图像显示装置和图像显示方法

专利名称：图像显示装置和图像显示方法
技术领域：
本发明涉及图像显示装置，特别是涉及具有控制背光源的亮度的功能(背光源调光功能)的图像显示装置。
背景技术：
在液晶显示装置等具备背光源的图像显示装置中，基于输入图像来控制背光源的亮度，由此能够抑制背光源的功耗，改善显示图像的画质。特别是，将画面分割为多个区域，基于区域内的输入图像来控制与该区域对应的背光源的光源亮度，由此能进一步低功耗化和高画质化。以下将这样基于区域内的输入图像来控制背光源的光源亮度并且驱动显示面板的方法称为“区域有源驱动”。在进行区域有源驱动的液晶显示装置中，例如，使用RGB三种颜色的LED(LightEmitting Diode :发光二极管)、白色LED作为背光源的光源。将与各区域对应的LED的亮度基于该各区域内的像素的亮度的最大值、平均值等求出，作为LED数据提供给背光源用的驱动电路。另外，基于该LED数据和输入图像生成显示用数据(用于控制液晶的光透射率的数据)，将该显示用数据提供给液晶面板用的驱动电路。此外，画面上各像素的亮度成为来自背光源的光的亮度和基于显示用数据的光透射率的积。在此，从I个LED出射的光以对应的区域为中心照射到多个区域。因此，各像素的亮度成为从多个LED出射的光的亮度的合计和基于显示用数据的光透射率的积。根据上面的液晶显示装置，基于输入图像，求出优选的显示用数据和LED数据，基于显示用数据来控制液晶的光透射率，基于LED数据来控制与各区域对应的LED的亮度，由此能够将输入图像显示于液晶面板。另外，当区域内像素的亮度小时，能够通过降低与该区域对应的LED的亮度来减少背光源的功耗。关于进行这样的区域有源驱动的液晶显示装置，在例如国际公开第2009/096068号小册子中，公开了当求出与各区域对应的光源的亮度时，预先确定亮度的上限值和下限值的现有的图像显示装置的构成(以下将该装置称为“现有的装置”)。在该现有的装置中，根据图像的平均亮度，将亮度的上限值确定为低于最大亮度，或者将亮度的下限值确定为高于最小亮度，由此能够防止显示质量的下降。现有技术文献_7] 专利文献 专利文献I :国际公开第2009/096068号小册子

发明内容
_9] 发明要解决的问题但是，在上述现有的装置中，在图像的平均亮度较小的情况下，在由背光源的亮度较小而导致的显示质量的下降例如应以高灰度级显示的像素的峰值亮度感的下降、(相对于显示亮度)背光源的亮度不足的情况下，有时产生应以高灰度级显示的像素的灰度级跳跃(売度不足)等。关于该点，如果在输入图像的平均亮度较小的情况下，也增大背光源的亮度，则可以解决上述亮度不足的问题。但是，产生以下问题当这样经常增大背光源的亮度时，功耗增加，另外，当画面整体变亮时,峰值亮度感下降。因此，本发明的目的在于，提供基于输入图像来控制背光源的亮度的、即使在输入图像的平均亮度较小的情况下也能够防止由背光源的亮度较小导致的显示质量的下降的图像显示装置及其控制方法。用于解决问题的方案本发明的第I方面是图像显示装置，其特征在于，具有控制背光源的亮度的功能，上述图像显示装置具备
背光源，其包含光源；显示面板，其包含通过透射来自上述光源的光来显示多个像素的多个显示元件；发光亮度算出部，其基于包含应以规定的灰度级显示的多个像素的输入图像，求出表示上述光源发光时的亮度的发光亮度数据；显示用数据算出部，其基于上述输入图像和由上述发光亮度算出部求出的上述发光亮度数据，求出与上述显示元件的光透射率相应的显示用数据；面板驱动电路，其基于上述显示用数据，对上述显示面板输出控制上述显示元件的光透射率的信号；以及背光源驱动电路，其基于上述发光亮度数据，对上述背光源输出控制上述光源的亮度的信号，上述发光亮度算出部包含输出值算出部，其通过对上述输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算来算出与上述多个像素对应的上述发光亮度数据；以及亮度校正部，其以使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的规定范围的值增加的方式校正应提供给上述输出值算出部的上述输入图像，或者校正由上述输出值算出部算出的发光亮度数据。本发明的第2方面的特征在于，在本发明的第I方面中，上述亮度校正部使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的从中间值到最大值附近为止的范围的值增加规定的增加量。本发明的第3方面的特征在于，在本发明的第2方面中，上述亮度校正部使上述范围的值增加上述增加量，上述增加量按以下方式确定在作为提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的中央值以上的值的上述中间值和上述最大值附近成为最小。本发明的第4方面的特征在于，在本发明的第I方面中，上述亮度校正部使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的从最小值附近到中间值为止的范围的值增加规定的增加量。本发明的第5方面的特征在于，在本发明的第4方面中，上述亮度校正部使上述范围的值增加上述增加量，上述增加量按以下方式确定在作为提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的上述最小值附近成为最大且在上述中间值处成为最小。本发明的第6方面的特征在于，在本发明的第I方面中，上述亮度校正部使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的从最小值附近到第I中间值为止的范围的值增加规定的增加量，并且使从作为上述第I中间值以上的值的第2中间值到最大值附近为止的范围的值增加规定的增加量。本发明的第7方面的特征在于，在本发明的第6方面中，上述亮度校正部使上述范围的值增加上述增加量，上述增加量按以下方式确定在作为提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的上述最小值附近成为最大且在上述第I中间值处成为最小，在上述第2中间值和最大值附近成为最小。本发明的第8方面的特征在于，在本发明的第I方面中， 上述发光亮度算出部对从装置外部提供的输入图像进行逆伽马校正，上述显示用数据算出部包含图像存储器，其用于将从装置外部提供的输入图像保持规定期间；显示用逆伽马校正部，其在经过上述期间后，对从上述图像存储器提供的输入图像进行逆伽马校正；以及显示用数据输出部，其基于由上述显示用逆伽马校正部进行了逆伽马校正的输入图像和由上述发光亮度算出部求出的上述发光亮度数据，求出上述显示用数据。本发明的第9方面的特征在于，在本发明的第8方面中，上述发光亮度算出部还包含对从装置外部提供的输入图像进行上述逆伽马校正的发光亮度逆伽马校正部，上述输出值算出部对由上述发光亮度逆伽马校正部进行了逆伽马校正的输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算，由此算出上述发光亮度数据。本发明的第10方面的特征在于，在本发明的第9方面中，上述发光亮度逆伽马校正部通过参照第I表来进行校正，上述第I表表示上述输入图像包含的像素的灰度级与应通过进行上述逆伽马校正而得到的像素的灰度级的对应关系，上述亮度校正部通过参照第2表来进行校正，上述第2表表示上述输入图像包含的像素的灰度级与应通过进行用于使上述发光亮度数据中的上述范围的值增加的校正而得到的像素的灰度级的对应关系。本发明的第11方面的特征在于，在本发明的第8方面中，上述亮度校正部对从装置外部提供的输入图像同时进行上述逆伽马校正和用于使上述发光亮度数据中的上述范围的值增加的校正，上述输出值算出部对由上述亮度校正部校正后的输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算，由此算出并输出上述发光亮度数据。本发明的第12方面的特征在于，在本发明的第11方面中，上述亮度校正部通过参照单一的表来进行校正，上述单一的表表示上述输入图像包含的像素的灰度级与应通过进行上述逆伽马校正和用于使上述发光亮度数据中的上述范围的值增加的校正而得到的像素的灰度级的对应关系。本发明的第13方面的特征在于，在本发明的第I方面中，
