ホーム > 特許ランキング > セイコーエプソン株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024140059
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】回路装置及び表示システム
(51)【国際特許分類】
G09G 3/36 20060101AFI20241003BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20241003BHJP
G09G 3/34 20060101ALI20241003BHJP
G02F 1/133 20060101ALI20241003BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20241003BHJP
H05B 45/10 20200101ALI20241003BHJP
G06T 3/4007 20240101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
G09G3/36
G09G3/20 632C
G09G3/20 642J
G09G3/20 680B
G09G3/34 J
G09G3/20 R
G09G3/20 612U
G09G3/20 621K
G09G3/20 631U
G02F1/133 535
G02F1/13357
H05B45/10
G06T3/40 700
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023051046
(22)【出願日】2023-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104710
【弁理士】
【氏名又は名称】竹腰 昇
(74)【代理人】
【識別番号】100090479
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 一
(74)【代理人】
【識別番号】100124682
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 泰
(74)【代理人】
【識別番号】100166523
【弁理士】
【氏名又は名称】西河 宏晃
(72)【発明者】
【氏名】マズロエイ セブダニ マムード
(72)【発明者】
【氏名】黎 國立
(72)【発明者】
【氏名】アナンド クマー アナンダバイラバサミー
【テーマコード（参考）】
2H193
2H391
3K273
5B057
5C006
5C080
【Ｆターム（参考）】
2H193ZG03
2H193ZG14
2H193ZG43
2H193ZG48
2H193ZG50
2H193ZH23
2H193ZR06
2H391AA03
2H391AB04
2H391CB13
2H391FA07
3K273PA09
3K273QA02
3K273QA23
3K273RA02
3K273RA11
3K273RA17
3K273TA03
3K273TA15
3K273TA26
3K273TA28
3K273TA29
3K273TA40
3K273TA76
3K273TA77
3K273TA78
3K273TA79
3K273UA22
5B057CA01
5B057CA08
5B057CA12
5B057CA16
5B057CB01
5B057CB08
5B057CB12
5B057CB16
5B057CD05
5B057CE18
5B057CH07
5B057DB02
5B057DB06
5B057DB09
5C006AA22
5C006AF13
5C006BB11
5C006BB29
5C006BF08
5C006BF09
5C006EA01
5C006EC09
5C006EC14
5C006FA04
5C080AA10
5C080BB05
5C080DD22
5C080EE30
5C080JJ02
5C080JJ07
5C080KK02
5C080KK20
5C080KK43
(57)【要約】
【課題】ローカルディミングにおける調光処理の負荷を低減できる回路装置等を提供すること。
【解決手段】回路装置１００は、複数の光源素子と表示パネル２２０とを含む表示装置２００を制御する。回路装置１００は、解像度低減回路１２０と光源輝度決定回路１４０とを含む。解像度低減回路１２０は、入力画像データから、入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データＩＭＣを生成する。光源輝度決定回路１４０には、低解像度画像データＩＭＣが入力される。光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣに基づく調光処理により、複数の光源素子の各光源素子が発光する輝度を示す光源輝度情報を決定する。
【選択図】図２
【解決手段】回路装置１００は、複数の光源素子と表示パネル２２０とを含む表示装置２００を制御する。回路装置１００は、解像度低減回路１２０と光源輝度決定回路１４０とを含む。解像度低減回路１２０は、入力画像データから、入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データＩＭＣを生成する。光源輝度決定回路１４０には、低解像度画像データＩＭＣが入力される。光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣに基づく調光処理により、複数の光源素子の各光源素子が発光する輝度を示す光源輝度情報を決定する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光源素子と表示パネルとを含む表示装置を制御する回路装置であって、
入力画像データから、前記入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データを生成する解像度低減回路と、
前記低解像度画像データが入力され、前記低解像度画像データに基づく調光処理により、前記複数の光源素子の各光源素子が発光する輝度を示す光源輝度情報を決定する光源輝度決定回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
入力画像データから、前記入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データを生成する解像度低減回路と、
前記低解像度画像データが入力され、前記低解像度画像データに基づく調光処理により、前記複数の光源素子の各光源素子が発光する輝度を示す光源輝度情報を決定する光源輝度決定回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
【請求項2】
請求項１に記載された回路装置において、
前記光源輝度決定回路が決定した前記光源輝度情報と、光源素子と画素の距離に対する光の減衰率分布を示す減衰率分布情報とに基づいて、前記表示パネルの対象画素が前記複数の光源素子により照明される輝度を示す照明輝度情報を演算する照明輝度演算回路と、
前記照明輝度情報に基づいて前記入力画像データを色補正する色補正回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
前記光源輝度決定回路が決定した前記光源輝度情報と、光源素子と画素の距離に対する光の減衰率分布を示す減衰率分布情報とに基づいて、前記表示パネルの対象画素が前記複数の光源素子により照明される輝度を示す照明輝度情報を演算する照明輝度演算回路と、
前記照明輝度情報に基づいて前記入力画像データを色補正する色補正回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
【請求項3】
