(57)【要約】【課題】２層構造の液晶パネルを有する表示装置において、バックライトのエリア制御を行う場合のバックライトの輝度分布を平滑化するとともに、黒輝度をより一層低減する。【解決手段】光の透過率を制御可能な第１パネルと、前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、前記第２パネルの背面側に設けられ、分割エリア毎に個別に輝度を制御可能な発光手段と、前記発光手段の輝度分布に基づき、前記第２パネルの透過光の輝度が均一になるように前記第２パネルの透過率を制御する第２パネル制御手段と、画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１パネル制御手段と、を有する表示装置。【選択図】図１
2016038567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の透過率を制御可能な第１パネルと、
前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
前記第２パネルの背面側に設けられ、分割エリア毎に個別に輝度を制御可能な発光手段と、
前記発光手段の輝度分布に基づき、前記第２パネルの透過光の輝度が均一になるように前記第２パネルの透過率を制御する第２パネル制御手段と、
画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１パネル制御手段と、
を有する表示装置。
【請求項２】
前記第２パネル制御手段は、前記画像データの黒画素に対応する前記第２パネルの画素の透過率を最小の透過率に制御する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
画像データの特徴量に応じて、前記発光手段の各分割エリアの輝度を制御する発光制御手段を更に有する請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記発光制御手段は、各分割エリアに対応する画像データの画素値の特徴量に応じて、前記発光手段の各分割エリアの輝度を制御する、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２パネル制御手段は、前記発光手段の輝度分布における各分割エリアの輝度値を、前記発光制御手段により決定される各分割エリアの輝度制御値で除した値に基づき、前記第２パネルの各分割エリアの透過率を制御する請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１パネル制御手段は、前記画像データに対し、前記発光制御手段により決定される各分割エリアの輝度制御値に基づき伸長処理を行い、伸長処理した前記画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記発光制御手段は、各分割エリアに対応する画像データの画素値の最大値に応じて各分割エリアの輝度制御値を決定し、
前記第１パネル制御手段は、前記画素値の最大値が画素値の上限値である場合に決定される輝度制御値を基準値として、前記基準値を前記発光制御手段により決定される各分割エリアの輝度制御値で除した値に基づき、各分割エリアの画像データの伸長処理の伸長率を決定する請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１パネル制御手段は、前記発光制御手段により決定される各分割エリアの輝度制御値が閾値より小さい分割エリアの伸長率を所定値とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１パネルは液晶パネルである請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第２パネルは液晶パネルである請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記発光手段の各分割エリアには白色光源が設けられており、
前記第２パネルはモノクロ液晶パネルである請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記発光手段の各分割エリアには複数色の光源からなる光源群が設けられており、
前記第２パネルは前記複数色に対応するカラー液晶パネルであり、
前記第２パネル制御手段は、前記発光手段の前記複数色の各色の輝度分布に基づき、前記第２パネルの前記各色の透過光の輝度が各分割エリア内で均一になるように前記第２パネルの各色の透過率を制御する請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