上述背光源包含多个上述光源，上述发光亮度算出部将上述输入图像分割为多个区域，基于上述输入图像来求出表示与各区域对应的光源发光时的亮度的发光亮度数据。本发明的第14方面是图像显示装置的控制方法，其特征在于，上述图像显示装置具有控制背光源的亮度的功能，并具备背光源，其包含光源；以及显示面板，其包含通过透射来自上述光源的光来显示多个像素的多个显示元件，上述图像显示装置的控制方法具备发光亮度算出步骤，基于包含应以规定的灰度级显示的多个像素的输入图像，求出表示上述光源发光时的亮度的发光亮度数据；显示用数据算出步骤，基于上述输入图像和在上述发光亮度算出步骤中求出的上述发光亮度数据，求出与上述显示元件的光透射率相应的显示用数据；面板驱动步骤，基于上述显示用数据，对上述显示面板输出控制上述显示元件的光透射率的信号；以及背光源驱动步骤，基于上述发光亮度数据，对上述背光源输出控制上述光源的亮度的信号，上述发光亮度算出步骤包含输出值算出步骤，对上述输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算，由此算出与上述多个像素对应的上述发光亮度数据；以及亮度校正步骤，以使上述显示用数据算出步骤中的发光亮度数据中的规定范围的值增加的方式校正上述输出值算出步骤中的上述输入图像，或者校正在上述输出值算出步骤中算出的发光亮度数据。发明效果根据本发明的上述第I方面，由亮度校正部以使提供给显示用数据算出部的发光亮度数据中的规定范围的值增加的方式校正应提供给输出值算出部的输入图像，或者校正由输出值算出部算出的发光亮度数据，因此，即使在例如输入图像的平均亮度较小的情况下，也能够在上述规定的范围内防止由背光源的亮度较小导致的显示质量的下降。根据本发明的上述第2方面，由亮度校正部使发光亮度数据中的从中间值到最大值附近为止的范围的值增加规定的增加量，因此，在该范围内，在背光源的亮度较小的情况下(典型地说，在输入图像的平均亮度较小的情况下)，也能够提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的灰度级跳跃(亮度不足)，因此，能够防止显示质量的下降。根据本发明的上述第3方面，由亮度校正部增加在发光亮度数据中的作为中央值以上的值的中间值和最大值附近成为最小的增加量。由此，能够适当地防止高灰度级下的灰度级跳跃。根据本发明的上述第4方面，由亮度校正部使发光亮度数据中的从最小值附近到中间值为止的范围的值增加规定的增加量，因此，在结果上缩小在背光源的亮度较小的情况下变大的实际亮度与计算上的亮度的误差，能够抑制该误差对显示的影响，因此，能够防止显示质量的下降。根据本发明的上述第5方面，由亮度校正部增加在发光亮度数据中的最小值附近成为最大且在中间值处成为最小的增加量，因此，能够有效地抑制背光源的亮度越小则越、大的上述误差的影响，防止显示质量的下降。根据本发明的上述第6方面，能够凭借兼有本发明的上述第2方面的特征和本发明的上述第4方面的特征的亮度校正部来一并取得与本发明的上述第2和第4方面的效果相同的效果。根据本发明的上述第7方面，能够凭借兼有本发明的上述第3方面的特征和本发明的上述第5方面的特征的亮度校正部来一并取得与本发明的上述第3和第5方面的效果相同的效果。根据本发明的上述第8方面，由发光亮度算出部对从装置外部提供的输入图像进行逆伽马校正，另一方面，在显示用数据算出部中，由图像存储器将输入图像保持规定期间后，由显示用逆伽马校正部对从图像存储器提供的输入图像进行逆伽马校正。在该构成中，因为(例如在区域有源控制等中)发光亮度的计算花费时间而使用的图像存储器存储未进行逆伽马校正的输入图像。由此，能够削减图像存储器的存储量而缩小存储器的电路规模。另外，由发光亮度算出部进行的逆伽马校正通过显示用逆伽马校正部的(求出显示用数据 时的)逆伽玛校正来简单地进行即可，因此，能够缩小其所用的运算量、用于运算的电路规丰旲等。根据本发明的上述第9方面，与由显示用逆伽马校正部进行的逆伽马校正独立地进行由发光亮度逆伽马校正部进行的逆伽马校正，还另外分别进行由该发光亮度逆伽马校正部进行的逆伽马校正和用于使发光亮度数据中的规定范围的值增加的校正，因此，能够分别适当地进行与各自的校正内容一致的运算。根据本发明的上述第10方面，发光亮度逆伽马校正部参照(表示输入灰度级与输出灰度级的对应关系的)第I表，而且亮度校正部参照第2表，因此，能够以简单的构成高速地进行用于各自的校正的运算。根据本发明的上述第11方面，由亮度校正部对输入图像同时(一并)进行逆伽马校正和用于使发光亮度数据中的规定范围的值增加的校正，因此，不需要由发光亮度算出部另外进行逆伽马校正，因此，能够缩小其所用的运算量、用于运算的电路规模等。根据本发明的上述第12方面，亮度校正部参照(表示输入灰度级与输出灰度级的对应关系的)单一的表，因此，能够以简单的构成高速地进行用于校正的运算。根据本发明的上述第13方面，在区域有源型图像显示装置中能够取得与本发明的上述第I方面的效果相同的效果。根据本发明的上述第14方面，在图像显示装置的控制方法中能够取得与本发明的上述第I方面的效果相同的效果。


图I是示出本方面的第I实施方式的液晶显示装置的构成的框图。图2是示出图I所示的背光源的详细情况的图。图3是示出上述实施方式的区域有源驱动处理部的详细构成的框图。图4是用于说明亮度校正LUT的坐标图。图5是用于说明亮度扩散滤子的图。图6是示出上述实施方式的区域有源驱动处理部的处理的流程图。
图7是示出上述实施方式的到得到液晶数据和LED数据为止的经过的图。图8是用于说明本发明的第2实施方式的亮度校正LUT的坐标图。图9是用于说明本发明的第3实施方式的亮度校正LUT的坐标图。图10是示出本发明的第4实施方式的区域有源驱动处理部的详细构成的框图。图11是示出本发明的第7实施方式的区域有源驱动处理部的详细构成的框图。图12是示出本发明的第10实施方式的区域有源驱动处理部的详细构成的框图。
具体实施例方式下面边参照附图边说明本发明的各实施方式。
〈I.第I实施方式>〈I. I整体构成和动作概要>图I是示出本发明的第I实施方式的液晶显示装置2的构成的框图。图I所示的液晶显示装置2具备背光源3、背光源驱动电路4、面板驱动电路6、液晶面板7以及区域有源驱动处理部5。液晶显示装置2是将画面分割为多个区域，基于区域内的输入图像来控制背光源的光源亮度，并且进行驱动液晶面板7的区域有源驱动。以下，m和n是2以上的整数，i和j是I以上的整数，i和j中的至少一方是2以上的整数。对液晶显示装置2输入表示输入图像Dv的信号(以下也将该信号称为单边输入图像Dv)，上述输入图像Dv包含R图像、G图像以及B图像。R图像、G图像以及B图像均包含(mXn)个像素的亮度数据。区域有源驱动处理部5基于输入图像Dv，求出用于驱动液晶面板7的显示用数据(以下称为液晶数据Da)和用于驱动背光源3的背光源控制数据(以下称为LED数据Db)(详细内容在后面说明)。在此，本液晶显示装置2例如是电视装置，具体地说，基于从外部提供的彩色电视信号(视频信号)，由未图示的电视机部(电视控制部)生成上述输入图像Dv。此时，上述电视机部为了对于视频信号得到液晶面板7所优选的伽马校正曲线，对R图像、G图像以及B图像分别独立地进行伽马校正，生成上述输入图像Dv。但是，为了便于说明，在此将作为日本的彩色电视信号的理想伽马值的Y = 2. 2直接用作液晶面板7所优选的伽马值。因此，输入图像Dv (和液晶数据Da)的伽马值在此为2. 2。液晶面板7具备(mXnX3)个显示元件P。显示元件P在行方向(图I中为横方向)上配置各3m个,在列方向(图I中为纵方向)上配置各n个,作为整体配置为二维状。显示元件P包含透射红色光的R显示元件、透射绿色光的G显示元件以及透射蓝色光的B显示元件。R显示元件、G显示元件以及B显示元件在行方向上并列配置，由3个形成I个像素。此外，该液晶面板7包括包含液晶的多个显示元件P，但也可以代替液晶而使用包括众所周知的物质的光闸元件，上述众所周知的物质具有能控制来自背光源3的光的透射率的电光学特性。面板驱动电路6是液晶面板7的驱动电路。面板驱动电路6基于从区域有源驱动处理部5输出的液晶数据Da，对液晶面板7输出控制显示元件P的光透射率的信号(电压信号)。从面板驱动电路6输出的电压写入显示元件P内的像素电极(未图示)，显示元件P的光透射率根据写入像素电极的电压来变化。
