图像显示方法以及图像显示装置与流程

1.实施方式涉及图像显示方法以及图像显示装置。


背景技术：

2.以往，已知有具备背光源和液晶面板的图像显示装置，该背光源具有排列成矩阵状的多个发光区域，在各发光区域配置有光源，该液晶面板配置在背光源的上方，具有多个像素。如果使用这样的图像显示装置，则能够根据要在液晶面板上显示的图像，来单独地设定各发光区域的亮度，根据各发光区域的亮度来设定液晶面板的各像素的灰度。由此，能够提高显示于液晶面板的图像的对比度。这样的技术被称为“局部调光”。
3.用于局部调光的背光源有时是光能够在相邻的发光区域间相互传播的构造。在通过局部调光来驱动这样的构造的背光源的情况下，相邻的发光区域的亮度的设定值之差越大，则相邻的发光区域中的、较明亮的发光区域内的光源发出的光越向较暗的发光区域漏出。这样的现象被称为“光晕现象”。
4.专利文献1：日本特开2015-176137号公报


技术实现要素：

5.实施方式的目的在于提供能够抑制光晕现象的图像显示方法和图像显示装置。
6.本发明的一个实施方式的图像显示方法具备：制作在输入到具有排列成矩阵状的多个发光区域的背光源和具有多个像素的液晶面板的控制器的输入图像中，将与上述背光源的各上述发光区域对应的各区间的最大灰度变换为亮度后的亮度数据的工序；对上述亮度数据应用降低相邻的上述区间的亮度差的空间滤波器，制作确定了上述背光源的各上述发光区域的亮度的设定值的亮度设定数据的工序；基于上述亮度设定数据和上述输入图像，制作确定了上述液晶面板的各上述像素的灰度的设定值的灰度设定数据的工序；以及基于上述亮度设定数据控制上述背光源，基于上述灰度设定数据控制上述液晶面板，在上述液晶面板显示图像的工序。
7.本发明的其他实施方式的图像显示方法具备：制作在输入到具有排列成矩阵状的多个发光区域的背光源和具有多个像素的液晶面板的控制器的输入图像中，将与各上述发光区域对应的各区间分为多个滤波器应用区间，将各上述滤波器应用区间内的最大灰度变换为亮度后的亮度数据的工序；制作对上述亮度数据应用降低相邻的上述滤波器应用区间的亮度差的空间滤波器后的滤波器处理后数据的工序；基于上述滤波器处理后数据，制作确定了上述背光源的各上述发光区域的亮度的设定值的亮度设定数据的工序；基于上述亮度设定数据和上述输入图像，制作确定了上述液晶面板的各上述像素的灰度的设定值的灰度设定数据的工序；以及基于上述亮度设定数据控制上述背光源，基于上述灰度设定数据控制上述液晶面板，在上述液晶面板显示图像的工序。
8.本发明的一个实施方式的图像显示装置具备：背光源，其具有排列成矩阵状的多个发光区域，具有在多个上述发光区域中的各个发光区域配置有光源的面状光源；液晶面
板，其位于上述背光源上，具有多个像素；以及控制器，其控制上述背光源和上述液晶面板。上述控制器具有：亮度数据制作部，其制作在输入图像中，将与上述背光源的各上述发光区域对应的各区间的最大灰度变换为亮度后的亮度数据；亮度设定数据制作部，其对上述亮度数据应用降低相邻的上述区间的亮度差的空间滤波器，制作确定了上述背光源的各上述发光区域的亮度的设定值的亮度设定数据；灰度设定数据制作部，其基于上述亮度设定数据和上述输入图像，制作确定了上述液晶面板的各上述像素的灰度的设定值的灰度设定数据；以及控制部，其基于上述亮度设定数据控制上述背光源，基于上述灰度设定数据控制上述液晶面板，使上述液晶面板显示图像。
9.本发明的其他实施方式的图像显示装置具备：背光源，其具有排列成矩阵状的多个发光区域，具有在多个上述发光区域中的各个发光区域配置有光源的面状光源；液晶面板，其位于上述背光源上，具有多个像素；以及控制器，其控制上述背光源和上述液晶面板。上述控制器具有：亮度数据制作部，其制作在输入图像中，将与各上述发光区域对应的各区间分为多个滤波器应用区间，将各上述滤波器应用区间内的最大灰度变换为亮度后的亮度数据；滤波器处理后数据制作部，其制作对上述亮度数据应用降低相邻的上述滤波器应用区间的亮度差的空间滤波器后的滤波器处理后数据；亮度设定数据制作部，其基于上述滤波器处理后数据，制作确定了上述背光源的各上述发光区域的亮度的设定值的亮度设定数据；灰度设定数据制作部，其基于上述亮度设定数据和上述输入图像，制作确定了上述液晶面板的各上述像素的灰度的设定值的灰度设定数据；以及控制部，其基于上述亮度设定数据控制上述背光源，基于上述灰度设定数据控制上述液晶面板，使上述液晶面板显示图像。
10.根据实施方式，能够提供能够抑制光晕现象的图像显示方法以及图像显示装置。
附图说明
11.图1是表示第一实施方式的图像显示装置的分解立体图。
12.图2是表示第一实施方式的图像显示装置的背光源中的面状光源的顶视图。
13.图3是图2的iii-iii线处的剖视图。
14.图4是表示第一实施方式的图像显示装置的液晶面板的顶视图。
15.图5是表示第一实施方式的图像显示装置的框图。
16.图6是表示第一实施方式的图像显示方法的流程图。
17.图7是表示在第一实施方式的图像显示装置中向控制器输入的输入图像的示意图。
18.图8是表示在第一实施方式的图像显示装置中向控制器输入的输入图像的像素、背光源的发光区域、以及液晶面板的像素的关系的示意图。
19.图9是表示第一实施方式的图像显示方法中的亮度数据的制作方法的示意图。
20.图10是表示在第一实施方式的图像显示装置的背光源中使一个发光区域内的光源点亮的情况下的亮度分布的图表。
21.图11是表示第一实施方式的图像显示方法中的亮度设定数据的制作方法的示意图。
22.图12是表示第一实施方式的图像显示方法中的亮度设定数据的制作方法的示意图。
23.图13是表示第一实施方式的图像显示方法中的亮度设定数据的制作方法的示意图。
24.图14是表示第一实施方式的图像显示方法中的亮度设定数据的制作方法的示意图。
25.图15是表示第一实施方式的图像显示方法中的灰度设定数据的制作方法的示意图。
26.图16a是表示空间滤波器的其他例子的示意图。
27.图16b是表示空间滤波器的其他例子的示意图。
28.图17是表示第二实施方式的图像显示装置的框图。
29.图18是表示第二实施方式的图像显示方法的流程图。
30.图19a是表示第k个输入图像的示意图。
31.图19b是表示第k+1个输入图像的示意图。
32.图20是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k个亮度数据的制作方法的示意图。
33.图21是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k个滤波器处理后数据的制作方法的示意图。
34.图22是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k个滤波器处理后数据的制作方法的示意图。
35.图23是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k个滤波器处理后数据的制作方法的示意图。
36.图24是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k个亮度设定数据的制作方法的示意图。
37.图25是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k+1个亮度数据的制作方法的示意图。
38.图26是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k+1个滤波器处理后数据的制作方法的示意图。
39.图27是表示第二实施方式的图像显示方法中的第k+1个亮度设定数据的制作方法的示意图。
40.图28是表示连续的多个输入图像的两个区间、以及与两个区间对应的两个发光区域的亮度分布的示意图。