光の透過率を制御可能な第１パネルと、
前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
前記第２パネルの背面側に設けられ、分割エリア毎に個別に輝度を制御可能な発光手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
前記発光手段の輝度分布に基づき、前記第２パネルの透過光の輝度が均一になるように前記第２パネルの透過率を制御する第２パネル制御工程と、
画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１パネル制御工程と、
を有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ものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルが１枚で構成された透過型の液晶表示装置では、バックライト光が漏れることで、コントラストが低減してしまう課題があった。コントラストの向上を図る１つの方法として、通常の第１の液晶パネル（以下、１次液晶パネルと称する）とバックライトの間にさらに第２の液晶パネル（以下、２次液晶パネルと称する）を挟んだ構成にする技術があった。これにより、２枚の液晶パネルの表示階調数の積に等しい階調数を表現できるため、コントラストを改善することが可能となった（特許文献１参照）。コントラストの向上を図る別の方法として、画面を複数のエリアに分割し、各分割エリアの画像データの特徴量に基づいて分割エリア毎にバックライトの輝度と液晶パネルの透過率を制御する技術があった。これにより黒浮きを抑制し、コントラストを改善することが可能となった（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８８１９７号公報
【特許文献２】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】
【０００４】
バックライトの輝度を分割エリア毎に制御すると、バックライトの輝度に不均一な分布が発生する。表示装置の液晶パネルから出力される光の輝度（出力輝度、表示輝度）は、バックライトの輝度分布の影響を受ける。バックライトの輝度分布が不均一の場合、画像データの輝度を忠実に再現表示することができなくなる。特許文献２では、バックライトの輝度分布に応じて液晶パネルの透過率を制御することで、平滑でないバックライトの輝度分布の影響を相殺していた。
また、さらなる高コントラスト化のためには、バックライト輝度を低減させる必要がある。このとき、バックライト輝度の低減に伴い、バックライトの輝度分布も低減する。バックライト輝度分布の影響を相殺するためには、バックライト輝度の低減量に応じて液晶パネルの透過率を上昇させる必要があった。このとき、1枚の液晶パネルで構成された表
示装置では、上昇させた透過率が液晶パネルの持つ制御可能な透過率を超過する場合があった。これにより、液晶パネルを透過するバックライト光を制御できずに、高階調が表現できなくなる。結果、出力画像が飽和して妨害となる可能性があった。
【０００５】
本発明は、２層構造の液晶パネルを有する表示装置において、バックライトの分割エリア制御を行う場合のバックライトの輝度分布を平滑化するとともに、黒輝度をより一層低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光の透過率を制御可能な第１パネルと、
前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
前記第２パネルの背面側に設けられ、分割エリア毎に個別に輝度を制御可能な発光手段と、
前記発光手段の輝度分布に基づき、前記第２パネルの透過光の輝度が均一になるように前記第２パネルの透過率を制御する第２パネル制御手段と、
画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１パネル制御手段と、
を有する表示装置である。
【０００７】
本発明は、光の透過率を制御可能な第１パネルと、
前記第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、
前記第２パネルの背面側に設けられ、分割エリア毎に個別に輝度を制御可能な発光手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
前記発光手段の輝度分布に基づき、前記第２パネルの透過光の輝度が均一になるように前記第２パネルの透過率を制御する第２パネル制御工程と、