背光源3设置于液晶面板7的背面侧，对液晶面板7的背面照射背光源光。图2是示出背光源3的详细情况的图。如图2所示，背光源3包含(i X j)个LED单元32。LED单元32在行方向上配置各i个，在列方向上配置各j个，作为整体配置为二维状。LED单元32包含红色LED33、绿色LED34以及蓝色LED35各I个。从I个LED单元32包含的3个LED33 35出射的光会照射到液晶面板7的背面的一部分。此外，上述LED单元32可以是发出RGB各颜色以外的颜色的多个LED，在不按每一颜色变更亮度的情况下，也可以是白色LED。另外，优选背光源3包括能高速地调整亮度的LED,但也可以使用其它众所周知的光源,例如CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp 冷阴极荧光灯)等。背光源驱动电路4是背光源3的驱动电路。背光源驱动电路4基于从区域有源驱动处理部5输出的LED数据Db，对背光源3输出控制LED33 35的亮度的信号(电压信号或电流信号)。LED33 35的亮度独立于单元内和单元外的LED的亮度地被控制。液晶显示装置2的画面被分割为(iX j)个区域，I个区域对应I个LED单元32。 此外，也可以是I个区域对应2个以上的LED单元32的构成。对于(iXj)个区域中的每个区域，区域有源驱动处理部5基于该区域内的R图像，求出与该区域对应的红色LED33的亮度。同样地，绿色LED34的亮度基于区域内的G图像来决定，蓝色LED35的亮度基于区域内的B图像来决定。区域有源驱动处理部5求出背光源3包含的全部LED33 35的亮度，将表示所求出的LED亮度的LED数据Db对背光源驱动电路4输出。另外，区域有源驱动处理部5基于LED数据Db，求出液晶面板7包含的全部显示元件P的背光源光的亮度。而且，区域有源驱动处理部5基于输入图像Dv和背光源光的亮度，求出液晶面板7包含的全部显示元件P的光透射率，将表示所求出的光透射率的液晶数据Da对面板驱动电路6输出。此外，区域有源驱动处理部5的背光源光的亮度的求出方法的详细内容在后面说明。在液晶显示装置2中，R显示元件的亮度成为从背光源3出射的红色光的亮度和R显示元件的光透射率的积。从I个红色LED33出射的光以对应的I个区域为中心照射到多个区域。因此，R显示元件的亮度成为从多个红色LED33出射的光的亮度的合计和R显示元件的光透射率的积。同样地，G显示元件的亮度成为从多个绿色LED34出射的光的亮度的合计和G显示元件的光透射率的积，B显示元件的亮度成为从多个蓝色LED35出射的光的亮度的合计和B显示元件的光透射率的积。根据如上面那样构成的液晶显示装置2，可以基于输入图像Dv来求出优选的液晶数据Da和LED数据Db，基于液晶数据Da来控制显示元件P的光透射率，基于LED数据Db来控制LED33 35的亮度，由此能够将输入图像Dv显示于液晶面板7。另外，当区域内像素的亮度较小时，降低与该区域对应的LED33 35的亮度，由此能够减少背光源3的功耗。另外，当区域内像素的亮度较小时，在较少的电平之间切换与该区域对应的显示元件P的亮度，由此能够提高图像的分辨率，改善显示图像的画质。〈I. 2区域有源驱动处理部的构成〉图3是示出本实施方式的区域有源驱动处理部5的详细构成的框图。区域有源驱动处理部5具备作为用于执行规定的处理的构成要素的逆伽马校正部511、LED输出值算出部512、LED输出值校正部513、显示亮度算出部514、图像存储器515、IXD数据算出部516以及伽马校正部517，具备作为后述的用于存储规定的数据的构成要素的逆伽马/查找表(以下简称为“逆伽马LUT”) 11、具有图4所示特性的亮度校正查找表(以下简称为“亮度校正LUT”)13、图5所示的亮度扩散滤子14以及伽马/查找表(以下简称为“伽马LUT”)17。此外，LED输出值算出部512也包含用于存储规定的数据的构成要素。具体地说，该构成要素与EPROM等规定的存储装置对应。逆伽马校正部511对(如前所述，Y =2.2的)输入图像Dv进行逆伽马校正，由此输出具有伽马校正前的线性特性(即Y = I的)输入图像Dvl。在此，输入图像Dv是RGB各10比特的数据，将其按线性特性进行变换(恢复)，因此，输入图像Dvl成为RGB各22比特的数据。逆伽马校正部511通过参照将校正前的输入图像Dv的亮度值与校正后的 输入图像Dvl的亮度值对应了的逆伽马LUTll来高速地进行上述变换。此外，可以不参照LUT而使用规定的数学式等进行变换。LED输出值算出部512将输入图像Dvl如后述那样分割为多个区域，求出表示与各区域对应的LED发光时的亮度的(具有线性特性的)LED数据(发光亮度数据)Dbl。该LED数据Dbl也是RGB各22比特的数据。此外，以下将LED发光时的亮度值称为“LED输出值”。LED输出值校正部513对由LED输出值算出部512求出的LED数据Dbl进行将从中间值(在此是与中央值不同的最小值和最大值之间的值)到最大值附近为止以亮度变高的方式进行移位的校正，将其结果作为LED数据Db输出。此外，LED33 35能设定的亮度值在此是4096级，因此，LED数据Db成为RGB各12比特的数据。LED输出值校正部513通过参照将校正前的LED数据Dbl的亮度值与校正后的LED数据Db的亮度值对应了的亮度校正LUT13来高速地进行上述变换。此外，可以不参照LUT而使用规定的数学式等进行变换。参照图4说明该亮度校正LUT13的特性。图4是示出亮度校正LUT13的特性的坐标图。在图4中，将作为输入亮度的校正前的LED数据Dbl的亮度值设为横轴，将作为输出亮度的校正后的LED数据Db的亮度值设为纵轴，示出它们的对应关系。此外，x2的具体的值根据液晶面板的特性等适当地确定，但在此为最大值的62. 5%。如参照图4可知，当校正前的LED数据Dbl (输入亮度)的亮度值位于最小值到x2之间时，与对应的校正后的LED数据Db (输出亮度)的亮度值存在正比例关系。例如当LED数据Dbl的亮度值是x2时，LED数据Db的亮度值也是其最大值的62. 5%。但是，校正前的LED数据Dbl的亮度值位于x2到最大值之间时，与对应的校正后的LED数据Db的亮度值不存在正比例关系，以变为比存在正比例关系的情况下(在图中用虚线所示的情况下)的亮度值还要高的亮度的方式进行移位。具体地说，以存在正比例关系时的值为基准时的(移位的)亮度的增加量当LED数据Dbl的亮度值是x2时是0，以到x2与最大值的中央值附近为止缓慢地变大、从该中央值附近到最大值为止缓慢地变小的方式平缓地变化。这样，在校正前的LED数据Dbl的亮度值是从上述中间值到最大值附近为止的值的情况下，对对应的校正后的LED数据Db的亮度值以亮度变高的方式进行移位校正。这样，能够通过由LED输出值校正部513进行移位校正来产生一边维持从上述中间值到最小值附近为止的显示暗淡(良好地变暗的显示状态)，一边增强从上述中间值到最大值附近为止的峰值亮度感的作用，提高对比度比。另外，从上述中间值到最大值附近为止的背光源亮度变得较高，因此，还产生防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)的作用。此外，上述中间值在此是比作为中央值的最大值的50%的值大12. 5%的值，但只要得到上述效果，是上述最大值附近的值和最小值附近的值之间的值即可。原本优选上述中间值是能够维持从该中间值到最小值附近为止的显示暗淡的范围的值，因此，优选是作为中央值的最大值的50%的值以上。另外，在某区域周围的背光源亮度较低或者周围的背光源不点亮，由此在该某区域中的背光源亮度不足的情况下发生高灰度级下的灰度级跳跃。即，该某区域中的像素能够在该某区域的背光源及其周围的背光源全部(大致以最大亮度)点亮的情况下，正确地显示到最大灰度级为止。但是，例如在周围的背光源不点亮的情况下，即使在该某区域的背光源以最大亮度点亮的情况下，当以最大灰度级显示该某区域的像素(即使将对应的液晶的透射率设为最大)时，背光源的亮度也不足。其结果是，在该某区域中的显示像素的高灰度级区域内产生灰度级跳跃。因此，为了防止该现象，优选使输出亮度的最大值以下的高灰度级区域的亮度值也接近该最大值，即，如图4所示，将作为高灰度级区域的输出亮度的校正后的LED数据Db的亮度值移位校正为与其最大亮度附近的亮度值同样地成为高亮度，上述作为高灰度级区域的输出亮度的校正后的LED数据Db的亮度值与作为上述最大值附近的输入亮度的校正前的LED数据Dbl的亮度值对应。因此，优选校正后的LED数据Db的亮度值在上述中间值与最大值之间的中央值附近的上述亮度的增加量大，随着接近上述最大值，该增加量变小，在上述中间值和上述最大值处，上述增加量成为最小。如上所示，向背光源驱动电路4提供并且向显示亮度算出部514提供由LED输出值算出部512求出的LED数据Db。