液晶表示装置及びその制御方法
【課題】バックライトのローカルディミング制御が行われる液晶表示装置において測色を行う場合に、光センサによる測定領域の周辺の表示領域における表示画質低下を抑制する。
【解決手段】バックライトの各発光ブロックに対応する液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出手段と、各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御手段と、液晶パネルの表示領域における光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得手段と、を備え、バックライト制御手段は、測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくする。
【解決手段】バックライトの各発光ブロックに対応する液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出手段と、各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御手段と、液晶パネルの表示領域における光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得手段と、を備え、バックライト制御手段は、測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バックライトを複数の発光ブロックに分割し、各発光ブロックの発光量を独立して制御できる液晶表示装置が提案、開発されている。
このような液晶表示装置において、バックライトから照射されて液晶を透過した光を測色する光センサを設け、測色結果に基づいて液晶パネルとバックライトの輝度及び色度ばらつきを抑制する技術が提案されている（特許文献１）。
一方、入力画像の統計量に応じて、前記バックライトの各発光ブロックの発光量を制御する技術がある（特許文献２）。このようなバックライトの発光制御はローカルディミング制御と呼ばれる。
【０００３】
また、前記光センサの受光位置に測色用に白色画像を表示し、測色用の白色画像の表示領域の輝度の検出値に基づいてバックライトの輝度を調整する液晶表示装置がある（特許文献３）。この液晶表示装置では、測色用の白色画像の表示領域以外の表示領域では、入力画像を表示することができる。すなわち、測色用の白色画像と入力画像とを合成した画像が液晶表示装置に表示される。
【０００４】
ここで、バックライトのローカルディミング制御が行われる液晶表示装置において、光センサの受光位置に測色用のパッチ画像を表示させて輝度や色度のキャリブレーションを行うことを考える。この場合、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの発光量が変化してしまうと、正確にキャリブレーションを行うことができない。そこで、光センサの受光位置に対応する発光ブロックについてはローカルディミング制御による発光量の制御を行わないようにする（発光量を固定にする）ことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６９９９０号公報
【特許文献２】特開２００８−９００７６号公報
【特許文献３】特開２００７−１５６２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５は、このようなキャリブレーションを行う場合の液晶パネルの表示画像及び発光ブロックの発光状態を示した図である。
【０００７】
図５（Ａ）は、液晶パネルの表示画像を示している。バックライトの各発光ブロックに対応する液晶パネルにおける表示領域を以下「分割領域」という。図５（Ａ）において、分割領域１０１の位置には光センサが配置され、分割領域１０１には測色用のパッチ画像が表示されている（図中の白抜き部分）。分割領域１０１におけるパッチ画像以外の部分及び分割領域１０１に隣接する分割領域１０２には黒画像（図中の斜線部分）が表示されている。
【０００８】
図５（Ａ）の分割領域１０１及び１０２に対応する発光ブロックの発光量を図５（Ｂ）のグラフＢに示す。分割領域１０１に対応する発光ブロックではローカルディミング制御が行われず、発光量は固定である。しかし、分割領域１０２に対応する発光ブロックでは
、分割領域１０２に表示される画像の統計量に応じたローカルディミング制御が行われ、発光量が発光ブロック１０１よりも小さくなる。図５（Ｂ）のグラフＢでは、分割領域１０２に対応する発光ブロックの発光量は、分割領域１０１に対応する発光ブロックの発光量の１／３になっている。
【０００９】
このときのＰ１とＰ２を結ぶ鎖線上の表示輝度は図５（Ｃ）のグラフＢのようになる。図５（Ｃ）のグラフＢに示すように、分割領域１０１の黒画像の表示部分は輝度Ｌ１で表示されているが、分割領域１０２は対応する発光ブロックの発光量が分割領域１０１に対応する発光ブロックの発光量の１／３である。そのため、分割領域１０２の黒画像の表示部分は輝度Ｌ１の１／３の輝度Ｌ２で表示される。なお、ここでは発光量に応じた画像データの階調補正は考慮していない。また、分割領域１０２の黒画像のうち隣接する分割領域１０１との境界に近い部分の輝度は分割領域１０１の高輝度の影響を受けてＬ２より高くなっている。すなわち分割領域１０２には輝度ムラが生じることになる。
【００１０】
このように、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの発光量を固定し、それ以外の発光ブロックの発光量に対し可変制御を行うと、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの発光量と、その周辺の発光ブロックの発光量と、が大きく異なる状態が生じ得る。その場合、特に測定用のパッチ画像の表示領域の周辺の表示領域に表示される画像が低階調の画像の場合、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの輝度の影響で、表示輝度や色度にムラが生じるなど画質が低下する可能性がある。
【００１１】
本発明は、バックライトのローカルディミング制御が行われる液晶表示装置においてキャリブレーションを行う場合に、光センサによる測定領域の表示領域の周辺の表示領域における画質低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによる測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出手段と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御手段と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得手段と、
を備え、
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１３】
本発明は、複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによ
る測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置の制御方法であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出工程と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御工程と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得工程と、
を備え、
前記バックライト制御工程は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バックライトのローカルディミング制御が行われる液晶表示装置においてキャリブレーションを行う場合に、光センサによる測定領域の表示領域の周辺の表示領域における画質低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る表示装置の構成を示すブロック図
【図２】実施例１の測色動作を説明するフローチャート
【図３】分割領域の統計量、発光ブロックの発光量、ゲインの関係を示すグラフ
【図４】実施例２に係る表示装置の構成を示すブロック図
【図５】従来技術及び実施例における発光ブロックの状態を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
図１において、バックライト３は、複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に発光量が独立に制御可能な照明である。例えば、各発光ブロックは１以上のＬＥＤ等の光源と、その光源を駆動するドライバと、を有する。