41.附图标记说明：100、200...图像显示装置；110...背光源；110s...发光区域；110s1...第一发光区域；110s2...第二发光区域；111...面状光源；112...基板；113...导光部件；113a...光源配置部；113b...划分槽；114...光源；114a...发光元件；114b...波长变换部件；114c...半导体层叠体；114d、114e...电极；114f...透光性部件；114g...波长变换物质；114h...第二光调整部件；114i...第三光调整部件；116...第一光调整部件；117...光反射部件；118...光学部件；120...背光源用的驱动器；130...液晶面板；130p...像素；130sp...子像素；140...液晶面板用的驱动器；150、250...控制器；151...输入接口；152...存储器；153...处理器；153a...亮度数据制作部；153b...亮度设定数据制作部；153c...灰度设定数据制作部；153d...控制部；154...输出接口；800...矩形的区域；
900...外部设备；af、af2...区域；d1、d21...亮度数据；d1z、d21z...扩展后的亮度数据；d2、d22b...亮度设定数据；d3...灰度设定数据；d4...表示亮度分布的数据；ef...变换式；efb、efg、efr...变换式的输出值；f、f2、f3、f4...空间滤波器；fw、fw2、fw3、fw4...加权系数；gb、gg、gr...灰度；gmax、gmax2...最大灰度；im...输入图像；ims...区间；ims1...第一区间；ims2...第二区间；imp...像素；l、l2...亮度；sf、sf4...和；sg1...背光源控制数据；sg2...液晶面板控制数据；v...正下方的亮度值；e1、e21...亮度数据的元素；e2、e22b...亮度设定数据的元素；e3...灰度设定数据的元素；253e...滤波器处理后数据制作部；d22a...滤波器处理后数据；emax...最大值；fa...滤波器应用区间；e22a...滤波器处理后数据的元素。
具体实施方式
42.以下，一边参照附图一边对实施方式进行说明。此外，附图是示意性或者概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等不一定与现实的情况相同。另外，即使在表示相同的部分的情况下，也存在根据附图而不同地表示相互的尺寸、比率的情况。此外，在本说明书和各图中，对与关于已经出现的图而说明了的元素同样的元素标注相同的附图标记而适当地省略详细的说明。
43.另外，以下，为了容易理解说明，使用xyz正交坐标系对图像显示装置的各部分的配置和结构进行说明。x轴、y轴、z轴相互正交。另外，将x轴延伸的方向设为“x方向”，将y轴延伸的方向设为“y方向”，将z轴延伸的方向设为“z方向”。另外，为了容易理解说明，将z方向设为上方，将其相反方向设为下方，但这些方向与重力方向无关系。另外，为了容易理解说明，在各图中，将x轴延伸的方向中的箭头的方向设为“+x方向”，将其相反方向设为
“‑
x方向”。同样地，将y轴延伸的方向中的箭头的方向设为“+y方向”，将其相反方向设为
“‑
y方向”。
44.＜第一实施方式＞
45.首先，对第一实施方式进行说明。
46.图1是表示本实施方式的图像显示装置的分解立体图。
47.本实施方式的图像显示装置100例如是用于电视机、个人计算机或者游戏机等设备的显示器的液晶模块(lcm：liquid crystal module)。图像显示装置100具备背光源110、背光源用的驱动器120、液晶面板130、液晶面板用的驱动器140以及控制器150。以下，对图像显示装置100的各部分进行说明。此外，在图1中，为了容易理解说明，通过利用实线将构成元素彼此连结而表示构成元素彼此电连接。
48.背光源110能够通过局部调光来驱动。背光源110具有面状光源111、以及配置在面状光源111上的光学部件118。
49.光学部件118没有特别限定，例如是具有光扩散功能等光调整功能的片材、膜或者板。在本实施方式中，设置于背光源110的光学部件118的数量为一个。但是，设置于背光源的光学部件的数量也可以是两个以上。
50.图2是表示本实施方式的图像显示装置的背光源中的面状光源的顶视图。
51.图3是图2的iii-iii线处的剖视图。
52.在本实施方式中，如图2和图3所示，面状光源111具有基板112、光反射性片材
112s、导光部件113、多个光源114、透光性部件115、第一光调整部件116以及光反射部件117。
53.基板112是具有绝缘部件以及设置于绝缘部件的多个布线的布线基板。在本实施方式中，如图2所示，基板112的顶视时的形状为大致矩形。但是，基板的形状不限于上述的形状。基板112的上表面和下表面是平坦面，与x方向和y方向大致平行。
54.如图3所示，光反射性片材112s配置在基板112上。在本实施方式中，光反射性片材112s具有第一粘接层、设置在第一粘接层上的光反射层、以及设置在光反射层上的第二粘接层。光反射性片材112s通过第一粘接层而粘贴于基板112。
55.导光部件113配置在光反射性片材112s上。导光部件113的下表面的至少一部分通过第二粘接层而粘贴于光反射性片材112s。导光部件113的形状在本实施方式中为板状。作为导光部件113的厚度，例如优选为200μm以上且800μm以下。导光部件113在其厚度方向上也可以由单层构成，也可以由多层的层叠体构成。在本实施方式中，如图2所示，导光部件113的顶视时的形状为大致矩形。但是，导光部件的形状不限于上述的形状。
56.作为用于这样的导光部件113的材料，例如能够使用丙烯酸、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚酯等热塑性树脂、环氧或者硅酮等热固化性树脂、或者玻璃等。
57.在导光部件113配置有多个光源配置部113a。多个光源配置部113a在顶视时排列成矩阵状。在本实施方式中，如图3所示，各光源配置部113a是在z方向上贯通导光部件113的贯通孔。但是，光源配置部也可以是设置于导光部件的下表面的有底的凹部。
58.各光源114配置在各光源配置部113a内。因此，如图2所示，多个光源114也排列成矩阵状。但是，在面状光源中并非一定需要配置有导光部件。例如，也可以是，在面状光源中不配置有导光部件，而仅在基板上将多个光源排列成矩阵状。此外，不配置有导光部件的情况下的光源配置部是指基板中的配置有光源的部分。
59.各光源114也可以是发光元件单体，也可以具有在发光元件中组合了例如波长变换部件等的发光装置。在本实施方式中，如图3所示，各光源114具有发光元件114a、波长变换部件114b、第二光调整部件114h和第三光调整部件114i。
60.发光元件114a例如是led(light emitting diode：发光二极管)，包含半导体层叠体114c、以及将半导体层叠体114c和基板112的布线电连接的一对电极114d、114e。在光反射性片材112s中，在位于各电极114d、114e的正下方的部分设置有贯通孔。在该贯通孔内配置有将各电极114d、114e和基板112电连接的导电部件112m。
61.波长变换部件114b具有：覆盖半导体层叠体114c的上表面和侧面的透光性部件114f；以及波长变换物质114g，其配置在透光性部件114f中，将半导体层叠体114c发出的光的波长变换为不同的波长。波长变换物质114g例如是荧光体。
62.在本实施方式中，发光元件114a发出蓝色光。另一方面，波长变换部件114b例如包含：casn系荧光体(例如，caalsin3：eu)、量子点荧光体(例如，agins2、aginse2)、ksf系荧光体(例如，k2sif6：mn)或者ksaf系荧光体(例如，k2(si、al)f6：mn、更具体而言k2si
0.99
al
0.01f5.99
：mn)等发出红色光的荧光体(以下，称为红色荧光体)、以及具有钙钛矿构造的荧光体(例如，cspb(f、cl、br、i)3)、量子点荧光体(例如，cdse、inp)、β赛隆系荧光体(例如，(si、al)3(o、n)4：eu)或者lag系荧光体(例如，lu3(al、ga)5o
12
：ce)等发出绿色光的荧
