(57)【要約】【課題】  動きぼけを抑制し、かつ高域強調サブフレームの輝度特性に応じた適切な輝度設定を可能とする表示装置、および表示装置の制御方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る表示装置１は、画像を表示する表示部４００と、表示部４００に光を照射する発光部３００と、入力フレームから、高周波成分を強調した高域強調サブフレームと、高周波成分を抑圧した高域抑圧サブフレームとを生成するサブフレーム生成部１００と、入力フレームの輝度特性に対応する第１の発光輝度値と、高域強調サブフレームの輝度特性に対応する第２の発光輝度値とを用いて、発光部３００に対して輝度設定値を決定する発光量決定部２０６とを備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2016218224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力フレームから、高周波成分を強調した第１サブフレームと、高周波成分を抑圧した第２サブフレームとを生成する生成手段と、
前記入力フレームに対応する期間において前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとを切り換えて表示する表示手段と、
前記表示手段に光を照射する発光手段と、
前記第１サブフレームの輝度特性に対応する第１の発光輝度値と、前記第２サブフレームの輝度特性に対応する第２の発光輝度値との少なくとも一方を用いて、前記発光手段の発光量を決定する決定手段と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとの表示期間において、前記決定手段で決定された発光量を共通に適用して前記発光手段の発光量を制御する発光量制御手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記第１の発光輝度値と前記第２の発光輝度値との差が所定の値よりも大きい場合、前記第１の発光輝度値と前記第２の発光輝度値との小さいほうの発光輝度値を前記発光量として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】
前記発光手段は、複数の領域を有し、
前記決定手段は、前記複数の領域それぞれに対して発光量を決定し、
前記発光量制御手段は、決定された前記発光量を用いて前記発光手段の前記複数の領域それぞれの発光量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記第１の発光輝度値および前記第２の発光輝度値が、閾値よりも小さい場合に、前記第１の発光輝度値と前記第２の発光輝度値とのうち、低いほうの値を前記発光量とすることを特徴とする請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記第１の発光輝度値と前記第２の発光輝度値との少なくとも１つが閾値よりも大きい場合に、前記第１の発光輝度値と前記第２の発光輝度値とのうち、高いほうの値を前記発光量とすることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示装置の表示コントラストの設定値が高いほど、前記閾値が大きいことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示装置の最大の表示輝度の設定値が高いほど、前記閾値が大きいことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示装置の最大の表示輝度の設定値が高いほど、前記決定手段が決定可能な発光量の最大値と前記閾値との比が小さいことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置。
【請求項９】
前記複数の領域のうち１つの領域の前記第１の発光輝度値と前記第２の発光輝度値との低いほうの発光輝度値と、当該領域に隣接する前記複数の領域の前記第１の発光輝度値と前記第２の発光輝度値との高いほうの発光輝度値との差が、所定の値よりも大きい場合に、当該領域に対する前記閾値を増加させる閾値補正手段を備えることを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記決定手段が決定した前記発光量から、輝度推測値を求める輝度推測手段と、
前記輝度推測値を用いて、前記第１サブフレームと、前記第２サブフレームとの少なくとも一方に対して補正を行う信号補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記輝度特性は、前記第１サブフレームおよび前記第２サブフレームの最大の階調値から決定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記輝度特性は、前記第１サブフレームおよび前記第２サブフレームの輝度ヒストグラムから決定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