【００１７】
バックライト３から照射された光は液晶パネル４に入射される。液晶パネル４は格子状に配置された複数の画素を有しており、入力される画像データに応じて各画素の透過率が制御され、バックライト３からの光の透過量が調整されることで、入力される画像データに基づく画像が表示される。バックライト３の各発光ブロックに対応する液晶パネル４における表示領域を「分割領域」と称する。
【００１８】
光センサ２は、液晶パネル４の画面上に受光面を画面側に向けて配置される。
画像データが表示装置１に入力されると、統計量算出部５は、分割領域毎に、画像データの統計量を算出する。統計量算出部５は、例えば分割領域内の画像データの最大階調値、ＡＰＬ（平均画像レベル）など、画像データの明るさに正の相関を有する統計量を算出する。
【００１９】
統計量算出部５で算出された統計量は、バックライト制御部６に入力される。
バックライト制御部６は、入力された分割領域毎の統計量に応じて、各分割領域に対応する位置のバックライト３の発光ブロックの発光量を決定し、バックライト制御信号としてバックライト３へ出力する。
バックライト３は、バックライト制御部６からのバックライト制御信号に従う発光量で
、各発光ブロックの光源を発光させる。
入力される画像データ及び統計量算出部５からの統計量は、階調補正部７にも入力される。
【００２０】
階調補正部７は、入力される画像データに対し、分割領域毎に、統計量算出部５から入力される統計量に応じて画像補正を行う。ここでは、階調補正部７は、画像データに対し階調値の補正を行い、補正画像データとして合成部８へ出力する。ここで階調補正は、例えば分割領域毎の最大階調の輝度が一定に保たれるように、入力画像データにゲインをかける階調変換処理である。或いは、階調補正は、入力画像データの階調値のヒストグラムに対して統計量に応じた度合でヒストグラム変調を施す階調変換処理も例示できる。
【００２１】
合成部８は、階調補正部７から入力される補正画像データと、制御部９から入力される測色用パッチ画像データと、から合成画像データを生成し、液晶パネル４へ出力する。合成部８に入力される測色用パッチ画像データについては後述する。
液晶パネル４は、入力された合成画像データに基づいて各画素の透過率を制御し、バックライト３からの光を透過して合成画像データに基づく画像を表示する。
液晶パネル４を透過した光のうち、光センサ２の受光面の位置に対応する領域を透過した光は、光センサ２の受光面に入射する。
【００２２】
制御部９は、光センサ２に入射した光の測色動作を制御する。以下、測色動作について説明する。
図２は、本実施例の測色動作を説明するフローチャートである。
まず、制御部９は、測色動作が開始されたかどうかを判定する（ステップＳ１）。測色動作の開始の判定は、例えば、表示装置１に備わる測色動作の開始を指示するためのボタンの押下が検知されたか否かにより行うことができる。或いは、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示で測色動作の開始や表示設定等を行うメニューのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示し、ユーザによるＧＵＩの操作を検知することによって行う。
【００２３】
測色動作が開始されると、制御部９は光センサ２の位置の情報を取得する（ステップＳ２）。光センサ２の位置の情報としては、例えば光センサ２の受光面に対応する液晶パネル４の領域の画素の頂点の座標（例えば最も左上の画素及び最も右下の画素の座標）を例示できる。液晶パネル４において光センサ２を取り付けられる位置が予め決められた固定の位置である場合は、光センサ２の位置の情報を不図示の記憶部に記憶させておき、制御部９は記憶部から位置の情報を読み込むことにより光センサ２の位置の情報を取得する。光センサ２が液晶パネル４の任意の位置に設置可能な場合の光センサ２の位置の情報の取得方法については、後述する。
【００２４】
制御部９は、取得した光センサ２の位置の情報をセンサ位置情報として、図１のバックライト制御部６及び階調補正部７に出力する。
次に、バックライト制御部６は、センサ位置情報に基づき、バックライト３の各発光ブロックの発光量制御を行う（ステップＳ３）。
階調補正部７は、センサ位置情報に基づき、入力画像データに対し分割領域毎に階調補正を行う（ステップＳ４）。
【００２５】
ここで、ステップＳ３及びステップＳ４で行う発光量制御と階調補正について、図３を用いて説明する。
図３（Ａ）は、統計量算出部５で算出した入力画像データの分割領域毎の統計量（ここでは最大階調値とする）と、バックライト３の各発光ブロックの発光量と、の関係を示すグラフである。
【００２６】
光センサ２からの距離が予め設定された値Ｄ以上である発光ブロックの場合、分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域に対応する発光ブロックの発光量との関係は、図３（Ａ）の実線のグラフＡのようになる。光センサ２からの距離とは、光センサ２による液晶パネル４からの透過光の測定が行われる領域である測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離である。測定領域を含む分割領域が１つの場合、光センサ２から着目している発光ブロックまでの距離を、例えば、当該分割領域に対応する発光ブロックの中心と、着目している発光ブロックの中心と、の距離とする。測定領域を含む分割領域が複数ある場合、光センサ２から着目している発光ブロックまでの距離を、例えば、光センサ２の受光面の中心と、着目している発光ブロックの中心との距離とする。距離の定義はこれらの例に限らない。また、階調値は８ｂｉｔで０〜２５５の値をとるものとする。グラフＡに従う発光量制御では、最大階調値が２５５のときの発光ブロックの発光量に対し、最大階調値が０のときの発光ブロックの発光量が１／２倍になる。
【００２７】
また、光センサ２からの距離がＤ／２である発光ブロックの場合、分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域に対応する発光ブロックの発光量との関係は、図３（Ａ）の破線のグラフＢのようになる。グラフＢに従う発光量制御では、最大階調値が２５５のときの発光ブロックの発光量に対し、最大階調値が０のときの発光ブロックの発光量は３／４倍になる。
【００２８】
光センサ２からの距離が０である発光ブロックの場合、すなわち光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックの場合、分割領域内の画像データの最大階調値と発光ブロックの発光量との関係は、図３（Ａ）の鎖線のグラフＣのようになる。グラフＣに従う発光量制御では、分割領域内の画像データの最大階調値にかかわらず、発光ブロックの発光量は固定値である。
【００２９】
図３（Ａ）には図示していないが、光センサ２からの距離が０〜Ｄ／２やＤ／２〜Ｄの間である発光ブロックについても、それぞれ分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域に対応する発光ブロックの発光量との関係が定められる。或いは、上記説明したグラフＡ，Ｂ，Ｃをもとに、光センサ２からの距離に応じた補間計算によって分割領域内の最大階調値と発光ブロックの発光量との関係を求めても良い。
【００３０】
また、光センサ２からの発光ブロックの距離は、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックとその発光ブロックとの座標の差としても良い。ここで発光ブロックの座標は、例えば、バックライト３の最も左上にある発光ブロックから数えて横方向にｉ番目、縦方向にｊ番目の発光ブロックを（ｉ，ｊ）と定める。この場合、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックとの縦方向の座標の差分又は横方向の座標の差分の少なくとも一方がＮである発光ブロックの光センサ２からの距離をＮと定める、のように光センサ２からの距離を定義して良い。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、光センサ２からの距離によらず、分割領域内の最大階調値が２５５の場合の発光ブロックの発光量は最大値で等しい。しかし、光センサ２からの距離が近くなるほど、分割領域内の最大階調値が２５５の場合と０の場合との発光量の差が小さくなる。すなわち、光センサ２からの距離が近くなるほど、ローカルディミング制御による発光量の可変幅が小さくなる。言い換えると、或る２つの分割領域の画像データの統計量が等しい場合、当該２つの分割領域に対応する発光ブロックのうち光センサ２からの距離が近い方の発光ブロックの発光量が、他方の発光ブロックの発光量以上になる。
