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(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】P2024016967
(43)【公開日】2024-02-08
(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 20060101AFI20240201BHJP
G09G 3/34 20060101ALI20240201BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20240201BHJP
【ＦＩ】
G09G3/36
G09G3/34 J
G09G3/20 K
G09G3/20 631H
G09G3/20 631U
G09G3/20 642Z
G09G3/20 631R
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022119285
(22)【出願日】2022-07-27
(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】中原 辰徳
【テーマコード（参考）】
5C006
5C080
【Ｆターム（参考）】
5C006AB01
5C006AF13
5C006AF46
5C006BF01
5C006BF08
5C006BF15
5C006BF26
5C006EA01
5C006EC09
5C006EC11
5C006EC13
5C006EC14
5C006FA44
5C006GA02
5C080AA10
5C080DD04
5C080DD22
5C080EE21
5C080EE28
5C080EE29
5C080JJ02
5C080JJ06
5C080JJ07
5C080KK01
5C080KK20
5C080KK43
(57)【要約】
【課題】バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることが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、複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部１７０と、バックライト２１０から表示パネル２２０の対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報を演算する輝度情報演算回路１５０と、を含む。第１ルックアップテーブルは、第１位置に設けられた第１光源素子に対応付けられ、第１光源素子の第１減衰率分布を示す。第２ルックアップテーブルは、第２位置に設けられた第２光源素子に対応付けられ、第２光源素子の第２減衰率分布を示す。輝度情報演算回路１５０は、第１ルックアップテーブルに基づいて、第１光源素子から対象画素に届く光の第１減衰率を求め、第２ルックアップテーブルに基づいて、第２光源素子から対象画素に届く光の第２減衰率を求め、第１減衰率及び第２減衰率に基づいて輝度情報を演算する。
【選択図】 図２
【解決手段】回路装置１００は、複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部１７０と、バックライト２１０から表示パネル２２０の対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報を演算する輝度情報演算回路１５０と、を含む。第１ルックアップテーブルは、第１位置に設けられた第１光源素子に対応付けられ、第１光源素子の第１減衰率分布を示す。第２ルックアップテーブルは、第２位置に設けられた第２光源素子に対応付けられ、第２光源素子の第２減衰率分布を示す。輝度情報演算回路１５０は、第１ルックアップテーブルに基づいて、第１光源素子から対象画素に届く光の第１減衰率を求め、第２ルックアップテーブルに基づいて、第２光源素子から対象画素に届く光の第２減衰率を求め、第１減衰率及び第２減衰率に基づいて輝度情報を演算する。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各ルックアップテーブルが、表示パネルとバックライトを有する表示装置の前記バックライトの光源素子の減衰率分布を示す複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部と、
前記バックライトから前記表示パネルの対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報を演算する輝度情報演算回路と、
を含み、
前記記憶部は、
前記バックライトの第１位置に設けられた第１光源素子に対応付けられ、前記第１光源素子の第１減衰率分布を示す第１ルックアップテーブルと、
前記バックライトの前記第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２光源素子に対応付けられ、前記第２光源素子の第２減衰率分布を示す第２ルックアップテーブルと、
を前記複数のルックアップテーブルとして記憶し、
前記輝度情報演算回路は、
前記第１ルックアップテーブルに基づいて、前記第１光源素子から前記対象画素に届く光の第１減衰率を求め、前記第２ルックアップテーブルに基づいて、前記第２光源素子から前記対象画素に届く光の第２減衰率を求め、前記第１減衰率及び前記第２減衰率に基づいて前記輝度情報を演算することを特徴とする回路装置。
前記バックライトから前記表示パネルの対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報を演算する輝度情報演算回路と、
を含み、
前記記憶部は、
前記バックライトの第１位置に設けられた第１光源素子に対応付けられ、前記第１光源素子の第１減衰率分布を示す第１ルックアップテーブルと、
前記バックライトの前記第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２光源素子に対応付けられ、前記第２光源素子の第２減衰率分布を示す第２ルックアップテーブルと、
を前記複数のルックアップテーブルとして記憶し、
前記輝度情報演算回路は、
前記第１ルックアップテーブルに基づいて、前記第１光源素子から前記対象画素に届く光の第１減衰率を求め、前記第２ルックアップテーブルに基づいて、前記第２光源素子から前記対象画素に届く光の第２減衰率を求め、前記第１減衰率及び前記第２減衰率に基づいて前記輝度情報を演算する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、
前記各ルックアップテーブルは、
光源素子から前記表示パネルの画素までの距離に対して、前記距離における減衰率が対応付けられたテーブルであり、
前記輝度情報演算回路は、
前記第１光源素子から前記対象画素までの距離における前記第１減衰率を、前記第１ルックアップテーブルに基づいて求め、
前記第２光源素子から前記対象画素までの距離における前記第２減衰率を、前記第２ルックアップテーブルに基づいて求めることを特徴とする回路装置。
前記各ルックアップテーブルは、
光源素子から前記表示パネルの画素までの距離に対して、前記距離における減衰率が対応付けられたテーブルであり、
前記輝度情報演算回路は、
前記第１光源素子から前記対象画素までの距離における前記第１減衰率を、前記第１ルックアップテーブルに基づいて求め、
前記第２光源素子から前記対象画素までの距離における前記第２減衰率を、前記第２ルックアップテーブルに基づいて求めることを特徴とする回路装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載された回路装置において、
前記第２位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第１辺に近い位置であることを特徴とする回路装置。
前記第２位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第１辺に近い位置であることを特徴とする回路装置。
【請求項4】
請求項３に記載された回路装置において、
