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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6042785
(24)【登録日】2016年11月18日
(45)【発行日】2016年12月14日
(54)【発明の名称】表示装置、電子機器及び表示装置の駆動方法
(51)【国際特許分類】
G02F 1/133 20060101AFI20161206BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20161206BHJP
G09G 3/36 20060101ALI20161206BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20161206BHJP
G09G 3/34 20060101ALI20161206BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20161206BHJP
【ＦＩ】
G02F1/133 535
G02F1/13357
G09G3/36
G09F9/00 336J
G09F9/00 337C
G09G3/34 J
G09G3/20 631V
G09G3/20 612U
G09G3/20 642A
【請求項の数】8
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2013-219702(P2013-219702)
(22)【出願日】2013年10月22日
(65)【公開番号】特開2015-82023(P2015-82023A)
(43)【公開日】2015年4月27日
【審査請求日】2015年11月5日
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(74)【代理人】
【識別番号】100118762
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 順
(72)【発明者】
【氏名】原田 勉
(72)【発明者】
【氏名】木村 晋
(72)【発明者】
【氏名】白石 恭久
【審査官】
鈴木 俊光
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１２−００２８６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１５２１７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−０３４２５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０５３４１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１２７９９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１５４３２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｆ １／１３３
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｇ０９Ｇ ３／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像表示パネルと、
前記画像表示パネルを背面から照明する導光板と、前記導光板の少なくとも一側面を入射面として、当該入射面に対向する位置に、複数の光源を配列したサイドライト光源と、を備える面状光源と、
前記光源毎に独立して明るさを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記光源から入射する入射光が前記導光板から前記画像表示パネルの平面に照射される光強度分布の情報を有する光源別ルックアップテーブルに対して、全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の光強度分布のピーク成分を抑制した光源別補正ルックアップテーブルを記憶し、当該光源別補正ルックアップテーブル及び画像の入力信号の情報に基づいて、各前記光源の光源点灯量を制御する、表示装置。
前記画像表示パネルを背面から照明する導光板と、前記導光板の少なくとも一側面を入射面として、当該入射面に対向する位置に、複数の光源を配列したサイドライト光源と、を備える面状光源と、
前記光源毎に独立して明るさを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記光源から入射する入射光が前記導光板から前記画像表示パネルの平面に照射される光強度分布の情報を有する光源別ルックアップテーブルに対して、全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の光強度分布のピーク成分を抑制した光源別補正ルックアップテーブルを記憶し、当該光源別補正ルックアップテーブル及び画像の入力信号の情報に基づいて、各前記光源の光源点灯量を制御する、表示装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記光源点灯量の情報と、前記光源別補正ルックアップテーブルの情報とから前記画像表示パネルの各画素における輝度の情報を補間演算により求める、請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記画像表示パネルの各画素における輝度の情報は、前記光源が並ぶ光源配列方向について、多項式補間を処理し、前記光源配列方向と直交する方向には、線形補間を処理することで補間演算する、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項4】
前記画像表示パネルの各画素における輝度の情報は、前記光源が並ぶ光源配列方向の中心線の一方側について記憶され、他方側について当該中心線に対して線対称の輝度の情報とする、請求項２又は請求項３に記載の表示装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記画像表示パネルの各画素における輝度の情報に基づいて、前記画像の入力信号に補正処理し、前記画像を画像表示パネルに表示する、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記画像表示パネルに行列状に配列された画素は、第１の色を表示する第１副画素、第２の色を表示する第２副画素、第３の色を表示する第３副画素及び第４の色を表示する第４副画素を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項7】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の表示装置を備える電子機器。
【請求項8】
画像表示パネルと、
前記画像表示パネルを背面から照明する導光板と、前記導光板の少なくとも一側面を入射面として、当該入射面に対向する位置に、複数の光源を配列したサイドライト光源と、を備える面状光源と、を備える表示装置の駆動方法であって、
画像の入力信号を検出する入力信号検出ステップと、
前記画像の解析を行う画像解析ステップと、
前記光源から入射する入射光が前記導光板から画像表示パネルの平面に照射される光強度分布の情報を有する光源別ルックアップテーブルに対して、全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の強度分布のピーク成分を抑制した光源別補正ルックアップテーブルと、前記画像の解析の結果と、から前記光源の光源点灯量を演算する光源点灯量演算ステップと、を含む表示装置の駆動方法。
前記画像表示パネルを背面から照明する導光板と、前記導光板の少なくとも一側面を入射面として、当該入射面に対向する位置に、複数の光源を配列したサイドライト光源と、を備える面状光源と、を備える表示装置の駆動方法であって、
画像の入力信号を検出する入力信号検出ステップと、
前記画像の解析を行う画像解析ステップと、
