(57)【要約】【課題】画質の低下を抑制する。【解決手段】入力画像信号から、第１閾値が設定された変換係数を用いて画素の輝度を変換した出力画像信号を生成し、入力画像信号に基づく画像が特定画像であるか否かを判定し、特定画像である場合に、第１閾値を第１閾値と異なる第２閾値に変更する制御部と、出力画像信号に基づき画像を表示する画像表示パネル部と、を有する表示装置が提供される。このような表示装置は、原色系の画像を含む入力画像信号の高階調値側でも、階調値の変化に応じて、表示される画像の輝度が一定とならず変化するようになり、表示画像の画質の低下が防止される。【選択図】図１
2016014738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号から、第１閾値が設定された変換係数を用いて画素の輝度を変換した出力画像信号を生成し、
前記入力画像信号に基づく画像が特定画像であるか否かを判定し、
前記特定画像である場合に、前記第１閾値を前記第１閾値と異なる第２閾値に変更する制御部と、
前記出力画像信号に基づき画像を表示する画像表示パネル部と、
を有する表示装置。
【請求項２】
前記特定画像が、前記第１閾値外の前記変換係数の画素を含む、
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１閾値外の前記変換係数の前記画素に関する評価値に応じて、前記入力画像信号に基づく画像が前記特定画像であるか否かを判定する、
請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記評価値は、前記第１閾値外の前記変換係数の前記画素の画素数である、
請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記評価値は、前記第１閾値外の前記変換係数の前記画素の画素数に、前記第１閾値から前記第１閾値外の前記変換係数との差に応じて重み付けをしたものである、
請求項３記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２閾値は前記第１閾値よりも小さい、
請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、
複数の異なる閾値のそれぞれについて、閾値外の変換係数の前記画素に関する評価値に応じて、いずれの評価値を満たす特定画像か否かを判定し、特定画像の満たす評価値に応じた閾値を第２閾値とする、
請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第１閾値外の前記変換係数の前記画素の画素数に基づく前記特定画像の判定結果に応じて、前記第１閾値を、前記第１閾値外の複数の異なる閾値のいずれかに変更する、
請求項１記載の表示装置。
【請求項９】
制御部と画像表示パネルとを含む表示装置の表示方法において、
前記制御部が、
入力画像信号から、第１閾値が設定された変換係数を用いて画素の輝度を変換した出力画像信号を生成し、
前記入力画像信号に基づく画像が特定画像であるか否かを判定し、
前記特定画像である場合に、前記第１閾値を前記第１閾値と異なる第２閾値に変更し、
前記画像表示パネルが、
前記出力画像信号に基づき画像を表示する、
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力画像信号に応じてバックライトの輝度を制御して、低消費電力化を図ると共に、動画及び静止画を表示する際の表示品位を向上した表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、画質の低下が抑制された表示装置及び表示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、入力画像信号から、第１閾値が設定された変換係数を用いて画素の輝度を変換した出力画像信号を生成し、前記入力画像信号に基づく画像が特定画像であるか否かを判定し、前記特定画像である場合に、前記第１閾値を前記第１閾値と異なる第２閾値に変更する制御部と、前記出力画像信号に基づき画像を表示する画像表示パネル部と、を有する表示装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施の形態における表示装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における表示装置の表示方法の一例を示す図である。
【図３】第２の実施の形態における表示装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図４】第２の実施の形態における表示装置に含まれる画像表示パネルの構成例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態における表示装置に含まれる光源装置の構成例を示す図である。
【図６】第２の実施の形態における表示装置に含まれる機能構成例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部の機能構成例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態における表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。
【図９】第２の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される信号処理のフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される画像解析処理のフローチャートである。
【図１１】第３の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される画像解析処理の伸張係数に基づく画素数に応じた設定値を説明するための図である。
【図１２】第４の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される最小値の判定方法を説明するための図である。
【図１３】第５の実施の形態における表示装置の分割駆動制御による表示を説明するための図である。
【図１４】第５の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される画像解析処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【０００８】
また、本発明と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態の表示装置について、図１を用いて説明する。
【００１０】
図１は、第１の実施の形態における表示装置の構成例を示す図である。なお、図１（Ａ）は、表示装置１の構成例を、図１（Ｂ）は、入力画像信号の階調値に対する出力される画像の輝度の変化を表すグラフをそれぞれ示している。また、図１（Ｂ）は、横軸は階調値を、縦軸は階調値に対する規格化出力輝度をそれぞれ表している。
【００１１】
表示装置１は、図１（Ａ）に示されるように、制御部２と、制御部２から出力された出力画像信号に基づき画像を表示する画像表示パネル部３と、画像表示パネル部３を背面（バックライト）または正面（フロントライト）から照明する照明部４とを含む。
【００１２】
制御部２は、入力画像信号から、第１閾値が設定された変換係数を用いて、画素の輝度を変更した出力画像信号を生成し、入力画像信号に基づく画像が特定画像であるか否かを判定し、当該画像が特定画像である場合に、第１閾値を第１閾値と異なる第２閾値に変更する。特定画像は、例えば、入力画像信号から算出された変換係数が第１閾値外の変換係数となる画素を含む。また、制御部２は、出力画像信号を生成する際の変換係数に基づいて、照明部４の輝度を調整する。例えば、入力画像信号を変換係数によって伸張することで、画像表示パネル部３の画素の輝度を向上させた場合に、画像表示パネル部３の画素の輝度が向上した分、照明部４の輝度を削減することで、消費電力を低下させる。
【００１３】
このような変換係数の一態様として伸張係数αがある。画像表示パネル部３が、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を表示する各副画素と、白色（Ｗ）を表示する副画素とを有する画素を備え、照明部４がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により駆動する。この場合、制御部２は伸張係数αにより入力画像信号に基づいて画像表示パネル部３の画像全体の輝度を向上させると、照明部４は伸張係数αの逆数である１／αによりＰＷＭ値に基づいて照明輝度を下げることで、入力画像信号に基づく画像と同じ輝度で表示することが可能となる。なお、変換係数（伸張係数α）並びに画像表示パネル部３の詳細については、第２の実施の形態で説明する。