【００３２】
これにより、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックの周辺の発光ブロックでは、対応する分割領域の画像データが低階調の暗い画像であっても、発光ブロックの
発光量が大きく低下しない。従って、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックと周辺の発光ブロックとの輝度差が大きくなることが抑制され、周辺の発光ブロックに対応する分割領域に表示される画像の表示画質の低下が抑制される。
【００３３】
図３（Ｂ）は、統計量算出部５で算出した入力画像データの分割領域毎の統計量（ここでは最大階調値とする）と、分割領域毎の画像データに施す階調補正の度合（ここではゲインとする）と、の関係を示すグラフである。
【００３４】
光センサ２からの距離がＤ以上である分割領域の場合、分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域内の画像データに乗算するゲインとの関係は、図３（Ｂ）の実線のグラフＡのようになる。光センサ２からの距離がＤ／２である分割領域の場合、前記関係は図３（Ｂ）の破線のグラフＢ、光センサ２からの距離が０である分割領域の場合、前記関係は図３（Ｂ）の鎖線のグラフＣようになる。図３（Ａ）の分割領域の統計量と発光ブロックの発光量との関係と同様、光センサ２からの距離が０〜Ｄ／２，Ｄ／２〜Ｄである分割領域については、グラフＡ，Ｂ，Ｃをもとに、光センサ２からの距離に応じた補間計算などで前記関係を求めても良い。
【００３５】
図３（Ｂ）に示すように、光センサ２からの距離によらず、分割領域内の最大階調値が２５５の場合の分割領域内の画像データにかけるゲインは等しい。しかし、光センサ２からの距離が近くなるほど、分割領域内の最大階調値が２５５の場合と０の場合とのゲインの差が小さくなる。これは、光センサ２からの距離が近くなるほど、分割領域内の最大階調値が２５５の場合と０の場合との発光量の差が小さくなることに対応している。
【００３６】
分割領域内の画像データの最大階調値が０の場合、光センサ２からの距離に応じて、分割領域内の画像データにかけるゲインが変化し、距離がＤ以上の場合は最大階調値が２５５の場合のゲインの２倍、距離がＤ／２のときは４／３倍、距離が０のときは１倍になる。
【００３７】
階調補正部７は、発光ブロックの発光量と、対応する分割領域内の画像データにかけるゲインと、を乗算すると１になるように階調補正を制御する。このようにすることで、各発光ブロックで、発光量に応じて、バックライト３から照射された光が液晶パネル４を透過する量が調節され、各発光ブロックの最大階調値の輝度を一定に保つことができる。
以上のようにして、制御部９は図２のフローチャートのステップＳ３及びステップＳ４を実行する。
【００３８】
次に、制御部９は、光センサ２の位置に対応する液晶パネル４の領域に表示させるための測色用のパッチ画像を生成する（ステップＳ５）。測色用パッチ画像は、光センサ２の受光部よりも大きいサイズで、一様な階調値を持つ画像である。
そして、階調補正部７から出力された補正画像データと、制御部９が生成した測色用パッチ画像データと、を合成部８が合成し、合成画像データとして液晶パネル４へ出力する（ステップＳ６）。
合成画像データは液晶パネル４に入力され、液晶パネル４に合成画像データに基づく画像が表示され、バックライト３が照射する光は液晶パネル４を透過し、測色用パッチ画像の表示領域を透過した光が光センサ２に入射する。
【００３９】
制御部９は、光センサ２にセンサ制御信号を出力する。光センサ２はセンサ制御信号を受信すると、受光部に入射した光を検出して制御部９に測色値を返す（ステップＳ７）。測色値は、例えばフォトダイオードの電圧値である。
制御部９は、光センサから測色値を受信すると、測色用パッチ画像を消去し（ステップＳ８）、測色動作を終了する。測色用パッチ画像を消去するとは、具体的には、入力画像
データと測色用パッチ画像データとの合成画像データを液晶パネル４へ出力するのを停止し、測色用パッチ画像データが合成されていない入力画像データを液晶パネル４へ出力することである。これにより、液晶パネル４には測色用パッチ画像データに基づく画像は表示されなくなる。
【００４０】
ステップＳ１にて、測色動作が開始されていないと判定された場合、制御部９は、センサ位置情報に基づいた発光ブロック毎の発光量制御及び分割領域毎の画像データの階調補正を行わず、画面全体で同一の発光量制御及び階調補正を行う（ステップＳ９）。この場合、バックライト制御部６は、例えば、全ての発光ブロックに対して、図３（Ａ）のグラフＡに従うローカルディミング制御を行い、階調補正部７は、全ての分割領域内の画像データに対して、図３（Ｂ）のグラフＡに従う階調補正を行う。
【００４１】
以上のように制御することで、入力画像データの階調値によらず、光センサ２に対応する位置の発光ブロックの発光量が階調値２５５の場合の発光量の１倍のまま不変であるので、光センサ２で正しく測色を行うことができる。
【００４２】
本実施例によれば、図５（Ｂ）のグラフＡに示すように、パッチ画像が表示される分割領域１０１に対応する発光ブロックの発光量と、分割領域１０１に隣接する分割領域１０２に対応する発光ブロックの発光量と、の差が従来より小さくなる。従って、図５（Ｃ）のグラフＡに示すように、分割領域１０２における分割領域１０１との境界付近の輝度が分割領域１０１の輝度の影響を受けて目標の輝度より高くなることによる輝度ムラの発生を従来よりも抑制できる。
【００４３】
図５の従来技術のように、パッチ画像が表示される分割領域１０１に対応する発光ブロックのバックライトの輝度と、分割領域１０１に近い分割領域１０２に対応する発光ブロックのバックライトの輝度との差が大きい場合を考える。この場合、パッチ画像の表示領域の輝度が、分割領域１０２に対応する発光ブロックの輝度の影響を受けて、変化する（所望の輝度が得られない）場合がある。しかし本発明により、光センサ２からの距離が近いバックライトの発光ブロックの発光量の、光センサ２が位置するバックライトの発光ブロックの発光量に対する変化を小さくすることで、測色用パッチ画像の表示領域の輝度の変化を抑制することができる。
【００４４】
また、図３に示すように、光センサ２からの距離に応じて、分割領域内の画像データの統計量と対応する発光ブロックの発光量との関係や、分割領域内の画像データの統計量と階調補正の度合との関係が段階的に変化するため、画面内の輝度ムラが抑制される。
【００４５】
なお、本実施例１では、光センサ２が表示装置１に設置されている例を示しているが、表示装置１に設置されていない別の光センサを制御部９に接続して用いても良い。
その場合、光センサの位置を取得する方法としては、光センサを置くべき位置に予め測色用パッチ画像を表示し、ユーザに測色用パッチ画像の表示されている位置に光センサを置くよう指示し、測色パッチ画像の表示位置を光センサの位置とする方法を例示できる。
また、本実施例１では、測色動作が開始されたときのみ、すなわちキャリブレーションが行われる期間のみ、センサ位置情報に基づいたバックライト３の発光制御及び階調補正を行うようにしている。しかし、キャリブレーションが行われていない期間も含めて、常に、センサ位置情報に基づいた発光制御及び階調補正を行うようにしても良い。
【００４６】
（実施例２）
実施例２では、光センサ２が外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などに接続され、表示装置１に設置されていない場合の例を示す。
図４は、本発明の実施例２に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
図４において、表示装置１は、外部のＰＣ１０と接続されており、ＰＣ１０から出力される画像データが入力される。
また、光センサ２は、ＰＣ１０と接続されており、光センサ２に測色の指示を行うセンサ制御信号がＰＣ１０から出力され、測色値が光センサ２からＰＣ１０に返される。
さらに、ＰＣ１０からは光センサ２の位置を示すセンサ位置情報が表示装置１のバックライト制御部６、階調補正部７、及び制御部９に入力される。
【００４７】
光センサ２の位置を取得する方法として、以下の方法が例示できる。
まず、ユーザが光センサ２を液晶パネル４上に配置した後、ＰＣ１０は全画面黒の画像データを生成して、表示装置１に入力する。
次に、ＰＣ１０は、光センサ２と同等の大きさの白画像が黒背景上に存在する画像データを生成し、表示装置１に入力し、光センサ２へセンサ制御信号を出力し、光センサ２から測色値を取得する。