光体(以下，称为绿色荧光体)。由此，背光源110能够射出由发光元件114a发出的蓝色光与由波长变换部件114b发出的红色光和绿色光的混色光即白色光。另外，关于波长变换部件114b，也可以替换为不含有荧光体的透光性部件，在该情况下，例如通过将含有红色荧光体和绿色荧光体的荧光体片材配置在面状光源上、或者通过将含有红色荧光体的荧光体片材和含有绿色荧光体的荧光体片材分别配置在导光部件上，能够得到同样的白色光。
63.另外，作为ksaf系荧光体，也可以具有由下述式(i)表示的组成。
64.m2[si
p
alqmn
rfs
]
ꢀꢀꢀ(i)[0065]
在式(i)中，m表示碱金属，可以至少包含k。mn可以是四价的mn离子。p、q、r和s可以满足0.9≤p+q+r≤1.1、0＜q≤0.1、0＜r≤0.2、5.9≤s≤6.1。优选为，可以是0.95≤p+q+r≤1.05或者0.97≤p+q+r≤1.03、0＜q≤0.03、0.002≤q≤0.02或者0.003≤q≤0.015、0.005≤r≤0.15、0.01≤r≤0.12或者0.015≤r≤0.1、5.92≤s≤6.05或者5.95≤s≤6.025。例如，列举由k2[si
0.946
al
0.005
mn
0.049f5.995
]、k2[si
0.942
al
0.008
mn
0.050f5.992
]、k2[si
0.939
al
0.014
mn
0.047f5.986
]表示的组成。根据这样的ksaf系荧光体，能够得到亮度较高、发光峰值波长的半值宽度较窄的红色发光。
[0066]
第二光调整部件114h配置在波长变换部件114b的上表面，能够控制从波长变换部件114b的上表面射出的光的量、射出方向。另外，第三光调整部件114i以电极114d、114e的下表面露出的方式配置于发光元件114a的下表面和波长变换部件114b的下表面。第三光调整部件114i能够控制为对朝向波长变换部件114b的下表面的光进行反射，并从波长变换部件114b的上表面和侧面射出。这样的第二光调整部件114h和第三光调整部件114i能够分别由透光性树脂以及透光性树脂中包含的光扩散剂等构成。透光性树脂例如为硅酮树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂。光扩散剂例如列举tio2、sio2、nb2o5、batio3、ta2o5、zr2o3、y2o3、al2o3、zno、mgo、baso4或者玻璃等粒子。另外，第二光调整部件114h例如也可以使用al或者ag等金属部件，以使光源114正上方的亮度不会过高。
[0067]
在光源配置部113a内配置有透光性部件115。透光性部件115覆盖光源114。在透光性部件115上配置有第一光调整部件116。第一光调整部件116能够对从透光性部件115入射的光的一部分进行反射，并使另一部分透过，以使得光源114正上方的亮度不会过高。这样的第一光调整部件116能够使用与第二光调整部件114h或者第三光调整部件114i同样的部件。
[0068]
另外，在导光部件113设置有划分槽113b，以在顶视时包围各光源配置部113a。通过划分槽113b，来自光源114的光的一部分被反射，能够抑制光晕现象变得明显。划分槽113b在x方向和y方向上呈格子状延伸。划分槽113b在z方向上贯通导光部件113。但是，划分槽也可以是设置于导光部件的上表面或者下表面的凹部。另外，也可以不在导光部件设置划分槽。
[0069]
在划分槽113b内配置有光反射部件117。通过光反射部件117，来自光源的光的一部分被反射，能够进一步抑制光晕现象变得明显。作为光反射部件117，例如能够使用包含光扩散剂的透光性树脂。作为光扩散剂，例如列举tio2、sio2、nb2o5、batio3、ta2o5、zr2o3、zno、y2o3、al2o3、mgo、baso4或者玻璃等粒子。作为透光性树脂，例如列举硅酮树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂等。另外，作为光反射部件117，例如也可以使用al或者ag等金属部件。光反射部件117以层状覆盖划分槽113b的侧面的一部分。但是，光反射部件也可以配置为填埋划
分槽内的整体。另外，也可以不在划分槽内配置光反射部件。
[0070]
在本实施方式中，多个光源114的输出能够由背光源用的驱动器120单独地控制。这里，“能够控制输出”是指能够进行点亮和熄灭的切换、以及能够调整点亮状态下的亮度。例如，面状光源也可以是能够按照每个光源来控制输出的构造，也可以是将多个光源组排列成矩阵状，能够按照每个光源组控制输出的构造。
[0071]
本说明书中，将在顶视时将面状光源按照包含单独地控制输出的光源或者光源组的每个区域来划分的情况下的各区域称为“发光区域”。换言之，发光区域是指在背光源中通过局部调光来控制亮度的最小区域。因此，在本实施方式中，与划分槽113b同样，将面状光源111划分为格子状的情况下的各区域相当于发光区域110s。
[0072]
各发光区域110s的形状为矩形状。在本实施方式中，在一个发光区域110s内设置有一个光源114。而且，通过由背光源用的驱动器120单独地控制多个光源114的输出，从而单独地控制多个发光区域110s的亮度。此外，如上所述，在按照多个光源组中的每个光源组来控制输出的情况下，在一个发光区域内配置有一个光源组、即多个光源，多个光源同时点亮或者熄灭。
[0073]
多个发光区域110s在顶视时排列成矩阵状。以下，在多个发光区域110s这样的矩阵状的构造中，将在x方向上排列的发光区域110s等的矩阵的元素组称为“行”，将在y方向上排列的发光区域110s等的矩阵的元素组称为“列”。例如，如图2所示，将位于最靠+y方向的行(位于最左侧的行)设为“第一行”，将位于最靠-y方向的行(位于最右侧的行)设为“最终行”。同样，如图2所示，将位于最靠-x方向的列(位于最下侧的列)设为“第一列”，将位于最靠+x方向的列(位于最上侧的列)设为“最终列”。多个发光区域110s排列成形成n1个行、并且形成m1个列。这里，n1和m1分别为任意的整数，在图2中，表示n1为8、m1为16的例子。
[0074]
如图3所示，在面状光源111设置有划分槽113b、光反射部件117，但相邻的发光区域110s之间未被完全遮光。因此，光能够在相邻的发光区域110s间相互传播。因此，在使一个发光区域110s内的光源114点亮的情况下，该光源发出的光能够传播到其周围的发光区域110s。
[0075]
如图1所示，背光源用的驱动器120与基板112和控制器150连接。背光源用的驱动器120包含多个光源114的驱动电路。背光源用的驱动器120根据从控制器150接收到的背光源控制数据sg1来调整各发光区域110s的亮度。
[0076]
图4是表示本实施方式的图像显示装置的液晶面板的顶视图。
[0077]
在背光源110上配置有液晶面板130。在本实施方式中，顶视时的液晶面板130的形状为大致矩形。液晶面板130具有排列成矩阵状的多个像素130p。在图4中，由双点划线围起的一个区域相当于一个像素130p。
[0078]
本实施方式的液晶面板130能够显示彩色图像。因此，一个像素130p包含三个子像素130sp、例如能够透过从背光源110射出的白色光中的蓝色光的子像素、能够透过绿色光的子像素、能够透过红色光的子像素。各子像素130sp的光的透过率能够由液晶面板用的驱动器140单独地控制。由此，单独地控制各子像素130sp的灰度。
[0079]
多个像素130p排列成形成n2个行、并且形成m2个列。这里，n2和m2分别为任意的整数，n2＞n1，m2＞m1。在顶视时，在各发光区域110s内配置有多个像素130p。此外，在图4中，表示四个像素130p与一个发光区域110s对应的例子，与一个发光区域110s对应的像素130p
的数量也可以为三个以下，也可以为五个以上。
[0080]
如图1所示，液晶面板用的驱动器140与液晶面板130和控制器150连接。液晶面板用的驱动器140包含液晶面板130的驱动电路。液晶面板用的驱动器140根据从控制器150接收到的液晶面板控制数据sg2，来调整各像素130p的灰度。
[0081]
图5是表示本实施方式的图像显示装置的框图。