請求項２に記載された回路装置において、
前記照明輝度演算回路は、
前記照明輝度情報を前記入力画像データの解像度で演算することを特徴とする回路装置。
前記照明輝度演算回路は、
前記照明輝度情報を前記入力画像データの解像度で演算することを特徴とする回路装置。
【請求項4】
請求項１に記載された回路装置において、
前記解像度低減回路は、
前記低解像度画像データにおける１画素に縮小される範囲内における最大輝度値を、前記入力画像データから抽出することで、前記低解像度画像データを生成することを特徴とする回路装置。
前記解像度低減回路は、
前記低解像度画像データにおける１画素に縮小される範囲内における最大輝度値を、前記入力画像データから抽出することで、前記低解像度画像データを生成することを特徴とする回路装置。
【請求項5】
請求項１に記載された回路装置において、
前記解像度低減回路は、
前記入力画像データに対して、複数画素の平均化処理、画素の間引き処理、バイリニア補間による縮小処理、バイキュービック補間による縮小処理、又は、ランチョス補間による縮小処理を行うことで、前記低解像度画像データを生成することを特徴とする回路装置。
前記解像度低減回路は、
前記入力画像データに対して、複数画素の平均化処理、画素の間引き処理、バイリニア補間による縮小処理、バイキュービック補間による縮小処理、又は、ランチョス補間による縮小処理を行うことで、前記低解像度画像データを生成することを特徴とする回路装置。
【請求項6】
請求項１に記載された回路装置において、
光源素子と画素の距離に対する光の減衰率分布を示す減衰率分布情報を記憶する記憶部を含み、
前記光源輝度決定回路は、
前記低解像度画像データ及び前記減衰率分布情報に基づく前記調光処理により、前記光源輝度情報を決定することを特徴とする回路装置。
光源素子と画素の距離に対する光の減衰率分布を示す減衰率分布情報を記憶する記憶部を含み、
前記光源輝度決定回路は、
前記低解像度画像データ及び前記減衰率分布情報に基づく前記調光処理により、前記光源輝度情報を決定することを特徴とする回路装置。
【請求項7】
請求項６に記載された回路装置において、
前記記憶部は、
複数の減衰率分布情報を記憶し、
前記光源輝度決定回路は、
第１モードでは、前記低解像度画像データと、前記複数の減衰率分布情報のうち第１減衰率分布情報とに基づいて、前記光源輝度情報を決定し、
第２モードでは、前記低解像度画像データと、前記複数の減衰率分布情報のうち前記第１減衰率分布情報とは前記減衰率分布が異なる第２減衰率分布情報とに基づいて、前記光源輝度情報を決定することを特徴とする回路装置。
前記記憶部は、
複数の減衰率分布情報を記憶し、
前記光源輝度決定回路は、
第１モードでは、前記低解像度画像データと、前記複数の減衰率分布情報のうち第１減衰率分布情報とに基づいて、前記光源輝度情報を決定し、
第２モードでは、前記低解像度画像データと、前記複数の減衰率分布情報のうち前記第１減衰率分布情報とは前記減衰率分布が異なる第２減衰率分布情報とに基づいて、前記光源輝度情報を決定することを特徴とする回路装置。
【請求項8】
請求項７に記載された回路装置において、
前記第１モードは、
高輝度モードであり、
前記第２モードは、
前記第１モードに比べてハローの発生を低減するハロー低減モードであることを特徴とする回路装置。
前記第１モードは、
高輝度モードであり、
前記第２モードは、
前記第１モードに比べてハローの発生を低減するハロー低減モードであることを特徴とする回路装置。
【請求項9】
請求項８に記載された回路装置において、
前記第２減衰率分布情報の前記減衰率分布は、
前記第１減衰率分布情報の前記減衰率分布に比べて、前記距離に対する光の減衰度合いが高いことを特徴とする回路装置。
前記第２減衰率分布情報の前記減衰率分布は、
前記第１減衰率分布情報の前記減衰率分布に比べて、前記距離に対する光の減衰度合いが高いことを特徴とする回路装置。
【請求項10】
請求項１に記載された回路装置において、
前記表示装置は、
ヘッドアップディスプレイ、メーターパネル、センターインフォメーションディスプレイ、又は電子ミラーであることを特徴とする回路装置。
前記表示装置は、
ヘッドアップディスプレイ、メーターパネル、センターインフォメーションディスプレイ、又は電子ミラーであることを特徴とする回路装置。
【請求項11】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載された回路装置と、
前記表示装置と、
を含むことを特徴とする表示システム。
前記表示装置と、
を含むことを特徴とする表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路装置及び表示システム等に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、互いに独立して発光強度を変更可能な複数の制御エリアに分割されたバックライトと、制御エリアごとにバックライトの点灯を制御するバックライト制御部と、を含む表示装置が開示されている。バックライト制御部は、入力画像データの各画素の階調値に基づいて、制御エリアごとの光源の発光強度を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－００９１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１では、入力画像データの各画素の階調値に基づいて光源の発光強度を決定するため、光源の発光強度を決定する演算の負荷が重くなるという課題がある。例えば、近年では表示パネルの解像度が上がっていることから、入力画像データが高解像度になり、それを用いた光源の発光強度を決定する演算の負荷が重くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様は、複数の光源素子と表示パネルとを含む表示装置を制御する回路装置であって、入力画像データから、前記入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データを生成する解像度低減回路と、前記低解像度画像データが入力され、前記低解像度画像データに基づく調光処理により、前記複数の光源素子の各光源素子が発光する輝度を示す光源輝度情報を決定する光源輝度決定回路と、を含む回路装置に関係する。
【0006】
また本開示の他の態様は、上記の回路装置と、前記表示装置と、を含む表示システムに関係する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】電子機器の構成例。
【図2】回路装置の第１詳細構成例。
【図3】解像度低減処理の第１例を説明する図。
【図4】解像度低減処理の第２例を説明する図。
【図5】ルックアップテーブルの例。
【図6】解像度低減回路及び光源輝度決定回路が行う処理の第１フロー。
【図7】周囲光源素子の例。
【図8】照明輝度演算回路が行う処理のフロー。
【図9】回路装置の第２詳細構成例。
【図10】ルックアップテーブルＬＵＴＡの減衰率分布の例。
【図11】ルックアップテーブルＬＵＴＢの減衰率分布の例。
【図12】ルックアップテーブルＬＵＴＣの減衰率分布の例。
【図13】解像度低減回路及び光源輝度決定回路が行う処理の第２フロー。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。
【0009】
１．電子機器、表示システム及び回路装置
図１は、本実施形態の表示システムを含む電子機器の構成例である。電子機器５００は、処理装置３００と表示システム４００とを含む。電子機器５００は、一例としては、メーターパネル、センターインフォメーションディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ又は電子ミラーを含む車載表示機器、テレビジョン装置、或いは、ディスプレイを含む情報処理装置である。