【００１４】
なお、１フレームごとに画像を解析し、その画像に適用される入力画像信号の伸張係数（α値）は次の範囲で規定されている。
【００１５】
αmin≦α≦αmax                                                  ・・・（Ａ）
【００１６】
但し、αminはα値の最小値であり、αmaxはα値の最大値である。
【００１７】
ところで、表示装置１では、照明部４の低消費電力化を図るために、ＰＷＭ値の最大値を下げることが望まれる。
【００１８】
式（Ａ）において、伸張係数αのαminを増加させると、照明部４に対する変換係数である１／αの最大値（１／αmin）は減少することになる。このように範囲が制限された伸張係数αを用いて入力画像信号に基づく画像の輝度を向上させて、１／αを用いて照明部４のＰＷＭ値の最大値を下げることで、輝度が削減（調整）され、低消費電力化を図ることができる。この際、例えば、赤色等の原色系を表示させる場合には、図１（Ｂ）に示されるように、入力画像信号の高階調値（２３０〜２５５）では、階調値の変化に応じて、画像表示パネル部３の画素の輝度が変化せずに略一定となってしまい（輝度つぶれ）、表示画像の画質が劣化してしまう。なお、図１（Ｂ）は、ガンマ値が２．２の場合を表している。
【００１９】
そこで、上記構成を含む表示装置１で実行される表示方法の一例について、図１と共に図２を用いて説明する。
図２は、第１の実施の形態における表示装置の表示方法の一例を示す図である。なお、図２（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）は、画像表示パネル部３が、一例として、ＶＧＡ（縦４８０ライン、横６４０ライン）で表示する画像の表示例を示す図である。また、図２（Ｂ）は、彩度に対する明度を示すグラフである。但し、図２（Ｂ）は、色相に関しては考慮しておらず２次元で表している。
【００２０】
また、画像表示パネル部３のＷの副画素と、ＲＧＢの各副画素との最大輝度の比は以下の通りとする。
χ＝Ｗ副画素の輝度／ＲＧＢ副画素の輝度＝１
【００２１】
表示装置１では、式（Ａ）において、伸張係数であるα値は、次のように、αminよりも大きいα１が規定されている。
【００２２】
αmin（第２閾値）＜α１（第１閾値）≦α≦αmax                    ・・・（Ｂ）
【００２３】
ここでは、表示装置１に含まれる画像表示パネル部３が、入力画像信号に基づいて、例えば、図２（Ａ）に示されるように、階調値が２５５の白色の領域Ａと、階調値が２５５の赤色の領域Ｂとを含む画像を表示する場合の表示方法について説明する。また、式（Ａ），（Ｂ）では、例えば、αminには１が、α１には１．２が、αmaxには２が設定されているとする。
【００２４】
このような表示装置１において、制御部２は、入力画像信号が入力されると、当該入力画像信号から画素ごとにα値を算出する。この際、制御部２は、入力画像信号に基づく画像が、特定画像であるか否かを判定する。特定画像は、α１を下回るα値の画素で構成される領域Ｂの画素数Ｎが、評価値の一例である閾値画素数Ｎcount1（例えば、１２００個）を超えるか否かにより判定される。
判定の一例として、入力画像信号に基づく画像が、図２（Ａ）に示されるように、縦３０ライン×横３０ラインの画素数Ｎが９００個の領域Ｂを含む場合について説明する。
【００２５】
この画像を拡張ＨＳＶ色空間（Ｈは色相（Hue）、Ｓは彩度（Saturation）、Ｖは明度（Value）を表す）内にプロットすると、図２（Ｂ）に示されるように、彩度が２５５の赤色は、拡張ＨＳＶ色空間の最大（明度１）となる。すなわち、領域Ｂの明度はこれ以上伸張できないため、領域Ｂの画素のα値は１である。また、同様に、図２（Ｂ）に示されるように、階調値が２５５の白色の領域Ａにおける画素のα値は２である。
【００２６】
入力画像信号に基づく画像において、α値がα１（１．２）未満の１の画素で構成される領域Ｂは、その画素数Ｎは９００個であって、閾値画素数Ｎcount1（１２００個）未満であるために、特定画像ではないことが判定される。したがって、制御部２は、入力画像信号が入力されると、α１（１．２）と、αmax（２）との範囲内のα値に基づいて出力画像信号を生成する。また、この際の照明部４のＰＷＭ値の最大値は、２５５／１．２＝２１３となり、低消費電力化が図られる。
【００２７】
次いで、入力画像信号に基づく画像が、図２（Ｃ）に示されるように、縦１００ライン×横１００ラインで画素数Ｎが１００００個の領域Ｂを含む場合について説明する。
【００２８】
この場合には、α値が１の画素で構成される領域Ｂの画素数Ｎが１００００個であり、閾値画素数Ｎcount1（１２００個）を超えている。このため、制御部２は、入力画像信号に基づく画像が特定画像であることを判定して、αmin（１）を適用する。したがって、制御部２は、入力画像信号から画素ごとに算出したα値から、αmin（１）とαmax（２）との範囲内のα値に基づいて出力画像信号を生成する。なお、この際の照明部４のＰＷＭ値の最大値は、２５５／１＝２５５となる。
【００２９】
さらに、入力画像信号に基づく画像が、図２（Ｄ）に示されるように、縦４８０ライン×横６４０ラインで画素数Ｎが３０７２００個の領域Ｂのみを含む場合も、上記と同様に、閾値画素数Ｎcount1（１２００個）を超えており、特定画像であることが判定される。したがって、制御部２は、入力画像信号から画素ごとに算出したα値から、αmin（１）とαmax（２）との範囲内のα値に基づいて出力画像信号を生成する。なお、この際の照明部４のＰＷＭ値の最大値は、２５５／１＝２５５となる。
【００３０】
上記表示装置１では、制御部２が、入力画像信号から算出し、第１閾値が設定された変換係数を用いて画素の輝度を変換した出力画像信号を生成する。制御部２は、入力画像信号に基づく画像が、第１閾値外の変換係数の画素で構成された特定画像であるか否かを判定し、当該画像が特定画像である場合に、第１閾値を第１閾値と異なる第２閾値に変更する。
【００３１】
このため、原色系の画像を含む入力画像信号の高階調値側でも、階調値の変化に応じて、表示される画像の輝度が一定とならず変化するようになり、表示画像の画質の低下が防止される。また、第１の実施の形態では、第１閾値（α１）外の変換係数の画素数に基づき特定画像でない場合には、第１閾値（α１）の変更が行われないため、低消費電力化を図ることができる。
【００３２】
なお、第１の実施の形態では、伸張係数αを第１閾値（α１）と第２閾値（αmin）の２つの閾値で切り替える場合を例に挙げて説明した。しかしながら、閾値は２つに限らず、α１、α２、α３、・・・、αｎ（α１＜α２＜α３＜・・・＜αｎ）とｎ個用意し複数段階に応じて切り替えるようにしてもよい。また、評価値（閾値画素数Ｎcount1）も、同様に、Ｎcount1、Ｎcount2、Ｎcount3、・・・、Ｎcountnとｎ個用意することもできる。この際、αｎ−１＜α値＜αｎとなるα値の画素数が閾値画素数Ｎcountnよりも大きい場合には、α値の閾値としてαｎ−１を適用し、閾値画素数Ｎcountnよりも小さい場合には、α値の閾値としてαｎを適用してもよい。
【００３３】
なお、特定画像であるか否かの判定は、第１の実施の形態において、１つの画像の入力画像信号に含まれる各画素の変換係数を算出し、第１閾値外の変換係数の画素の画素数に応じて判定されたが、判定方法はこれに限らない。例えば、入力画像信号に含まれる情報、例えば、各画素の階調値に基づき特定画像か否かを判定してもよい。すなわち、入力画像信号に基づく画像において、所定階調値以上の画素数が、閾値画素数を超えると、第１閾値から第２閾値に変更するようにすることも可能である。
さらに、複数の画像の入力画像信号に含まれる第１閾値外の変換係数の画素の画素数に応じて判定してもよい。例えば、連続する複数の画像の入力画像信号に含まれる第１閾値外の変換係数の画素の画素数の平均値、合計値等に応じて特定画像であるか判定してもよい。また、第１閾値外の変換係数の画素の座標情報を取得し、第１閾値外の変換係数を有する画素の座標情報に基づいて特定画像か否かを判定してもよい。例えば、第１閾値外の変換係数を有する画素の密度や第１閾値外の変換係数を有する画素間の距離等に基づいて特定画像か否かを判定してもよい。
【００３４】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、第１の実施の形態の表示装置をより具体的に説明する。