[0082]
在本实施方式中，控制器150具备输入接口151、存储器152、cpu(central processing unit：中央处理单元)等处理器153、以及输出接口154。它们通过总线相互连接。
[0083]
输入接口151例如与调谐器、个人计算机或者游戏机等外部设备900连接。输入接口151例如包含hdmi(注册商标)(high-definition multimedia interface：高清晰度多媒体接口)端子等与外部设备900连接的连接端子。外部设备900经由输入接口151将输入图像im输入到控制器150。
[0084]
存储器152例如包含rom(read-only memory：只读存储器)和ram(random-access memory：随机存取存储器)等。存储器152存储用于在液晶面板显示图像的各种程序、各种参数以及各种数据。
[0085]
处理器153通过读入由存储器152存储的程序，对输入图像im进行处理，确定背光源110的各发光区域110s的亮度的设定值和液晶面板130的各像素130p的灰度的设定值，基于这些设定值来控制背光源110和液晶面板130。由此，在液晶面板130显示与输入图像im对应的图像。处理器153包含亮度数据制作部153a、亮度设定数据制作部153b、灰度设定数据制作部153c以及控制部153d。
[0086]
输出接口154与背光源用的驱动器120连接。另外，输出接口154例如包含hdmi(注册商标)端子等液晶面板用的驱动器140的连接端子，与液晶面板用的驱动器140连接。背光源用的驱动器120经由输出接口154获取背光源控制数据sg1。液晶用的驱动器140经由输出接口154获取液晶面板控制数据sg2。
[0087]
以下，对使用了本实施方式的图像显示装置100的图像显示方法进行说明。另外，还对作为处理器153的亮度数据制作部153a、亮度设定数据制作部153b、灰度设定数据制作部153c以及控制部153d的功能进行说明。
[0088]
图6是表示本实施方式的图像显示方法的流程图。
[0089]
本实施方式的图像显示方法具备：输入图像im的获取工序s1、亮度数据d1的制作工序s2、亮度设定数据d2的制作工序s3、灰度设定数据d3的制作工序s4、以及液晶面板130的图像的显示工序s5。以下，详述各工序。以下，对在液晶面板130显示与一张输入图像im对应的图像的方法进行说明。此外，在向控制器150依次输入输入图像im，在液晶面板130依次显示与各输入图像im对应的图像的情况下，反复进行以下的工序s1～s5。
[0090]
首先，对输入图像im的获取工序s1进行说明。
[0091]
如图5所示，控制器150的输入接口151从外部设备900获取输入图像im。所获取的输入图像im存储于存储器152。
[0092]
图7是表示在本实施方式的图像显示装置中向控制器输入的输入图像的示意图。
[0093]
图8是表示在本实施方式的图像显示装置中向控制器输入的输入图像的像素、背光源的发光区域以及液晶面板的像素的关系的示意图。
[0094]
输入图像im是针对排列成矩阵状的多个像素imp中的各个像素设定了灰度的数据。在本实施方式中，输入图像im为彩色图像。因此，对一个像素imp设定有蓝色的灰度gb、绿色的灰度gg以及红色的灰度gr。各灰度gb、gg、gr例如由0至255的数字表示。
[0095]
以下，为了容易理解说明，例如在像输入图像im那样将像素imp等元素排列成矩阵状的数据中，使用xy正交坐标系来表示元素的排列方向。另外，将x轴延伸的方向中的箭头的方向设为“+x方向”，将其相反方向设为
“‑
x方向”。同样，将y轴延伸的方向中的箭头的方向设为“+y方向”，将其相反方向设为
“‑
y方向”。另外，以下，将在x方向上排列的矩阵的元素组称为“行”，将在y方向上排列的矩阵的元素组称为“列”。例如，如图7所示，将位于最靠+y方向的行(位于最左侧的行)设为“第一行”，将位于最靠-y方向的行(位于最右侧的行)设为“最终行”。同样，如图7所示，将位于最靠-x方向的列(位于最下侧的列)设为“第一列”，将位于最靠+x方向的列(位于最上侧的列)设为“最终列”。
[0096]
另外，以下，为了容易理解说明，如图8所示，对输入图像im的一个像素imp与液晶面板130的一个像素130p对应的例子进行说明。即，在本实施方式中，多个像素imp排列成形成n2个行、并且形成m2个列。而且，在输入图像im中，在与背光源110一个发光区域110s对应的区间ims中包含多个像素imp。但是，输入图像的像素与液晶面板的像素的对应关系也可以不是一对一。在该情况下，控制器150的处理器153在对输入图像实施使输入图像的像素与液晶面板的像素一对一对应这样的前处理之后，进行以下的处理。
[0097]
接下来，对亮度数据d1的制作工序s2进行说明。
[0098]
图9是表示本实施方式的图像显示方法中的亮度数据的制作方法的示意图。
[0099]
亮度数据制作部153a制作将输入图像im的与各发光区域110s对应的各区间ims中包含的多个像素imp的灰度gb、gg、gr中的最大灰度gmax变换为亮度l后的亮度数据d1。
[0100]
具体而言，首先，亮度数据制作部153a提取与位于第i行和第j列的发光区域110s对应的区间ims。接下来，亮度数据制作部153a将该区间ims中包含的全部的像素imp的红色的灰度gr、绿色的灰度gg以及蓝色的灰度gb中的、值最大的灰度设为该区间ims的最大灰度gmax。接下来，亮度数据制作部153a将该最大灰度gmax变换为亮度l。接下来，亮度数据制作部153a将该亮度l设为亮度数据d1的位于第i行和第j列的元素e1(i，j)的值。这里，i为1至n1之间的任意的整数，j为1至m1之间的任意的整数。
[0101]
亮度数据制作部153a对全部的区间ims进行该处理。
[0102]
这样得到的亮度数据d1为具有n1个行和m1个列的矩阵状的数据。而且，位于第i行且第j列的亮度数据d1的元素e1(i，j)的值为将位于第i行并且第j列的区间ims的最大灰度gmax变换为亮度l后的值。
[0103]
亮度数据制作部153a使亮度数据d1存储于存储器152。
[0104]
图10是表示在本实施方式的图像显示装置的背光源中使一个发光区域内的光源点亮的情况下的亮度分布的图表。此外，在图10中，将横轴设为x方向上的位置，将纵轴设为亮度。
[0105]
在图10中，用on表示光源114点亮的发光区域110s，用off表示光源114熄灭的发光区域110s。
[0106]
在本实施方式的面状光源111中，相邻的发光区域110s之间未被完全遮光。因此，在背光源110中，在使一个发光区域110s内的光源114点亮的情况下，从该光源114射出的光
能够传播到其周围的发光区域110s。因此，在使一个发光区域110s内的光源114点亮，使其周围的发光区域110s内的光源114熄灭的情况下，周围的发光区域110s的亮度不会完全为零。相邻的发光区域110s的亮度差越大，则相邻的发光区域110s中的较明亮的发光区域110s内的光源114的光漏出到较暗的发光区域110s的情况越容易明显。
[0107]
在现有的图像显示装置中，控制器将亮度数据d1直接变换为背光源控制数据，基于变换后的背光源控制数据来控制背光源用的驱动器。亮度数据d1是根据输入图像im而确定的，因此有时由于输入图像im而相邻的发光区域110s的亮度差增大到光晕现象明显的程度。与此相对，本实施方式的图像显示方法通过下面说明的亮度设定数据d2的制作工序s3，能够抑制光晕现象变得明显。
[0108]
接下来，对亮度设定数据d2的制作工序s3进行说明。
[0109]
图11～图14是表示本实施方式的图像显示方法中的亮度设定数据的制作方法的示意图。
[0110]
亮度设定数据制作部153b对亮度数据d1应用降低相邻的区间ims的亮度差的空间滤波器f，如图14所示，制作确定了各发光区域110s的亮度的设定值的亮度设定数据d2。
[0111]
