(57)【要約】【課題】光源の輝度に変化が生じても、画像表示装置において所望の最大輝度を維持することができるローカルディミング制御を可能にする画像表示装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】画像表示装置は、複数の発光領域を有し、各発光領域の単位で発光輝度を変更することができる発光手段と、前記発光手段から照射される光を変調して画像データに基づく画像を表示する表示手段と、前記複数の発光領域のうち、発光輝度が所定値よりも低い第１発光領域を検知する検知手段と、前記画像データに基づいて、各発光領域の発光輝度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段により第１発光領域が検知された場合、前記第１発光領域に対向する位置にある対向画素に照射される光の輝度に応じて、前記第１発光領域の周囲の第２発光領域の発光輝度を増加させることを特徴とする。【選択図】図１
2017142447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光領域を有し、各発光領域の単位で発光輝度を変更することができる発光手段と、
前記発光手段から照射される光を変調して画像データに基づく画像を表示する表示手段と、
前記複数の発光領域のうち、発光輝度が所定値よりも低い第１発光領域を検知する検知手段と、
前記画像データに基づいて、各発光領域の発光輝度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検知手段により第１発光領域が検知された場合、前記第１発光領域に対向する位置にある対向画素に照射される光の輝度に応じて、前記第１発光領域の周囲の第２発光領域の発光輝度を増加させる
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記所定値は、前記発光領域が正常な状態のときの発光輝度の値である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記対向画素に照射される光の輝度が、当該対向画素に必要な輝度に達しない場合に、前記第２発光領域の発光輝度を増加させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１発光領域から前記対向画素に照射される光と前記第２発光領域から前記対向画素に照射される光の合計の輝度が前記対向画素に必要な輝度を上回るように、前記第２発光領域の発光輝度を増加させる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記第１発光領域の発光輝度の低下により前記対向画素に照射される光の輝度が当該対向画素に必要な輝度に達しない場合に、前記第１発光領域自体の発光輝度を増加させ、
前記第１発光領域自体の発光輝度の増加だけでは前記対向画素に照射される光の輝度が前記対向画素に必要な輝度に対し不足する場合に、その不足する輝度を補うように前記第２発光領域の発光輝度を増加させる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記対向画素は、前記表示手段のなかで最大の輝度の画素である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記検知手段は、各発光領域の累積点灯時間に基づいて各発光領域の発光輝度が所定値よりも低下しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記検知手段は、センサにより各発光領域から発せられた光を測定した結果に基づいて各発光領域の発光輝度が所定値よりも低下しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記制御手段は、発光領域が有する光源の点灯時間の長さ、もしくは前記光源に与える電流または電圧の大きさ、またはそれらの一部又はすべてを変更することにより各発光領域の発光輝度を調整する
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記第２発光領域のうち、発光輝度を増加させることが可能であり、かつ前記第１発光領域との距離が小さい発光領域の発光輝度を優先的に増加させる
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
複数の発光領域を有し、各発光領域の単位で発光輝度を変更することができる発光手段と、前記発光手段から照射される光を変調して画像データに基づく画像を表示する表示手段と、を備える画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の発光領域のうち、発光輝度が所定値よりも低下している第１発光領域を検知する検知ステップと、
