专利名称：影像显示装置以及信息处理装置的制作方法
技术领域：
本申请的实施例涉及影像显示装置以及信息处理装置。
背景技术：
以往，在液晶显示装置中，以显示动态范围扩大、低功耗化等为目的，进行将画面分割成多个区域的背光源的亮度控制。例如，根据各区域内的影像信号的代表值来决定各区域的背光源的第1亮度，对所决定的第1亮度实施预先决定了权重系数的线性空间滤波，从而决定各区域的背光源的第2亮度。
发明内容
但是，在例如如边缘发光方式那样，使用了单一光源的发光亮度分布是各向异性那样的光源的液晶显示装置中，存在即使是针对同一明亮度的阴影的显示，根据画面内的该阴影的位置所显示的明亮度大幅变化这样的问题。本实施方式是考虑上述情况而完成的，其目的在于提供一种影像显示装置以及信息处理装置，不依赖于显示面板上的位置而按照期望的明亮度来显示。根据实施方式，影像显示装置具备液晶面板、背光源、代表值计算部、参照部、乘法部、以及决定部。液晶面板在显示区域中显示影像。背光源具有多个对虚拟地分割显示区域而得到的照明区域进行照明的光源。代表值计算部根据虚拟地分割显示区域而成的小区域、且比照明区域小的小区域内的像素的相对亮度值，针对每个小区域计算这些相对亮度值的代表值。参照部根据预先保持的光源的多个点亮图案数据，针对每个小区域参照与显示区域内的小区域的位置对应的光源的点亮图案数据。乘法部针对每个小区域，对参照部参照了的点亮图案数据乘以代表值计算部计算出的代表值。决定部根据针对与光源对应的多个小区域由乘法部计算出的乘法结果的最大值，决定光源的发光强度。另外，根据实施方式，信息处理装置在比与光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割显示区域而得到的各小区域内计算输入影像信号的代表值，并针对每个小区域计算各光源的发光亮度时，参照根据光源的照明区域和小区域的相对位置预先设定的点亮图案数据。根据上述结构的影像显示装置或者信息处理装置，能够不依赖于显示面板上的位置而按照期望的明亮度来显示。
图1是实施方式的影像显示装置的框图。
图2是示出图1的背光源中的光源的配置例的图。图3是图1的发光强度计算部(信息处理装置)的框图。图4是图1的发光强度计算部的与图3不同的框图。图5是示出与图2对应的显示区域的分割例的图。图6是示出将图5所示的几个分割例所示的显示区域分割成小区域的例子的图。图7是用于说明图3的参照部的动作的图。图8是用于说明图3的乘法部的动作的图。图9是用于说明图3的决定部的动作的图。图10是用于说明点亮图案数据的重复性的图。图11是用于说明显示区域端处的点亮图案的处理方法的图。图12是示出向在显示区域的上下配置了光源的边缘发光式的应用例的图。图13是示出图12中的显示区域、小区域以及光源的图。图14是示出边缘发光式下的发光亮度分布的一个例子的图。图15是示出通过以往的影像显示装置显示的典型的显示例的图。图16是示出通过实施方式的影像显示装置显示的与图15对应的显示例的图。图17是图1的信号校正部102的框图。图18是示出图1的背光源中包含的光源的亮度分布的一个例子的图。图19是图1的液晶面板的框图。图20是第3实施方式的发光强度计算部的框图。图21是第4实施方式的发光强度计算部的框图。图22是用于说明图21的合成部的动作的图。
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明实施方式的影像显示装置以及信息处理装置。另外，在以下的实施方式中，附加了同一编号的部分进行同样的动作，省略重复的说明。(第1实施方式)参照图1至图19，说明第1实施方式的影像显示装置。<影像显示装置>参照图1说明本实施方式的影像显示装置。本实施方式的影像显示装置具备发光强度计算部101、信号校正部102、背光源控制部103、背光源105、液晶控制部104、以及矩阵状地排列了多个像素的液晶面板106。另外，有时也将发光强度计算部称为信息处理装置。发光强度计算部101根据1帧的影像信号，计算适合于显示的背光源105的发光强度。信号校正部102根据所计算出的背光源105的发光强度，校正上述影像信号中的各像素的亮度(光透射率)，将校正后的影像信号输出到液晶控制部104。背光源控制部103按照由发光强度计算部101计算出的发光强度来控制背光源105的点亮(发光)。背光源105通过背光源控制部103的控制而点亮。液晶控制部104根据由信号校正部102校正后的影像信号来控制液晶面板106。
