(57)【要約】【課題】所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化を抑制することのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、画像データに基づく画像を表示する表示手段と、入力画像データに所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、所定の範囲外の画素値が前記所定の範囲内の値に制限され、且つ、画素値が制限された画素の周囲の画素の画素値が、前記所定の範囲外の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように調整された画像データを生成し、前記表示手段に出力する出力手段と、を有する。【選択図】図１
2015007739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づく画像を表示する表示手段と、
入力画像データに所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、所定の範囲外の画素値が前記所定の範囲内の値に制限され、且つ、画素値が制限された画素の周囲の画素の画素値が、前記所定の範囲外の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように調整された画像データを生成し、前記表示手段に出力する出力手段と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記出力手段は、
前記入力画像データに前記所定の画像処理を施すことにより、処理画像データを生成する画像処理手段と、
前記処理画像データの画素値のうち前記所定の範囲外の画素値を、前記所定の範囲内の値に制限することにより、制限画像データを生成する制限手段と、
前記制限手段により画素値が制限された画素である制限画素の、前記制限手段が画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように、当該制限画素の周囲の画素の画素値を調整することにより、前記制限画像データから抑制画像データを生成し、前記抑制画像データを前記表示手段に出力する抑制手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制限手段は、制限前の画素値によって表される色相が保たれるように、画素値を制限し、
前記抑制手段は、１つの制限画素の輝度の変化を抑制するために周囲の画素に与える画素値の調整量によって表される色相が、当該制限画素の制限前の画素値によって表される色相と一致するように、前記調整量を決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記抑制手段は、１つの制限画素の輝度の変化を複数の画素に抑制させる際に、画素値の調整量が前記複数の画素間で互いに等しくなるように、前記複数の画素の画素値の調整量を決定する
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】
前記抑制手段は、調整後の画素値が前記所定の範囲外の値となる画素が存在する場合に、当該画素の調整後の画素値が前記所定の範囲内の値となるように、当該画素の画素値の総調整量を制限する
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記抑制手段は、調整後の総調整量によって表される色相が、調整前の総調整量によって表される色相と一致するように、総調整量を制限する
ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
光を発する発光手段と、
前記発光手段を発光させる制御手段と、
を有し、
前記表示手段は、画像データに基づく透過率で前記発光手段からの光を透過することにより、画像を表示し、
前記制御手段は、総調整量を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように、前記発光手段の発光輝度を制御する
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】
前記抑制手段は、総調整量が制限された画素である総調整量制限画素の総調整量を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように、当該総調整量制限画素の周囲の画素の画素値を調整する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記出力手段は、
前記入力画像データと前記所定の画像処理に基づいて、前記入力画像データの画素値を前記所定の画像処理が施された画素値に補正するための画素毎の補正値を表す補正データを生成する補正データ生成手段と、
前記入力画像データと前記補正データに基づいて、前記入力画像データに前記所定の画像処理を施すことにより画素値が前記所定の範囲外の値となる画素を制限画素として検出する検出手段と、
前記入力画像データ、前記補正データ、及び、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記入力画像データに前記所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、所定の範囲外の画素値が前記所定の範囲内の値に制限され、且つ、画素値が制限された画素の周囲の画素の画素値が、前記所定の範囲外の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように調整された補正画像データを生成する画像生成手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記画像生成手段は、
前記制限画素の前記所定の画像処理後の画素値が前記所定の範囲内の値に制限されるように、前記制限画素に対する補正値を調整し、前記制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように、当該制限画素の周囲の画素に対する補正値を調整することにより、調整補正データを生成する調整手段と、
前記調整補正データを用いて前記入力画像データの各画素値を補正することにより、前記補正画像データを生成する第１補正手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記画像生成手段は、前記制限画素の周囲の画素の画素値が同じ調整量で調整された補正画像データを生成する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記画像生成手段は、前記制限画素の周囲の画素の画素値が互いに等しくなるような調整量で当該周囲の画素の画素値が調整された補正画像データを生成する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記出力手段は、前記制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が当該制限画素の周囲の画素で抑制しきれない場合に、当該周囲の画素で抑制しきれない分の輝度の変化が抑制されるように、前記補正画像データの画素値のうち、当該周囲の画素の外側の画素の画素値を補正する第２補正手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記出力手段は、
前記制限画素が、局所的に存在する孤立制限画素か否かを判定し、
前記入力画像データに前記所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、前記制限画素の画素値が前記所定の範囲内の値に制限され、且つ、前記孤
立制限画素の周囲の画素の画素値が、当該孤立制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように調整された画像データを生成し、前記表示手段に出力する
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】
前記出力手段は、一の画素の周囲に存在する制限画素の数が所定数以下である場合に、当該制限画素が孤立制限画素であると判定する
ことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
光を発する発光手段と、
入力画像データの特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された特徴量に基づく発光輝度で前記発光手段を発光させる制御手段と、
を有し、
前記表示手段は、画像データに基づく透過率で前記発光手段からの光を透過することにより、画像を表示し、
前記所定の画像処理は、前記発光手段を所定の発光輝度で発光させた場合と、前記特徴量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、前記発光手段の発光輝度にあわせて前記入力画像データを補正する処理である
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１７】
画像データに基づく画像を表示する表示手段を有する表示装置の制御方法であって、
入力画像データに所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、所定の範囲外の画素値が前記所定の範囲内の値に制限され、且つ、画素値が制限された画素の周囲の画素の画素値が、前記所定の範囲外の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように調整された画像データを生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成された画像データを前記表示手段に出力する出力ステップと、を有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、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、画面の領域を構成する複数の分割領域（バックライト領域）のそれぞれについて、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データ（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】
しかしながら、分割領域に表示される画像が明るい領域と暗い領域の両方を含むことがある。そのような場合に、明るい領域の輝度を確保するためにバックライトの発光輝度を高めると、暗い領域の画素値（液晶パネルの透過率）が下限値以上の値に制限されてしまうことがある。その結果、暗い領域の色が所望の色と異なったり、暗い領域の輝度が所望の輝度よりも高い値となったりしてしまい、画質が劣化してしまう。一方、黒浮を抑制するためにバックライトの発光輝度を低減すると、画素値（液晶パネルの透過率）が上限値以下の値に制限されてしまうことがある。その結果、明るい領域の色が所望の色と異なったり、輝度が所望の輝度よりも低い値となったりしてしまい、画質が劣化してしまう。
【０００４】
このように、従来の技術では、画像処理により、画素値が所定の範囲（下限値から上限値の範囲）外の値となった場合に、画質が劣化してしまう。
なお、上記画質の劣化は、バックライトの発光輝度にあわせて画像データを補正する画像処理以外の画像処理により画素値が所定の範囲外の値となってしまう場合にも生じる。
【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、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化を抑制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】
【０００７】
本発明の表示装置は、
画像データに基づく画像を表示する表示手段と、