前記画像データに基づいて、各発光領域の発光輝度を制御する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップでは、前記検知ステップにおいて第１発光領域が検知された場合、前記第１発光領域に対向する位置にある対向画素に照射される光の輝度に応じて、前記第１発光領域の周囲の第２発光領域の発光輝度を増加させる処理が施される
ことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項１２】
前記所定値は、前記発光領域が正常な状態のときの発光輝度の値である
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１３】
前記制御ステップでは、前記対向画素に照射される光の輝度が、当該対向画素に必要な輝度に達しない場合に、前記第２発光領域の発光輝度を増加させる処理が施される
ことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１４】
前記制御ステップでは、前記第１発光領域から前記対向画素に照射される光と前記第２発光領域から前記対向画素に照射される光の合計の輝度が前記対向画素に必要な輝度を上回るように、前記第２発光領域の発光輝度を増加する処理が施される
ことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１５】
前記制御ステップでは、
前記第１発光領域の発光輝度の低下により前記対向画素に照射される光の輝度が当該対向画素に必要な輝度に達しない場合に、前記第１発光領域自体の発光輝度が増加する処理が施され、
前記第１発光領域自体の発光輝度の増加だけでは前記対向画素に照射される光の輝度が前記対向画素に必要な輝度に対し不足する場合に、その不足する輝度を補うように前記第２発光領域の発光輝度を増加する処理が施される
ことを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１６】
前記対向画素は、前記表示手段のなかで最大の輝度の画素である
ことを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１７】
前記検知ステップでは、各発光領域の累積点灯時間に基づいて各発光領域の発光輝度が所定値よりも低下しているか否かが判定される
ことを特徴とする請求項１１から請求項１６のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１８】
前記検知ステップでは、センサにより各発光領域から発せられた光を測定した結果に基
づいて各発光領域の発光輝度が所定値よりも低下しているか否かが判定される
ことを特徴とする請求項１１から請求項１６のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１９】
前記制御ステップでは、発光領域が有する光源の点灯時間の長さ、もしくは前記光源に与える電流または電圧の大きさ、またはそれらの一部又はすべてを変更することにより各発光領域の発光輝度が調整される
ことを特徴とする請求項１１から請求項１８のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項２０】
前記制御ステップでは、前記第２発光領域のうち、発光輝度を増加させることが可能であり、かつ前記第１発光領域との距離が小さい発光領域の発光輝度を優先的に増加する処理が施される
ことを特徴とする請求項１１から請求項１９のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項２１】
請求項１１から請求項２０のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置に対して、表示画像（画面に表示された画像）の見易さの向上が望まれている。具体的には、画像表示装置に対して、表示画像の明部と暗部の明暗比（コントラスト比）の拡大が望まれている。
画像表示装置に関する従来技術は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１には、液晶パネルとバックライトを有する液晶表示装置が開示されている。特許文献１に開示の液晶表示装置では、目標表示画像に応じて、バックライトの発光輝度値を部分的に変化させ、出力画像に生じる階調段差を改善できる技術が述べられている。バックライトの発光輝度を部分的に変更する制御は、ローカルディミング制御などと呼ばれる。
【０００３】