画像データに基づき前記第１パネルの透過率を制御する第１パネル制御工程と、
を有する表示装置の制御方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、２層構造の液晶パネルを有する表示装置において、バックライトの分割エリア制御を行う場合のバックライトの輝度分布を平滑化するとともに、黒輝度をより一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の表示装置の機能ブロック図
【図２】実施例１の表示装置の構成を示す図
【図３】入力画像、バックライト構成、分割エリア、線分ＡＢの画素値を示す図
【図４】最大画素値、バックライト制御値、輝度分布を示す図
【図５】実施例１のバックライト制御値の算出方法を示すためのフローチャート
【図６】実施例１の補正平滑化ゲインの算出方法を示すためのフローチャート
【図７】平滑化ゲイン、補正平滑化ゲイン、２次液晶輝度分布、１次液晶開口率
【図８】出力画像の輝度分布、出力画像を示す図
【図９】実施例２の表示装置の機能ブロック図
【図１０】バックライト制御値、輝度分布、平滑化ゲイン、補正平滑化ゲイン
【図１１】２次液晶輝度分布、伸長処理なし・あり時の出力輝度、１次液晶開口率
【図１２】最大画素値、バックライト制御値、伸長率の関係、出力画像を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
実施例１における表示装置の機能を示したブロック図を図１に示し、表示装置の構成を図２に示す。
実施例１の表示装置は、光の透過率を制御可能な第１パネルと、第１パネルの背面側に設けられ、光の透過率を制御可能な第２パネルと、第２パネルの背面側に設けられ、分割エリア毎に個別に輝度を制御可能な発光手段と、を有する。実施例１では、図２に示すように、第１パネルは１次液晶部１０７であり、第２パネルは２次液晶部１０６であり、発光手段はバックライト部１０５である。１次液晶部１０７が表示面である。なお、実施例１では第１パネル及び第２パネルが両者とも液晶パネルである場合を例に説明するが、光の透過率を画素毎に制御可能な表示パネルであれば液晶パネルに限らない。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）シャッターを用いた表示パネルでも良い。
【００１１】
実施例１の表示装置は、特徴量取得部１０１、制御値算出部１０２、輝度分布算出部１０３、平滑化処理部１０４、バックライト部１０５、２次液晶部１０６、１次液晶部１０７から構成される。
図１の構成で、特徴量取得部１０１は、入力画像データを受信して画像領域を複数のエリアに分割し、分割エリア毎に特徴量を取得する。実施例１では、特徴量取得部１０１は
、各分割エリアの特徴量として、分割エリア内の画素値の最大値（以下、最大画素値という）を取得する。最大画素値は制御値算出部１０２へ送信される。
制御値算出部１０２は、特徴量取得部１０１で取得した各分割エリアの最大画素値を受信し、最大画素値に応じて分割エリア毎のバックライト制御値（輝度制御値）を算出する。算出したバックライト制御値は輝度分布算出部１０３とバックライト部１０５へ送信される。
【００１２】
輝度分布算出部１０３は、制御値算出部１０２で算出した分割エリア毎のバックライト制御値を受信し、それに基づきバックライト部１０５で出力される光の輝度分布を算出する。算出した輝度分布情報は平滑化処理部１０４へ送信される。
平滑化処理部１０４は、入力画像データと輝度分布算出部１０３で算出した輝度分布情報を受信する。平滑化処理部１０４は、受信した入力画像データと輝度分布情報に基づき、バックライト輝度分布の平滑化処理を実行し、２次液晶部１０６の画素毎に開口率（透過率）を算出する。算出した２次液晶部１０６の開口率情報は２次液晶部１０６へ送信される。
【００１３】
バックライト部１０５は、制御値算出部１０２において分割エリア毎に算出されたバックライト制御値を受信し、受信したバックライト制御値に基づき各分割エリアの光源の発光制御を行う。
２次液晶部１０６は、平滑化処理部１０４で算出された画素毎の開口率を受信し、受信した開口率に基づき各画素の液晶素子を制御する第２パネル制御を行う。
１次液晶部１０７は、入力画像データを受信し、受信した画像データに基づき各画素の液晶素子を制御する第１パネル制御を行う。
【００１４】