入力画像データに所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、所定の範囲外の画素値が前記所定の範囲内の値に制限され、且つ、画素値が制限された画素の周囲の画素の画素値が、前記所定の範囲外の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように調整された画像データを生成し、前記表示手段に出力する出力手段と、
を有する。
【０００８】
本発明の表示装置の制御方法は、
画像データに基づく画像を表示する表示手段を有する表示装置の制御方法であって、
入力画像データに所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、所定の範囲外の画素値が前記所定の範囲内の値に制限され、且つ、画素値が制限された画素の周囲の画素の画素値が、前記所定の範囲外の画素値を制限したことによる輝度の変化が抑制されるように調整された画像データを生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成された画像データを前記表示手段に出力する出力ステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る表示装置の機能構成の一例を示す図
【図２】実施例１に係るヒストグラムと累積ヒストグラムの一例を示す図
【図３】実施例１に係る補正部の機能構成の一例を示す図
【図４】実施例１に係る制限部の機能構成の一例を示す図
【図５】実施例１に係る制限部の処理の一例を示す図
【図６】実施例１に係る補償部の機能構成の一例を示す図
【図７】実施例１に係る補償部の処理の一例を示す図
【図８】実施例２に係る補償部の機能構成の一例を示す図
【図９】実施例３に係る表示装置の機能構成の一例を示す図
【図１０】実施例３に係る補正部の機能構成の一例を示す図
【図１１】実施例３に係る補償部の機能構成の一例を示す図
【図１２】実施例４に係る補償部の機能構成の一例を示す図
【図１３】実施例４に係る補償部の処理の一例を示す図
【図１４】実施例５に係る表示装置の機能構成の一例を示す図
【図１５】実施例５に係る表示装置の処理の一例を示す図
【図１６】実施例６に係る表示装置の機能構成の一例を示す図
【図１７】実施例６に係るヒストグラムの一例を示す図
【図１８】実施例６に係る補正データ生成部の機能構成の一例を示す図
【図１９】実施例６に係る制限画素検出部の機能構成の一例を示す図
【図２０】実施例６に係る補正データ調整部の機能構成の一例を示す図
【図２１】実施例６に係る制限画素と周辺画素の画素値の一例を示す図
【図２２】実施例６に係る制限画素と周辺画素の表示輝度の一例を示す図
【図２３】実施例６に係る表示画像の一例を示す図
【図２４】実施例７に係る表示装置の機能構成の一例を示す図
【図２５】実施例７に係る表示装置の処理の一例を示す図
【図２６】実施例８に係る表示装置の機能構成の一例を示す図
【図２７】実施例８に係る画像データ補正部の機能構成の一例を示す図
【図２８】実施例６に係る入力画像データの一例を示す図
【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に係る表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。
図１は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示す図である。
本実施例に係る表示装置は、液晶パネル部１０１、バックライト部１０２、特徴量検出部１０３、発光輝度決定部１０４、増加率決定部１０５、増加部１０６、補正部１０７、
などを有する。
【００１２】
液晶パネル部１０１は、液晶パネル部１０１に入力された画像データに基づく画像を表示する表示部である。本実施例では、液晶パネル部１０１は、複数の液晶素子を有する透過型の表示部である。液晶パネル部１０１は、液晶パネル部１０１に入力された画像データに基づいて各液晶素子の透過率を制御する。そして、液晶パネル部１０１は、液晶パネル部１０１に入力された画像データに基づく透過率で、バックライト部１０２からの光を透過することにより画像を表示する。具体的には、液晶パネル部１０１は、液晶ドライバ、コントロール基板、液晶パネル、などを有する。液晶パネルは、複数の液晶素子を有する透過型液晶パネルである。コントロール基板は、画像データに応じた制御信号を液晶ドライバに出力する。液晶ドライバは、制御信号に応じて液晶パネルの透過率（各液晶素子の透過率）を制御する。そして、液晶パネル部１０１に入力された画像データに基づく透過率で、バックライト部１０２からの光が液晶パネルを透過することにより画像が表示される。
【００１３】
バックライト部１０２は、液晶パネル部１０１の背面に対して光を発する発光部である。バックライト部１０２は、例えば、光源、光源を制御する制御回路、光源からの光を拡散させる光学ユニット、などを有する。制御回路によって光源の発光輝度が制御され、光源から発せられた光が光学ユニットで拡散されて液晶パネル部１０１の背面に照射される。本実施例では、バックライト部１０２は、画面の領域を構成する複数のバックライト領域のそれぞれについて発光輝度を制御可能な構成を有する。例えば、バックライト部１０２は、バックライト領域毎に、個別に制御可能な光源を有する。バックライト部１０２は、バックライト領域毎に、発光輝度制御値に応じた発光輝度で発光する。本実施例では、画面が水平方向ｍ個（ｍは１以上の整数）、垂直方向ｎ個（ｎは１以上の整数）の合計ｍ×ｎ個のバックライト領域に分割されているものとする。具体的には、本実施例では、ｍ＝４でありｎ＝５であるものとする。また、本実施例では、発光輝度制御値が大きいほど発光輝度が高いものとする。
【００１４】
本実施例では、暗い画像が表示されるバックライト領域の発光輝度として、所定の発光輝度よりも低い値を設定する。そして、発光輝度の低下に応じた増加率で画像データの画素値を高めることにより、液晶パネル部１０１の透過率を高める。これにより、画面上の輝度を大きく低下させることなく、暗い画像が表示される領域において、バックライト部１０２からの光の漏れに起因する黒浮を低減することができる。
なお、本実施例では、説明を分かりやすくするため、入力される画像データの画素値の範囲と、液晶パネル部１０１の透過率を制御する画像データの画素値の範囲とが同一であるものとする。例えば、入力される画像データの画素値の範囲が０〜２５５であり、画素値が０のとき液晶パネル部１０１の透過率は最小になり、画素値が２５５のとき液晶パネル部１０１の透過率は最大になるものとする。以後、特に断りのない限り、画素値の取り得る範囲の最大値をＤＭＡＸとする。
【００１５】
特徴量検出部１０３は、表示装置に入力された画像データ（入力画像データ）の特徴量を取得する。本実施例では、特徴量検出部１０３は、画面を分割して得られる画像領域毎に、その画像領域に表示される画像の特徴量を取得する。画像領域とバックライト領域は、１：１に対応していることが望ましい。本実施例では、特徴量として、画像領域に表示される画像の輝度ヒストグラムを取得する場合について説明する。このヒストグラムは、例えば、輝度の取り得る範囲（本実施例では０〜２５５の範囲）を３２等分した３２カテゴリのヒストグラムである。
なお、特徴量は、画像を解析することにより検出されてもよいし、外部から入力されてもよい。
【００１６】
発光輝度決定部１０４は、バックライト部１０２を発光させる。具体的には、発光輝度決定部１０４は、特徴量検出部１０３で取得された特徴量に基づく発光輝度でバックライト部１０２を発光させる。本実施例では、発光輝度決定部１０４は、特徴量検出部１０３で検出した画像領域毎の特徴量に基づいて、バックライト領域毎の発光輝度制御値を決定する。本実施例では、所定の発光輝度（標準発光輝度）に対応する発光輝度制御値（標準発光輝度制御値）を、画像領域毎の特徴量に基づく低下率で低下させることにより、発光輝度制御値を決定する。標準発光輝度は、例えば、バックライト領域毎の発光輝度の制御を行わない場合の発光輝度（バックライト全体を均一に発光させる場合の発光輝度）である。
なお、全ての画素について画素値に対応する輝度を実現するためには、少なくとも、最大の画素値に対応する輝度を実現可能な発光輝度でバックライト部１０２を発光させなければならない。しかし、発光輝度決定部１０４では、最大の画素値に対応する輝度が実現可能か否かを考慮せず、黒浮が抑制されるように、発光輝度が決定される。
【００１７】
バックライト領域毎の発光輝度（発光輝度制御値）の決定方法について説明する。ここでは、画像領域とバックライト領域が１：１に対応しているものとする。
まず、発光輝度決定部１０４は、バックライト領域毎に、画像領域のヒストグラムを、画素値の大きいカテゴリからの累積ヒストグラムに変換する。
次に、発光輝度決定部１０４は、バックライト領域毎に、累積ヒストグラムにおいて、度数が閾値以上（例えば、総度数の１％以上）となるカテゴリ（画素値の範囲）の最大画素値ＨｉｓｔＨを検出する。
そして、発光輝度決定部１０４は、バックライト領域毎に、ＨｉｓｔＨをＤＭＡＸで除算した値を低下率として算出する。
次に、発光輝度決定部１０４は、バックライト領域毎に、標準発光輝度制御値に低下率を乗算することにより、発光輝度制御値を算出する。
図２に、ヒストグラムと累積ヒストグラムの一例を示す。図２（ａ）の例では、高い画素値のカテゴリ（画素値が２３９以下のカテゴリ）で度数が閾値以上となっているため、低下率は１に近い値となり、発光輝度制御値として、標準発光輝度制御値に近い値が得られる。図２（ｂ）の例では、低い画素値のカテゴリ（画素値が１２７以下のカテゴリ）まで度数が閾値以上とならないため、低下率は小さな値となり、発光輝度制御値として、標準発光輝度制御値よりも大分低い値が得られる。
なお、本実施例では、輝度ヒストグラムに基づいて発光輝度（発光輝度制御値）を算出する構成としたが、発光輝度の決定方法はこれに限らない。例えば、演算を行わずに、特徴量と発光輝度制御値との対応関係を表すテーブルを用いて発光輝度制御値が決定されてもよい。画素値（ＲＧＢ値など）のヒストグラムを用いて発光輝度制御値が決定されてもよい。画素値や輝度の平均値、分散、最大値、最小値、最頻値、中間値など、ヒストグラム以外の特徴量から発光輝度が決定されてもよい。特徴量として、複数種類の値（例えば、最大輝度と平均輝度）が用いられてもよい。
【００１８】
増加率決定部１０５と増加部１０６により、入力画像データに所定の画像処理が施される。それにより、処理画像データが生成される。本実施例では、所定の画像処理として、バックライト部１０２の発光輝度（発光輝度決定部１０４で決定された発光輝度制御値）にあわせて入力画像データを補正する処理が行われる。そして、所定の画像処理により、バックライト部１０２を標準発光輝度制御値で発光させた場合と、発光輝度決定部１０４で決定された発光輝度制御値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、入力画像データが補正される。
【００１９】
増加率決定部１０５は、画素毎（または画像領域毎）に、発光輝度決定部１０４で決定された発光輝度の低下率に基づいて、画素値の増加率を決定する。例えば、バックライト部１０２を標準発光輝度制御値で発光させた場合と、発光輝度決定部１０４で決定された
発光輝度制御値で発光させた場合とで、画面上に表示される画像の輝度を一致させるためには、低下率の逆数を増加率とすればよい。
【００２０】
増加部１０６は、画素毎に、入力画像データの画素値を、増加率決定部１０５で決定された増加率で高めることにより、処理画像データを生成する。増加部１０６は、処理画像データを補正部１０７に出力する。
ここで、処理画像データの画素値が、所定の範囲外（液晶パネル部１０１に入力可能な画素値の範囲外）の値となることがある。具体的には、画素値を高めることにより、画素値がＤＭＡＸ（液晶パネル部１０１に入力可能な画素値の最大値）を超えることがある。例えば、ＤＭＡＸ＝２５５、入力画像データの画素値が２００、増加率が１．５倍である場合には、処理画像データの画素値は３００となり、ＤＭＡＸを超える。以後、画素値のうち、ＤＭＡＸを超えた分の値を飽和量とする。上記例では、飽和量は４５である。