まず、第２の実施の形態の表示装置のハードウェア構成例について図３を用いて説明する。
【００３５】
図３は、第２の実施の形態における表示装置のハードウェア構成例を示す図である。
表示装置１００は、図１に示した表示装置１の一実施形態であって、制御ユニット１００ａによって装置全体が制御されている。
【００３６】
制御ユニット１００ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００ａ２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ａ３と、複数の周辺機器とがバス１００ｆを介して相互に信号の出入力可能に接続されている。
【００３７】
ＣＰＵ１００ａ１は、ＲＯＭ１００ａ３に格納されるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラム、ＲＡＭ１００ａ２に展開される各種データに基づいて表示装置１００全体の制御を行う。処理実行時にはＲＡＭ１００ａ２に一時的に格納されたＯＳのプログラムやアプリケーションプログラムによって動作するとしてもよい。
【００３８】
ＲＡＭ１００ａ２は、制御ユニット１００ａの主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１に実行させるＯＳのプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１による処理に必要な各種データが格納される。
【００３９】
ＲＯＭ１００ａ３は、読み出し専用の半導体記憶装置で、ＯＳのプログラムと、アプリケーションプログラム、書き替えをしない固定データが格納される。また、ＲＯＭ１００ａ３の代わり、あるいはＲＯＭ１００ａ３に加えて、二次記憶装置としてフラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。
【００４０】
バス１００ｆに接続されている周辺機器としては、表示用ドライバＩＣ（Integrated Circuit）１００ｂと、光源制御用ドライバＩＣ１００ｃと、入出力インタフェース１００ｄと、通信インタフェース１００ｅとがある。
【００４１】
表示用ドライバＩＣ１００ｂには、画像表示パネル２００が接続されている。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、画像表示パネル２００に出力信号を出力することによって画像表示パネル２００に画像を表示する。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、後述する画像表示パネル駆動部の少なくとも一部の機能を実現することも可能である。
【００４２】
光源制御用ドライバＩＣ１００ｃには、光源装置３００が接続されている。光源制御用ドライバＩＣ１００ｃは、光源制御信号に応じて光源を駆動し、光源装置３００の輝度を制御する。光源制御用ドライバＩＣ１００ｃは、後述する光源装置駆動部の少なくとも一部の機能を実現する。
【００４３】
入出力インタフェース１００ｄには、利用者の指示を入力する入力装置が接続されている。例えば、キーボードや、ポインティングデバイスとして使用されるマウス、タッチパネル等の入力装置が接続される。入出力インタフェース１００ｄは、入力装置から送られてくる信号をＣＰＵ１００ａ１に送信する。
【００４４】
通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００に接続されている。通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
【００４５】
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
【００４６】
次に、画像表示パネル２００の構成例について、図４を用いて説明する。
【００４７】
図４は、第２の実施の形態における表示装置に含まれる画像表示パネルの構成例を示す図である。
【００４８】
画像表示パネル２００では、２次元の行列状に配列される画素２０１は、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂと、第４副画素２０２Ｗとを有する。なお、第１副画素２０２Ｒは赤色、第２副画素２０２Ｇは緑色、第３副画素２０２Ｂは青色、第４副画素２０２Ｗは白色を表示する。第１副画素２０２Ｒと、第２の副画素２０２Ｇ、第３副画素２０２Ｂの色は、これに限定されず、補色等色が異なっていればよい。また、第４副画素２０２Ｗの色は、白色に限らず、例えば、黄色等でもよいが、電力低減には白色が効果的である。さらに、第１〜第４副画素の２０２Ｒ，２０２Ｇ，２０２Ｂ，２０２Ｗの配列はこれに限らず、適宜間引き処理を行ってもよい。なお、第４副画素２０２Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇ、第３副画素２０２Ｂよりも明るいことが好ましい。以下において、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇ、第３副画素２０２Ｂ、第４副画素２０２Ｗをそれぞれ区別する必要がないときは、副画素２０２と表記する。
【００４９】
画像表示パネル２００は、より具体的には透過型のカラー液晶表示パネルであり、第１副画素２０２Ｒ、第２副画素２０２Ｇ及び第３副画素２０２Ｂと、画像観察者との間には、それぞれ赤色、緑色、青色を通過させるカラーフィルタが配置されている。また、第４副画素２０２Ｗと画像観察者との間にはカラーフィルタが配置されていない。第４副画素２０２Ｗには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。このように透明な樹脂層を設けることで、第４副画素２０２Ｗにカラーフィルタを設けないことによって第４副画素２０２Ｗに大きな段差が生じることを抑制することができる。
【００５０】
画像表示パネル駆動部４００を構成する信号出力回路４１０と走査回路４２０とは、それぞれ信号線ＤＴＬ及び走査線ＳＣＬを介して画像表示パネル２００の第１〜第４副画素２０２Ｒ，２０２Ｇ，２０２Ｂ，２０２Ｗと電気的に接続されている。副画素２０２は、信号線ＤＴＬに接続されるとともに、スイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタＴＦＴ：Thin Film Transistor）を介して走査線ＳＣＬに接続されている。画像表示パネル駆動部４００は、走査回路４２０によって副画素２０２を選択し、信号出力回路４１０から順に映像信号を出力することによって、副画素２０２の動作（光透過率）を制御する。
【００５１】
次に、光源装置３００の構成例について、図５を用いて説明する。
【００５２】
図５は、第２の実施の形態における表示装置に含まれる光源装置の構成例を示す図である。
【００５３】
光源装置３００は、導光板３０１と、導光板３０１の少なくとも一側面を入射面Ｅとして、この入射面Ｅに対向する位置に複数の光源３０３を配列したサイドライト光源３０２と、を備えている。複数の光源３０３の一例として、同色（例えば、白色）の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いることができ、この場合には、個々に独立して電流またはＰＷＭ値（デューティ比等）を制御することができる。光源３０３は、導光板３０１の一側面に沿って並んでおり、光源３０３が並ぶ方向を光源配列方向ＬＹとしたとき、光源配列方向ＬＹに直交する入射方向ＬＸに向けて、入射面Ｅから導光板３０１へ光源３０３の入射光が入光する。光源装置３００は、例えば、このような発光ダイオードをサイドライト光源に用いた面状光源装置に限らず、光源を画像表示パネル２００に対向する位置に配置した直下型方式の光源装置を用いることも可能である。
【００５４】
光源装置駆動部５００は、後述する光源制御信号に基づいて光源３０３に供給する電流と、ＰＷＭ値を調整することで、光源３０３の光量を制御し、光源装置３００の輝度（光の強度）を制御する。
【００５５】
次に、このような構成を含む表示装置１００が備える機能構成例について、図６を用いて説明する。
【００５６】
図６は、第２の実施の形態における表示装置に含まれる機能構成例を示す図である。
【００５７】
表示装置１００は、画像入力部１１０と、信号処理部１２０と、画像表示パネル２００と、光源装置３００と、画像表示パネル駆動部４００と、光源装置駆動部５００とを有する。
【００５８】
画像入力部１１０は、入力信号ＳＲＧＢを信号処理部１２０に入力する。入力信号ＳＲＧＢには、第１原色に対する入力信号値ｘ１(p,q)、第２原色に対する入力信号値ｘ２(p,q)、第３原色に対する入力信号値ｘ３(p,q)が含まれる。第２の実施の形態では、第１原色は赤色、第２原色は緑色、第３原色は青色とする。