前記バックライトは、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの前記第１辺に対向する第３辺に近い第３位置に設けられた第３光源素子を含み、
前記輝度情報演算回路は、
前記第３光源素子から前記対象画素に届く光の第３減衰率を、前記第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算し、
前記第１減衰率、前記第２減衰率及び前記第３減衰率に基づいて前記輝度情報を演算することを特徴とする回路装置。
前記バックライトは、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの前記第１辺に対向する第３辺に近い第３位置に設けられた第３光源素子を含み、
前記輝度情報演算回路は、
前記第３光源素子から前記対象画素に届く光の第３減衰率を、前記第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算し、
前記第１減衰率、前記第２減衰率及び前記第３減衰率に基づいて前記輝度情報を演算することを特徴とする回路装置。
【請求項5】
請求項１又は２に記載された回路装置において、
前記第２位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第１辺と第２辺が交わる第１コーナー部に近い位置であることを特徴とする回路装置。
前記第２位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第１辺と第２辺が交わる第１コーナー部に近い位置であることを特徴とする回路装置。
【請求項6】
請求項５に記載された回路装置において、
前記バックライトは、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの前記第１辺に対向する第３辺と前記第２辺に対向する第４辺とが交わる第２コーナー部に近い第３位置に設けられる第３光源素子を含み、
前記輝度情報演算回路は、
前記第３光源素子から前記対象画素に届く光の第３減衰率を、前記第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算し、
前記第１減衰率、前記第２減衰率及び前記第３減衰率に基づいて前記輝度情報を演算することを特徴とする回路装置。
前記バックライトは、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの前記第１辺に対向する第３辺と前記第２辺に対向する第４辺とが交わる第２コーナー部に近い第３位置に設けられる第３光源素子を含み、
前記輝度情報演算回路は、
前記第３光源素子から前記対象画素に届く光の第３減衰率を、前記第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算し、
前記第１減衰率、前記第２減衰率及び前記第３減衰率に基づいて前記輝度情報を演算することを特徴とする回路装置。
【請求項7】
請求項１又は２に記載された回路装置において、
前記第１減衰率分布は、
中心に対して回転対称な減衰率分布であり、
前記第２減衰率分布は、
中心に対して非回転対称な減衰率分布であることを特徴とする回路装置。
前記第１減衰率分布は、
中心に対して回転対称な減衰率分布であり、
前記第２減衰率分布は、
中心に対して非回転対称な減衰率分布であ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２減衰率分布は、
中心から前記表示パネルの１つの辺へ向かう方向での減衰特性と、前記中心から前記表示パネルの前記１つの辺とは異なる辺へ向かう方向での減衰特性とが、異なることを特徴とする回路装置。
前記第２減衰率分布は、
中心から前記表示パネルの１つの辺へ向かう方向での減衰特性と、前記中心から前記表示パネルの前記１つの辺とは異なる辺へ向かう方向での減衰特性とが、異なることを特徴とする回路装置。
【請求項9】
請求項１又は２に記載された回路装置において、
前記記憶部は、
前記バックライトの前記第１位置及び前記第２位置とは異なる第３位置に設けられた第３光源素子に対応付けられ、前記第３光源素子の第３減衰率分布を示す第３ルックアップテーブルを、前記複数のルックアップテーブルとして記憶し、
前記第２位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第１辺に近い位置であり、
前記第３位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第２辺と第３辺が交わる第１コーナー部に近い位置であり、
前記輝度情報演算回路は、
前記第３ルックアップテーブルに基づいて、前記第３光源素子から前記対象画素に届く光の第３減衰率を求め、前記第１減衰率、前記第２減衰率及び前記第３減衰率に基づいて前記輝度情報を演算することを特徴とする回路装置。
前記記憶部は、
前記バックライトの前記第１位置及び前記第２位置とは異なる第３位置に設けられた第３光源素子に対応付けられ、前記第３光源素子の第３減衰率分布を示す第３ルックアップテーブルを、前記複数のルックアップテーブルとして記憶し、
前記第２位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第１辺に近い位置であり、
前記第３位置は、
前記第１位置に比べて、前記表示パネルの第２辺と第３辺が交わる第１コーナー部に近い位置であり、
前記輝度情報演算回路は、
前記第３ルックアップテーブルに基づいて、前記第３光源素子から前記対象画素に届く光の第３減衰率を求め、前記第１減衰率、前記第２減衰率及び前記第３減衰率に基づいて前記輝度情報を演算することを特徴とする回路装置。
【請求項10】
請求項１又は２に記載された回路装置において、
輝度解析回路と、
色補正回路と、
を含み、
前記輝度解析回路は、
画像データの輝度解析を行い、前記輝度解析の結果に基づいて、前記バックライトのローカルディミング制御における調光情報を求め、
前記輝度情報演算回路は、
前記調光情報と前記第１減衰率に基づいて、前記第１光源素子から前記対象画素に届く光の第１輝度を求め、前記調光情報と前記第２減衰率に基づいて、前記第２光源素子から前記対象画素に届く光の第２輝度を求め、前記第１輝度及び前記第２輝度に基づいて前記輝度情報を演算し、
前記色補正回路は、
前記輝度情報に基づいて前記対象画素の画像データの色補正を行い、色補正後の画像データを前記表示装置に出力することを特徴とする回路装置。
輝度解析回路と、
色補正回路と、
を含み、
前記輝度解析回路は、
画像データの輝度解析を行い、前記輝度解析の結果に基づいて、前記バックライトのローカルディミング制御における調光情報を求め、
前記輝度情報演算回路は、
前記調光情報と前記第１減衰率に基づいて、前記第１光源素子から前記対象画素に届く光の第１輝度を求め、前記調光情報と前記第２減衰率に基づいて、前記第２光源素子から前記対象画素に届く光の第２輝度を求め、前記第１輝度及び前記第２輝度に基づいて前記輝度情報を演算し、
前記色補正回路は、
前記輝度情報に基づいて前記対象画素の画像データの色補正を行い、色補正後の画像データを前記表示装置に出力することを特徴とする回路装置。
【請求項11】