【００４８】
ＰＣ１０は、黒背景上の白画像の位置が異なる画像データを次々に生成して表示装置１へ入力し、白画像が表示される位置を移動させながら光センサ２による測色値を取得する。これにより、光センサ２の位置に白画像が表示されたときに、測色値として大きな値が光センサ２から返される。このときの白画像の位置を光センサ２の位置として用いることができる。
【００４９】
なお、本実施例では、ＰＣ１０が、光センサ２の受光面の大きさ以上の大きさ（略同一の大きさ）の白画像を所定の測定用画像として含み、且つ当該測定用画像の表示される位置が異なる複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを液晶表示装置へ出力した。そして、ＰＣ１０が、その時の液晶パネル４の透過光の光センサ２による複数の測定値に基づき、光センサ２により透過光が測定される測定領域の位置を推定した。そして、ＰＣ１０により推定された測定領域の位置の情報を、液晶表示装置の制御部９、階調補正部７、バックライト制御部６が取得した。しかし、この測定領域の位置の推定の処理は、液晶表示装置に備わるこの処理を行うための処理部が実行するようにしても良い。特に、光センサ２及びキャリブレーションを行う処理部が液晶表示装置に備わる図１のような構成において、液晶パネル４における光センサ２の設置可能な位置が任意である場合には、光センサ２の位置の推定処理も液晶表示装置が行うようにすると良い。
センサ位置情報がＰＣ１０から入力された後の動作は、図２のステップＳ２以降と同様に行われる。
【００５０】
以上のようにすることで、外部の光センサ２を用いる場合に、表示装置１に光センサ２とのインターフェースを設けることなく、外部のＰＣから測色を制御することができる。この場合、光センサ２による測定値に基づいて液晶表示装置のキャリブレーションを行うのは外部の装置であるＰＣ１０である。この場合、液晶表示装置は、ＰＣ１０による測色結果をＰＣ１０から取得し、取得した測色結果に基づきバックライトの発光制御の補正等を行う。そこで、測色用のパッチ画像を生成する機能もＰＣ１０が実行するようにしても良い。すなわち、図４の構成では、測色用パッチ画像を制御部９が生成しているが、ＰＣ１０が測色用パッチ画像を生成し、測色を行う場合にはＰＣ１０は画像データに測色用パッチ画像データを合成した合成画像データを表示装置１へ入力するようにしても良い。
また、図４の構成では、画像データはＰＣ１０から出力されるように構成されているが、ＰＣ１０ではなくさらに他の画像出力装置から表示装置１に画像データを入力するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１：表示装置、２：光センサ、３：バックライト、４：液晶パネル、５：統計量算出部、６：バックライト制御部、９：制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バックライトを複数の発光ブロックに分割し、各発光ブロックの発光量を独立して制御できる液晶表示装置が提案、開発されている。
このような液晶表示装置において、バックライトから照射されて液晶を透過した光を測色する光センサを設け、測色結果に基づいて液晶パネルとバックライトの輝度及び色度ばらつきを抑制する技術が提案されている（特許文献１）。
一方、入力画像の統計量に応じて、前記バックライトの各発光ブロックの発光量を制御する技術がある（特許文献２）。このようなバックライトの発光制御はローカルディミング制御と呼ばれる。
【０００３】
また、前記光センサの受光位置に測色用に白色画像を表示し、測色用の白色画像の表示領域の輝度の検出値に基づいてバックライトの輝度を調整する液晶表示装置がある（特許文献３）。この液晶表示装置では、測色用の白色画像の表示領域以外の表示領域では、入力画像を表示することができる。すなわち、測色用の白色画像と入力画像とを合成した画像が液晶表示装置に表示される。
【０００４】
ここで、バックライトのローカルディミング制御が行われる液晶表示装置において、光センサの受光位置に測色用のパッチ画像を表示させて輝度や色度のキャリブレーションを行うことを考える。この場合、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの発光量が変化してしまうと、正確にキャリブレーションを行うことができない。そこで、光センサの受光位置に対応する発光ブロックについてはローカルディミング制御による発光量の制御を行わないようにする（発光量を固定にする）ことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６９９９０号公報
【特許文献２】特開２００８−９００７６号公報
【特許文献３】特開２００７−１５６２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５は、このようなキャリブレーションを行う場合の液晶パネルの表示画像及び発光ブロックの発光状態を示した図である。
【０００７】
図５（Ａ）は、液晶パネルの表示画像を示している。バックライトの各発光ブロックに対応する液晶パネルにおける表示領域を以下「分割領域」という。図５（Ａ）において、分割領域１０１の位置には光センサが配置され、分割領域１０１には測色用のパッチ画像が表示されている（図中の白抜き部分）。分割領域１０１におけるパッチ画像以外の部分及び分割領域１０１に隣接する分割領域１０２には黒画像（図中の斜線部分）が表示されている。
【０００８】
図５（Ａ）の分割領域１０１及び１０２に対応する発光ブロックの発光量を図５（Ｂ）のグラフＢに示す。分割領域１０１に対応する発光ブロックではローカルディミング制御が行われず、発光量は固定である。しかし、分割領域１０２に対応する発光ブロックでは
、分割領域１０２に表示される画像の統計量に応じたローカルディミング制御が行われ、発光量が発光ブロック１０１よりも小さくなる。図５（Ｂ）のグラフＢでは、分割領域１０２に対応する発光ブロックの発光量は、分割領域１０１に対応する発光ブロックの発光量の１／３になっている。
【０００９】
このときのＰ１とＰ２を結ぶ鎖線上の表示輝度は図５（Ｃ）のグラフＢのようになる。図５（Ｃ）のグラフＢに示すように、分割領域１０１の黒画像の表示部分は輝度Ｌ１で表示されているが、分割領域１０２は対応する発光ブロックの発光量が分割領域１０１に対応する発光ブロックの発光量の１／３である。そのため、分割領域１０２の黒画像の表示部分は輝度Ｌ１の１／３の輝度Ｌ２で表示される。なお、ここでは発光量に応じた画像データの階調補正は考慮していない。また、分割領域１０２の黒画像のうち隣接する分割領域１０１との境界に近い部分の輝度は分割領域１０１の高輝度の影響を受けてＬ２より高くなっている。すなわち分割領域１０２には輝度ムラが生じることになる。
【００１０】
このように、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの発光量を固定し、それ以外の発光ブロックの発光量に対し可変制御を行うと、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの発光量と、その周辺の発光ブロックの発光量と、が大きく異なる状態が生じ得る。その場合、特に測定用のパッチ画像の表示領域の周辺の表示領域に表示される画像が低階調の画像の場合、光センサの受光位置に対応する発光ブロックの輝度の影響で、表示輝度や色度にムラが生じるなど画質が低下する可能性がある。
【００１１】
本発明は、バックライトのローカルディミング制御が行われる液晶表示装置においてキャリブレーションを行う場合に、光センサによる測定領域の表示領域の周辺の表示領域における画質低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによる測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出手段と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御手段と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得手段と、
を備え、
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１３】
本発明は、複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによ
る測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置の制御方法であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出工程と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御工程と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得工程と、
を備え、
前記バックライト制御工程は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バックライトのローカルディミング制御が行われる液晶表示装置においてキャリブレーションを行う場合に、光センサによる測定領域の表示領域の周辺の表示領域における画質低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る表示装置の構成を示すブロック図
【図２】実施例１の測色動作を説明するフローチャート
【図３】分割領域の統計量、発光ブロックの発光量、ゲインの関係を示すグラフ
【図４】実施例２に係る表示装置の構成を示すブロック図
【図５】従来技術及び実施例における発光ブロックの状態を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
図１において、バックライト３は、複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に発光量が独立に制御可能な照明である。例えば、各発光ブロックは１以上のＬＥＤ等の光源と、その光源を駆動するドライバと、を有する。
【００１７】
バックライト３から照射された光は液晶パネル４に入射される。液晶パネル４は格子状に配置された複数の画素を有しており、入力される画像データに応じて各画素の透過率が制御され、バックライト３からの光の透過量が調整されることで、入力される画像データに基づく画像が表示される。バックライト３の各発光ブロックに対応する液晶パネル４における表示領域を「分割領域」と称する。
【００１８】
光センサ２は、液晶パネル４の画面上に受光面を画面側に向けて配置される。
画像データが表示装置１に入力されると、統計量算出部５は、分割領域毎に、画像データの統計量を算出する。統計量算出部５は、例えば分割領域内の画像データの最大階調値、ＡＰＬ（平均画像レベル）など、画像データの明るさに正の相関を有する統計量を算出する。
【００１９】
統計量算出部５で算出された統計量は、バックライト制御部６に入力される。
バックライト制御部６は、入力された分割領域毎の統計量に応じて、各分割領域に対応する位置のバックライト３の発光ブロックの発光量を決定し、バックライト制御信号としてバックライト３へ出力する。
バックライト３は、バックライト制御部６からのバックライト制御信号に従う発光量で
、各発光ブロックの光源を発光させる。
入力される画像データ及び統計量算出部５からの統計量は、階調補正部７にも入力される。
【００２０】
階調補正部７は、入力される画像データに対し、分割領域毎に、統計量算出部５から入力される統計量に応じて画像補正を行う。ここでは、階調補正部７は、画像データに対し階調値の補正を行い、補正画像データとして合成部８へ出力する。ここで階調補正は、例えば分割領域毎の最大階調の輝度が一定に保たれるように、入力画像データにゲインをかける階調変換処理である。或いは、階調補正は、入力画像データの階調値のヒストグラムに対して統計量に応じた度合でヒストグラム変調を施す階調変換処理も例示できる。
【００２１】
合成部８は、階調補正部７から入力される補正画像データと、制御部９から入力される測色用パッチ画像データと、から合成画像データを生成し、液晶パネル４へ出力する。合成部８に入力される測色用パッチ画像データについては後述する。
液晶パネル４は、入力された合成画像データに基づいて各画素の透過率を制御し、バックライト３からの光を透過して合成画像データに基づく画像を表示する。
液晶パネル４を透過した光のうち、光センサ２の受光面の位置に対応する領域を透過した光は、光センサ２の受光面に入射する。
【００２２】
制御部９は、光センサ２に入射した光の測色動作を制御する。以下、測色動作について説明する。
図２は、本実施例の測色動作を説明するフローチャートである。
まず、制御部９は、測色動作が開始されたかどうかを判定する（ステップＳ１）。測色動作の開始の判定は、例えば、表示装置１に備わる測色動作の開始を指示するためのボタンの押下が検知されたか否かにより行うことができる。或いは、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示で測色動作の開始や表示設定等を行うメニューのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示し、ユーザによるＧＵＩの操作を検知することによって行う。
【００２３】
測色動作が開始されると、制御部９は光センサ２の位置の情報を取得する（ステップＳ２）。光センサ２の位置の情報としては、例えば光センサ２の受光面に対応する液晶パネル４の領域の画素の頂点の座標（例えば最も左上の画素及び最も右下の画素の座標）を例示できる。液晶パネル４において光センサ２を取り付けられる位置が予め決められた固定の位置である場合は、光センサ２の位置の情報を不図示の記憶部に記憶させておき、制御部９は記憶部から位置の情報を読み込むことにより光センサ２の位置の情報を取得する。光センサ２が液晶パネル４の任意の位置に設置可能な場合の光センサ２の位置の情報の取得方法については、後述する。
【００２４】
制御部９は、取得した光センサ２の位置の情報をセンサ位置情報として、図１のバックライト制御部６及び階調補正部７に出力する。
次に、バックライト制御部６は、センサ位置情報に基づき、バックライト３の各発光ブロックの発光量制御を行う（ステップＳ３）。
階調補正部７は、センサ位置情報に基づき、入力画像データに対し分割領域毎に階調補正を行う（ステップＳ４）。
【００２５】
ここで、ステップＳ３及びステップＳ４で行う発光量制御と階調補正について、図３を用いて説明する。
図３（Ａ）は、統計量算出部５で算出した入力画像データの分割領域毎の統計量（ここでは最大階調値とする）と、バックライト３の各発光ブロックの発光量と、の関係を示すグラフである。
【００２６】
光センサ２からの距離が予め設定された値Ｄ以上である発光ブロックの場合、分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域に対応する発光ブロックの発光量との関係は、図３（Ａ）の実線のグラフＡのようになる。光センサ２からの距離とは、光センサ２による液晶パネル４からの透過光の測定が行われる領域である測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離である。測定領域を含む分割領域が１つの場合、光センサ２から着目している発光ブロックまでの距離を、例えば、当該分割領域に対応する発光ブロックの中心と、着目している発光ブロックの中心と、の距離とする。測定領域を含む分割領域が複数ある場合、光センサ２から着目している発光ブロックまでの距離を、例えば、光センサ２の受光面の中心と、着目している発光ブロックの中心との距離とする。距離の定義はこれらの例に限らない。また、階調値は８ｂｉｔで０〜２５５の値をとるものとする。グラフＡに従う発光量制御では、最大階調値が２５５のときの発光ブロックの発光量に対し、最大階調値が０のときの発光ブロックの発光量が１／２倍になる。
【００２７】
また、光センサ２からの距離がＤ／２である発光ブロックの場合、分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域に対応する発光ブロックの発光量との関係は、図３（Ａ）の破線のグラフＢのようになる。グラフＢに従う発光量制御では、最大階調値が２５５のときの発光ブロックの発光量に対し、最大階調値が０のときの発光ブロックの発光量は３／４倍になる。
【００２８】
光センサ２からの距離が０である発光ブロックの場合、すなわち光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックの場合、分割領域内の画像データの最大階調値と発光ブロックの発光量との関係は、図３（Ａ）の鎖線のグラフＣのようになる。グラフＣに従う発光量制御では、分割領域内の画像データの最大階調値にかかわらず、発光ブロックの発光量は固定値である。
【００２９】
図３（Ａ）には図示していないが、光センサ２からの距離が０〜Ｄ／２やＤ／２〜Ｄの間である発光ブロックについても、それぞれ分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域に対応する発光ブロックの発光量との関係が定められる。或いは、上記説明したグラフＡ，Ｂ，Ｃをもとに、光センサ２からの距離に応じた補間計算によって分割領域内の最大階調値と発光ブロックの発光量との関係を求めても良い。