【００５９】
信号処理部１２０は、画像表示パネル２００を駆動する画像表示パネル駆動部４００と、光源装置３００を駆動する光源装置駆動部５００とに接続する。信号処理部１２０は、第１副画素の出力信号値Ｘ１(p,q)、第２副画素の出力信号値Ｘ２(p,q)、第３副画素の出力信号値Ｘ３(p,q)に加え、第４の色を表示する第４副画素の出力信号値Ｘ４(p,q)が含まれる出力信号ＳＲＧＢＷを画像表示パネル駆動部４００に入力して、画像表示を制御する。第２の実施の形態では、第４の色は白色であるとする。信号処理部１２０は、第１の実施の形態の制御部２の一実施形態である。
【００６０】
画像表示パネル２００は、画素２０１がＰ×Ｑ個、２次元の行列状に配列されている。
画像表示パネル駆動部４００は、信号出力回路４１０と、走査回路４２０とを備え、画像表示パネル２００を駆動する。画像表示パネル２００と画像表示パネル駆動部４００とは、画像表示パネル部３の一実施形態である。
【００６１】
光源装置３００は、画像表示パネル２００の背面に配置され、画像表示パネル２００に向けて光を照射することで、画像表示パネル２００を照明する。
【００６２】
光源装置駆動部５００は、信号処理部１２０から出力される光源制御信号ＳＢＬに基づいて、光源装置３００の輝度を制御する。光源装置３００と、光源装置駆動部５００は、照明部４の一実施形態である。
【００６３】
なお、信号処理部１２０の処理動作は、図３に示した、表示用ドライバＩＣ１００ｂまたはＣＰＵ１００ａ１によって実現される。
【００６４】
表示用ドライバＩＣ１００ｂで実現する場合には、ＣＰＵ１００ａ１を介して入力信号ＳＲＧＢが表示用ドライバＩＣ１００ｂに入力される。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、出力信号ＳＲＧＢＷを生成し、画像表示パネル２００を制御する。また、光源制御信号ＳＢＬを生成し、バス１００ｆを介して光源制御用ドライバＩＣ１００ｃに出力する。
【００６５】
ＣＰＵ１００ａ１によって実現する場合には、表示用ドライバＩＣ１００ｂには、ＣＰＵ１００ａ１から出力信号ＳＲＧＢＷが入力される。また、光源制御信号ＳＢＬもＣＰＵ１００ａ１によって生成され、バス１００ｆを介して光源制御用ドライバＩＣ１００ｃに出力される。
【００６６】
次に、表示装置１００の信号処理部１２０がさらに備える機能構成例について、図７を用いて説明する。
【００６７】
図７は、第２の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部の機能構成例を示す図である。
なお、図７（Ａ）は、信号処理部の機能構成例、図７（Ｂ）は、信号処理部が含む画像解析部の機能構成例を示している。また、図７（Ｃ）は基準値と、基準値より小さい伸張係数αの画素数に対する閾値画素数と、当該閾値画素数より少ない場合に設定される最小値（設定値の一例）を示している。
【００６８】
信号処理部１２０は、図７（Ａ）に示されるように、画像解析部１２１と、画像処理部１２２と、光源制御部１２３とを有する。信号処理部１２０には、画像入力部１１０から入力信号ＳＲＧＢが入力される。入力信号ＳＲＧＢは、画像表示パネル２００のそれぞれの画素２０１に対して、各箇所で表示する画像の色情報を含んでいる。
【００６９】
画像解析部１２１は、入力信号ＳＲＧＢに応じて、画素２０１ごとに画素２０１の輝度を変換する変換係数を算出して、算出した変換係数から予め規定した範囲に基づいて変換係数を決定する。画素２０１は、第４副画素２０２Ｗを備えることによって画素２０１の輝度を調整（変換）することができる。なお、画像解析部１２１の詳細については後述する。
【００７０】
画像処理部１２２は、入力信号ＳＲＧＢと、画像解析部１２１により決定された画素２０１の変換係数とに基づいて、出力信号ＳＲＧＢＷを生成して、所定のタイミングで出力信号ＳＲＧＢＷを画像表示パネル駆動部４００に出力する。
【００７１】
光源制御部１２３は、画像解析部１２１により決定された変換係数に基づき、光源装置３００の輝度情報を算出し、サイドライト光源３０２の点灯量を決定する。光源制御部１２３は、点灯量に応じた光源制御信号ＳＢＬを光源装置駆動部５００へ出力する。
【００７２】
信号処理部１２０に含まれる画像解析部１２１は、図７（Ｂ）に示されるように、閾値保持部１２１ａと、変換係数決定部１２１ｂと、画像比較部１２１ｃと、閾値設定部１２１ｄとをさらに含む。
【００７３】
閾値保持部１２１ａは、変換係数の範囲を定める閾値の情報を保持する。閾値保持部１２１ａは、後述する画像比較部１２１ｃにおいて、計数の対象となる画素の基準となる基準値、計数の対象となる画素の画素数Ｎとの比較に用いる画素数である閾値画素数（評価値の一例）、後述する閾値設定部１２１ｄにおいて、画像比較部１２１ｃの比較結果に応じて変換係数の最小値として設定される値である設定値（第１閾値の一例）が保持されている。より具体的には、変換係数の一態様である伸張係数αに対して、基準値として、αmax、αminに対して上記第１の実施の形態の式（Ｂ）を満たすα１（例えば、１．２）、閾値画素数としてＮａ（例えば、１２００）、設定値としてα１が保持されている。
【００７４】
変換係数決定部１２１ｂは、入力信号ＳＲＧＢに応じて、画素２０１ごとに画素２０１の輝度を変換する変換係数を算出する。変換係数決定部１２１ｂは、算出した変換係数から、後述する閾値設定部１２１ｄの設定に応じて変換係数を決定する。例えば、変換係数決定部１２１ｂは、画素２０１ごとに算出したα値から、閾値設定部１２１ｄの設定に基づきαminまたはα１からαmaxの範囲に基づきα値を決定する。
【００７５】
画像比較部１２１ｃは、閾値保持部１２１ａに保持されている基準値及び閾値画素数に基づいて、変換係数決定部１２１ｂで算出された変換係数のうち、図７（Ｃ）に示されるように、閾値保持部１２１ａが保持する範囲の基準値（α１）よりも小さい変換係数（α値）の画素数Ｎを計数して、計数した画素数Ｎと閾値画素数Ｎａ（１２００）との比較を行う。
【００７６】
閾値設定部１２１ｄは、閾値保持部１２１ａに保持される設定値に基づいて、画像比較部１２１ｃの比較結果に応じて、変換係数の決定に用いる変換係数の範囲の最小値を設定する。第２の実施の形態において、画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ未満の場合には、α値の決定に用いる範囲として、最小値に設定値であるα１を適用する。また、画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ以上の場合には、最小値にαminを適用する。
【００７７】
なお、本発明において、画像比較部１２１ｃは、閾値保持部１２１ａに保持されている基準値よりも小さい変換係数の画素数Ｎを計数したが、これに限らず、基準値よりも大きい変換係数の画素数Ｎ２を計数して、閾値画素数と比較してもよい。また、閾値設定部１２１ｄは、計数された画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ未満の場合に設定値をα値の最小値に適用するとしたが、これに限らず、画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ以上の場合に設定値をα値の最小値に設定するとしてもよい。
【００７８】
次に、画素の輝度を向上する変換係数、または光源装置３００の輝度を削減する変換係数の一態様として、伸張係数αを変換係数に用いた場合について、図８を用いて説明する。
【００７９】
図８は、第２の実施の形態における表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。
【００８０】
表示装置１００では、画素２０１に第４の色（白色）を出力する第４副画素２０２Ｗを備えることによって、表示装置１００で再現可能な再現ＨＳＶ色空間における明度のダイナミックレンジを広げることができる。
【００８１】
第４の色を加えた再現ＨＳＶ色空間は、図８に示されるように、第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂとが表示することのできる円柱形状のＨＳＶ色空間に、彩度Ｓが高くなるほど明度Ｖの最大値が低くなる略台形形状となる立体が載っている形状となる。信号処理部１２０には、第４の色を加えることで拡大された再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が記憶されている。つまり、信号処理部１２０は、図８に示した再現ＨＳＶ色空間の立体形状について、彩度Ｓと色相Ｈとの座標（値）ごとに明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）の値を記憶している。
