WO2012164862A1

WO2012164862A1 - 表示装置

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Publication number: WO2012164862A1
Application number: PCT/JP2012/003301
Authority: WO
Inventors: 敏輝大西; 中西　英行; 小林　隆宏
Original assignee: パナソニック液晶ディスプレイ株式会社
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2012-12-06
Also published as: US20140125711A1

Abstract

　表示装置（１００）は、発光部（１１２）を含む表示部（１１０）と、発光部の発光輝度分布と目標輝度分布とを表す輝度分布情報が記憶されている輝度分布記憶部（１５０）と、複数の画素の映像信号から向上補正可能量を判定するための映像の第１特徴量を算出する第１特徴量算出部（１３０，１４０）と、輝度分布情報と第１特徴量とに基づき、画素の表示輝度データを向上補正する輝度向上処理部（１６０，１８０）と、を備え、輝度向上処理部は、第１特徴量に基づき各画素の表示輝度の向上補正可能量を判定し、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布より低い低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正可能量に基づき向上補正する。

Description

表示装置

　本発明は、映像を表示する表示装置に関するものである。

　光変調素子として液晶を用いた表示装置は、液晶パネルを背面から照明するバックライトを備え、バックライトから出射される光の透過率を液晶によって制御することで、任意の画像を液晶パネルに表示している。従来、液晶パネルを背面から照明するバックライトに起因して、液晶パネル上に輝度の不均一が現れる場合があった。そこで、映像信号を補正することにより、輝度の不均一を補正する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載の技術においては、映像信号の補正を行う際に、表示画面全体で、入力映像信号の信号レベルと位置とに応じてガンマ補正を行っている。

　しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、入力される映像信号に関係なく補正を行っている。したがって、入力される映像信号によっては、輝度を大きく補正することができない、あるいは輝度の補正を行った場合に、表示される映像の品質が低下するなどの問題が生じる。

特開２００８－１４５４７１号公報

　本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、入力される映像信号に応じて輝度の補正を適切に行うことにより、表示される映像品質の低下を防止することができる表示装置を提供することを目的とする。

　本発明の一の局面に係る表示装置は、光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、前記発光部の前記１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する表示部と、前記表示部の発光輝度分布と所定の目標輝度分布とを表す輝度分布情報が記憶されている輝度分布記憶部と、前記複数の画素の前記映像信号から、前記映像を劣化させることなく前記画素の表示輝度データを向上補正可能な向上補正可能量を判定するための前記映像の第１特徴量を算出する第１特徴量算出部と、前記輝度分布記憶部に記憶されている前記輝度分布情報と、前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを向上補正する輝度向上処理部と、を備え、前記輝度向上処理部は、前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正可能量を判定し、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを前記向上補正可能量に基づき向上補正する。

　本発明の他の局面に係る表示装置は、光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、前記発光部の前記１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する表示部と、前記表示部の発光輝度分布と所定の目標輝度分布とを表す輝度分布情報が記憶されている輝度分布記憶部と、前記複数の画素の前記映像信号から、前記画素の表示輝度の抑制補正の必要度合いを表す抑制補正必要量を判定するための前記映像の特徴量を算出する特徴量算出部と、前記輝度分布記憶部に記憶されている前記輝度分布情報と、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを抑制補正する輝度抑制処理部と、を備え、前記目標輝度分布は、前記発光部の発光輝度分布より低い輝度値を有する領域を含むように設定され、前記輝度抑制処理部は、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の抑制補正必要量を判定し、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より高い高輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを前記抑制補正必要量に基づき抑制補正する。

　本発明のさらに他の局面に係る表示装置は、光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、前記発光部の前記１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する表示部と、前記表示部の発光輝度分布と所望の目標輝度分布とを表す輝度分布情報が記憶されている輝度分布記憶部と、前記複数の画素の前記映像信号から、前記画素の表示輝度の向上補正の必要度合いを表す向上補正必要量を判定するための前記映像の特徴量を算出する特徴量算出部と、前記輝度分布記憶部に記憶されている前記輝度分布情報と、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを向上補正する輝度向上処理部と、を備え、前記目標輝度分布は、前記表示部の発光輝度分布より高い輝度値を有する領域を含むように設定され、前記輝度向上処理部は、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正必要量を判定し、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを、前記向上補正必要量に基づき向上補正する。

　本発明によれば、映像に応じて最適な輝度補正を行なうことで、副作用を生じさせることなく、様々なシーンにおいてより高画質の映像を表示することができる。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示される映像信号処理部の構成を示すブロック図である。現状の輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。目標輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。表示画面が４×４の分割領域に仮想的に分割された液晶パネルを概略的に示す模式図である。広義単調増加関数の一例を概略的に示す模式図である。本発明の第２実施形態の液晶表示装置に設けられる映像信号処理部の構成を示すブロック図である。周波数解析部による解析結果の一例を概略的に示す模式図である。平坦性解析部により生成される輝度ヒストグラムを概略的に示す模式図である。輝度抑制補正に用いる第２目標輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。輝度抑制補正に用いる第２目標輝度分布の別の例を概略的に示す模式図である。本発明の第３実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１２に示される映像信号処理部の構成を示すブロック図である。本発明の第４実施形態の液晶表示装置に設けられる映像信号処理部の構成を示すブロック図である。輝度抑制補正に用いる目標輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。

　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示される液晶表示装置１００は、表示部１１０、映像信号処理部１２０、液晶駆動部１２２、バックライト駆動部１２４を備える。表示部１１０は、液晶パネル１１１、バックライト１１２を備える。

　映像信号処理部１２０は、入力される映像信号を補正して補正信号を生成し、生成した補正信号を液晶駆動部１２２に出力する。また、映像信号処理部１２０は、バックライト駆動部１２４に制御信号を出力して、バックライト１１２を点灯させる。映像信号処理部１２０は、後に詳述される。

　液晶パネル１１１は、それぞれ図示を省略する、水平方向に延びる複数の走査線、垂直方向に延びる複数の信号線、スイッチング素子及び複数の画素を備える。複数の信号線及び複数の走査線の交点にマトリクス状に複数の画素が配置され、水平方向に配列される１ラインの画素により１走査ラインが構成される。液晶駆動部１２２は、映像信号処理部１２０からの補正信号に基づき、複数の信号線に画素信号を供給し、複数の走査線に走査信号となるゲートパルスを供給する。液晶駆動部１２２は、各画素に対応する液晶層に信号電圧を印加し、液晶の透過率を制御する。なお、液晶パネル１１１としては、ＩＰＳ（Ｉｎ　Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、その他のいずれの方式を適用してもよい。

　バックライト１１２は、所定の輝度分布で発光して液晶パネル１１１を背面から照明して液晶パネル１１１に画像を表示させる。バックライト１１２は、例えば冷陰極蛍光ランプ等の光源を有する。バックライト駆動部１２４は、映像信号処理部１２０からの制御信号に基づき、バックライト１１２を駆動する。なお、液晶パネル１１１とバックライト１１２との間に、バックライト１１２からの光を液晶パネル１１１に導く導光板や、バックライト１１２からの光を拡散して液晶パネル１１１に導く拡散板などを備えるようにしてもよい。

　図２は、図１に示される映像信号処理部１２０の構成を示すブロック図である。図３は、現状の輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。図４は、目標輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。図５は、表示画面が４×４の分割領域に仮想的に分割された液晶パネルを概略的に示す模式図である。図６は、広義単調増加関数の一例を概略的に示す模式図である。図１ないし図６を参照して、第１実施形態の映像信号処理部１２０による信号処理が説明される。

　映像信号処理部１２０は、図２に示されるように、色解析部１３０、輝度解析部１４０、輝度分布記憶部１５０、第１決定部１６０、関数記憶部１７０、第１補正処理部１８０を備える。また、映像信号処理部１２０は、入力側に、逆ガンマ（γ）回路１８１及び逆マトリクス回路１８２を備える。また、映像信号処理部１２０は、出力側に、色補正回路１８３、マトリクス回路１８４、及びガンマ（γ）回路１８５を備える。