ところで、発光輝度が制御される光源は、一般的に点灯時間と共に輝度が変化していくことが知られている。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）は長時間点灯させると輝度が低下する。光源の意図しない輝度変化は、バックライトの輝度を部分的に変化させてしまう。そこで、光源の輝度を輝度センサで測定し、光源輝度の変化に合わせてバックライトの最大輝度を変化させるローカルディミングの発光制御技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０１５６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光源の輝度変化に合わせてバックライトの最大輝度を決定してしまうと、画像表示装置に表示する画像自体の最大輝度が変化してしまう課題がある。したがって、一定の高輝度が望まれる屋外用ディスプレイおよび医療用ディスプレイ等の用途において、最大輝度が低下すると表示する画像のコントラスト比の低下を招き、視認性の悪化に繋がる。
そこで本発明は、光源の輝度に変化が生じても、画像表示装置において所望の最大輝度を維持することができるローカルディミング制御を可能にする画像表示装置及びその制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一態様は、複数の発光領域を有し、各発光領域の単位で発光輝度を変更することができる発光手段と、前記発光手段から照射される光を変調して画像データに基づく画像を表示する表示手段と、前記複数の発光領域のうち、発光輝度が所定値よりも低い第１発光領域を検知する検知手段と、前記画像データに基づいて、各発光領域の発光輝度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段により第１発光領域が検知された場合、前記第１発光領域に対向する位置にある対向画素に照射される光の輝度に応じて、前記第１発光領域の周囲の第２発光領域の発光輝度を増加させることを特徴とする画像表示装置を提供する。
【０００７】
本発明の第二態様は、複数の発光領域を有し、各発光領域の単位で発光輝度を変更することができる発光手段と、前記発光手段から照射される光を変調して画像データに基づく画像を表示する表示手段と、を備える画像表示装置の制御方法であって、前記複数の発光
領域のうち、発光輝度が所定値よりも低下している第１発光領域を検知する検知ステップと、前記画像データに基づいて、各発光領域の発光輝度を制御する制御ステップと、を含み、前記制御ステップでは、前記検知ステップにおいて第１発光領域が検知された場合、前記第１発光領域に対向する位置にある対向画素に照射される光の輝度に応じて、前記第１発光領域の周囲の第２発光領域の発光輝度を増加させる処理が施されることを特徴とする画像表示装置の制御方法を提供する。
【０００８】
本発明の第三態様は、本発明に係る画像表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源の輝度に変化が生じても、画像表示装置において所望の最大輝度を維持することができるローカルディミング制御を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る画像表示装置の概略構成の一例を示すブロック図。
【図２】実施例１に係る画像データと表示部の分割領域と発光領域の関係の説明図。
【図３】実施例１に係る発光領域の発光プロファイルの説明図。
【図４】実施例１に係る処理の一例を説明するフローチャート。
【図５】入力画像および発光領域の照射輝度の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施例１＞
（構成）
以下、本発明の実施例１に係る画像表示装置およびその制御方法について説明する。図１は、本実施例に係る画像表示装置１００の構成の一例を示す図である。画像表示装置１００は、表示装置１１０、照明装置１２０を有する。
【００１２】
表示装置１１０は、表示部１１２、表示制御部１１１を備える。以下に、表示部１１２、表示制御部１１１について詳しく説明する。
【００１３】
表示部１１２は、後述する発光部から照射される光を変調して画像データに基づく画像を表示する。本実施例では、表示部１１２には、複数の液晶素子からなる複数の液晶画素を有する液晶パネルを採用する。液晶素子の構造は、透過率を制御可能な構造であればよい。例えば、液晶素子としては、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶素子、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶素子、等を使用することができる。また、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ：高分子分散型液晶）、等を使用することができる。
また、入力画像データは、画像表示装置１００に表示する画像に関するデータである。入力画像データは、本実施例では説明を簡単にするために例えば、図２（Ａ）の画像データ２１０のように水平方向３×垂直方向３の計９ピクセルからなるデータとする。各ピクセルを識別するため、本実施例ではそれぞれピクセルデータ２１１〜２１９と呼ぶ。実際には、入力画像データのピクセルデータ数はより多く、例えば表示装置の画素数と同程度である。