図１は、本実施形態の表示システムを含む電子機器の構成例である。電子機器５００は、処理装置３００と表示システム４００とを含む。電子機器５００は、一例としては、メーターパネル、センターインフォメーションディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ又は電子ミラーを含む車載表示機器、テレビジョン装置、或いは、ディスプレイを含む情報処理装置である。
【0010】
表示システム４００は、回路装置１００と表示装置２００とを含む。回路装置１００は、例えば、半導体基板に複数の回路素子が集積された集積回路装置である。なお、図１には回路装置１００と表示装置２００を別の構成要素として記載したが、回路装置１００が表示装置２００内に含まれてもよい。
【0011】
表示装置２００は、バックライト２１０と表示パネル２２０と表示ドライバー２３０と光源ドライバー２４０と表示コントローラー２５０とを含む。表示装置２００の一例は、テレビジョン装置又は情報処理装置等に用いられるディスプレイである。或いは、表示装置２００は、目への投写装置を含むヘッドマウントディスプレイ、或いは、スクリーンへの投写装置を含むヘッドアップディスプレイ等であってもよい。表示装置２００がヘッドアップディスプレイであるとき、表示装置２００は、更に、バックライト２１０から出射されて表示パネル２２０を透過した光をスクリーンに投影するための光学系を含む。
【0012】
バックライト２１０に対する平面視において、バックライト２１０には光源素子が２次元配置されている。光源素子は、電力供給により光を発する発光素子であり、例えば無機発光ダイオード、或いは有機発光ダイオードである。ローカルディミング制御において、２次元配置された各光源素子の光量が互いに独立に制御される。或いは、バックライト２１０は複数のエリアに分割されてもよい。平面視において、各エリアには複数の光源素子が配置される。エリア内に配置された光源素子は同一の光量に制御されると共に、各エリアの光量が互いに独立に制御される。
【0013】
光源素子の２次元配置の一例は、複数行と複数列の交点の全てに光源素子が配置された正方配置である。但し２次元配置は正方配置に限定されない。例えば、２次元配置は例えば菱形配置又は千鳥配置と呼ばれる配置であってもよい。この配置において、奇数行及び偶数行の一方と奇数列との交点、及び奇数行及び偶数行の他方と偶数列との交点に光源素子が配置され、それ以外の交点に光源素子が配置されない。
【0014】
光源ドライバー２４０は、回路装置１００から光源輝度データＤＤＩＭを受信し、その光源輝度データＤＤＩＭに基づいてバックライト２１０の各光源素子を駆動する。光源ドライバー２４０は例えば集積回路装置である。なお、光源ドライバーが複数設けられ、その各光源ドライバーが別個の集積回路装置であってもよい。
【0015】
表示パネル２２０は、バックライト２１０からの光を透過し、その透過率が制御されることで画像を表示する電気光学パネルである。例えば、表示パネル２２０は液晶表示パネルである。
【0016】
表示コントローラー２５０は、回路装置１００から画像データＩＭＢを受信し、その画像データＩＭＢと、表示タイミングを制御するタイミング制御信号とを、表示ドライバー２３０に送信する。なお、表示コントローラー２５０は、受信した画像データＩＭＢに対する階調補正、ホワイトバランス補正又は拡大縮小等の画像処理を行ってもよい。
【0017】
表示ドライバー２３０は、受信した画像データとタイミング制御信号に基づいて表示パネルを駆動することで、表示パネル２２０に画像を表示させる。なお、表示コントローラー２５０と表示ドライバー２３０の各々が別の集積回路装置で構成されてもよいし、一体の集積回路装置で構成されてもよい。
【0018】
処理装置３００は、回路装置１００に画像データＩＭＡを送信する。処理装置３００は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、マイクロコンピューター、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のプロセッサーである。ＣＰＵはCentral Processing Unitの略である。ＧＰＵはGraphics Processing Unitの略である。ＤＳＰはDigital Signal Processorの略である。ＡＳＩＣはApplication Specific Integrated Circuitの略である。ＦＰＧＡはField Programmable Gate Arrayの略である。
【0019】
回路装置１００は、画像データＩＭＡを受信し、その画像データＩＭＡに基づいて表示装置２００のローカルディミング制御を行う。回路装置１００は、画像データＩＭＡの輝度に応じてバックライト２１０の各光源素子又は各エリアの発光輝度を調光し、その調光で得られた光源輝度情報を光源輝度データＤＤＩＭとして光源ドライバー２４０に出力する。また回路装置１００は、光源輝度情報に基づいて画像データＩＭＡに対する色補正を行い、色補正後の画像データＩＭＢを表示コントローラー２５０に出力する。
【0020】
図２は、回路装置の第１詳細構成例である。回路装置１００は、インターフェース回路１１０と解像度低減回路１２０と光源制御回路１３０と光源輝度決定回路１４０と照明輝度演算回路１５０と色補正回路１６０と記憶部１７０とを含む。以下、ローカルディミングにおいてバックライト２１０の発光素子毎に独立に調光される場合を例に説明するが、複数の発光素子を含むエリア毎に独立に調光されてもよい。
【0021】
インターフェース回路１１０は、処理装置３００から画像データＩＭＡを受信する。インターフェース回路１１０は、ＬＶＤＳ、パラレルＲＧＢ方式又はディスプレイポート等の様々な画像インターフェース方式のインターフェース回路であってよい。ＬＶＤＳはLow Voltage Differential Signalingの略である。
【0022】
記憶部１７０は、光源素子から表示パネルに届く光の減衰率分布を示すルックアップテーブルを減衰率分布情報として記憶する。減衰率分布は、光源素子から画素までの距離と、光源素子が画素を照明する光の減衰率との関係を示す。減衰率分布は、減衰特性又は輝度分布とも呼ばれる。記憶部１７０は、レジスター又はメモリーである。メモリーは、ＲＡＭ等の揮発性メモリー、或いは、ＯＴＰメモリー又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリーである。ＲＡＭはRandom Access Memoryの略である。ＯＴＰはOne Time Programmableの略である。ＥＥＰＲＯＭはElectrically Erasable Programmable Read Only Memoryの略である。
【0023】
解像度低減回路１２０にはインターフェース回路１１０から画像データＩＭＡが入力される。画像データＩＭＡを入力画像データとも呼ぶ。解像度低減回路１２０は、画像データＩＭＡの解像度を低減する処理を行い、画像データＩＭＡよりも低解像度の低解像度画像データＩＭＣを生成する。「低解像度」は、１フレームあたりの画像データの画素数が少ないことである。
【0024】