　輝度分布記憶部１５０は、現状の輝度分布および目標輝度分布に関する情報を記憶している。現状の輝度分布とは、バックライト１１２を点灯し、液晶パネル１１１の各画素の液晶の透過率を１００％に設定したときの、液晶パネル１１１の表示画面における輝度分布である。輝度分布記憶部１５０は、例えば図３に示されるように、現状の輝度分布Ｌ１０として、２次元の輝度分布情報を記憶している。現状の輝度分布は、バックライト１１２の発光輝度特性に依存する。なお、導光板や拡散板が設けられている場合には、現状の輝度分布は、バックライト１１２の発光輝度特性に加えて、導光板や拡散板の光特性に依存する。図３に示されるように、現状の輝度分布Ｌ１０は、一般に、液晶パネル１１１の表示画面の中央部分において輝度が最も高く、周囲の端部に近づくほど輝度が低くなり、四隅において輝度が最も低くなっている。

　目標輝度分布は、バックライト１１２を点灯し、液晶パネル１１１の各画素の液晶の透過率を１００％に設定したときの、液晶パネル１１１の表示画面における目標とする輝度分布である。この第１実施形態では、目標の輝度分布は、現状の輝度分布に比べて、位置変化に対する輝度変化の傾斜が緩やかで、かつ、現状の輝度分布以上の輝度値を一部または全体において有するように設定されている。この実施形態では例えば、図４（ａ）に示されるように、目標輝度分布Ｌ０は、位置によって変化しない平坦な輝度分布に設定されている。なお、目標輝度分布は、図４（ａ）に示されるように平坦な輝度分布に限られない。代替的に、例えば図４（ｂ）に示されるように、緩やかな傾斜を持つ輝度分布を目標輝度分布Ｌ１に設定してもよい。但し、上述のように、目標輝度分布Ｌ１の傾斜は、現状の輝度分布Ｌ１０に比べて緩やかになっている。輝度分布は、図３に示されるように、２次元的な分布を有するが、図４及び後述される図１０、図１１では、説明の便宜上、輝度分布は１次元的に示されている。

　この実施形態では、輝度分布記憶部１５０は、目標輝度分布Ｌ０と、現状の輝度分布Ｌ１０とを記憶しているが、これに限られない。代替的に、輝度分布記憶部１５０は、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との差分に関する情報を記憶してもよい。

　映像信号処理部１２０は、輝度分布記憶部１５０に記憶されている輝度分布情報と、向上補正可能量とに基づいて、映像信号の輝度データを向上させる。かかる処理により、副作用を生じさせない範囲で、液晶パネル１１１の発光輝度分布を現状の輝度分布から目標とする輝度分布に近似させることで、高画質の映像を表示させることが出来る。

　色解析部１３０は、映像信号の特徴量として、入力される映像信号の色データを解析して、色の飽和度を求める。輝度解析部１４０は、映像信号の特徴量として、入力される映像信号の輝度データを解析して、輝度の飽和度を求める。第１決定部１６０は、色解析部１３０及び輝度解析部１４０による解析結果に基づき、輝度データの向上補正可能量を算出する。第１補正処理部１８０は、第１決定部１６０により算出された向上補正可能量に基づき、輝度データを向上させる。本実施形態において、色解析部１３０は色データ算出部の一例に対応し、輝度解析部１４０は輝度データ算出部の一例に対応し、関数記憶部１７０は関数データ記憶部の一例に対応し、第１決定部１６０はパラメータ決定部の一例に対応する。また、本実施形態において、色解析部１３０及び輝度解析部１４０は第１特徴量算出部の一例に対応し、関数記憶部１７０、第１決定部１６０及び第１補正処理部１８０は輝度向上処理部の一例に対応する。

　まず、輝度データの向上補正可能量と映像信号の色データとの関係が説明される。入力される映像信号は８ビットのＲ，Ｇ，Ｂ信号とする。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号として、Ｒ＝２５５，Ｇ＝０，Ｂ＝０が入力され、目標輝度分布Ｌ０に近づくように、入力される映像信号の輝度データを向上させる場合を考える。輝度データ向上のために、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をＹ，Ｃｂ，Ｃｒ信号に変換する。Ｙ（輝度）データを、例えば目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との差分だけ向上させる。この場合、Ｙデータの向上分だけ、Ｃｂ，Ｃｒ信号も向上補正されることになる。この向上補正後に、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号に再変換したとき、Ｒ＝３００，Ｇ＝５０，Ｂ＝５０になったとする。この場合、Ｒ信号は８ビットを超えているため、クリッピングされて、Ｒ＝２５５，Ｇ＝５０，Ｂ＝５０となる。したがって、元の入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号から色が変化することとなる。このように、元のＲ，Ｇ，Ｂ信号のいずれかが飽和に近い値の場合には、向上補正の前後で、色が変化することがある。したがって、この場合には、第１決定部１６０は、輝度データの向上補正可能量として小さい値を算出する。

　色解析部１３０は、液晶パネル１１１の表示画面を、例えば図５に示されるように、４×４の分割領域Ａ１～Ａ１６に仮想的に分ける。色解析部１３０は、分割領域ごとに、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の最大値を積算する。さらに、色解析部１３０は、各分割領域の積算値を、それぞれ重み付けして全体を積算する。ここで、図３、図４（ａ）から分かるように、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との差分は、液晶パネル１１１の四隅が最も大きい。したがって、色解析部１３０は、分割領域Ａ１，Ａ４，Ａ１３，Ａ１６の重み係数を最も大きく設定して積算を行う。この積算結果に基づき、第１決定部１６０は、色データの観点からの向上補正可能量Ｐ１を０≦Ｐ１≦２５５の数値として算出する。

　次に、輝度データの向上補正可能量と映像信号の輝度データとの関係が説明される。例えば、入力された映像信号が高輝度の映像を表す場合、つまり輝度が飽和に近い値の場合には、輝度データの向上補正量を大きくすると、コントラストが低下するため好ましくない。したがって、高輝度の映像を表す映像信号が入力された場合には、第１決定部１６０は、向上補正可能量として小さい値を算出する。

　具体的には、輝度解析部１４０は、例えば、図５に示される分割領域ごとに、入力される映像信号の輝度値を積算する。さらに、輝度解析部１４０は、各分割領域の積算値を、それぞれ重み付けして全体を積算する。ここで、色解析部１３０と同様に、輝度解析部１４０は、分割領域Ａ１，Ａ４，Ａ１３，Ａ１６の重み係数を最も大きく設定して積算を行う。この積算結果に基づき、第１決定部１６０は、輝度データの観点からの向上補正可能量Ｐ２を０≦Ｐ２≦２５５の数値として算出する。

　第１決定部１６０は、色解析部１３０及び輝度解析部１４０の両方の解析結果を考慮した向上補正可能量Ｐ０を、
Ｐ０＝Ｐ１×Ｐ２／２５６
によって算出する。つまり、第１決定部１６０は、０≦Ｐ０≦２５５の数値として、向上補正可能量Ｐ０を定量的に求める。なお、上記は一例であり、Ｐ０＝ｇ（Ｐ１）×ｇ（Ｐ２）など多様な処理方法が考えられる。但し、ｇ（ｘ）は予め設定された関数である。

　関数記憶部１７０は、図６に示される広義単調増加関数を記憶している。この広義単調増加関数は、ｙ＝ｘ以上の関数であって、入力値が増加すると、出力値が単調に増加するか又は同一値をとる関数である。この広義単調増加関数は、いわゆるガンマ補正カーブに類似する形状を有する。この広義単調増加関数は、複数のパラメータαに対応する複数の関数ｆ（α）を含む。図６では、説明の便宜上、３個の関数のみが示されている。この広義単調増加関数に含まれる複数の関数は、パラメータが決まると、一意に決まる。複数の関数は、パラメータが増加すると、関数値が増加するか又は同一値をとるように設定されている。つまり、α１＜α２＜α３とすると、入力値全体に亘って、ｆ（α１）≦ｆ（α２）≦ｆ（α３）となる。