入力フレームから、高周波成分を強調した第１サブフレームと、高周波成分を抑圧した第２サブフレームとを生成する生成工程と、
表示手段が、前記入力フレームに対応する期間において前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとを切り換えて表示する表示工程と、
前記第１サブフレームの輝度特性に対応する第１の発光輝度値と、前記第２サブフレームの輝度特性に対応する第２の発光輝度値との少なくとも一方を用いて、表示手段に光を照射する発光手段の発光量を決定する決定工程と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとの表示期間において、前記決定工程で決定された発光量を共通に適用して前記発光手段の発光量を制御する発光量制御工程と
を備え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、発光部を備えた表示装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル等の透過型の表示パネルを用いた表示装置は、画像を表示する表示部と、表示部の背面側から光を照射するバックライトを備える。複数の領域を有する発光部は、入力フレームの輝度特性によって、それぞれの領域の発光輝度を制御することが可能である。発光輝度を領域ごとに制御することによって、表示画像全体のコントラスト比が向上される。
【０００３】
また、液晶パネル等の透過型の表示パネルを用いた表示装置は、ホールド型表示装置と呼ばれ、残像現象を生じやすい。ホールド型表示装置において、１フレーム期間内に同じ画像が１回または複数回表示される場合、動画像を表示すると、フレームごとに表示される画像が変わる。このとき、フレーム間で急激に表示画像が変わることから、人間の目は、残像現象により、動きぼけを認識することがある。
【０００４】
特許文献１には、入力フレームの１フレームごとにフィルタリング処理を行い、高周波成分を集中させた高域強調サブフレームと、高周波成分を抑圧させた高域抑圧サブフレームとを生成し、２つのサブクレームを交互に表示する技術が開示されている。高域強調サブフレームの表示後に、動きぼけの目立つ輪郭等のコントラスト変化の大きいエッジ部分等の高周波成分を抑圧させた高域抑圧サブフレームを表示する。これにより、動きぼけが改善される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―３０４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術では、コントラスト変化の大きいエッジ部分等を含む高域強調サブフレームは輝度が高い領域を含み、かつ、高域抑圧サブフレームの輝度は高域強調サブフレームの輝度よりも低くなる。したがって、それぞれのサブフレームの輝度特性に対して、バックライトの発光量を制御すると、１フレーム内で明暗が交互に表示されるため、ちらつきが生じてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、高周波成分を強調したサブフレームと、高周波成分を抑圧したサブフレームとを用いて画像を表示する際に、発光手段の発光量を好適に制御することが可能な表示装置、およびその制御方法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】
上述した課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、入力フレームから、高周波成分を強調した第１サブフレームと、高周波成分を抑圧した第２サブフレームとを生成する生成手段と、入力フレームに対応する期間において第１サブフレームと第２サブフレームとを切り換えて表示する表示手段と、表示手段に光を照射する発光手段と、第１サブフレームの輝度特性に対応する第１の発光輝度値と、第２サブフレームの輝度特性に対応する第２の発光輝度値との少なくとも一方を用いて、発光手段の発光量を決定する決定手段と、第１サブフレームと第２サブフレームとの表示期間において、決定手段で決定された発光量を共通に適用して発光手段の発光量を制御する発光量制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る表示装置の制御方法は、入力フレームから、高周波成分を強調した第１サブフレームと、高周波成分を抑圧した第２サブフレームとを生成する生成工程と、