前記光源から入射する入射光が前記導光板から画像表示パネルの平面に照射される光強度分布の情報を有する光源別ルックアップテーブルに対して、全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の強度分布のピーク成分を抑制した光源別補正ルックアップテーブルと、前記画像の解析の結果と、から前記光源の光源点灯量を演算する光源点灯量演算ステップと、を含む表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置、電子機器及び表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話及び電子ペーパー等のモバイル機器向け等の表示装置の需要が高くなっている。表示装置では、１つの画素が複数の副画素を備え、当該複数の副画素がそれぞれ異なる色の光を出力し、当該副画素の表示のオン及びオフを切り換えることで、１つの画素で種々の色を表示させている。このような表示装置は、解像度及び輝度といった表示特性も年々向上してきている。しかし、解像度が高くなるにしたがって開口率が低下してくるため、高輝度を達成しようとした場合、バックライトの輝度を高くする必要があり、バックライトの消費電力が増大するという問題がある。これを改善するため、従来の赤、緑、青の副画素に第４の副画素である白画素を加える技術がある（例えば、特許文献１）。この技術は、白画素が輝度を向上させる分、バックライトの電流値を下げ、消費電力を低減する。
【0003】
また、特許文献２には、映像信号値に対するターゲット輝度値として、表示パネル平面位置毎のターゲット輝度値の分布が湾曲状分布となるように、表示パネルの全面で一律ではないターゲット輝度値を設定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０−３３０１４号公報
【特許文献2】特開２０１０−１２７９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献２の技術は、導光板の少なくとも一側面を入射面として、当該入射面に対向する位置に、複数の独立に制御される光源を配列したサイドライト光源に適用しようとすると、バックライトの輝度分布が複雑に変化するため、適用することができない。
【0006】
本開示は、サイドライト光源の光源毎に独立して明るさを制御するにあたり、特定部分の輝度むらを低減できる表示装置、電子機器及び表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本態様の表示装置は、画像表示パネルと、前記画像表示パネルを背面から照明する導光板と、前記導光板の少なくとも一側面を入射面として、当該入射面に対向する位置に、複数の光源を配列したサイドライト光源と、を備える面状光源と、前記光源毎に独立して明るさを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記光源から入射する入射光が前記導光板から前記画像表示パネルの平面に照射される光強度分布の情報を有する光源別ルックアップテーブルに対して、全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の光強度分布のピーク成分を抑制した光源別補正ルックアップテーブルを記憶し、当該光源別補正ルックアップテーブル及び画像の入力信号の情報に基づいて、各前記光源の光源点灯量を制御する。
【0008】
本態様の電子機器は、上述した本態様の表示装置を備える。
【0009】
本態様の表示装置の駆動方法は、画像表示パネルと、前記画像表示パネルを背面から照明する導光板と、前記導光板の少なくとも一側面を入射面として、当該入射面に対向する位置に、複数の光源を配列したサイドライト光源と、を備える面状光源と、を備える表示装置の駆動方法であって、画像の入力信号を検出する入力信号検出ステップと、前記画像の解析を行う画像解析ステップと、前記光源から入射する入射光が前記導光板から前記画像表示パネルの平面に照射される光強度分布の情報を有する光源別ルックアップテーブルに対して、全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の強度分布のピーク成分を抑制した光源別補正ルックアップテーブルと、前記画像の解析の結果と、から前記光源の光源点灯量を演算する光源点灯量演算ステップと、を含む。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、サイドライト光源の光源毎に独立して明るさを制御するにあたり、特定部分の輝度むらを低減できる表示装置、電子機器及び表示装置の駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【0014】
図１に示すように、表示装置１０は、画像出力部１１からの画像の入力信号ＳＲＧＢが入力され、表示装置１０の各部に出力信号ＳＲＧＢＷを送り、動作を制御する信号処理部２０と、信号処理部２０から出力された出力信号ＳＲＧＢＷに基づいて画像を表示させる画像表示パネル（表示部）３０と、画像表示パネル３０の駆動を制御する画像表示パネル駆動部４０と、画像表示パネル３０を背面から照明する面状光源装置５０と、面状光源装置５０の駆動を制御する面状光源装置制御部６０と、を備える。なお、表示装置１０は、特許文献の、特開２０１１−１５４３２３号公報に記載されている画像表示装置組立体と同様の構成であり、特開２０１１−１５４３２３号公報に記載されている各種変形例が適用可能である。
【0015】
信号処理部２０は、画像表示パネル３０及び面状光源装置５０の動作を制御する演算処理部である。信号処理部２０は、画像表示パネル３０を駆動するための画像表示パネル駆動部４０、及び、面状光源装置５０を駆動するための面状光源装置制御部６０と接続されている。信号処理部２０は、外部から入力される入力信号を処理して出力信号及び面状光源装置制御信号を生成する。つまり、信号処理部２０は、入力信号の入力ＨＳＶ色空間の入力値（入力信号）を、第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色で再現される再現ＨＳＶ色空間の再現値（出力信号）に変換して生成し、生成した出力信号を画像表示パネル３０に出力する。信号処理部２０は、生成した出力信号を画像表示パネル駆動部４０に出力し、生成した面状光源装置制御信号を面状光源装置制御部６０に出力する。
【0016】
図１に示すように、画像表示パネル３０は、画素４８が、Ｐ０×Ｑ０個（行方向にＰ０個、列方向にＱ０個）、２次元のマトリクス状（行列状）に配列されている。図１に示す例は、ＸＹの２次元座標系に複数の画素４８がマトリクス状に配列されている例を示している。この例において、行方向がＸ方向、列方向はＹ方向である。
【0017】
画素４８は、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗとを有する。第１副画素４９Ｒは、第１原色（例えば、赤色）を表示する。第２副画素４９Ｇは、第２原色（例えば、緑色）を表示する。第３副画素４９Ｂは、第３原色（例えば、青色）を表示する。第４副画素４９Ｗは、第４の色（具体的には白色）を表示する。このように、画像表示パネル３０に行列状に配列された画素４８は、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂ及び第４の色を表示する第４副画素４９Ｗを含む。第１の色、第２の色、第３の色及び第４の色は、第１原色、第２原色、第３原色及び白色に限られず、補色など色が異なっていればよい。第４の色を表示する第４副画素４９Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂよりも明るいことが好ましい。以下において、第１副画素４９Ｒと、第２副画素４９Ｇと、第３副画素４９Ｂと、第４副画素４９Ｗとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素４９という。
【0018】
表示装置１０は、より具体的には、透過型のカラー液晶表示装置である。図２に示すように、画像表示パネル３０は、カラー液晶表示パネルであり、第１副画素４９Ｒと画像観察者との間に第１原色を通過させる第１カラーフィルタが配置され、第２副画素４９Ｇと画像観察者との間に第２原色を通過させる第２カラーフィルタが配置され、第３副画素４９Ｂと画像観察者との間に第３原色を通過させる第３カラーフィルタが配置されている。また、画像表示パネル３０は、第４副画素４９Ｗと画像観察者との間にカラーフィルタが配置されていない。第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。このように画像表示パネル３０は、透明な樹脂層を設けることで、第４副画素４９Ｗにカラーフィルタを設けないことによって第４副画素４９Ｗに大きな段差が生じることを抑制することができる。
【0019】