光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣの輝度を解析し、その解析の結果に基づいて各発光素子の発光輝度を決定し、その各発光素子の発光輝度を示す光源輝度情報を光源輝度データＬＬＤとして出力する。具体的には、光源輝度決定回路１４０は、バックライト２１０の発光素子に対応する画像エリアにおいて、その画像エリアに属する画素データの最大輝度を決定する。光源輝度決定回路１４０は、その最大輝度を表示装置２００において表示できる範囲で最小の発光輝度を決定し、それを、その発光素子の発光輝度とする。或いは、光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣと、記憶部１７０に格納されたルックアップテーブルＬＵＴとを用いて調光処理を行うことで、各光源素子の発光輝度を決定してもよい。この手法の詳細については後述する。
【0025】
光源制御回路１３０は、光源輝度データＬＬＤに基づいて光源ドライバー２４０を制御する。具体的には、光源制御回路１３０は、発光素子の発光タイミング又は発光輝度の更新タイミングを制御するタイミング制御信号を光源ドライバー２４０に出力すると共に、光源輝度データＬＬＤを光源輝度データＤＤＩＭとして光源ドライバー２４０に出力する。光源ドライバー２４０は、タイミング制御信号により規定されたタイミングで、光源輝度データＤＤＩＭが示す各光源素子の発光輝度に対応したパルス幅のＰＷＭ信号により各発光素子を駆動する。これにより、各発光素子が、ローカルディミングで制御される発光輝度で発光する。
【0026】
照明輝度演算回路１５０は、光源輝度データＬＬＤと、記憶部１７０に格納されたルックアップテーブルとに基づいて照明輝度情報を演算し、その照明輝度情報を照明輝度データＬＰＸとして出力する。照明輝度情報は、バックライト２１０により表示パネル２２０が照明されるときの、画像データＩＭＡの各画素に対応した表示パネル２２０上の位置における照明輝度を示す。
【0027】
色補正回路１６０は、照明輝度データＬＰＸに基づいて画像データＩＭＡの色補正を行い、補正後の画像データＩＭＢを表示ドライバー２３０に出力する。具体的には、色補正回路１６０は、各画素の画素データに、その画素に届く光の輝度の逆数を乗算し、その結果をその画素の新たな画素データとする。
【0028】
なお、解像度低減回路１２０、光源制御回路１３０、光源輝度決定回路１４０、照明輝度演算回路１５０及び色補正回路１６０は、デジタル信号を処理するロジック回路である。解像度低減回路１２０、光源制御回路１３０、光源輝度決定回路１４０、照明輝度演算回路１５０及び色補正回路１６０の各々が、別個にロジック回路で構成されてもよいし、それらの一部又は全部が一体のロジック回路で構成されてもよい。或いは、ＤＳＰ等のプロセッサーが、解像度低減回路１２０、光源制御回路１３０、光源輝度決定回路１４０、照明輝度演算回路１５０及び色補正回路１６０の機能が記述された命令セット又はプログラムを実行することで、それらの回路の機能が実現されてもよい。
【0029】
或いは、回路装置１００は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、マイクロコンピューター、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等のプロセッサーであってもよい。そして、プロセッサーが、回路装置１００の各部の機能が記述された命令セット又はプログラムを実行することで、回路装置１００の機能が実現されてもよい。
【0030】
回路装置１００は歪み補正回路を含んでもよい。歪み補正回路は、表示パネル２２０に表示された画像をスクリーン等に投影する光学系に起因する画像歪み、又はスクリーンの歪みに起因する画像歪みを、補正する。具体的には、歪み補正回路は、インターフェース回路１１０が受信した画像データＩＭＡに対して、上記画像歪みをキャンセル又は低減する画像補正を行い、補正後の画像データを解像度低減回路１２０、照明輝度演算回路１５０及び色補正回路１６０に出力する。但し、歪み補正回路は回路装置１００ではなく処理装置３００に設けられてもよい。
【0031】
以上では減衰率分布情報がルックアップテーブルである例を説明したが、減衰率分布情報は減衰率分布を示す情報であればよい。減衰率分布情報は、例えば、減衰率分布を示す関数であってもよい。関数の引数は距離であり、戻り値は減衰率である。記憶部１７０は、関数を規定する関数情報を記憶し、照明輝度演算回路１５０は、関数情報により規定された関数に距離を入力することで、減衰率を得る。光源輝度決定回路１４０が減衰率分布情報を用いる場合も同様である。関数情報は、例えば、関数に用いられる係数である。なお、以下では減衰率分布情報がルックアップテーブルである例を説明する。
【0032】
２．解像度低減回路、光源輝度決定回路及び照明輝度演算回路
図３は、解像度低減処理の第１例を説明する図である。左図に画像データＩＭＡを示し、右図に低解像度画像データＩＭＣを示す。１つの四角が１つの画素を表す。各画素に付した数字は、その画素の画素値を示す。ここでは画素値の範囲が０～２５５であるとする。画素値が大きいほど高輝度であることを示す。ｘ方向は画像の水平走査方向であり、ｙ方向は画像の垂直走査方向である。各方向における画像データの画素の位置を、整数で示す。
図３は、解像度低減処理の第１例を説明する図である。左図に画像データＩＭＡを示し、右図に低解像度画像データＩＭＣを示す。１つの四角が１つの画素を表す。各画素に付した数字は、その画素の画素値を示す。ここでは画素値の範囲が０～２５５であるとする。画素値が大きいほど高輝度であることを示す。ｘ方向は画像の水平走査方向であり、ｙ方向は画像の垂直走査方向である。各方向における画像データの画素の位置を、整数で示す。
【0033】
解像度低減回路１２０は、画像データＩＭＡの解像度を１／（ｐ×ｑ）に低減する。１／ｐはｘ方向の倍率を示し、１／ｑはｙ方向の倍率を示す。図３ではｐ＝ｑ＝２とするが、ｐ及びｑの各々は、２以上の整数であればよい。但し、補間処理を用いる場合には、ｐ及びｑの各々が１より大きい実数であってもよい。
【0034】
ａ及びｂの各々が１以上の整数であるとする。解像度低減回路１２０は、画像データＩＭＡにおける位置（２ａ－１，２ｂ－１）、（２ａ，２ｂ－１）、（２ａ－１，２ｂ）及び（２ａ，２ｂ）の２×２画素を、低解像度画像データＩＭＣにおける位置（ａ，ｂ）の１画素に縮小する。
【0035】
解像度低減回路１２０は、例えば、画像データＩＭＡを平均化処理することで低解像度画像データＩＭＣを生成する。図３には、平均化処理の例を示している。平均化処理は、画像データＩＭＡにおける位置（２ａ－１，２ｂ－１）、（２ａ，２ｂ－１）、（２ａ－１，２ｂ）及び（２ａ，２ｂ）の画素値を平均することで、低解像度画像データＩＭＣにおける位置（ａ，ｂ）の画素値を求める処理である。
【0036】
或いは、解像度低減回路１２０は、画像データＩＭＡを間引き処理することで低解像度画像データＩＭＣを生成する。間引き処理は、画像データＩＭＡにおける位置（２ａ－１，２ｂ－１）、（２ａ，２ｂ－１）、（２ａ－１，２ｂ）及び（２ａ，２ｂ）のうち所定の１つの位置の画素を抽出することで、低解像度画像データＩＭＣにおける位置（ａ，ｂ）の画素値を求める処理である。
【0037】
或いは、解像度低減回路１２０は、補間処理を用いた縮小処理を画像データＩＭＡに施することで低解像度画像データＩＭＣを生成する。補間処理を用いた縮小処理は、例えば、画像データＩＭＡにおける位置（２ａ－１，２ｂ－１）、（２ａ，２ｂ－１）、（２ａ－１，２ｂ）及び（２ａ，２ｂ）の画素値から、バイリニア補間又はバイキュービック補間により、低解像度画像データＩＭＣにおける位置（ａ，ｂ）の画素値を求める処理である。
【0038】
図４は、解像度低減処理の第２例を説明する図である。左図に画像データＩＭＡを示し、右図に低解像度画像データＩＭＣを示す。
【0039】
解像度低減回路１２０は、画像データＩＭＡにおけるｐ×ｑ個の画素ごとに、最大画素値の画素を抽出することで、低解像度画像データＩＭＣを生成する。図４ではｐ＝ｑ＝２とするが、ｐ及びｑの各々は２以上の整数であればよい。図４に示すように、解像度低減回路１２０は、画像データＩＭＡにおける位置（２ａ－１，２ｂ－１）、（２ａ，２ｂ－１）、（２ａ－１，２ｂ）及び（２ａ，２ｂ）の画素値の最大値を、低解像度画像データＩＭＣにおける位置（ａ，ｂ）の画素値とする。図４の左図において、最大値の画素に点線四角を付している。