表示手段が、入力フレームに対応する期間において第１サブフレームと第２サブフレームとを切り換えて表示する表示工程と、第１サブフレームの輝度特性に対応する第１の発光輝度値と、第２サブフレームの輝度特性に対応する第２の発光輝度値との少なくとも一方を用いて、表示手段に光を照射する発光手段の発光量を決定する決定工程と、第１サブフレームと第２サブフレームとの表示期間において、決定工程で決定された発光量を共通に適用して発光手段の発光量を制御する発光量制御工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像処理装置によれば、高周波成分を強調したサブフレームと、高周波成分を抑圧したサブフレームとを用いて画像を表示する際に、発光部の発光輝度を好適に制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施例における表示装置１の機能ブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施例における輝度特性と発光輝度値との変換に用いるルックアップテーブルである。
【図３】図３は、第１の実施例における本実施例における発光部３００の制御領域を示した模式図である。
【図４】図４は、第１の実施例における発光量決定のフローチャートである。
【図５】図５は、第１の実施例における領域Ｂ１から領域Ｂ６の水平方向に並んだ各領域の発光量の決定方法を示す模式図である。
【図６】図６は、第１の実施例の変形例における表示装置１の機能ブロック図である。
【図７】図７は、第１の実施例における輝度設定値の決定までのそれぞれの処理のタイミング示すタイミング図である。
【図８】図８は、第２の実施例における発光量決定のフローチャートである。
【図９】図９は、第２の実施例における領域Ｂ１から領域Ｂ６の水平方向に並んだ各領域の発光量の決定方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下に例示する実施例によって限定されるものではない。また、実施例の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが本発明に必須とは限らない。本明細書および図面に記載の内容は例示であって、本発明を制限するものと見なすべきではない。本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施例の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【００１３】
（第１の実施例）
図１は、第１の実施例における表示装置１の機能ブロック図である。表示装置１は、サブフレーム生成部１００、表示制御部２００、発光部３００、および表示部４００とを備える。サブフレーム生成部１００は、フレーム倍速処理部１０１、ローパスフィルタ１０２、ハイパスフィルタ１０３、およびフレーム切替部１０４を備える。表示制御部２００は、輝度特性取得部２０１、発光輝度算出部２０２、輝度特性取得部２０４、発光輝度算出部２０５、発光量決定部２０６、輝度推測部２０７、信号補正部２０８、および発光量制御部２０９を備える。以下、各部の機能について説明する。
【００１４】
サブフレーム生成部１００は、入力フレーム画像に対して、高周波成分を強調した高域強調サブフレームと、高周波成分を抑圧した高域抑圧サブフレームとを生成する。生成された高域強調サブフレームと高域抑圧サブフレームとは、輝度特性取得部２０１、輝度特性取得部２０４、および信号補正部２０８に出力される。
【００１５】
フレーム倍速処理部１０１は、入力フレームの周波数に対して倍の周波数で、サブフレームを出力する。具体的には、入力フレームの画像信号を、フレームメモリに書き込み、書き込まれた画像信号を、入力フレームの周波数の倍の周波数で読み出す。読み出されたサブフレームの画像信号は、ローパスフィルタ１０２、もしくはハイパスフィルタ１０３に入力される。なお、ここでは倍速化について説明したが、３倍速化や４倍速化など、Ｎ倍（Ｎ＞２）速化することも可能である。
【００１６】
ローパスフィルタ１０２は、入力されたフレームの画像信号に対して、低域通過処理であるローパスフィルタ処理を行う。これによって、空間的に低周波成分が集中され、高周波成分が抑圧された高域抑圧サブフレームを生成する。また、ハイパスフィルタ１０３は、入力されたフレームの画像信号に対して、高域通過処理であるハイパスフィルタ処理及び強調処理を行う。
【００１７】
これによって、空間的に高周波成分が集中され、高周波成分が強調された高域強調サブフレームを生成する。なお、本実施例では、高域抑圧サブフレームを生成するためにローパスフィルタ１０２を用いたが、入力フレームの画像信号と、高域強調サブフレームの画像信号との差分から、高域抑圧サブフレームを生成することも可能である。
【００１８】
フレーム切替部１０４は、ローパスフィルタ１０２及びハイパスフィルタ１０３から出力された高域強調サブフレームと高域抑圧サブフレームとの画像信号を、フレーム倍速処理部で倍速化された周波数に同期して、交互に信号補正部２０８に出力する。
【００１９】
表示制御部２００は、サブフレーム生成部１００から取得した高域強調サブフレームと高域抑圧サブフレームとを用いて、発光部３００の輝度設定値ＳＬ１を決定し、発光部３００の発光量を制御する。更に、表示制御部２００は、サブフレーム生成部１００から取得した各サブフレームに対して、輝度設定値ＳＬ１に基づいて信号補正を施し、表示部４００に出力する。