【００１４】
液晶素子の特性や液晶素子の透過率の制御方法は特に限定されない。例えば、ある液晶素子に対して８ｂｉｔの値（０〜２５５の値）を有する液晶駆動信号が入力されると、液晶駆動信号値と透過率の対応関係を表すガンマカーブに従って、液晶素子の透過率が所定の値に制御される。ガンマカーブは、液晶駆動信号値と透過率の対応関係を定義する指数関数であり、たとえば指数ガンマ値＝２．２の関数である。液晶素子の透過率がＸ％に制
御された場合、液晶画素に照射された光のＸ％が液晶素子を透過する。液晶素子の透過率が０％に制御された場合には、液晶素子に照射された光が液晶素子でほぼ完全に遮断される。液晶素子の透過率が１００％に制御された場合には、液晶素子に照射された光が液晶素子をほぼ完全に透過する。本実施例では、説明をわかりやすくするため、所定のガンマカーブがガンマ値＝１．０のガンマカーブであるものとする。また、透過サイズは透過率が均一な領域のサイズであり、本実施例では透過率の制御は液晶画素の単位で行われるものとして説明する。
なお、本実施例では、透過パネルである表示部１１２として液晶パネルを採用した例を説明するが、発光部から照射される光を変調して画像データに基づく画像を表示することのできるパネルであれば液晶パネル以外の方式のパネルを採用することができる。例えば、透過パネルはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）シャッターを用いたＭＥＭＳシャッター方式パネルであってもよい。
【００１５】
表示制御部１１１は、入力された画像データにおける各画素の輝度情報及び照明装置１２０からの照射輝度に応じて、表示部１１２の各画素の透過率を決定し、制御する。ここで照射輝度とは、照明装置１２０によって表示部１１２の各液晶画素が照射される輝度を意味する。例えば、表示制御部１１１は、入力された画像データのピクセルデータ２１１〜２１９の色情報に応じて、液晶画素２２１〜２２９それぞれの色を制御するためにサブピクセルの透過率を決定する。ただし本実施例では、説明を分かりやすくするため、入力画像を色の無い白黒画像として、すなわち輝度に着目して説明する。
【００１６】
照明装置１２０は、照明制御部１２１、発光部１２２、検知部１２３を備える。照明装置１２０の構造は、表示部１１２に照射する光の強度を部分的に変更できる制御が可能であれば、直下型及び導光板を用いたサイド型の構造であっても構わない。
【００１７】
発光部１２２は、複数の発光領域を有し、各発光領域の単位で発光輝度を変更することができる。発光部１２２は内部に光源を有し、後述する照明制御部１２１の点灯指示により、各光源の点灯制御を行い、各発光領域を所望の発光輝度で発光させる。一つの発光領域は、一つ又は複数の光源で構成される。光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、照明制御部１２１のＬＥＤの順電流制御および点灯期間の制御により発光輝度を変化させることができる。なお、本実施例では、光源はＬＥＤとして説明するが、発光輝度を制御できる発光素子であれば有機ＥＬ素子、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、等が使用されてもよい。本実施例では、説明をわかりやすくするため、発光輝度の単位として％を使用する。具体的には、発光輝度の最大値を１００％、発光輝度の最小値（消灯状態に対応する値）を０％とする。
【００１８】
検知部１２３は、表示部１１２が有する複数の発光領域のうち、発光輝度が所定値よりも低下している発光領域（以下「劣化発光領域」と呼ぶ）を検知する。ここで所定値とは、前記発光領域が正常な状態のときの発光輝度の値であり、例えば画像表示装置１００の組み立て後に測定された、経時的な変化のない初期値である。例えば検知部１２３は、工場からの出荷時などにこの初期値を画像表示装置１００が備える記憶装置に保持しておく。検知部１２３は定期的に各発光領域の輝度を検知し、初期値から一定の輝度の低下がある発光領域を劣化発光領域として検知し、またその輝度低下量を取得する。
【００１９】
検知部１２３の動作の一形態としては、検知部１２３は、各発光領域から発せられた光をセンサにより測定した結果に基づいて、各発光領域の発光輝度が所定値よりも低下しているか否かを判定する形態が考えられる。この形態では、センサによって各発光領域の輝度が取得され、所定値と比較されることによって劣化発光領域が特定される。また、検知部１２３は、劣化発光領域の輝度低下量を取得する。検知部１２３は、劣化発光領域の存在とその所定値からの輝度低下量を記憶装置に保持しておく。なお、この測定は後述する