図１及び図２に示す画像表示パネル駆動部４０は、本実施形態の制御部に含まれ、信号出力回路４１及び走査回路４２を備えている。画像表示パネル駆動部４０は、信号出力回路４１によって映像信号を保持し、順次、画像表示パネル３０に出力する。信号出力回路４１は、信号線ＤＴＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。画像表示パネル駆動部４０は、走査回路４２によって、画像表示パネル３０における副画素を選択し、副画素の動作（光透過率）を制御するためのスイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor））のオン及びオフを制御する。走査回路４２は、走査線ＳＣＬによって画像表示パネル３０と電気的に接続されている。
【0020】
面状光源装置５０は、画像表示パネル３０の背面に配置され、画像表示パネル３０に向けて光を照射することで、画像表示パネル３０を照明する。図３は、本実施形態に係る導光板及びサイドライト光源の説明図である。面状光源装置５０は、導光板５４と、導光板５４の少なくとも一側面を入射面Ｅとして、この入射面Ｅに対向する位置に、複数の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆを配列したサイドライト光源５２と、を備えている。複数の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆは、例えば、同色（例えば、白色）の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）である。複数の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆは、導光板５４の一側面に沿って並んでおり、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆが並ぶ光源配列方向をＬＹとした場合、光源配列方向ＬＹに直交する入光方向ＬＸに向けて、入射面Ｅから導光板５４へ光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの入射光が入光する。
【0021】
面状光源装置制御部６０は、面状光源装置５０から出力する光の光量等を制御する。面状光源装置制御部６０は、本実施形態の制御部に含まれる。具体的には、面状光源装置制御部６０は、信号処理部２０から出力される面状光源装置制御信号ＳＢＬに基づいて面状光源装置５０に供給する電流又はデューティ比（ｄｕｔｙ比）を調整することで、画像表示パネル３０を照射する光の光量（光の強度）を制御する。そして、面状光源装置制御部６０は、図３に示す複数の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆに対して個々に独立して電流又はデューティ比（ｄｕｔｙ比）を制御し、各光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの照射する光の光量（光の強度）を制御する、光源の分割駆動制御をすることができる。
【0022】
図４及び図５は、本実施形態に係るサイドライト光源の１つの光源が作用する光の強度分布の一例を説明する説明図である。図４は、図３に示す光源５６Ａのみが点灯した場合、光源５６Ａから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報である。光源配列方向ＬＹに直交する入光方向ＬＸに向けて、入射面Ｅから導光板５４へ光源５６Ａの入射光が導光板５４に入ると、導光板５４は、画像表示パネル３０を背面から照明する照明方向ＬＺへ照射する。本実施形態において、照明方向ＬＺは、光源配列方向ＬＹと、入光方向ＬＸとに直交する。
【0023】
図４は、図３に示す光源５６Ｃのみが点灯した場合、光源５６Ｃから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報である。光源配列方向ＬＹに直交する入光方向ＬＸに向けて、入射面Ｅから導光板５４へ光源５６Ｃの入射光が導光板５４に入ると、導光板５４は、画像表示パネル３０を背面から照明する照明方向ＬＺへ照射する。
【0024】
導光板５４は、光源配列方向ＬＹに現れる両端面で光の反射が生じるため、光源配列方向ＬＹに現れる両端面に近い、光源５６Ａ及び光源５６Ｆが照射する光の強度分布と、光源５６Ａ及び光源５６Ｆの間に配置される、例えば光源５６Ｃが照射する光の強度分布が異なっている。このため、後述するように、本実施形態に係る面状光源装置制御部６０は、図３に示す複数の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆに対して個々に独立して電流又はデューティ比（ｄｕｔｙ比）を制御し、各光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの光強度分布に応じて照射する光の光量（光の強度）を制御する必要がある。次に、表示装置１０、より具体的には信号処理部２０が実行する処理動作について説明する。
【0025】
（表示装置の処理動作）図６は、本実施形態の表示装置で再現可能な再現ＨＳＶ色空間の概念図である。図７は、再現ＨＳＶ色空間の色相と彩度との関係を示す概念図である。図８は、本実施形態に係る信号処理部を説明するためのブロック図である。図１に示すように、信号処理部２０は、外部の画像出力部１１から表示する画像の情報である入力信号ＳＲＧＢが入力される。図９は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法のフローチャートである。入力信号ＳＲＧＢは、各画素に対して、その位置で表示する画像（色）の情報を入力信号として含んでいる。具体的には、Ｐ０×Ｑ０個の画素４８がマトリクス状に配置された画像表示パネル３０において、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８（ただし、１≦ｐ≦Ｐ０、１≦ｑ≦Ｑ０）に対して、信号値がｘ１−（ｐ、ｑ）の第１副画素４９Ｒの入力信号、信号値がｘ２−（ｐ、ｑ）の第２副画素４９Ｇの入力信号及び信号値がｘ３−（ｐ、ｑ）の第３副画素４９Ｂの入力信号（図１参照）が含まれる信号が信号処理部２０に入力される。図８に示すように、信号処理部２０は、タイミング生成部２１と、画像処理部２２と、画像解析部２３と、光源駆動演算部２４と、光源データ記憶部２５と、光源駆動値決定部２６とを含む。
【0026】
図１及び図８に示す信号処理部２０は、図９に示すように、入力信号ＳＲＧＢを検出する（ステップＳ１１）。そして、タイミング生成部２１は、入力信号ＳＲＧＢを処理することで、１フレーム毎に画像表示パネル駆動部４０と、面状光源装置制御部６０とのタイミングを同期する同期信号ＳＴＭを画像表示パネル駆動部４０及び面状光源装置制御部６０へ送出する。信号処理部２０の画像処理部２２は、入力信号ＳＲＧＢを処理することで、第１副画素４９Ｒの表示階調を決定するための第１副画素の出力信号（信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ））、第２副画素４９Ｇの表示階調を決定するための第２副画素の出力信号（信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ））、第３副画素４９Ｂの表示階調を決定するための第３副画素の出力信号（信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ））及び第４副画素４９Ｗの表示階調を決定するための第４副画素の出力信号（信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ））を生成し、画像表示パネル駆動部４０に出力する表示データの演算ステップ（ステップＳ１６）を処理する。以下、本実施形態に係る表示データの演算ステップ（ステップＳ１６）について詳細に説明する。
【0027】
表示装置１０は、画素４８に第４の色（白色）を出力する第４副画素４９Ｗを備えることで、図６に示すように、ＨＳＶ色空間（再現ＨＳＶ色空間）における明度のダイナミックレンジを広げることができる。つまり、図６に示すように、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂが表示することのできる円柱形状のＨＳＶ色空間に、彩度Ｓが高くなるほど明度Ｖの最大値が低くなる略台形形状となる立体が載っている形状となる。
【0028】
信号処理部２０の画像処理部２２は、第４の色（白色）を加えることで、拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が、信号処理部２０に記憶されている。つまり、信号処理部２０は、図６に示すＨＳＶ色空間の立体形状について、彩度Ｓ及び色相Ｈの座標（値）毎に明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）の値を記憶している。入力信号は、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの入力信号を有するため、入力信号のＨＳＶ色空間は、円柱形状、つまり、再現ＨＳＶ色空間の円柱形状部分と同じ形状となる。