【００２０】
輝度特性取得部２０１は、ローパスフィルタ１０２から出力された高域抑圧サブフレームの画像信号を取得する。輝度特性取得部２０１は、取得した高域抑圧サブフレームの画像信号に対して、後述する発光部３００の複数の領域に対応した領域ごとに、輝度特性を取得する。本実施例において、輝度特性は、各領域の階調値の最大値とした。例えば、発光部３００の光源が赤、緑、および青の３色で形成されている場合、それぞれの色の最大階調値のなかで最も大きい階調値とすることも可能である。
【００２１】
また、輝度特性として、最大値だけではなく、各領域における平均値や中央値をとることも可能である。輝度特性は、各領域の輝度ヒストグラムから検出されたピーク値とすることも可能である。輝度特性取得部２０１は、高域抑圧サブフレームの輝度特性を、発光輝度算出部２０２に出力する。
【００２２】
発光輝度算出部２０２は、輝度特性取得部２０１から取得した高域抑圧サブフレームの各領域の輝度特性から、発光部３００の複数の領域それぞれに対して、発光輝度値Ｌ１を算出する。発光輝度値Ｌ１は、高域抑圧サブフレームに基づいて画像を好適に表示するために必要とされる発光部３００の発光量である。
【００２３】
図２に輝度特性と発光輝度値との変換に用いるルックアップテーブルを示す。横軸は、各領域の最大階調値を示しており、縦軸は、発光輝度値を示している。赤、緑、および青の３色の光源を有している場合、それぞれの色の最大階調値なかで最も大きい階調に対してルックアップテーブルを参照し、各領域の発光輝度値Ｌ１を算出する。なお、計算式を用いて輝度特性から発光輝度値を算出してもよい。発光輝度値Ｌ１は、発光量決定部２０６へ出力される。
【００２４】
輝度特性取得部２０４は、高域強調サブフレームの輝度特性を取得する。輝度特性取得部２０４は、ハイパスフィルタ１０３から出力された高域強調サブフレームの画像信号を取得する。輝度特性取得部２０４は、取得した高域強調サブフレームの画像信号に対して、輝度特性取得部２０１と同様に輝度特性を取得し、発光輝度算出部２０５に出力する。
【００２５】
発光輝度算出部２０５は、輝度特性取得部２０４から高域強調サブフレームの輝度特性を取得する。発光輝度算出部２０２と同様に、高域強調サブフレームにおける各領域の輝度特性から、発光部３００の各領域に対して発光輝度値Ｌ２を算出する。発光輝度値Ｌ２は、高域強調サブフレームに基づいて好適に画像を表示するために必要とされる発光部３００の発光量である。発光輝度値Ｌ２は発光量決定部２０６に出力される。
【００２６】
発光量決定部２０６は、発光輝度値Ｌ１および発光輝度値Ｌ２と、閾値Ｚ０とを比較し、輝度設定値ＳＬ１を決定する。発光量決定部２０６は、それぞれの領域に対して発光輝度値Ｌ１もしくは発光輝度値Ｌ２のいずれかを、輝度設定値ＳＬ１として決定する。輝度設定値ＳＬ１は、輝度推測部２０７と、発光量制御部２０９とに出力される。
【００２７】
発光量制御部２０９は、発光量決定部２０６から取得した輝度設定値ＳＬ１に基づいて、入力フレームから生成された各サブフレームの表示部４００における表示期間に、発光部３００から照射される発光量を制御する。発光量制御部２０９は、発光部３００をパルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）することで、発光部３００の発光量を制御してもよい。その場合、輝度設定値ＳＬ１は、パルス幅変調のデューティ比（点灯期間と消灯期間の比）で表される。
【００２８】
また、発光量制御部２０９は、発光部３００の駆動電圧値または駆動電流値を設定することで、発光部３００の発光量を制御してもよい。その場合、輝度設定値ＳＬ１は、駆動電圧値または駆動電流値で表される。また、発光量制御部２０９は、発光部３００をパルス幅変調し、かつ発光部３００の駆動電圧値または駆動電流値を設定することで、発光部３００の発光量を制御してもよい。その場合、輝度設定値ＳＬ１は、パルス幅変調のデューティ比（点灯期間と消灯期間の比）と、駆動電圧値または駆動電流値とで表される。
【００２９】
輝度推測部２０７は、輝度設定値ＳＬ１を用いて、発光部３００から表示部４００に照射される光の分布を推測する。輝度推測部２０７は、発光部３００から表示部４００へ照射される光の分布を、輝度設定値ＳＬ１と、事前に取得した発光部３００の各領域ごとの分布係数とに基づいて推測する。
【００３０】
分布係数は以下のように推測される。発光部３００のそれぞれの領域を単独で点灯した場合に、点灯した領域の光は、点灯した領域に対応した表示部４００の領域だけではなく、点灯した領域の周囲の領域に対応した表示部４００の領域にも照射する。１つの領域を点灯した際に、発光部３００の各領域の中心点に対応した表示部４００の推測点における輝度を事前に測定することにより、点灯した領域に対して発光輝度の分布係数が取得される。輝度推測部２０７は、輝度設定値ＳＬ１とメモリに保存された分布係数から推測する。輝度推測部２０７で推測された輝度推測値ＰＬは、信号補正部２０８に出力される。