液晶パネル部１０１の透過率は、画素値がＤＭＡＸのときに最大となり、それ以上にすることはできない。そのため、画素値がＤＭＡＸを超える場合、画面上の輝度は、画素値に対応する輝度よりも低い値となってしまう（輝度の不足が生じる）。本実施例では、説明を簡単にするために、画素値の変化に対し、画面上の輝度が線形に変化するものとする。そのため、飽和量と、バックライト部１０２の発光輝度との積に比例する量の輝度が不足することになる。
【００２１】
補正部１０７は、処理画像データの画素値のうち所定の範囲外の画素値（ＤＭＡＸより大きい画素値）を、所定の範囲内の値に制限することにより、制限画像データを生成する。本実施例では、補正部１０７は、制限前の画素値によって表される色相が保たれるように、画素値を制限することにより、制限画像データを生成する。本実施例では、画素値は、ＲＧＢの３つの色信号（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）からなる。補正部１０７は、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値の比率（色バランス）が保たれるように、画素値を制限する。ここで、制限画像データを生成する際に画素値が制限された画素を“制限画素”と呼ぶ。
補正部１０７は、画素値を制限したことによる制限画素の輝度の変化が補償（抑制）されるように、当該制限画素の周囲の画素の画素値を調整することにより、制限画像データから補償画像データ（抑制画像データ）を生成する。具体的には、画素値を制限することにより制限画素の画素値がＤＭＡＸ以下に低減され、制限画素の輝度が低下する。そのため、補正部１０７は、そのような輝度の低下が補償されるように、制限画素の周囲の画素の画素値を高める。また、本実施例では、補正部１０７は、１つの制限画素の輝度の変化を補償するために周囲の画素に与える画素値の調整量によって表される色相が、当該制限画素の制限前の画素値によって表される色相と一致するように、調整量を決定する。
そして、補正部１０７は、補償画像データを液晶パネル部１０１に出力する。
【００２２】
補正部１０７の機能構成の一例を図３に示す。
補正部１０７は、制限部１０８と補償部（抑制部）１０９を有する。
制限部１０８は、処理画像データの画素値のうち所定の範囲外の画素値（ＤＭＡＸより大きい画素値）を、所定の範囲内の値に制限することにより、制限画像データを生成する。そして、各画素の制限量を表す制限量信号（処理画像データから制限画像データを減算した信号）と、制限画像データとを出力する。
補償部１０９は、制限部１０８により画素値が制限されたことによる制限画素の輝度の変化が補償（抑制）されるように、当該制限画素の周囲の画素の画素値を調整することにより、制限画像データから補償画像データ（抑制画像データ）を生成し、補償画像データを出力する。
【００２３】
図４は、制限部１０８の機能構成の一例を示す。図５は、制限部１０８の処理の一例を示す。
制限部１０８は、最大値検出部１１０、制限率決定部１１１、除算部１１２、減算部１
１３などを有する。
最大値検出部１１０は、画素毎に、処理画像データの画素値を構成するＲ値、Ｇ値、Ｂ値から、最大値を検出する。そして、最大値検出部１１０は、画素毎の最大値を出力する。
制限率決定部１１１は、画素毎に、ＤＭＡＸに対する、最大値検出部１１０で検出された最大値の割合を、制限率として算出する。但し、ＤＭＡＸに対する、最大値検出部１１０で検出された最大値の割合が１以下場合には、制限率は１とされる。そして、制限率決定部１１１は、画素毎の制限率を出力する。
例えば、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値が、それぞれ、２２０、３８４、１２８の場合には、３８４が最大値として検出される。そして、ＤＭＡＸ＝２５５の場合には、制限率は、２５５を３８４で除算した値（約１．５）となる。
除算部１１２は、画素毎に、処理画像データの画素値を構成するＲ値、Ｇ値、Ｂ値を、制限率で除算することにより、制限画像データの画素値を算出する。そして、除算部１１２は、制限画像データ（各画素値が、処理画像データの画素値を制限率で除算して得られる値である画像データ）を出力する。
減算部１１３は、画素毎に、処理画像データの画素値から制限画像データの画素値を減算することにより、制限量信号の値（画素値）を算出する。そして、減算部１１３は、制限量信号（各画素値が、処理画像データの画素値から制限画像データの画素値を減算して得られる値である画像データ）を出力する。
【００２４】
図６は、補償部１０９の機能構成の一例を示す。図７は、補償部１０９の処理の一例を示す。
補償部１０９は、ライン遅延部ａ１１４、ライン遅延部ｂ１１５、ライン遅延部ｃ１１６、加算量決定部１１７、加算量制限部１１８、加算部１１９などを有する。
【００２５】
ライン遅延部ａ１１４、ライン遅延部ｂ１１５、ライン遅延部ｃ１１６は、それぞれ、入力された画像データを１ライン遅延させて出力する。
ライン遅延部ａ１１４には、制限画像データが入力される。そして、ライン遅延部ａ１１４からは、１ライン遅延した制限画像データが、１ライン遅延制限画像データとして出力される。
ライン遅延部ｂ１１５には、制限量信号が入力される。そして、ライン遅延部ｂ１１５からは、１ライン遅延した制限量信号が、１ライン遅延制限量信号として出力される。
ライン遅延部ｃ１１６には、１ライン遅延制限量信号が入力される。そして、ライン遅延部ｃ１１６からは、２ライン遅延した制限量信号が、２ライン遅延制限量信号として出力される。
【００２６】
加算量決定部１１７は、画素値の調整量を決定する。上述したように、本実施例では、１つの制限画素の輝度の変化を補償するために周囲の画素に与える画素値の調整量によって表される色相が、当該制限画素の制限前の画素値によって表される色相と一致するように、調整量が決定される。また、本実施例では、１つの制限画素の輝度の変化を複数の画素に補償させる際に、画素値の調整量が複数の画素間で互いに等しくなるように、複数の画素の画素値の調整量が決定される。
【００２７】
本実施例では、１つの注目画素の画素値を調整することにより、当該注目画素の上下左右に隣接する４つの画素の輝度の変化が補償される。
加算量決定部１１７は、画素毎に、その画素を調整対象の画素（注目画素）として、注目画素の上下左右に隣接する４つの画素（隣接画素）の輝度の変化を補償するための４つの調整量を決定する。本実施例では、１ライン遅延制限量信号の画素が注目画素とされる。また、１ライン遅延制限量信号の画素が注目画素の左右に隣接する画素とされる。そして、遅延されていない制限量信号の画素が注目画素の上に隣接する画素とされ、２ライン
遅延制限量信号の画素が注目画素の下に隣接する画素とされる。本実施例では、１つの制限画素の輝度の変化が４つの画素によって補償される。そのため、１つの制限画素の飽和量（制限量信号の値）の１／４が、当該制限画素の輝度の変化を補償するための注目画素の調整量とされる。
加算量決定部１１７は、注目画素に対し、上記４つの調整量の総和（総調整量）を、加算量として算出する。そして、加算量決定部１１７は、画素毎の加算量を出力する。
【００２８】
加算量制限部１１８は、調整後の画素値が所定の範囲外の値となる画素が存在する場合に、当該画素の調整後の画素値が上記所定の範囲内の値となるように、当該画素の画素値の総調整量を制限する。具体的には、加算量制限部１１８は、１ライン遅延制限画像データの画素毎に、その画素の画素値に、加算量決定部１１７で決定された加算量を加算した後の画素値がＤＭＡＸより大きい値となるか否かを判断する。加算量制限部１１８は、加算量の加算後の画素値がＤＭＡＸより大きい値となる場合に、加算量の加算後の画素値がＤＭＡＸ以下となるように、加算量を制限する（制限処理）。そして、加算量制限部１１８は、画素毎の制限処理後の加算量（制限加算量）を出力する。
【００２９】
本実施例では、調整後の総調整量によって表される色相が、調整前の総調整量によって表される色相と一致するように、総調整量が制限される。具体的には、加算量制限部１１８は、加算量の利得Ｇを算出する。そして、加算量制限部１１８は、加算量を構成するＲ値、Ｇ値、Ｂ値に、利得Ｇを乗算することにより、制限加算量を算出する。
利得Ｇは、例えば、以下の方法で算出される。
まず、式１−１〜１−３を用いて、加算量を構成するＲ値の利得の最大値ＧＭＲ、Ｇ値の利得の最大値ＧＭＧ、Ｂ値の利得の最大値ＧＭＢが算出される。式１−１〜１−３において、ＤＭＡＸは、液晶パネル部１０１に入力可能な画素値の最大値である。ＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、制限画像データの画素値を構成するＲ値、Ｇ値、Ｂ値である。ＯＶＲ、ＯＶＧ、ＯＶＢは、加算量を構成するＲ値、Ｇ値、Ｂ値である。
ＧＭＲ＝（ＤＭＡＸ−ＤＲ）／ＯＶＲ  ・・・（式１−１）
ＧＭＧ＝（ＤＭＡＸ−ＤＧ）／ＯＶＧ  ・・・（式１−２）
ＧＭＢ＝（ＤＭＡＸ−ＤＢ）／ＯＶＢ  ・・・（式１−３）
そして、利得ＧＭＲ、利得ＧＭＧ、利得ＧＭＢのうちの最小値が利得Ｇとして設定される。但し、利得ＧＭＲ、利得ＧＭＧ、利得ＧＭＢがいずれも１以上の場合には、１が利得Ｇとして設定される。
【００３０】
加算部１１９は、１ライン遅延制限画像データの画素毎に、その画素の画素値に制限加算量を加算する。それにより、補償画像データが生成される。そして、加算部１１９は、生成した補償画像データを液晶パネル部１０１に出力する。
【００３１】
以上述べたように、本実施例によれば、画素値を制限したことによる制限画素の輝度の変化が補償されるように、当該制限画素の周囲の画素の画素値が調整される。それにより、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化を抑制することができる。具体的には、画素値を低減したことによる輝度の低下が、周囲の画素によって補われるため、視覚上の輝度の低下を抑制することができる。
また、本実施例によれば、輝度の変化を補償するために画素に与える調整量によって表される色相が、制限前の画素値の色相と一致するように処理が行われる。それにより、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化をより抑制することができる。具体的には、画素値を制限したことによる色の変化や、輝度を補償したことによる色の変化を抑制することができる。
また、本実施例によれば、調整後の画素値が所定の範囲外の値となる画素が存在する場
合に、当該画素の調整後の画素値が所定の範囲内の値となるように、当該画素の画素値の総調整量が制限される。具体的には、調整後の総調整量によって表される色相が、調整前の総調整量によって表される色相と一致するように、総調整量が制限される。それにより、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化をより抑制することができる。具体的には、調整後の画素値が所定の範囲外の値となる場合でも、輝度を補償したことによる色の変化を抑制することができる。
また、本実施例によれば、１つの制限画素の輝度の変化を複数の画素に補償させる際に、画素値の調整量が複数の画素間で互いに等しくなるように、複数の画素の画素値の調整量が決定される。それにより、補償による輝度むらの発生を抑制することができる。
【００３２】
なお、本実施例では、画素値が上限値を超えた場合に、当該画素値を上限値に制限する例を示したが、これに限らない。制限後の画素値は、所定の範囲（画素値の取りうる範囲）内の値であればよく、上限値よりも小さい値であってもよい。
なお、本実施例では、画素値が所定の範囲（画素値の取りうる範囲）の上限値を超える場合について説明したが、これに限らない。画素値が所定の範囲の下限値を下回った場合には、当該画素値が下限値以上の値に制限されることがある。その場合には、同様の方法により、下限値を下回った画素値を制限したことによる輝度の変化が補償されてもよい。但し、下限値を下回った画素値を制限したことによる輝度の変化を補償すると、黒浮が生じる虞がある。そこで、黒浮の抑制を優先し、上限値を超えた画素値を制限したことによる輝度の変化のみが補償されてもよい。