【0040】
なお、図３及び図４の処理は、一例としてモノクロ画像に対する解像度低減処理である。画像データがカラー画像である場合、例えば、ＲＧＢ画像データの各色の画像データに対して、上記の解像度低減処理が実施される。或いは、ＲＧＢ画像データがＹＣｒＣｂ画像データ等に変換され、ＹＣｒＣｂ画像データ等に上記の解像度低減処理が実施された後、再びＲＧＢ画像データに変換されてもよい。
【0041】
図５は、ルックアップテーブルの例である。
光源素子からの光は拡散シート等によって拡散され、その拡散光が表示パネルに照射される。このとき、拡散による光の輝度分布が減衰率分布である。具体的には、光源素子及び拡散シートの特性に応じた減衰率分布又はそれを近似した減衰率分布がテーブル化され、ルックアップテーブルＬＵＴとして記憶部１７０に記憶される。図１の処理装置３００が記憶部１７０にルックアップテーブルＬＵＴを書き込んでもよいし、或いは、記憶部１７０が不揮発性メモリーを含む場合において、予めルックアップテーブルＬＵＴが不揮発性メモリーに格納されていてもよい。ルックアップテーブルＬＵＴは自在にプログラム可能であって、例えば表示装置２００の機種に応じて変更されてもよい。
光源素子からの光は拡散シート等によって拡散され、その拡散光が表示パネルに照射される。このとき、拡散による光の輝度分布が減衰率分布である。具体的には、光源素子及び拡散シートの特性に応じた減衰率分布又はそれを近似した減衰率分布がテーブル化され、ルックアップテーブルＬＵＴとして記憶部１７０に記憶される。図１の処理装置３００が記憶部１７０にルックアップテーブルＬＵＴを書き込んでもよいし、或いは、記憶部１７０が不揮発性メモリーを含む場合において、予めルックアップテーブルＬＵＴが不揮発性メモリーに格納されていてもよい。ルックアップテーブルＬＵＴは自在にプログラム可能であって、例えば表示装置２００の機種に応じて変更されてもよい。
【0042】
図５に示すように、ルックアップテーブルＬＵＴは、距離の二乗が格納されたルックアップテーブルＬＵＴ１と、減衰率が格納されたルックアップテーブルＬＵＴ２とを含む。
【0043】
ルックアップテーブルＬＵＴ１の各インデックスには、そのインデックスに対応付けられた距離の二乗が格納されている。ここではインデックスが０～１０である例を示すが、インデックスの数は任意である。また距離が０～１００の範囲で等間隔に刻まれる例を示すが、距離の範囲は任意であり、刻みは等間隔でなくてもよい。インデックスは、一例としてメモリーアドレスである。なお、ルックアップテーブルＬＵＴ１の各インデックスには、そのインデックスに対応付けられた距離が格納されてもよい。
【0044】
ルックアップテーブルＬＵＴ２の各インデックスには、そのインデックスに対応付けられた減衰率が格納されている。減衰率は、最大輝度を１００％として規格化された値で示される。
【0045】
例えば、距離の二乗が３００であるとき、照明輝度演算回路１５０はルックアップテーブルＬＵＴ１から各インデックスの距離の二乗を順次に読み出して３００と比較することで、３００を挟む１００及び４００に対応したインデックス１及び２を決定する。照明輝度演算回路１５０は、ルックアップテーブルＬＵＴ２からインデックス１及び２の減衰率９３／９％及び７７．９％を読み出し、補間により、距離の二乗３００に対応した減衰率を求める。光源輝度決定回路１４０が減衰率分布情報を用いる場合も同様である。但し、光源輝度決定回路１４０は低解像度画像データＩＭＣを用いるため、距離を換算してルックアップテーブルＬＵＴ１を参照する。この点については後述する。
【0046】
なお、図５には一次元のルックアップテーブルを示したが、二次元のルックアップテーブルが用いられてもよい。距離は、ｘ距離及びｙ距離によって表される。また距離の二乗は、ｘ距離の二乗とｙ距離の二乗との和である。ｘ距離は、表示パネルの水平走査方向における距離であり、ｙ距離は、表示パネルの垂直走査方向における距離である。ルックアップテーブルＬＵＴは、ｘ距離とｙ距離の組に対して、それに対応した減衰率を出力するルックアップテーブルである。
【0047】
図６は、解像度低減回路及び光源輝度決定回路が行う処理の第１フローである。
ステップＳ１において、解像度低減回路１２０が、画像データＩＭＡを低解像化することで低解像度画像データＩＭＣを生成する。具体的な手法は図３及び図４で説明した通りである。
ステップＳ１において、解像度低減回路１２０が、画像データＩＭＡを低解像化することで低解像度画像データＩＭＣを生成する。具体的な手法は図３及び図４で説明した通りである。
【0048】
ステップＳ２において、光源輝度決定回路１４０は、光源輝度情報を初期化する。例えば、全ての光源素子の輝度値がゼロに初期化される。
【0049】
ステップＳ３において、光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣに含まれる画素から１つの画素を選択する。選択された画素を対象画素と呼ぶこととする。ステップＳ３からステップＳ６のループにおいて、対象画素が順次に選択される。例えば、初回のステップＳ３において低解像度画像データＩＭＣの第１走査ラインの第１画素が選択され、以降のステップＳ３において順次に第２画素、第３画素、・・・が選択され、第１走査ラインの画素が全て選択されると、第２走査ラインの画素が順次に選択され、それが最終走査ラインまで繰り返される。
【0050】
ステップＳ４において、光源輝度決定回路１４０は対象画素の周囲にあるｎ×ｍ個の光源素子を選択する。このｎ×ｍ個の光源素子を周囲光源素子とも呼ぶ。図７は、周囲光源素子の例である。ここではｎ＝４、ｍ＝４の例を示すが、ｎとｍは各々２以上の整数であればよい。
【0051】
図７に示すように、対象画素２２の換算位置を（ｉ，ｊ）とする。ｉ及びｊの各々は１以上の整数である。換算位置は、低解像度画像データＩＭＣにおける位置を表示パネル２２０における位置に換算したものである。例えば、画像データＩＭＡの解像度が表示パネル２２０の解像度と同じであるとする。このとき、低解像度画像データＩＭＣにおける位置を（ｉｌｏｗ，ｊｌｏｗ）とすると、（ｉ，ｊ）＝（ｐ×ｉｌｏｗ，ｑ×ｊｌｏｗ）である。なお、解像度低減処理が補間処理である場合等においてｐ、ｑが実数であるときには、ｉ、ｊは実数であってもよい。
【0052】
光源輝度決定回路１４０は、位置（ｉ，ｊ）を基準に、＋ｘ方向と－ｘ方向の各々において直近２列、且つ＋ｙ方向と－ｙ方向の各々において直近２行の光源素子Ｌ１～Ｌ１６を、選択する。ｋを１以上１６以下の整数としたとき、表示パネル２２０において光源素子Ｌｋに対応する位置を（ｘｋ，ｙｋ）と表す。
【0053】
図６のステップＳ５において、低解像度画像データＩＭＣにおける対象画素２２の画素値と、記憶部１７０に格納されたルックアップテーブルＬＵＴとを用いて、ステップＳ４で選択されたｎ×ｍ個の光源素子の各光源素子に対する光源輝度情報を更新する。
【0054】
ステップＳ６において、光源輝度決定回路１４０は全ての画素が対象画素として選択されたか否かを判定し、全ての画素が選択された場合には処理を終了し、選択されていない画素がある場合にはステップＳ３に戻る。
【0055】
図７の例を用いて、ステップＳ５における光源輝度情報の更新処理を説明する。光源輝度決定回路１４０は、光源素子Ｌ１～Ｌ１６から対象画素２２が受ける光量に要求される変化量を示す要求変化量Δｉｊを、下式（１）により求める。Δｉｊのｉ，ｊは、低解像度画像データＩＭＣにおける対象画素２２の位置を表す。即ち、光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣの解像度で要求変化量Δｉｊを求める。