　第１決定部１６０は、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との各画素における差分と、算出した向上補正可能量Ｐ０とに基づき、関数記憶部１７０に記憶されている広義単調増加関数のパラメータαを画素ごとに決定し、第１補正処理部１８０に出力する。逆ガンマ回路１８１は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号のガンマ（γ）特性を１．０に線形化する。逆マトリクス回路１８２は、逆ガンマ回路１８１の出力信号をＹ，Ｃｂ，Ｃｒ信号に変換する。第１補正処理部１８０は、第１決定部１６０から出力されるパラメータαに対応する関数ｆ（α）を用いて、画素ごとに、入力されたＹ（輝度）データを向上させる。色補正回路１８３は、第１補正処理部１８０におけるＹデータの（出力／入力）の比をＣｂ，Ｃｒデータに乗算して色バランスを保つ。マトリクス回路１８４は、色補正回路１８３により補正されたＹ，Ｃｂ，ＣｒデータをＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換する。ガンマ回路１８５は、マトリクス回路１８４により変換されたＲ、Ｇ，Ｂ信号のガンマ（γ）特性を０．４５にして、液晶駆動部１２２に出力する。

　以上説明されたように、この第１実施形態では、色解析部１３０は、入力される映像信号の色データを解析し、輝度解析部１４０は、入力される映像信号の輝度データを解析し、第１決定部１６０は、これらの解析結果に基づき、輝度データの向上補正可能量を定量的に算出する。したがって、第１実施形態では、液晶パネル１１１に表示される映像の品質を低下させることなく、目標輝度分布が実現されるように、表示輝度データを向上することができる。

　（第２実施形態）
　図７は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置に設けられる映像信号処理部の構成を示すブロック図である。第２実施形態では、第１実施形態と同様の要素に対して、同様の符号が割り当てられている。以下、第１実施形態との相違点を中心に、本発明の第２実施形態における液晶表示装置が説明される。

　第２実施形態の液晶表示装置は、第１実施形態の映像信号処理部１２０に代えて、映像信号処理部１２０Ａを備える。映像信号処理部１２０Ａは、第１実施形態の映像信号処理部１２０の各要素に加えて、周波数解析部１９０、平坦性解析部２００、第２決定部２１０、第２補正処理部２２０を備える。また、映像信号処理部１２０Ａは、第１実施形態の第１決定部１６０に代えて第１決定部１６０Ａを備える。

　第２実施形態では、第１決定部１６０Ａは、色解析部１３０及び輝度解析部１４０による解析結果に基づき向上補正可能量を算出するのに加えて、周波数解析部１９０及び平坦性解析部２００による解析結果に基づき向上補正必要量を算出する。周波数解析部１９０及び平坦性解析部２００は、入力される映像信号の特徴量を算出する。以下、周波数解析部１９０及び平坦性解析部２００が順に説明される。

　図８は、周波数解析部１９０による解析結果の一例を概略的に示す模式図である。周波数解析部１９０は、映像信号の特徴量として、入力される映像信号に対し所定の周波数帯ｆ１～ｆ２でフィルタリングして、そのフィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値を算出する。周波数解析部１９０は、映像信号に対するフィルタリングを、図５に示される分割領域Ａ１～Ａ１６ごとに行う。

　周波数解析部１９０は、輝度分布記憶部１５０に記憶されている現状の輝度分布Ｌ１０に基づき、低周波側の遮断周波数ｆ１と高周波側の遮断周波数ｆ２とを決定する。周波数解析部１９０は、目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜（変化率）が、映像に埋もれて目立たないか否かに基づき遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定する。周波数解析部１９０は、分割領域Ａ１～Ａ１６ごとに、遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定する。

　周波数解析部１９０は、目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜が緩やかであれば、低い周波数の映像信号でも埋もれて目立たないため、低周波側の遮断周波数ｆ１を比較的小さい値に設定する。周波数解析部１９０は、目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜が急峻であれば、低い周波数の映像信号では埋もれずに目立つため、遮断周波数ｆ１を比較的大きい値に設定する。

　目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜が緩やかな場合、チェッカー模様等のように非常に高い周波数の映像信号では、緩やかな傾斜がかえって目立つ。そこで、周波数解析部１９０は、上記差分の傾斜が緩やかな場合は、高周波側の遮断周波数ｆ２を比較的小さい値に設定する。周波数解析部１９０は、上記差分の傾斜が急峻な場合は、高い周波数の映像信号で埋もれて目立たないため、遮断周波数ｆ２を比較的大きい値に設定する。

　なお、本実施形態では、周波数解析部１９０は、図５に示される分割領域ごとに、遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定しているが、これに限られない。代替的に、周波数解析部１９０は、分割領域Ａ１～Ａ１６のすべてにおいて共通の遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定してもよい。また、周波数解析部１９０は、入力映像が表示される表示画面の水平成分または垂直成分のいずれか一方のみを用いて、周波数解析を行なってもよい。

　また、本実施形態では、周波数解析部１９０は、一定周波数ｆ２以上の高周波側および一定周波数ｆ１以下の低周波側にフィルタをかけて遮断を行なっているが、これに限られない。代替的に、周波数解析部１９０は、必要に応じて高周波成分または低周波成分が徐々に遮断されるような傾斜を持ったフィルタを用いて遮断を行なってもよい。

　第１決定部１６０Ａは、周波数解析部１９０による算出結果（つまりフィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値）が大きい場合には、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０（図４（ａ））との差分が映像に埋もれて目立たないため、輝度データの補正必要量が小さいと判定する。第１決定部１６０Ａは、周波数解析部１９０による算出結果（フィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値）が小さい場合には、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０（図４（ａ））との差分が映像に埋もれずに目立つため、輝度の補正必要量が大きいと判定する。周波数解析部１９０による算出結果に基づき、第１決定部１６０Ａは、周波数の観点からの向上補正必要量Ｐ３を０≦Ｐ３≦２５５の数値として算出する。

　図９（ａ）は平坦性解析部２００により生成される輝度ヒストグラムの一例を概略的に示す模式図、図９（ｂ）は輝度ヒストグラムの別の例を概略的に示す模式図である。平坦性解析部２００は、入力される映像信号に基づき、輝度ヒストグラムを生成する。平坦性解析部２００は、生成した輝度ヒストグラムに基づき、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度を算出する。

　映像信号の表示輝度データが平坦な場合、現状の輝度分布Ｌ１０の傾斜が目立つ。そこで、第１決定部１６０Ａは、平坦性解析部２００により算出された、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が高いときは向上補正必要量が大きいと判定し、算出された平坦性の確度が低いときは向上補正必要量が小さいと判定する。

　平坦性解析部２００は、この実施形態では、例えば図９（ａ）に示されるように、入力信号レベル０～２５５の範囲を８個に区分し、各区分内のレベルを持つ画素数を区分ごとに積算する。平坦性解析部２００は、図９（ａ）に示されるように、例えば最多の積算値ＭＡＸ１が所定の閾値ＴＨを超えている（つまりＭＡＸ１＞ＴＨ）ときに、その超えた差分（ＭＡＸ１－ＴＨ）が大きいほど、平坦性の確度が高いと判定する。平坦性解析部２００は、差分（ＭＡＸ１－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度Ｐ１０を０≦Ｐ１０≦２５５の値として算出する。