請求項１又は２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、ローカルディミングを行う画像表示装置が開示されている。画像表示装置は、ＬＥＤ出力値算出部と表示輝度データ算出部とＬＤＣデータ算出部とを含む。ＬＥＤ出力値算出部は、画像の各エリアに対応する光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める。表示輝度データ算出部は、発光輝度データに対して、予め用意された輝度拡散関数を用いた畳み込み処理を施すことで、拡散輝度データを求める。線形補間部は、拡散輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、原色別に画素毎の値を持つデータである表示輝度データを求める。ＬＤＣデータ算出部は、入力画像データと表示輝度データとに基づいて、原色別に画素毎の光透過率を求め、その光透過率を表すデータをＬＣＤデータとして出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０９５５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バックライトには複数の光源が配置されており、光源の位置に応じて光源の周辺構造が異なるため、その周辺構造の違いによって、光源から表示パネルに届く光の拡散パターンが異なる。このような拡散パターンの違いを考慮せずに、バックライトから表示パネルの各画素に届く光の輝度を求めると、その輝度を精度良く求めることができないという課題がある。各画素に届く光の輝度に基づいて画像データの色補正が行われるので、その輝度が精度良く求められていないと、適切な色補正が行われない。特許文献１では、バックライトから各画素に届く光の輝度を求める際に光源の位置に応じた光の拡散パターンの違いを考慮することは、開示も示唆もされていない。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様は、各ルックアップテーブルが、表示パネルとバックライトを有する表示装置の前記バックライトの光源素子の減衰率分布を示す複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部と、前記バックライトから前記表示パネルの対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報を演算する輝度情報演算回路と、を含み、前記記憶部は、前記バックライトの第１位置に設けられた第１光源素子に対応付けられ、前記第１光源素子の第１減衰率分布を示す第１ルックアップテーブルと、前記バックライトの前記第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２光源素子に対応付けられ、前記第２光源素子の第２減衰率分布を示す第２ルックアップテーブルと、を前記複数のルックアップテーブルとして記憶し、前記輝度情報演算回路は、前記第１ルックアップテーブルに基づいて、前記第１光源素子から前記対象画素に届く光の第１減衰率を求め、前記第２ルックアップテーブルに基づいて、前記第２光源素子から前記対象画素に届く光の第２減衰率を求め、前記第１減衰率及び前記第２減衰率に基づいて前記輝度情報を演算する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】本実施形態の表示システムを含む電子機器の構成例。
【図2】回路装置の詳細構成例。
【図3】輝度情報演算回路が行う処理のフローチャート。
【図4】光源素子の位置に応じた減衰率分布の違いを説明する図。
【図5】非等方的な減衰率分布を説明する図。
【図6】辺及びコーナー部から離れた光源素子に対応したルックアップテーブルの例。
【図7】辺に沿って配置された光源素子に対応したルックアップテーブルの例。
【図8】コーナー部に配置された光源素子に対応したルックアップテーブルの例。
【図9】辺に沿って配置された光源素子に対応したルックアップテーブルの回転を説明する図。
【図10】コーナー部に配置された光源素子に対応したルックアップテーブルの回転を説明する図。
【図11】輝度計算に使用される光源素子を決定する手法の説明図。
【図12】対象画素と光源素子群の各光源素子との間の距離を説明する図。
【図13】線形補間の計算手法を説明する図。
【図14】線形補間の具体的な計算例を説明する図。
【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、ディスプレイを含む車載クラスターパネル、ヘッドアップディスプレイ等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、ディスプレイを含む車載クラスターパネル、ヘッドアップディスプレイ等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、バックライトが、平面視において各エリアが複数の光源素子を含む複数のエリアに分割され、各エリアに含ま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てもよい。
【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から調光データＤＤＩＭを受信し、その調光データ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、例えばＣＰＵ、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。
【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を輝度解析することでバックライト２１０の各光源素子又は各エリアの発光輝度を調光情報として決定し、その調光情報を示す調光データＤＤＩＭを光源ドライバー２４０に出力する。また回路装置１００は、調光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と光源制御回路１３０と輝度解析回路１４０と輝度情報演算回路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。
【0022】
輝度解析回路１４０は、画像解析部１４１と光源輝度決定部１４２とを含む。画像解析部１４１は、画像データＩＭＢの輝度を解析する。光源輝度決定部１４２は、画像解析部１４１による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調光データＬＬＤを調光情報として出力する。例えば、画像解析部１４１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。光源輝度決定部１４２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。
【0023】
光源制御回路１３０は、各光源素子の発光輝度を示す調光データＬＬＤに基づいて、各光源素子の発光輝度を示す調光データＤＤＩＭを光源ドライバー２４０に出力する。光源ドライバー２４０は、調光データ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信号で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。
【0024】
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記憶する。図２には、記憶部１７０が、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、ＬＵＴＣを記憶する例を示す。但し、ルックアップテーブルの数は２以上であればよい。減衰率分布は、光源素子から画素までの距離と、光源素子から画素まで届く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、レジスターであってもよいし、或いはＲＡＭ又は不揮発性メモリー等のメモリーであってもよい。
【0025】
輝度情報演算回路１５０は、座標解析部１５１と輝度計算部１５２とを含む。詳細は図３以降で説明するものとし、ここでは概略を説明する。座標解析部１５１は、光源素子の座標に基づいて、ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣのいずれを用いるかを決定する。輝度計算部１５２は、座標解析部１５１で決定されたルックアップテーブルと調光データＬＬＤとに基づいて、光源素子から表示パネル２２０の各画素に届く光の輝度を示す輝度情報を求め、その輝度情報を照明輝度データＬＰＸとして出力する。
【0026】
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。
【0027】