【００８２】
なお、入力信号ＳＲＧＢは、第１原色と、第２原色と、第３原色とに対応する入力信号値を有する信号であるため、入力信号ＳＲＧＢのＨＳＶ色空間は、円柱形状、すなわち、図８に示した再現ＨＳＶ色空間の円柱形状部分と同じ形状となる。したがって、出力信号ＳＲＧＢＷは、再現ＨＳＶ色空間に対し、入力信号ＳＲＧＢを伸張した伸張画像信号として算出することができる。この伸張画像信号は、再現ＨＳＶ色空間における明度レベルを比較することで決定される伸張係数αによって伸張する。伸張係数αによって入力画像信号の信号レベルを伸張することで、第４副画素２０２Ｗの値を大きくとることができ、画像全体の輝度を向上することができる。このとき、伸張係数αで画像全体の輝度が向上した分、光源装置３００の輝度を１／αに下げることで、入力信号ＳＲＧＢと全く同じ輝度で表示することが可能となる。
【００８３】
次に、入力信号ＳＲＧＢの伸張について説明する。
【００８４】
信号処理部１２０では、χを表示装置１００に依存した定数としたとき、第（ｐ，ｑ）番目の画素（または第１副画素２０２Ｒと、第２副画素２０２Ｇと、第３副画素２０２Ｂとの組）への第１副画素２０２Ｒの出力信号であるＸ１(p,q)、第２副画素２０２Ｇの出力信号であるＸ２(p,q)、第３副画素２０２Ｂの出力信号であるＸ３(p,q)は、伸張係数αと定数χを用いて、次のように表現することができる。χについては後述する。
【００８５】
Ｘ１(p,q)＝α・ｘ１(p,q)−χ・Ｘ４(p,q)                      ・・・（１）
【００８６】
Ｘ２(p,q)＝α・ｘ２(p,q)−χ・Ｘ４(p,q)                      ・・・（２）
【００８７】
Ｘ３(p,q)＝α・ｘ３(p,q)−χ・Ｘ４(p,q)                      ・・・（３）
【００８８】
また、出力信号値Ｘ４(p,q)は、Ｍｉｎ(p,q)と伸張係数αとの積に基づき求めることができる。Ｍｉｎ(p,q)は、第１副画素２０２Ｒの入力信号値ｘ１(p,q)、第２副画素２０２Ｇの入力信号値ｘ２(p,q)、第３副画素２０２Ｂの入力信号値ｘ３(p,q)のうちの最小値である。具体的には、下記の式（４）に基づいて、出力信号値Ｘ４(p,q)を求めることができる。
【００８９】
Ｘ４(p,q)＝Ｍｉｎ(p,q)・α／χ                                ・・・（４）
【００９０】
なお、式（４）では、Ｍｉｎ(p,q)と伸張係数αとの積をχで除しているが、これに限定するものではない。また、伸張係数αは、１画像表示フレームごとに決定される。
【００９１】
以下、これらの点について説明する。
【００９２】
一般に、第（ｐ，ｑ）番目の画素において、第１副画素２０２Ｒの入力信号値ｘ１(p,q)、第２副画素２０２Ｇの入力信号値ｘ２(p,q)、第３副画素２０２Ｂの入力信号値ｘ３(p,q)を含む入力信号ＳＲＧＢに基づき、円柱のＨＳＶ色空間における彩度Ｓ(p,q)と明度Ｖ（Ｓ）(p,q)とは、次の式（５）、（６）から求めることができる。
【００９３】
Ｓ(p,q)＝（Ｍａｘ(p,q)−Ｍｉｎ(p,q)）／Ｍａｘ(p,q)            ・・・（５）
【００９４】
Ｖ（Ｓ）(p,q)＝Ｍａｘ(p,q)                                      ・・・（６）
【００９５】
なお、Ｍａｘ(p,q)は、第１副画素２０２Ｒの入力信号値ｘ１(p,q)、第２副画素２０２Ｇの入力信号値ｘ２(p,q)、第３副画素２０２Ｂの入力信号値ｘ３(p,q)のうちの最大値である。Ｍｉｎ(p,q)は、上記のように、３つの副画素の入力値のうちの最小値である。また、彩度Ｓは０から１までの値をとることができ、明度Ｖ（Ｓ）は０から（２n−１）までの値をとることができる。ｎは、表示階調ビット数である。
【００９６】
ここで、白色を表示する第４副画素２０２Ｗには、カラーフィルタが配置されていない。第４の色を表示する第４副画素２０２Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１原色を表示する第１副画素２０２Ｒ、第２原色を表示する第２副画素２０２Ｇ、第３原色を表示する第３副画素２０２Ｂよりも明るい。第１副画素２０２Ｒに第１副画素２０２Ｒの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第２副画素２０２Ｇに第２副画素２０２Ｇの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第３副画素２０２Ｂに第３副画素２０２Ｂの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの画素２０１または画素２０１の群が備える第１副画素２０２Ｒ、第２副画素２０２Ｇ、第３副画素２０２Ｂの集合体の輝度をＢＮ1-3とする。また、画素２０１または画素２０１の群が備える第４副画素２０２Ｗの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第４副画素２０２Ｗの輝度をＢＮ4としたときを想定する。すなわち、第１副画素２０２Ｒ、第２副画素２０２Ｇ、第３副画素２０２Ｂの集合体によって最大輝度の白色が表示され、この白色の輝度がＢＮ1-3で表される。すると、表示装置１００に依存した定数χは、χ＝ＢＮ4／ＢＮ1-3で表される。
【００９７】
ところで、出力信号値Ｘ４(p,q)が、上記の式（４）で与えられる場合、再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）は、次の式（７）、（８）で表すことができる。
【００９８】
Ｓ≦Ｓ0の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（χ＋１）・（２n−１）                          ・・・（７）
【００９９】
Ｓ0＜Ｓ≦１の場合、
Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（２n−１）・（１／Ｓ）                          ・・・（８）
ここで、Ｓ0＝１／（χ＋１）である。
【０１００】
このようにして得られた、第４の色を加えることによって再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が、例えば、信号処理部１２０に一種のルックアップテーブルとして記憶されている。あるいは、再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖの最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）は、都度、信号処理部１２０において求められる。
【０１０１】
伸張係数αは、ＨＳＶ色空間における明度Ｖ（Ｓ）を再現ＨＳＶ色空間に伸張する係数であり、次の式（９）で表すことができる。
【０１０２】
α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）                              ・・・（９）
【０１０３】
伸張演算では、例えば、複数の画素２０１において求められたα（Ｓ）に基づき、伸張係数αを決定する。
【０１０４】
次に、信号処理部１２０における伸張係数αを用いた信号処理について説明する。なお、以下の処理は、（第１副画素２０２Ｒ＋第４副画素２０２Ｗ）によって表示される第１原色の輝度、（第２副画素２０２Ｇ＋第４副画素２０２Ｗ）によって表示される第２原色の輝度、（第３副画素２０２Ｂ＋第４副画素２０２Ｗ）によって表示される第３原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持（維持）するように行われる。さらには、階調−輝度特性（ガンマ（γ）特性）を保持（維持）するように行われる。また、いずれかの画素２０１または画素２０１の群において、入力信号値のすべてが０である場合、または小さい場合には、このような画素２０１または画素２０１の群を含めることなく伸張係数αを算出するとしてもよい。
【０１０５】
画像解析部１２１における処理について説明する。画像解析部１２１では、画素２０１の入力信号ＳＲＧＢに基づき、各画素２０１における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。具体的には、第（ｐ，ｑ）番目の画素における入力信号値ｘ１(p,q)、入力信号値ｘ２(p,q)、入力信号値ｘ３(p,q)を用いて、式（５）、（６）からＳ(p,q)、Ｖ（Ｓ）(p,q)を求める。この処理をすべての画素に対して行う。これにより、（Ｓ(p,q)，Ｖ（Ｓ）(p,q)）の組が、画素数分得られ、式（９）に基づき伸張係数αが算出される。