　平坦性解析部２００は、最多の積算値ＭＡＸ１のみに基づき、平坦性の確度を算出しているが、これに限られない。代替的に、平坦性解析部２００は、最多の積算値ＭＡＸ１と、２番目に多い積算値ＭＡＸ２とを用いて平坦性の確度を算出してもよい。例えば、平坦性解析部２００は、（ＭＡＸ１＋ＭＡＸ２）＞ＴＨのときに、差分（ＭＡＸ１＋ＭＡＸ２－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度を算出してもよい。さらに代替的に、平坦性解析部２００は、（ＭＡＸ１×ＭＡＸ２）＞ＴＨのときに、差分（ＭＡＸ１×ＭＡＸ２－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度を算出してもよい。さらに代替的に、平坦性解析部２００は、２番目に多い積算値ＭＡＸ２のみを用いて、平坦性の確度を算出してもよい。平坦性解析部２００は、例えば図９（ｂ）に示されるように、ＭＡＸ２＞ＴＨのときに、その超えた差分（ＭＡＸ２－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度を算出してもよい。なお、これらの形態では、２番目に多い積算値ＭＡＸ２は、最多の積算値ＭＡＸ１から３区分以上離れているものを使用する。

　また、平坦性解析部２００は、図９（ａ）に示されるように、入力信号レベルを８個に区分しているが、これに限られない。代替的に、平坦性解析部２００は、例えば入力信号レベルを１６個に区分してもよい。

　第１決定部１６０Ａは、平坦性解析部２００により算出された平坦性の確度に基づき、平坦性の観点からの向上補正必要量Ｐ４を０≦Ｐ４≦２５５の数値として算出する。

　第１決定部１６０Ａは、周波数解析部１９０及び平坦性解析部２００の両方の解析結果を考慮した向上補正必要量Ｐ５を、
Ｐ５＝Ｐ３×Ｐ４／２５６
によって算出する。つまり、第１決定部１６０Ａは、０≦Ｐ５≦２５５の数値として、向上補正必要量Ｐ５を定量的に求める。

　また、第１決定部１６０Ａは、第１実施形態の第１決定部１６０と同様に、色解析部１３０による解析結果に基づき、色データの観点からの向上補正可能量Ｐ１を０≦Ｐ１≦２５５の数値として算出する。また、第１決定部１６０Ａは、第１実施形態の第１決定部１６０と同様に、輝度解析部１４０による解析結果に基づき、輝度データの観点からの向上補正可能量Ｐ２を０≦Ｐ２≦２５５の数値として算出する。また、第１決定部１６０Ａは、第１実施形態の第１決定部１６０と同様に、色解析部１３０及び輝度解析部１４０の両方の解析結果を考慮した向上補正可能量Ｐ０を、
Ｐ０＝Ｐ１×Ｐ２／２５６
によって算出する。

　さらに、第１決定部１６０Ａは、向上補正可能量Ｐ０と向上補正必要量Ｐ５とを合わせた向上補正量Ｐ６を、
Ｐ６＝Ｐ０×Ｐ５／２５６
によって算出する。つまり、第１決定部１６０Ａは、０≦Ｐ６≦２５５の数値として、向上補正量Ｐ６を定量的に求める。

　第１決定部１６０Ａは、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との各画素における差分と、算出した向上補正量Ｐ６とに基づき、関数記憶部１７０に記憶されている広義単調増加関数のパラメータαを画素ごとに決定し、第１補正処理部１８０に出力する。第１補正処理部１８０は、第１決定部１６０Ａから出力されるパラメータαに対応する関数ｆ（α）を用いて、画素ごとに、入力映像信号の輝度データを向上させて補正信号を生成する。第１補正処理部１８０は、生成した補正信号を第２補正処理部２２０に出力する。本実施形態において、周波数解析部１９０及び平坦性解析部２００は第２特徴量算出部の一例に対応し、第１決定部１６０Ａ及び第１補正処理部１８０は輝度向上処理部の一例に対応する。また、本実施形態において、周波数解析部１９０は周波数算出部の一例に対応し、平坦性解析部２００は平坦度算出部の一例に対応する。

　第２決定部２１０は、映像信号の表示輝度データを抑制補正するためのパラメータを決定する。第２決定部２１０は、輝度分布記憶部１５０に記憶されている目標輝度分布を用いて、輝度の抑制補正を行う目標として、第２目標輝度分布を作成する。以下では、説明の便宜上、輝度分布記憶部１５０に記憶されている目標輝度分布は、第１目標輝度分布と称される。

　図１０は、輝度抑制補正に用いる第２目標輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。図１１は、輝度抑制補正に用いる第２目標輝度分布の別の例を概略的に示す模式図である。図１０及び図１１を用いて、第２決定部２１０により作成される第２目標輝度分布が説明される。

　第２決定部２１０は、輝度向上処理に用いる第１目標輝度分布に対して所定の操作を行って、第２目標輝度分布を作成する。第２目標輝度分布は、第１目標輝度分布と相関がある輝度分布である。第２決定部２１０は、第１目標輝度分布と形状が類似し、現状の輝度分布以下の輝度レベルを有する第２目標輝度分布を作成する。

　第２決定部２１０は、例えば、第１目標輝度分布を下方に平行移動させたものを第２目標輝度分布とする。代替的に、第２決定部２１０は、第１目標輝度分布に１未満の所定値（例えば０．９）を乗算した輝度分布を第２目標輝度分布としてもよい。さらに代替的に、第２決定部２１０は、第１目標輝度分布と相似形の第２目標輝度分布を作成してもよい。さらに代替的に、第２決定部２１０は、第１補正処理部１８０による輝度向上処理の結果を用いて、第２目標輝度分布を作成してもよい。

　図１０（ａ）には、輝度分布記憶部１５０に記憶されている第１目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０とが示されている。図１０（ｂ）には、第１目標輝度分布Ｌ０を下方に平行移動させた第２目標輝度分布Ｌ２が示されている。第２目標輝度分布Ｌ２は、現状の輝度分布Ｌ１０の最小値を通過するように作成されている。図１１（ａ）には、図１０（ａ）に示される第１目標輝度分布Ｌ０と異なる形状の第１目標輝度分布Ｌ１と現状の輝度分布Ｌ１０とが示されている。図１１（ｂ）には、第１目標輝度分布Ｌ１に１未満の所定値を乗算した第２目標輝度分布Ｌ３が示されている。図１１（ｂ）に示されるように、第２目標輝度分布Ｌ３は、現状の輝度分布Ｌ１０以下に位置している。

　図７に戻って、第２決定部２１０は、色解析部１３０、輝度解析部１４０、周波数解析部１９０、平坦性解析部２００による解析結果を用いて、第２目標輝度分布に向けて輝度を抑制補正するための輝度抑制パラメータを決定する。

　第２補正処理部２２０は、第１補正処理部１８０により輝度が向上補正された後、第１目標輝度分布に未達である輝度を、第２決定部２１０により作成された、第１目標輝度分布の形状に類似する形状を有する第２目標輝度分布に向けて抑制する。かかる制御を行うことで、全体の輝度は低下するが、補正後の映像の品質を高めることができる。第２決定部２１０は、補正の必要量を周波数解析部１９０と平坦性解析部２００から得る。また、第２決定部２１０は、色解析部１３０と輝度解析部１４０とから、輝度の向上処理での補正量に関する情報を得ることができる。したがって、第２決定部２１０は、周波数解析部１９０と平坦性解析部２００とに加え、色解析部１３０と輝度解析部１４０とから、総合的に抑制量を判断することができる。ここで、第１補正処理部１８０の処理結果のデータ、あるいは第１決定部１６０Ａによる向上補正のパラメータαを直接受け取らないのは、第２補正処理部２２０における解析の自由度を高めるためである。代替的に、第２決定部２１０は、第１決定部１６０Ａによる向上補正のパラメータαを直接受け取る処理を行なっても構わない。