以下に実施例１における表示装置の処理内容について、図３（Ａ）に示すモノクロの８ビット入力画像データを例に説明する。実施例１では、１次液晶部１０７及び２次液晶部１０６は同ピクセルサイズのモノクロ液晶パネル、バックライト部１０５は白色バックライトとする。入力画像データの画像領域（ピクセルサイズ）は、横方向２０４８ピクセル、縦方向１５３６ピクセルとする。入力画像データの画素値は０〜２５５の値をとり、画素値が２５５のときに、１次液晶部１０７の出力画像の輝度（表示輝度）が２００ｃｄ／ｍ２となるように制御されるものとする。ガンマは１．０とする。１次液晶部１０７及び２次液晶部１０６のコントラスト比は、いずれも１００：１とする。なお、これらの仕様は一例であり、本発明が適用される表示装置は例示した仕様に限定されない。以下の説明は、本発明を適用する表示装置の仕様に応じて適宜読み替えられる。
【００１５】
実施例１では、図３（Ｂ）に示すようにバックライト部１０５は縦方向に３、横方向に４の分割エリアからなり、分割エリア毎に個別に輝度を制御可能である。特徴量取得部１０１は、バックライト部１０５の各分割エリアに対応する画像データの分割エリアの特徴量を取得する。入力画像データにおける特徴量が取得される分割エリアを図３（Ｃ）に示す。以下の説明においては、簡単のため、入力画像データのうち図３（Ｃ）中の線分ＡＢ上の１次元画像データを例に説明する。図３（Ｃ）中の線分ＡＢ上の１次元画像データの画素値分布を図３（Ｄ）に示す。特徴量取得部１０１による分割エリア毎の特徴量（最大画素値）の出力結果を図４（Ａ）に示す。
【００１６】
実施例１におけるバックライト制御値の算出方法について一例を示す。実施例１では、制御値算出部１０２は、分割エリア毎に最大画素値がゼロか否かによって、バックライト制御値を２種類に決定する。バックライト制御値と出力輝度値とは相関関係がある。実施例１では便宜上、バックライト制御値は０又は２００の２段階で設定されるものとする。以下に、バックライト制御値の算出方法の手順を図５に示すフローチャートを用いて説明する。ステップＳ８０１において、制御値算出部１０２は、バックライト制御値を算出す
る対象の分割エリアに対応する画像データの最大画素値がゼロか否かを判定する。最大画素値がゼロの場合、制御値算出部１０２は、ステップＳ８０２においてバックライト制御値をゼロに設定する。最大画素値がゼロでない場合、制御値算出部１０２は、ステップＳ８０３においてバックライト制御値を２００に設定する。以上の処理により得られる分割エリア毎のバックライト制御値を図４（Ｂ）に示す。
【００１７】
実施例１において、２次液晶部１０６を透過する前のバックライト部１０５の発する光の輝度分布の算出方法について一例を示す。実施例１では、図３（Ｂ）に示すようにバックライト部１０５の各分割エリアの光源は、各分割エリアの中心に位置するものとする。各光源は各分割エリアに設定されるバックライト制御値に従って発光する。各分割エリアの光源からの光の輝度分布は、ガウス分布に従うものとする。バックライト部１０５全体での光の輝度分布は、光の重ね合わせの原理に従い、分割エリア毎の輝度分布を足し合わせたものになるものとする。従って、線分ＡＢに沿った１次元領域において、分割エリア毎の輝度分布とバックライト部１０５全体での輝度分布は、それぞれ図４（Ｃ）のグラフ１００１とグラフ１００２のようになる。２次液晶部１０６透過後の分割エリア内の輝度分布が２００ｃｄ／ｍ２で平滑化されれば、輝度分布の平滑化のための補正を入力画像データに対してする必要がなくなり、処理が容易になる。目標となる、２次液晶部１０６透過後の平滑化された輝度分布は、各分割エリア内の輝度が図４（Ｂ）に示したバックライト制御値に応じた値で均一になるような輝度分布である。目標輝度分布は図４（Ｃ）のグラフ１００３に示す輝度分布となる。なお、図４（Ｃ）では、分割エリア毎の輝度分布のピーク値が目標輝度分布である２００ｃｄ／ｍ２を超過している。これを許容する理由は、全体のバックライト輝度分布において分割エリアの縁で輝度が不足しないようにするためである。
【００１８】
実施例１の平滑化処理部１０４によるバックライト輝度分布の平滑化処理について説明する。平滑化処理部１０４は、図４（Ｃ）のグラフ１００２に示した２次液晶部１０６透過前のバックライト輝度分布を２次液晶部１０６透過後に図４（Ｃ）のグラフ１００３に示すような輝度分布にするために２次液晶部１０６に設定する平滑化ゲインを算出する。このように算出した平滑化ゲインを２次液晶部１０６に設定することで、２次液晶部１０６透過後の輝度分布は図４（Ｃ）のグラフ１００３のように２００ｃｄ／ｍ２で分割エリア全体で均一になる。なお、２次液晶部１０６にこのような平滑化ゲインを設定しただけだと、出力画像における黒画素の輝度（以下、黒輝度という）は、１次液晶部１０７のコントラスト比が１００：１であるから、２ｃｄ／ｍ２となる。