【０１０６】
次に、このような機能構成を含む信号処理部１２０による信号処理について、図９を用いて説明する。
【０１０７】
図９は、第２の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される信号処理のフローチャートである。
【０１０８】
表示装置１００では、１画像表示フレームごとに処理が起動され、画像入力部１１０を介して信号処理部１２０に入力信号ＳＲＧＢを入力する。
【０１０９】
［ステップＳ１］信号処理部１２０は、入力信号ＳＲＧＢを取得する。
［ステップＳ２］入力信号ＳＲＧＢにガンマ変換を施し、入力信号ＳＲＧＢを線形化する。
【０１１０】
［ステップＳ３］画像解析部１２１は、線形化された入力信号ＳＲＧＢを取得し、画像解析処理を行う。画像解析処理では、入力信号ＳＲＧＢに応じて、画素２０１ごとに画素２０１の輝度を変換する伸張係数αを算出して、算出した伸張係数αから、入力信号ＳＲＧＢに応じて設定された範囲に基づいて伸張係数αを決定する。画像解析処理の詳細については後述する。
なお、光源制御部１２３は、入力信号ＳＲＧＢと、画像解析部１２１により決定された伸張係数αとに基づき、光源装置３００の輝度情報を算出し、サイドライト光源３０２の点灯量を決定する。
【０１１１】
［ステップＳ４］画像処理部１２２は、入力信号ＳＲＧＢから画素ごとに出力信号ＳＲＧＢＷ生成処理を行う。出力信号ＳＲＧＢＷ生成処理では、画像解析処理によって決定された伸張係数αに基づいて、入力信号ＳＲＧＢから出力信号ＳＲＧＢＷを生成する。
【０１１２】
［ステップＳ５］画像処理部１２２は、出力信号ＳＲＧＢＷに逆ガンマ変換を施し、画像表示パネル駆動部４００へ出力する。
【０１１３】
［ステップＳ６］表示を行う。画像表示パネル駆動部４００が出力信号ＳＲＧＢＷを画像表示パネル２００に出力し、光源装置駆動部５００が決定された点灯量に基づいて、光源装置３００の光源３０３を駆動する。
【０１１４】
このような処理によって、入力信号ＳＲＧＢの画像が画像表示パネル２００に再現される。
【０１１５】
次に、上記信号処理（図９）で実行される画像解析処理（ステップＳ３）の詳細について、図７と共に、図１０を用いて説明する。
【０１１６】
図１０は、第２の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される画像解析処理のフローチャートである。
【０１１７】
画像解析部１２１は、入力信号ＳＲＧＢを取得し、以下の処理を開始する。
【０１１８】
［ステップＳ１１］変換係数決定部１２１ｂは、入力信号ＳＲＧＢに応じて、画素２０１ごとに画素２０１の輝度を変換する伸張係数αを算出する。
【０１１９】
［ステップＳ１２］画像比較部１２１ｃは、読み込んだ入力信号ＳＲＧＢに基づき、所定の条件を満たす、選択画素（ｐ，ｑ）を選択する。なお、所定の条件は、例えば、選択画素の画素間隔が、４画素、８画素、１６画素等の所定の画素間隔となるようにするための条件とすることが可能である。
【０１２０】
［ステップＳ１３］画像比較部１２１ｃは、選択した選択画素（ｐ，ｑ）の伸張係数αを検出し、保持する。
【０１２１】
［ステップＳ１４］画像比較部１２１ｃは、所定の条件を満たす全ての画素の選択が完了したか否かを判定する。
画像比較部１２１ｃは、所定の条件を満たす全ての画素の選択が完了していない場合にはステップＳ１５の処理に進み、所定の条件を満たす全ての画素の選択が完了した場合にはステップＳ１６の処理に進む。
【０１２２】
［ステップＳ１５］画像比較部１２１ｃは、所定の条件の満たす異なる画素２０１を選択する。
【０１２３】
［ステップＳ１６］画像比較部１２１ｃは、所定の条件を満たす全ての画素２０１の伸張係数αにおいて、閾値保持部１２１ａが保持する基準値（α１）よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎを計数する。
【０１２４】
［ステップＳ１７］画像比較部１２１ｃは、ステップＳ１６で計数した画素数Ｎと、閾値画素数Ｎａとを比較する。
閾値設定部１２１ｄは、画像比較部１２１ｃの比較の結果、画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ以上であれば、ステップＳ１８の処理を実行し、画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ未満であれば、ステップＳ１９の処理を実行する。
【０１２５】
［ステップＳ１８］閾値設定部１２１ｄは、ステップＳ１３で検出・保持した伸張係数αから、伸張係数αを決定するための範囲の最小値をαminに設定する。
【０１２６】
［ステップＳ１９］閾値設定部１２１ｄは、ステップＳ１３で検出・保持した伸張係数αから、伸張係数αを決定するための範囲の最小値を設定値であるα１に設定する。
【０１２７】
［ステップＳ２０］変換係数決定部１２１ｂは、ステップＳ１３で検出・保持した各画素の伸張係数αから、ステップＳ１８またはステップＳ１９で設定された範囲に基づいて、伸張係数αを決定する。
【０１２８】
以上の処理手順が行われることにより、入力信号ＳＲＧＢに基づく画像において最小値α１よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ以上の場合に、最小値がαminに設定される。このため、入力信号ＳＲＧＢにおける階調値の変化に伴って、各画素の輝度も変化するようになり、画像表示パネル２００の表示画像の画質の低下を抑制することができるようになる。
【０１２９】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、第２の実施の形態の画像解析部１２１が、算出した伸張係数αから出力信号を生成するための伸張係数αを決定するための範囲の様々な態様について図１１を用いて説明する。
【０１３０】
図１１は、第３の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される画像解析処理の伸張係数に基づく画素数に応じた設定値を説明するための図である。
なお、図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、後述する実施例１〜３に対応したものであって、画像比較部１２１ｃにおいて、計数の対象となる画素の基準となる基準値、計数した画素数Ｎとの比較に用いる画素数である閾値画素数、閾値設定部１２１ｄにおいて、画像比較部１２１ｃの比較結果に応じて変換係数の最小値として設定される値である設定値を示している。なお、図１１中に記載されている数値は一例であって、これらに限定されるものではない。
【０１３１】
（実施例１）
実施例１では、計数する画素に対応する伸張係数αの基準値と、最小値として設定される伸張係数αの設定値とが異なる場合について、図１１（Ａ）を用いて説明する。
第２の実施の形態では、α１（１．２）よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ（１２００）未満である場合には、伸張係数αを決定するための範囲の最小値（設定値）にα１（１．２）を設定するようにした。
【０１３２】
実施例１では、図１１（Ａ）（中段）に示すように、α１よりも大きい基準値α１ａ（１．４）よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ１（１５００）未満である場合には、伸張係数αを決定するための範囲の最小値に設定値α１（１．２）を設定するようにしている。
このように基準値が設定値よりも大きい場合には、計数対象の画素の伸張係数αの範囲が広がるために、輝度つぶれの発生を適切に防止できるようになる。
【０１３３】
また、図１１（Ａ）（下段）に示すように、基準値α１（１．２）よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ（１２００）未満である場合に、伸張係数αを決定するための範囲の最小値に設定値α１ａ（１．４）を設定するようにしている。
このように基準値が設定値よりも小さい場合には、計数対象の画素の伸張係数αの範囲が狭まるために、低消費電力化を図ることができる。
【０１３４】
（実施例２）
実施例２では、計数する画素に対応する伸張係数αの基準値を複数設け、当該基準値ごとの閾値画素数に応じて伸張係数αの設定値が対応付けられている場合について、図１１（Ｂ）を用いて説明する。
【０１３５】