另外，在由显示亮度算出部514参照的亮度扩散滤子14中，例如如图5所示，存储有PSF数据Dp，上述PSF数据Dp是为了算出各区域的显示亮度而将光的扩散状态以数值来表示的数据。显示亮度算出部514基于LED数据Db和存储于亮度扩散滤子14的PSF数据Dp来算出各区域的显示亮度Dbc。图像存储器515将RGB各22比特的输入图像Dvl存储规定帧的量，从先存储的内容起使其延迟规定帧的量而按顺序作为输入图像Dvlm输出。这样使其延迟规定帧的量，由此特别是与在显示亮度算出部514中(因为计算花费时间而)延迟而输出的各区域的显示亮度Dbc以一致的定时(正确对应地)提供给IXD数据算出部516。IXD数据算出部516基于从图像存储器515输出的输入图像Dvlm和用显示亮度算出部514求出的各区域的显示亮度Dbc,求出具有与表示液晶面板7包含的全部显示元件P的光透射率的液晶数据Da对应的线性特性的液晶数据Dal。伽马校正部517对作为由IXD数据算出部516求出的具有线性特性= I)的RGB各22比特的数据的液晶数据Dal进行与液晶面板的特性相符的伽马校正，输出(如前所述，在此Y = 2. 2)的RGB各10比特的液晶数据Da。通过参照将校正前的液晶数据Dal的灰度级值与校正后的液晶数据Da的灰度级值对应了的伽马LUT 17来高速地进行该伽马校正。此外，伽马校正部517可以不参照LUT 17而使用规定的数学式等进行变换。如上所示，区域有源驱动处理部5算出并输出液晶数据Da和LED数据Db，下面进一步参照图6详细说明该处理步骤。〈I. 3区域有源驱动处理部的处理步骤〉
图6是示出区域有源驱动处理部5的处理的流程图。对区域有源驱动处理部5 (所具备的LED输出值算出部512)输入进行了逆伽马校正的输入图像Dvl包含的某颜色成分(以下称为颜色成分C)的图像(步骤Sll)。颜色成分C的输入图像包含(mXn)个像素的亮度。接着，区域有源驱动处理部5对颜色成分C的输入图像进行子采样处理(平均化处理)，求出包含(SiXsj)个(s为2以上的整数)像素的亮度的缩小图像(步骤S12)。在步骤S12中，将颜色成分C的输入图像在横方向上缩小为(si/m)倍，在纵方向上缩小为(sj/n)倍。接着，区域有源驱动处理部5将缩小图像分割为(iXj)个区域(步骤S13)。各区域包含(sXs)个像素的亮度。接着，区域有源驱动处理部5求出对于(iXj)个区域中的每个区域的LED输出值(LED发光时的亮度的值)(步骤S14)。以往，决定该LED输出值的方法已知有例如基于区域内像素亮度的最大值Ma来决定的方法、基于区域内像素亮度的平均值Me来决定的方法、或者基于通过对区域内像素亮度的最大值Ma和平均值Me进行加权平均而得到的值来决定 的方法等。此外，从步骤Sll到步骤S14的处理由区域有源驱动处理部5内的LED输出值算出部512进行。然后，区域有源驱动处理部5通过参照上述亮度校正LUT 13来对对于(i X j)个区域中的每个区域求出的LED输出值进行上述中间值到最大值附近之间的亮度值以变得较高的方式进行移位的校正(步骤S15)。在通过进行该特征的移位校正来提高显示质量方面如前所述。此外，该步骤S15的处理由区域有源驱动处理部5内的LED输出值校正部513进行。接着，区域有源驱动处理部5对由步骤S15求出的(iXj)个LED输出值应用亮度扩散滤子(点扩散滤子)14，由此求出包含(tiXtj)个(t为2以上的整数)显示亮度的第I背光源亮度数据(步骤S16)。在步骤S16中，将(iXj)个LED输出值在横方向和纵方向上分别扩大为t倍，求出(tiXtj)个显示亮度。此外，步骤S16的处理由区域有源驱动处理部5内的显示亮度算出部514进行。然后，区域有源驱动处理部5对第I背光源亮度数据进行线性插值处理，由此求出包含(mXn)个亮度的第2背光源亮度数据(步骤SI7)。在步骤S17中，将第I背光源亮度数据在横方向上扩大为(m/ti)倍，在横方向上扩大为(n/tj)倍。第2背光源亮度数据表示在(i X j)个颜色成分C的LED以由步骤S15求出的亮度发光时，入射到(mXn)个颜色成分C的显示元件P的颜色成分C的背光源光的亮度。接着，区域有源驱动处理部5进行将颜色成分C的输入图像包含的(mXn)个像素的亮度分别除以第2背光源亮度数据包含的(mXn)个亮度等的比较计算，由此求出(mXn)个颜色成分C的显示元件P的光透射率T (步骤S18)。此外，步骤S17和步骤18的处理由区域有源驱动处理部5内的IXD数据算出部516进行。最后，区域有源驱动处理部5关于颜色成分C输出表示由步骤S18求出的(mXn)个光透射率的液晶数据Da和表示由步骤S15求出的(iX j)个LED输出值的LED数据Db (步骤S19)。此时，液晶数据Da与面板驱动电路6的规格一致地由伽马校正部517变换为优选的值。另外，LED数据Db由LED输出值校正部513变换为优选范围的值，不过，也可以与背光源驱动电路4的规格一致地变换为更优选的值。
区域有源驱动处理部5对R图像、G图像以及B图像进行图6所示的处理，由此基于包含(mXnX3)个像素的亮度的输入图像Dv，求出表示(mXnX3)个透射率的液晶数据Da和表示(iX jX3)个LED输出值的LED数据Db。图7 是示出在 m = 1920、n = 1080、i = 32、j = 16、s = 10、t = 5 的情况下到得到液晶数据和LED数据为止的经过的图。如图7所示，对包含(1920X1080)个像素的亮度的颜色成分C的输入图像进行子采样处理，由此得到包含(320X160)个像素的亮度的缩小图像。将缩小图像分割为(32X16)个区域(区域大小为(10X10)像素)。对于各区域求出像素的亮度的最大值Ma和平均值Me，由此得到包含(32X16)个最大值的最大值数据和包含(32X16)个平均值的平均值数据。并且，基于最大值数据，或者基于平均值数据，或者基于最大值数据和平均值数据的加权平均，得到表示(32X16)个LED亮度(LED输出值)的颜色成分C的LED数据。 对颜色成分C的LED数据应用亮度扩散滤子14，由此得到包含(160X80)个显示亮度的第I背光源亮度数据。并且，对该第I背光源亮度数据进行线性插值处理，由此得到包含(1920X1080)个显示亮度的第2背光源亮度数据。最后，进行输入图像包含的像素的亮度除以第2背光源亮度数据包含的显示亮度等的比较计算，由此得到包含(1920X 1080)个光透射率的颜色成分C的液晶数据。此外，在图6中，为了容易说明，区域有源驱动处理部5按顺序进行对于各颜色成分的图像的处理，但也可以分时进行对于各颜色成分的图像的处理。另外，在图6中，区域有源驱动处理部5为了除去噪声对输入图像进行子采样处理，基于缩小图像来进行区域有源驱动，但也可以基于原来的输入图像来进行区域有源驱动。另外，输入图像Dv等、各数据的大小(例如RGB各10比特等值)是示例，可以是任意大小，在下面的各实施方式中也是相同的。但是，为了(由逆伽马校正部511)(精度良好地)变换为线性特性的数据，输出数据(输入图像Dvl)的大小通常比输入数据(输入图像Dv)的大小大。〈I. 4 效果〉如上面那样，本实施方式的LED输出值校正部513通过参照亮度校正LUT13来对由LED输出值算出部512求出的LED数据Dbl进行将从上述中间值到最大值附近为止以亮度变高的方式进行移位的校正。由此，即使在背光源的亮度较小的情况下(典型地说，在输入图像的平均亮度较小的情况下)，也能够一边维持显示的暗淡，一边增强峰值亮度感，提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)，因此，能够防止显示质量的下降。〈2.第2实施方式〉〈2. I整体构成和动作>本发明的第2实施方式的液晶显示装置2的构成和动作与第I实施方式的液晶显示装置2的构成和动作大致相同，但是仅本实施方式的亮度校正LUT13的特性与图4所示的第I实施方式的亮度校正LUT13的特性不同。即，本发明的第2实施方式的液晶显示装置2的构成与图I所示的第I实施方式的液晶显示装置2相同，背光源3的构成也与图2所示的第I实施方式的背光源3的构成相同，区域有源驱动处理部5的详细构成除了亮度校正LUT13的内容以外，也与图3所示的第I实施方式的构成相同，其处理步骤也与图6所示的第I实施方式的处理步骤相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。下面，参照图8说明由使用了本实施方式的亮度校正LUT13的LED输出值校正部513进行的移位校正动作的内容。