図４のフローチャートとは別に、例えば１日に１回など定期的に実施され、劣化発光領域の存在やその輝度低下量は予め取得されるものとする。照明制御部１２１は、後述する本実施例の処理において、必要に応じて、劣化発光領域の情報を参照する。センサを用いて各発光領域からの光の輝度を実測した値を用いることによって、劣化発光領域の検知とその変化量について確度の高い情報を得ることができる。また、この情報を用いて後述する処理を行うことによって、劣化発光領域が存在する場合でも信頼性の高いローカルディミング制御を実現することができる。
【００２０】
なお、本実施例では、発光輝度の変化をセンサで実測するものとして説明するが、光源の輝度変化特性から発光輝度を推測してもよい。例えば、ＬＥＤは点灯時間が長いと発光輝度が減少することが知られている。そこで、検知部１２３の動作のもう一つの形態として、検知部１２３は、各発光領域の累積点灯時間に基づいて各発光領域の発光輝度が所定値よりも低下しているか否かを判定する形態が考えられる。この形態について説明する。例えば、各発光領域について累積発光時間と輝度の対応関係（以下「パラメータ」と呼ぶ）が、予め画像表示装置１００が有する記憶装置に格納されるものとする。検知部１２３は、各発光領域の発光時間を積算し、パラメータを参照することで、各発光領域の発光輝度変化を検出することができる。そして検知部１２３は、一定の輝度低下が生じた発光領域を劣化発光領域として特定し、その存在と輝度低下量を算出する。劣化発光領域の情報は記憶装置に格納しておき、照明制御部１２１が必要な時に参照することにしてもよいし、必要な都度、劣化発光領域の情報を算出して直接照明制御部１２３に伝達することにしてもよい。なお、発光時間と輝度変化のパラメータを格納する記憶装置は、このために専用に設けてもよいし、画像表示装置１００が別の目的で有する記憶装置を共用してもよい。また、パラメータとしては例えばテーブルを用いてもよいし、関数を用いてもよい。この方法によれば、高額なセンサを使用することなく、画像表示装置１００が備える記憶装置を利用することで安価に機能を実現することができる。
なお、本実施例における発光領域の輝度の低下とは、光源を長期にわたって使用したことによる輝度の低下を想定している。しかし、突発的な故障などにより発光領域が発する光の輝度が、想定されている正常な輝度値を下回るような状態にも本実施例は適用が可能である。
【００２１】
照明制御部１２１は、画像データに基づいて決定される表示部１１２の画素毎の表示輝度に基づいて、各発光領域の発光輝度を決定し、決定された発光輝度で各発光領域を発光させる制御を行う。ここで表示輝度とは、各液晶画素を透過する光の輝度のことを指す。図２（Ｂ）の液晶パネル２２０を例に取れば、表示輝度とは、液晶画素２２１〜２２９の各領域を透過する光の輝度を意味し、表示輝度は各液晶画素に設定される。さらに、照明制御部１２１は、電流、電圧などの光源の設定値と発光輝度の関係を予め有し、設定値より光源に予想される発光輝度と後述する発光プロファイルから、液晶パネル２２０の各液晶画素２２１〜２２９が照射される照射輝度を算出する。照明制御部１２１は、照射輝度を液晶画素毎に算出し、表示制御部１１１に照射輝度情報を伝達する。この照射輝度情報と入力画像データから、表示制御部１１１は、表示装置１１０に表示される画像が入力画像と等しくなるよう表示部１１２の透過率を制御する。
【００２２】
表示制御部１１１、照明制御部１２１と検知部１２３は、例えば、ＣＰＵ（プロセッサ）、主記憶装置、補助記憶装置などにより構成される。本明細書で述べる表示制御部１１１と照明制御部１２１の各機能は、補助記憶装置に格納されたプログラムを主記憶装置にロードし、ＣＰＵが実行することにより実現される。ただし、表示制御部１１１、照明制御部１２１と検知部１２３の一部又は全部の機能をＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの回路で実現することもできる。
【００２３】
（本実施例で用いる用語等の説明）
ここで、発光部１２２の発光領域と表示部１１２の液晶画素及び入力画像との関係について詳しく説明する。
【００２４】
まず、本実施例における発光部１２２の発光領域と表示部１１２の関係を説明する。本実施例では、発光部１２２が有する発光領域の平面と表示部１１２が有する液晶画素の平面はほぼ平行に位置するものとする。発光部１２２と表示部１１２の位置関係を模式的に表したものが、図２（Ｂ）の液晶パネル２２０と、図２（Ｃ）の発光部２３０である。液晶パネル２２０の構造は、図２（Ｂ）のように水平方向３×垂直方向３の合計９画素からなる構造とする。液晶画素を識別するため、それぞれ液晶画素２２１〜２２９とする。また本実施例では、図２（Ｃ）のように、発光部２３０も水平方向３×垂直方向３の合計９つの発光領域からなるものとし、各発光領域を発光領域２３１〜２３９と呼ぶ。なお、液晶パネル２２０と発光部２３０の構成要素を９つずつとしたのは説明を簡単にするためであり、実際にはより多くの液晶画素、発光領域が存在する。図２（Ｃ）の発光領域２３１〜２３９に対応するように、図２（Ｂ）の液晶画素２２１〜２２９がそれぞれ位置する。