空间滤波器f预先存储于存储器152。在本实施方式中，空间滤波器f包含排列成矩阵状的多个加权系数fw。此外，在本实施方式中，表示空间滤波器f是形成三个行并且形成三个列的矩阵的例子。但是，空间滤波器f的行数和列数不限于上述的数量。以下，将位于第i行且第j列的加权系数fw也称为加权系数fw(i，j)。这里，i、j分别为1至3的任意的整数。
[0112]
优选位于空间滤波器f的中央的加权系数fw(2，2)的值比其他的加权系数fw的值大。在图12～图14中，作为位于中央的加权系数fw(2，2)的值比其他的加权系数fw的值大的空间滤波器f的一个例子，表示高斯滤波器。另外，在本实施方式中，加权系数fw的总和为1。但是，空间滤波器的各加权系数的值只要能够降低相邻的区间的亮度差即可，没有特别限定。
[0113]
以下，对亮度设定数据d2的制作方法的具体例进行说明。
[0114]
首先，如图11所示，亮度设定数据制作部153b在亮度数据d1的周围追加元素e1，该元素e1的值与相邻的元素的值相同。由此，亮度数据d1被扩展，如图14所示，能够使像后述那样应用了空间滤波器f时的最终得到的亮度设定数据d2的行数与发光区域110s的行数一致。另外，同样地，也能够使最终得到的亮度设定数据d2的列数与发光区域110s的列数一致。但是，在亮度数据的周围追加的元素的值也可以为0(零)。即，也可以对亮度数据进行零填充。
[0115]
以下，将在亮度数据d1的周围追加元素e1而得的数据称为“扩展后的亮度数据d1z”。此外，在扩展后的亮度数据d1z中，外周的值为0的元素是对亮度数据d1的元素e1追加的元素，但这也称为“元素e1”。
[0116]
接下来，如图12所示，亮度设定数据制作部153b提取在扩展后的亮度数据d1z中位于最靠-x方向和最靠+y方向的、并且与空间滤波器f相同的大小的区域af。以下，在该区域af中，也将位于第i行且第j列的元素e1称为元素e1(i，j)。
[0117]
接下来，亮度设定数据制作部153b计算将在该区域af中位于第i行且第j列的元素e1(i，j)与在空间滤波器f中位于第i行且第j列的加权系数fw(i，j)相乘后的积e1(i，j)
×
fw(i，j)。元素e1(i，j)是所追加的值与相邻的元素相同的值的元素、或者值为在工序s2中
计算出的亮度l的元素中的某一个。亮度设定数据制作部153b对于该区域af中包含的全部的元素e1(i，j)进行积e1(i，j)
×
wf(i，j)的计算。
[0118]
接下来，亮度设定数据制作部153b计算将对于一个区域af计算出的全部的积e1(i，j)
×
fw(i，j)相加后的和sf(1，1)。将像这样，在区域af和空间滤波器f这样的两个矩阵中，计算位于相同的位置(坐标)的元素的积，并将计算出的积相加的情况称为“积和运算”。
[0119]
接下来，亮度设定数据制作部153b将该和sf(1，1)设为亮度设定数据d2的位于第一行和第一列的元素e2(1，1)的值。
[0120]
接下来，如图13所示，亮度设定数据制作部153b针对扩展后的亮度数据d1z，使区域af在+x方向上偏移1列。
[0121]
接下来，亮度设定数据制作部153b进行该区域af的元素e1(i，j)与空间滤波器f的加权系数fw(i，j)的积和运算。由此，计算出和sf(1，2)。
[0122]
接下来，亮度设定数据制作部153b将该和sf(1，2)设为亮度设定数据d2的位于第一行和第二列的元素e2(1，2)的值。
[0123]
接下来，亮度设定数据制作部153b使区域af在+x方向上依次偏移1列，在每次偏移时进行积和运算。亮度设定数据制作部153b像这样使区域af在+x方向上依次偏移，在区域af位于最靠+x方向的情况下，使区域af在-y方向上偏移1行，并且偏移到位于最靠-x方向。而且，亮度设定数据制作部153b进行积和运算。而且，亮度设定数据制作部153b使区域af再次在+x方向上依次偏移1列，在每次偏移时进行积和运算。亮度设定数据制作部153b像这样使区域af在x方向和/或y方向上依次偏移，在每次偏移时进行积和运算。
[0124]
最终地，如图14所示，区域af在扩展后的亮度数据d1z中，位于最靠+x方向和最靠-y方向。接下来，亮度设定数据制作部153b进行该区域af中包含的元素e1(i，j)与空间滤波器f的加权系数fw(i，j)的积和运算。由此，计算出和sf(n1，m1)。接下来，亮度设定数据制作部153b将该和sf(n1，m1)设为亮度设定数据d2的位于最终行和最终列的元素e2(n1，m1)的值。
[0125]
这样得到的亮度设定数据d2为n1行且m1列的矩阵状的数据。位于第n行和第m列的亮度设定数据d2的各元素e2(n，m)的值相当于位于第n行和第m列的发光区域110s的亮度的设定值。这里，n为1至n1的任意的整数，m为1至m1的任意的整数。
[0126]
亮度设定数据制作部153b使存储器152存储亮度设定数据d2。
[0127]
像以上说明的那样，亮度设定数据制作部153b一边使亮度数据d1中的、在亮度数据d1中应用空间滤波器f的区域af的位置偏移，一边进行区域af中包含的多个亮度l与空间滤波器f的多个加权系数fw(i，j)的积和运算。因此，能够使在亮度设定数据d2中相邻的元素e2的值之差(亮度差)比在仅基于输入图像im计算出的亮度数据d1中相邻的元素e1的值之差(亮度差)小。
[0128]
以上，对亮度设定数据d2的制作方法的一个例子进行了说明，但亮度设定数据的制作方法不限于上述的方法。例如，说明了针对扩展后的亮度数据d1z，在+x方向上使区域af偏移之后，在-y方向上使区域af偏移的例子，但在扩展后的亮度数据中，应用空间滤波器的区域的偏移方式不限于上述的偏移方式。
[0129]
接下来，对灰度设定数据d3的制作工序s4进行说明。
[0130]
图15是表示本实施方式的图像显示方法中的灰度设定数据的制作方法的示意图。
[0131]
灰度设定数据制作部153c基于输入图像im和亮度设定数据d2，制作确定了液晶面板130的各像素130p的灰度的设定值的灰度设定数据d3。
[0132]
以下，对灰度设定数据d3的制作方法的具体例进行说明。
[0133]
在本实施方式中，存储器152预先存储表示使一个发光区域110s内的光源114点亮的情况下的xy平面上的各位置处的亮度分布的数据d4。在工序s3中，确定了背光源110的各发光区域110s的亮度的设定值，但实际上，如图15的数据d4所示，即使在一个发光区域110s内，亮度也根据xy平面上的各位置而不同。另外，在使一个发光区域110s内的光源114点亮的情况下，像上述那样光传播到其周围的发光区域110s。
[0134]
因此，首先，灰度设定数据制作部153c根据亮度设定数据d2和数据d4，推断液晶面板130的位于第i行和第j列的像素130p的正下方的亮度值v(i，j)。这里，i为1至n2的任意的整数，j为1至m2的任意的整数。
[0135]
具体而言，灰度设定数据制作部153c根据在亮度设定数据d2中，与位于该像素130p的正下方的发光区域110s对应的元素e2的值(亮度的设定值)和表示亮度分布的数据d4，推断仅使该发光区域110s内的光源114点亮的情况下的、该像素130p的正下方的亮度值v1(i，j)。而且，灰度设定数据制作部153c根据在亮度设定数据d2中，与该发光区域110s的周围的发光区域110s对应的元素e2的值和表示亮度分布的数据d4，推断仅使周围的发光区域110s内的光源114点亮的情况下的、该像素130p的正下方的亮度值v2(i，j)。然后，将这些亮度值v1(i，j)、v2(i，j)相加后的值推断为该像素130p的正下方的亮度值v(i，j)。由此，灰度设定数据制作部153c能够合并一个发光区域110s内的亮度分布以及来自周围的发光区域110s的漏光双方，来推断该像素130p的正下方的亮度值v(i，j)。
[0136]