【0056】
【数1】
【0057】
【数2】
【0058】
上式（１）において、ＩＮＴｉｊは、低解像度画像データＩＭＣにおける対象画素２２の画素値に基づくピクセル強度である。ピクセル強度は、例えば対象画素２２のＲＧＢ画素値から算出される輝度値、或いは対象画素２２のＲＧＢ画素値のうち最大値である。上式（２）に示すように、ｌｓｆ（ｋ）は、光源素子Ｌｋが表示パネル２２０上の対象画素２２を照らす光の減衰率である。距離は、表示パネル２２０における距離に換算されている、つまり、表示パネル２２０における対象画素の換算位置（ｉ，ｊ）と光源素子の位置（ｘｋ，ｙｋ）から計算される。光源輝度決定回路１４０は、上記距離とルックアップテーブルＬＵＴを用いて減衰率ｌｓｆ（ｋ）を求める。ｐｏｗｃ（ｋ）は、光源素子Ｌｋの前回の光源輝度情報である。前回の光源輝度情報とは、今回の対象画素２２の１つ前に選択された前回の対象画素２１を用いて算出された光源輝度情報である。前回の対象画素２１は、ｘ方向において位置（ｉ，ｊ）から１つ前の換算位置（ｉ－ｐ，ｊ）＝（ｐ×（ｉｌｏｗ－１），ｑ×ｊｌｏｗ）の画素である。
【0059】
光源輝度決定回路１４０は、下式（３）により、要求変化量Δｉｊを光源素子Ｌｋの光源輝度情報に分配することで、光源輝度情報を更新する。
【0060】
【数3】
【0061】
上式（３）において、ｐｏｗｕ（ｋ）は、今回の光源輝度情報、つまり更新後の光源輝度情報である。上式（３）の右辺第２項において、減衰率ｌｓｆｘ（ｋ）＝ｌｓｆ（ｋ）であり、減衰率ｌｓｆｘ＋１（ｋ）＝ｌｓｆ２（ｋ）＝ｌｓｆ（ｋ）×ｌｓｆ（ｋ）である。即ち、光源輝度決定回路１４０は、ルックアップテーブルＬＵＴを用いて減衰率ｌｓｆ（ｋ）を求め、その減衰率ｌｓｆ（ｋ）を用いて右辺第２項を計算する。但し、後述するように、モードに応じて減衰率ｌｓｆｘ（ｋ）が切り替わってもよい。
【0062】
図８は、照明輝度演算回路が行う処理のフローである。
ステップＳ１１において、照明輝度演算回路１５０は、画像データＩＭＡに含まれる画素から１つの画素を選択する。選択された画素を対象画素と呼ぶこととする。ステップＳ１１からステップＳ１４のループにおいて、対象画素が順次に選択される。例えば、初回のステップＳ１１において画像データＩＭＡの第１走査ラインの第１画素が選択され、以降のステップＳ１１において順次に第２画素、第３画素、・・・が選択され、第１走査ラインの画素が全て選択されると、第２走査ラインの画素が順次に選択され、それが最終走査ラインまで繰り返される。
ステップＳ１１において、照明輝度演算回路１５０は、画像データＩＭＡに含まれる画素から１つの画素を選択する。選択された画素を対象画素と呼ぶこととする。ステップＳ１１からステップＳ１４のループにおいて、対象画素が順次に選択される。例えば、初回のステップＳ１１において画像データＩＭＡの第１走査ラインの第１画素が選択され、以降のステップＳ１１において順次に第２画素、第３画素、・・・が選択され、第１走査ラインの画素が全て選択されると、第２走査ラインの画素が順次に選択され、それが最終走査ラインまで繰り返される。
【0063】
ステップＳ１２において、照明輝度演算回路１５０は対象画素の周囲にあるｓ×ｔ個の光源素子を選択する。ｓとｔは各々２以上の整数であればよい。ｓ×ｔ個は、上述のｎ×ｍ個と同じであってもよいし、異なってもよい。またｓ×ｔ個の光源素子ではなく全ての光源素子から照明輝度情報を求めるようにしてもよい。
【0064】
ステップＳ１３において、照明輝度演算回路１５０は、選択されたｓ×ｔ個の光源素子の光源輝度情報と、記憶部１７０に記憶されるルックアップテーブルＬＵＴとを用いて、対象画素の照明輝度情報を求める。具体的には、照明輝度演算回路１５０は下式（４）により対象画素の照明輝度情報を求める。
【0065】
【数4】
【0066】
上式（４）において、ＰＬ（ｉ，ｊ）は、位置（ｉ，ｊ）の画素に対する照明輝度情報である。ここでは画像データＩＭＡから対象画素が選択されるので、位置（ｉ，ｊ）は換算位置ではなく、表示パネル２２０における画素の位置そのものを指す。即ち、ここでのｉ、ｊは１ずつ変化する整数であり、照明輝度演算回路１５０は画像データＩＭＡの解像度で照明輝度情報ＰＬ（ｉ，ｊ）を演算する。ｐｏｗ（β）は、光源輝度決定回路１４０が決定した光源輝度情報である。即ち、図６のステップＳ３～Ｓ６のループが低解像度画像データＩＭＣの最後の画素まで実行された後における、上式（３）のｐｏｗｕが上式（４）のｐｏｗとして用いられる。なお、ステップＳ３～Ｓ６のループが低解像度画像データＩＭＣの最後の画素まで実行されていなくても、対象画素が進むに従って光源素子の光源輝度情報の更新が順次に終了していくので、その更新が終了した光源輝度情報がｐｏｗとして用いられてもよい。ｌｓｆ（β）は減衰率である。照明輝度演算回路１５０は、ルックアップテーブルＬＵＴを用いて減衰率ｌｓｆ（β）を求める。
【0067】
ステップＳ１４において、照明輝度演算回路１５０は全ての画素が対象画素として選択されたか否かを判定し、全ての画素が選択された場合には処理を終了し、選択されていない画素がある場合にはステップＳ１１に戻る。
【0068】
以上に説明した本実施形態において、回路装置１００は、複数の光源素子と表示パネル２２０とを含む表示装置２００を制御する。回路装置１００は、解像度低減回路１２０と光源輝度決定回路１４０とを含む。解像度低減回路１２０は、入力画像データから、入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データＩＭＣを生成する。光源輝度決定回路１４０には、低解像度画像データＩＭＣが入力される。光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣに基づく調光処理により、複数の光源素子の各光源素子が発光する輝度を示す光源輝度情報を決定する。
【0069】
本実施形態によれば、光源輝度決定回路１４０は、入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データＩＭＣを用いて光源輝度情報を決定する。これにより、入力画像データを用いて光源輝度情報が決定される場合よりも、光源輝度情報を決定する処理の負荷が低減される。光源の発光は画像そのものではなく、画像表示に必要な発光輝度が確保できればよい。このため、低解像度画像データＩＭＣからであっても画像表示に必要な光源輝度情報を決定可能である。
【0070】
なお、図２において入力画像データは画像データＩＭＡに対応する。減衰率分布情報はルックアップテーブルに限らず、上述のように関数情報であってもよい。
【0071】
また本実施形態では、回路装置１００は、照明輝度演算回路１５０と色補正回路１６０とを含む。照明輝度演算回路１５０は、光源輝度決定回路１４０が決定した光源輝度情報と、光源素子と画素の距離に対する光の減衰率分布を示す減衰率分布情報とに基づいて、表示パネル２２０の対象画素が複数の光源素子により照明される輝度を示す照明輝度情報を演算する。色補正回路１６０は、照明輝度情報に基づいて入力画像データを色補正する。
【0072】
表示パネル２２０における各画素の照明輝度は、光源輝度決定回路１４０が決定した各光源素子の輝度に応じて決まり、その照明輝度と各画素の画素データによって表示画像の表示階調が決まる。色補正回路１６０は、入力画像データが有する階調で画像が表示されるように、照明輝度情報に基づいて入力画像データを色補正している。即ち、光源輝度情報が低解像度画像データＩＭＣから算出されたものであっても、色補正後の画像データによって、入力画像データが有する階調で画像を表示可能である。
【0073】
また本実施形態では、照明輝度演算回路１５０は、照明輝度情報を入力画像データの解像度で演算する。