なお本実施例では説明の便宜上、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）に示すように、液晶パネル２２０の液晶画素と発光部２３０の発光領域を同サイズとし、各液晶画素と各発光領域が対応しているものとしている。実際には、発光領域のサイズは液晶パネルの液晶画素に比べて大きいことが想定され、一つの発光領域には一つ又は複数の液晶画素が対応する。また、発光領域に対向する位置にある液晶画素のことを以下「対向画素」と呼ぶ。
【００２５】
また、前述したように、入力画像データは、本実施例では説明を簡単にするために、例えば、図２（Ａ）の画像データ２１０のように水平方向３×垂直方向３の計９ピクセルからなるデータとする。図２（Ａ）の各ピクセルデータは、図２（Ｂ）の各液晶画素、図２（Ｃ）の各発光領域に対応するものとする。例えば、ピクセルデータ２１１は、液晶画素２２１、発光領域２３１に対応する。入力画像データと液晶パネル、表示部との関係は後述する。
【００２６】
ここで、本実施例で用いる輝度の用語について図２を用いて説明する。図２（Ｃ）の発光部２３０の各発光領域が発光した時に示す輝度を発光輝度と呼ぶ。発光部２３０によって図２（Ｂ）の液晶パネル２２０の各液晶画素が照射される輝度を照射輝度と呼ぶ。ただし、照射輝度は、発光部２３０の複数の発光領域が発光した場合、合算された光の輝度を意味する。ここで、液晶パネル２２０の透過率は液晶画素毎に制御される。ある一つの液晶画素に着目すれば、発光部２３０からの照射光のうち、液晶画素を透過した光の輝度を表示輝度と呼ぶ。表示輝度は、画像データ２１０に基づいて液晶画素毎に決定される。
【００２７】
次に、発光領域の発光と液晶パネルへの照射輝度の関係について説明する。発光領域２３１を発光させると対応する液晶画素２２１の照射輝度が最も高くなり、最も遠くに位置する液晶画素２２９の照射輝度が最も低くなる。このように、ある発光領域を発光させた場合の照射輝度の分布を発光プロファイルと呼ぶ。発光プロファイルは、例えば、図３（Ａ）の発光プロファイル３００のように水平方向５×垂直方向５の計２５領域で示される。発光プロファイル３００の各領域を識別するため、それぞれ発光プロファイル領域３０１〜３２５と呼ぶ。なお本実施例では、各発光プロファイル領域のサイズは、液晶パネル２２０の各液晶画素と同サイズであるものとして説明する。
【００２８】
発光プロファイル領域３１３に対応する発光領域が発光しているとすると、発光プロファイルは発光プロファイル領域３１３を最大輝度として、発光プロファイル領域３１３から遠ざかるにつれて輝度が低下する輝度分布を示す。このことについて、図２（Ｂ）の液晶パネル２２０と図２（Ｃ）の発光部２３０と図３（Ａ）の発光プロファイル３００を用いて具体的に説明する。発光部２３０の発光領域２３１を発光させると、液晶画素２２１の照射輝度には、発光プロファイル３００の発光プロファイル領域３１３の輝度が対応す
る。また、液晶画素２２２，２２３，２２４，２２５，２２６，２２７，２２８，２２９の輝度には、それぞれ発光プロファイル領域３１４，３１５，３１８，３１９，３２０，３２３，３２４，３２５の輝度が対応する。
【００２９】
そして、入力画像と表示画像について、液晶画素の透過率と発光プロファイルの関係から説明する。各液晶画素２２１〜２２９の透過率が１００％である場合、表示画像（輝度）は発光プロファイルの透過光そのままで表示することになる。したがって、表示装置１１０の表示制御部１１１は、照明装置１２０が各液晶画素を照射する光量に応じて、各液晶画素２２１〜２２９それぞれの透過率を決定する。以降、本明細書では、発光部１２２の各発光領域が単独で発光した際の発光プロファイルは同一とし、発光プロファイルの各領域の輝度を図３の３５０とし、各プロファイルの発光輝度の単位をｃｄ／ｍ２として説明する。
【００３０】
（処理フロー）
本実施例に関わる照明制御部１２１と表示制御部１１１の制御について、図４を用いてより詳細に説明する。図４の処理フローは、例えば、入力画像データが画像表示装置１００に入力されたことに応じて開始される。入力された画像データ２１０の各ピクセルデータから決定される表示輝度が、図５（Ａ）の表示輝度５１０であった場合について、図４の処理フローに沿って説明する。ここで、図５（Ａ）の５１０は、図２（Ｂ）の液晶パネル２２０の各液晶画素に割り当てられた、各液晶画素が表示すべき表示輝度を示したものである。
【００３１】
（劣化発光領域が存在しない場合の処理）
まず、劣化発光領域が存在しない場合の処理について説明する。ステップＳ４０１では、照明制御部１２１が、入力された画像データ２１０から表示輝度５１０を決定し、最大表示輝度を有する画素を検出する。本実施例の場合、最大表示輝度は１００ｃｄ／ｍ２と導出される。
【００３２】