【0029】
次に、信号処理部２０の画像処理部２２は、少なくとも第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ１−（ｐ、ｑ））及び伸張係数αに基づいて、第１副画素４９Ｒの出力信号（信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ））を算出し、第１副画素４９Ｒへ出力する。また、信号処理部２０は、少なくとも第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ２−（ｐ、ｑ））及び伸張係数αに基づいて第２副画素４９Ｇの出力信号（信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ））を算出し、第２副画素４９Ｇへ出力する。また、信号処理部２０は、少なくとも第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ３−（ｐ、ｑ））及び伸張係数αに基づいて第３副画素４９Ｂの出力信号（信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ））を算出し、第３副画素４９Ｂへ出力する。さらに、信号処理部２０は、第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ１−（ｐ、ｑ））、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ２−（ｐ、ｑ））及び第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ３−（ｐ、ｑ））に基づいて第４副画素４９Ｗの出力信号（信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ））を算出し、第４副画素４９Ｗへ出力する。
【0030】
具体的には、信号処理部２０の画像処理部２２は、第１副画素４９Ｒの伸張係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第１副画素４９Ｒの出力信号を算出し、第２副画素４９Ｇの伸張係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第２副画素４９Ｇの出力信号を算出し、第３副画素４９Ｂの伸張係数α及び第４副画素４９Ｗの出力信号に基づいて第３副画素４９Ｂの出力信号を算出する。
【0031】
つまり、信号処理部２０は、χを表示装置に依存した定数としたとき、第（ｐ、ｑ）番目の画素（又は第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの組）への第１副画素４９Ｒの出力信号である信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、第２副画素４９Ｇの出力信号である信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）及び第３副画素４９Ｂの出力信号である信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）を、次に示す式（１）〜式（３）から求める。
【0032】
Ｘ１−（ｐ、ｑ）＝α・ｘ１−（ｐ、ｑ）−χ・Ｘ４−（ｐ、ｑ）・・・（１）
【0033】
Ｘ２−（ｐ、ｑ）＝α・ｘ２−（ｐ、ｑ）−χ・Ｘ４−（ｐ、ｑ）・・・（２）
【0034】
Ｘ３−（ｐ、ｑ）＝α・ｘ３−（ｐ、ｑ）−χ・Ｘ４−（ｐ、ｑ）・・・（３）
【0035】
信号処理部２０は、第４の色を加えることで拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）を求め、複数の画素４８における副画素４９の入力信号値に基づき、これらの複数の画素４８における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。
【0036】
彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）は、Ｓ＝（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｍａｘ及びＶ（Ｓ）＝Ｍａｘで表される。彩度Ｓは０から１までの値をとることができ、明度Ｖ（Ｓ）は０から（２ｎ−１）までの値をとることができる。ｎは、表示階調ビット数である。また、Ｍａｘは、画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号値、第２副画素４９Ｇの入力信号値及び第３副画素４９Ｂの入力信号値のうち、最大値である。Ｍｉｎは、画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号値、第２副画素４９Ｇの入力信号値及び第３副画素４９Ｂの入力信号値のうち、最小値である。また、色相Ｈは、図７に示すように０°から３６０°で表される。０°から３６０°に向かって、赤（Ｒｅｄ）、黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、シアン（Ｃｙａｎ）、青（Ｂｌｕｅ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、赤となる。
【0037】
本実施形態において、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）は、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）と伸張係数αとの積に基づき求めることができる。具体的には、下記の式（４）に基づいて信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を求めることができる。式（４）では、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）と伸張係数αとの積をχで除しているが、これに限定するものではない。χについては後述する。
【0038】
Ｘ４−（ｐ、ｑ）＝Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）・α／χ・・・（４）
【0039】
一般に、第（ｐ、ｑ）番目の画素において、第１副画素４９Ｒの入力信号（信号値ｘ１−（ｐ、ｑ））、第２副画素４９Ｇの入力信号（信号値ｘ２−（ｐ、ｑ））及び第３副画素４９Ｂの入力信号（信号値ｘ３−（ｐ、ｑ））に基づき、円柱のＨＳＶ色空間における彩度（Saturation）Ｓ（ｐ、ｑ）及び明度（Brightness）Ｖ（Ｓ）（ｐ、ｑ）は、次の式（５）、式（６）から求めることができる。
【0040】
Ｓ（ｐ、ｑ）＝（Ｍａｘ（ｐ、ｑ）−Ｍｉｎ（ｐ、ｑ））／Ｍａｘ（ｐ、ｑ）・・・（５）
【0041】
Ｖ（Ｓ）（ｐ、ｑ）＝Ｍａｘ（ｐ、ｑ）・・・（６）
【0042】
ここで、Ｍａｘ（ｐ、ｑ）は、（ｘ１−（ｐ、ｑ）、ｘ２−（ｐ、ｑ）、ｘ３−（ｐ、ｑ））の３個の副画素４９の入力信号値の最大値であり、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）は、（ｘ１−（ｐ、ｑ）、ｘ２−（ｐ、ｑ）、ｘ３−（ｐ、ｑ））３個の副画素４９の入力信号値の最小値である。本実施形態ではｎ＝８とした。すなわち、表示階調ビット数を８ビット（表示階調の値を０から２５５の２５６階調）とした。
【0043】
白色を表示する第４副画素４９Ｗには、カラーフィルタが配置されていない。第４の色を表示する第４副画素４９Ｗは、同じ光源点灯量で照射された場合、第１の色を表示する第１副画素４９Ｒ、第２の色を表示する第２副画素４９Ｇ、第３の色を表示する第３副画素４９Ｂよりも明るい。第１副画素４９Ｒに第１副画素４９Ｒの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第２副画素４９Ｇに第２副画素４９Ｇの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力され、第３副画素４９Ｂに第３副画素４９Ｂの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの、画素４８又は画素４８の群が備える第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体の輝度をＢＮ１−３とする。また、画素４８又は画素４８の群が備える第４副画素４９Ｗに、第４副画素４９Ｗの出力信号の最大信号値に相当する値を有する信号が入力されたときの第４副画素４９Ｗの輝度ＢＮ４としたときを想定する。すなわち、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体によって最大輝度の白色が表示され、この白色の輝度がＢＮ１−３で表される。すると、χを表示装置に依存した定数としたとき、定数χは、χ＝ＢＮ４／ＢＮ１−３で表される。