光源制御回路１３０、輝度解析回路１４０、輝度情報演算回路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。光源制御回路１３０、輝度解析回路１４０、輝度情報演算回路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、光源制御回路１３０、輝度解析回路１４０、輝度情報演算回路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を実現してもよい。
【0028】
なお、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輝度解析回路１４０、輝度情報演算回路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。
【0029】
２．輝度情報演算回路の処理フロー
図３は、輝度情報演算回路が行う処理のフローチャートである。以下において対象画素とは、輝度情報を求める対象となっている画素のことである。
図３は、輝度情報演算回路が行う処理のフローチャートである。以下において対象画素とは、輝度情報を求める対象となっている画素のことである。
【0030】
ステップＳ１において、座標解析部１５１は、対象画素の座標に基づいて輝度計算に使用する光源素子を決定する。例えば、図１１で後述するように、座標解析部１５１は、対象画素の周囲に配置された所定数の光源素子を、輝度計算に使用する光源素子に決定する。
【0031】
ステップＳ２において、座標解析部１５１は、ステップＳ１で決定された各光源素子について、その光源素子の位置に基づいて、参照するルックアップテーブルとその回転角度とを決定する。例えば、図４～図１０で後述するように、座標解析部１５１は、ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣのいずれを参照するか、及び、回転角度を０°、９０°、１８０°、２７０°のいずれの角度にするか、を決定する。
【0032】
ステップＳ３において、輝度計算部１５２は、対象画素の座標と光源素子の間の距離に基づいて、ステップＳ２で決定されたルックアップテーブルを参照して減衰率を取得し、その減衰率を線形補間することで、対象画素における減衰率を求める。具体的には、図１３と図１４で後述するように、輝度計算部１５２は、上記距離の付近の４つの減衰率をルックアップテーブルから取得し、その４つの減衰率から線形補間を行う。
【0033】
ステップＳ４において、輝度計算部１５２は、光源輝度決定部１４２が調光した各光源素子の発光輝度と、ステップＳ３で決定された減衰率とに基づいて、光源素子から対象画素に届く光の輝度を求める。ステップＳ２～Ｓ４は、ステップＳ１で決定された光源素子の全てに対して実行される。
【0034】
ステップＳ５において、輝度計算部１５２は、ステップＳ４で求められた輝度を、決定された光源素子の全てについて加算することで、バックライト２１０から対象画素に届く光の輝度を求める。例えば、輝度の計算例を下式（１）で後述するが、その左辺において４つの項が加算されている。各項を計算することがステップＳ４に対応し、４つの項を加算することがステップＳ５に対応する。
【0035】
【0036】
【0037】
図４において、互いに直交する３方向をｘ方向、ｙ方向及びｚ方向とする。ｘｙ平面に平行にバックライト２１０と表示パネル２２０が設けられ、表示パネル２２０のｚ方向側にバックライト２１０が設けられるとする。ｘ方向は表示パネル２２０の水平方向であり、ｙ方向は表示パネル２２０の垂直方向である。なお、ここではバックライト２１０に複数の光源素子１０が正方配置される例を示す。
【0038】
ＥＤＡ～ＥＤＤは、表示パネル２２０の４つの辺である。辺ＥＤＡと辺ＥＤＣは互いに対向し、辺ＥＤＢと辺ＥＤＤは互いに対向する。なお、表示パネル２２０の辺はバックライト２１０の辺と言い換え可能である。ＣＮＡは、辺ＥＤＡと辺ＥＤＢが交わるコーナー部であり、ＣＮＢは、辺ＥＤＢと辺ＥＤＣが交わるコーナー部であり、ＣＮＣは、辺ＥＤＣと辺ＥＤＢが交わるコーナー部であり、ＣＮＤは、辺ＥＤＤと辺ＥＤＡが交わるコーナー部である。コーナー部ＣＮＡ～ＣＮＤは、角又は頂点とも呼ばれる。なお、表示パネル２２０のコーナー部はバックライト２１０のコーナー部と言い換え可能である。
【0039】
辺及びコーナー部から離れた光源素子の減衰率分布ＤＦＰＡは、等方的な分布である。即ち、減衰率分布ＤＦＰＡは、光源素子を中心として回転対称な分布、つまり光源素子を中心として減衰特性が方向に依存しない分布になっている。「辺及びコーナー部から離れた」とは、正方配置において少なくとも１行又は１列だけ、辺及びコーナー部から離れていることを意味する。
【0040】
辺ＥＤＡに沿って配置され且つコーナー部ＣＮＡ、ＣＮＤから離れた光源素子の減衰率分布ＤＦＰＢは、非等方的な分布である。辺ＥＤＡはｙ方向に平行である。この場合、減衰率分布ＤＦＰＢは、減衰率分布ＤＦＰＢの中心を通り且つｘ方向に平行な直線に対して線対称であり、減衰率分布ＤＦＰＢの中心を通り且つｙ方向に平行な直線に対して非線対称である。
【0041】
コーナー部ＣＮＣに配置された光源素子の減衰率分布ＤＦＰＣは、非等方的な分布である。減衰率分布ＤＦＰＣは、減衰率分布ＤＦＰＢの中心を通り且つｘ方向に平行な直線に対して非線対称であり、且つ、減衰率分布ＤＦＰＢの中心を通り且つｙ方向に平行な直線に対して非線対称である。
【0042】
図５は、非等方的な減衰率分布を説明する図である。表示装置２００は、バックライト２１０及び表示パネル２２０の周囲に配置された構造物２７０を含む。構造物２７０は、例えば遮光部材であり、遮光部材は、バックライト２１０及び表示パネル２２０を格納すると共に、バックライト２１０から表示パネル２２０への光が外部に漏れないように遮光する。バックライト２１０の辺又はコーナー部に近い光源素子１０が出射した光の一部は、構造物２７０に反射され、その反射光が表示パネル２２０に届く。その領域ＡＲ１、ＡＲ２では、光源素子１０からの直接光と、構造物２７０からの反射光とが重なるため、反射光が無い場合に比べて光量が増す。これにより、図４の減衰率分布ＤＦＰＢ及びＤＦＰＣのような非等方性が生じる。
【0043】
図６は、辺及びコーナー部から離れた光源素子に対応したルックアップテーブルＬＵＴＡの例である。ｕは、ｘ方向における光源素子と対象画素の間の距離である。ｖは、ｙ方向における光源素子と対象画素の間の距離である。以下では、ルックアップテーブルの入力がｕ２とｖ２である例を示すが、ルックアップテーブルの入力はこれに限定されず、例えばｕとｖであってもよい。
【0044】
ｕ＝ｖ＝０が減衰率分布の中心である。中心からｕが増加する方向ＤＡは、中心から辺ＥＤＡへ向かう方向に対応する。中心からｕが減少する方向ＤＣは、中心から辺ＥＤＣへ向かう方向に対応する。中心からｖが増加する方向ＤＤは、中心から辺ＥＤＤへ向かう方向に対応する。中心からｖが減少する方向ＤＢは、中心から辺ＥＤＢへ向かう方向に対応する。ルックアップテーブルＬＵＴＡにおいて、中心からいずれの辺へ向かう方向においても、減衰特性が同じである。即ち、ルックアップテーブルＬＵＴＡの減衰率分布は、その中心に対して回転対称である。
【0045】
【0046】
ルックアップテーブルＬＵＴＢにおいて、中心から辺ＥＤＡへ向かう方向ＤＡでの減衰特性は、中心から辺ＥＤＢ、ＥＤＣ、ＥＤＤへ向かう方向ＤＢ、ＤＣ、ＤＤでの減衰特性とは異なる。中心から辺ＥＤＢ、ＥＤＣ、ＥＤＤへ向かう方向ＤＢ、ＤＣ、ＤＤでの減衰特性は、互いに同じである。即ち、ルックアップテーブルＬＵＴＢの減衰率分布は、その中心に対して非回転対称である。また、ルックアップテーブルＬＵＴＢの減衰率分布は、その中心を通り且つ方向ＤＡに平行な直線に対して線対称であり、その中心を通り且つ方向ＤＤに平行な直線に対して非線対称である。
【0047】
【0048】
ルックアップテーブルＬＵＴＣにおいて、中心から辺ＥＤＤへ向かう方向ＤＤでの減衰特性は、中心から辺ＥＤＢへ向かう方向ＤＢでの減衰特性とは異なり、中心から辺ＥＣへ向かう方向ＤＣでの減衰特性は、中心から辺ＥＤＡへ向かう方向ＤＡでの減衰特性とは異なる。中心から辺ＥＤＣ、ＥＤＤへ向かう方向ＤＣ、ＤＤでの減衰特性は、互いに同じであり、中心から辺ＥＤＡ、ＥＤＢへ向かう方向ＤＡ、ＤＢでの減衰特性は、互いに同じである。即ち、ルックアップテーブルＬＵＴＣの減衰率分布は、その中心に対して非回転対称である。また、ルックアップテーブルＬＵＴＣの減衰率分布は、その中心を通り且つ方向ＤＣに平行な直線に対して非線対称であり、その中心を通り且つ方向ＤＤに平行な直線に対して非線対称である。