【0074】
本実施形態によれば、照明輝度情報が入力画像データの解像度で演算されることで、色補正回路１６０が、各画素に対応した照明輝度情報で、その画素の画素データを色補正できる。このように、光源輝度情報が低解像度画像データＩＭＣから算出されたものであっても、各画素に対する色補正が可能である。
【0075】
また図３で説明したように、解像度低減回路１２０は、入力画像データに対して、複数画素の平均化処理、画素の間引き処理、バイリニア補間による縮小処理、バイキュービック補間による縮小処理、又はランチョス補間による縮小処理を行うことで、低解像度画像データＩＭＣを生成してもよい。
【0076】
本実施形態によれば、入力画像データから、入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データＩＭＣを生成できる。
【0077】
また図４で説明したように、解像度低減回路１２０は、低解像度画像データＩＭＣにおける１画素に縮小される範囲内における最大輝度値を、入力画像データから抽出することで、低解像度画像データＩＭＣを生成してもよい。なお、図４の例において、「低解像度画像データＩＭＣにおける１画素に縮小される範囲」は、画像データＩＭＡの２×２画素の範囲である。
【0078】
本実施形態によれば、入力画像データから、入力画像データよりも低解像度の低解像度画像データＩＭＣを生成できる。また、ローカルディミングにおいて高輝度な画素に対しては光源輝度を高輝度にする必要がある。本実施形態によれば、入力画像データにおける高輝度な画素の情報を維持しつつ低解像度画像データＩＭＣを生成できる。これにより、低解像度画像データＩＭＣに基づいて光源輝度情報を求めることで、入力画像データにおいて高輝度な画素に対して高輝度な光源輝度を得ることが可能である。
【0079】
また本実施形態では、表示装置２００は、ヘッドアップディスプレイ、メーターパネル、センターインフォメーションディスプレイ、又は電子ミラーであってもよい。
【0080】
ヘッドアップディスプレイ、メーターパネル、センターインフォメーションディスプレイ、又は電子ミラーは、自動車等の移動体に搭載される。このため、移動体の移動又は時刻の変化に伴って環境が変化したり、ユーザーへの情報提供に伴う様々な表示コンテンツが表示されたりする。ローカルディミングにおいては、表示コンテンツに応じて調光が行われるが、本実施形態によれば、低解像度画像データＩＭＣに基づいて光源輝度情報が決定されるので調光処理の負荷が低減される。
【0081】
【0082】
記憶部１７０は、互いに減衰率分布が異なる３種類のルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ及びＬＵＴＣを記憶する。但し、ルックアップテーブルの数は２以上であればよい。
【0083】
光源輝度決定回路１４０は、ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ及びＬＵＴＣのうち、モードに応じたルックアップテーブルを記憶部１７０から読み出す。例えば、処理装置３００が記憶部１７０へモード設定を書き込む、或いは記憶部１７０の不揮発性メモリーに予めモード設定が書き込まれている。光源輝度決定回路１４０は、記憶部１７０からモード設定を読み出し、そのモード設定に対応したルックアップテーブルを読み出す。光源輝度決定回路１４０は、画像データＩＭＡと、記憶部１７０から読み出したルックアップテーブルとを用いて調光処理を行うことで、各光源素子の発光輝度を示す光源輝度情報を決定し、その光源輝度情報を光源輝度データＬＬＤとして出力する。
【0084】
設定可能なモードは、ハロー低減モードを含む。ハローとは、高コントラストな画像において明部の周囲の暗部に光が滲む現象のことである。明部の背後にある光源素子は高輝度で発光するので、その光が、周囲の暗部から漏れることによってハローが生じる。ハロー低減モードは、表示輝度とハロー低減のバランスにおいてハロー低減を重視したモードである。また、設定可能なモードは、高輝度モードを含む。高輝度モードは、表示輝度とハロー低減のバランスにおいて表示輝度を重視したモードである。また、設定可能なモードは、更にバランスモードを含んでもよい。バランスモードは、ハロー低減モードと高輝度モードの中間的なモードであり、表示輝度とハロー低減のバランスを重視したモードである。各モードに対応したルックアップテーブルは、互いに減衰率分布が異なる。各モードに対応して、どのような減衰率分布を用いるかは、自在にプログラム可能である。
【0085】
照明輝度演算回路１５０は、ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ及びＬＵＴＣのうち、照明輝度の演算に用いられるルックアップテーブルを記憶部１７０から読み出す。例えば、後述する図１０～図１２のルックアップテーブルの例では、照明輝度演算回路１５０は、ルックアップテーブルＬＵＴＢを記憶部１７０から読み出す。なお、モードに対応したルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ及びＬＵＴＣとは別個に、照明輝度の演算に用いられるルックアップテーブルが用意されていてもよい。照明輝度演算回路１５０は、光源輝度データＬＬＤと、記憶部１７０から読み出したルックアップテーブルとに基づいて照明輝度情報を演算し、その照明輝度情報を照明輝度データＬＰＸとして出力する。
【0086】
以上では離散的な複数のモードが用いられる例を説明したが、連続的に設定可能なモードが用いられてもよい。例えば、ハロー低減モードと高輝度モードの間で連続的にモード設定可能であってもよい。減衰率分布情報は、一例として関数であり、その関数の係数が連続的なモードに応じて連続的に変化する。なお、以下では離散的な複数のモードが用いられる例を説明する。
【0087】
図１０は、ルックアップテーブルＬＵＴＡの減衰率分布の例である。ルックアップテーブルＬＵＴＡは減衰率分布ｌｓｆ０のテーブルである。ｌｓｆの右肩の乗数は、ここではｌｓｆの累乗を意味している。減衰率分布ｌｓｆ０は、いずれの距離においても減衰率が１００％であるフラットな特性の分布である。
【0088】
図１１は、ルックアップテーブルＬＵＴＢの減衰率分布の例である。ルックアップテーブルＬＵＴＢは減衰率分布ｌｓｆ１のテーブルである。減衰率分布ｌｓｆ１は、一例として現実の減衰率分布又はそれを近似した減衰率分布であるが、光源輝度の算出用にプログラムされた仮想的な減衰率分布であってもよい。図１１には、ルックアップテーブルＬＵＴＢが図５のルックアップテーブルＬＵＴと同じであるときの、減衰率分布を示す。
【0089】
図１２は、ルックアップテーブルＬＵＴＣの減衰率分布の例である。ルックアップテーブルＬＵＴＣは減衰率分布ｌｓｆ２のテーブルである。減衰率分布ｌｓｆ２は、一例として現実の減衰率分布を二乗した分布であり、仮想的な減衰率分布である。但し、減衰率分布ｌｓｆ２は、現実の減衰率分布を二乗した分布に限らず、任意にプログラムされた分布であってよい。
【0090】
ルックアップテーブルＬＵＴＢの減衰率分布は、ルックアップテーブルＬＵＴＡの減衰率分布に比べて、距離に対する減衰度合いが高い。ルックアップテーブルＬＵＴＣの減衰率分布は、ルックアップテーブルＬＵＴＢの減衰率分布に比べて、距離に対する減衰度合いが高い。「距離に対する減衰度合いが高い」とは、減衰率分布において所定の減衰率まで低下する距離が短いことを意味する。所定の減衰率は任意であってよいが、例えば５０％～０％の範囲内の減衰率である。或いは、「距離に対する減衰度合いが高い」とは、距離が増える方向の距離変化に対して、減衰率の減少幅が大きいことを意味する。或いは、「距離に対する減衰度合いが高い」とは、その減衰率分布が表す光の拡がりが相対的に狭いことを意味する。図１０～図１２には、距離に対して滑らかに変化する減衰率分布を示したが、減衰率分布は距離に対して段階的に変化してもよい。