　第２決定部２１０は、第１決定部１６０Ａと同様に、周波数解析部１９０による解析結果を用いる。すなわち、第２決定部２１０は、周波数解析部１９０による算出結果（フィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値）が小さい場合には、輝度の補正必要量が大きいと判定する。周波数解析部１９０による算出結果に基づき、第２決定部２１０は、周波数の観点からの抑制補正必要量Ｐ２１を０≦Ｐ２１≦２５５の数値として算出する。

　第２決定部２１０は、第１決定部１６０Ａと同様に、平坦性解析部２００による解析結果を用いる。すなわち、第２決定部２１０は、平坦性解析部２００により算出された、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が高いときは、抑制補正必要量が大きいと判定し、算出された平坦性の確度が低いときは、抑制補正必要量が小さいと判定する。第２決定部２１０は、平坦性解析部２００により算出された平坦性の確度に基づき、平坦性の確度の観点からの抑制補正必要量Ｐ２２を０≦Ｐ２２≦２５５の数値として算出する。

　第２決定部２１０は、抑制補正必要量Ｐ２１と抑制補正必要量Ｐ２２とを合わせた抑制補正量Ｐ２３を、
Ｐ２３＝Ｐ２１×Ｐ２２／２５６
によって算出する。つまり、第２決定部２１０は、０≦Ｐ２３≦２５５の数値として、抑制補正量Ｐ２３を定量的に求める。さらに、第２決定部２１０は、抑制補正量Ｐ２３を、最大値を１として正規化し、輝度抑制パラメータβを０≦β≦１として決定する。

　なお、代替的に、第２決定部２１０は、輝度抑制パラメータβの決定にあたって、上記処理に加えて、向上補正可能量Ｐ０を用いてもよい。つまり、第２決定部２１０は、抑制補正量Ｐ２３が大きく、かつ、向上補正可能量Ｐ０が小さい場合に、抑制補正量が大きくなるように、抑制補正量Ｐ２３と向上補正可能量Ｐ０とを合わせた抑制補正量Ｐ２４を、Ｐ２４＝Ｐ２３×（２５５－Ｐ０）／２５６
によって算出してもよい。このように、第２決定部２１０は、０≦Ｐ２４≦２５５の数値として、抑制補正量Ｐ２４を定量的に求める。さらに、第２決定部２１０は、抑制補正量Ｐ２４を、最大値を１として正規化し、輝度抑制パラメータβを０≦β≦１として決定する。

　第２補正処理部２２０は、第２決定部２１０により決定された輝度抑制パラメータβに基づき、第１補正処理部１８０から出力される補正信号（画素毎の補正された映像輝度データ）に対して、輝度抑制処理を行う。本実施形態において、第２決定部２１０及び第２補正処理部２２０は輝度抑制処理部の一例に対応する。

　図１０（ｂ）を用いて、第２補正処理部２２０による処理の一例が説明される。図１０（ｂ）において、現状の輝度分布Ｌ１０の輝度値をＢＬとし、第２目標輝度分布Ｌ２の輝度値をＭ１とする。

　輝度向上された補正信号をＹｕｐ、輝度抑制後の補正信号をＹｄｎとすると、
Ｙｄｎ＝Ｙｕｐ×｛１－（１－Ｍ１／ＢＬ）×β｝・・・（式１）
で表される。例えば、Ｍ１／ＢＬ＝０．７、β＝０．５のときＹｄｎ＝Ｙｕｐ×０．８５となる。つまり、第２目標輝度分布に等しくなるようにするためには、Ｍ１／ＢＬ＝０．７まで抑制する必要がある。しかし、第１補正処理部１８０による輝度向上処理によって、当初の第１目標輝度分布に輝度分布が近づいているため、輝度抑制パラメータβによって抑制の度合いを制御している。

　第２実施形態では、第１実施形態と同様に色補正回路１８３を有している。色補正回路１８３は、第１補正処理部１８０の入力映像輝度を入力、第２補正処理部２２０の出力映像輝度を出力として入出力ゲインを算出し、Ｃｂ，Ｃｒデータに対して、同ゲインを乗算する。

　以上のように、この第２実施形態では、第１決定部１６０Ａは、向上補正可能量に加えて、向上補正必要量を算出し、向上補正必要量も考慮して輝度を向上補正している。すなわち、目標輝度分布に対して現状の輝度分布が低下している場合、輝度を向上する必要がある場合に輝度を向上しているため、優れた品質の映像を表示することができる。また、輝度を向上する必要がない場合には輝度を向上補正しないため、無理な輝度向上補正による副作用を防止することができる。

　また、第２決定部２１０は、周波数解析部１９０及び平坦性解析部２００による解析結果を用いて、抑制補正必要量を算出し、抑制補正必要量を考慮して輝度を抑制補正している。副作用を発生させない範囲で輝度を抑制する補正を行なうことで、輝度の過度な低下を防止することができる。つまり、映像信号の特徴量に基づいて輝度向上と輝度抑制の補正を行なうことで、補正による効果と補正による副作用の最適なバランスで補正を行なうことができる。

　また、この第２実施形態では、第２決定部２１０は、輝度抑制パラメータβを全画面で同一値に設定している。これによって、分割領域ごとに設定することにより境界が視認されるのを防止している。

　また、この第２実施形態では、第１補正処理部１８０は、視覚特性を考慮した広義単調増加関数を用いることにより輝度向上処理を行った後に、第１の目標輝度分布の形状に近い輝度分布を実現している。

　（第３実施形態）
　上述のように、特許文献１に記載の技術においては、映像信号の補正を行う際に、表示画面全体で、入力映像信号の信号レベルと位置とに応じてガンマ補正を行っている。ところで、入力される映像信号の特徴量によっては、輝度を補正する必要性が高かったり、輝度を補正する必要性が低かったりする。しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、入力される映像信号に関係なく補正を行っており、映像信号の特徴量に基づき輝度を補正する必要性を考慮していない。したがって、輝度を補正する必要性が低い場合でも、輝度の補正を行っていることから、上記特許文献１に記載の技術では、表示される映像の品質が低下するなどの問題が生じる可能性がある。

　そこで、第３実施形態では、入力される映像信号の特徴量に応じて輝度の補正を適切に行うことにより、表示される映像品質の低下を防止している。

　図１２は、本発明の第３実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１３は、図１２に示される映像信号処理部１２０Ｂの構成を示すブロック図である。第３実施形態では、第１及び第２実施形態と同様の要素に対して、同様の符号が割り当てられている。以下、第１及び第２実施形態との相違点を中心に、本発明の第３実施形態における液晶表示装置が説明される。

　第３実施形態の液晶表示装置１００Ｂは、図１２に示されるように、第１実施形態の液晶表示装置１００において、映像信号処理部１２０に代えて、映像信号処理部１２０Ｂを備える。映像信号処理部１２０Ｂは、図１３に示されるように、第１実施形態の映像信号処理部１２０において、色解析部１３０及び輝度解析部１４０を備えず、周波数解析部１９０Ｂ、平坦性解析部２００Ｂを備える。また、映像信号処理部１２０Ｂは、第１実施形態の映像信号処理部１２０において、輝度分布記憶部１５０に代えて輝度分布記憶部１５０Ｂを備え、第１決定部１６０に代えて第１決定部１６０Ｂを備え、関数記憶部１７０に代えて関数記憶部１７０Ｂを備え、第１補正処理部１８０に代えて第１補正処理部１８０Ｂを備える。

　映像信号処理部１２０Ｂは、入力される映像信号を補正して補正信号を生成し、生成した補正信号を液晶駆動部１２２に出力する。また、映像信号処理部１２０Ｂは、バックライト駆動部１２４に制御信号を出力して、バックライト１１２を点灯させる。

　輝度分布記憶部１５０Ｂは、現状の輝度分布および目標輝度分布に関する情報を記憶している。現状の輝度分布とは、バックライト１１２を点灯し、液晶パネル１１１の各画素の液晶の透過率を１００％に設定したときの、液晶パネル１１１の表示画面における輝度分布である。輝度分布記憶部１５０Ｂは、例えば図３に示されるように、現状の輝度分布Ｌ１０として、２次元の輝度分布情報を記憶している。現状の輝度分布は、バックライト１１２の発光輝度特性に依存する。

