正する、補正係数リミット手段と、前記補正された補正係数を元に前記画像信号を補正する画像信号補正手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＨＤＲに対応した画像で、暗部背景に明るいオブジェクトが重なった画像においても、暗部背景の面内ムラを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る表示装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の入力画像とその統計値の分布の例を示す。
【図３】本発明の最大値とバックライト目標輝度の関係、およびバックライトの目標輝度の分布の例を示す。
【図４】本発明のバックライト輝度値の分布の例を示す。
【図５】本発明の実施例１に係る入力画像とバックライト輝度値の分布の例を示す。
【図６】本発明の実施例１に係る距離と輝度の減衰、及び補正係数の関係の例を示す。
【図７】本発明の実施例１に係る、基準バックライト点灯の状態とバックライト輝度と補正係数の上限値の関係を示す。
【図８】本発明のバックライト輝度値及び表示輝度設定値と補正係数の上限値ＬＵＴの一例を示す。
【図９】本発明の実施例１に係る補正係数の上限値を決定するフローチャートを示す。
【図１０】本発明の実施例２に係る入力画像とバックライト輝度値の分布の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
第１の実施例では、ローカルデミング処理で、バックライトの輝度値と、表示輝度設定値から補正係数の上限値を求める。そして求めた補正係数の上限値で輝度推測計算値から計算した補正係数をリミットすることで、暗部背景に明るいオブジェクトが重なった画像においても、暗部背景の面内ムラを低減することが可能となる。
【００１２】
図１は第１の実施例における表示装置の機能ブロック図を示す。図１の表示装置１は、液晶パネル部２、バックライトモジュール部３、特徴量検出部４、ＢＬ目標輝度決定部５、ＢＬ輝度値決定部６、輝度推測計算部７、補正係数計算部８、最大ＢＬ輝度検出部９、上限値決定部１０、補正係数リミット部１１、画像信号補正部１２で構成される。以下、表示装置１の各機能について説明する。
【００１３】
表示装置１の液晶パネル部２は、液晶ドライバ、及び入力映像信号をうけて液晶ドライバをコントロールするコントロール基板、液晶パネルで構成される。
【００１４】
バックライトモジュール部３は、バックライト用の光源、バックライトの光源を制御する制御回路、バックライトを拡散させるための光学ユニットで構成される。ここでバックライトの光源は、例えば白色の発光ダイオード（本提案書ではＬＥＤと呼ぶ）を用いる。バックライトの光源は複数の領域に分割され、分割された単位で光源の明るさを制御する。分割数は、横ｍ、縦ｎ（ｍ、ｎは整数）と同じとする。本実施例の説明では、説明の簡略化のため１４×８に分割されたとする。そしてＢＬ駆動時間調整部１１から転送された駆動時間に応じて各分割領域のＬＥＤを点灯する。
【００１５】
特徴量検出部４では、映像信号をバックライトの分割領域に対応する領域に分割し、分割した領域の特徴量を検出する。検出した特徴量を後段のＢＬ目標輝度決定部５へ転送する。本実施例では、領域毎のＲＧＢ信号の最大値を検出する。入力画像データが図２の場合で説明する。図２において、（ａ）が入力画像の例を示し、図２の（ｂ）は、図２（ａ）の画像が入力された時の特徴量検出部４で検出した領域毎のそれぞれの最大値を示す。
【００１６】
図２（ｂ）の水平方向の１から１４、及び垂直方向の１から８の値は水平方向、垂直方向の領域の座標を示す。入力画像は１２ｂｉｔであり、最小階調値は０、最大階調は４０９５である。従って図２（ａ）の場合、領域（２、２）の最大値は４０９５であるが、暗部背景の領域は９６である。このように検出した領域毎の最大値を、少なくとも２フレーム分の統計値を保存できるメモリ（１面で１フレーム分の統計値を保存できるとすると２面のメモリを持つ）を保持し、Ｖｓｙｎｃ信号を受信すると、保存するメモリの面を切り替える。同時に、後述するＢＬ目標輝度決定部５へ出力する際には、保存する面とは異なる別の面に保存された統計値を出力する。