【００３０】
また、光センサ２からの発光ブロックの距離は、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックとその発光ブロックとの座標の差としても良い。ここで発光ブロックの座標は、例えば、バックライト３の最も左上にある発光ブロックから数えて横方向にｉ番目、縦方向にｊ番目の発光ブロックを（ｉ，ｊ）と定める。この場合、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックとの縦方向の座標の差分又は横方向の座標の差分の少なくとも一方がＮである発光ブロックの光センサ２からの距離をＮと定める、のように光センサ２からの距離を定義して良い。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、光センサ２からの距離によらず、分割領域内の最大階調値が２５５の場合の発光ブロックの発光量は最大値で等しい。しかし、光センサ２からの距離が近くなるほど、分割領域内の最大階調値が２５５の場合と０の場合との発光量の差が小さくなる。すなわち、光センサ２からの距離が近くなるほど、ローカルディミング制御による発光量の可変幅が小さくなる。言い換えると、或る２つの分割領域の画像データの統計量が等しい場合、当該２つの分割領域に対応する発光ブロックのうち光センサ２からの距離が近い方の発光ブロックの発光量が、他方の発光ブロックの発光量以上になる。
【００３２】
これにより、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックの周辺の発光ブロックでは、対応する分割領域の画像データが低階調の暗い画像であっても、発光ブロックの
発光量が大きく低下しない。従って、光センサ２の位置に対応する位置にある発光ブロックと周辺の発光ブロックとの輝度差が大きくなることが抑制され、周辺の発光ブロックに対応する分割領域に表示される画像の表示画質の低下が抑制される。
【００３３】
図３（Ｂ）は、統計量算出部５で算出した入力画像データの分割領域毎の統計量（ここでは最大階調値とする）と、分割領域毎の画像データに施す階調補正の度合（ここではゲインとする）と、の関係を示すグラフである。
【００３４】
光センサ２からの距離がＤ以上である分割領域の場合、分割領域内の画像データの最大階調値とその分割領域内の画像データに乗算するゲインとの関係は、図３（Ｂ）の実線のグラフＡのようになる。光センサ２からの距離がＤ／２である分割領域の場合、前記関係は図３（Ｂ）の破線のグラフＢ、光センサ２からの距離が０である分割領域の場合、前記関係は図３（Ｂ）の鎖線のグラフＣようになる。図３（Ａ）の分割領域の統計量と発光ブロックの発光量との関係と同様、光センサ２からの距離が０〜Ｄ／２，Ｄ／２〜Ｄである分割領域については、グラフＡ，Ｂ，Ｃをもとに、光センサ２からの距離に応じた補間計算などで前記関係を求めても良い。
【００３５】
図３（Ｂ）に示すように、光センサ２からの距離によらず、分割領域内の最大階調値が２５５の場合の分割領域内の画像データにかけるゲインは等しい。しかし、光センサ２からの距離が近くなるほど、分割領域内の最大階調値が２５５の場合と０の場合とのゲインの差が小さくなる。これは、光センサ２からの距離が近くなるほど、分割領域内の最大階調値が２５５の場合と０の場合との発光量の差が小さくなることに対応している。
【００３６】
分割領域内の画像データの最大階調値が０の場合、光センサ２からの距離に応じて、分割領域内の画像データにかけるゲインが変化し、距離がＤ以上の場合は最大階調値が２５５の場合のゲインの２倍、距離がＤ／２のときは４／３倍、距離が０のときは１倍になる。
【００３７】
階調補正部７は、発光ブロックの発光量と、対応する分割領域内の画像データにかけるゲインと、を乗算すると１になるように階調補正を制御する。このようにすることで、各発光ブロックで、発光量に応じて、バックライト３から照射された光が液晶パネル４を透過する量が調節され、各発光ブロックの最大階調値の輝度を一定に保つことができる。
以上のようにして、制御部９は図２のフローチャートのステップＳ３及びステップＳ４を実行する。
【００３８】
次に、制御部９は、光センサ２の位置に対応する液晶パネル４の領域に表示させるための測色用のパッチ画像を生成する（ステップＳ５）。測色用パッチ画像は、光センサ２の受光部よりも大きいサイズで、一様な階調値を持つ画像である。
そして、階調補正部７から出力された補正画像データと、制御部９が生成した測色用パッチ画像データと、を合成部８が合成し、合成画像データとして液晶パネル４へ出力する（ステップＳ６）。
合成画像データは液晶パネル４に入力され、液晶パネル４に合成画像データに基づく画像が表示され、バックライト３が照射する光は液晶パネル４を透過し、測色用パッチ画像の表示領域を透過した光が光センサ２に入射する。
【００３９】
制御部９は、光センサ２にセンサ制御信号を出力する。光センサ２はセンサ制御信号を受信すると、受光部に入射した光を検出して制御部９に測色値を返す（ステップＳ７）。測色値は、例えばフォトダイオードの電圧値である。
制御部９は、光センサから測色値を受信すると、測色用パッチ画像を消去し（ステップＳ８）、測色動作を終了する。測色用パッチ画像を消去するとは、具体的には、入力画像
データと測色用パッチ画像データとの合成画像データを液晶パネル４へ出力するのを停止し、測色用パッチ画像データが合成されていない入力画像データを液晶パネル４へ出力することである。これにより、液晶パネル４には測色用パッチ画像データに基づく画像は表示されなくなる。
【００４０】
ステップＳ１にて、測色動作が開始されていないと判定された場合、制御部９は、センサ位置情報に基づいた発光ブロック毎の発光量制御及び分割領域毎の画像データの階調補正を行わず、画面全体で同一の発光量制御及び階調補正を行う（ステップＳ９）。この場合、バックライト制御部６は、例えば、全ての発光ブロックに対して、図３（Ａ）のグラフＡに従うローカルディミング制御を行い、階調補正部７は、全ての分割領域内の画像データに対して、図３（Ｂ）のグラフＡに従う階調補正を行う。
【００４１】
以上のように制御することで、入力画像データの階調値によらず、光センサ２に対応する位置の発光ブロックの発光量が階調値２５５の場合の発光量の１倍のまま不変であるので、光センサ２で正しく測色を行うことができる。
【００４２】
本実施例によれば、図５（Ｂ）のグラフＡに示すように、パッチ画像が表示される分割領域１０１に対応する発光ブロックの発光量と、分割領域１０１に隣接する分割領域１０２に対応する発光ブロックの発光量と、の差が従来より小さくなる。従って、図５（Ｃ）のグラフＡに示すように、分割領域１０２における分割領域１０１との境界付近の輝度が分割領域１０１の輝度の影響を受けて目標の輝度より高くなることによる輝度ムラの発生を従来よりも抑制できる。
【００４３】
図５の従来技術のように、パッチ画像が表示される分割領域１０１に対応する発光ブロックのバックライトの輝度と、分割領域１０１に近い分割領域１０２に対応する発光ブロックのバックライトの輝度との差が大きい場合を考える。この場合、パッチ画像の表示領域の輝度が、分割領域１０２に対応する発光ブロックの輝度の影響を受けて、変化する（所望の輝度が得られない）場合がある。しかし本発明により、光センサ２からの距離が近いバックライトの発光ブロックの発光量の、光センサ２が位置するバックライトの発光ブロックの発光量に対する変化を小さくすることで、測色用パッチ画像の表示領域の輝度の変化を抑制することができる。
【００４４】
また、図３に示すように、光センサ２からの距離に応じて、分割領域内の画像データの統計量と対応する発光ブロックの発光量との関係や、分割領域内の画像データの統計量と階調補正の度合との関係が段階的に変化するため、画面内の輝度ムラが抑制される。
【００４５】
なお、本実施例１では、光センサ２が表示装置１に設置されている例を示しているが、表示装置１に設置されていない別の光センサを制御部９に接続して用いても良い。
その場合、光センサの位置を取得する方法としては、光センサを置くべき位置に予め測色用パッチ画像を表示し、ユーザに測色用パッチ画像の表示されている位置に光センサを置くよう指示し、測色パッチ画像の表示位置を光センサの位置とする方法を例示できる。
また、本実施例１では、測色動作が開始されたときのみ、すなわちキャリブレーションが行われる期間のみ、センサ位置情報に基づいたバックライト３の発光制御及び階調補正を行うようにしている。しかし、キャリブレーションが行われていない期間も含めて、常に、センサ位置情報に基づいた発光制御及び階調補正を行うようにしても良い。