　なお、導光板や拡散板が設けられている場合には、現状の輝度分布は、バックライト１１２の発光輝度特性に加えて、導光板や拡散板の光特性に依存する。図３に示されるように、現状の輝度分布Ｌ１０は、一般に、液晶パネル１１１の表示画面の中央部分において輝度が最も高く、周囲の端部に近づくほど輝度が低くなり、四隅において輝度が最も低くなっている。

　目標輝度分布は、バックライト１１２を点灯し、液晶パネル１１１の各画素の液晶の透過率を１００％に設定したときの、液晶パネル１１１の表示画面における目標とする輝度分布である。この第３実施形態では、目標の輝度分布は、現状の輝度分布に比べて、位置変化に対する輝度変化の傾斜が緩やかで、かつ、現状の輝度分布以上の輝度値を一部または全体において有するように設定されている。この実施形態では例えば、図４（ａ）に示されるように、目標輝度分布Ｌ０は、位置によって変化しない平坦な輝度分布に設定されている。

　なお、目標輝度分布は、図４（ａ）に示されるように平坦な輝度分布に限られない。代替的に、例えば図４（ｂ）に示されるように、緩やかな傾斜を持つ輝度分布を目標輝度分布Ｌ１に設定してもよい。但し、上述のように、目標輝度分布Ｌ１の傾斜は、現状の輝度分布Ｌ１０に比べて緩やかになっている。輝度分布は、図３に示されるように、２次元的な分布を有するが、図４では、説明の便宜上、輝度分布は１次元的に示されている。

　この実施形態では、輝度分布記憶部１５０Ｂは、目標輝度分布Ｌ０と、現状の輝度分布Ｌ１０とを記憶しているが、これに限られない。代替的に、輝度分布記憶部１５０Ｂは、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との差分に関する情報を記憶してもよい。

　映像信号処理部１２０Ｂは、輝度分布記憶部１５０Ｂに記憶されている輝度分布情報と、向上補正必要量とに基づいて、目標輝度分布で液晶パネル１１１が照明されているときに表示される映像を実現するように、映像信号の輝度データを向上させる。かかる処理により、液晶パネル１１１からの発光輝度分布が目標輝度分布と近似するように、表示部１１０に映像を表示することができる。

　周波数解析部１９０Ｂ及び平坦性解析部２００Ｂは、それぞれ映像信号の特徴量を算出する。第１決定部１６０Ｂは、周波数解析部１９０Ｂ及び平坦性解析部２００Ｂによる算出結果に基づき向上補正必要量を算出する。第１補正処理部１８０Ｂは、第１決定部１６０Ｂにより算出された向上補正必要量に基づき、入力される映像信号を補正する。本実施形態において、周波数解析部１９０Ｂ及び平坦性解析部２００Ｂは特徴量算出部の一例に対応し、第１決定部１６０Ｂ及び第１補正処理部１８０Ｂは輝度向上処理部の一例に対応する。また、本実施形態において、周波数解析部１９０Ｂは周波数算出部の一例に対応し、平坦性解析部２００Ｂは平坦度算出部の一例に対応する。

　周波数解析部１９０Ｂは、映像信号の特徴量として、図８に示されるように、入力される映像信号に対し所定の周波数帯ｆ１～ｆ２でフィルタリングして、そのフィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値を算出する。周波数解析部１９０Ｂは、液晶パネル１１１の表示画面を、例えば図５に示されるように、４×４の分割領域Ａ１～Ａ１６に仮想的に分ける。周波数解析部１９０Ｂは、映像信号に対するフィルタリングを、図５に示される分割領域Ａ１～Ａ１６ごとに行う。周波数解析部１９０Ｂは、分割領域Ａ１～Ａ１６ごとに、フィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値を算出する。

　さらに、周波数解析部１９０Ｂは、各分割領域Ａ１～Ａ１６の積算値を、それぞれ重み付けして全体を積算する。ここで、図３、図４（ａ）から分かるように、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との差分は、液晶パネル１１１の四隅が最も大きい。したがって、周波数解析部１９０Ｂは、分割領域Ａ１，Ａ４，Ａ１３，Ａ１６の重み係数を最も大きく設定して積算を行う。

　周波数解析部１９０Ｂは、輝度分布記憶部１５０Ｂに記憶されている現状の輝度分布Ｌ１０に基づき、低周波側の遮断周波数ｆ１と高周波側の遮断周波数ｆ２とを決定する。周波数解析部１９０Ｂは、目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜（変化率）が、映像に埋もれて目立たないか否かに基づき遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定する。周波数解析部１９０Ｂは、分割領域Ａ１～Ａ１６ごとに、遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定する。

　周波数解析部１９０Ｂは、目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜が緩やかであれば、低い周波数の映像信号でも埋もれて目立たないため、低周波側の遮断周波数ｆ１を比較的小さい値に設定する。周波数解析部１９０Ｂは、目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜が急峻であれば、低い周波数の映像信号では埋もれずに目立つため、遮断周波数ｆ１を比較的大きい値に設定する。

　目標輝度分布Ｌ０に対する現状の輝度分布Ｌ１０の差分の傾斜が緩やかな場合、チェッカー模様等のように非常に高い周波数の映像信号では、緩やかな傾斜がかえって目立つ。そこで、周波数解析部１９０Ｂは、上記差分の傾斜が緩やかな場合は、高周波側の遮断周波数ｆ２を比較的小さい値に設定する。周波数解析部１９０Ｂは、上記差分の傾斜が急峻な場合は、高い周波数の映像信号で埋もれて目立たないため、遮断周波数ｆ２を比較的大きい値に設定する。

　なお、本実施形態では、周波数解析部１９０Ｂは、図５に示される分割領域ごとに、遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定しているが、これに限られない。代替的に、周波数解析部１９０Ｂは、分割領域Ａ１～Ａ１６のすべてにおいて共通の遮断周波数ｆ１、ｆ２を決定してもよい。また、周波数解析部１９０Ｂは、入力映像が表示される表示画面の水平成分または垂直成分のいずれか一方のみを用いて、周波数解析を行なってもよい。

　また、本実施形態では、周波数解析部１９０Ｂは、一定周波数ｆ２以上の高周波側および一定周波数ｆ１以下の低周波側にフィルタをかけて遮断を行なっているが、これに限られない。代替的に、周波数解析部１９０Ｂは、必要に応じて高周波成分または低周波成分が徐々に遮断されるような傾斜を持ったフィルタを用いて遮断を行なってもよい。

　第１決定部１６０Ｂは、周波数解析部１９０Ｂによる算出結果（つまりフィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値）が大きい場合には、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０（図４（ａ））との差分が映像に埋もれて目立たないため、輝度データの向上補正必要量が小さいと判定する。第１決定部１６０Ｂは、周波数解析部１９０Ｂによる算出結果（フィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値）が小さい場合には、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０（図４（ａ））との差分が映像に埋もれずに目立つため、輝度の向上補正必要量が大きいと判定する。周波数解析部１９０Ｂによる算出結果に基づき、第１決定部１６０Ｂは、周波数の観点からの向上補正必要量Ｐ３３を０≦Ｐ３３≦２５５の数値として算出する。

　平坦性解析部２００Ｂは、図９に示されるように、入力される映像信号に基づき、輝度ヒストグラムを生成する。平坦性解析部２００Ｂは、生成した輝度ヒストグラムに基づき、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度を算出する。

　映像信号の表示輝度データが平坦な場合、現状の輝度分布Ｌ１０の傾斜が目立つ。そこで、第１決定部１６０Ｂは、平坦性解析部２００Ｂにより算出された、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が高いときは向上補正必要量が大きいと判定し、算出された平坦性の確度が低いときは向上補正必要量が小さいと判定する。