この場合、１次液晶部１０７のコントラスト比のみで表示装置の出力する画像の黒輝度が決まることになる。黒輝度をさらに低減するために、平滑化処理部１０４は、入力画像データにおいて黒画素である画素に対応する２次液晶部１０６の画素の開口率（透過率）を、２次液晶部１０６に設定可能な最小の開口率（透過率）に設定する。実施例１では、平滑化処理部１０４は、上記のようにして算出した平滑化ゲインにおいて、入力画像データの黒画素に対応する画素に設定する平滑化ゲインをゼロに補正する（補正平滑化ゲイン）。補正平滑化ゲインを２次液晶部１０６に設定すると、出力画像の黒輝度は、２次液晶部１０６と１次液晶部１０７のコントラスト比の積から０．０２ｃｄ／ｍ２となり、さらなる黒輝度の低減を実現することができる。このように、実施例１では、平滑化処理部１０４は、輝度分布算出部１０３が算出したバックライト全体の輝度分布と、入力画像データと、に基づき、２次液晶部１０６の開口率（透過率）を決定する。
【００１９】
補正平滑化ゲインを算出する処理の手順を、図６に示すフローチャートを用いて詳細を説明する。ここでは、２次液晶部１０６の線分ＡＢに沿った１次元位置座標をＹとする。
ステップＳ１１０１において、平滑化処理部１０４は、輝度分布算出部１０３からバックライト部１０５全体の輝度分布ＬＲｅａｌ（Ｙ）を取得する。全体のバックライト輝度分布は、前述したように、分割エリア毎の輝度分布を足し合わせたもので、図４（Ｃ）の
グラフ１００２で表される。
ステップＳ１１０２において、平滑化処理部１０４は、２次液晶部１０６透過後の目標輝度分布ＬＩｄｅａl（Ｙ）を取得する。ここでは、目標輝度分布は、前述したように、
バックライト輝度値に応じて全分割エリアにおいて２００ｃｄ／ｍ２で均一に設定され、図４（Ｃ）のグラフ１００３で表される。
【００２０】
ステップＳ１１０３において、平滑化処理部１０４は、全体のバックライト輝度分布と目標輝度分布から平滑化ゲインＧａｉｎ（Ｙ）を算出する。平滑化ゲインＧａｉｎ（Ｙ）は式１０１で算出することができる。
Ｇａｉｎ（Ｙ）＝ＬＩｄｅａｌ（Ｙ）／ＬＲｅａl（Ｙ）・・・・式１０１
式１０１で算出されたゲインの分布を図７（Ａ）のグラフ１２０１に示す。このように、平滑化処理部１０４は、輝度分布算出部１０３により算出されたバックライト全体の輝度分布を、制御値算出部１０２により決定された各分割エリアのバックライト制御値で除した値に基づき、２次液晶部１０６の各分割エリアの平滑化ゲインを算出する。
【００２１】
ステップＳ１１０４において、平滑化処理部１０４は、平滑化ゲインを算出する対象の画素が入力画像データにおいて黒画素であるか判定し、黒画素である場合、ステップＳ１１０５において、当該画素の平滑化ゲインをゼロにする補正を行う。以上の手順で、平滑化処理部１０４は補正平滑化ゲインを算出する。図３（Ｄ）で示す入力画像データが入力されたときに算出される補正平滑化ゲインを図７（Ｂ）のグラフ１３０１に示す。
【００２２】
以上の処理手順から、２次液晶部１０６透過後の輝度分布は図７（Ｃ）のグラフ１４０１に示すように、入力画像データが黒画素の位置では２ｃｄ／ｍ２、黒以外の画素では２００ｃｄ／ｍ２となる。この２次液晶部１０６透過後の輝度分布は、分割エリア制御により生じるバックライト輝度分布を平滑化するための処理が行われたものであるので、１次液晶部１０７に入力する画像データに対して平滑化のための補正処理をする必要がなくなる。さらに、２次液晶部１０６透過後の輝度分布は、黒輝度の低減処理が行われたものであるので、１次液晶部１０７の出力画像の黒輝度がより一層低減され、高コントラストが実現できる。また、さらなる高コントラスト化のために黒画像のバックライト輝度を低減しても、１次液晶１０７には平滑化のための補正処理が行われないため、１次液晶部１０７の出力画像で階調が飽和することはない。
【００２３】
実施例１での効果について説明する。実施例１では、１次液晶部１０７の開口率についてバックライト輝度分布の平滑化のための補正処理をする必要がない。そのため、１次液晶部１０７の開口率分布は、図３（Ｄ）で示した入力画素値が２５５のとき１００％、入力画素値が０のとき０％とすると、図７（Ｄ）に示すような分布となる。１次液晶部１０７の出力輝度分布は、図７（Ｃ）の２次液晶部１０６透過後の輝度分布と図７（Ｄ）の１次液晶部１０７の開口率分布から、図８（Ａ）に示す輝度分布となる。上記の説明は線分ＡＢに沿った１次元画像データに対する処理を例にしたものだが、同様の処理を画像データ全体に対して実行すると、図３（Ａ）の画像データを入力した場合の１次液晶部１０７の出力画像（表示画像）は、図８（Ｂ）に示すような画像となる。図８（Ｂ）に示すように、入力画像データの輝度を高い再現性で表示することができ、かつ、より一層の黒輝度の低減が実現される。