【００３１】
信号補正部２０８は、輝度推測値ＰＬから、サブフレーム毎に画像信号の補正係数を求め、サブフレームの画像信号を補正する。補正係数は、発光部３００の輝度を下げた場合は、表示輝度を補償するために信号を伸長するための係数であり、発光部３００の輝度が高くなってしまう場合は、輝度を下げるように求められた係数である。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で求めることができる。なお、目標となる輝度Ｌｔは、画面のピーク輝度で決定する。
【００３２】
信号補正部２０８は、決定した補正係数を対応する各サブフレームの画像信号に乗算し、各サブフレームの画像信号を補正する。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補正係数の値を基に補間演算して求めて、求めた結果を画素に乗算する。また、補正係数を乗算した結果、表示部４００の入力レンジを超えている場合に、入力レンジに収まるように値を修正する。そして、信号補正部２０８は、補正後の高域強調サブフレームと、補正後の高域抑圧サブフレームを交互に順次、出力する。
【００３３】
発光部３００は、発光量制御部２０９の制御に基づいて、表示部４００に光を照射する。発光部３００は、同一の入力フレームから生成された高域強調サブフレームと高域抑圧サブフレームとに対して、共通の輝度設定値ＳＬ１に基づいて光を照射する。発光部３００は、複数の領域ごとに発光輝度を制御可能である。図３は、本実施例における発光部３００の制御領域を示した図である。本実施例では、発光部３００は、水平方向に６つ（１、２、３、４、５、６）、垂直方向に４つ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に分割され合計２４の領域それぞれについて発光量が制御可能である。
【００３４】
表示部４００は、例えば液晶パネルのような透過型の表示パネルであり、信号補正部２０８から出力された補正後の各サブフレームの画像信号に基づいて制御され、画像を表示する。
【００３５】
図４は、発光量決定部２０６における、輝度設定値の決定フローを示したフローチャートである。ステップＳ３０１で、発光量決定部２０６における、輝度設定値の決定フローを開始する。ステップＳ３０２で、発光部３００の複数の領域のうち、Ｎ＝ｉ番目の領域について決定処理を行うこととする。ｉは最初は１であり、１番目のブロックから順次処理を行う。ステップＳ３０３で、発光量決定部２０６は、発光輝度算出部２０２および発光輝度算出部２０５から取得した、第１の発光輝度Ｌ１および第２の発光輝度Ｌ２から、Ｎ番目の領域の第１の発光輝度Ｌ１および第２の発光輝度Ｌ２を取得する。
【００３６】
ステップＳ３０４において、第１の発光輝度Ｌ１および第２の発光輝度Ｌ２のうちもっとも大きい値が、閾値Ｚ０以下か否かを判定する。判定結果がＹｅｓの場合、ステップＳ３０５において、Ｎ番目の領域の輝度設定値ＳＬ１として、第１の発光輝度Ｌ１および第２の発光輝度Ｌ２のうち、もっとも小さい値を決定する。一方で、Ｓ４の判定がＮｏの場合、ステップＳ３０６において、Ｎ番目の領域の輝度設定値ＳＬ１として、第１の発光輝度Ｌ１および第２の発光輝度Ｌ２のうち、大きい値を決定する。
【００３７】
ここで、閾値Ｚ０は、表示装置１の表示コントラストの設定値に応じて決定される。低階調の暗い画像を表示する場合、発光部３００から照射された光の一部が、表示部４００を意図せず透過してしまう黒浮きが発生しやすくなる。黒浮きを抑制するためには、発光部３００の発光量を低くすることが有効である。閾値Ｚ０が大きいほど、輝度設定値ＳＬ１に、小さい発光輝度値が決定されやすくなることから、表示装置１の表示コントラストの設定値が高いほど、閾値Ｚ０を大きくする。また、表示装置１の最大の表示輝度の設定値を変更する場合、最大の表示輝度の設定値の増加に応じて閾値Ｚ０を大きくする。
【００３８】
なお、閾値Ｚ０は、ユーザーの好みに応じて、任意に設定可能である。例えば、表示輝度の最大値に応じて閾値Ｚ０を小さくすることも可能である。複数の領域の輝度設定値ＳＬ１を制御可能な発光部３００において、高い輝度設定値ＳＬ１の領域から照射された光が、隣接する低い輝度設定値ＳＬ１の領域側に拡散し、当該領域に対応する表示部４００を照射することがある。これにより、低い輝度設定値ＳＬ１の領域に対応する表示部４００には、必要とされる発光輝度以上の光が照射され、ハロー現象と呼ばれる画像影響が発生する。ハロー現象は、隣接する領域の輝度設定値ＳＬの差が大きいほど顕著に表れ、また、表示輝度の最大値が大きいほど発生しやすい。
【００３９】
発光輝度値Ｌ１および発光輝度値Ｌ２が高い領域に対応する画像は、高階調の明るい画像であることから、より高い発光輝度値が輝度設定値ＳＬ１として決定されることが望ましい。このとき、ハロー現象を抑制するためには、各発光輝度値が高い領域の輝度設定値ＳＬ１を高くするとともに、当該領域に隣接する低い階調の画像に対応する領域の輝度設定値ＳＬ１も高い値とすることが望ましい。