ステップＳ４０２では、照明制御部１２１が、各液晶画素について照射輝度がステップＳ４０１で決定した表示輝度を上回るように、発光が必要な発光部１２２の発光領域とその発光輝度を決定する。たとえば、まず照明制御部１２１は、最大輝度の液晶画素の表示輝度に合わせて、最大輝度の液晶画素に対応する発光領域の発光輝度を決定する。具体的には、照明制御部１２１が、表示輝度５１０より最大輝度の液晶画素２２５に対応する発光領域２３５の発光輝度を、液晶画素２２５の照射輝度が１００ｃｄ／ｍ２となるように決定する。なお、各発光領域の輝度は、各発光領域が所定値で発光するものとして決定する。この場合、発光領域２３５による液晶画素２２１〜２２９への照射輝度は、発光プロファイル３００の発光プロファイル領域３０７、３０８、３０９、３１２、３１３、３１４、３１７、３１８、３１９が対応している。したがって、各液晶画素への照射輝度分布は図５（Ｂ）の５３０のようになる。さらに、照明制御部１２１は、各液晶画素を照射する照射輝度が照射すべき輝度以上になっているかどうか入力画像の表示輝度と比較する。最大輝度の液晶画素に対応する発光領域の発光だけでは照射輝度が不足する場合、不足している領域の輝度を補うよう他の発光領域を追加発光させる。その後、全液晶画素について、照射輝度５３０の値が表示輝度５１０の値を満足していることを確認する。本実施例では、全液晶画素について前述の条件を満足していることから、ステップＳ４０３へ進む。
【００３３】
ステップＳ４０３では、照明制御部１２１が、画像表示装置１００が備える記憶装置または検知部１２３より劣化発光領域の存在とその輝度低下値を取得し、変化分を補正する。変化分を補正する方法は、点灯期間の調整および、ＬＥＤの順電流量調整、光源温度冷却調整など、光源の種類に応じて光量を決定する。つまり、照明制御部１２１は、劣化発
光領域の発光輝度の低下により対向画素に照射される光の輝度が当該対向画素に必要な表示輝度に達しない場合に、劣化発光領域自体の発光輝度を増加させる。ここでは、劣化発光領域が存在しないため何も補正せず、ステップＳ４０４に進む。
【００３４】
ステップＳ４０４では、照明制御部１２１が、ステップＳ４０３の補正の結果、各照射輝度が各液晶画素の表示輝度以上になっているかどうか全液晶画素について判断する。液晶画素への照射輝度が表示輝度値未満である液晶画素が存在する場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、照明制御部１２１はステップＳ４０５に処理を進める。全液晶画素について照射輝度が表示輝度を上回っている場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、照明制御部１２１はステップＳ４０６に処理を進める。ここでは、照射輝度が表示輝度を上回っているため、ステップＳ４０６に進む。
【００３５】
ステップＳ４０６では、表示制御部１１１が、各液晶画素の照射光が、液晶画素を透過することによって透過光の輝度が各液晶画素の表示輝度に近づくように液晶画素の透過率を決定する。照射輝度５３０によれば、図２（Ｂ）の液晶パネル２２０の各液晶画素のうち、２２１〜２２４、および２２６〜２２９の領域の照射輝度は、表示輝度５１０の対応する領域の輝度の２倍高いことがわかる。そこで、表示制御部１１１は、図５（Ｂ）の５２０のように、表示輝度より照射輝度が高い液晶画素２２１〜２２４、および２２６〜２２９の透過率を５０％に決定する。ここで、図５（Ｂ）の５２０は、液晶パネル２２０の各液晶画素の透過率を示したものである。
図４のフローチャートを実施すると、このようにして各発光領域の発光輝度と液晶画素の透過率が決定される。この決定された発光輝度と透過率を用いて、各発光領域と液晶画素が実際に制御される。
【００３６】
（劣化発光領域が存在する場合の処理）
次に、劣化発光領域が存在する場合、具体的には発光領域２３５が５０％の輝度低下している場合の処理について説明する。ステップＳ４０１からステップＳ４０２の処理は変わらないため、説明を省略する。
【００３７】
ステップＳ４０３では、照明制御部１２１が、劣化発光領域の情報を取得する。劣化発光領域の情報とは、具体的には、発光領域２３５が劣化発光領域であり、その輝度が５０％低下しているという情報である。ここで、図５（Ｄ）の５４０は、図２（Ｃ）の発光部２３０の発光領域２３５が５０％の輝度低下を生じている場合の、図２（Ｂ）の液晶パネル２２０への照射輝度分布を表している。照明制御部１２１は、発光プロファイル３５０と発光領域２３５の輝度低下量より、各液晶画素の照射輝度が図５（Ｄ）の５４０のようになっていることを導出することができる。５４０の照射輝度は、５１０の表示輝度を満足していないことがわかる。この場合、照明制御部１２１は、５１０の表示輝度を満足させるために、発光領域２３５の発光輝度を増加させる決定をする。すなわち、照明制御部１２１は、発光領域が有する光源の点灯時間の長さ、もしくは前記光源に与える電流または電圧の大きさ、またはそれらの一部又はすべてを変更することにより各発光領域の発光輝度を調整する。しかし、発光領域２３５は５０％輝度低下したため、最大輝度で発光しても液晶画素２２５の照射輝度は５０ｃｄ／ｍ２であり、照射輝度１００ｃｄ／ｍ２を満足するように発光させることができない。このように、劣化発光領域の発光輝度が上限に達しても５１０の表示輝度を満足できない場合、次の処理に進む。