【００４６】
（実施例２）
実施例２では、光センサ２が外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などに接続され、表示装置１に設置されていない場合の例を示す。
図４は、本発明の実施例２に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
図４において、表示装置１は、外部のＰＣ１０と接続されており、ＰＣ１０から出力される画像データが入力される。
また、光センサ２は、ＰＣ１０と接続されており、光センサ２に測色の指示を行うセンサ制御信号がＰＣ１０から出力され、測色値が光センサ２からＰＣ１０に返される。
さらに、ＰＣ１０からは光センサ２の位置を示すセンサ位置情報が表示装置１のバックライト制御部６、階調補正部７、及び制御部９に入力される。
【００４７】
光センサ２の位置を取得する方法として、以下の方法が例示できる。
まず、ユーザが光センサ２を液晶パネル４上に配置した後、ＰＣ１０は全画面黒の画像データを生成して、表示装置１に入力する。
次に、ＰＣ１０は、光センサ２と同等の大きさの白画像が黒背景上に存在する画像データを生成し、表示装置１に入力し、光センサ２へセンサ制御信号を出力し、光センサ２から測色値を取得する。
【００４８】
ＰＣ１０は、黒背景上の白画像の位置が異なる画像データを次々に生成して表示装置１へ入力し、白画像が表示される位置を移動させながら光センサ２による測色値を取得する。これにより、光センサ２の位置に白画像が表示されたときに、測色値として大きな値が光センサ２から返される。このときの白画像の位置を光センサ２の位置として用いることができる。
【００４９】
なお、本実施例では、ＰＣ１０が、光センサ２の受光面の大きさ以上の大きさ（略同一の大きさ）の白画像を所定の測定用画像として含み、且つ当該測定用画像の表示される位置が異なる複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを液晶表示装置へ出力した。そして、ＰＣ１０が、その時の液晶パネル４の透過光の光センサ２による複数の測定値に基づき、光センサ２により透過光が測定される測定領域の位置を推定した。そして、ＰＣ１０により推定された測定領域の位置の情報を、液晶表示装置の制御部９、階調補正部７、バックライト制御部６が取得した。しかし、この測定領域の位置の推定の処理は、液晶表示装置に備わるこの処理を行うための処理部が実行するようにしても良い。特に、光センサ２及びキャリブレーションを行う処理部が液晶表示装置に備わる図１のような構成において、液晶パネル４における光センサ２の設置可能な位置が任意である場合には、光センサ２の位置の推定処理も液晶表示装置が行うようにすると良い。
センサ位置情報がＰＣ１０から入力された後の動作は、図２のステップＳ２以降と同様に行われる。
【００５０】
以上のようにすることで、外部の光センサ２を用いる場合に、表示装置１に光センサ２とのインターフェースを設けることなく、外部のＰＣから測色を制御することができる。この場合、光センサ２による測定値に基づいて液晶表示装置のキャリブレーションを行うのは外部の装置であるＰＣ１０である。この場合、液晶表示装置は、ＰＣ１０による測色結果をＰＣ１０から取得し、取得した測色結果に基づきバックライトの発光制御の補正等を行う。そこで、測色用のパッチ画像を生成する機能もＰＣ１０が実行するようにしても良い。すなわち、図４の構成では、測色用パッチ画像を制御部９が生成しているが、ＰＣ１０が測色用パッチ画像を生成し、測色を行う場合にはＰＣ１０は画像データに測色用パッチ画像データを合成した合成画像データを表示装置１へ入力するようにしても良い。
また、図４の構成では、画像データはＰＣ１０から出力されるように構成されているが、ＰＣ１０ではなくさらに他の画像出力装置から表示装置１に画像データを入力するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１：表示装置、２：光センサ、３：バックライト、４：液晶パネル、５：統計量算出部、６：バックライト制御部、９：制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによる測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出手段と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御手段と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得手段と、
を備え、
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックの発光量を、対応する分割領域の画像データの統計量によらず所定の発光量で固定する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記所定の発光量は、最大の発光量である請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、或る２つの分割領域の画像データの統計量が等しい場合、当該２つの分割領域に対応する発光ブロックのうち前記測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近い方の発光ブロックの発光量を、他方の発光ブロックの発光量以上に設定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記統計量は、各分割領域の画像データの明るさに正の相関を有する統計量であり、
前記バックライト制御手段は、各分割領域の画像データの統計量が大きいほど対応する発光ブロックの発光量が大きくなるように統計量に応じて発光量を変化させるものであって、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについては、統計量の最大値に対応する発光量を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離によらず最大の発光量とするとともに、統計量が最大値よりも小さい場合、統計量が小さくなるほど発光量を小さい値に変化させ、その際の統計量の変化に対する発光量の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
各分割領域の画像データに対して、各分割領域に対応する発光ブロックの発光量に応じた補正を行う画像補正手段を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記統計量は、各分割領域の画像データの明るさに正の相関を有する統計量であり、
前記画像補正手段は、各分割領域の画像データに対して、画像データの統計量が大きいほど小さい値となるゲインを乗じる補正を行うものであって、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域については、統計量の最大値に対応
するゲインを測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離によらない固定値とするとともに、統計量が最大値よりも小さい場合、統計量が小さくなるほどゲインを大きい値に変化させ、その際の統計量の変化に対するゲインの変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶パネルからの透過光を測定する光センサと、
前記光センサによる測定値に基づいて前記測色を行う測色手段と、
を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶パネルからの透過光を測定する光センサと、
前記光センサによる測定値に基づいて前記測色を行う測色手段と、
を備える外部装置から、測色結果を取得する請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶パネルは、光センサを所定の位置に設置可能であり、
前記所定の位置に基づき予め定まる前記測定領域の位置の情報を記憶する記憶手段を備え、
前記取得手段は、前記記憶手段から前記測定領域の位置の情報を取得する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶パネルは、光センサを任意の位置に設置可能であり、
光センサの受光面の大きさ以上の大きさの所定の測定用画像を含み、且つ、当該測定用画像の表示される位置が異なる複数の画像の各々が表示されたときの、前記液晶パネルの透過光の前記光センサによる複数の測定値に基づき、前記測定領域の位置を推定する推定手段を備え、