【0091】
図１３は、解像度低減回路及び光源輝度決定回路が行う処理の第２フローである。
ステップＳ２１において、光源輝度決定回路１４０は、設定されているモードを確認する。モードが高輝度モードである場合には、ステップＳ２２において光源輝度決定回路１４０はルックアップテーブルＬＵＴＡ又はＬＵＴＢを選択する。モードがハロー低減モードである場合には、ステップＳ２３において光源輝度決定回路１４０はルックアップテーブルＬＵＴＣを選択する。即ち、ハロー低減モードにおいては、距離に対する減衰度合いが高い減衰率分布のルックアップテーブルが選択されることになる。なお、更にバランスモードが設けられた場合には、高輝度モードにおいてＬＵＴＡが選択され、バランスモードにおいてＬＵＴＢが選択され、ハロー低減モードにおいてＬＵＴＣが選択されてもよい。
ステップＳ２１において、光源輝度決定回路１４０は、設定されているモードを確認する。モードが高輝度モードである場合には、ステップＳ２２において光源輝度決定回路１４０はルックアップテーブルＬＵＴＡ又はＬＵＴＢを選択する。モードがハロー低減モードである場合には、ステップＳ２３において光源輝度決定回路１４０はルックアップテーブルＬＵＴＣを選択する。即ち、ハロー低減モードにおいては、距離に対する減衰度合いが高い減衰率分布のルックアップテーブルが選択されることになる。なお、更にバランスモードが設けられた場合には、高輝度モードにおいてＬＵＴＡが選択され、バランスモードにおいてＬＵＴＢが選択され、ハロー低減モードにおいてＬＵＴＣが選択されてもよい。
【0092】
ステップＳ２４～Ｓ２９は、図６の第１フローにおけるステップＳ１～Ｓ６と同様である。但し、上式（３）において、減衰率ｌｓｆｘ（ｋ）のｘは０、１又は２であり、モードに応じて選択される。また、ｌｓｆｘ＋１（ｋ）＝ｌｓｆｘ（ｋ）×ｌｓｆ（ｋ）としてもよい。光源輝度決定回路１４０は、ｘ＝０のときにはルックアップテーブルＬＵＴＡを参照してｌｓｆ０（ｋ）を求め、ｘ＝１のときにはルックアップテーブルＬＵＴＢを参照してｌｓｆ１（ｋ）を求め、ｘ＝２のときにはルックアップテーブルＬＵＴＣを参照してｌｓｆ２（ｋ）を求める。但し、３以上のｘに対応した減衰率分布情報が用いられてもよい。ここでの減衰率分布情報ｌｓｆｘ（ｋ）は、仮想的な減衰率分布であってよい。ｌｓｆ１（ｋ）は、現実の減衰率分布又はそれを近似した減衰率分布であってもよいし、仮想的な減衰率分布であってもよい。
【0093】
以上に説明した本実施形態において、回路装置１００は記憶部１７０を含む。記憶部１７０は、光源素子と画素の距離に対する光の減衰率分布を示す減衰率分布情報を記憶する。光源輝度決定回路１４０は、低解像度画像データＩＭＣ及び減衰率分布情報に基づく調光処理により、光源輝度情報を決定する。
【0094】
光源素子から画素に届く光は、その距離に応じて減衰する。減衰率分布情報を用いることで、光源素子から画素に届く光の減衰率を知ることができ、その減衰率と画素データとから、その画素の階調を表示するために必要な光源輝度を決定できる。
【0095】
また本実施形態では、記憶部１７０は、複数の減衰率分布情報を記憶する。光源輝度決定回路１４０は、第１モードでは、低解像度画像データＩＭＣと、複数の減衰率分布情報のうち第１減衰率分布情報とに基づいて、光源輝度情報を決定する。光源輝度決定回路１４０は、第２モードでは、低解像度画像データＩＭＣと、第２減衰率分布情報とに基づいて、光源輝度情報を決定する。第２減衰率分布情報の減衰率分布は、第１減衰率分布情報の減衰率分布とは異なる。
【0096】
本実施形態によれば、モードに応じた減衰率分布に基づいて光源輝度情報が決定される。本実施形態では低解像度画像データＩＭＣの輝度に応じて各光源素子が調光されるが、その調光に用いられる減衰率分布を変えることによって調光結果を変えることができる。即ち、光源素子の輝度を変えても、その光源素子から光の届かない画素への影響はないので、光源素子から光の届く範囲にある画素の画素データに基づいて光源素子が調光される。減衰率分布は、光源素子からの光の拡散を示すものであり、その減衰率分布を変えることによって、光源素子からどの程度の範囲に光が届くと看做すのかを、変えることができる。本実施形態によれば、モードに応じて減衰率分布情報が変わることで調光が変わるので、モードを選択することで、表示コンテンツ又は環境等に最適な調光を選択できる。
【0097】
なお、図９の例では入力画像データは画像データＩＭＡに対応する。第１モードは高輝度モードに対応し、第１減衰率分布情報はルックアップテーブルＬＵＴＡ又はＬＵＴＢに対応し、第２モードはハロー低減モードに対応し、第２減衰率分布情報はルックアップテーブルＬＵＴＣに対応する。但し、第１モード及び第２モードは任意のモードであってもよい。例えば、第１モードがバランスモードであり、第２モードがハロー低減モードであってもよい。或いは、第１モードが高輝度モードであり、第２モードがバランスモードであってもよい。
【0098】
また本実施形態では、第１モードは、高輝度モードであり、第２モードは、第１モードに比べてハローの発生を低減するハロー低減モードである。
【0099】
本実施形態によれば、第１モードを選択することで、表示コンテンツを高輝度に表示することが可能となる。一方、第２モードを選択することで、明部と暗部が隣り合うようなハローが発生しやすい状況において光源素子の発光輝度を抑え、ハローを低減できる。これにより、ハローの低減と、表示パネルを照明する輝度の低下とのトレードオフにおいて、モードを選択することで、表示コンテンツ又は環境等に最適な調光を行うことができる。
【0100】
また本実施形態では、第２減衰率分布情報の減衰率分布は、第１減衰率分布情報の減衰率分布に比べて、距離に対する光の減衰度合いが高い。
【0101】
減衰度合いが高い減衰率分布は、減衰度合いが低い減衰率分布に比べて、光源素子から距離が離れた画素に光が届きにくいことを意味する。光源素子から光の届く範囲にある画素の画素データに基づいて光源素子が調光されることから、減衰度合いが高い減衰率分布を用いた場合には高輝度画素から遠い光源素子の輝度が上がりにくくなる。これにより、ハロー低減モードにおいて、高輝度画素から遠い光源素子の輝度が上がりにくくなるので、高輝度画素の周辺の暗部に光が当たりにくくなり、ハローが低減される。
【0102】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本開示の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また回路装置、バックライト、表示装置、表示システム、処理装置及び電子機器等の構成及び動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【0103】
２２…対象画素、１００…回路装置、１１０…インターフェース回路、１２０…解像度低減回路、１３０…光源制御回路、１４０…光源輝度決定回路、１５０…照明輝度演算回路、１６０…色補正回路、１７０…記憶部、２００…表示装置、２１０…バックライト、２２０…表示パネル、２３０…表示ドライバー、２４０…光源ドライバー、２５０…表示コントローラー、３００…処理装置、４００…表示システム、５００…電子機器、ＤＤＩＭ…光源輝度データ、ＩＭＡ，ＩＭＢ…画像データ、ＩＭＣ…低解像度画像データ、Ｌ１～Ｌ１６…光源素子、ＬＬＤ…光源輝度データ、ＬＰＸ…照明輝度データ、ＬＵＴ…ルックアップテーブル、ＬＵＴＡ，ＬＵＴＢ，ＬＵＴＣ…ルックアップテーブル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】