【００１７】
ＢＬ目標輝度決定部５では、特徴量検出部４で検出した領域毎の最大値から、領域毎のバックライトの目標輝度を決定する。本実施例では、ルック・アップ・テーブルに保存した最大値−バックライト目標輝度の関係のテーブルを参照して、バックライトの目標輝度を決定する。最大値−バックライト目標輝度の関係を示すルック・アップ・テーブルを図３の（ａ）に示す。
【００１８】
図３の（ａ）は横軸に特徴量検出部４で検出した最大値、縦軸にルック・アップ・テーブルから出力されるバックライトの目標輝度を示す。バックライトの目標輝度が０％の時は点灯しない状態を示し、バックライトの目標輝度が１００％とは、ユーザが設定した表示輝度の最大で点灯する状態を示す。本実施例では下限の輝度は０．０１％である。図２の（ａ）に示す画像が入力された時の統計量は、４０９５、９６なので、図３の（ａ）のグラフから、図２の（ｂ）に示すように１００％、２．３５％となる。
【００１９】
こうして求めたバックライト目標輝度は、図３の（ｂ）に示すようになる。なお、ＢＬ目標輝度決定部５はＶｓｙｎｃ信号を受信すると処理を開始し、特徴量検出部４から統計値を読みだして計算を開始する。このように決定したバックライトの目標輝度を、後段のＢＬ輝度値決定部７、及び最大ＢＬ目標輝度検出部９に出力する。
【００２０】
ＢＬ輝度値決定部６では、ＢＬ目標輝度決定部５で決定したバックライトの目標輝度と、実際のユーザが設定した表示輝度から、バックライトモジュール部３で点灯する際のバックライトの輝度値を決定する。本実施例では、液晶パネル部２の液晶デバイスの透過率が２０％とする。例えば、ユーザ設定輝度が２００カンデラ（cd/m2）の場合、バックライトの目標輝度が１００％の領域での実際に必要なバックライト輝度は、ユーザ設定輝度を液晶の透過率で割ることで求められる。従って、バックライトの目標輝度が１００％の領域は以下の式１で求めた輝度で点灯する必要がある。
【００２１】
２００（cd/m2）÷（２０/１００）＝１０００（cd/m2）  ・・・（式１）
ユーザ設定輝度が１０００（cd/m2）の場合は、バックライトの目標輝度が１００％の領域は、
１０００（cd/m2）÷（２０/１００）＝５０００（cd/m2）  ・・・（式２）
で点灯する必要がある。液晶パネルに対し、対向する面にバックライトが正対する直下型のバックライトの場合、分割領域を仕切り板などで覆わない限り、周囲の領域へバックライトの光が拡散していく。そのため、周囲から拡散してくる光の影響を考慮して領域毎のバックライト輝度値を決定する必要がある。
【００２２】
例えばバックライト目標輝度が１００％のところのバックライト輝度を１０００（cd/m2）とし、バックライトの目標輝度と比例するようにバックライト輝度を仮決めする。そして、全てのバックライトの輝度を仮決めした後に、周囲から拡散してくる光も考慮した領域毎に液晶に入射される輝度を求める。輝度を求めるためには、予め各領域のバックライト点灯時に周辺の領域に拡散して明るさが減衰していく時の、各推測点毎の係数を減衰係数としてメモリに保存する。
【００２３】
そしてメモリから読み出した減衰係数と、仮決めしたバックライトの輝度を乗算し、乗算した結果を全て加算することで輝度推測計算する。なお、ここで輝度を推測する点は、分割領域の中央の位置で求める。そして、求めた推測輝度が、領域毎に必要な輝度に対し不足している場合は、全ての領域の必要な輝度が満たされるように、仮決めした全ての領域のバックライト輝度に対し、一律に同じ係数を乗算して大きくする。このようにして決定した領域毎のバックライト輝度を図４に示す。
【００２４】