【0049】
図９は、辺に沿って配置された光源素子に対応したルックアップテーブルＬＵＴＢの回転を説明する図である。
【0050】
図９に示すように、辺ＥＤＢ、ＥＤＣ、ＥＤＤに沿って配置された光源素子の減衰率分布は、辺ＥＤＡに沿って配置された光源素子の減衰率分布ＤＦＰＢを、反時計回りに９０°、１８０°、２７０°回転させたものである。座標解析部１５１は以下のように参照ルックアップテーブルとその回転角度を決定する。
【0051】
座標解析部１５１は、辺ＥＤＡに沿って配置された光源素子に対して、参照ルックアップテーブルをルックアップテーブルＬＵＴＢに決定すると共に、回転角度を０°に決定する。同様に、座標解析部１５１は、辺ＥＤＢ、ＥＤＣ、ＥＤＤに沿って配置された光源素子に対して、参照ルックアップテーブルをルックアップテーブルＬＵＴＢに決定すると共に、回転角度を９０°、１８０°、２７０°に決定する。輝度計算部１５２は、上記で決定した回転角度で反時計回りに回転させた参照ルックアップテーブルを参照して、対象画素の減衰率を求める。
【0052】
図１０は、コーナー部に配置された光源素子に対応したルックアップテーブルＬＵＴＣの回転を説明する図である。
【0053】
図１０に示すように、コーナー部ＣＮＤ、ＣＮＡ、ＣＮＢに配置された光源素子の減衰率分布は、コーナー部ＣＮＣに配置された光源素子の減衰率分布ＤＦＰＣを、反時計回りに９０°、１８０°、２７０°回転させたものである。これに基づいて、座標解析部１５１は以下のように参照ルックアップテーブルとその回転角度を決定する。
【0054】
座標解析部１５１は、コーナー部ＣＮＣに配置された光源素子に対して、参照ルックアップテーブルをルックアップテーブルＬＵＴＣに決定すると共に、回転角度を０°に決定する。同様に、座標解析部１５１は、コーナー部ＣＮＤ、ＣＮＡ、ＣＮＢに配置された光源素子に対して、参照ルックアップテーブルをルックアップテーブルＬＵＴＣに決定すると共に、回転角度を９０°、１８０°、２７０°に決定する。輝度計算部１５２は、上記で決定した回転角度で反時計回りに回転させた参照ルックアップテーブルを参照して、対象画素の減衰率を求める。
【0055】
なお、図９と図１０ではルックアップテーブルを反時計回りに回転させる例を示したが、ルックアップテーブルを時計回りに回転させてもよい。時計回りの回転角度０°、９０°、１８０°、２７０°は、それぞれ反時計回りの回転角度０°、２７０°、１８０°、９０°に相当する。
【0056】
以上の本実施形態において、回路装置１００は、複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部１７０と、バックライト２１０から表示パネル２２０の対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報を演算する輝度情報演算回路１５０と、を含む。複数のルックアップテーブルの各ルックアップテーブルは、表示パネル２２０とバックライト２１０を有する表示装置２００のバックライト２１０の光源素子の減衰率分布を示す。記憶部１７０は、第１ルックアップテーブルと第２ルックアップテーブルとを記憶する。第１ルックアップテーブルは、バックライト２１０の第１位置に設けられた第１光源素子に対応付けられ、第１光源素子の第１減衰率分布を示す。第２ルックアップテーブルは、バックライト２１０の第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２光源素子に対応付けられ、第２光源素子の第２減衰率分布を示す。輝度情報演算回路１５０は、第１ルックアップテーブルに基づいて、第１光源素子から対象画素に届く光の第１減衰率を求め、第２ルックアップテーブルに基づいて、第２光源素子から対象画素に届く光の第２減衰率を求める。輝度情報演算回路１５０は、第１減衰率及び第２減衰率に基づいて輝度情報を演算する。
【0057】
なお、ここでの第１ルックアップテーブルは、ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣのうち任意のルックアップテーブルであってよい。ここでの第２ルックアップテーブルは、ルックアップテーブルＬＵＴＡ、ＬＵＴＢ、ＬＵＴＣのうち、第１ルックアップテーブルとは異なる任意のルックアップテーブルであってよい。
【0058】
本実施形態によれば、第１位置に設けられた第１光源素子に対して第１ルックアップテーブルが対応付けられ、第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２光源素子に対して第２ルックアップテーブルが対応付けられる。これにより、光源素子の位置に応じて異なる減衰率分布のルックアップテーブルを適用できるので、光源素子の位置に応じた光の拡散パターンの違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。バックライトから各画素に届く光の輝度が正確に求められるので、画像データを適切に色補正できる。
【0059】
また本実施形態では、各ルックアップテーブルは、光源素子から表示パネル２２０の画素までの距離に対して、その距離における減衰率が対応付けられたテーブルである。輝度情報演算回路１５０は、第１光源素子から対象画素までの距離における第１減衰率を、第１ルックアップテーブルに基づいて求める。輝度情報演算回路１５０は、第２光源素子から対象画素までの距離における第２減衰率を、第２ルックアップテーブルに基づいて求める。
【0060】
図６～図８の例において、光源素子から対象画素までの距離は、水平方向の距離ｕの二乗及び垂直方向の距離ｖの二乗であるが、これに限定されない。例えば、光源素子から対象画素までの距離は、水平方向の距離ｕ及び垂直方向の距離ｖであってもよいし、或いは光源素子から対象画素までの直線距離、及びその直線と基準方向の成す角度であってもよい。基準方向は、例えばｘ方向又はｙ方向である。
【0061】
本実施形態によれば、第１光源素子から対象画素までの距離における第１減衰率が第１ルックアップテーブルに基づいて求められ、第２光源素子から対象画素までの距離における第２減衰率が第２ルックアップテーブルに基づいて求められる。これにより、光源素子の位置に応じて異なる減衰率分布のルックアップテーブルに基づいて、光源素子から対象画素までの距離における減衰率を求めることができる。
【0062】
また本実施形態では、第２位置は、第１位置に比べて、表示パネル２２０の第１辺に近い位置である。
【0063】
ここでの第１位置は、図４の減衰率分布ＤＦＰＡに対応した、辺及びコーナー部から離れた光源素子の位置である。ここでの第２位置は、図４の減衰率分布ＤＦＰＢに対応した、辺に沿って配置され且つコーナー部から離れた光源素子の位置である。即ち、ここでの第１ルックアップテーブルはＬＵＴＡであり、第２ルックアップテーブルはＬＵＴＢである。なお、第１辺は、図４において辺ＥＤＡであるが、これに限定されず表示パネル２２０の４辺のうちいずれであってもよい。
【0064】
図５で説明したように、表示パネル２２０の辺に近い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、その周囲に配置された構造物２７０からの反射光の影響を受けるので、表示パネル２２０の辺から遠い位置に配置された光源素子の減衰率分布とは異なる。本実施形態によれば、このような減衰率分布の違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。
【0065】
また本実施形態では、バックライト２１０は、第３光源素子を含む。第３光源素子は、第１位置に比べて、表示パネル２２０の第１辺に対向する第３辺に近い第３位置に設けられる。輝度情報演算回路１５０は、第３光源素子から対象画素に届く光の第３減衰率を、第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算する。輝度情報演算回路１５０は、第１減衰率、第２減衰率及び第３減衰率に基づいて輝度情報を演算する。