<2. 2LED输出值校正部的移位校正动作>图8是示出本实施方式的亮度校正LUT13的特性的坐标图。在图8中，与图4同样地，将作为输入亮度的校正前的LED数据Dbl的亮度值设为横轴，将作为输出亮度的校正后的LED数据Db的亮度值设为纵轴，示出它们的对应关系。此外，根据液晶面板的特性等适当地确定Xl的具体的值，在此是最大值的25%。如参照图8可知的那样，校正前的LED数据Dbl的亮度值当位于从xl到最大值之间时，与所对应的校正后的LED数据Db的亮度值存在正比例的关系。例如当LED数据Dbl的亮度值是xl时，LED数据Db的亮度值也是其最大值的25%。但是，校正前的LED数据 Dbl的亮度值位于最小值到xl之间时，与对应的校正后的LED数据Db的亮度值不存在正比例关系，以变为比存在比正比例关系的情况下(在图中用虚线所示的情况下)的亮度值还要高的亮度的方式进行移位。具体地说，以存在正比例关系时的值为基准时的(移位的)亮度的增加量在LED数据Dbl的亮度值是0时最大，以从0到xl慢慢变小的方式平缓地变化。这样，在校正前的LED数据Dbl的亮度值是从最小值附近到上述中间值为止的值的情况下，将对应的校正后的LED数据Db的亮度值移位校正为较高亮度。这样，能够通过由LED输出值校正部513进行移位校正来缩小当背光源的亮度较小时所产生的实际亮度与计算上的亮度的误差，抑制该误差对显示的影响。S卩，为了决定某区域的背光源亮度，如在前面参照图5所述，使用存储于亮度扩散滤子14的PSF数据Dp，PSF数据Dp的值是理想值且和实际亮度之间常产生偏差。另外，微弱的光多数还向PSF数据Dp所应用的周围区域(图5所示的24个区域)以外的区域漏出，但不考虑该光。这样，当计算来自对某区域带来影响的其它区域的光的亮度时，常产生误差。并且，某区域的背光源亮度越小，受到来自其它区域的光的影响的比例越大，因此，上述误差(准确地讲，是上述误差在通过计算所得到的该背光源亮度中所占的比例)越大。因此，显示像素的亮度越大，上述误差越大，作为防碍以理想的亮度进行显示的成分(噪声)而易于在显示中出现，因此，显示质量下降。本实施方式的LED输出值校正部513参照具有上述图8所示的特性的亮度校正LUT13，对LED输出值进行上述移位校正。由此，背光源的亮度在(非常小的)最小值附近时最大地增加，增加到上述中间值为止，因此，产生抑制该误差对显示的影响的作用。此外，LED输出值校正部513可以是不参照亮度校正LUT13而使用规定的数学式等进行变换，实现上述移位校正的构成。另外，上述中间值在此是比作为中央值的最大值的50%的值小25%的值，只要得到上述效果，则是上述最大值附近的值与最小值附近的值之间的值即可。原本背光源亮度越小，则越易于在显示中出现由上述误差导致的噪声，因此，优选上述中间值小于等于作为中央值的最大值的50%的值。另外，由此优选背光源亮度的最小值处的上述亮度的增加量最大，上述中间值处的上述亮度的增加量最小。〈2. 3 效果〉
如上所示，本实施方式的LED输出值校正部513通过参照具有图8所示的特性的亮度校正LUT13来对由LED输出值算出部512求出的LED数据Dbl进行将从最小值附近到上述中间值为止以亮度变高的方式进行移位的校正。由此，能够抑制在背光源的亮度较小的情况下(典型地说，在输入图像的平均亮度较小的情况下)变大的上述误差的影响(显示上的噪声)，因此，能够防止显示质量的下降。〈3 第3实施方式〉<3. I整体构成和动作>本发明的第3实施方式的液晶显示装置2的构成和动作与第I或第2实施方式的液晶显示装置2的构成和动作大致相同，但是仅本实施方式的亮度校正LUT13的特性与图4或图8所示的第I或第2实施方式的亮度校正LUT13的特性不同。S卩，本发明的第3实施方式的液晶显示装置2、背光源3的构成与第I或第2实施方式的液晶显示装置2相同，区域有源驱动处理部5的详细构成除了亮度校正LUT13的内容以外，也与图3所示的第I实施方式的构成相同，其处理步骤也与图6所示的第I实施方式的处理步骤相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。下面，参照图9说明由使用了本实施方式的亮度校正LUT13的LED输出值校正部513进行的移位校正动作的内容。〈3. 2LED输出值校正部的移位校正动作>图9是示出本实施方式的亮度校正LUT13的特性的坐标图。在图9中，与图4和图8同样地，将作为输入亮度的校正前的LED数据Dbl的亮度值设为横轴，将作为输出亮度的校正后的LED数据Db的亮度值设为纵轴，示出它们的对应关系。此外，xl、x2的具体的值也是同样的。如将该图9与图4和图8进行比较参照可知的那样，图9所示的亮度校正LUT13在以下方面具有特征一并包含图4所示的亮度校正LUT13的特性中的特征(与移位校正相关联的)部分和图8所示的亮度校正LUT13的特性中的特征(与移位校正相关联的)部分。S卩，校正前的LED数据Dbl的亮度值位于从xl到x2之间时，与对应的校正后的LED数据Db的亮度值存在正比例的关系。但是，校正前的LED数据Dbl的亮度值位于从最小值到xl之间时以及位于从x2到最大值之间时，与对应的校正后的LED数据Db的亮度值不存在正比例关系，以变为比存在正比例关系的情况下(在图中用虚线所示的情况下)的亮度值还要高的亮度的方式进行移位。通过进行该移位校正动作而一并产生与第I和第2实施方式的作用相同的作用。此外，LED输出值校正部513可以是不参照亮度校正LUT13而使用规定的数学式等进行变换来实现上述移位校正的构成。另外，作为上述xl、x2的值的上述中间值、上述增加量及其变化的形态等与在第I和第2实施方式中说明的内容相同。〈3. 3 效果〉如上所示，本实施方式的LED输出值校正部513通过参照具有图9所示特性的亮度校正LUT13来对由LED输出值算出部512求出的LED数据Dbl进行将从最小值附近到上述中间值为止、以及上述中间值到最大值附近为止以亮度变高的方式进行移位的校正。由此，与第I实施方式的情况同样地，在背光源的亮度较小的情况下，也能够一边维持显示的暗淡，一边增强峰值亮度感，提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的高、灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)，并且与第2实施方式的情况同样地，能够抑制在背光源的亮度较小的情况下变大的误差的影响(显示上的噪声)，因此，能够防止显示质量的下降。〈4.第4实施方式〉<4. I整体构成和动作>本发明的第4实施方式的液晶显示装置2的整体构成和动作等与图I、图2以及图6所示的第I实施方式的液晶显示装置2的构成和动作等大致相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。在本实施方式中，区域有源驱动处理部5的详细构成与图3所示的第I实施方式的构成不同。具体地说，图3所示的逆伽马校正部511和逆伽马LUTll的功能在本实施方式中分别被分为LED用和LCD用的2个，另外，图像存储器所存储的数据内容也不同。下面，参照图10来说明本实施方式的区域有源驱动处理部的详细构成和动作。 〈4. 2区域有源驱动处理部的构成〉图10是示出本实施方式的区域有源驱动处理部5的详细构成的框图。区域有源驱动处理部5具备作为用于执行规定的处理的构成要素的LED用逆伽马校正部521及LCD用逆伽马校正部528、LED输出值算出部522、LED输出值校正部523、图像存储器525、与第I实施方式的情况相同的显示亮度算出部514、IXD数据算出部516以及伽马校正部517，具备作为用于存储规定的数据的构成要素的LED用逆伽马LUT21、LCD用逆伽马LUT28、与第I实施方式相同的(具有图4所示的特性的)亮度校正LUT13、亮度扩散滤子14以及伽马LUT17。LED用逆伽马校正部521和IXD用逆伽马校正部528与第I实施方式的逆伽马校正部511同样地，通过参照LED用逆伽马LUT21或IXD用逆伽马LUT28来对(Y = 2. 2)输入图像Dv或输入图像Dvm进行逆伽马校正，由此输出具有伽马校正前的线性特性的(即，Y=D的输入图像。原本LED用逆伽马校正部521将被提供的RGB各10比特的输入图像Dv按线性特性进行变换(恢复)，因此，与第I实施方式的情况(的变换后的RGB各22比特的输入图像Dvl)不同，输出RGB各12比特的输入图像Dvlb。