なお、本実施例では、制限画素の上下左右に隣接する４つの画素が、制限画素の周囲の画素である場合の例を説明したが、制限画素の周囲の画素はこれに限らない。例えば、制限画素の上に隣接する２画素、下に隣接する２画素、左に隣接する２画素、右に隣接する２画素の計８画素が周囲の画素とされてもよい。制限画素の上、下、左、右、左上、右上、左下、右下に隣接する８画素が周囲の画素とされてもよい。
なお、本実施例では、画素値の増加に対して透過率（画面上の輝度）が線形に増加する場合の例を示したが、これに限らない。例えば、画素値の増加に対して透過率（画面上の輝度）が指数関数的に増加してもよい。その場合には、例えば、画素値に対する透過率の変化を表す関数を用いて、画素値を制限したことによる輝度の変化を算出（推定）することができる。そして、上記関数と、調整対象の画素の画素値（制限画像データの画素値）とから、輝度の変化を補償する補償量を算出することができる。
なお、注目画素が制限画素である場合には、加算量を加算する余地が少ない。そのため、そのような注目画素は、調整対象の画素として選択されなくてもよい。そして、本実施例では、１つの制限画素の輝度の変化を、当該制限画素の上下左右に隣接する４つの画素に補償させる構成としたが、１つの制限画素の輝度の変化が必ずしも上記４つの画素により補償されるとは限らない。例えば、上記４つの画素のうち、２つの画素の画素値がＤＭＡＸである場合には、制限画素の輝度の変化は残りの２つの画素でしか補償することができない。そのため、そのような場合には、制限画素の輝度の変化を１／２ずつ２つの画素で補償させることが好ましい。即ち、制限画素の周囲に存在する制限画素の数（制限画素以外の画素の数）に基づいて、補償量を決定することが好ましい。
なお、本実施例では、バックライト領域毎に発光輝度や画素値が調整される構成としたが、これに限らない。画像全体の明るさに基づいて、バックライト全体の発光輝度が制御され、バックライト全体の発光輝度に基づいて、各画素値が調整されてもよい。
なお、本実施例では、表示装置が液晶表示装置である場合の例を説明したが、表示装置は液晶表示装置に限らない。表示装置は、バックライト部と、バックライト部からの光を透過して画像を表示する表示部とを有する表示装置であればよい。
なお、１つの制限画素の輝度の変化を複数の画素に補償させる際に、画素値の調整量が複数の画素間で互いに異なっていてもよい。そのような場合であっても、上記効果に順じた効果を得ることができる。
なお、制限後の画素値の色相、輝度の変化を補償するために画素に与える調整量によっ
て表される色相は、制限前の画素値の色相と一致していなくてもよい。また、調整後の総調整量によって表される色相は、調整前の総調整量によって表される色相と一致していなくてもよい。そのような場合であっても、画素値を制限したことによる制限画素の輝度の変化が補償すれば、当該輝度の変化による画質の劣化を抑制することができる。
【００３３】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。
実施例１では、全ての制限画素の飽和量を補償する構成について説明した。ここで、大面積の領域の画素値が制限されている場合には、注目画素の周囲に多くの制限画素が存在するため、注目画素の加算量が大きくなり、利得Ｇが小さくなる。そのため、大面積の領域の画素値が制限されている場合には、本発明の効果（画質の劣化を抑制する効果）が低下する。それだけでなく、大面積の領域の画素値が制限されている場合には、多くの制限画素の色が注目画素の色に加算されるため、画像のディテールが失われてしまう（画質が劣化してしまう）虞がある。制限画素は、制限画像データを生成する際に画素値が制限された画素であり、入力画像データに所定の画像処理を施すことにより画素値が所定の範囲外の値となる画素である。
一方、局所的に存在する制限画素（孤立制限画素）の輝度の変化を補償する場合には、利得Ｇは１に近い値となり、本発明の効果として高い効果を得ることができる。
そこで、本実施例では、処理画像データの画素値のうち、制限画素の画素値を所定範囲内の値に制限し、孤立制限画素の周囲の画素の画素値を、当該孤立制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が補償されるように調整する。処理画像データは、入力画像データに所定の画像処理を施すことにより生成される画像データである。
本実施例では、高い効果を得ることのできる孤立制限画素に限定して、当該孤立制限画素の輝度の変化が補償されるため、高い効果を得ることができる。
【００３４】
図８は、実施例２に係る補償部の機能構成の一例を示す。
本実施例に係る補償部は、ライン遅延部ａ１１４、ライン遅延部ｂ１１５、ライン遅延部ｃ１１６、加算量決定部１１７、加算量制限部２１８、加算部１１９、加算量制御部２２０などを有する。
ライン遅延部ａ１１４、ライン遅延部ｂ１１５、ライン遅延部ｃ１１６、加算量決定部１１７、加算部１１９の動作は実施例１と同じである。
【００３５】
加算量制御部２２０は、孤立制限画素以外の制限画素の輝度の変化が補償されないように、制限画素が孤立制限画素か否かを判定する。制限画素が孤立制限画素か否かは、制限画素の配置に基づいて判定することができる。
注目画素の周囲に存在する制限画素の数が所定数より多い場合には、当該制限画素が孤立制限画素である可能性が低い。そこで、本実施例では、加算量制御部２２０は、一の画素（注目画素）の周囲に存在する制限画素の数が所定数以下である場合に、当該制限画素が孤立制限画素であると判定する。具体的には、加算量制御部２２０は、注目画素の上下左右に隣接する４つの画素のうち、３つ以上の画素が制限画素である場合には、それら制限画素が孤立制限画素ではないと判定する。そして、加算量制御部２２０は、注目画素の上下左右に隣接する４つの画素のうち、２つ以下の画素が制限画素である場合には、それら制限画素が孤立制限画素であると判定する。加算量制御部２２０は、注目画素の周囲の制限画素が孤立制限画素である場合には、制御信号として０を出力し、注目画素の周囲の制限画素が孤立制限画素でない場合には、制御信号として１を出力する。
【００３６】
加算量制限部２１８は、実施例１で説明した加算量制限部１１８と同様に制限加算量を算出するが、制御信号が１の場合には、制限加算量を０に置き換える。このように、制限加算量を０に置き換えることにより、加算部１１９において、孤立制限画素の画素値を制
限したことによる輝度の変化が補償されるように、当該孤立制限画素の周囲の画素の画素値が調整される。
【００３７】
以上述べたように、本実施例によれば、孤立制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、当該孤立制限画素の周囲の画素の画素値が調整される。それにより、画質の劣化を抑制する効果として高い効果を得ることができる。具体的には、意図しない画素の画素値が調整され、画質が劣化してしまうことを抑制することができる。
なお、孤立制限画素の検出方法は上記方法に限らない。例えば、制限画素のみからなる領域を検出し、その領域のサイズが所定値以下の場合に、当該領域が孤立制限画素からなる領域であると判定してもよい。また、制限画素に隣接する画素の中に、当該制限画素の画素値に比べ所定値以上低い画素値を有する画素が所定数（例えば２つ）以上存在する場合に、当該制限画素が孤立制限画素であると判定してもよい。
【００３８】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３に係る表示装置およびその制御方法について図面を参照して説明する。実施例１では、総調整量で画素値を調整することができない場合、具体的には加算量によって画素値がＤＭＡＸを超えてしまう場合に、利得Ｇによって加算量を制限する構成について説明した。注目画素の周囲の制限画素が孤立制限画素である場合には、利得Ｇは１に近い値となる可能性が高いが、注目画素の周囲の制限画素が孤立制限画素でない場合には、利得Ｇは１から離れた小さな値となる可能性が高い。利得Ｇが１に近い場合には、加算量（調整量）を制限したことによる輝度の変化が小さく、制限画素の輝度の変化が十分に補償されるため、本発明の効果（画質の劣化を抑制する効果）として高い効果が得られる。しかしながら、利得Ｇが１から離れた小さな値である場合には、加算量（調整量）を制限したことによる輝度の変化（低下）が大きく、制限画素の輝度の変化が十分に補償されない、本発明の効果として高い効果を得ることができない。
調整量を制限したことによる輝度の変化は、例えば、バックライト部の発光輝度を制御することにより補償することができる。
そこで、本実施例では、総調整量を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、バックライト部の発光輝度を制御する。具体的には、バックライト領域毎（画像領域毎）に、その領域内の各画素の利得Ｇに基づいて、発光輝度決定部１０４で決定される低下率を補正する。それにより、利得Ｇが１から離れた小さな値である場合にも、画質の劣化を抑制する効果として高い効果を得ることを可能にする。
【００３９】
図９は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示す図である。
本実施例に係る表示装置は、液晶パネル部１０１、バックライト部１０２、特徴量検出部１０３、発光輝度決定部３０４、増加率決定部１０５、増加部１０６、補正部３０７、などを有する。
液晶パネル部１０１、バックライト部１０２、特徴量検出部１０３、増加率決定部１０５、増加部１０６の動作は実施例１と同じである。
【００４０】
補正部３０７は、実施例１で説明した補正部１０７と同様に、補償画像データを生成し出力する。また、補正部３０７は、発光輝度を補正するための発光輝度補正信号を生成し出力する。
補正部３０７の機能構成の一例を図１０に示す。
補正部３０７は、制限部１０８と補償部３０９を有する。
制限部１０８の動作は実施例１と同じである。
補償部３０９は、実施例１で説明した補償部１０９と同様に、補償画像データを生成し出力する。また、補償部３０９は、バックライト領域毎に、その領域内の各画素の利得Ｇを表す統計量情報に基づいて、その領域の発光輝度が不足しているか否か（制限画素の輝
度の変化が十分に補償されているか否か）を判定する。そして、補償部３０９は、その判定結果に基づいて、バックライト領域毎の発光輝度を補正するための発光輝度補正信号を生成し、出力する。
【００４１】
補償部３０９の機能構成の一例を図１１に示す。
補償部３０９は、ライン遅延部ａ１１４、ライン遅延部ｂ１１５、ライン遅延部ｃ１１６、加算量決定部１１７、加算量制限部３１８、加算部１１９、発光輝度補正判定部３２１などを有する。
ライン遅延部ａ１１４、ライン遅延部ｂ１１５、ライン遅延部ｃ１１６、加算量決定部１１７、加算部１１９の動作は実施例１と同じである。
【００４２】
加算量制限部３１８の基本的な動作は、実施例１で説明した加算量制限部１１８と同じであるが、加算量制限部３１８は、各画素の利得Ｇを出力する処理をさらに行う。
【００４３】
発光輝度補正判定部３２１は、バックライト領域毎に、その領域内の各画素の利得Ｇの平均値（平均利得）を算出する。発光輝度補正判定部３２１は、バックライト領域毎に、平均利得が所定値より大きいか否かを判定する。そして、発光輝度補正判定部３２１は、平均利得が所定値より大きいバックライト領域に対して０が設定され、平均利得が所定値より小さいバックライト領域に対して１が設定された発光輝度補正信号を生成し、出力する。ここで、所定値とは、加算量（総調整量）の切り捨て、即ち画素値を制限したことによる輝度の変化をどの程度許容するかに基づいて決められる。例えば、５％の加算量（総調整量）の切り捨てを許容する場合には、所定値として０．９５が使用される。
【００４４】