図４は、ユーザ設定した表示輝度が１０００（cd/m2）の場合を示す。本実施例では、表示輝度の設定が１０００（cd/m2）とすると、バックライトの目標輝度が１００％の領域は、５０００（cd/m2）のバックライト輝度が必要である。一方、１領域で出力できる最大の輝度が５０００（cd/m2）とすると、1領域の点灯で必要なバックライト輝度５０００（cd/m2）を確保できるが、実際には、周囲の領域のバックライトから漏れてくる光が加算される。周囲光からの漏れ光を考慮して仮のバックライトの輝度値に乗算する係数を決定し、最終的なバックライト輝度値を決定する。
【００２５】
決定したバックライト輝度値を、後段のバックライトモジュール部３、及び輝度推測計算部７へ出力する。なお、ユーザ設定輝度の設定方法は、図示はしないが、例えば、ディスプレイの画面に設定画面を表示することでユーザが選択できる。そしてユーザが選択した輝度をＢＬ輝度値決定部６に通知する。
【００２６】
輝度推測計算部７は、ＢＬ輝度値決定部６の輝度計算と同様に、バックライトモジュール部３のバックライトの点灯によって液晶パネル部２に入射される輝度を推測する。推測する点は、本実施例では分割された領域の真ん中の点とする。そして、推測した各点の推測計算結果を補正係数計算部８へ出力する。
【００２７】
補正係数計算部８は、輝度推測計算部７で計算した各点の推測輝度の結果を受信し、画像信号の補正係数を求める。業務用モニタでは、入力された画像信号に応じた輝度を正確に表示することが求められる。
【００２８】
そこで、補正係数は、バックライトの輝度低下に伴う表示輝度を補償するために、後段の画像信号補正部１２で入力画像信号に乗算するための係数である。ある点の推測輝度をＬｐｎ、補正係数で伸長/調整する際の目標となる輝度値をＬｔ、対象点の補正係数をＧｐｎとすると、補正係数Ｇｐｎは、
Ｇｐｎ＝Ｌｔ/Ｌｐｎ      ・・・（式３）
で求めることができる。目標の輝度値Ｌｔは、ユーザが設定する表示輝度に比例して変化する。こうして求めた補正係数を後段の補正係数リミット部１１へ出力する。
【００２９】
次に本件の特徴である最大ＢＬ輝度検出部９、から補正係数リミット部１１について説明する。最大ＢＬ輝度検出部９は、ＢＬ輝度値決定部６で決定した領域毎のバックライトの輝度の最大値を検出する。検出したバックライト輝度の最大値を後段の上限値決定部１０へ出力する。
【００３０】
上限値決定部１０は、受信したバックライト輝度の最大値と、ユーザから設定されるコントラスト設定値から、補正係数の上限値を求める。最初に量子化誤差が生じた場合の補正係数への影響について説明し、次に補正係数の上限値の求め方について説明する。
【００３１】
入力画像が図５（ａ）と（ｂ）の場合を考えてみる。バックライトが単体で点灯した場合、図６の（ａ）に示すように、点灯位置から遠くになるほど輝度は減衰する。ここで、図６の（ａ）は、位置０が点灯位置を示し、横軸は点灯位置からの距離、縦軸は液晶に入射する輝度を示す。そして、図５の（ａ）、（ｂ）の入力画像の時の、ＢＬ輝度値決定部６で求めるバックライト輝度値を図５の（ｃ）、（ｄ）とする。図５の（ａ）、（ｂ）の明るいオブジェクトＰの直下のバックライトは、周囲のバックライトが暗いことから、漏れ光が少なくないので、最大輝度に近い輝度で点灯し、４８００となる。
【００３２】
それ以外の領域は５０で点灯する。図５（ａ）、（ｂ）のオブジェクトＰの直下のバックライトの点灯位置から画面左端の「×」の位置までの距離をそれぞれ、Ｄａ、Ｄｂとすると、図６の（ａ）に示すようにそれぞれの輝度はＬａ、Ｌｂで示される。ＬａはＬｂに比べてかなり暗い輝度になる。一方、液晶に入射する光は、図５の（ｃ）、（ｄ）で示された全ての領域のバックライト輝度が重ね合わされた光である。従って、「×」の位置での重ね合わさったバックライトからの輝度ＳＬａ，ＳＬｂは、図６の（ｂ）に示すような輝度となる。
【００３３】