接下来，灰度设定数据制作部153c将推断出的亮度值v(i，j)和在输入图像im中与该像素130p(i，j)对应的像素imp的蓝色的灰度gb代入变换式ef。变换式ef例如是伽马校正的变换式等将亮度变换为灰度的变换式。灰度设定数据制作部153c将通过将蓝色的灰度gb代入变换式ef而得的变换式ef的输出值efb设为该像素130p的蓝色的灰度的设定值。对于绿色的灰度gg也进行同样的处理，将由此得到的变换式ef的输出值efg设为该像素130p的绿色的灰度的设定值。灰度设定数据制作部153c对于红色的灰度gr也进行同样的处理，将由此得到的变换式ef的输出值efr设为该像素130p的红色的灰度的设定值。灰度设定数据制作部153c将变换式ef的输出值efb、efg、efr设为灰度设定数据d3的位于第i行且第j列的元素e3(i，j)的值。
[0137]
灰度设定数据制作部153c对于液晶面板130的各像素130p进行该处理。由此，制作灰度设定数据d3。
[0138]
这样得到的灰度设定数据d3为n2行且m2列的矩阵状的数据。在灰度设定数据d3中位于第i行且第j列的元素e3(i，j)的3个值efb、efg、egr分别相当于在液晶面板130中位于第i行且第j列的像素130p的蓝色的灰度的设定值、绿色的灰度的设定值、以及红色的灰度的设定值。
[0139]
灰度设定数据制作部153c使存储器152存储灰度设定数据d3。
[0140]
以上，对灰度设定数据d3的制作方法的一个例子进行说明，但灰度设定数据的制作方法不限于上述的方法。例如，也可以在推断液晶面板的全部的像素的正下方的亮度值之后，将各亮度值代入变换式。
[0141]
接下来，对图像的显示工序s5进行说明。
[0142]
控制部153d基于亮度设定数据d2控制背光源110，基于灰度设定数据d3控制液晶面板130，使液晶面板130显示图像。
[0143]
具体而言，如图5所示，控制部153d经由输出接口154将基于亮度设定数据d2制作出的背光源控制数据sg1发送到背光源用的驱动器120。背光源控制数据sg1只要是能够控制背光源用的驱动器120的驱动的数据，就没有特别限定，例如是pwm(pulse width modulation：脉冲宽度调制)形式的数据。背光源用的驱动器120基于背光源控制数据sg1，控制各光源114的输出。
[0144]
另外，控制部153d将灰度设定数据d3作为液晶面板控制数据sg2经由输出接口154发送到液晶面板用的驱动器140。但是，液晶面板控制数据sg2也可以是将灰度设定数据d3变换为能够控制液晶面板用的驱动器140的驱动的形式后的数据。液晶面板用的驱动器140基于液晶面板控制数据sg2，控制各像素130p、更详细地说控制各子像素130sp的光的透过率。
[0145]
将亮度设定数据d2向背光源控制数据sg1变换的定时只要是在工序s3以后，就没有特别限定。另外，在将灰度设定数据d3向液晶面板控制数据sg2变换的情况下，进行变换的定时只要是在工序s4以后，就没有特别限定。
[0146]
接下来，对本实施方式的效果进行说明。
[0147]
本实施方式的图像显示方法具备：制作亮度数据d1的工序s2、制作亮度设定数据d2的工序s3、制作灰度设定数据d3的工序s4、以及在液晶面板130显示图像的工序s5。
[0148]
背光源110具有排列成矩阵状的多个发光区域110s。液晶面板130具有多个像素130p。将输入图像im输入到背光源110和液晶面板130的控制器150。在工序s2中，制作将在输入图像im中与背光源110的各发光区域110s对应的各区间ims的最大灰度gmax变换为亮度l后的亮度数据d1。
[0149]
在工序s3中，对亮度数据d1应用降低相邻的区间ims的亮度差的空间滤波器f，制作确定了背光源110的各发光区域110s的亮度的设定值的亮度设定数据d2。
[0150]
在工序s4中，基于亮度设定数据d2和输入图像im，制作确定了液晶面板130的各像素130p的灰度的设定值的灰度设定数据d3。
[0151]
在工序s5中，基于亮度设定数据d2控制背光源110，基于灰度设定数据d3控制液晶面板130，在液晶面板130显示图像。
[0152]
这样，在本实施方式的图像显示方法中，对亮度数据d1应用降低相邻的区间ims的亮度差的空间滤波器f，制作亮度设定数据d2。因此，在本实施方式中，与基于亮度数据d1控制背光源110的情况进行比较，能够降低背光源的相邻的发光区域110s的亮度的设定值之差。其结果是，能够提供能够抑制光晕现象的图像显示方法。
[0153]
另外，在本实施方式中，空间滤波器f包含多个加权系数fw。在制作亮度设定数据d2的工序s3中，一边使在亮度数据d1中应用空间滤波器f的区域af在亮度数据d1中的位置偏移，一边进行区域af中包含的多个亮度l与空间滤波器f的多个加权系数fw的积和运算。因此，合并关于输入图像im的各区间ims的最大灰度gmax和各区间ims的周围的区间ims的最大灰度gmax的信息，能够降低在背光源110中相邻的发光区域110s的亮度差。另外，通过使用空间滤波器f的简便的方法，能够降低在背光源110中相邻的发光区域110s的亮度差。
[0154]
另外，多个加权系数fw中的、位于空间滤波器f的中央的加权系数fw(2，2)的值比其他的加权系数fw的值大。由此，能够抑制亮度设定数据d2的各元素e2的值与将输入图像im的各区间ims的最大灰度gmax变换为亮度l后的值之差变大。
[0155]
另外，本实施方式的图像显示装置100具备：背光源110，其具有排列成矩阵状的多个发光区域110s，具有在多个发光区域110s中的各个发光区域配置有光源114的面状光源111；液晶面板130，其位于背光源110上，具有多个像素130p；以及控制器150，其控制背光源110和液晶面板130。控制器150具有亮度数据制作部153a、亮度设定数据制作部153b、灰度设定数据制作部153c以及控制部153d。
[0156]
亮度数据制作部153a制作在输入图像im中，将与背光源110的各发光区域110s对应的各区间ims的最大灰度gmax变换为亮度l后的亮度数据d1。
[0157]
亮度设定数据制作部153b对亮度数据d1应用降低相邻的区间ims的亮度差的空间滤波器f，制作确定了背光源110的各发光区域110s的亮度的设定值的亮度设定数据d2。
[0158]
灰度设定数据制作部153c基于亮度设定数据d2和输入图像im，制作确定了液晶面板130的各像素130p的灰度的设定值的灰度设定数据d3。
[0159]
控制部153d基于亮度设定数据d2控制背光源110，基于灰度设定数据d3控制液晶面板130，使液晶面板130显示图像。
[0160]
这样，在本实施方式的图像显示装置100中，对亮度数据d1应用降低相邻的区间ims的亮度差的空间滤波器f，制作亮度设定数据d2。因此，与基于亮度数据d1控制背光源110的情况进行比较，能够降低相邻的区间ims的亮度差。其结果是，能够提供能够抑制光晕现象的图像显示装置100。
[0161]
图16a和图16b是表示空间滤波器的其他例子的示意图。
[0162]
如图16a所示，空间滤波器f2也可以是全部的加权系数fw2的值相同的平均化滤波器。另外，如图16b所示，空间滤波器f3也可以是中央的加权系数fw3(2，2)比其他的加权系数fw3大、并且其他的加权系数fw3的值相同的中值滤波器。另外，空间滤波器也可以不是高斯滤波器、平均化滤波器或者中值滤波器等公知的滤波器。
[0163]
＜第二实施方式＞
[0164]
接下来，对第二实施方式进行说明。
[0165]
图17是表示本实施方式的图像显示装置的框图。
[0166]
图18是表示本实施方式的图像显示方法的流程图。
[0167]
本实施方式在图像显示装置200的控制器250还具备滤波器处理后数据制作部253e的方面与第一实施方式不同，图像显示方法中的亮度数据d21的制作工序s22、滤波器处理后数据d22a的制作工序s23a以及亮度设定数据d22b的制作工序s23b与第一实施方式不同。
[0168]
此外，在以下的说明中，原则上仅说明与第一实施方式的不同点。除了以下说明的事项以外，与第一实施方式同样。
[0169]
图19a是表示第k个输入图像的示意图。
[0170]
图19b是表示第k+1个输入图像的示意图。
[0171]
在本实施方式中，第k个输入图像im是位于第三行且第三列的像素imp、位于第三行且第四列的像素imp、位于第四行且第三列的像素imp、以及位于第四行且第四列的像素