発光輝度決定部３０４は、加算量（総調整量）を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、バックライト部１０２の発光輝度を制御する。本実施例では、発光輝度決定部３０４は、実施例１で説明した発光輝度決定部１０４と同様に、バックライト領域毎の低下率を算出する。発光輝度決定部３０４は、補償部３０９から出力される発光輝度補正信号に基づいてバックライト領域毎の低下率を補正する。
以下、発光輝度決定部３０４の処理について具体的に説明する。
まず、発光輝度決定部３０４は、フレーム毎に、各バックライト領域について、発光輝度補正信号の値に応じたカウント処理を行う。発光輝度補正信号の値が１のときには補正値を１カウントアップする。発光輝度補正信号の値が０のときには補正値を１カウントダウンする。補正値の初期値及び下限値は０とする。
そして、発光輝度決定部３０４は、バックライト領域毎に、補正値に所定の定数ＫＴを乗算し、その値を低下率に加算する。定数ＫＴが０．００２の場合には、５０フレームの期間で発光輝度補正信号の値が１のときに、低下率が０．１上昇する。このように、発光輝度補正信号として１が出力されているバックライト領域では、低下率が徐々に上昇し、発光輝度も徐々に上昇する。発光輝度が十分な値に達し、平均利得が閾値より大きくなると、発光輝度補正信号として０が出力されるようになり、発光輝度は一定とされる。
なお、低下率ではなく発光輝度制御値が補正されてもよい。
【００４５】
以上述べたように、本実施例によれば、総調整量を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、バックライト部の発光輝度が制御される。それにより、画質の劣化を抑制する効果として高い効果を得ることができる。具体的には、画素値を制限したことによる輝度の変化が十分に補償できない場合に、バックライトの発光輝度を制御することにより、当該輝度の変化を十分に補償することが可能となる。
なお、本実施例の構成（総調整量を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、バックライト部の発光輝度を制御する構成）は、実施例２の構成に適用することもできる。
【００４６】
＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４に係る表示装置およびその制御方法について図面を参照して説明する。本実施例では、実施例３とは異なる方法により、画素値を制限したことによる輝度の変化が十分に補償できない場合にも、当該輝度の変化を十分に補償することを可能とする構成について説明する。なお、本実施例の構成は、実施例３の構成に適用することもできる。
【００４７】
図１２は、本実施例に係る補償部の機能構成の一例を示す図である。
本実施例に係る補償部は、総調整量が制限された画素である総調整量制限画素の総調整量を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、当該総調整量制限画素の周囲の画素の画素値を調整する。
補償部は、第１制限画素検出部４２２、第１分配係数決定部４２３、第１加算量決定部４２４、第１加算量制限部４２５、第１加算部４２６、第２制限画素検出部４２７、第２分配係数決定部４２８、第２加算量決定部４２９、第２加算量制限部４３０、第２加算部４３１などを有する。なお、実施例１で説明したライン遅延部は省略している。
【００４８】
実施例１では、制限画素の輝度の変化を上下左右に隣接する４画素で補償した。本実施例では、制限画素の輝度の変化を、制限画素の上、下、左、右、左上、右上、左下、右下に隣接する８画素で補償する。即ち、図１３に示すように、１つの注目画素により、注目画素の上、下、左、右、左上、右上、左下、右下に隣接する８画素（８つの隣接画素）の輝度の変化が補償される。
【００４９】
図１３のａは、表示装置に入力された入力画像データの一例を示す。なお、図１３では、画素値の変化（画素値の調整方法）を分かりやすくするために、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値の３つの値のうちの１つに着目し、残りの２つの値は着目した値よりも小さいものとする。
ここで、増加率が３であり、ＤＭＡＸが２５５であったとすると、符号ｂで示す制限画像データと、符号ｃで示す制限量信号（第１制限量信号）とが得られる。
第１制限画素検出部４２２は、第１制限量信号に基づいて、制限画素を検出し、検出結果を第１制限画素データとして出力する。具体的には、第１制限画素検出部４２２は、第１制限量信号の値が０でない画素を制限画素として検出する。そして、第１制限画素検出部４２２は、制限画素に１が割り当てられ、それ以外の画素に０が割り当てられた第１制限画素データを生成し、出力する。符号ｃで示す第１制限量信号から、符号ｄで示す第１制限画素データが得られる。
【００５０】
第１分配係数決定部４２３は、第１制限画素データに基づいて第１分配係数を算出する。分配係数は、周囲の画素に分配する飽和量の割合を表す。例えば、画素の分配係数が１／５の場合には、その画素の飽和量の１／５が周囲の画素に分配される。即ち、分配係数が１／５の制限画素の飽和量が補償されるように注目画素の画素値を調整する場合には、当該制限画素の飽和量の１／５が注目画素の画素値の調整量となる。第１分配係数決定部４２３は、画素毎に、その画素の周囲の画素（８つの隣接画素）のうち、制限画素以外の画素（第１制限画素データの値が０の画素）の数の逆数を第１分配係数として設定する。但し、制限画素以外の画素の数が０の場合（８つの隣接画素の全てが制限画素である場合）には、制限画素以外の画素が存在しないことを表す値（０など）を設定する。そして、第１分配係数決定部４２３は、画素毎の第１分配係数を表す第１分配係数データを出力する。符号ｄで示す第１制限画素データから、符号ｅで示す第１分配係数データが得られる。
【００５１】
第１加算量決定部４２４は、第１制限量信号と第１分配係数データとに基づいて、各画素の加算量（第１加算量）を算出する。具体的には、画素毎に、その周囲の画素（８つの隣接画素）の飽和量を、第１分配係数に応じた重みで重み付け加算することにより、第１
加算量が算出される。また、本実施例では、制限画素に対しては、輝度の変化を補償するための画素値の調整を行わないため、第１加算量は０とされる。第１加算量決定部４２４は、画素毎に第１加算量を表す第１加算量データを出力する。符号ｃで示す第１制限量信号と、符号ｅで示す第１分配係数データとから、符号ｆで示す第１加算量データが得られる。
【００５２】
第１加算量制限部４２５は、実施例１で説明した加算量制限部１１８と同様に、第１加算量を制限画像データの画素値に加算した際に画素値がＤＭＡＸを超えないように、第１加算量を制限する（制限処理）。そして、第１加算量制限部４２５は、制限処理後の第１加算量データを、第１制限加算量データとして出力する。また、第１加算量制限部４２５は、画素毎に上記制限処理による制限量を表す第２制限量信号を出力する。符号ｂで示す制限画像データと、符号ｆで示す第１加算量データとから、符号ｇで示す第２制限量信号が得られる。
【００５３】
第１加算部４２６は、実施例１で説明した加算部１１９と同様に、第１制限加算量データと制限画像データから、補償画像データ（第１補償画像データ）を生成し、出力する。図１３の例では、符号ｈで示す第１補償画像データが得られる。
【００５４】
第２制限画素検出部４２７は、第１制限画素検出部４２２と同様に、第２制限量信号に基づいて制限画素を検出する。ここでの“制限画素”は、総調整量が制限された画素である総調整量制限画素である。第２制限画素検出部４２７は、総調整量制限画素と、第１制限画素検出部４２２で検出された制限画素とに、１が割り当てられ、それ以外の画素に０が割り当てられた第２制限画素データを生成し、出力する。即ち、第２制限画素検出部４２７は、第１制限画素検出部４２２で検出された制限画素に加算量が加算されないように、総調整量制限画素の検出結果と、第１制限画素検出部４２２の検出結果との論理和を第２制限画素データとして出力する。符号ｇで示す第２制限量信号と、符号ｄで示す第１制限画素データとから、符号ｉで示す第２制限画素データが得られる。
【００５５】
第２分配係数決定部４２８は、第１分配係数決定部４２３と同様に、第２制限画素データに基づいて分配係数（第２分配係数）を算出する。そして、第２分配係数決定部４２８は、画素毎の第２分配係数を表す第２分配係数データを出力する。符号ｉで示す第２制限画素データから、符号ｊで示す第２分配係数データが得られる。
【００５６】
第２加算量決定部４２９は、第１加算量決定部４２４と同様に、第２制限量信号と第２分配係数データとに基づいて、各画素の加算量（第２加算量）を算出する。そして、第２加算量決定部４２９は、画素毎に第２加算量を表す第２加算量データを出力する。符号ｉで示す第２制限量信号と、符号ｊで示す第２分配係数データとから、符号ｋで示す第２加算量データが得られる。
【００５７】
第２加算量制限部４３０は、第１加算量制限部４２５と同様に、第２加算量を第１補償画像データの画素値に加算した際に画素値がＤＭＡＸを超えないように、第２加算量を制限する（制限処理）。そして、第２加算量制限部４３０は、制限処理後の第２加算量データを、第２制限加算量データとして出力する。なお、ここでは、制限処理による制限量を表す信号（データ）の出力は行われない。符号ｈで示す第１補償画像データに、符号ｋで示す第２加算量データを加算しても、画素値はＤＭＡＸを超えないため、第２制限加算量データは、符号ｋで示す第２加算量データと同じとなる。
【００５８】
第２加算部４３１は、第１加算部４２６と同様に、第２制限加算量データと第１補償画像データから、補償画像データ（第２補償画像データ；最終的な補償画像データ）を生成し、出力する。図１３の例では、符号ｈで示す第１補償画像データと、符号ｋで示す第２
加算量データ（第２制限加算量データ）とから、符号ｌで示す第２補償画像データが得られる。
【００５９】
すなわち、第２制限画素検出部４２７、第２分配係数決定部４２８、第２加算量決定部４２９、第２加算量制限部４３０、及び第２加算部４３１により、第１制限画素検出部４２２、第１分配係数決定部４２３、第１加算量決定部４２４、第１加算量制限部４２５、及び第１加算部４２６による処理（補償処理）が繰り返される。
【００６０】
以上述べたように、本実施例によれば、総調整量制限画素の総調整量を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、当該総調整量制限画素の周囲の画素の画素値が調整される。それにより、画質の劣化を抑制する効果として高い効果を得ることができる。具体的には、画素値を制限したことによる輝度の変化が十分に補償できない場合に、総調整量制限画素の周囲の画素の画素値を調整することにより、当該輝度の変化を十分に補償することが可能となる。
なお、本実施例では、補償処理を２回繰り返す構成としたが、補償処理の繰り返し回数を増やせば、画素値を制限したことによる輝度の変化をより確実に補償することができる。
なお、本実施例の構成（総調整量制限画素の周囲の画素の画素値を調整する構成）は、実施例２や実施例３の構成に適用することもできる。
【００６１】
＜実施例５＞
以下、本発明の実施例５に係る表示装置およびその制御方法について図面を参照して説明する。実施例１〜４では、バックライトの発光輝度にあわせて入力画像データを補正する画像処理により、画素値が所定の範囲外の値となってしまう場合の例を説明した。しかし、上記画像処理以外の画像処理によっても、画素値が所定の範囲外の値となり、画素値が所定の範囲内の値に制限されてしまうことがある。画像処理の種類に依らず、画素値が所定の範囲内の値に制限されれば、画素値を制限したことによる輝度の変化が生じ、画質が劣化してしまう。そこで、本実施例では、上記画像処理とは異なる画像処理を行う表示装置の例を説明する。
【００６２】
図１４は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示す図である。
本実施例に係る表示装置は、表示部５０１、画像処理部５３２、制限部１０８、補償部１０９などを有する。
制限部１０８と補償部１０９の動作は実施例１と同じである。