【００４０】
閾値Ｚ０を小さくすることによって、高階調の明るい画像に対応する領域、および当該領域に隣接する領域の輝度設定値ＳＬ１として、発光輝度値Ｌ１および発光輝度値Ｌ２の高いほうの値が決定されやすくなる。また、最大の表示輝度の設定値が高いほど、ハロー現象が目立ちやすくなる。したがって、最大の表示輝度の設定値が高いほど、発光部３００に設定可能な発光量に対する閾値Ｚ０の比を小さくすることで、隣接する領域間での発光輝度設定値ＳＬ１の差が小さくなり、ハロー現象を抑制することが可能となる。
【００４１】
ステップＳ３０７において、処理を行ったＮ＝ｉが、領域の個数（ｍａｘＮ）であるか否かを判定する。判定結果がＮｏであれば、ステップＳ３０８において、ｉを１つ加算して、再度Ｓ３０３に戻り処理を続ける。判定結果がＹｅｓであれば、決定フローは終了となる（Ｓ３０９）。
【００４２】
図５（ａ）と図５（ｂ）とを用いて、輝度設定値ＳＬ１の決定方法について説明する。なお、以下では、図３に示した領域Ｂ１から領域Ｂ６までの水平方向の領域について、輝度設定値ＳＬ１の決定方法を説明するが、他の領域についても同様に輝度設定値ＳＬ１を決定することが可能である。
【００４３】
図５（ａ）は、発光輝度値Ｌ１と、発光輝度値Ｌ２とを、領域Ｂ１から領域Ｂ６について示した図である。横軸は領域Ｂ１から領域Ｂ６の各領域を示しており、縦軸は発光輝度値を示している。発光輝度値Ｌ１は、輝度特性取得部２０１で得られた高域抑圧サブフレームの輝度特性から、発光輝度算出部２０２が算出した発光輝度値である。また、発光輝度値Ｌ２は、輝度特性取得部２０４で得られた高域強調サブフレームの輝度特性から、発光輝度算出部２０５が算出した発光輝度値である。
【００４４】
発光量決定部２０６は、各領域ごとに発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２とを、メモリから読み出した閾値Ｚ０と比較する。領域Ｂ１、Ｂ３、およびＢ５では、発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との最大値が閾値Ｚ０よりも小さい。言い換えれば、発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との両方が、閾値Ｚ０よりも小さいとも言える。一方、領域Ｂ２、Ｂ４およびＢ６では、発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との最大値が閾値Ｚ０よりも大きい。言い換えれば、発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２とのいずれか、もしくは両方が、閾値Ｚ０よりも大きいとも言える。
【００４５】
図５（ｂ）は、領域Ｂ１から領域Ｂ６の発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２とに加え、発光量決定部２０６が決定した輝度設定値ＳＬ１を示している。発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との最大値が閾値Ｚ０よりも小さいと判定された領域Ｂ１、Ｂ３、およびＢ５では、輝度設定値ＳＬ１として、発光輝度値Ｌ１が決定される。また、発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との最大値が閾値Ｚ０よりも大きいと判定された領域Ｂ２、Ｂ４およびＢ６では、輝度設定値ＳＬ１として、発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との最大値が決定される。ここではいずれの領域も発光輝度値Ｌ２が輝度設定値ＳＬ１として決定される。
【００４６】
なお、本実施例では、事前に設定した閾値Ｚ０に対して、判定を行ったが、閾値Ｚ０に対して補正を行うことも可能である。判定する領域の発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２と、判定する領域に隣接する領域の発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２とを比較し、隣接する領域の発光輝度値が所定の値よりも大きい場合、閾値を増加させる。
【００４７】
図６は、表示制御部２００に、閾値補正部２１０を加えた表示装置１の機能ブロック図である。図１の機能ブロック図と同名のブロックについては、説明を省略する。閾値補正部２１０は、発光輝度算出部２０２と発光輝度算出部２０５とから、発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２とをそれぞれ取得する。ある領域の発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との小さいほうの値と、当該領域に隣接する領域の発光輝度値Ｌ１と発光輝度値Ｌ２との大きいほうの値を比較する。