例えば、画像比較部１２１ｃが、所定の条件を満たす全ての画素２０１の伸張係数αから、基準値α１（例えば、１．１）より小さい伸張係数αの画素数Ｎを計数する。画素比較部１２１ｃは、画素数Ｎが閾値画素数Ｎ１（例えば、１０００）未満である場合には、最小値として設定値α１を設定する。
【０１３６】
また、画像比較部１２１ｃが、所定の条件を満たす全ての画素２０１の伸張係数αから、基準値α２（例えば、１．２）より小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎ２（例えば、１２００）未満である場合には、最小値として設定値α２を設定する。
【０１３７】
また、画像比較部１２１ｃが、同様にして、所定の条件を満たす全ての画素２０１の伸張係数αにおいて、基準値αｎより小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎｎ未満である場合には、最小値として設定値αｎを設定する。
【０１３８】
このように計数対象とする伸張係数αに対する基準値の伸張係数αを複数設定することで、輝度つぶれの発生を適切に防止しつつ、低消費電力化を図ることができる。
【０１３９】
なお、実施例２では、閾値画素数を基準値ごとに設けている場合を例に挙げて説明しているが、この場合に限らず、閾値画素数を１種のみ設けることも可能である。
また、画像比較部１２１ｃは、入力画像信号が、複数の基準値に対して閾値画素数Ｎａ未満であると判定された場合、最も消費電力の削減の効果の高い基準値に対応する設定値を最小値として設定してもよい。例えば、入力信号に対して、変換係数が基準値α１未満の画素数が、基準値α１に対応する閾値画素数Ｎ１未満であり、かつ、変換係数が基準値α２未満の画素数が、基準値α２に対応する閾値画素数Ｎ２未満である場合、出力信号を生成する際の変換係数の最小値として、基準値α２に対応する設定値α２を設定するようにしてもよい。
【０１４０】
（実施例３）
実施例３では、計数する画素に対応する伸張係数αの基準値に対して、複数の閾値画素数が対応付けられている場合について、図１１（Ｃ）を用いて説明する。
【０１４１】
例えば、画像比較部１２１ｃが、所定の条件を満たす全ての画素２０１の伸張係数αから、α１（例えば、１．１）よりも小さく、αminより大きい伸張係数αの画素数Ｎを計数する。画素比較部１２１ｃは、画素数Ｎが閾値画素数Ｎ１（例えば、１０００）未満である場合には、設定値としてα１を設定する。
【０１４２】
また、画像比較部１２１ｃが、サンプリングした全画素２０１の伸張係数αから、α１よりも小さく、αminより大きい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎ２（例えば、８００）未満である場合には、設定値としてα２を設定する。
【０１４３】
また、画像比較部１２１ｃが、同様にして、サンプリングした全画素２０１の伸張係数αにおいて、α１よりも小さく、αminより大きい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎｎ未満である場合には、設定値としてαｎを設定する。
【０１４４】
このように計数対象とする伸張係数αの基準値に対して閾値画素数を細かく設定することで、輝度つぶれの発生を適切に防止しつつ、低消費電力化を図ることができる。
【０１４５】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、第２の実施の形態の最小値としてα１またはαminを設定する際の判断方法とは別の判断方法について、図７と共に、図１２を用いて説明する。
【０１４６】
図１２は、第４の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される最小値の判定方法を説明するための図である。
なお、図１２（Ａ）は、伸張係数に対するその画素数（実線）及び重み付けた画素数（破線）をそれぞれ表すヒストグラム、図１２（Ｂ）は、その画素数に対する重み付けをそれぞれ表している。
【０１４７】
画像比較部１２１ｃは、変換係数決定部１２１ｂで算出された伸張係数αのうち、α値の基準値（α１）以下の画素数Ｎを伸張係数αごとに計数して、図１２（Ａ）に実線で示されるような、伸張係数αごとの画素数を表すヒストグラムを生成する。
【０１４８】
例えば、第２の実施の形態の場合と同様に、図１２（Ｂ）に示されるように、基準値（α１＝１．２）以下の伸張係数αは、１．２、１．１、１．０であって、それぞれの画素数はｎａ、ｎｂ、ｎｃであるとする。
ここで、このような画素数ｎａ、ｎｂ、ｎｃに対して、それぞれ重み付けβ１、β２、β３を付けるようにする。
【０１４９】
例えば、上記式（Ｂ）において、αmin＝１、αmax＝２、α１＝１．２である場合、α１とαminとの範囲では、伸張係数αはα１との差が大きくなるほど、α１に対する変化率が大きくなることから、それに応じて影響度も大きくなる。そこで、このような変化率の大きさを反映させるために、画像比較部１２１ｃは、画素数ｎａ、ｎｂ、ｎｃに対して、それぞれ重み付けβ１、β２、β３を付けた画素数（重み付け画素数）を算出し（図１２（Ｂ））、重み付け画素数をヒストグラムに反映させる（図１２（Ａ）の破線）。なお、重み付けβ１、β２、β３の値は、伸張係数αとα１との差に比例するように、設定される。すなわち、例えば、図１２の場合は、伸張係数αとα１との差が大きくなるに連れて、重み付けβ１、β２、β３の値（β１＝１、β２＝１．５、β３＝２）を大きくした。
【０１５０】
画像比較部１２１ｃは、このような重み付け画素数の和と予め設定した所定値（評価値）との比較を行う。閾値設定部１２１ｄは、画像比較部１２１ｃの重み付け画素数と所定値との比較結果に応じて、第２の実施の形態と同様に、変換係数の決定に用いる範囲の最小値を設定する。
【０１５１】
［第５の実施の形態］
第５の実施の形態では、第２の実施の形態の表示装置１００が分割駆動制御により表示する場合について説明する。
【０１５２】
まず、表示装置１００の分割駆動制御による表示について図１３を用いて説明する。
図１３は、第５の実施の形態における表示装置の分割駆動制御による表示を説明するための図である。
【０１５３】
表示装置１００は、光源３０３が、例えば、図１３中の下側に位置しており、表示面に表示する１画像を、例えば、４つのブロックＡ１１〜Ａ２２に分割して表示することができる。この際、光源装置３００は、光源３０３の点灯量をそれぞれ調節することで輝度をブロックごとに制御する。これによって、画像の輝度が低いブロックでは、光源装置３００の輝度を下げることが可能となり、消費電力を削減することができる。
このような分割駆動により表示する表示装置１００でも、各ブロックに第２の実施の形態と同様に、画像解析処理を行うことが可能である。図１４を用いて、画像解析処理について説明する。
【０１５４】
図１４は、第５の実施の形態における表示装置に含まれる信号処理部で実行される画像解析処理のフローチャートである。
表示装置１００では、１画像表示フレームごとに処理が起動され、画像入力部１１０を介して信号処理部１２０に入力信号ＳＲＧＢが入力する。
信号処理部１２０は、入力信号ＳＲＧＢを取得し、入力信号ＳＲＧＢにガンマ変換を施し、入力信号ＳＲＧＢを線形化すると、以下の、画像解析処理が実行される。
【０１５５】
［ステップＳ４０］画像解析部１２１は、処理対象のブロックを指定するブロック番号ｉ，ｊを初期化（ｉ＝１、ｊ＝１）する。
【０１５６】
［ステップＳ４１］変換係数決定部１２１ｂは、指定されたブロック（ｉ，ｊ）に含まれる画素に対する入力信号ＳＲＧＢを読み込み、当該入力信号ＳＲＧＢに応じて、画素２０１ごとに画素２０１の輝度を変換する伸張係数αを算出する。
【０１５７】
［ステップＳ４２］画像比較部１２１ｃは、読み込んだ入力信号ＳＲＧＢに基づき、所定の条件を満たす選択画素（ｐ，ｑ）を選択する。
【０１５８】
［ステップＳ４３］画像比較部１２１ｃは、選択した選択画素（ｐ，ｑ）の伸張係数αを検出し、保持する。
【０１５９】
［ステップＳ４４］画像比較部１２１ｃは、指定したブロック（ｉ，ｊ）内の所定の条件を満たす全ての画素２０１の選択が完了したか否かを判定する。
画像比較部１２１ｃは、所定の条件を満たす全ての画素の選択が完了していない場合にはステップＳ４５の処理に進み、所定の条件を満たす全ての画素の選択が完了した場合にはステップＳ４６の処理に進む。
【０１６０】
［ステップＳ４５］画像比較部１２１ｃは、所定の条件を満たす別の画素２０１を選択する。
【０１６１】
［ステップＳ４６］画像比較部１２１ｃは、指定したブロック（ｉ，ｊ）内の所定の条件を満たす全ての画素２０１の伸張係数αにおいて、閾値保持部１２１ａが保持する基準値（α１）よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎを計数する。