【００２４】
実施例１の構成によれば、２層構造の液晶パネルと分割エリア制御を行うバックライトとで構成された表示装置において、バックライトの輝度分布の平滑化処理を２次液晶部１０６で実行する。そのため、１次液晶部１０７の画像処理が容易になる。さらに、入力画像データの画素値がゼロの画素は、２次液晶部１０６においても１次液晶部１０７におい
ても透過率ゼロとなるため、さらなる黒輝度の低減を実現できる。
【００２５】
実施例１では、入力画像がモノクロ画像の場合を例に説明したが、入力画像はカラー画像でも良い。その場合、液晶パネルをカラー液晶パネルとすれば良い。なお、バックライトの輝度分布を２次液晶部１０６で平滑化処理するので、バックライトの各分割エリアに白色光源が設けられた構成の場合は、２次液晶部１０６にモノクロ液晶パネルを使用すると良い。バックライトの各分割エリアに複数色の光源からなる光源群（例えばＲＧＢ光源群）が設けられた構成の場合は、２次液晶部１０６に光源群の複数色に対応するカラー液晶パネルを使用すると良い。この場合、バックライトの各色の輝度分布に基づき、２次液晶部１０６の各色の透過光の輝度が各分割エリア内で均一になるように２次液晶部１０６の各色の透過率を制御するように、２次液晶部１０６の制御を行うと良い。実施例１では、バックライトのエリア分割数は４×３の１２分割であったが、分割数はこれに限定するものではない。
【００２６】
（実施例２）
実施例１ではバックライト制御値の算出方法において、バックライト制御値の算出対象の分割エリアについて特徴量取得部１０１で取得した最大画素値がゼロの場合にバックライト制御値を０とし、最大画素値がゼロ以外の場合にバックライト制御値を２００とした。実施例２では、特徴量取得部１０１で取得される分割エリアの特徴量（例えば最大画素値）に応じてバックライト制御値を多段階に制御する場合について説明する。分割エリアの特徴量に応じてきめ細かくバックライト制御値を制御するため、実施例１に比べて、より一層の黒輝度低減と省電力化が可能となる。実施例２では、分割エリアの特徴量に応じてバックライト制御値を多段階で制御する構成の表示装置に本発明を適用した場合の処理手順について説明する。
【００２７】
実施例２の表示装置の構成を図９に示す。図９の表示装置は、図１の表示装置に対して、伸長率算出部１０８と補正部１０９を追加した構成である。ここで、追加した構成について説明する。
伸長率算出部１０８は、制御値算出部１０２で算出された分割エリア毎のバックライト制御値を受信する。伸長率算出部１０８は、分割エリア毎のバックライト制御値に基づき、入力画像データに対して伸長処理を実施するための伸長率を算出する。算出された伸長率は補正部１０９へ送信される。
補正部１０９は、伸長率算出部１０８で算出された伸長率と入力画像データを受信する。補正部１０９は、入力画像データに対して、伸長率に基づき伸長処理を実行する。伸長処理を実施された画像データは１次液晶部１０７へ送信される。
【００２８】
実施例２における表示装置の処理内容について、実施例１と同様に図３（Ａ）に示すモノクロの８ビット入力画像データを例に説明する。
バックライト制御値の算出方法について一例を示す。実施例２では、制御値算出部１０２は、分割エリア毎の最大画素値に応じて各分割エリアのバックライト制御値を多段階に決定する。制御値算出部１０２は、図１２（Ａ）のグラフに示す最大画素値とバックライト制御値との対応関係と、図４（Ａ）に示した分割エリア毎の最大画素値とに基づき、図１０（Ａ）のような分割エリア毎のバックライト制御値を決定する。
【００２９】
実施例２において、２次液晶部１０６透過前のバックライト輝度分布の算出方法について一例を示す。実施例１と同様の考えにより、実施例２では、線分ＡＢに沿った１次元領域において、分割エリア毎の輝度分布とバックライト部１０５全体での輝度分布は、それぞれ図１０（Ｂ）のグラフ２１０１とグラフ２１０２のようになる。２次液晶部１０６透過後の目標輝度分布は、各分割エリア内の輝度が図１０（Ａ）に示すバックライト制御値に応じた値で均一になるような輝度分布である。目標輝度分布は図１０（Ｂ）のグラフ２
１０３に示す輝度分布となる。
【００３０】
実施例２におけるバックライト輝度分布の平滑化処理について一例を示す。平滑化処理部１０４は、全体のバックライト輝度分布と目標輝度分布から、実施例１と同様の考え方により、２次液晶部１０６に設定する平滑化ゲインを算出する。平滑化ゲインは、図１０（Ｃ）のグラフ２２０１に示す分布となる。平滑化処理部１０４は、補正平滑化ゲインについても実施例１と同様に算出する。補正平滑化ゲインは、図１０（Ｄ）のグラフ２３０１に示す分布となる。