【００４８】
図５（ａ）において、領域Ｂ５のＬ１と領域Ｂ６のＬ２との差が大きい。この場合、領域Ｂ５に対応する画像の階調が低く、また、領域Ｂ６に対応する画像の階調が高い。隣接する領域間で対応する画像の階調差が大きい場合、領域Ｂ５の輝度設定値ＳＬを、より小さい値とするほうが、コントラストの表現性を高めるためには望ましい。
【００４９】
閾値補正部２１０は、領域Ｂ５の発光輝度のうち小さいほうの値と、領域Ｂ５に隣接する領域の発光輝度のうち大きいほうの値との差が、所定の値以上であるとき、領域Ｂ５の閾値Ｚ０を増加させる。閾値Ｚ０が増加することによって、発光量決定部２０６で、領域Ｂ５の発光輝度値を決定する際に、低い発光輝度が輝度設定値ＳＬ１と決定されやすくなる。領域Ｂ５の輝度設定値ＳＬ１が低くなることで、階調の低い領域Ｂ５に対応する画像に対して最適な発光輝度値とすることが可能となる。
【００５０】
また、閾値補正部２１０は、領域Ｂ５の発光輝度のうち小さいほうの値と、領域Ｂ５に隣接する領域の発光輝度のうち大きいほうの値との差が、所定の値以上であるとき、領域Ｂ５の閾値Ｚ０を減少させてもよい。閾値Ｚ０を減少させることによって、領域Ｂ５の輝度設定値ＳＬ１は、発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２とのうち、高い値に決定されやすくなる。この場合、領域Ｂ５と隣接する領域との間の輝度設定値ＳＬ１の差が小さくなるため、前述したハロー現象による表示輝度への影響を低減することが可能となる。
【００５１】
なお、閾値補正部２１０の設定は、ユーザにより任意に設定可能である。閾値補正部２１０は、判定する領域の発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２とのいずれか一方が、補正前の閾値Ｚ０を超える場合に、上述の補正処理を実施してもよい。
【００５２】
図７は、本実施例における輝度設定値ＳＬ１の決定までのそれぞれの処理のタイミング示すタイミング図である。図７を用いて、入力されたフレームに対して、どのようなタイミングで処理を行い、補正された画像が出力されるか、また、どのようなタイミングでバックライトユニットに適用されるかを説明する。
【００５３】
ＶＳＹＮＣ６０１はフレームの垂直周期を示す同期信号である。このＶＳＹＮＣ６０１に同期して入力フレーム６００が、フレーム倍速処理部１０１に入力される。入力フレーム６００のそれぞれに記載の番号は、フレームが入力される順番を示している。フレーム倍速処理工程６１０は、フレーム倍速処理部１０１が、入力フレーム６００をフレーム周波数の２倍のサブフレーム周波数で出力している。ＶＳＹＮＣ６０１に対して入力フレーム周波数の半周期分遅延したＶＳＹＮＣ６０２に同期して、倍速サブフレームがフレーム倍速処理部１０１から出力されている。サブフレームに記載の番号は、入力フレームの番号に対応しており、同一の番号のフレームの画像信号が、サブフレームとして２度出力されていることを示している。
【００５４】
フィルタリング処理６１１は、フレーム倍速処理工程６１０で出力されたサブフレームに対して、高域抑圧サブフレームと高域強調サブフレームとを生成し、交互に出力する。ローパスフィルタ１０２は、フレーム倍速処理工程６１０で出力されたサブフレームに対して、低周波成分を通過させ、高域抑制サブフレームを生成する。また、ハイパスフィルタ１０３、フレーム倍速処理工程６１０で出力されたサブフレームに対して、低周波成分を通過させ、高域抑制サブフレームを生成する。
【００５５】
それぞれのフィルタを通過したそれぞれのサブフレームは、フレーム切替部１０４で切替処理が行われ、高域強調サブフレームＨと高域抑圧サブフレームＬとが、交互に出力される。また、Ｈ、Ｌの末尾に付加されている番号は、同一の番号のサブフレームに対してフィルタ処理が行われたことを示している。
【００５６】
輝度特性取得処理６１２は、輝度特性取得部２０１により、ローパスフィルタ１０２からの高域抑圧サブフレームの入力タイミングで輝度特性を取得する。輝度特性取得処理６１３は、輝度特性取得部２０４により、ハイパスフィルタ１０３からの高域強調サブフレームの入力タイミングで輝度特性を取得する。
【００５７】
演算処理６１４は、発光輝度値Ｌ１、発光輝度値Ｌ２、および閾値Ｚ０を用いて、輝度設定値ＳＬ１を出力する。演算の具体的な処理は、図５（ａ）および図５（ｂ）で説明した処理と同様である。
【００５８】
発光部制御６１５は、輝度設定値ＳＬ１を用いて発光部３００を発光させる。ＶＳＹＮＣ６０３は、それぞれのサブフレームが出力される同期信号である。ＶＳＹＮＣ６０３に同期して、輝度設定値ＳＬ１が発光部３００に出力され、発光部３００は、表示部４００へ光を照射する。各フレームの発光部制御６１５のＢＬ末尾に記載の番号は、当該番号の入力フレームから演算された輝度設定値ＳＬ１であることを示している。つまり、表示部４００に同一の入力フレームから生成された各サブフレームが表示されている期間、発光部３００は当該各サブフレームから演算された輝度設定値ＳＬ１に基づいて発光する。