表示部５０１は、画像データに基づく画像を表示する表示パネルである。表示部５０１は、例えば、有機ＥＬディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルなどである。
【００６３】
画像処理部５３２は、例えば、処理後の画素値が所定の範囲外の値となる可能性のある所定の画像処理を入力画像データに施すことにより、処理画像データを生成する。そして、画像処理部５３２は、生成した処理画像データを出力する。所定の画像処理は、エッジ強調処理、ぼかし処理、色調整処理、輝度調整処理、階調変換処理などである。処理後の画素値が所定の範囲外の値となると、実施例１で述べたように、輝度や色が所望の値と異なる値となってしまう。
【００６４】
本実施例では、実施例１と同様に、画像処理部５３２の画像処理により所定の範囲外の値となった画素値が、制限部１０８により所定の範囲内の値に制限される。そして、実施例１と同様に、制限画素の画素値が制限されたことによる輝度の変化が補償されるように、当該制限画素の周囲の画素値が調整される。それにより、実施例１と同様に、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化を抑制することができる。
【００６５】
図１５に、本実施例に係る表示装置の処理の一例（各種信号値の一例）を示す。
図１５の例では、画像処理によりＧ値がＤＭＡＸを超える。そのため、色バランスを保ちながら、Ｇ値がＤＭＡＸとなるように、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値が調整（制限）されることにより、制限画像データが生成される。そして、当該調整による画素値の変化分（制限量）が、色バランスを保ちながら、周囲の画素の画素値に加算され、補償画像データが生成される。
【００６６】
以上述べたように、本実施例によれば、バックライトの発光輝度にあわせて入力画像データを補正する画像処理以外の画像処理により、画素値が所定の範囲外の値となる場合でも、画素値を制限することにより生じる画質の劣化を抑制することができる。
なお、本実施例の構成（バックライトの発光輝度にあわせて入力画像データを補正する画像処理以外の画像処理が行われる構成）は、実施例２〜４の構成に適用することもできる。
なお、本実施例に係る表示装置は、実施例１〜４のような表示装置（バックライト部と、バックライト部からの光を透過して画像を表示する表示装置）に限らない。本実施例に係る表示装置は、独立した光源を有さない表示装置であってもよい。
【００６７】
＜実施例６＞
以下、本発明の本発明の実施例６に係る表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。
実施例１〜５では、入力画像データに所定の画像処理を施すことにより処理画像データを生成し、処理画像データの画素値を調整する例を説明した。本実施例では、処理画像データを生成しない例を説明する。
図１６は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施例に係る表示装置は、液晶パネル部１０１、バックライト部１０２、特徴量検出部１０３、発光輝度決定部１０４、補正データ生成部１６０５、制限画素検出部１６０６、補正データ調整部１６０７、補正部１６０８、Ｌｉｍｉｔ部１６０９、などを有する。
【００６８】
液晶パネル部１０１、バックライト部１０２、特徴量検出部１０３の動作は、実施例１と同じである。
図２８に入力画像データの一例を示す。図２８に示す入力画像データのうち、ひときわ明るい星（Ｐ部）を含む画像領域に対しては、特徴量として、図１７に示すようなヒストグラムが得られる。図１７は、輝度の取り得る範囲（本実施例では０〜２５５）を１６等分した１６カテゴリのヒストグラムの例である。図１７のヒストグラムでは、０〜１５の輝度範囲であるカテゴリ１に度数が集中している。また、図１７の例では、２２４〜２３９の輝度範囲であるカテゴリ１５の画素も少しだけ存在している。図１７において、カテゴリ１５の画素は、Ｐ部の画素である。
【００６９】
発光輝度決定部１０４は、実施例１と同様の機能を有する。但し、本実施例では、実施例１とは異なる方法で発光輝度が決定されるものとする。
具体的には、発光輝度決定部１０４は、バックライト領域毎に、そのバックライト領域に対応する画像領域のヒストグラムから、最大カテゴリを判断する。最大カテゴリは、度数が１以上のカテゴリのうち、最も高輝度側のカテゴリである。そして、発光輝度決定部１０４は、最大カテゴリの番号が大きいほど発光輝度が高くなるように（バックライト領域に表示される画像の最大輝度が高いほど発光輝度が高くなるように）、バックライト領域毎に発光輝度を決定する。なお、本実施例では、１６個のカテゴリに対して、低階調側から順番に１〜１６の番号が付されているものとする。
しかしながら、図１７に示すようなヒストグラムが得られるバックライト領域に表示される画像は、明るい領域を少ししか含まず、暗い領域を多く含む。そして、そのようなバ
ックライト領域の発光輝度を、最大カテゴリの番号に応じた高い値に制御してしまうと、図２８に示すように、フレアと呼ばれる黒浮きが生じてしまう。そこで、本実施例では、バックライト領域に表示される画像が、明るい領域を少ししか含まず、暗い領域を多く含む場合には、そうでない場合に比べて発光輝度が低くなるように、発光輝度を決定する。
具体的には、本実施例では、発光輝度決定部１０４は、最大カテゴリの番号に応じて、最大カテゴリの番号が大きいほど低い第１の低下率β（β≦１）を決定する。また、発光輝度決定部１０４は、ヒストグラムに基づいて、発光輝度を最大カテゴリの番号に応じた値に制御した場合にフレアが発生する可能性が高いほど低い第２の低下率γ（γ≦１）を決定する。そして、発光輝度決定部１０４は、第１の低下率βと第２の低下率γで標準発光輝度Ｂｄを低減することにより、発光輝度ＢＬＣ（＝γβＢｄ）を決定する。
なお、γの決定方法は特に限定されない。例えば、最大カテゴリの度数に応じて、最大カテゴリの度数が多いほど高いγが決定されてもよい。また、最大カテゴリの番号と、最も度数が多いカテゴリの番号との差に応じて、当該差が大きいほど低いγが決定されてもよい。
【００７０】
補正データ生成部１６０５は、入力画像データと所定の画像処理に基づいて、入力画像データの画素値を所定の画像処理が施された画素値に補正するための画素毎の補正値を表す補正データを生成する。本実施例では、実施例１と同様に、所定の画像処理は、バックライト部１０２の発光輝度にあわせて入力画像データを補正する処理である。そのため、補正データ生成部１６０５は、画素毎に、入力画像データの画素値と、発光輝度決定部１０４で決定された発光輝度とを用いて、当該画素の補正値を決定する。それにより、補正データが生成される。
【００７１】
補正データ生成部１６０５の機能構成の一例を図１８に示す。
補正データ生成部１６０５は、乗算器１８０１，１８０２、差分計算部１８０３、及び、割り算部１８０４を有する。
乗算器１８０１には、標準発光輝度Ｂｄと、補正値決定処理（補正値を決定する処理）の対象である画素の入力画素値（入力画像データの画素値）が入力される。乗算器１８０１は、標準発光輝度に入力画素値を乗算する。図２８のＰ部の画素の入力画素値が２２４である場合、当該画素についての乗算結果は、２２４Ｂｄとなる。
乗算器１８０２には、発光輝度決定部１０４で決定されたバックライト領域毎の発光輝度と、補正値決定処理の対象である画素の入力画素値とが入力される。乗算器１８０２は、補正値決定処理の対象である画素が表示されるバックライト領域の発光輝度ＢＬＣ（＝γβＢｄ）に入力画素値を乗算する。図２８のＰ部の画素についての乗算結果は２２４ＢＬＣ（＝２２４γβＢｄ）となる。
差分計算部１８０３の入力ポートＡには乗算器１８０１の乗算結果が入力され、差分計算部１８０３の入力ポートＢには乗算器１８０２の乗算結果が入力される。差分計算部１８０３は、入力ポートＡに入力された値から、入力ポートＢに入力された値を減算する。差分計算部１８０３の減算結果は、発光輝度を標準発光輝度Ｂｄから発光輝度ＢＬＣに制御した場合の輝度の不足分を示す。図２８のＰ部の画素が補正値決定処理の対象である場合、入力ポートＡに２２４Ｂｄが入力され、入力ポートＢに２２４γβＢｄが入力され、減算結果として２２４Ｂｄ−２２４γβＢｄ＝２２４（１−γβ）Ｂｄが算出される。
割り算部１８０４の入力ポートＣには差分計算部１８０３の減算結果が入力され、割り算部１８０４の入力ポートＤには発光輝度決定部１０４で決定されたバックライト領域毎の発光輝度が入力される。割り算部１８０４は、入力ポートＣに入力された値を、入力ポートＤに入力された値（補正値決定処理の対象である画素が表示されるバックライト領域の発光輝度）で除算する。上述した輝度の不足分を発光輝度ＢＬＣで除算することで、輝度の不足分を補償するために必要な補正値を算出することができる。図２８のＰ部の画素が補正値決定処理の対象である場合、入力ポートＣに２２４（１−γβ）Ｂｄが入力され、入力ポートＤに、補正値決定処理の対象である画素が表示されるバックライト領域の発
光輝度として発光輝度ＢＬＣ（＝γβＢｄ）が入力される。そして、除算結果として（２２４（１−γβ）Ｂｄ）／（γβＢｄ）＝２２４・（１−γβ）／γβが算出される。割り算部１８０４は、画素毎の除算結果を補正データとして制限画素検出部１６０６に出力する。
【００７２】
制限画素検出部１６０６は、入力画像データと補正データ（補正データ生成部１６０５の計算結果）に基づいて、入力画像データに所定の画像処理を施すことにより画素値が所定の範囲外の値となる画素を制限画素として検出する。具体的には、制限画素検出部１６０６は、画素毎に制限画素判断処理を行う。制限画素判断処理は、入力画素値に補正値を加算し、加算結果から飽和量を算出し、飽和量に基づいて制限画素か否かを判断する処理である。
【００７３】
制限画素検出部１６０６の機能構成の一例を図１９に示す。
制限画素検出部１６０６は、加算部１９０１、差分計算部１９０２、及び、飽和判断部１９０３を有する。
加算部１９０１には、補正データと、制限画素判断処理の対象の画素の入力画素値とが入力される。加算部１９０１は、制限画素判断処理の対象の画素の入力画素値に、制限画素判断処理の対象の画素の補正値を加算する。そして、加算部１９０１は、加算結果を差分計算部１９０２へ出力する。図２８のＰ部の画素が制限画素判断処理の対象である場合、入力画素値として２２４が入力され、当該画素の補正値として２２４（１−γβ）／γβが入力される。そして、加算結果として２２４＋２２４（１−γβ）／γβ＝２２４／γβが算出される。
差分計算部１９０２の入力ポートＥには加算部１９０１の加算結果が入力され、差分計算部１９０２の入力ポートＦにはＤＭＡＸ（液晶パネル部１０１に入力可能な画素値の最大値；本実施例では２５５）が入力される。ＤＭＡＸは、例えば、不図示の記憶部に予め記録されている。差分計算部１９０２は、入力ポートＥに入力された値から、入力ポートＦに入力された値を減算する。減算結果は飽和量である。そして、差分計算部１９０２は、減算結果を飽和判断部１９０３へ出力する。図２８のＰ部の画素が制限画素判断処理の対象である場合、入力ポートＥに２２４／γβが入力され、入力ポートＦに２５５が入力され、減算結果として２２４／γβ−２５５が算出される。なお、減算結果が負となる場合に差分計算部１９０２が減算結果を０に補正してもよい。
飽和判断部１９０３は、差分計算部１９０２の減算結果に基づいて、制限画素か否かを判断する。そして、飽和判断部１９０３は、制限画素か否かの判断結果（飽和信号）と、飽和量とを補正データ調整部１６０７に出力する。具体的には、飽和量が正である画素については、制限画素であると判断され、飽和信号として１が出力され、飽和量として差分計算部１９０２の減算結果がそのまま出力される。飽和量が０または負である画素については、制限画素でないと判断され、飽和信号として０が出力され、飽和量として０が出力される。図２８のＰ部の画素に対する減算結果（２２４／γβ−２５５）が正である場合、当該画素の飽和信号として１が出力され、当該画素の飽和量として２２４／γβ−２５５が出力される。
【００７４】