液晶面板106根据液晶控制部104的控制使来自背光源105的透射光量变化。即，液晶面板106通过调制背光源105的发光来进行图像显示。以下详述各部的结构以及动作。<背光源>背光源105具有多个光源。这些光源通过背光源控制部103的控制独立地强弱地点亮，从背面对液晶面板106进行照明。图2 的(a-1)、(a_2)、(a_3)、(b_l)、(b_2)、(b_3)示出该背光源 105 的一个具体例的结构。如图2的(a-1)、(a-2)、(a_3)、(b_l)、(b_2)、(b_3)所示，背光源105具备至少1个以上的光源201、202。光源的配置既可以是如图2的(a-1)、(a-2)、(a-3)所示在液晶面板106背面配置光源201的正下方式，也可以是如图2的(b-1)、(b-2)、(b-3)所示在液晶面板106侧面配置光源202并通过用未图示的导光板、反射器向液晶面板106背面导入光而从背面对液晶面板106进行照明的边缘发光式。在图2中，各光源201、202由单一的发光元件构成，但光源201、202既可以由单一的发光元件构成，也可以构成为沿着与液晶面板106平行的面配置多个发光元件。发光元件优选LED、冷阴极管、热阴极管等。特别地，LED的最大可发光亮度和最小可发光亮度的幅度宽、且能够实现高动态范围中的发光控制，所以优选用作发光元件。光源201,202能够通过背光源控制部103控制发光强度(发光亮度)以及发光定时。<背光源控制部>背光源控制部103根据由发光强度计算部101计算出的各光源的发光强度使构成背光源105的各光源强弱地点亮。背光源控制部103能够独立地控制构成背光源105的各光源的发光强度(发光亮度)以及发光定时。〈发光强度计算部〉发光强度计算部101根据影像信号计算适合于显示的各光源的发光强度。参照图3说明发光强度计算部101。发光强度计算部101包括伽玛变换部301、代表值计算部302、查找表303、参照部304、乘法部305以及决定部306。伽玛变换部301将所输入的影像信号通过伽玛变换变换为相对亮度。如果影像信号是W，255]的范围的信号，则例如用式(1)来表示该伽玛变换。L = (S/255) γ (1)此处，S是信号值、L是相对亮度值。Y优选为与液晶面板106的伽玛值相符合，是Y =2. 2左右的值。这些变换既可以使用乘法器等直接地计算，也可以使用查找表来计
笪弁。与其不同地，发光强度计算部101也可以如图4所示，在决定部306的后级配置伽玛变换部301。该情况下的伽玛变换部301对由决定部306计算出的各光源的发光强度实施与式(1)同样的变换，作为发光强度计算部400的输出值。或者，伽玛变换部301无需包含在发光强度计算部101、400中，而还可以配置在发光强度计算部101的外部(前级或者后级)。代表值计算部302根据比与利用各光源的各照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割了的各小区域内的多个像素的相对亮度值，计算这些相对亮度值的代表值。代表值例如是最大值。可由代表值计算部302计算的其他代表值，例如是小区域内的多个像素的相对亮度值的平均值的常数倍的值、小区域内的多个像素的相对亮度值的最大值与最小值的平均值的常数倍的值、或者通过这些代表值计算方式的组合的计算方式而计算出的值等。此处，图5示出本实施方式中的与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割的例子。在图5中，虚线示出与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割的例子。图 5 的(a-1)、(a-2)、(a_3)、(b_l)、(b_2)、(b_3)分别是与图 2 的(a_l)、(a_2)、(a-3)、(b-1)、(b-2)、(b-3)的背光源105的结构对应的与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割的例子。图6示出本实施方式中的将显示区域分割为小区域的例子。在图6中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示将显示区域分割为小区域的例子。图6 (a-Ι)示出与图5(a_l)对应的将显示区域分割为小区域的例子。在图6(a_l)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示将显示区域分割为小区域的例子。图6(a_l)示出按照通过图5(a_l)的照明区域的配置而得到的显示区域的分割的横2倍、纵2倍的密度将显示区域分割成小区域的例子。图6(a_2)示出与图5(a_l)对应的将显示区域分割为小区域的另一例子。在图6 (a-2)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，点虚线表示将显示区域分割为小区域的例子。图6(a_2)也示出按照通过图5 (a-1)的照明区域的配置而得到的显示区域的分割的横2倍、纵2倍的密度，将显示区域分割成小区域的例子。