【0066】
ここでの第３辺は、図４と図９において辺ＥＤＡに対向する辺ＥＤＣである。ここでの第３位置は、辺ＥＤＣに沿って配置され且つ辺ＥＤＣの両端のコーナー部から離れた光源素子の位置である。図９で説明したように、辺ＥＤＡに沿って配置された光源素子のルックアップテーブルＬＵＴＢを１８０度回転させることで、辺ＥＤＣに沿って配置された光源素子のルックアップテーブルが得られる。
【0067】
本実施形態によれば、ある１つの辺の近くに配置された光源素子のルックアップテーブルを記憶部１７０に記憶させておき、そのルックアップテーブルを回転させることで、他の３辺の近くに配置されたルックアップテーブルを生成できる。これにより、記憶部１７０の記憶容量を節約できる。但し、４辺の各々に対して、辺の近くに配置された光源素子のルックアップテーブルを記憶部１７０に記憶させておいてもよい。
【0068】
また本実施形態では、第２位置は、第１位置に比べて、表示パネル２２０の第１辺と第２辺が交わる第１コーナー部に近い位置であってもよい。
【0069】
ここでの第１位置は、図４の減衰率分布ＤＦＰＡに対応した、辺及びコーナー部から離れた光源素子の位置である。ここでの第１辺は辺ＥＤＣであり、第２辺は辺ＥＤＤであり、第２位置は、図４の減衰率分布ＤＦＰＣに対応した、コーナー部ＣＮＣに配置された光源素子の位置である。即ち、ここでの第１ルックアップテーブルはＬＵＴＡであり、第２ルックアップテーブルはＬＵＴＣである。なお、第１コーナー部は、図４においてコーナー部ＣＮＣであるが、これに限定されず表示パネル２２０の４つのコーナー部のうちいずれであってもよい。
【0070】
図５で説明したように、表示パネル２２０のコーナー部に近い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、その周囲に配置された構造物２７０からの反射光の影響を受けるので、表示パネル２２０のコーナー部から遠い位置に配置された光源素子の減衰率分布とは異なる。本実施形態によれば、このような減衰率分布の違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。
【0071】
また本実施形態では、バックライト２１０は、第３光源素子を含む。第３光源素子は、第１位置に比べて、表示パネル２２０の第１辺に対向する第３辺と第２辺に対向する第４辺とが交わる第２コーナー部に近い位置に設けられる。輝度情報演算回路１５０は、第３光源素子から対象画素に届く光の第３減衰率を、第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算する。輝度情報演算回路１５０は、第１減衰率、第２減衰率及び第３減衰率に基づいて輝度情報を演算する。
【0072】
ここでの第３辺は、図４と図１０において辺ＥＤＣに対向する辺ＥＤＡであり、第４辺は辺ＥＤＤに対向する辺ＥＤＢであり、第３位置は、コーナー部ＣＮＡに配置された光源素子の位置である。図１０で説明したように、コーナー部ＣＮＣに配置された光源素子のルックアップテーブルＬＵＴＣを１８０度回転させることで、コーナー部ＣＮＡに配置された光源素子のルックアップテーブルが得られる。
【0073】
本実施形態によれば、ある１つのコーナー部の近くに配置された光源素子のルックアップテーブルを記憶部１７０に記憶させておき、そのルックアップテーブルを回転させることで、他の３つのコーナー部の近くに配置されたルックアップテーブルを生成できる。これにより、記憶部１７０の記憶容量を節約できる。但し、４つのコーナー部の各々に対して、コーナー部の近くに配置された光源素子のルックアップテーブルを記憶部１７０に記憶させておいてもよい。
【0074】
また本実施形態では、第１減衰率分布は、中心に対して回転対称な減衰率分布である。第２減衰率分布は、中心に対して非回転対称な減衰率分布である。
【0075】
【0076】
表示パネル２２０の辺又はコーナー部から遠い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、バックライト２１０又は表示パネル２２０の周囲に配置された構造物２７０からの反射光の影響を受け難い。このため、その光源の減衰率分布は、回転対称な減衰率分布となる、又は回転対称な減衰率分布で近似できる。一方、表示パネル２２０の辺又はコーナー部に近い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、その周囲に配置された構造物２７０からの反射光の影響を受ける。このため、その光源の減衰率分布は、非回転対称な減衰率分布となる、又は非回転対称な減衰率分布で近似できる。
【0077】
また本実施形態では、第２減衰率分布は、中心から表示パネル２２０の１つの辺へ向かう方向での減衰特性と、中心から表示パネル２２０の１つの辺とは異なる辺へ向かう方向での減衰特性とが、異なる。
【0078】
例えば、第２減衰率分布が図４の減衰率分布ＤＦＰＢであるとき、「１つの辺」は辺ＥＤＡであり、「１つの辺とは異なる辺」は辺ＥＤＢ、ＥＤＣ、ＥＤＤのうち任意の辺である。或いは、第２減衰率分布が図４の減衰率分布ＤＦＰＣであるとき、「１つの辺」は辺ＥＤＣ、ＥＤＤのうち任意の辺であり、「１つの辺とは異なる辺」は辺ＥＤＡ、ＥＤＢのうち任意の辺である。
【0079】
バックライト２１０又は表示パネル２２０の周囲に配置された構造物２７０からの反射光は、減衰率分布のうち辺に近い領域に影響を与える。このため、構造物２７０からの反射光の影響を受けない辺へ向かう方向での減衰特性と、構造物２７０からの反射光の影響を受ける辺へ向かう方向での減衰特性と、が異なる。
【0080】
また本実施形態では、記憶部１７０は、第３ルックアップテーブルを記憶する。第３ルックアップテーブルは、バックライト２１０の第１位置及び第２位置とは異なる第３位置に設けられた第３光源素子に対応付けられ、第３光源素子の第３減衰率分布を示す。第２位置は、第１位置に比べて、表示パネル２２０の第１辺に近い位置である。第３位置は、第１位置に比べて、表示パネルの第２辺と第３辺が交わる第１コーナー部に近い位置である。輝度情報演算回路１５０は、第３ルックアップテーブルに基づいて、第３光源素子から対象画素に届く光の第３減衰率を求め、第１減衰率、第２減衰率及び第３減衰率に基づいて輝度情報を演算する。
【0081】
ここでの第１位置は、図４の減衰率分布ＤＦＰＡに対応した、辺及びコーナー部から離れた光源素子の位置である。ここでの第２位置は、図４の減衰率分布ＤＦＰＢに対応した、辺に沿って配置され且つコーナー部から離れた光源素子の位置である。ここでの第３位置は、図４の減衰率分布ＤＦＰＣに対応した、コーナー部ＣＮＣに配置された光源素子の位置である。第１辺、第２辺、第３辺は、それぞれ辺ＥＤＡ、ＥＤＣ、ＥＤＤに対応し、第１コーナー部はコーナー部ＣＮＣに対応する。但し、第１辺は、辺ＥＤＡ～ＥＤＤのうち任意の辺であってよく、第１コーナー部は、コーナー部ＣＮＡ～ＣＮＤのいずれであってもよい。
【0082】
本実施形態によれば、互いに異なる第１～第３位置に設けられた第１～第３光源素子に対して第１～第３ルックアップテーブルが対応付けられる。これにより、光源素子の位置に応じて異なる減衰率分布のルックアップテーブルを適用できるので、光源素子の位置に応じた光の拡散パターンの違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。
【0083】
また本実施形態では、回路装置１００は輝度解析回路１４０と色補正回路１６０とを含む。輝度解析回路１４０は、画像データＩＭＡの輝度解析を行い、その輝度解析の結果に基づいて、ローカルディミング制御における調光情報を求める。輝度情報演算回路１５０は、調光情報と第１減衰率に基づいて、第１光源素子から対象画素に届く光の第１輝度を求め、調光情報と第２減衰率に基づいて、第２光源素子から対象画素に届く光の第２輝度を求める。輝度情報演算回路１５０は、第１輝度及び第２輝度に基づいて、バックライト２１０から対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報を演算する。色補正回路１６０は、輝度情報に基づいて対象画素の画像データの色補正を行い、色補正後の画像データＩＭＢを表示装置２００に出力する。