図６において、ｆ１は、理想のバックライトの輝度の変化、ｆ２は、ｆ１に対し誤差を反映した輝度の変化を示す。図６の（ａ）に示すように、点灯したバックライトからの距離が遠いほど光の強度は低くなる。輝度推測計算で積和演算する際に、補正係数計算部８に出力する際には所定のビット数にデータを揃えるので量子化誤差が生じる。光の強度が低い領域ほど、積和演算時の丸め誤差が増加し、理想との誤差は大きくなる。そのため、ｆ２の変化に示すように、理想の変化曲線ｆ１よりも距離が遠いほどバックライト輝度は低く計算されてしまう。そのため、図５（ａ）の画像の「×」の位置の推測輝度は図６の（ｂ）のＥｒＳＬａの輝度で計算され、本来の輝度ＳＬａに比べて低い輝度で出力されてしまう。
【００３４】
そして、図６の（ｂ）の輝度推測計算の結果から補正係数の位置による変化を求めると、図３の式から、補正係数は輝度推測値と逆数の関係にあるので、図６の（ｃ）に示すようになる。図６の（ｃ）は、横軸が明るいオブジェクトが存在する領域からの距離を示し、縦軸は補正係数を示す。Ｄａ、Ｄｂは図５の（ａ）、（ｂ）で、「×」の点の、明るいオブジェクトが存在する領域からの距離を示す。補正係数は、理想的にはｆｃ１のように補正係数は変化するので、補正係数は図６の（ｃ）のｈＣａ、ｈＣｂが正しい補正係数である。
【００３５】
しかしながら、明るく点灯する領域から離れるほど輝度推測計算の誤差のため、ｆｃ２のように理想の補正係数からずれてしまう。そして誤差がある推測計算結果ＥｒＳＬａから求めた補正係数はＥｒｈＣｂで計算されてしまう。ｈＣｂ＜ＥｒｈＣｂより、図５の（ａ）に示す画像の場合、明るいオブジェクトＰから距離が離れた画面の右端に近い背景領域の輝度が明るくなってしまう。一方、図５の（ｂ）の画像の場合、画面の端の「×」の位置の補正係数はｈＣａで求められ、理想からの誤差はほとんどないことから、背景領域の輝度にムラが生じることはない。
【００３６】
また、図時しないが、全ての領域で暗い画像の場合、精度誤差も全ての領域で生じてしまうが、ほぼ均等に補正係数に誤差が上乗せされることから、ムラとなって目立つことはない。このように、画像に応じて精度誤差の影響が目立つシーンとそうでないシーンがあり、図５の（ａ）に示すようなシーンで最も計算誤差による影響が大きくなる。そこで、本実施例では、図５の（ａ）に示す画像のように、明るいオブジェクトが画面の端にあるようなシーンでの精度誤差の影響を軽減するように補正係数に対し上限値を決定し、決定した上限値で補正係数をリミットする。
【００３７】
上限値の決め方は、本実施例では図７（ａ）に示すように、画面端に１領域だけ最大値で点灯するパターンを基準に決定する。図７の（ａ）のパターン領域毎のバックライト輝度値を図７の（ｂ）に示す。本実施例の表示装置１のバックライトユニット３の光学特性は、画面の端から反対側の端までバックライトの漏れ光が伝搬するとする。図７の（ｂ）のように、画面端の１領域だけ最大で点灯し、それ以外の領域はバックライト輝度値の下限で点灯する場合が、最も距離が遠く、且つ光の強度も小さくなることから、推測計算時の誤差が最も大きい。
【００３８】
図７の（ｂ）のバックライト輝度値の分布での理想の補正係数の変化を、図７の（ｃ）の曲線ｆｃ１１に示す。図７（ｃ）において、距離Ｄｍａｘは、図７の（ｂ）の領域（１，１）から最も遠い推測点までの距離を示し、補正係数ｈＣｍａｘ１はその距離Ｄｍａｘでの理想的な補正係数を示す。そして、この補正係数ｈＣｍａｘ１を補正係数の上限値として設定すると、図６の（ｃ）に示すように、ｈＣｍａｘ１は、誤差が反映された補正係数ＥｒｈＣａよりも小さく、理想の補正係数ｈＣａに近くなることから、計算誤差に起因するムラを低減できる。
【００３９】
次に、バックライト輝度値と上限値の関係について説明する。図７の（ａ）の画像において、明るいオブジェクトの階調が低くなり、領域（１，１）のバックライト輝度もおおよそ半分になるとする。この場合、液晶に入力するバックライトからの輝度も半減する。式３より、輝度推測値が半分になると、補正係数は図７（ｃ）のｆｃ１２のようにｆｃ１１に比べて倍の値で推移する。このように、補正係数の上限はバックライト輝度値に応じて変更する必要がある。そこで、本実施例では、バックライト輝度値の最大値を入力にして、ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）にて補正係数の上限値を決定する。