前記取得手段は、前記推定手段から前記測定領域の位置の情報を取得する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記液晶パネルは、光センサを任意の位置に設置可能であり、
前記取得手段は、光センサの受光面の大きさ以上の大きさの所定の測定用画像を含み、且つ、当該測定用画像の表示される位置が異なる複数の画像の各々が表示されたときの、前記液晶パネルの透過光の前記光センサによる複数の測定値に基づき、前記測定領域の位置を推定する推定手段を備える外部装置から、前記測定領域の位置の情報を取得する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによる測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置の制御方法であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出工程と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御工程と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得工程と、
を備え、
前記バックライト制御工程は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定
領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置の制御方法。
【請求項１】
複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによる測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出手段と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御手段と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得手段と、
を備え、
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックの発光量を、対応する分割領域の画像データの統計量によらず所定の発光量で固定する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記所定の発光量は、最大の発光量である請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記バックライト制御手段は、少なくとも前記測色が行われる期間において、或る２つの分割領域の画像データの統計量が等しい場合、当該２つの分割領域に対応する発光ブロックのうち前記測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近い方の発光ブロックの発光量を、他方の発光ブロックの発光量以上に設定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記統計量は、各分割領域の画像データの明るさに正の相関を有する統計量であり、
前記バックライト制御手段は、各分割領域の画像データの統計量が大きいほど対応する発光ブロックの発光量が大きくなるように統計量に応じて発光量を変化させるものであって、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについては、統計量の最大値に対応する発光量を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離によらず最大の発光量とするとともに、統計量が最大値よりも小さい場合、統計量が小さくなるほど発光量を小さい値に変化させ、その際の統計量の変化に対する発光量の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
各分割領域の画像データに対して、各分割領域に対応する発光ブロックの発光量に応じた補正を行う画像補正手段を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記統計量は、各分割領域の画像データの明るさに正の相関を有する統計量であり、
前記画像補正手段は、各分割領域の画像データに対して、画像データの統計量が大きいほど小さい値となるゲインを乗じる補正を行うものであって、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定領域を含まない分割領域については、統計量の最大値に対応
するゲインを測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離によらない固定値とするとともに、統計量が最大値よりも小さい場合、統計量が小さくなるほどゲインを大きい値に変化させ、その際の統計量の変化に対するゲインの変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶パネルからの透過光を測定する光センサと、
前記光センサによる測定値に基づいて前記測色を行う測色手段と、
を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶パネルからの透過光を測定する光センサと、
前記光センサによる測定値に基づいて前記測色を行う測色手段と、
を備える外部装置から、測色結果を取得する請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶パネルは、光センサを所定の位置に設置可能であり、
前記所定の位置に基づき予め定まる前記測定領域の位置の情報を記憶する記憶手段を備え、
前記取得手段は、前記記憶手段から前記測定領域の位置の情報を取得する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶パネルは、光センサを任意の位置に設置可能であり、
光センサの受光面の大きさ以上の大きさの所定の測定用画像を含み、且つ、当該測定用画像の表示される位置が異なる複数の画像の各々が表示されたときの、前記液晶パネルの透過光の前記光センサによる複数の測定値に基づき、前記測定領域の位置を推定する推定手段を備え、
前記取得手段は、前記推定手段から前記測定領域の位置の情報を取得する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記液晶パネルは、光センサを任意の位置に設置可能であり、
前記取得手段は、光センサの受光面の大きさ以上の大きさの所定の測定用画像を含み、且つ、当該測定用画像の表示される位置が異なる複数の画像の各々が表示されたときの、前記液晶パネルの透過光の前記光センサによる複数の測定値に基づき、前記測定領域の位置を推定する推定手段を備える外部装置から、前記測定領域の位置の情報を取得する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
複数の発光ブロックに分割され、発光ブロック毎に独立に発光を制御可能なバックライトと、
入力される画像データに応じた透過率で前記バックライトから照射される光を透過させる液晶パネルと、
を備え、測色用のパッチ画像が表示されたときの前記液晶パネルの透過光の光センサによる測定値に基づいて測色が行われる液晶表示装置の制御方法であって、
前記バックライトの各発光ブロックに対応する前記液晶パネルの表示領域である分割領域毎に画像データの統計量を算出する統計量算出工程と、
各分割領域の画像データの統計量に応じた発光量で各分割領域に対応する発光ブロックを発光させるバックライト制御工程と、
前記液晶パネルの表示領域における前記光センサによる透過光の測定が行われる領域である測定領域の位置の情報を取得する取得工程と、
を備え、
前記バックライト制御工程は、少なくとも前記測色が行われる期間において、前記測定
領域を含まない分割領域に対応する発光ブロックについて、対応する分割領域の画像データの統計量に応じて発光量を変化させる際の変化の度合を、測定領域を含む分割領域に対応する発光ブロックからの距離が近いほど小さくすることを特徴とする液晶表示装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６８８１０（Ｐ２０１３−６８８１０Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７５１１（Ｐ２０１１−２０７５１１）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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