【0084】
本実施形態によれば、光源素子の位置に応じた光の拡散パターンの違いを考慮して、第１光源素子から対象画素に届く光の第１輝度、及び第２光源素子から対象画素に届く光の第２輝度が、正確に求められる。これにより、バックライト２１０から対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報が、正確に求められるので、色補正回路１６０が輝度情報に基づいて対象画素の画像データを適切に色補正できる。
【0085】
【0086】
輝度情報演算回路１５０が輝度情報を求めようとする画素を対象画素２０とし、そのｘｙ座標を（ｘＰ、ｙＰ）とする。輝度情報演算回路１５０は、対象画素２０を順次にずらしながら輝度情報を求めることで、表示パネル２２０の各画素の輝度情報を求める。
【0087】
光源素子１０のｘｙ座標を（ｘＬ、ｙＬ）とする。表示パネル２２０とバックライト２１０をｚ方向に平面視し、各光源素子の基準点に対応した表示パネル２２０上の座標が、（ｘＬ、ｙＬ）である。基準点は、平面視において光源素子の中心又は最高輝度の点等である。
【0088】
座標解析部１５１は、対象画素２０の周囲に配置された複数の光源素子１０を選択する。選択された複数の光源素子１０を光源素子群１５と呼ぶ。図１１には、対象画素２０の周囲４つの光源素子が選択される例を示す。但し、対象画素２０の周囲に配置された任意の個数の光源素子が選択されてもよいし、或いはバックライト２１０の全ての光源素子が選択されてもよい。
【0089】
図１２は、対象画素と光源素子群の各光源素子との間の距離を説明する図である。光源素子群１５に属する２×２の光源素子のうち第ｉ行第ｊ列の光源素子をＬＤｉｊと表す。光源素子ＬＤｉｊのｘｙ座標を（ｘＬｊ，ｙＬｉ）と表す。ｉ，ｊは１以上２以下の整数である。
【0090】
距離はｘｙ平面或いは表示パネル２２０上における距離である。距離は、メートル等の実距離であってもよいし、或いは所定単位で規定された距離であってもよい。例えば、所定単位が、表示パネル２２０の画素ピッチであるとき、距離は、表示パネル２２０上の画素数で示される。
【0091】
座標解析部１５１は、ｘ方向における光源素子と対象画素２０の間の距離ｕ１、ｕ２と、ｙ方向における光源素子と対象画素２０の間の距離ｖ１、ｖ２とを求める。ｕｊは、水平方向における第ｊ列の光源素子と対象画素２０との間の距離である。具体的には、ｕｊ＝ｘＬｊ－ｘＰである。ｖｉは、垂直方向における第ｉ行の光源素子と対象画素２０との間の距離である。具体的には、ｖｉ＝ｙＬｉ－ｙＰである。
【0092】
輝度計算部１５２は、下式（１）により、光源素子群１５に属する複数の光源素子から対象画素２０に届く光の輝度ＰＩＸ＿ＢＬを演算する。ＬＥＤ＿ＢＬｉｊは、光源輝度決定部１４２が決定した光源素子ＬＤｉｊの発光輝度である。ＬＵＴ＿ＬＤｉｊ（ｕｊ２，ｖｉ２）は、光源素子ＬＤｉｊから対象画素２０に届く光の減衰率であり、ステップＳ３において線形補間により計算された減衰率である。
【0093】
【数1】
【0094】
５．ステップＳ３の詳細
図１３と図１４を用いて、ステップＳ３の詳細を説明する。図１３は、線形補間の計算手法を説明する図である。ここでは、光源素子ＬＤ２２から対象画素２０に届く光の輝度を例に説明するが、光源素子ＬＤ１１、ＬＤ１２、ＬＤ２１から対象画素２０に届く光の輝度についても同様である。以下、ｘ方向の距離がｕであり、ｙ方向の距離がｖであることを、（ｕ，ｖ）のように記載する。
図１３と図１４を用いて、ステップＳ３の詳細を説明する。図１３は、線形補間の計算手法を説明する図である。ここでは、光源素子ＬＤ２２から対象画素２０に届く光の輝度を例に説明するが、光源素子ＬＤ１１、ＬＤ１２、ＬＤ２１から対象画素２０に届く光の輝度についても同様である。以下、ｘ方向の距離がｕであり、ｙ方向の距離がｖであることを、（ｕ，ｖ）のように記載する。
【0095】
光源素子ＬＤ２２と対象画素２０の間の距離は（ｕ２，ｖ２）である。輝度計算部１５２は、ルックアップテーブルに用いられた離散的な距離のうち、（ｕ２，ｖ２）を内包する直近の４点（ｕａ，ｖａ）、（ｕｂ，ｖａ）、（ｕａ，ｖｂ）、（ｕｂ，ｖｂ）を選択し、それらの減衰率Ｌｕａｖａ、Ｌｕｂｖａ、Ｌｕａｖｂ、Ｌｕｂｖｂを取得する。輝度計算部１５２は、下式（２）により水平方向の線形補間を行い、その結果を用いて下式（３）により垂直方向の線形補間を行う。この線形補間の結果が、光源素子ＬＤ２２から対象画素２０に届く光の減衰率ＬＵＴ＿ＬＤ２２（ｕ２２，ｖ２２）である。
【0096】
【数2】
【0097】
【数3】
【0098】
上式（２）において、右辺第１項の分数部分において、分母がｕｂ２－ｕａ２となっている。ｎが１以上の整数であるとき、ｕｂ２－ｕａ２＝２ｎとなるような距離をルックアップテーブルに用いておくことで、分数部分の演算がＬＳＢ方向へのビットシフトになり、演算負荷が低減される。例えば、図６～図８のルックアップテーブルにおいて、ｕ２＝０、３２、６４、９６、１２８が用いられており、ｕｂ２－ｕａ２＝３２＝２５である。上式（３）の中辺第１項の分数部分についても、同様のことが言える。
【0099】
図１４は、線形補間の具体的な計算例を説明する図である。ここでは、光源素子ＬＤ２２にルックアップテーブルＬＵＴＡを適用し、（ｕ２，ｖ２）＝（５，７）とした例を説明する。
【0100】
（ｕ２，ｖ２）＝（５，７）は、ｕ２＞０、ｖ２＞０且つ（ｕ２２，ｖ２２）＝（２５，４９）である。ルックアップテーブルＬＵＴＡにおいて、この点を内包する４点は、ｕ＞０、ｖ＞０における（ｕａ２，ｖａ２）＝（０，３２）、（ｕｂ２，ｖａ２）＝（３２，３２）、（ｕａ２，ｖｂ２）＝（０，６４）、（ｕｂ２，ｖｂ２）＝（３２，６４）である。それらの点における減衰率は、Ｌｕａｖａ＝０．８、Ｌｕｂｖａ＝０．７１７、Ｌｕａｖｂ＝０．６、Ｌｕｂｖｂ＝０．５１である。これらを上式（２）と（３）に代入することで、線形補間の演算は下式（４）となる。
【0101】
【数4】
【0102】
以上に説明した本実施形態の回路装置は、複数のルックアップテーブルを記憶する記憶部と、輝度情報を演算する輝度情報演算回路と、を含む。複数のルックアップテーブルの各ルックアップテーブルは、表示パネルとバックライトを有する表示装置のバックライトの光源素子の減衰率分布を示す。輝度情報は、バックライトから表示パネルの対象画素に届く光の輝度を示す。記憶部は、第１ルックアップテーブルと第２ルックアップテーブルとを複数のルックアップテーブルとして記憶する。第１ルックアップテーブルは、バックライトの第１位置に設けられた第１光源素子に対応付けられ、第１光源素子の第１減衰率分布を示す。第２ルックアップテーブルは、バックライトの第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２光源素子に対応付けられ、第２光源素子の第２減衰率分布を示す。輝度情報演算回路は、第１ルックアップテーブルに基づいて、第１光源素子から対象画素に届く光の第１減衰率を求め、第２ルックアップテーブルに基づいて、第２光源素子から対象画素に届く光の第２減衰率を求める。輝度情報演算回路は、第１減衰率及び第２減衰率に基づいて輝度情報を演算する。
【0103】
本実施形態によれば、第１位置に設けられた第１光源素子に対して第１ルックアップテーブルが対応付けられ、第１位置とは異なる第２位置に設けられた第２光源素子に対して第２ルックアップテーブルが対応付けられる。これにより、光源素子の位置に応じて異なる減衰率分布のルックアップテーブルを適用できるので、光源素子の位置に応じた光の拡散パターンの違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。バックライトから各画素に届く光の輝度が正確に求められるので、画像データを適切に色補正できる。
【0104】
また本実施形態では、各ルックアップテーブルは、光源素子から表示パネルの画素までの距離に対して、距離における減衰率が対応付けられたテーブルであってもよい。輝度情報演算回路は、第１光源素子から対象画素までの距離における第１減衰率を、第１ルックアップテーブルに基づいて求めてもよい。輝度情報演算回路は、第２光源素子から対象画素までの距離における第２減衰率を、第２ルックアップテーブルに基づいて求めてもよい。