【００４０】
図８の（ａ）に、入力されるバックライト輝度値と補正係数の上限値のＬＵＴの一例を示す。図８の（ａ）は横軸にバックライト輝度、縦軸に補正係数の上限値を示す。本実施例では、バックライト輝度値の最大値は５０００ｎｉｔｓであり、図７（ｃ）で求めたｈＣｍａｘ０も５０００ｎｉｔｓの時の理想の補正係数である。バックライト輝度がバックライト性能の最大値で点灯した時に、理想の補正係数がこの値より高くなることはないことから、本実施例での表示装置の最大バックライト輝度値の補正係数の上限値はｈＣｍａｘ０と決める。そして、画像に応じて決定される最大バックライト輝度値に応じて、補正係数の上限値はｈＣｍａｘ０に比べて高い値で決定される。
【００４１】
最後にユーザが設定する表示輝度と補正係数の上限値との関係について説明する。ユーザが設定する表示輝度が上昇した場合、式３の伸長/調整する際の目標となる輝度値Ｌｔが高くなる。従って、補正係数としては大きくなる。反対に設定される表示輝度が小さくなる場合、式３の目標の輝度値が小さくなることから、補正係数は小さくなる。上記の理由のため、ユーザが設定する表示輝度に応じて、補正係数の上限値も調整する必要がある。
【００４２】
そこで、本実施例では、ユーザが設定する表示輝度に応じて調整ゲインを求め、求めた調整ゲインを、図８の（ａ）で求めた補正係数の上限値に乗算することで調整する。本実施例では、調整ゲインもＬＵＴで求める。図８の（ｂ）に、調整ゲインのＬＵＴを示す。
【００４３】
図８の（ｂ）は、横軸にユーザが設定した表示輝度値、縦軸に調整ゲインを示す。本実施例では、１０００ｎｉｔｓが最大表示輝度なので、横軸の最大値は１０００ｎｉｔｓとなる。図８の（ａ）の補正係数の上限値のＬＵＴは、１０００ｎｉｔｓ設定時のＬＵＴの場合である。そのため、図８の（ｂ）に示す調整ゲインのＬＵＴは、１０００ｎｉｔｓの時に１倍となり、設定された表示輝度が小さくなるほど、調整ゲインの値は小さくなる。
【００４４】
このようにして補正係数の上限値は求められる。上限値決定部１０の補正係数の決定フローをまとめると、図９に示すフローチャートにまとめられる。
【００４５】
ステップＳ１０１は、最大ＢＬ輝度値検出部９から入力された最大バックライト輝度値（ＢＬｍａｘとする）を読み出す。その後、ステップＳ１０２へ遷移する。
【００４６】
ステップＳ１０２は、補正係数の上限値（ｈＣｍａｘとする）を、ステップＳ１０１で読み出したＢＬｍａｘを図８（ａ）で示したＬＵＴに入力することで求める。その後、ステップＳ１０３へ遷移する。
【００４７】
ステップＳ１０３は、ユーザから設定されている表示輝度設定値（ＳｅｔＬｕｍとする）を読みだす。その後、ステップＳ１０４へ遷移する。
【００４８】
ステップＳ１０４は、補正係数の上限値の調整ゲイン（ＡｄｊＧａｉｎとする）を、ステップＳ１０３で読み出したＳｅｔＬｕｍを図８（ｂ）で示したＬＵＴに入力することで求める。その後、ステップＳ１０５へ遷移する。
【００４９】
ステップＳ１０５は、調整された補正係数の上限値（ＬｉｍｉｔｈＣｍａｘ）を求める。ＬｉｍｉｔｈＣｍａｘは以下の式４で求める。
【００５０】
ＬｉｍｉｔｈＣｍａｘ＝ＡｄｊＧａｉｎ×ｈＣｍａｘ  ・・・（式４）
こうして求めた補正係数の上限値（ＬｉｍｉｔｈＣｍａｘ）を後段の補正係数リミット部１１に送る。
【００５１】
補正係数リミット部１１は、補正係数計算部９で計算した補正係数が、上限値決定部１０で決定した補正係数の上限値（ＬｉｍｉｔｈＣｍａｘ）を超えている場合、ＬｉｍｉｔｈＣｍａｘに値を置き換える。超えていない場合は、補正係数計算部９で計算した補正係数を、そのまま後段の画像信号補正部１２へ出力する。
【００５２】