補正データ調整部１６０７と補正部１６０８により、入力画像データ、補正データ、及び、制限画素検出部１６０６の検出結果に基づいて、補正画像データが生成される（補正画像生成）。補正画像データは、入力画像データに所定の画像処理を施すことにより生成される画像データの画素値のうち、所定の範囲外の画素値が所定の範囲内の値に制限された画像データである。また補正画像データは、画素値が制限された画素の周囲の画素の画素値が、所定の範囲外の画素値を制限したことによる輝度の変化が補償されるように調整された画像データである。
【００７５】
補正データ調整部１６０７は、制限画素の所定の画像処理後の画素値が所定の範囲内の
値に制限されるように、制限画素に対する補正値を調整する。また、補正データ調整部１６０７は、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、当該制限画素の周囲の画素に対する補正値を調整する。それらの処理により、調整補正データが生成される。なお、本実施例では説明の簡略化のため、制限画素の周囲の画素が、制限画素の左右に隣接する２画素である例を説明するが、周囲の画素はこれに限らない。例えば、周囲の画素は、制限画素の上下に隣接する２画素であってもよいし、制限画素の上下左右に隣接する４画素であってもよいし、制限画素に隣接する８画素（制限画素の上、下、右、左、右上、右下、左上、左下に隣接する８画素）であってもよい。
【００７６】
補正データ調整部１６０７の機能構成の一例を図２０に示す。補正データ調整部１６０７は画素毎に処理を行う。
補正データ調整部１６０７は、割り算部２００１、差分計算部２００２、及び、ＭＵＸ２００３を有する。
割り算部２００１の入力ポートＧには制限画素検出部１６０６から飽和量が入力され、割り算部２００１の入力ポートＨには周囲の画素（周辺画素）の数が入力される。割り算部２００１は、入力ポートＧに入力された飽和量を、入力ポートＨに入力された値で除算する。それにより、除算結果として、制限画素の周囲の画素に対する補正値の調整量が算出される。具体的には、処理対象の画素が制限画素である場合に、除算結果として、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化を補償するための補正値の調整量が算出される。処理対象の画素が制限画素でない場合には、除算結果として０（補正値を調整しない値）が算出される。そして、割り算部２００１は、除算結果（調整量）を、周辺画素の補正値ＢＬＣの調整量として補正部１６０８に出力する。上述したように、本実施例では、周辺画素の数は２である。図２８のＰ部の画素が処理対象である場合、入力ポートＧに２２４／γβ−２５５が入力され、入力ポートＨに２が入力され、除算結果として（２２４／γβ−２５５）／２が算出される。
差分計算部２００２の入力ポートＪにはＤＭＡＸ（２５５）が入力され、差分計算部２００２の入力ポートＫには、処理対象の画素の入力画素値が入力される。差分計算部２００２は、入力ポートＪに入力された値から、入力ポートＫに入力された値を減算する。それにより、減算結果として、入力画素値をＤＭＡＸに補正するための補正値が算出される。即ち、処理対象の画素が制限画素である場合に、減算結果として、制限画素の入力画素値を制限後の画素値に補正するための補正値が算出される。差分計算部２００２は、減算結果をＭＵＸ部２００３へ出力する。図２８のＰ部の画素が処理対象である場合、入力ポートＪに２５５が入力され、入力ポートＫに２２４が入力され、減算結果として３１が算出される。
ＭＵＸ部２００３には、補正データ生成部１６０５で生成された補正データ、差分計算部２００２の減算結果、及び、制限画素検出部１６０６の判断結果（飽和信号）が入力される。ＭＵＸ部２００３は、補正データの補正値または差分計算部２００２の減算結果を、補正値として補正部１６０８に出力する。具体的には、ＭＵＸ部２００３は、飽和信号が０である場合、即ち処理対象の画素が制限画素でない場合に、補正データの補正値を補正値として出力する。そして、ＭＵＸ部２００３は、飽和信号が１である場合、即ち処理対象の画素が制限画素である場合に、差分計算部２００２の減算結果を補正値として出力する。図２８のＰ部の画素に対する飽和信号は１であるため、当該画素が処理対象である場合には、差分計算部２００２の減算結果である３１が、当該画素の補正値として出力される。
なお、本実施例では、画素毎の補正値と調整量とが調整補正データとして出力される例を示したが、画素毎に補正値と調整量の和が調整補正値として算出され、画素毎の調整補正値が調整補正データとして出力されてもよい。
【００７７】
補正部１６０８は、調整補正データを用いて入力画像データの各画素値を補正することにより、補正画像データを生成する（第１補正部）。本実施例では、補正部１６０８は、
画素毎に、入力画素値に、補正データ調整部１６０７から入力された補正値と調整量を加算する。それにより、補正画像データが生成される。そして、補正部１６０８は、補正画像データをＬｉｍｉｔ部１６０９へ出力する。図２８のＰ部の画素の周辺画素の入力画素値が１０であった場合には、当該周辺画素の調整量が（２２４／γβ−２５５）／２であるため、当該周辺画素の補正後の画素値は、１０＋（２２４／γβ−２５５）／２＝（２２４／γβ−２３５）／２となる。
上述したように、本実施例では、飽和量を周辺画素の数で除算することにより調整量が算出される。そのため、本実施例では、複数の周辺画素の画素値が同じ調整量で調整された補正画像データが生成される。
【００７８】
Ｌｉｍｉｔ部１６０９は、補正画像データを、所定の範囲外の画素値を所定の範囲内の値に制限して液晶パネル部１０１に出力する。本実施例では、周辺画素の入力画素値に補正値だけでなく調整量が加算されるため、周辺画素の補正後の画素値がＤＭＡＸ（２５５）を超えてしまうことがある。Ｌｉｍｉｔ部１６０９では、例えば、補正後の画素値がＤＭＡＸを超えた周辺画素に対して、補正後の画素値をＤＭＡＸに制限する処理が行われる。
【００７９】
図２１に、制限画素と周辺画素の画素値の一例を示す。図２１（ａ）は、補正前の画素値を示す。図２１（ｂ）は、従来技術における補正後の画素値を示す。図２１（ｃ）は、本実施例における補正後の画素値を示す。図２１の破線は、ＤＭＡＸ（本実施例では２５５）を示し、太線は画素値を示し、細線は制限量（画素値の制限量）を示す。
図２２に、制限画素と周辺画素の表示輝度の一例を示す。図２２（ａ）は、バックライト領域毎の発光輝度を制御しない場合の表示輝度を示す（バックライト制御前）。即ち、図２２（ａ）は、標準発光輝度でバックライト部を発光させて補正前の画素値を表示した場合の表示輝度を示す。図２２（ｂ）は、バックライト領域毎の発光輝度を制御した場合の従来技術における表示輝度を示す（バックライト制御後）。即ち、図２２（ｂ）は、発光輝度決定部１０４で決定された発光輝度ＢＬＣでバックライト部を発光させて従来技術における補正後の画素値を表示した場合の表示輝度を示す。図２２（ｃ）は、バックライト領域毎の発光輝度を制御した場合の本実施例における表示輝度を示す（バックライト制御後）。即ち、図２２（ｃ）は、発光輝度決定部１０４で決定された発光輝度ＢＬＣでバックライト部を発光させて本実施例における補正後の画素値を表示した場合の表示輝度を示す。図２２の破線は、表示輝度の取り得る値の最大値（標準発光輝度でバックライト部を発光させて画素値ＤＭＡＸを表示した場合の表示輝度）を示す。図２２の太線は表示輝度を示し、細線は表示輝度の不足分を示す。
【００８０】
図２１，２２に示すように、従来技術では、制限画素の画素値を制限することしか行われないため、制限画素の画素値を制限したことによる表示輝度の変化（低下）が生じてしまう。一方、本実施例では、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が補償されるように、周辺画素の画素値が調整される。それにより、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化（表示輝度の変化）を抑制することができる。
【００８１】
図２３に、表示画像の一例を示す。
図２３（ａ）は、バックライト領域毎の発光輝度を制御しない場合の表示画像を示す（バックライト制御前）。
図２３（ｂ）は、表示輝度の最大輝度が確保されるようにバックライト領域毎の発光輝度を制御した場合の従来技術における表示画像を示す（バックライト制御後）。図２３（ｂ）の例では、バックライト領域毎の発光輝度を制御することにより表示画像のコントラストを高めることができる。しかしながら、明るい領域を少ししか含まず、暗い領域を多く含むバックライト領域の発光輝度が高い値に制御されるため、フレアが発生してしまう
。具体的には、ひときわ明るい星（Ｐ部）を含むバックライト領域でフレアが発生してしまう。
図２３（ｃ）は、明るい領域を少ししか含まず、暗い領域を多く含むバックライト領域の発光輝度が高い値に制御されるようにバックライト領域毎の発光輝度を制御した場合の従来技術における表示画像を示す（バックライト制御後）。図２３（ｃ）の例では、バックライト領域毎の発光輝度を制御することにより表示画像のコントラストを高めることができる。そして、明るい領域を少ししか含まず、暗い領域を多く含むバックライト領域の発光輝度が低い値に制御されるため、フレアの発生を抑制することができる。しかしながら、低い値に制御されたバックライト領域内の画素のうち、入力画素値が高い画素は、画素値を補正してもバックライト領域の発光輝度の変化による表示輝度の変化を補償しきれないため、暗く表示されてしまう。換言すれば、補正後の画素値がＤＭＡＸを超える画素は、画素値がＤＭＡＸに制限されてしまうため、暗く表示されてしまう。具体的には、Ｐ部が暗く表示されてしまう。
図２３（ｄ）は、明るい領域を少ししか含まず、暗い領域を多く含むバックライト領域の発光輝度が高い値に制御されるようにバックライト領域毎の発光輝度を制御した場合の本実施例における表示画像を示す（バックライト制御後）。本実施例では、バックライト領域毎の発光輝度を制御することにより表示画像のコントラストを高めることができる。また、明るい領域を少ししか含まず、暗い領域を多く含むバックライト領域の発光輝度が低い値に制御されるため、フレアの発生を抑制することができる。さらに、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が補償されるように周辺画素の画素値が調整されるため、制限画素の画素値を制限したことによる表示輝度の変化を抑制することができる。具体的には、Ｐ部を明るく表示することができる。
【００８２】
以上述べたように、本実施例によれば、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化を抑制することができる。
なお、補正データの算出方法は上述した方法に限らない。例えば、標準発光輝度Ｂｄと発光輝度決定部で決定された発光輝度ＢＬＣの比α（α＝Ｌｂ／Ｌｃａ≧１）を求め、（α−１）に入力画素値を乗算することにより補正値が算出されてもよい。
なお、本実施例では、Ｌｉｍｉｔ部に入力される画像データを補正画像データと呼んだが、Ｌｉｍｉｔ部から出力される画像データを補正画像データと呼んでも構わない。
【００８３】
＜実施例７＞
以下、本発明の実施例７に係る表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。実施例６では、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化を周辺画素で補償した。しかし、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化は、周辺画素だけでは補償しきれないことがある。本実施例では、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が周囲の画素で補償しきれない場合に、当該周囲の画素の外側の画素の補正後画素値（補正画像データの画素値）を補正する。それにより、周囲の画素で補償しきれない分の輝度の変化が補償される。