imp较明亮、除此之外的像素imp较暗的图像。另外，第k+1个输入图像im是位于第三行且第五列的像素imp、位于第三行且第六列的像素imp、位于第四行且第五列的像素imp、以及位于第四行且第六列的像素imp较明亮、除此之外的像素imp较暗的图像。即，通过从第k个输入图像im切换为第k+1个输入图像im，从而矩形的较明亮的区域800在+x方向上移动2列。
[0172]
首先，对第k个输入图像im的处理方法进行说明。
[0173]
图20是表示本实施方式的图像显示方法中的第k个亮度数据的制作方法的示意图。
[0174]
在亮度数据d21的制作工序s22中，首先，亮度数据制作部153a将在第k个输入图像im中与各发光区域110s对应的各区间ims分为多个滤波器应用区间fa。在各滤波器应用区间fa中包含多个像素imp。此外，在图20中，由粗实线围起的一个区域为一个区间ims，由虚线围起的一个区域为一个滤波器应用区间fa，由细实线围起的一个区域为一个像素imp。
[0175]
另外，在图20中，各区间ims被分为形成三个行并且形成三个列的九个滤波器应用区间fa。另外，各滤波器应用区间fa包含四个像素imp。但是，各区间中包含的滤波器应用区间的数量和各滤波器应用区间中包含的像素的数量不限于上述。
[0176]
亮度数据制作部153a制作在第k个输入图像im中，将各滤波器应用区间fa内包含的多个像素imp的灰度gb、gg、gr中的最大灰度gmax2变换为亮度l2后的亮度数据d21。
[0177]
因此，在输入图像im中多个滤波器应用区间fa排列成形成n3个行、并且形成m3个列的情况下，第k个亮度数据d21为n3行和m3列的矩阵状的数据。这里，n3是比发光区域110s或者区间ims的行数即n1大、比输入图像im的像素imp的行数即n2小的任意的整数，m3是比发光区域110s或者区间ims的列数即m1大、比输入图像im的像素imp的列数即m2小的任意的整数。
[0178]
以下，将亮度数据d21的位于第i行且第j列的元素e21也称为元素e21(i，j)。各元素e21与各滤波器应用区间fa对应。因此，i为1以上且n3以下的任意的整数，j为1以上且m3以下的任意的整数。
[0179]
如上所述，第k个输入图像im是位于第三行且第三列的像素imp、位于第三行且第四列的像素imp、位于第四行且第三列的像素imp、以及位于第四行且第四列的像素imp较明亮、除此之外的像素imp较暗的图像。与之相应地，在以下的说明中，位于第二行且第二列的元素e21(2，2)的值为比0大的值(在本实施方式中，例如设为100来在以下进行说明)，其他的元素e21(i，j)的值为0。
[0180]
亮度数据制作部153a使存储器152存储亮度数据d21。
[0181]
接下来，对第k个滤波器处理后数据d22a的制作工序s23a进行说明。
[0182]
图21～图23是表示本实施方式的图像显示方法中的第k个滤波器处理后数据的制作方法的示意图。
[0183]
如图23所示，滤波器处理后数据制作部253e制作对第k个亮度数据d21应用了降低相邻的元素e21即相邻的滤波器应用区间fa的亮度差的空间滤波器f4后的滤波器处理后数据d22a。
[0184]
空间滤波器f4预先存储于存储器152。在本实施方式中，空间滤波器f4包含排列成矩阵状的多个加权系数fw4。此外，在本实施方式中，表示空间滤波器f4是形成三个行且形成三个列的矩阵的例子。但是，空间滤波器f4的行数和列数不限于上述的数量。以下，将位
于第i行且第j列的加权系数fw4也称为加权系数fw4(i，j)。这里，i、j分别为1至3的任意的整数。
[0185]
在本实施方式中，位于空间滤波器f4的中央的加权系数fw4(2，2)的值比其他的加权系数fw4的值大。但是，空间滤波器的各加权系数的值只要能够降低相邻的滤波器应用区间的亮度差，就没有特别限定。
[0186]
以下，对滤波器处理后数据d22a的制作方法的具体例进行说明。
[0187]
首先，如图21所示，滤波器处理后数据制作部253e在第k个亮度数据d21的周围追加元素e21，元素e21的值与相邻的元素的值相同。由此，亮度数据d21被扩展。但是，在亮度数据的周围追加的元素的值也可以是0(零)。即，也可以对亮度数据进行零填充。以下，将在亮度数据d21的周围追加元素e21而得的数据称为扩展后的亮度数据d21z。
[0188]
接下来，如图22所示，滤波器处理后数据制作部253e提取在扩展后的亮度数据d21z中位于最靠-x侧和最靠+y侧、并且与空间滤波器f4相同的大小的区域af2。
[0189]
接下来，滤波器处理后数据制作部253e计算将在该区域af2中位于第i行且第j列的元素e21(i，j)与在空间滤波器f4中位于第i行且第j列的加权系数fw4(i，j)相乘后的积e21(i，j)
×
fw4(i，j)。滤波器处理后数据制作部253e对于该区域af2中包含的全部的元素e21(i，j)进行积e21(i，j)
×
fw4(i，j)的计算。
[0190]
接下来，滤波器处理后数据制作部253e计算将对于一个区域af2计算出的全部的积e21(i，j)
×
fw4(i，j)相加后的和sf4。
[0191]
接下来，滤波器处理后数据制作部253e将该和sf4设为第k个滤波器处理后数据d22a的位于第一行和第一列的元素e22a(1，1)的值。即，滤波器处理后数据制作部253e进行区域af2的元素e21(i，j)与空间滤波器f4的加权系数fw4(i，j)的积和运算。
[0192]
接下来，滤波器处理后数据制作部253e针对扩展后的亮度数据d21z，使区域af2在+x方向上依次偏移1列，在每次偏移时，进行区域af2的元素e21(i，j)与空间滤波器f4的加权系数fw4(i，j)的积和运算。滤波器处理后数据制作部253e在对于位于最靠+x侧的区域af2进行了积和运算之后，将区域af2配置在最靠-x侧，并且在-y方向上偏移1行，进行积和运算。接下来，滤波器处理后数据制作部253e针对扩展后的亮度数据d21z使区域af2在+x方向上依次偏移1列，在每次偏移时，进行区域af2的元素e21(i，j)与空间滤波器f4的加权系数fw4(i，j)的积和运算。
[0193]
通过重复上述的处理，最终地，如图23所示，区域af2在扩展后的亮度数据d21z中，位于最靠+x侧和最靠-y侧。接下来，滤波器处理后数据制作部253e进行该区域af2中包含的元素e21(i，j)与空间滤波器f的加权系数fw4(i，j)的积和运算。由此，计算出和sf4。接下来，滤波器处理后数据制作部253e将该和sf4设为滤波器处理后数据d22a的位于最终行和最终列的元素e22a(n3，m3)的值。
[0194]
这样得到的滤波器处理后数据d22a是n3行且m3列的矩阵状的数据。滤波器处理后数据d22a的各元素e22a与亮度数据d21的各元素e21同样地，与各滤波器应用区间fa对应。
[0195]
在第k个滤波器处理后数据d22a中，位于第二行且第二列的元素e22a(2，2)和与元素e22a(2，2)相邻的元素e22a的值比0大，除此之外的元素e22a的值为0。
[0196]
滤波器处理后数据制作部253e使存储器152存储滤波器处理后数据d22a。
[0197]
接下来，对第k个亮度设定数据d22b的制作工序s23b进行说明。
[0198]
图24是表示本实施方式的图像显示方法中的第k个亮度设定数据的制作方法的示意图。
[0199]
亮度设定数据制作部153b基于第k个滤波器处理后数据d22a，制作第k个亮度设定数据d22b。
[0200]
具体而言，亮度设定数据制作部153b计算在第k个滤波器处理后数据d22a中位于第n行和第m列的区间ims中所包含的多个滤波器应用区间fa、即多个元素e22a的值的最大值emax。这里，n为1至n1的任意的整数，m为1至m1的任意的整数。
[0201]
亮度设定数据制作部153b将最大值emax设为第k个亮度设定数据d22b的位于第n行和第m列的元素e22b(n，m)的值。亮度设定数据制作部153b对于全部的区间ims进行该处理。
[0202]