　平坦性解析部２００Ｂは、この実施形態では、例えば図９（ａ）に示されるように、入力信号レベル０～２５５の範囲を８個に区分し、各区分内のレベルを持つ画素数を区分ごとに積算する。平坦性解析部２００Ｂは、図９（ａ）に示されるように、例えば最多の積算値ＭＡＸ１が所定の閾値ＴＨを超えている（つまりＭＡＸ１＞ＴＨ）ときに、その超えた差分（ＭＡＸ１－ＴＨ）が大きいほど、平坦性の確度が高いと判定する。平坦性解析部２００Ｂは、差分（ＭＡＸ１－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度Ｐ３０を０≦Ｐ３０≦２５５の値として算出する。第１決定部１６０Ｂは、平坦性解析部２００Ｂにより算出された平坦性の確度に基づき、平坦性の観点からの向上補正必要量Ｐ３４を０≦Ｐ３４≦２５５の数値として算出する。

　平坦性解析部２００Ｂは、この実施形態では、最多の積算値ＭＡＸ１のみに基づき、平坦性の確度を算出しているが、これに限られない。代替的に、平坦性解析部２００Ｂは、最多の積算値ＭＡＸ１と、２番目に多い積算値ＭＡＸ２とを用いて平坦性の確度を算出してもよい。例えば、平坦性解析部２００Ｂは、（ＭＡＸ１＋ＭＡＸ２）＞ＴＨのときに、差分（ＭＡＸ１＋ＭＡＸ２－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度を算出してもよい。さらに代替的に、平坦性解析部２００Ｂは、（ＭＡＸ１×ＭＡＸ２）＞ＴＨのときに、差分（ＭＡＸ１×ＭＡＸ２－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度を算出してもよい。さらに代替的に、平坦性解析部２００Ｂは、２番目に多い積算値ＭＡＸ２のみを用いて、平坦性の確度を算出してもよい。例えば平坦性解析部２００Ｂは、図９（ｂ）に示されるように、ＭＡＸ２＞ＴＨのときに、その超えた差分（ＭＡＸ２－ＴＨ）に基づき、平坦性の確度を算出してもよい。なお、これらの形態では、２番目に多い積算値ＭＡＸ２は、最多の積算値ＭＡＸ１から３区分以上離れているものを使用する。

　また、平坦性解析部２００Ｂは、図９（ａ）に示されるように、入力信号レベルを８個に区分しているが、これに限られない。代替的に、平坦性解析部２００Ｂは、例えば入力信号レベルを１６個に区分してもよい。

　関数記憶部１７０Ｂは、図６に示される広義単調増加関数を記憶している。この広義単調増加関数は、ｙ＝ｘ以上の関数であって、入力値が増加すると、出力値が単調に増加するか又は同一値をとる関数である。この広義単調増加関数は、いわゆるガンマ補正カーブに類似する形状を有する。この広義単調増加関数は、複数のパラメータαに対応する複数の関数ｆ（α）を含む。図６では、説明の便宜上、３個の関数のみが示されている。この広義単調増加関数に含まれる複数の関数は、パラメータが決まると、一意に決まる。複数の関数は、パラメータが増加すると、関数値が増加するか又は同一値をとるように設定されている。つまり、α１＜α２＜α３とすると、入力値全体に亘って、ｆ（α１）≦ｆ（α２）≦ｆ（α３）となる。

　第１決定部１６０Ｂは、周波数解析部１９０Ｂ及び平坦性解析部２００Ｂの両方の解析結果を考慮した向上補正必要量Ｐ３５を、
Ｐ３５＝Ｐ３３×Ｐ３４／２５６
によって算出する。つまり、第１決定部１６０Ｂは、０≦Ｐ３５≦２５５の数値として、向上補正必要量Ｐ３５を定量的に求める。

　第１決定部１６０Ｂは、目標輝度分布Ｌ０と現状の輝度分布Ｌ１０との各画素における差分と、算出した向上補正必要量Ｐ３５とに基づき、関数記憶部１７０Ｂに記憶されている広義単調増加関数のパラメータαを画素ごとに決定し、第１補正処理部１８０Ｂに出力する。

　逆ガンマ回路１８１は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号のガンマ（γ）特性を１．０に線形化する。逆マトリクス回路１８２は、逆ガンマ回路１８１の出力信号をＹ，Ｃｂ，Ｃｒ信号に変換する。第１補正処理部１８０Ｂは、第１決定部１６０Ｂから出力されるパラメータαに対応する関数ｆ（α）を用いて、画素ごとに、入力されたＹ（輝度）データを向上させる。色補正回路１８３は、第１補正処理部１８０ＢにおけるＹデータの（出力／入力）の比をＣｂ，Ｃｒデータに乗算して色バランスを保つ。マトリクス回路１８４は、色補正回路１８３により補正されたＹ，Ｃｂ，ＣｒデータをＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換する。ガンマ回路１８５は、マトリクス回路１８４により変換されたＲ、Ｇ，Ｂ信号のガンマ（γ）特性を０．４５にして、液晶駆動部１２２に出力する。

　以上説明されたように、この第３実施形態では、周波数解析部１９０Ｂは、入力される映像信号の周波数を解析し、平坦性解析部２００Ｂは、入力される映像信号の平坦性を解析し、第１決定部１６０Ｂは、これらの解析結果に基づき、輝度データの向上補正必要量を定量的に算出する。したがって、第３実施形態では、副作用を生じさせない範囲で輝度を向上させる補正を行なうことで、液晶パネル１１１の発光輝度分布を現状の輝度分布から目標とする輝度分布に近似させることにより、高画質の映像を表示させることができる。

　（第４実施形態）
　図１４は、本発明の第４実施形態の液晶表示装置に設けられる映像信号処理部の構成を示すブロック図である。図１５は、目標輝度分布の一例を概略的に示す模式図である。第４実施形態では、第１～第３実施形態と同様の要素に対して、同様の符号が割り当てられている。以下、第１～第３実施形態との相違点を中心に、本発明の第４実施形態における液晶表示装置が説明される。

　第４実施形態の液晶表示装置は、第３実施形態の映像信号処理部１２０Ｂに代えて、映像信号処理部１２０Ｃを備える。映像信号処理部１２０Ｃは、第３実施形態の映像信号処理部１２０Ｂにおいて、輝度分布記憶部１５０Ｂに代えて輝度分布記憶部１５０Ｃを備え、第１決定部１６０Ｂに代えて第２決定部２１０Ｃを備え、第１補正処理部１８０Ｂに代えて第２補正処理部２２０Ｃを備える。また、映像信号処理部１２０Ｃは、第３実施形態の映像信号処理部１２０Ｂが備える関数記憶部１７０Ｂを備えていない。

　輝度分布記憶部１５０Ｃは、現状の輝度分布および目標輝度分布に関する情報を記憶している。輝度分布記憶部１５０Ｃが記憶している現状の輝度分布は、第３実施形態の輝度分布記憶部１５０Ｂが記憶している現状の輝度分布と同様である。すなわち、現状の輝度分布とは、バックライト１１２を点灯し、液晶パネル１１１の各画素の液晶の透過率を１００％に設定したときの、液晶パネル１１１の表示画面における輝度分布である。輝度分布記憶部１５０Ｃは、例えば図３に示されるように、現状の輝度分布Ｌ１０として、２次元の輝度分布情報を記憶している。現状の輝度分布は、バックライト１１２の発光輝度特性に依存する。

　目標輝度分布は、バックライト１１２を点灯し、液晶パネル１１１の各画素の液晶の透過率を１００％に設定したときの、液晶パネル１１１の表示画面における目標とする輝度分布である。この第４実施形態では、目標の輝度分布は、現状の輝度分布に比べて、位置変化に対する輝度変化の傾斜が緩やかで、かつ、現状の輝度分布以下の輝度値を一部または全体において有するように設定されている。この第４実施形態では例えば、図１５（ａ）に示されるように、目標輝度分布Ｌ４は、位置によって変化しない平坦な輝度分布に設定されている。