画像信号補正部１２では、補正係数リミット部１１で決定した補正係数を対応する画像データに乗算し、画像データを補正する。なお、とびとびの画素で推測していることから、推測した点と点の間の画素は周囲の推測した点の値を基に補間演算して求める。
【００５３】
以上が実施例１の詳細である。以上の構成によって、暗部シーンの画面端の領域のみ高輝度にバックライトが点灯する場合に、量子化誤差に起因した計算誤差が原因で生じる暗部シーンのムラを低減することが可能となる。
【００５４】
［実施例２］
第１の実施例では、最大バックライト輝度の位置に関わらず、補正係数の上限値を決定した。実施例２においては、最大バックライト輝度の位置に応じて、補正係数の上限値を調整する。これにより、シーンによっては、より理想状態に近い補正係数の上限値を設定することが可能となり、計算誤差によって生じる暗部シーンのムラを実施例１に比べてより低減できる。
【００５５】
実施例２の最大ＢＬ輝度値検出部９は、バックライト輝度の最大値に加えて、その検出位置を後段の上限値決定部１０へ転送する。例えば、図１０の（ａ）の入力画像の時のバックライト輝度値の分布が図１０の（ｂ）に示す分布であったとする。この場合、最大バックライト輝度値ＢＬｍａｘは、実施例１の図７の（ｂ）と同様に５０００ｎｉｔｓではあるが、最大バックライト輝度の検出位置は（２，１）である。そのため、検出領域の情報である（２，１）を後段の上限値決定部１０に出力する。
【００５６】
上限値決定部１０では、検出位置が、補正係数の上限値のＬＵＴを決定する際に想定していたバックライトの領域からどの程度ずれているかを求める。例えば、図８（ａ）に示す補正係数の上限値のＬＵＴは、領域（１，１）で点灯した場合の補正係数の上限値なので、水平方向に１ずれたことになる。バックライトが１ずれたことで生じる、画面端までの距離の変化をｍＤとする。図７の（ｃ）からもわかるように、距離がｍＤだけ短くなると、補正係数はそれに応じて小さくなる。
【００５７】
そのため、実施例２の上限値決定部１０では、検出位置が、図８の（ａ）補正係数の上限値ＬＵＴを決定した時の基準の領域（図７（ｂ）の領域（１，１））と比べてどのくらい距離がずれたかを求める。求めた距離に応じて、式４で計算した補正係数の上限値ＬｉｍｉｔｈＣｍａｘを調整する。図１０の（ｃ）に、ずれた距離に応じて調整するためのゲイン（ＤＡｄｊＧａｉｎとする）を求めるＬＵＴを示す。そして、求めたＤＡｄｊＧａｉｎを式４に乗算することで、検出位置に応じた補正係数の上限値を算出することができる。
【００５８】
なお、図１０の（ｃ）において、横軸の最大値が、実施例１で求めた点灯位置からの最大距離Ｄｍａｘの半分になっている。この理由は、バックライト最大値輝度の位置が画面の半分を超えた場合を考えてみると、反対側の端の領域（１４，８）からの方が基準の位置（１，１）に比べて点灯位置に近くなる。そのため、計算誤差は、基準位置の方が大きくなることから、基準位置を反対側の端の領域（１４，８）に切り替えて距離を計算する必要がある。このように、画面の半分の位置で距離を計算する基準位置が反転し、且つ計算誤差は点灯位置からの距離応じて決定することから、図１０の（ｃ）のＬＵＴの横軸の最大値はＤｍａｘの１/２で良い。
【００５９】
以上が実施例２の詳細である。以上の構成によって、暗部シーンで画面の端から少し中心方向の位置でバックライトが点灯する場合でも、精度不足によって生じる暗部シーンのムラを低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１  表示装置
２  液晶パネル部
３  バックライトモジュール部
４  特徴量検出部
５  ＢＬ目標輝度決定部
６  ＢＬ輝度値決定部
７  輝度推測計算部
８  補正係数計算部
９  最大ＢＬ輝度検出部
１０  上限値決定部
１１  補正係数リミット部
１２  画像信号補正部
【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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