【0044】
具体的には、第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂの集合体に、次の表示階調の値を有する入力信号として、信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）＝２５５、信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）＝２５５、信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）＝２５５が入力されたときにおける白色の輝度ＢＮ１−３に対して、第４副画素４９Ｗに表示階調の値２５５を有する入力信号が入力されたと仮定したときの輝度ＢＮ４は、例えば、１．５倍である。すなわち、本実施形態にあっては、χ＝１．５である。
【0045】
ところで、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）が、上述した式（４）で与えられる場合、Ｖｍａｘ（Ｓ）は、次の式（７）、式（８）で表すことができる。
【0046】
Ｓ≦Ｓ０の場合、Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（χ＋１）・（２ｎ−１）・・・（７）
【0047】
Ｓ０＜Ｓ≦１の場合：Ｖｍａｘ（Ｓ）＝（２ｎ−１）・（１／Ｓ）・・・（８）
ここで、Ｓ０＝１／（χ＋１）である。
【0048】
このようにして得られた、第４の色を加えることによって拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）が、例えば、信号処理部２０に一種のルックアップテ−ブルとして記憶されている。あるいは、拡大されたＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）は、都度、信号処理部２０において求められる。
【0049】
次に、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における出力信号である信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、Ｘ２−（ｐ、ｑ）、Ｘ３−（ｐ、ｑ）、Ｘ４−（ｐ、ｑ）の求め方（伸張処理）を説明する。次の処理は、（第１副画素４９Ｒ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第１原色の輝度、（第２副画素４９Ｇ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第２原色の輝度、（第３副画素４９Ｂ＋第４副画素４９Ｗ）によって表示される第３原色の輝度の比を保つように行われる。しかも、色調を保持（維持）するように行われる。さらには、階調−輝度特性（ガンマ特性、γ特性）を保持（維持）するように行われる。また、いずれかの画素４８又は画素４８の群において、入力信号値のすべてが０である場合又は小さい場合、このような画素４８又は画素４８の群を含めることなく、伸張係数αを求めればよい。
【0050】
（第１工程）まず、信号処理部２０は、複数の画素４８における副画素４９の入力信号値に基づき、これらの複数の画素４８における彩度Ｓ及び明度Ｖ（Ｓ）を求める。具体的には、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８への第１副画素４９Ｒの入力信号である信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）、第２副画素４９Ｇの入力信号である信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）、第３副画素４９Ｂの入力信号である信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）に基づき、式（７）及び式（８）からＳ（ｐ、ｑ）、Ｖ（Ｓ）（ｐ、ｑ）を求める。信号処理部２０は、この処理を、すべての画素４８に対して行う。
【0051】
（第２工程）次いで、信号処理部２０は、複数の画素４８において求められたＶｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）に基づき伸張係数α（Ｓ）を求める。
【0052】
α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ）・・・（９）
【0053】
（第３工程）次に、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を、少なくとも、信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）、信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）及び信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）に基づいて求める。本実施形態にあっては、信号処理部２０は、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び定数χに基づいて決定する。より具体的には、信号処理部２０は、上述したとおり、信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を、上記の式（４）に基づいて求める。信号処理部２０は、Ｐ０×Ｑ０個の全画素４８において信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を求める。
【0054】
（第４工程）その後、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）を、信号値ｘ１−（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）を、信号値ｘ２−（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）に基づき求め、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）を、信号値ｘ３−（ｐ、ｑ）、伸張係数α及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）に基づき求める。具体的には、信号処理部２０は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）及び信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）を、上記の式（１）〜（３）に基づいて求める。
【0055】
信号処理部２０は、式（４）に示したとおり、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）の値を伸張係数αによって伸張する。このように、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）の値が伸張係数αによって伸張されることで、白色表示副画素（第４副画素４９Ｗ）の輝度が増加するだけでなく、上記式に示すとおり、赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素（それぞれ第１副画素４９Ｒ、第２副画素４９Ｇ及び第３副画素４９Ｂに対応する）の輝度も増加する。このため、色のくすみが発生するといった問題を回避することができる。すなわち、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）の値が伸張されていない場合と比較して、Ｍｉｎ（ｐ、ｑ）の値が伸張係数αによって伸張されることで、画像全体として輝度はα倍となる。したがって、例えば、静止画等の画像表示を高輝度で行うことができ、好適である。
【0056】