【００５９】
信号補正処理６１６では、信号補正部２０８が、輝度設定値ＳＬ１と分布係数から推測された輝度推測値ＰＬに基づいて、補正値を計算し、それぞれのサブフレームに対して補正処理が行われる。信号補正処理６１６の各サブフレームのｏｔに続く番号は、サブフレーム番号に相当し、当該番号のサブフレームに対して補正処理が行われたことを示している。
【００６０】
本実施例では入力フレームに対して適切なタイミングで発光部３００への制御信号出力、及び信号補正を行った。しかし、このためにはフレームメモリ等を使用してフレームを遅延させる必要がある。フレームメモリのコストを削減したい場合は、入力フレーム周波数単位でずらして適用してもよい。例えば、フレーム０で演算した結果（発光部制御信号、信号補正）を、フレーム１に適用してもよい。但し、サブフレームをずらして適用はしない。つまり、高域強調サブフレームと高域抑圧サブフレームには１つの入力フレームで演算した結果を１組として適用する。
【００６１】
以上のように、本実施例によれば、高周波成分を強調した高域強調サブフレームと、高周波成分を抑圧した高域抑圧サブフレームとを交互に表示する際に、発光部の発光輝度を好適に制御することが可能になる。
【００６２】
（第２の実施例）
図８のフローチャートを用いて第２の実施例について説明する。第１の実施例と同名の機能ブロックや、フローについては、第１の実施例と同様の機能、もしくは処理であるので説明を省略する。  発光量決定部２０６は、発光輝度Ｌ１と、発光輝度Ｌ２とを取得する。第１の実施例と同様に、発光量決定部２０６は、それぞれの発光輝度が閾値Ｚ０以下であるかを判定する（Ｓ３０４）。
【００６３】
発光輝度Ｌ１と、発光輝度Ｌ２との少なくとも一方が閾値Ｚ０以上であった場合（Ｓ３０４  Ｎｏ）、発光量決定部２０６は、発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２との差分の絶対値と、閾値Ｚ１とについて判定を行う（Ｓ６０１）。発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２との差分の絶対値が、閾値Ｚ１よりも大きい場合、発光量決定部２０６は、発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２とのうち大きいほうの値をノイズ成分であると判定する。
【００６４】
発光量決定部２０６は、発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２との差分の絶対値が、閾値Ｚ１よりも大きい場合、発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２とのうち小さいほうの値を輝度設定値ＳＬ１と決定する（Ｓ６０１  Ｙｅｓ）。また、発光量決定部２０６は、発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２との差分の絶対値が、閾値Ｚ１よりも小さい場合、発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２とのうち大きいほうの値を輝度設定値ＳＬ１と決定する（Ｓ６０１  Ｎｏ）。
【００６５】
図９（ａ）は、領域Ｂ１から領域Ｂ６に対して、発光量決定部２０６が取得した各領域の発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２とを示した模式図である。図９（ｂ）は、領域Ｂ１から領域Ｂ６に対して、各領域の発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２とから発光量決定部２０６が決定した輝度設定値ＳＬ２を示した模式図である。図９（ａ）に示すように、領域Ｂ５の発光輝度Ｌ１と発光輝度Ｌ２との差が、閾値Ｚ１よりも大きい。このとき、図９（ｂ）に示すように、領域Ｂ５の発光輝度設定値ＳＬ２は、発光輝度Ｌ１と決定される。一方で、他の領域については、第１の実施例と同様の方法によって、発光輝度設定値ＳＬ２が決定される。
【００６６】
本実施例によれば、高周波成分を強調した高域強調サブフレームと、高周波成分を抑圧した高域抑圧サブフレームとを交互に表示する際に、発光部の発光輝度を好適に制御することが可能になる。更に、ノイズ成分の可能性がある領域について、低輝度側の発光輝度を用いて発光部を点灯することにより、フリッカを抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１  表示装置
１００  サブフレーム生成部
２００  表示制御部
２０６  発光量決定部
２０９  発光量制御部
３００  発光部
４００  表示部
【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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