【００３８】
ステップＳ４０４では、照明制御部１２１が、液晶画素２２５の照射輝度が表示輝度以上になっていない（ステップＳ４０４：ＮＯ）ことから、ステップＳ４０５に処理を進める。このとき、画像表示装置の最大輝度を維持する、という目的のためには、最大の表示輝度を有する液晶画素について、照射輝度が表示輝度以上になっているかどうか判断するという処理も可能である。本実施例においては液晶画素２２５が最大の表示輝度を有する
ので、やはりステップＳ４０５に処理を進めることになる。
【００３９】
ステップＳ４０５の処理は、劣化発光領域自体の輝度を上限まで増加させても照射輝度が表示輝度を満足しない場合に実施される。照明制御部１２１が、ステップＳ４０５では、劣化発光領域に近い発光領域を、不足している輝度に合わせて追加発光させる決定をする。具体的には、液晶画素２２５への照射輝度が不足しているため、照明制御部１２１は、液晶画素直下の発光領域２３５の周囲の発光領域の発光を決定する。このとき、劣化発光領域から液晶画素に照射される光と周囲の発光領域から液晶画素に照射される光の合計の輝度が液晶画素に必要な表示輝度を上回るように、周囲の発光領域の発光を決定する。ここでは、照明制御部１２１は発光領域２３５に隣接し、表示輝度５１０の表示輝度が１００ｃｄ／ｍ２の次に高い２５ｃｄ／ｍ２である発光領域２３４の発光を決定する。
さらに、点灯させる劣化発光領域の周囲の発光領域の選択にも優先順位を設けることができるが、これについては後述する。
【００４０】
ステップＳ４０４では、照明制御部１２１が、劣化発光領域から対向画素に照射される光と周囲の発光領域から対向画素に照射される光の合計の輝度が対向画素に必要な表示輝度を上回るかどうかを判断する。具体的には、発光領域２３４の液晶画素２２０への照射輝度は、発光プロファイル３５０より、図５（Ｅ）の照射輝度５５０のようになると導出される。発光領域２３４の液晶画素２２５への照射輝度は５０ｃｄ／ｍ２であるため、発光領域２３５との合計で必要な１００ｃｄ／ｍ２を満足することができる。したがって、発光領域２３４と２３５を発光した場合の液晶パネル２２０への照射輝度分布は、図５（Ｆ）の５６０となり、全液晶画素に照射すべき輝度以上になっていることを確認できた（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）ためステップＳ４０６に処理を進める。
【００４１】
ステップＳ４０６では、表示制御部１１１が、各液晶画素の照射光が、液晶画素を透過することによって透過光の輝度が各液晶画素の表示輝度に近づくように液晶画素の透過率を決定する。具体的には、表示制御部１１１は、図２（Ｂ）の液晶パネル２２０の各液晶画素の透過率が図５（Ｇ）の５７０のようになるよう制御し、各液晶画素を透過する光の輝度が入力画像の表示輝度５１０と同等になるよう液晶画素の透過率を決定する処理を行う。
【００４２】
また、ステップＳ４０５で発光領域を追加発光させる場合、追加する発光領域に優先順位を設けることもできる。一例として、照明制御部１２１は、劣化発光領域の周囲の発光領域のうち、発光輝度を増加させることが可能であり、かつ劣化発光領域との距離が小さい発光領域の発光輝度を優先的に増加させる、という条件が考えられる。この条件を含む制御によれば、劣化発光領域によって低下した発光輝度を効率よく補えるため、発光輝度を増加させる発光領域の選択について劣化発光領域からの距離に制約のない制御に比べて、消費電力の低減を期待することができる。
【００４３】
以上述べたように、光源に輝度変化が生じても、当該光源を有し、劣化発光領域に近い発光領域を追加発光させることで、画像表示装置に所望の最大輝度を表示することができる画像表示装置及びその制御方法を実現可能である。
【００４４】
本実施例では、照射輝度が不足する発光領域に近い発光領域を１か所のみ追加点灯させたが、複数か所を追加点灯させることで、入力画像に黒表示がある場合に追加点灯させた場所の黒浮きを分散することができる。具体的には照明制御部１２１のステップＳ４０４において、発光領域２３４のみ追加で発光させたが、発光領域２３２、２３４、２３６、２３８を均等に点灯させる制御を行う。
【００４５】
（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】
【００４６】
１００：画像表示装置
１１２：表示部
１２１：照明制御部
１２２：発光部
１２３：検知部
【図１】
2017142447.tif 000003
【図２】
2017142447.tif 000004
【図３】
2017142447.tif 000005
【図４】
2017142447.tif 000006
【図５】
2017142447.tif 000007