図９に示すように、信号処理部２０は、表示データの演算ステップ（ステップＳ１６）を処理するとともに、入力信号ＳＲＧＢの画像解析を行う（ステップＳ１２）。
【0057】
画像解析部２３は、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）、信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）が、α倍に伸張されていることを解析する。このため、表示装置１０は、画像の入力信号ＳＲＧＢの情報に基づいて、伸張されていない状態の画像の輝度と同じ画像の輝度とするためには、面状光源装置５０の輝度を、伸張係数αに基づき減少させればよい。具体的には、光駆動値演算部２４及び光駆動値決定部２６が面状光源装置５０の輝度を、（１／α）倍となるように、複数の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆに対して個々に独立して電流又はデューティ比（ｄｕｔｙ比）を制御すればよい。
【0058】
図１０は、特定の光源から入射する入射光が導光板から画像表示パネルの平面に照射される光強度分布の情報を説明するための模式図である。図１１は、光源別ルックアップテーブルを説明するための模式図である。光源データ記憶部２５には、光源配列方向ＬＹにＭ個、入光方向ＬＸにＮ個の行列状の配列毎に、光の強度の代表値を格納したデータである光源別ルックアップテーブル（ＬＵＴ：Lookup table）を記憶している。例えば、図１１に示すように、光源データ記憶部２５には、図３に示す光源５６Ａのみが点灯した場合、光源５６Ａから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報（図４参照）を光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡとして記憶している。また、光源データ記憶部２５には、図３に示す光源５６Ｂのみが点灯した場合、光源５６Ｂから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報を光源別ルックアップテーブルＬＵＴＢとして記憶している。また、光源データ記憶部２５には、図３に示す光源５６Ｃのみが点灯した場合、光源５６Ｃから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報を光源別ルックアップテーブルＬＵＴＣとして記憶している。また、光源データ記憶部２５には、図３に示す光源５６Ｄのみが点灯した場合、光源５６Ｄから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報を光源別ルックアップテーブルＬＵＴＤとして記憶している。また、光源データ記憶部２５には、図３に示す光源５６Ｅのみが点灯した場合、光源５６Ｅから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報を光源別ルックアップテーブルＬＵＴＥとして記憶している。また、光源データ記憶部２５には、図３に示す光源５６Ｆのみが点灯した場合、光源５６Ｆから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報を光源別ルックアップテーブルＬＵＴＦとして記憶している。
【0059】
本実施形態の光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦは、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの１つずつに対応する。本実施形態の光源別ルックアップテーブルは、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆのうち、例えば、光源５６Ａ、５６Ｂの組、光源５６Ｃ、５６Ｄの組、光源５６Ｅ、５６Ｆの組がそれぞれ同時点灯した場合の光源別ルックアップテーブルを記憶してもよい。これにより、光源別ルックアップテーブルの作成作業を省力化できるとともに、光源データ記憶部２５の記憶容量を低減できる。その結果、光源データ記憶部２５を格納する集積回路を小型化できる。また、光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦのうち、光源配列方向ＬＹの中心線の一方側である光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ及びＬＵＴＣについて生成して記憶し、他方側の光源別ルックアップテーブルＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦについて当該中心線に対して線対称であるので省略してもよい。
【0060】
光源駆動値演算部２４は、光源データ記憶部２５の光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦを参照し、画像解析部２３が解析した（１／α）値に近くなるように、光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦを重ね合わせて、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの光源点灯量を演算する（ステップＳ１３）。例えば、第（ｉ、ｊ）番目の光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦを重ね合わせた代表輝度（ただし、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｍ）は、下記式（１０）で演算できる。
【0061】
【数1】
【0062】
これにより、光源駆動値演算部２４は、複雑な演算処理を単純な光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦの参照処理で置き換えて、演算量を低減できる。
【0063】
上述したように、画像表示パネル駆動部４０が画像表示パネル３０を表示させるには、画素４８単位での輝度分布が必要となる。そこで、光源駆動値決定部２６は、ステップＳ１３で求めた光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの光源点灯量と、光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦに基づいて、画素４８単位の輝度分布の演算をおこなう（ステップＳ１４）。画素４８単位の輝度分布の演算処理は、画素４８単位の輝度の情報を補間演算により演算する。これにより、画素４８単位の情報は、非常に情報量が多くなるが、本実施形態では、間引いた代表値で光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦを作成しているので、ルックアップテーブルのサイズを小さくできる。また、光源駆動値決定部２６は、線形補間の演算をすることで、演算負荷を小さくできる。
【0064】
画素４８毎の輝度の情報は、光源配列方向ＬＹの変化が急峻であり、入光方向ＬＸの変化がなだらかな変化である。図１２は、線形補間の演算を説明するための説明図である。図１３は、多項式補間の演算を説明するための説明図である。入光方向ＬＸの各画素４８における輝度の情報は、図１２に示す線形補間の処理がされ、光源配列方向ＬＹの各画素４８における輝度の情報は、図１３に示す多項式補間の処理がされることで補間演算される。多項式補間は、たとえば、キュービック補間である。これにより、光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦは、光源配列方向ＬＹに少なくとも光源の数の及び光源間の数の加算値のＭ個あればよい。これにより、ルックアップテーブルのサイズを大幅に小さくすることができる。
【0065】
画像表示パネル３０の各画素４８における輝度の情報は、光源配列方向ＬＹの中心線の一方側についてルックアップテーブルに記憶され（保持され）、他方側について当該中心線に対して線対称の輝度の情報とすることで、光源駆動値決定部２６は、ルックアップテーブル容量を大幅に低減することができる。
【0066】
次に、光源駆動値決定部２６は、画素４８毎の輝度の情報を画像処理部２２に送出し、画像処理部２２は、画素４８毎の輝度の情報に基づいて補正した上で、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）、信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を出力するよう、出力信号ＳＲＧＢＷを演算する同期処理を行う（ステップＳ１５）。同期信号ＳＴＭに基づいて、画像表示パネル駆動部４０は、１フレーム毎に画像表示パネル３０に画像を表示し、面状光源装置制御部６０は、面状光源装置５０の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆを独立して駆動する。