図２４は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施例に係る表示装置は、実施例６（図１６）の機能部の他に、第２補正データ生成部２４０１と第２補正部２４０２を有する。なお、実施例６と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
第２補正データ生成部２４０１と第２補正部２４０２により、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が周辺画素で補償しきれない場合に、当該周辺画素の外側の画素の補正後画素値が補正される。
【００８４】
第２補正データ生成部２４０１には、補正部１６０８から補正画像データが入力される。第２補正データ生成部２４０１は、周辺画素の補正後画素値が所定の範囲内の値であるか否かを判断する。周辺画素の補正後画素値が所定の範囲外の値であることは、制限画素
の画素値を制限したことによる輝度の変化が周辺画素で補償しきれないことを意味する。第２補正データ生成部２４０１は、周辺画素の補正後画素値が所定の範囲外の値である場合に、制限画素から見て周辺画素の外側の画素（外側画素）に対する補正値を第２補正値として決定する。具体的には、第２補正値として、周辺画素で補償しきれない分の輝度の変化を補償するための補正値が決定される。本実施例では、第２補正データ生成部２４０１は、周辺画素の補正後画素値がＤＭＡＸを超えているか否かを判断する。そして、第２補正データ生成部２４０１は、周辺画素の補正後画素値がＤＭＡＸを超えている場合に、当該補正後画素値の飽和量を算出し、飽和量を外側画素の数（所定数）で除算することにより、外側画素の第２補正値を算出する。
【００８５】
第２補正部２４０２は、第２補正データ生成部２４０１で決定された第２補正値を外側画素の補正後画素値に加算する。そして、第２補正部２４０２は、補正後の画像データ（第２補正値を外側画素の補正後画素値に加算する処理後の画像データ）をＬｉｍｉｔ部１６０９に出力する。
【００８６】
図２５は、本実施例に係る表示装置の処理の一例を示す。図２５には、水平方向５個×垂直方向５個の計２５個の画素が示されている。中央の画素は制限画素である。画素Ａ〜Ｈは制限画素の周囲の画素（周辺画素）である。画素Ｉ〜Ｘは、制限画素から見て周辺画素の外側の画素（周辺画素に隣接する画素；外側画素）である。
本実施例では、１つ目の処理として、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化を周辺画素で補償する処理が行われる。そして、２つ目の処理として、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が周辺画素で補償しきれない場合（周辺画素の補正後画素値がＤＭＡＸを超えた場合）に、外側画素で補償する処理が行われる。
本実施例では、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が周辺画素で補償しきれない場合に、３つの外側画素の補正後画素値が補正される。
具体的には、画素Ａの補正後画素値がＤＭＡＸを超えた場合には、画素Ａの補正後画素値の飽和量を３で除算することにより第２補正値が算出される。そして、画素Ｘ，Ｉ，Ｊの補正後画素値に、算出した第２補正値が加算される。
同様に、画素Ｂの補正後画素値がＤＭＡＸを超えた場合には、画素Ｂの補正後画素値の飽和量を３で除算することにより第２補正値が算出される。そして、画素Ｊ，Ｋ，Ｌの補正後画素値に、算出した第２補正値が加算される。
【００８７】
以上述べたように、本実施例によれば、制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化が周辺画素で補償しきれない場合に、周辺画素で補償しきれない分の輝度の変化が補償されるように、外側画素の補正後画素値が補正される。それにより、所定の範囲外の画素値を当該所定の範囲内の値に制限することにより生じる画質の劣化を、実施例６よりも高精度に抑制することができる。
なお、本実施例では、１つの周辺画素に対して３つの外側画素の補正後画素値が補正される場合の例を示したが、これに限らない。例えば、１の周辺画素に対して図２５に示す１６個の画素Ｉ〜Ｘの補正後画素値が補正されてもよい。また、１つの周辺画素に対して隣接する全ての外側画素の補正後画素値が補正されてもよい。具体的には、画素Ａに対して画素Ｉ，Ｊ，Ｗ，Ｘの補正後画素値が補正されてもよい。
なお、本実施例では、制限画素から１画素分離れた画素が周辺画素であり、制限画素から２画素分離れた画素が外側画素である場合の例を示したが、これに限らない。例えば、制限画素から２画素分の領域に含まれる画素が周辺画素であり、制限画素から４画素分の領域に含まれる画素のうち、周辺画素以外の画素が外側画素であってもよい。
【００８８】
＜実施例８＞
以下、本発明の実施例８に係る表示装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。実施例６では、周辺画素の画素値が同じ調整量で調整された補正画像データを生成
する例を説明した。本実施例では、周辺画素の画素値（補正後画素値）が互いに等しくなるような調整量で当該周辺画素の画素値が調整された補正画像データを生成する例を説明する。
図２６は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施例に係る表示装置は、実施例６（図１６）の補正データ調整部１６０７と補正部１６０８の代わりに画像データ補正部２６０１を有する。なお、実施例６と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００８９】
画像データ補正部２６０１は、周辺画素の画素値（補正後画素値）が互いに等しくなるような調整量で当該周辺画素の画素値が調整された補正画像データを生成し、補正画像データをＬｉｍｉｔ部１６０９に出力する。
【００９０】
画像データ補正部２６０１の機能構成の一例を図２７に示す。
画像データ補正部２６０１は、画像処理部２７０１、加算部２７０２、及び、割り算部２７０３を有する。画像データ補正部２６０１には、入力画像データ、補正データ、制限画素検出部１６０６の判断結果（飽和信号）、飽和量、及び、ＤＭＡＸが入力される。
画像処理部２７０１は、画素毎に、入力画素値に補正値ＢＬＣを加算する。また、画像処理部２７０１は、画素毎に、その画素が、制限画素か、周辺画素か、それ以外の画素かを判断する。制限画素か、周辺画素か、それ以外の画素かの判断は、飽和信号を用いて行われる。制限画素については、画像処理部２７０１は、入力画素値に補正値ＢＬＣを加算した値をＤＭＡＸに制限し、制限された値を補正後画素値として出力する。制限画素でも周辺画素でもない画素については、画像処理部２７０１は、入力画素値に補正値ＢＬＣを加算した値を補正後画素値として出力する。そして、周辺画素については、画像処理部２７０１は、入力画素値に補正値ＢＬＣを加算した値を処理値として加算部２７０２に出力する。
加算部２７０２は、制限画素毎に、その制限画素の各周辺画素の処理値（入力画素値に補正値ＢＬＣを加算した値）と、当該制限画素の飽和量との和を算出する。
割り算部２７０３は、制限画素毎に、その制限画素に対する加算部２７０２の計算結果を、周辺画素の数（本実施例では２）で除算する。そして、割り算部２７０３は、制限画素毎に、その制限画素に対する除算結果を、当該制限画素の各周辺画素の補正後画素値として出力する。
【００９１】
周辺画素の画素値にばらつきがある場合、周辺画素の画素値を同じ調整量で調整すると、一部の周辺画素の画素値が所定の範囲外の値となり、結果的に制限画素の輝度の変化を十分に補償できないことがある。本実施例によれば、制限画素の周囲の画素の画素値が互いに等しくなるような調整量で当該周囲の画素の画素値が調整された補正画像データが生成される。それにより、一部の周辺画素の画素値が所定の範囲外の値とならないように、他の周辺画素の画素値の調整量を高めることができ、制限画素の輝度の変化を実施例６よりも精度良く補償することができる。
なお、周辺画素の補正後画素値の算出方法は上記方法に限らない。例えば、各周辺画素の入力画素値に応じて、周辺画素の補正値が調整されてもよい。具体的には、周辺画素間の入力画素値の比に応じた重みで周辺画素の補正値が調整されてもよい。
なお、実施例６〜８では、各画素の補正後画素値を算出する処理が並列に行われてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、画面の左上から右下に向かって画素を順番に選択し、画素毎に補正後画素値が算出されてもよい。具体的には、ライン毎に、左から右に向かって画素を順番に選択し、画素毎に補正後画素値が算出されてもよい。その場合、処理対象の画素が過去に周辺画素として選択され、当該画素の画素値が調整されていることがある。その場合には、調整後の画素値を用いて補正データや飽和量が算出されてもよいし、入力画素値を記憶しておき、入力画素値を用いて補正データや飽和量が算出されてもよい。
【００９２】
なお、以上述べた実施例１〜８の構成や技術思想は、可能な限り組み合わせることができる。例えば、実施例６の構成を実施例２の技術思想に基づいて変更してもよい。具体的には、実施例６において、孤立制限画素でない制限画素の周囲の画素の補正値は、当該制限画素の画素値を制限したことによる輝度の変化を補償するように調整されなくてもよい。また、実施例６の構成を実施例１の技術思想に基づいて変更してもよい。具体的には、実施例６において、制限前の画素値によって表される色相が保たれるように、制限画素の画素値が制限されてもよい。そして、１つの制限画素の輝度の変化を補償するために周囲の画素の補正値を調整する調整量によって表される色相が、当該制限画素の制限前の画素値によって表される色相と一致するように、調整量が決定されてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１０１  液晶パネル部
１０６  増加部
１０７，３０７  補正部
１０８  制限部
１０９，３０９  補償部
５０１  表示部
５３２  画像処理部
１６０５  補正データ生成部
１６０６  制限画素検出部
１６０７  補正データ調整部
１６０８  補正部
１６０９  Ｌｉｍｉｔ部
２４０１  第２補正データ生成部
２４０２  第２補正部
２６０１  画像データ補正部
【図１】
2015007739.tif 000003
【図２】
2015007739.tif 000004
【図３】
2015007739.tif 000005
【図４】
2015007739.tif 000006
【図５】
2015007739.tif 000007
【図６】
2015007739.tif 000008
【図７】
2015007739.tif 000009
【図８】
2015007739.tif 000010
【図９】
2015007739.tif 000011
【図１０】
2015007739.tif 000012
【図１１】
2015007739.tif 000013
【図１２】
2015007739.tif 000014
【図１３】
2015007739.tif 000015
【図１４】
2015007739.tif 000016
【図１５】
2015007739.tif 000017
【図１６】
2015007739.tif 000018
【図１７】
2015007739.tif 000019
【図１８】
2015007739.tif 000020
【図１９】
2015007739.tif 000021
【図２０】
2015007739.tif 000022
【図２１】
2015007739.tif 000023
【図２２】
2015007739.tif 000024
【図２３】
2015007739.tif 000025
【図２４】
2015007739.tif 000026
【図２５】
2015007739.tif 000027
【図２６】
2015007739.tif 000028
【図２７】
2015007739.tif 000029
【図２８】
2015007739.tif 000030