【００３１】
実施例２における伸長率算出処理について、はじめに実施例２における黒輝度低減効果と黒輝度低減に伴う伸長率算出処理の必要性について説明する。
これまでの処理手順から、２次液晶部１０６透過後の輝度分布は、図１１（Ａ）のグラフ２４０１のようになる。図１１（Ａ）において、バックライト制御値が２００の分割エリアでは、２次液晶部１０６透過後の輝度は、入力画像データが黒画素の位置では２ｃｄ／ｍ２、黒以外の分割エリアでは２００ｃｄ／ｍ２となる。一方、バックライト制御値が１００の分割エリアでは、２次液晶部１０６透過後の輝度は、入力画像データが黒画素の位置では１ｃｄ／ｍ２、黒以外の分割エリアでは１００ｃｄ／ｍ２となる。２次液晶部１０６透過後の輝度分布は、バックライト制御値が低い分割エリアでは黒画素の輝度がより一層低減するとともに、黒画素以外では１次液晶部１０７に対して必要な輝度を提供することができる。
【００３２】
ここで、伸長処理について説明する。入力画像データに対して伸長処理せずに、１次液晶部１０７の開口率を図７（Ｄ）に示した値にした場合、出力輝度は図１１（Ｂ）のグラフ２５０１のようになる。図１１（Ｂ）に示すように、入力画像データの画素値が１２８の画素は、輝度が５０ｃｄ／ｍ２になり、画素値が２５５の画素の輝度の１／４の輝度になってしまい、入力画像データの輝度の再現性が低い。これを防ぐため、補正部１０９は、分割エリア毎の特徴量に応じたバックライト制御値の低減度合に応じて、入力画像データに対し伸長処理を行う。これにより、出力輝度が入力画像データに応じた輝度となるようにする。
【００３３】
実施例２における伸長率の算出処理の一例について説明する。バックライト制御値の基準値を、制御値算出部１０２により算出される輝度制御値の最大値（ここでは２００）に設定する。バックライト制御値の基準値は、最大画素値が画素値の上限値（ここでは２５５）である場合に制御値算出部１０２により決定されるバックライト制御値である。ここではこのバックライト制御値は２００であり、これは、最大画素値が画像データの上限値の場合の出力輝度値として想定している値（ここでは２００ｃｄ／ｍ２）に基づく。補正部１０９は、入力画像データの画素値が上限値の場合に、伸長率が１倍となるように、伸長率を算出する。これにより、伸長処理後の入力画像データの画素値が上限値を超過しないようにすることができる。分割エリア毎のバックライト制御値をＢＬ、分割エリア毎の伸長率をαとすると、分割エリア毎の伸長率αは式２０１で算出される。
α＝２００／ＢＬ  （ＢＬ≧２００／２５５の場合）
α＝２５５        （ＢＬ＜２００／２５５の場合）・・・・式２０１
ここで、制御値算出部１０２により決定されるバックライト制御値が閾値（ここでは２００／２５５）より小さい分割エリアについては、伸長率を一律に所定値（ここでは２５５）とした。これは伸長率が２５５より大きくならないようにするためである。伸長率とバックライト制御値との関係を図１２（Ｂ）に示す。
【００３４】
以上の処理手順で算出した伸長率で補正した入力画像データに基づく１次液晶部１０７
の開口率は、図１１（Ｃ）のグラフ２７１０のようになり、出力画像の輝度分布は図１１（Ｄ）のグラフ２８０１のようになる。出力画像は図１２（Ｃ）のようになり、入力画像データの輝度を高い再現性で表示することが可能となるとともに、より一層の黒輝度の低減（黒浮きの抑制）が実現される。
実施例２によれば、各分割エリアの特徴量に応じてバックライト制御値をきめ細かく制御した場合のバックライト輝度分布の平滑化処理を２次液晶部１０６で行うとともに、バックライト制御値の低減度合に応じた伸長率で入力画像データを補正する。これにより、２層構造の液晶パネルとバックライトを有する表示装置においてバックライトの輝度分布の平滑化と黒輝度の低減を達成できる。
【００３５】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０２：制御値算出部、１０３：輝度分布算出部、１０４：平滑化処理部、１０５：バックライト部、１０６：２次液晶部、１０７：１次液晶部
【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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【図１１】
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【図１２】
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