【0067】
以上説明したように、表示装置は、画像表示パネル３０と、導光板５４と、サイドライト光源５２とを備える面状光源である面状光源装置５０とを備える。制御部として、信号処理部の演算に応じて、画像表示パネル駆動部４０と、面状光源装置制御部６０が同期し、画像の入力信号ＳＲＧＢの情報及び各光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦに基づいて、各光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの光源点灯量を個々に独立して制御する。これにより、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの光源点灯量の総量を低減できるように制御できるようになり、消費電力を低減できる。
【0068】
しかしながら、画素４８毎の輝度の情報を画像処理部２２に送出し、画像処理部２２は、画素４８毎の輝度の情報に基づいて補正しても、面状光源装置５０から発光可能な輝度以上の輝度を発生することはできないため、完全な補正を行おうとすると、面状光源装置５０の最も暗い部分に合わせて、輝度を均一にすることになり、画像が全体に暗い表示となってしまう（電力効率が低くなる）可能性がある。面状光源装置５０の最も暗い部分に合わせて、輝度を均一にすると、表示装置１０の消費電力が増加する可能性がある。そこで、本実施形態の表示装置１０は、補正をする部分を低減し、消費電力の増加を抑制することができる。
【0069】
図１４は、本実施形態に係る輝度むらの補正処理を説明するためのフローチャートである。光源駆動値決定部２６は、全点灯分布の補正テーブルの読み込みを行う（ステップＳ２１）。図１５は、本実施形態に係る全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合に入射する入射光が導光板から画像表示パネルの平面に照射される光の強度分布を説明するための説明図である。図１６は、本実施形態に係る補正テーブルを説明するための説明図である。図１７は、本実施形態に係る補正テーブルの逆数分布を説明するための説明図である。図１８は、本実施形態に係る光源別ルックアップテーブルを説明するための説明図である。図１９は、本実施形態に係る光源別補正ルックアップテーブルを説明するための説明図である。図２０は、本実施形態に係る画像表示パネルの輝度分布を説明するための説明図である。
【0070】
輝度分布に対して、補正を行わないようにするためには、信号処理部２０で生成される輝度分布が見かけ上均一となっていることが好ましい。全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の光強度分布は、全点灯時の輝度分布であり、光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦを全部重ね合わせて図１５に示す全点灯ルックアップテーブルＬＵＴＱＴを演算することができる。図１５に示す全点灯ルックアップテーブルＬＵＴＱＴは、各光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆ寄りに、全体の平均輝度よりも輝度が高い輝度むらＱＴが発生している。輝度むらＱＴは、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの存在が認識できてしまう、輝度の集中となって現れる輝点である。他の輝度むらとしては、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの点灯により、入光方向ＬＸに並行に輝度の高いライン状の輝線が輝度の集中となって現れる可能性がある。
【0071】
光源駆動値演算部２４は、図１５に示す輝度むらＱＴのピーク成分を含む領域を全体の輝度平均に近づけた補正輝度ＱＦを有する光強度分布のルックアップテーブルＬＵＴＱＦとする補正処理を行う。ルックアップテーブルＬＵＴＱＦは、光強度に対して逆数をとる演算が処理されて、図１７に示す補正テーブルＬＵＴＱＦＲとなる。図１８は、上述した図１１に示す光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦの照明方向ＬＺを示す３次元表示である。図１４に示すように、光源駆動値演算部２４は、図１８又は図１１に示す光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦのぞれぞれに、上述した補正テーブルＬＵＴＱＦＲを乗算する処理を行い光源毎の光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦを補正して、光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨにする演算を行う（ステップＳ２２）。図１９には、光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＣＨを代表して記載するが、補正テーブルＬＵＴＱＦＲを乗算する処理を行い光源毎の光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦを補正して、光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨにすることも同様に可能である。光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨは、各光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆ寄りに、部分的な輝度の補正がなされている。これにより補正のための演算負荷なしに、目的の補正の施された画像出力を行うことができる。
【0072】
光源駆動値演算部２４は、光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨを参照し、画像解析部２３が解析した（１／α）値に近くなるように、光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨを重ね合わせて、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの光源点灯量を演算する。例えば、第（ｉ、ｊ）番目の光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨを重ね合わせた代表輝度（ただし、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｊ≦Ｍ）は、下記式（１１）で演算できる。
【0073】
【数2】
【0074】
これにより、光源駆動値演算部２４は、複雑な演算処理を単純な光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨの参照処理で置き換えて、演算量を低減できる。
【0075】
光源駆動値決定部２６は、ステップＳ１３で求めた光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆの光源点灯量と、光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨに基づいて、画素４８単位の輝度の情報を補間演算により演算する。
【0076】
次に、光源駆動値決定部２６は、画素４８毎の輝度の情報を画像処理部２２に送出し、画像処理部２２は、画素４８毎の輝度の情報に基づいて補正した上で、第（ｐ、ｑ）番目の画素４８における信号値Ｘ１−（ｐ、ｑ）、信号値Ｘ２−（ｐ、ｑ）、信号値Ｘ３−（ｐ、ｑ）及び信号値Ｘ４−（ｐ、ｑ）を出力するよう、出力信号ＳＲＧＢＷを演算する（ステップＳ２３）。同期信号ＳＴＭに基づいて、画像表示パネル駆動部４０は、１フレーム毎に画像表示パネル３０に画像を表示し、面状光源装置制御部６０は、面状光源装置５０の光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆを独立して駆動する。画像表示パネル３０は、図２０に示す輝度分布ＬＵＴＶのように、輝度分布のピーク成分が低減され、かつ消費電力の抑制された状態で画像を表示することができる。なお、図１４に示すフローチャートでの補正処理で作成された光源別補正ルックアップテーブルは、光源駆動値決定部２６で行わない構成が可能である。例えば、既に補正の行われた光源別補正ルックアップテーブルを、光源別ルックアップテーブルの代わりに用いることで、補正のための演算負荷なしに、目的の補正の施された画像出力を行うことができる。