能对LED33 35进行设定的亮度值在此仅为4096级，另外，未要求变换为比液晶数据的情况更彻底的线性特性，因此，只要变换为RGB各12比特的数据就足够了。因此，LED输出值算出部522只要进行对于用于求出RGB各12比特的(具有线性特性的)LED数据Dblb的、RGB各12比特的输入图像Dvlb的计算即可，如第I实施方式那样，不需要进行对于用于求出RGB各22比特的LED数据Dbl的、RGB各22比特的输入图像Dvl的计算，因此，能够缩小LED输出值算出时的运算量、用于运算的电路规模。此外，LED用逆伽马校正部521和IXD用逆伽马校正部528可以不参照LED用逆伽马LUT21或LCD用逆伽马LUT28而使用规定的数学式等来进行变换。另外，IXD用逆伽马校正部528具有与第I实施方式的逆伽马校正部511相同的功能，但接收来自图像存储器525的输入图像Dvm并输出提供给IXD数据算出部516的输入图像Dvla的构成(S卩，配置位置)不同。接着，图像存储器525与第I实施方式的图像存储器515不同，不是将逆伽马校正后的(RGB各22比特的)输入图像Dvl，而是将校正前的(RGB各10比特的)输入图像存储规定的帧的量，使其延迟规定的帧的量而作为(RGB各10比特的)输入图像Dvlm输出。这样能够存储校正前的输入图像的原因是，在本实施方式中，存在与LCD用逆伽马校正部528独立的LED用逆伽马校正部521，因此，不需要存储逆伽马校正后的输入图像。因此，在存储校正前的输入图像Dv的本实施方式的构成中，能够大幅度地缩小存储器的电路规模。具体地说，在图像存储器中如前所述将为了使定时一致而应延迟的帧数设为f，每I帧存储1920X 1080像素的图像的情况下，在本实施方式的图像存储器525中，需要fX1920X1080X3X12(比特)的存储量，对此，在第I实施方式的图像存储器515中，需要fX1920X1080X3X22(比特)的存储量，在本实施方式中，相对于第I实施方式用约54.5% ( = 12/22)的存储量就够了，能够大幅度地缩小像素存储器的电路规模。而且，LED输出值校正部523也能够直接使用由LED输出值算出部522求出的RGB各12比特的LED数据Dblb，不需要如第I实施方式那样进行对于RGB各22比特的输入图像的计算，因此，能够缩小用于校正的运算量、用于运算的电路规模、亮度校正LUT13的数据量。在此，亮度校正LUT13的特性与第I实施方式相同，如参照图4所说明的那样。此外， 也可以不参照LUT而使用规定的数学式等进行上述移位校正。〈4. 3 效果〉如上所示，本实施方式的LED输出值校正部523通过参照图4所示的亮度校正LUT13来对由LED输出值算出部522求出的LED数据Dblb进行将从上述中间值到最大值附近为止以亮度变高的方式进行移位的校正。由此，与第I实施方式的情况同样地，在背光源的亮度较小的情况下，也能够一边维持显示的暗淡，一边增强峰值亮度感，提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)，因此，能够防止显示质量的下降。另外，通过分开设置IXD用逆伽马校正部528和LED用逆伽马校正部521的构成，能够缩小LED输出值算出部522和LED输出值校正部523的运算量、用于运算的电路规模等，而且，根据上述构成，能够将逆伽马校正前的输入图像Dv存储到图像存储器525，因此，能够削减存储量而缩小存储器的电路规模。〈5.第5实施方式〉本发明的第5实施方式的液晶显示装置2的构成和动作除了亮度校正LUT13的特性以外，与第4实施方式的液晶显示装置2的构成和动作大致相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。另外，本实施方式的亮度校正LUT13的特性不像第4实施方式那样与第I实施方式的亮度校正LUT13的特性相同，与图8所示的第2实施方式的亮度校正LUT13的特性相同，具有同一作用。因此，本实施方式的LED输出值校正部523通过参照图8所示的亮度校正LUT13来对由LED输出值算出部522求出的LED数据Dblb进行将从最小值附近到上述中间值为止以亮度变高的方式进行移位的校正。由此，与第2实施方式的情况同样地，能够抑制在背光源的亮度较小的情况下变大的误差的影响(显示上的噪声)，因此，能够防止显示质量的下降。另外，与第4实施方式同样地，可以缩小LED输出值算出部522和LED输出值校正部523的运算量、用于运算的电路规模等，能够削减图像存储器525的存储量而缩小其电路规模。〈6 第6实施方式〉本发明的第6实施方式的液晶显示装置2的构成和动作除了亮度校正LUT13的特性以外，与第4实施方式的液晶显示装置2的构成和动作大致相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。另外，本实施方式的亮度校正LUT13的特性不像第4实施方式那样与第I实施方式的亮度校正LUT13的特性相同，与图9所示的第3实施方式的亮度校正LUT13的特性相同，具有同一作用。
因此，本实施方式的LED输出值校正部523参照图9所示的亮度校正LUT13，由此与第I实施方式的情况同样地，即使在背光源的亮度较小的情况下，也能够提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)，并且与第2实施方式同样地，能够抑制在背光源的亮度较小的情况下变大的误差的影响(显示上的噪声)，因此，能够防止显示质量的下降。另外，与第4实施方式同样地，能够缩小LED输出值算出部522和LED输出值校正部523的运算量、用于运算的电路规模等，能够削减图像存储器525的存储量而缩小其电路规模。〈7.第7实施方式〉<7. I整体构成和动作>本发明的第7实施方式的液晶显示装置2的整体构成和动作等与图I、图2以及图6所示的第I和第4实施方式的液晶显示装置2的构成和动作等大致相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。在本实施方式中，区域有源驱动处理部5的详细构成与图10所示的第4实施方式的构成不同。具体地说，以下方面与实施方式4不同图10所示的LED输出值校正部523和亮度校正LUT13在本实施方式中被省略，设有将LED输出值校正部523和亮度校正LUT13的功能与LED用逆伽马校正部521及LED用逆伽马LUT21的功能统一后的新的逆伽马/亮度校正部531和逆伽马/亮度LUT31。下面，参照图11来说明本实施方式的区域有源驱动处理部的详细的构成和动作。〈7. 2区域有源驱动处理部的构成〉图11是示出本实施方式的区域有源驱动处理部5的详细构成的框图。区域有源驱动处理部5具备作为用于执行规定的处理的构成要素的逆伽马/亮度校正部531及LED输出值算出部532、与第I (及第4)实施方式的情况相同的显示亮度算出部514、LCD数据算出部516及伽马校正部517以及与第4实施方式的情况相同的图像存储器525及IXD用逆伽马校正部528，具备作为用于存储规定的数据的构成要素的逆伽马/亮度LUT31、与第4实施方式相同的LCD用逆伽马LUT28以及与第I (及第4)实施方式相同的(具有图4所示特性的)亮度校正LUT13、亮度扩散滤子14及伽马LUT17。逆伽马/亮度校正部531与第4实施方式的LED用逆伽马校正部521同样地，将RGB各10比特的输入图像Dv按线性特性进行变换(恢复)，并且还同时进行第4实施方式的LED输出值校正部523的移位校正。