在图6 (a-Ι)中，描绘出了 在显示区域向小区域的分割中，进一步细致地分割通过照明区域的配置而得到的显示区域的分割，但如图6(a_2)可知，显示区域向小区域的分割，不限于这样的分割。图6(b)示出与图5 (a-2)对应的显示区域向小区域的分割的例子。在图6(b)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示显示区域向小区域的分割的例子。在图6(a_l)中，描绘出了 在显示区域向小区域的分割中，按照通过照明区域的配置而得到的显示区域的分割的纵横整数倍的密度来分割了显示区域，但根据图6(b)也可知，显示区域向小区域的分割，不限于这样的分割。图6 (c)示出与图5 (b-Ι)对应的显示区域向小区域的分割的例子。在图6(c)中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，实线以及点虚线表示显示区域向小区域的分割的例子。在图6(a_l)中，描绘出了 在显示区域向小区域的分割中，按照通过照明区域的配置而得到的显示区域的分割的纵横等倍的密度来分割了显示区域，但根据图6(c)也可知，显示区域向小区域的分割，不限于这样的分割。代表值计算部302对各小区域，在与该小区域对应的空间范围内，根据多个像素的相对亮度值，计算这些相对亮度值中的代表值。另外，在代表值计算部302中成为针对各小区域的代表值的计算对象的空间范围，只要是在各小区域中大略一致的空间范围即可，既可以是比各小区域更大的空间范围也可以是更小的空间范围。另外，在代表值计算部302中成为针对各小区域的代表值的计算对象的空间范围的少量的变化不会对本实施方式的主要的效果造成影响。
参照部304针对各小区域，参照预先保持的光源的点亮图案数据。点亮图案数据储存在例如查找表(LUT)303中。在点亮图案数据中，保持有成为各光源的基准的发光强度。参照图7来说明参照部304的动作。图7是用于说明参照部304的动作的图。在图7中，实线表示与利用各光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割，点虚线表示显示区域向小区域的分割。参照部304针对每个小区域，根据该小区域的位置，参照预先保持的光源的点亮图案数据。例如，在图7中，针对左侧所示的位置“1”的小区域，参照与右侧所示的“位置1”对应的光源的点亮图案数据。针对其他位置的小区域，也同样地参照与该位置对应的光源的点亮图案数据。在图7的例子中，LUT303具有与图7所示的16分支的位置对应的点亮图案数据。另外，在图7中，为方便说明，用与光源对应的分割区域的颜色深浅来表示了各光源的发光强度。在图中通过影线的密度的差异表示了分割区域的颜色深浅。乘法部305针对各小区域，对根据其位置由参照部304参照的光源的点亮图案数据的各值，乘以由代表值计算部302计算出的针对该小区域的代表值。参照图8，说明乘法部305的动作。图8示出乘法部305的动作的例子。在图8的动作例中，针对位置“1”的小区域，由代表值计算部302计算出的代表值的值大，所以针对位置“ 1”对所参照的点亮图案数据的各值乘以位置“ 1”的小区域的代表值而得到的结果也成为比较明亮的值。另一方面，针对位置“2”的小区域，由代表值计算部302计算出的代表值的值小，所以针对位置“2”对所参照的点亮图案数据的各值乘以位置“2”的小区域的代表值而得到的结果成为基本上暗的值。另外，针对位置“8”的小区域，由代表值计算部302计算出的代表值的值是中间程度，所以针对位置“8”对所参照的点亮图案数据的各值乘以位置“8”的小区域的代表值而得到的结果，与原来参照的点亮图案数据的各值相比，成为稍暗的值。另外，与图7同样地，在图8中，为方便说明，用与其光源对应的分割区域的颜色深浅来表示各光源的乘法结果。决定部306针对各光源，根据对各小区域由乘法部305计算出的针对各光源的乘法结果的值，决定各光源的发光强度。参照图9来说明决定部306的动作。图9示出针对各光源，以对各小区域由乘法部305计算出的针对各光源的乘法结果的值的最大值为各光源的发光强度的情况下的动作的例子。如图9所示，在决定部306中，针对各光源，将由乘法部305计算出的针对各小区域的计算结果的最大值计算为该光源的发光强度。具体而言，在左上的区域中，位置1至位置16的最大值变白，所以决定成白色。在右上的区域中，位置1至位置16的最大值成为浅灰色(淡的影线)，所以决定成浅灰色。在左下和右下的区域中，在位置1至位置16，全黑，所以它们的最大值变黑，决定成黑色。另外，在图9中，为方便说明，用与其光源对应的分割区域的颜色深浅来表示各光源的乘法结果以及发光强度。以上，如果总结参照部304、乘法部305、决定部306的动作，则如式(2)。