【０１６２】
［ステップＳ４７］画像比較部１２１ｃは、ステップＳ４６で計数した画素数Ｎと、閾値画素数Ｎａとを比較する。
閾値設定部１２１ｄは、画像比較部１２１ｃの比較の結果、画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ以上であれば、ステップＳ４８の処理を実行し、画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ未満であれば、ステップＳ４９の処理を実行する。
【０１６３】
［ステップＳ４８］閾値設定部１２１ｄは、ステップＳ４３で検出・保持した伸張係数αから、伸張係数αを決定するための範囲の最小値にαminを設定する。
【０１６４】
［ステップＳ４９］閾値設定部１２１ｄは、ステップＳ４３で検出・保持した伸張係数αから、伸張係数αを決定するための範囲の最小値に設定値であるα１を設定する。
【０１６５】
［ステップＳ５０］変換係数決定部１２１ｂは、ステップＳ４３で検出・保持した各画素の伸張係数αから、ステップＳ４８またはステップＳ４９で設定された範囲に基づいて、指定したブロック（ｉ，ｊ）内の伸張係数αを決定する。
【０１６６】
［ステップＳ５１］画像解析部１２１は、ブロック番号（ｉ，ｊ）と、最終ブロック番号Ｉ，Ｊとを照合し、最終ブロックであるか否かを判定する。
画像解析部１２１は、ｉ＝Ｉ、ｊ＝Ｊであれば最終ブロックであると判定する。最終ブロックであれば、全ブロックの伸張係数αが算出されたので、処理を終了する。画像解析部１２１は、最終ブロックでなければステップＳ５２の処理に進む。
【０１６７】
［ステップＳ５２］画像解析部１２１は、ブロック番号（ｉ，ｊ）を１進め、ステップＳ４１の処理に戻る。
【０１６８】
以上の処理手順が行われることにより、入力信号ＳＲＧＢに基づく指定したブロック（ｉ，ｊ）内の画像においてα１よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎａ以上の場合に、最小値にαminが設定される。このため、入力信号ＳＲＧＢにおける階調値の変化に伴って、各画素の輝度も変化するようになり、画像表示パネル２００の表示画像の画質の低下を抑制することができるようになる。
【０１６９】
また、入力信号ＳＲＧＢに基づく指定したブロック（ｉ，ｊ）内の画像においてα１よりも小さい伸張係数αの画素数Ｎが閾値画素数Ｎａより小さい場合に、最小値にα１が設定される。この際の表示装置１００では、低消費電力化が図られる。
【０１７０】
また、第５の実施の形態のステップＳ４６，Ｓ４７の処理に、第３の実施の形態、第４の実施の形態を適用することも可能である。
【０１７１】
なお、第１〜第５の実施の形態では、画像比較部１２１ｃにおいて、所定の条件を満たす画素のみを選択して、変換係数を検出及び保持し、当該選択された画素における所定の閾値以下の画素数に基づいて変換係数を変更するか否かを決定するとしていたが、これに限らず、全ての画素に対する変換係数を検出及び保持し、全ての画素における所定の閾値以下の画素数に基づいて変換係数を変更するか否かを決定するとしてもよい。また、第１〜第５の実施の形態では全ての画素に対して変換係数を算出してから所定の条件を満たす画素の変換係数を検出及び保持するとしていたが、これに限らず、所定の条件を満たす画素のみを選択し変換係数を算出するようにしてもよい。
【０１７２】
また、第１〜第５の実施の形態において、画像解析部１２１で算出された変換係数（伸張係数α）に基づき、光源制御部１２３が光源制御信号ＳＢＬを、画像処理部１２２が出力信号ＳＲＧＢＷをそれぞれ算出したが、光源制御信号ＳＢＬ及び出力信号ＳＲＧＢＷは更に別の補正処理がなされても構わない。
例えば、光源制御部１２３は、複数の光源３０３の輝度分布情報を記憶する光源データ記憶部を有し、光源制御部１２３は、画像解析部１２１で算出された変換係数及び光源データ記憶部に記憶される輝度分布情報に基づいて、変換係数で定められた点灯量（ＰＷＭ値）で点灯した場合の、各画素、もしくは複数の画素を含む複数の領域ごとにおける輝度情報を算出する。
画像処理部１２２は、画像解析部１２１で算出された変換係数と、画像解析部１２１を介して受け付けた光源制御部１２３が有する光源データ記憶部に記憶される輝度分布情報とに基づき、出力信号ＳＲＧＢＷを生成する。
このようにすることで、入力信号による階調や彩度だけでなく、各光源３０３の輝度分布情報を反映した光源制御信号ＳＢＬ及び出力信号ＳＲＧＢＷを生成することができる。
【０１７３】
さらに、変換係数決定部１２１ｂが複数の光源３０３の輝度分布情報を記憶する光源データ記憶部を有してもよい。変換係数決定部１２１ｂは、入力信号ＳＲＧＢ及び輝度分布情報に基づき、各画素もしくは複数の画素を含む領域ごとの変換係数（１／β）を算出する。画像比較部１２１ｃは、算出された変換係数（１／β）が第１閾値（１／β１）以上の変換係数を有する画素数、または、領域数が評価値以上であるか否かを比較し、閾値設定部１２１ｄは、評価値以上である場合に、第１閾値（１／β１）より大きい第２閾値（１／β２）に設定し、評価値未満である場合に、第１閾値（１／β１）を設定する。変換係数決定部１２１ｂは、設定された閾値に基づいて、変換係数を決定する。
そして、光源制御部１２３は、決定された変換係数（１／β）に基づき、光源制御信号ＳＢＬを生成し、画像処理部１２２は決定された変換係数の逆数（β）に基づき、出力信号ＳＲＧＢＷを生成する。
【０１７４】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、表示装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等がある。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等がある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等がある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等がある。
【０１７５】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１７６】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
【０１７７】
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等の電子回路で実現することもできる。
【０１７８】
本実施の形態においては、液晶表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、例えば、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）のような自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。また、液晶表示装置は透過型に限らず、反射型であっても構わない。この場合の液晶表示装置では、光源装置並びに当該光源装置の制御に関する構成が要らず、また、α値の最小値を大きくすることで画像の輝度を向上させることが可能となる。
【０１７９】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本技術の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本技術の要旨を備えている限り、本技術の範囲に含まれる。
【０１８０】
また、本実施の形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【０１８１】
１・・・表示装置、２・・・制御部、３・・・画像表示パネル部、４・・・照明部
【図１】
2016014738.tif 000003
【図２】
2016014738.tif 000004
【図３】
2016014738.tif 000005
【図４】
2016014738.tif 000006
【図５】
2016014738.tif 000007
【図６】
2016014738.tif 000008
【図７】
2016014738.tif 000009
【図８】
2016014738.tif 000010
【図９】
2016014738.tif 000011
【図１０】
2016014738.tif 000012
【図１１】
2016014738.tif 000013
【図１２】
2016014738.tif 000014
【図１３】
2016014738.tif 000015
【図１４】
2016014738.tif 000016