S卩，如前所述，第4实施方式的LED用逆伽马校正部521参照LED用逆伽马LUT21进行逆伽马校正，第4实施方式的LED输出值校正部523参照亮度校正LUT13进行移位校正。由此，制作将LED用逆伽马LUT21与亮度校正LUT13统一后的LUT即逆伽马/亮度LUT31，如果参照其进行对输入图像Dv的校正，则能够同时(一并地)进行逆伽马校正和移位校正。具体地说，图4所示的亮度校正LUT13以作为输入亮度的LED数据Dbl具有线性特性为前提(以图4所示的虚线为基准)来确定用于进行移位校正的输出亮度的增加量。由此，能够通过将用于移位校正的上述增加量加上第4实施方式的LED用逆伽马LUT21 (该特性本身是众所周知的，因此，省略详细说明)的输出亮度来制作逆伽马/亮度LUT31。逆伽马/亮度校正部531参照该逆伽马/亮度LUT31进行对于输入图像Dv的校正(即，逆伽马校正和移位校正)，输出被校正的RGB各12比特的输入图像Dvlbb。LED输出值算出部532接收如上所述被校正的RGB各12比特的输入图像Dvlbb，输出RGB各12比特的LED数据Db。此处的动作在输入或输出的数据的比特数、校正的有无 等方面，与第I实施方式的LED输出值算出部512不同，动作内容是同样的，对数据的比特数进行变换的方法也是众所周知的，因此，在此省略说明。此外，也可以不参照逆伽马/亮度LUT31而使用规定的数学式等来同时进行逆伽马校正和上述移位校正。<7. 3 效果 >如上所示,本实施方式的逆伽马/亮度校正部531通过参照具有将图4所示的亮度校正LUT13 (的上述增加量)与逆伽马LUT11(或LED用逆伽马LUT21)统一后的特性的逆伽马/亮度LUT31来输出将从上述中间值到最大值附近为止以亮度变高的方式进行移位校正后的输入图像Dvlbb。由此，与第I实施方式同样地，即使在背光源的亮度较小的情况下，也能够提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)，因此，能够防止显示质量的下降。另外，与第I到第6实施方式的情况不同，能够省略LED输出值校正部和亮度校正LUT，因此，能够缩小其所用的运算量、用于运算的电路规模等。而且，与第4到第6实施方式的情况同样地，通过与逆伽马/亮度校正部531分开而设置IXD用逆伽马校正部528的构成，(与从第I到第3实施方式的情况相比)能够缩小LED输出值算出部532中的运算量、用于运算的电路规模等，而且，利用上述构成能够将逆伽马校正前的输入图像Dv存储于图像存储器525，因此，(与从第I到第3实施方式的情况相比)能够削减存储量而缩小存储器的电路规模。<8.第8实施方式>本发明的第8实施方式的液晶显示装置2的构成和动作除了逆伽马/亮度LUT31的特性以外，与第7实施方式的液晶显示装置2的构成和动作大致相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。另外，本实施方式的逆伽马/亮度LUT31的特性不像第7实施方式那样具有将第I实施方式的图4所示的亮度校正LUT13 (的上述增加量)与逆伽马LUT11(或LED用逆伽马LUT21)统一后特性，而具有将第2实施方式的图8所示的亮度校正LUT13(的上述增加量)与逆伽马LUT11(或LED用逆伽马LUT21)统一后特性，具有相同的作用。因此，本实施方式的逆伽马/亮度校正部531通过参照具有将图8所示的亮度校正LUT13 (的上述增加量)与逆伽马LUT11(或LED用逆伽马LUT21)统一后的特性的逆伽马/亮度LUT31来输出将从最小值附近到上述中间值为止以亮度变高的方式进行移位校正后的输入图像Dvlbb。由此，与第2实施方式同样地，能够抑制在背光源的亮度较小的情况下变大的误差的影响(显示上的噪声)，因此，能够防止显示质量的下降。另外，与第7实施方式的情况同样地，能够省略LED输出值校正部和亮度校正LUT，因此，能够缩小其所用的运算量、用于运算的电路规模等，而且，能够缩小LED输出值算出部532的运算量、用于运算的电路规模等，能够削减图像存储器525的存储量而缩小存储器的电路规模。〈9.第9实施方式〉本发明的第9实施方式的液晶显示装置2的构成和动作除了逆伽马/亮度LUT31的特性以外，与第7实施方式的液晶显示装置2的构成和动作大致相同，因此，对同一构成要素(和处理步骤)附上同一附图标记而省略其说明。
另外，本实施方式的逆伽马/亮度LUT31的特性不像第7实施方式那样具有将第I实施方式的图4所示的亮度校正LUT13 (的上述增加量)与逆伽马LUT11(或LED用逆伽马LUT21)统一后特性，而具有将第3实施方式的图9所示的亮度校正LUT13(的上述增加量)与逆伽马LUT11(或LED用逆伽马LUT21)统一后特性，具有相同的作用。因此，本实施方式的逆伽马/亮度校正部531通过参照具有将图9所示的亮度校正LUT13 (的上述增加量)与逆伽马LUT11(或LED用逆伽马LUT21)统一后的特性的逆伽马/亮度LUT31，与第I实施方式的情况同样地，在背光源的亮度较小的情况下，也能够一边维持显示的暗淡，一边增强峰值亮度感，提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)，并且与第2实施方式同样地，能够抑制在背光源的亮度较小的情况下变大的误差的影响(显示上的噪声)，因此，能够防止显示质量的下降。另外，与第7实施方式的情况同样地，能够省略LED输出值校正部和亮度校正LUT，因此，能够缩小其所用的运算量、用于运算的电路规模等，而且，能够缩小LED输出值算出部532的运算量、用于运算的电路规模等，能够削减图像存储器525的存储量而缩小存储器的电路规模。〈10 第10实施方式〉<10. I整体构成和动作>本发明的第10实施方式的液晶显示装置2的构成和动作与第I实施方式的液晶显示装置2的构成和动作大致相同，但在代替区域有源驱动处理部5而具备不进行区域有源控制的LED驱动处理部105方面是不同的。S卩，本发明的第10实施方式的液晶显示装置2的构成除了与区域有源控制相关联的构成要素以外，与图I所示的第I实施方式的液晶显示装置2相同，背光源3的构成除了与区域有源驱动控制相关联的构成要素以外，与图2所示的第I实施方式的背光源3的构成相同，因此，对同一构成要素附上同一附图标记而省略其说明。此外，背光源3的构成在此为了便于说明而与第I实施方式同样地设为直下型，但是如后所述不进行区域有源控制而进行对背光源整个面的亮度调整，因此，本背光源只要是能调整亮度的面光源即可，可以是例如由设置于导光板的端部的光源从导光板面状地射出光的、所谓的边光型背光源。另外，在本实施方式中，区域有源驱动处理部5的详细构成与图3所示第I实施方式的构成不同。具体地说，省略了图3所示的显示亮度算出部514和亮度扩散滤子14，其它与区域有源控制相关联的LED输出值算出部的动作也不同。下面，参照图12说明本实施方式的不进行区域有源控制的LED驱动处理部的详细构成和动作。<10. 2LED驱动处理部的构成>图12是示出本实施方式的LED驱动处理部105的详细构成的框图。图12所示LED驱动处理部105具备作为用于执行规定的处理的构成要素的不进行区域有源控制的LED输出值算出部542、与第I实施方式同样的逆伽马校正部511、LED输出值校正部513、图像存储器515、LCD数据算出部516以及伽马校正部517，具备作为用于存储规定的数据的构成要素的与第I实施方式同样的逆伽马LUT11、亮度校正LUT13以及伽马LUT17。LED输出值算出部542不将输入图像Dvl如前所述分割为多个区域，而是求出表示 与整个输入图像Dvl的亮度相应的LED发光时的亮度(具有线性特性)的LED数据(发光亮度数据)Dbl。决定该LED输出值的方法与上述同样地，存在以下方法基于输入图像Dvl的像素亮度的最大值Ma来决定的方法、基于像素亮度的平均值Me来决定的方法、或基于通过对像素亮度的最大值Ma与平均值Me进行加权平均而得到的值来决定的方法等。这样，LED输出值算出部542进行与在第I实施方式中区域为I个时相同的动作，因此，省略其说明。LED输出值校正部513与第I实施方式同样地，对由LED输出值算出部542求出的LED数据Dbl进行将从上述中间值到最大值附近以亮度变高的方式进行移位的校正，将其结果输出为LED数据Db。此外，将该LED数据Db直接提供给LCD数据算出部516，但此处的背光源3是发出均匀的光的面光源，因此，不需要进行与亮度扩散相关联的运算。由此省略了图3所示的显示亮度算出部514和亮度扩散滤子14。<10. 3 效果 >如上所示，本实施方式的LED输出值校正部523与第I实施方式同样地，通过参照图4所示的亮度校正LUT13来对由LED输出值算出部522求出的LED数据Dblb进行将从上述中间值到最大值附近为止以亮度变高的方式进行移位的校正。由此，与第I实施方式的情况同样地，在背光源的亮度较小的情况下，也能够一边维持显示的暗淡，一边增强峰值亮度感，提高对比度比，另外，能够防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)，因此，能够防止显示质量的下降。此外，在本实施方式中，说明了除了不进行区域有源控制方面以外，具有与第I实施方式相同的构成及作用/效果，但是如果在第2到第9实施方式中设为不进行区域有源控制，则与在本实施方式中说明的内容同样地，根据除了与区域有源控制相关联的构成要素以外的各实施方式的构成，具有与各实施方式相同的作用、效果。工业上的可利用件本发明本发明是应用于具备背光源的图像显示装置的发明，适于具有按多个区域分别控制背光源的亮度的功能的液晶显示装置等图像显示装置。附图标记说明2 :液晶显示装置