【0077】
図２１は、比較例に係る画像表示パネルの輝度分布を説明するための説明図である。図２１に示すように、図１５に示す全点灯時の輝度分布で補正してしまう場合、輝度むらを全ての領域に渡って補正することができるものの、図２１に示す輝度分布ＬＵＴＶ１のように面状光源装置５０から発光可能な輝度以上の輝度を発生することはできない。このため、光源駆動値決定部２６は、完全な補正を行おうとすると、面状光源装置５０の最も暗い部分に合わせて、輝度を均一にすることになり、画像が全体に暗い表示となってしまう（電力効率が低くなる）ことが例示されている。
【0078】
図２２は、図１５の逆数分布を説明するための説明図である。図２３は、比較例に係る画像表示パネルの輝度分布を説明するための説明図である。図２２に示す逆数分布は、図１５に示すルックアップテーブルＬＵＴＱＦの光強度に対して逆数をとる演算が処理されて、補正テーブルＬＵＴＱＴＲとなる。駆動値演算部２４は、図１８又は図１１に示す光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦのぞれぞれに、上述した補正テーブルＬＵＴＱＴＲを乗算する処理を行っても、図２３の輝度分布ＬＵＴＶ２に示すように、消費電力は抑制されるが、輝度むらの補正はされない。
【0079】
以上説明したように、表示装置１０は、光源５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ及び５６Ｆから入射する入射光が導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光強度分布の情報を光源毎に光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦとして記憶している。光源データ記憶部２５には、この光源別ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣ、ＬＵＴＤ、ＬＵＴＥ及びＬＵＴＦに対して、全光源が同程度の光源点灯量で点灯した場合の光強度分布のピーク成分を抑制した光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨとして演算され記憶されている。表示装置１０は、光源別補正ルックアップテーブルＬＵＴＡＨ、ＬＵＴＢＨ、ＬＵＴＣＨ、ＬＵＴＤＨ、ＬＵＴＥＨ及びＬＵＴＦＨ及び画像の入力信号ＳＲＧＢの情報に基づいて、各光源の光源点灯量を制御する。本実施形態に係る表示装置によれば、例えば、光源近傍の輝度ムラ補正を行うことで、電力面および回路規模面でのデメリットなく、輝度分布を改善することができる。
【0080】
（適用例）次に、図２４乃至図３２を参照して、本実施形態で説明した表示装置１０の適用例について説明する。以下、本実施形態及び変形例を本実施形態として説明する。図２４乃至図３２は、本実施形態に係る表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係る表示装置１０は、携帯電話、スマートフォン等の携帯端末装置、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、或いは、車両に設けられるメータ類などのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施形態に係る表示装置１０は、外部から入力された映像信号或いは内部で生成した映像信号を、画像或いは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、表示装置１０に映像信号を供給し、表示装置１０の動作を制御する制御装置を備える。
【0081】
（適用例１）図２４に示す電子機器は、本実施形態に係る表示装置１０が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１及びフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、本実施形態に係る表示装置１０である。
【0082】
（適用例２）図２５及び図２６に示す電子機器は、本実施形態に係る表示装置１０が適用されるデジタルカメラである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３及びシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、本実施形態に係る表示装置１０である。図２５に示すように、このデジタルカメラは、レンズカバー５２５を有しており、レンズカバー５２５をスライドさせることで撮影レンズが現れる。デジタルカメラは、その撮影レンズから入射する光を撮像することで、デジタル写真を撮影することができる。
【0083】
（適用例３）図２７に示す電子機器は、本実施形態に係る表示装置１０が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５３１、この本体部５３１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５３３及び表示部５３４を有している。そして、表示部５３４は、本実施形態に係る表示装置１０である。
【0084】
（適用例４）図２８に示す電子機器は、本実施形態に係る表示装置１０が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５４１、文字等の入力操作のためのキーボード５４２及び画像を表示する表示部５４３を有しており、表示部５４３は、本実施形態に係る表示装置１０である。
【0085】
（適用例５）図２９及び図３０に示す電子機器は、表示装置１０が適用される携帯電話機である。図２９は携帯電話機を開いた状態での正面図である。図３０は携帯電話機を折りたたんだ状態での正面図である。当該携帯電話機は、例えば、上側筐体５５１と下側筐体５５２とを連結部（ヒンジ部）５５３で連結したものであり、ディスプレイ５５４、サブディスプレイ５５５、ピクチャーライト５５６及びカメラ５５７を有している。当該ディスプレイ５５４は、表示装置１０が取り付けられている。なお、当該携帯電話機のディスプレイ５５４は、画像を表示する機能の他に、タッチ動作を検出する機能を有していてもよい。
【0086】
（適用例６）図３１に示す電子機器は、携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータ又は通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体５６１の表面に表示部５６２を有している。この表示部５６２は、本実施形態に係る表示装置１０である。
【0087】
（適用例７）図３２は、本実施形態に係るメータユニットの概略構成図である。図３２に示す電子機器は、車両に搭載されるメータユニットである。図３２に示すメータユニット（電子機器）５７０は、燃料計、水温計、スピードメータ、タコメータ等、複数の上述した本実施形態に係る表示装置１０を表示装置５７１として備えている。そして、複数の表示装置５７１は、ともに、一枚の外装パネル５７２に覆われている。
【0088】
図３２に示す表示装置５７１それぞれは、表示手段としてのパネル５７３及びアナログ表示手段としてのムーブメント機構を互いに組み合わせた構成となっている。当該ムーブメント機構は、駆動手段としてのモータと、モータにより回転される指針５７４とを有している。そして、図３２に示すように、表示装置５７１では、パネル５７３の表示面に目盛表示、警告表示等を表示することができるとともに、ムーブメント機構の指針５７４がパネル５７３の表示面側において回転することが可能となっている。
【0089】
なお図３２では、一枚の外装パネル５７２に複数の表示装置５７１を設けた構成としたが、これに限定されない。外装パネル５７２によって囲まれた領域に１つの表示装置５７１を設け、当該表示装置に燃料計、水温計、スピードメータ、タコメータ等を表示させてもよい。
【符号の説明】
【0090】
１０ 表示装置２０ 信号処理部
３０ 画像表示パネル
４０ 画像表示パネル駆動部
４１ 信号出力回路
４２ 走査回路
４８ 画素
４９ 副画素
４９Ｒ 第１副画素
４９Ｇ 第２副画素
４９Ｂ 第３副画素
４９Ｗ 第４副画素
５０ 面状光源装置
５２ サイドライト光源
５４ 導光板
５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃ、５６Ｄ、５６Ｅ、５６Ｆ 光源
６０ 面状光源装置制御部