权利要求
1.一种影像显示装置，其特征在于，具备 液晶面板，在显示区域中显示影像；背光源，具有多个对虚拟地分割所述显示区域而成的照明区域进行照明的光源； 参照部，根据预先保持的所述光源的多个点亮图案数据，针对每个所述小区域参照与虚拟地分割所述显示区域而成的小区域、且比所述照明区域小的所述小区域的位置对应的所述光源的点亮图案数据；以及决定部，根据所述参照部参照了的所述点亮图案数据来决定所述光源的发光强度。
2.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，具有代表值计算部，根据所述小区域内的像素的相对亮度值，针对每个所述小区域，计算这些相对亮度值的代表值；以及乘法部，针对每个所述小区域，对所述参照部参照了的所述点亮图案数据，乘以所述代表值计算部计算出的所述代表值，所述决定部还根据针对与所述光源对应的多个小区域由乘法部计算出的乘法结果的最大值，决定所述光源的发光强度。
3.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于，所述参照部参照与所述光源的所述照明区域和所述小区域的相对的位置关系对应的所述点亮图案。
4.根据权利要求3所述的影像显示装置，其特征在于，如果所述小区域相对所述光源的照明区域的相对位置相同，则所述参照部参照同一点亮图案数据。
5.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于，在存在所述点亮图案的至少一部分从所述显示区域向外露出的图案部分的情况下，所述参照部在与所述图案部分重叠的显示区域端处使所述图案部分折回，参照所述图案部分的点亮图案和折回前端的点亮图案。
6.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于，还具备从预先保持的显示特性不同的多个点亮图案数据中选择期望的点亮图案数据的选择部，所述参照部参照所述期望的点亮图案数据。
7.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于， 包括多个参照显示特性不同的点亮图案数据的参照部，还具备针对每个光源对由各参照部参照的点亮图案数据进行合成的合成部， 所述乘法部使用由所述合成部合成了的点亮图案数据来进行乘法运算。
8.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于， 所述光源配置在所述液晶面板的侧面，所述参照部在针对每个小区域计算光源的发光亮度时，参照根据光源的照明区域与小区域的相对位置而不同的点亮图案。
9.一种信息处理装置，其特征在于，在比与光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割了显示区域而得到的各小区域内，计算输入影像信号的代表值，并针对每个小区域计算各光源的发光亮度时，参照根据光源的照明区域与小区域的相对位置而预先设定的点亮图案数据。
10. 一种信息处理装置，其特征在于，具备代表值计算部，根据比与利用光源的照明区域的配置对应的显示区域的分割更细致地分割了的小区域内的多个像素的相对亮度值，针对每个所述小区域计算这些相对亮度值的代表值；参照部，针对每个小区域，从预先保持的光源的点亮图案数据，参照与光源的照明区域和小区域的相对位置对应的光源的点亮图案数据；乘法部，针对每个小区域，对在参照部中参照的光源的点亮图案数据的各值，乘以由代表值计算部计算的小区域的代表值；以及决定部，针对每个光源，将针对各小区域由乘法部计算出的针对所述光源的乘法运算结果的值的最大值作为该光源的发光强度。
全文摘要
本发明提供一种不依赖于显示面板上的位置而以期望的明亮度显示的影像显示装置以及信息处理装置。包括液晶面板、背光源、代表值计算部、参照部、乘法部、以及决定部。液晶面板在显示区域中显示影像。背光源具有多个对虚拟地分割显示区域而成的照明区域进行照明的光源。代表值计算部根据虚拟地分割显示区域而成的小区域、且比照明区域小的小区域内的像素的相对亮度值，针对每个小区域计算这些相对亮度值的代表值。参照部根据预先保持的光源的多个点亮图案数据，针对每个小区域参照与显示区域内的小区域的位置对应的光源的点亮图案数据。乘法部针对每个小区域，对参照部参照了的点亮图案数据，乘以代表值计算部计算出的代表值。决定部根据针对与光源对应的多个小区域由乘法部计算出的乘法结果的最大值，决定光源的发光强度。
文档编号G09G3/34GK102385838SQ20111013763
公开日2012年3月21日 申请日期2011年5月26日 优先权日2010年9月6日
发明者佐野雄磨, 野中亮助, 马场雅裕 申请人:株式会社东芝