3 :背光源4:背光源驱动电路5:区域有源驱动处理部6:面板驱动电路7 :液晶面板11:逆伽马 LUT13 :亮度校正LUT 14:亮度扩散滤子17 :伽马 LUT21 :LED 用逆伽马 LUT28 : LCD 用逆伽马 LUT31:逆伽马/亮度LUT105 =LED驱动处理部512、522、532、542 :LED 输出值算出部513,523 =LED输出值校正部514 :显示亮度算出部515、525 :图像存储器516:LCD数据算出部528 :LCD用逆伽马校正部531 :逆伽马/亮度校正部Dv :输入图像Da :LCD 数据Db =LED 数据
权利要求
1.一种图像显示装置，其特征在于，具有控制背光源的亮度的功能，上述图像显示装置具备背光源，其包含光源；显示面板，其包含通过透射来自上述光源的光来显示多个像素的多个显示元件；发光亮度算出部，其基于包含应以规定的灰度级显示的多个像素的输入图像，求出表示上述光源发光时的亮度的发光亮度数据；显示用数据算出部，其基于上述输入图像和由上述发光亮度算出部求出的上述发光亮度数据，求出与上述显示元件的光透射率相应的显示用数据；面板驱动电路，其基于上述显示用数据，对上述显示面板输出控制上述显示元件的光透射率的信号；以及背光源驱动电路，其基于上述发光亮度数据，对上述背光源输出控制上述光源的亮度的信号，上述发光亮度算出部包含输出值算出部，其通过对上述输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算来算出与上述多个像素对应的上述发光亮度数据；以及亮度校正部，其以使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的规定范围的值增加的方式校正应提供给上述输出值算出部的上述输入图像，或者校正由上述输出值算出部算出的发光亮度数据。
2.根据权利要求I所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的从中间值到最大值附近为止的范围的值增加规定的增加量。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部使上述范围的值增加上述增加量，上述增加量按以下方式确定在作为提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的中央值以上的值的上述中间值和上述最大值附近成为最小。
4.根据权利要求I所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的从最小值附近至IJ中间值为止的范围的值增加规定的增加量。
5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部使上述范围的值增加上述增加量，上述增加量按以下方式确定在作为提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的上述最小值附近成为最大且在上述中间值处成为最小。
6.根据权利要求I所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部使提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的从最小值附近到第I中间值为止的范围的值增加规定的增加量，并且使从作为上述第I中间值以上的值的第2中间值到最大值附近为止的范围的值增加规定的增加量。
7.根据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部使上述范围的值增加上述增加量，上述增加量按以下方式确定在作为提供给上述显示用数据算出部的发光亮度数据中的上述最小值附近成为最大且在上述第I中间值处成为最小，在上述第2中间值和最大值附近成为最小。
8.根据权利要求I所述的图像显示装置，其特征在于，上述发光亮度算出部对从装置外部提供的输入图像进行逆伽马校正，上述显示用数据算出部包含图像存储器，其用于将从装置外部提供的输入图像保持规定期间；显示用逆伽马校正部，其在经过上述期间后，对从上述图像存储器提供的输入图像进行逆伽马校正；以及显示用数据输出部，其基于由上述显示用逆伽马校正部进行了逆伽马校正的输入图像和由上述发光亮度算出部求出的上述发光亮度数据，求出上述显示用数据。
9.根据权利要求8所述的图像显示装置，其特征在于，上述发光亮度算出部还包含对从装置外部提供的输入图像进行上述逆伽马校正的发光亮度逆伽马校正部，上述输出值算出部对由上述发光亮度逆伽马校正部进行了逆伽马校正的输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算，由此算出上述发光亮度数据。
10.根据权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，上述发光亮度逆伽马校正部通过参照第I表来进行校正，上述第I表表示上述输入图像包含的像素的灰度级与应通过进行上述逆伽马校正而得到的像素的灰度级的对应关系，上述亮度校正部通过参照第2表来进行校正，上述第2表表示上述输入图像包含的像素的灰度级与应通过进行用于使上述发光亮度数据中的上述范围的值增加的校正而得到的像素的灰度级的对应关系。
11.根据权利要求8所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部对从装置外部提供的输入图像同时进行上述逆伽马校正和用于使上述发光亮度数据中的上述范围的值增加的校正，上述输出值算出部对由上述亮度校正部校正后的输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算，由此算出并输出上述发光亮度数据。
12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，上述亮度校正部通过参照单一的表来进行校正，上述单一的表表示上述输入图像包含的像素的灰度级与应通过进行上述逆伽马校正和用于使上述发光亮度数据中的上述范围的值增加的校正而得到的像素的灰度级的对应关系。
13.根据权利要求I所述的图像显示装置，其特征在于，上述背光源包含多个上述光源，上述发光亮度算出部将上述输入图像分割为多个区域，基于上述输入图像来求出表示与各区域对应的光源发光时的亮度的发光亮度数据。
14.一种图像显示装置的控制方法，其特征在于，上述图像显示装置具有控制背光源的亮度的功能，并具备背光源，其包含光源；以及显示面板，其包含通过透射来自上述光源的光来显示多个像素的多个显示元件，上述图像显示装置的控制方法具备发光亮度算出步骤，基于包含应以规定的灰度级显示的多个像素的输入图像，求出表示上述光源发光时的亮度的发光亮度数据；显示用数据算出步骤，基于上述输入图像和在上述发光亮度算出步骤中求出的上述发光亮度数据，求出与上述显示元件的光透射率相应的显示用数据；面板驱动步骤，基于上述显示用数据，对上述显示面板输出控制上述显示元件的光透射率的信号；以及背光源驱动步骤，基于上述发光亮度数据，对上述背光源输出控制上述光源的亮度的信号， 上述发光亮度算出步骤包含输出值算出步骤，对上述输入图像包含的多个像素的灰度级进行规定的运算，由此算出与上述多个像素对应的上述发光亮度数据；以及亮度校正步骤，以使上述显示用数据算出步骤中的发光亮度数据中的规定范围的值增加的方式校正上述输出值算出步骤中的上述输入图像，或者校正在上述输出值算出步骤中算出的发光亮度数据。
全文摘要
本液晶显示装置的区域有源驱动处理部(5)包含的LED输出值校正部(513)通过参照亮度校正LUT(13)对由LED输出值算出部(512)求出的LED数据Db1进行将从中间值到最大值附近为止以亮度变高的方式进行移位的校正。由此，在背光源的亮度较小的情况下(典型地说，在输入图像的平均亮度较小的情况下)，对比度比有所提高，防止由背光源的亮度不足导致的高灰度级下的灰度级跳跃(亮度不足)。
文档编号G09G3/36GK102763155SQ20108006413
公开日2012年10月31日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年3月12日
发明者上野哲也, 藤原晃史 申请人:夏普株式会社