这样得到的亮度设定数据d22b是n1行和m1列的矩阵状的数据。位于第n行且第m列的元素e22b(n，m)的值相当于位于第n行且第m列的发光区域110s的亮度的设定值。
[0203]
在第k个滤波器处理后数据d22a中，位于第二行且第二列的元素e22a(2，2)和与元素e22a(2，2)相邻的元素e22a包含于位于第一行且第一列的区间ims中。因此，在亮度设定数据d22b中位于第一行且第一列的元素e22b(1，1)的值、即位于第一行且第一列的发光区域110s的亮度的设定值为比0大的值。此外，除此之外的发光区域110s的亮度的设定值为0。
[0204]
亮度设定数据制作部153b使存储器152存储亮度设定数据d22b。
[0205]
接下来，对第k+1个输入图像im的处理方法进行说明。
[0206]
图25是表示本实施方式的图像显示方法中的第k+1个亮度数据的制作方法的示意图。
[0207]
图26是表示本实施方式的图像显示方法中的第k+1个滤波器处理后数据的制作方法的示意图。
[0208]
图27是表示本实施方式的图像显示方法中的第k+1个亮度设定数据的制作方法的示意图。
[0209]
如图25所示，亮度数据制作部153a利用与第k个亮度数据d21的制作方法同样的方法，基于第k+1个输入图像im，制作第k+1个亮度数据d21。如上所述，第k+1个输入图像im是位于第三行且第五列的像素imp、位于第三行且第六列的像素imp、位于第四行且第五列的像素imp、以及位于第四行且第六列的像素imp较明亮、除此之外的像素imp较暗的图像。与之对应地，以下，第k+1个亮度数据d21将位于第二行且第三列的元素e21(2，3)的值设为比0大的值，其他的滤波器应用区间fa的值为0。
[0210]
如图26所示，滤波器处理后数据制作部253e利用与第k+1个滤波器处理后数据d22a的制作方法同样的方法，对第k+1个亮度数据d21应用空间滤波器f4，制作滤波器处理后数据d22a。由此，在第k+1个滤波器处理后数据d22a中，位于第二行且第三列的元素e22a(2，3)和与元素e22a(2，3)相邻的元素e22a的值比0大，除此之外的元素e22a的值为0。
[0211]
如图27所示，亮度设定数据制作部153b利用与第k个亮度设定数据d22b的制作方法同样的方法，基于滤波器处理后数据d22a，制作第k+1个亮度设定数据d22b。在第k+1个滤波器处理后数据d22a中，元素e22a(2，3)和与元素e22a(2，3)相邻的元素e22a的一部分包含于位于第一行且第一列的区间ims内，与元素e22a(2，3)相邻的元素e22a的另一部分包含于位于第一行且第二列的区间ims内。因此，位于第一行且第一列的发光区域110s的亮度的设
定值和位于第一行且第二列的发光区域110s的亮度的设定值为比0大的值，除此之外的发光区域110s的亮度的设定值为0。
[0212]
这样，通过对将各区间ims分为多个滤波器应用区间fa的亮度数据d21应用空间滤波器f4，从而在像第k+1个输入图像im那样，在输入图像im中相邻的区间ims的边界附近较明亮的情况下，能够使与相邻的区间ims对应的两个发光区域110s双方点亮，并且调整各发光区域110s的亮度。以下，详述由此产生的效果。
[0213]
图28是表示连续的多个输入图像的两个区间、以及与两个区间对应的两个发光区域的亮度分布的示意图。
[0214]
以下，在各输入图像im中，将在+x方向上排列的两个区间ims依次称为第一区间ims1和第二区间ims2。另外，将与第一区间ims1对应的发光区域110s称为第一发光区域110s1，将与第二区间ims2对应的发光区域110s称为第二发光区域110s2。
[0215]
第一个输入图像im与图19a的第k个输入图像im同样，是包含位于第三行且第三列的像素imp、位于第三行且第四列的像素imp、位于第四行且第三列的像素imp、以及位于第四行且第四列的像素imp的矩形的区域800较明亮，除此之外的像素imp较暗的图像。而且，在从第一个输入图像im向第四个输入图像im依次地，使矩形的区域800在+x方向上移动2列的情况下，对应的两个发光区域110s的亮度的设定值如下。
[0216]
在第一个输入图像im中，与对于上述的第k个输入图像im的处理方法同样，第一发光区域110s1的亮度的设定值为比0大的值，第二发光区域110s2的亮度的设定值为0。因此，第一发光区域110s1的光源114点亮，第二发光区域110s2的光源114熄灭。此时，根据面状光源111的构造，有第一发光区域110s1内的亮度分布不均匀，第一发光区域110s1的外周部的亮度比中心部的亮度低的情况。然而，在第一个输入图像im中，矩形的区域800位于第一发光区域110s1的中心部的正上方。因此，在液晶面板130显示的矩形的区域800不容易受到第一发光区域110s1内的亮度分布的影响。
[0217]
在第二个输入图像im中，与对于上述的第k+1个输入图像im的处理方法同样，第一发光区域110s1的亮度的设定值和第二发光区域110s2的亮度的设定值双方为比0大的值。因此，第一发光区域110s1和第二发光区域110s2的光源114点亮。在第二个输入图像im中，矩形的区域800位于第一发光区域110s1的+x方向上的端部的正上方。因此，第二发光区域110s2的光源114的输出比第一发光区域110s1的光源114的输出低。如上所述，第一发光区域110s1的外周部的亮度有比中心部的亮度低的情况，但在本实施方式中，通过使第二发光区域110s2的光源114也点亮，能够抑制在液晶面板130显示的矩形的区域800的亮度降低。
[0218]
在第三个输入图像im中，与第二个输入图像im同样，第一发光区域110s1的亮度的设定值和第二发光区域110s2的亮度的设定值双方为比0大的值。但是，在第三个输入图像im中，矩形的区域800位于第二发光区域110s2的+x方向上的端部的正上方。因此，第一发光区域110s1的光源114的输出比第二发光区域110s2的光源114的输出低。第二发光区域110s2的外周部的亮度有比中心部的亮度低的情况，但在本实施方式中，通过使第一发光区域110s1的光源114也点亮，能够抑制在液晶面板130显示的矩形的区域800的亮度降低。
[0219]
在第四个输入图像im中，第一发光区域110s1的亮度的设定值为0，第二发光区域110s2的亮度的设定值为比0大的值。在第四个输入图像im中，矩形的区域800位于第二发光区域110s2的中心部的正上方。因此，在液晶面板130显示的矩形的区域800不容易受到第二
发光区域110s2内的亮度分布的影响。
[0220]
这样，在通过连续的多个输入图像im，而在液晶面板130显示矩形的区域800等图像移动这样的动画的情况下，能够抑制由于移动而图像的亮度意外地变化。
[0221]
接下来，对本实施方式的效果进行说明。
[0222]
本实施方式的图像显示方法具备：制作亮度数据d21的工序s22、制作滤波器处理后数据的工序s23a、以及制作亮度设定数据的工序s23b。
[0223]
在制作亮度数据d21的工序s22中，制作在输入图像im中，将与各发光区域110s对应的各区间ims分为多个滤波器应用区间fa，将各滤波器应用区间fa内的最大灰度变换为亮度后的亮度数据d21。
[0224]
在制作滤波器处理后数据的工序s23a中，制作对亮度数据d21应用了降低相邻的滤波器应用区间fa的亮度差的空间滤波器f4后的滤波器处理后数据d22a。
[0225]
在制作亮度设定数据的工序s23b中，基于滤波器处理后数据d22a，制作确定了背光源110的各发光区域110s的亮度的设定值的亮度设定数据d22b。
[0226]
在本实施方式中，也与第一实施方式同样，能够抑制光晕现象。另外，通过对将与各发光区域110s对应的各区间ims细分为多个滤波器应用区间fa的亮度数据d21应用空间滤波器f4，能够抑制在液晶面板130中在一个发光区域110s的外周部的正上方显示的图像变暗。特别是，在液晶面板130显示鼠标的图标等图像移动这样的动画的情况下，能够抑制图像的明亮度由于移动而变化。
[0227]
产业上的可利用性
[0228]
本发明例如能够用于电视机、个人计算机或者游戏机等设备的显示器。