【0105】
本実施形態によれば、第１光源素子から対象画素までの距離における第１減衰率が第１ルックアップテーブルに基づいて求められ、第２光源素子から対象画素までの距離における第２減衰率が第２ルックアップテーブルに基づいて求められる。これにより、光源素子の位置に応じて異なる減衰率分布のルックアップテーブルに基づいて、光源素子から対象画素までの距離における減衰率を求めることができる。
【0106】
また本実施形態では、第２位置は、第１位置に比べて、表示パネルの第１辺に近い位置であってもよい。
【0107】
表示パネルの辺に近い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、その周囲に配置された構造物からの反射光の影響を受けるので、表示パネルの辺から遠い位置に配置された光源素子の減衰率分布とは異なる。本実施形態によれば、このような減衰率分布の違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。
【0108】
また本実施形態では、バックライトは、第１位置に比べて、表示パネルの第１辺に対向する第３辺に近い第３位置に設けられた第３光源素子を含んでもよい。輝度情報演算回路は、第３光源素子から対象画素に届く光の第３減衰率を、第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算してもよい。輝度情報演算回路は、第１減衰率、第２減衰率及び第３減衰率に基づいて輝度情報を演算してもよい。
【0109】
本実施形態によれば、ある１つの辺の近くに配置された光源素子のルックアップテーブルを記憶部に記憶させておき、そのルックアップテーブルを回転させることで、他の３辺の近くに配置されたルックアップテーブルを生成できる。これにより、記憶部の記憶容量を節約できる。
【0110】
また本実施形態では、第２位置は、第１位置に比べて、表示パネルの第１辺と第２辺が交わる第１コーナー部に近い位置であってもよい。
【0111】
表示パネルのコーナー部に近い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、その周囲に配置された構造物からの反射光の影響を受けるので、表示パネルのコーナー部から遠い位置に配置された光源素子の減衰率分布とは異なる。本実施形態によれば、このような減衰率分布の違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。
【0112】
また本実施形態では、バックライトは第３光源素子を含んでもよい。第３光源素子は、第１位置に比べて、表示パネルの第１辺に対向する第３辺と第２辺に対向する第４辺とが交わる第２コーナー部に近い第３位置に設けられてもよい。輝度情報演算回路は、第３光源素子から対象画素に届く光の第３減衰率を、第２ルックアップテーブルを１８０度回転させたルックアップテーブルに基づいて演算してもよい。輝度情報演算回路は、第１減衰率、第２減衰率及び第３減衰率に基づいて輝度情報を演算してもよい。
【0113】
本実施形態によれば、ある１つのコーナー部の近くに配置された光源素子のルックアップテーブルを記憶部に記憶させておき、そのルックアップテーブルを回転させることで、他の３つのコーナー部の近くに配置されたルックアップテーブルを生成できる。これにより、記憶部の記憶容量を節約できる。
【0114】
また本実施形態では、第１減衰率分布は、中心に対して回転対称な減衰率分布であってもよい。第２減衰率分布は、中心に対して非回転対称な減衰率分布であってもよい。
【0115】
表示パネルの辺又はコーナー部から遠い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、バックライト又は表示パネルの周囲に配置された構造物からの反射光の影響を受け難い。このため、その光源の減衰率分布は、回転対称な減衰率分布となる、又は回転対称な減衰率分布で近似できる。一方、表示パネルの辺又はコーナー部に近い位置に配置された光源素子の減衰率分布は、その周囲に配置された構造物からの反射光の影響を受ける。このため、その光源の減衰率分布は、非回転対称な減衰率分布となる、又は非回転対称な減衰率分布で近似できる。
【0116】
また本実施形態では、第２減衰率分布は、中心から表示パネルの１つの辺へ向かう方向での減衰特性と、中心から表示パネルの１つの辺とは異なる辺へ向かう方向での減衰特性とが、異なってもよい。
【0117】
バックライト又は表示パネルの周囲に配置された構造物からの反射光は、減衰率分布のうち辺に近い領域に影響を与える。このため、構造物からの反射光の影響を受けない辺へ向かう方向での減衰特性と、構造物からの反射光の影響を受ける辺へ向かう方向での減衰特性と、が異なる。
【0118】
また本実施形態では、記憶部は、第３ルックアップテーブルを、複数のルックアップテーブルとして記憶してもよい。第３ルックアップテーブルは、バックライトの第１位置及び第２位置とは異なる第３位置に設けられた第３光源素子に対応付けられ、第３光源素子の第３減衰率分布を示してもよい。第２位置は、第１位置に比べて、表示パネルの第１辺に近い位置であってもよい。第３位置は、第１位置に比べて、表示パネルの第２辺と第３辺が交わる第１コーナー部に近い位置であってもよい。輝度情報演算回路は、第３ルックアップテーブルに基づいて、第３光源素子から対象画素に届く光の第３減衰率を求め、第１減衰率、第２減衰率及び第３減衰率に基づいて輝度情報を演算してもよい。
【0119】
本実施形態によれば、互いに異なる第１～第３位置に設けられた第１～第３光源素子に対して第１～第３ルックアップテーブルが対応付けられる。これにより、光源素子の位置に応じて異なる減衰率分布のルックアップテーブルを適用できるので、光源素子の位置に応じた光の拡散パターンの違いを考慮して、バックライトから各画素に届く光の輝度を正確に求めることができる。
【0120】
また本実施形態の回路装置は、輝度解析回路と色補正回路とを含んでもよい。輝度解析回路は、画像データの輝度解析を行い、輝度解析の結果に基づいて、ローカルディミング制御における調光情報を求めてもよい。輝度情報演算回路は、調光情報と第１減衰率に基づいて、第１光源素子から対象画素に届く光の第１輝度を求め、調光情報と第２減衰率に基づいて、第２光源素子から対象画素に届く光の第２輝度を求め、第１輝度及び第２輝度に基づいて輝度情報を演算してもよい。色補正回路は、輝度情報に基づいて対象画素の画像データの色補正を行い、色補正後の画像データを表示装置に出力してもよい。
【0121】
本実施形態によれば、光源素子の位置に応じた光の拡散パターンの違いを考慮して、第１光源素子から対象画素に届く光の第１輝度、及び第２光源素子から対象画素に届く光の第２輝度が、正確に求められる。これにより、バックライトから対象画素に届く光の輝度を示す輝度情報が、正確に求められるので、色補正回路が輝度情報に基づいて対象画素の画像データを適切に色補正できる。
【0122】
また本実施形態の表示システムは、上記のいずれかの回路装置と、表示装置と、を含む。
【0123】
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】
【0124】
１０…光源素子、１５…光源素子群、２０…対象画素、１００…回路装置、１１０…インターフェース回路、１３０…光源制御回路、１４０…輝度解析回路、１４１…画像解析部、１４２…光源輝度決定部、１５０…輝度情報演算回路、１５１…座標解析部、１５２…輝度計算部、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、２７０…構造物、３００…処理装置、４００…表示システム、５００…電子機器、ＣＮＡ，ＣＮＢ，ＣＮＣ，ＣＮＤ…コーナー部、ＤＤＩＭ…調光データ、ＤＦＰＡ，ＤＦＰＢ，ＤＦＰＣ…減衰率分布、ＥＤＡ，ＥＤＢ，ＥＤＣ，ＥＤＤ…辺、ＩＭＡ，ＩＭＢ…画像データ、ＬＬＤ…調光データ、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】
【図14】