　なお、目標輝度分布は、図１５（ａ）に示されるように平坦な輝度分布に限られない。代替的に、例えば図１５（ｂ）に示されるように、緩やかな傾斜を持つ輝度分布を目標輝度分布Ｌ１に設定してもよい。但し、上述のように、目標輝度分布Ｌ１の傾斜は、現状の輝度分布Ｌ１０に比べて緩やかになっている。輝度分布は、図３に示されるように、２次元的な分布を有するが、図１５（ａ）、図１５（ｂ）では、説明の便宜上、輝度分布は１次元的に示されている。

　この第４実施形態では、輝度分布記憶部１５０Ｃは、目標輝度分布Ｌ４と、現状の輝度分布Ｌ１０とを記憶しているが、これに限られない。代替的に、輝度分布記憶部１５０Ｃは、目標輝度分布Ｌ４と現状の輝度分布Ｌ１０との差分に関する情報を記憶してもよい。

　映像信号処理部１２０Ｃは、輝度分布記憶部１５０Ｃに記憶されている輝度分布情報と、抑制補正必要量とに基づいて、目標輝度分布で液晶パネル１１１が照明されているときに表示される映像を実現するように、映像信号の輝度データを抑制する。かかる処理により、液晶パネル１１１からの発光輝度分布が目標輝度分布と近似するように、表示部１１０に映像を表示することができる。

　第２決定部２１０Ｃは、周波数解析部１９０Ｂ及び平坦性解析部２００Ｂによる算出結果を用いて、輝度を抑制補正するための輝度抑制パラメータを決定する。第２補正処理部２２０Ｃは、第２決定部２１０Ｃにより算出された輝度抑制パラメータに基づき、画素ごとに、入力されたＹ（輝度）データを抑制する。本実施形態において、周波数解析部１９０Ｂ及び平坦性解析部２００Ｂは特徴量算出部の一例に対応し、第２決定部２１０Ｃ及び第２補正処理部２２０Ｃは輝度抑制処理部の一例に対応する。また、本実施形態において、周波数解析部１９０Ｂは周波数算出部の一例に対応し、平坦性解析部２００Ｂは平坦度算出部の一例に対応する。

　第２決定部２１０Ｃは、上記第３実施形態における第１決定部１６０Ｂと同様に、周波数解析部１９０Ｂによる解析結果を用いる。すなわち、第２決定部２１０Ｃは、周波数解析部１９０Ｂによる算出結果（フィルタリング結果に含まれる輝度成分の積算値）が小さい場合には、目標輝度分布Ｌ４と現状の輝度分布Ｌ１０（図１５（ａ））との差分が映像に埋もれずに目立つため、輝度の抑制補正必要量が大きいと判定する。周波数解析部１９０Ｂによる算出結果に基づき、第２決定部２１０Ｃは、周波数の観点からの抑制補正必要量Ｐ４１を０≦Ｐ４１≦２５５の数値として算出する。

　第２決定部２１０Ｃは、上記第３実施形態における第１決定部１６０Ｂと同様に、平坦性解析部２００Ｂによる解析結果を用いる。すなわち、第２決定部２１０Ｃは、平坦性解析部２００Ｂにより算出された、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が高いときは、目標輝度分布Ｌ４と現状の輝度分布Ｌ１０（図１５（ａ））との差分が目立つため、抑制補正必要量が大きいと判定する。一方、平坦性解析部２００Ｂにより算出された平坦性の確度が低いときは、目標輝度分布Ｌ４と現状の輝度分布Ｌ１０（図１５（ａ））との差分が目立つため、第２決定部２１０Ｃは、抑制補正必要量が小さいと判定する。第２決定部２１０Ｃは、平坦性解析部２００Ｂにより算出された平坦性の確度に基づき、平坦性の確度の観点からの抑制補正必要量Ｐ４２を０≦Ｐ４２≦２５５の数値として算出する。

　第２決定部２１０Ｃは、抑制補正必要量Ｐ４１と抑制補正必要量Ｐ４２とを合わせた抑制補正量Ｐ４３を、
Ｐ４３＝Ｐ４１×Ｐ４２／２５６
によって算出する。つまり、第２決定部２１０Ｃは、０≦Ｐ４３≦２５５の数値として、抑制補正量Ｐ４３を定量的に求める。さらに、第２決定部２１０Ｃは、抑制補正量Ｐ４３を、最大値を１として正規化し、輝度抑制パラメータβを０≦β≦１として決定する。

　第２補正処理部２２０Ｃは、第２決定部２１０Ｃにより決定された輝度抑制パラメータβに基づき、入力されるＹ（輝度）データに対して、目標輝度分布に比べて現状の輝度分布における輝度が超えている位置に対応する画素の表示輝度データを抑制補正する。図１５（ａ）を用いて、第２補正処理部２２０による処理の一例が説明される。図１５（ａ）において、現状の輝度分布Ｌ１０の輝度値をＢＬとし、目標輝度分布Ｌ４の輝度値をＭ１とする。

　第２補正処理部２２０Ｃに入力されるＹ（輝度）データをＹｂｆ、輝度抑制後の補正信号をＹｄｎとすると、
Ｙｄｎ＝Ｙｂｆ×｛１－（１－Ｍ１／ＢＬ）×β｝・・・（式２）
で表される。例えば、Ｍ１／ＢＬ＝０．７、β＝０．５のときＹｄｎ＝Ｙｂｆ×０．８５となる。つまり、目標輝度分布Ｌ４に等しくなるようにするためには、Ｍ１／ＢＬ＝０．７まで抑制する必要がある。しかし、輝度抑制パラメータβによって抑制の度合いを制御している。

　第４実施形態では、第１実施形態と同様に色補正回路１８３を有している。色補正回路１８３は、第２補正処理部２２０Ｃの入力映像輝度を入力、第２補正処理部２２０Ｃの出力映像輝度を出力として入出力ゲインを算出し、Ｃｂ，Ｃｒデータに対して、同ゲインを乗算する。

　以上のように、この第４実施形態では、第２決定部２１０Ｃは、周波数解析部１９０Ｂ及び平坦性解析部２００Ｂによる解析結果を用いて、抑制補正必要量を算出し、抑制補正必要量を考慮して輝度を抑制補正している。すなわち、この第４実施形態では、副作用を生じさせない範囲で輝度を抑制させる補正を行なう。その結果、液晶パネル１１１の発光輝度分布を現状の輝度分布から目標とする輝度分布に近似させることにより、輝度の過度な低下を防止して、高画質の映像を表示させることができる。

　また、この第４実施形態では、第２決定部２１０Ｃは、輝度抑制パラメータβを全画面で同一値に設定している。これによって、分割領域ごとに設定することにより境界が視認されるのを防止している。

　（その他）
　上記第１～第４実施形態では、入力される映像信号をＹ，Ｃｂ，Ｃｒデータに変換している。しかし、映像信号は必ずしもＹ，Ｃｂ，Ｃｒデータに変換する必要はなく、逆マトリクス回路１８２及びマトリクス回路１８４を省略しても良い。このとき、代替的に、Ｙ（輝度）データに代えて、画素毎のＲ，Ｇ，Ｂ信号の最大値であるＶ（明るさ）データを用いても良い。この場合、色補正回路１８３には、Ｙデータに代えてＶデータ（＝Ｒ，Ｇ，Ｂのうちいずれか）が入力され、Ｃｂ，Ｃｒデータに代えて、Ｒ，Ｇ，Ｂデータのうち最大値ではない２つのデータが入力される。この色補正回路１８３から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号がガンマ回路１８５において最終的な補正信号とされて、液晶駆動部１２２に入力される。

　上記第２実施形態において、輝度解析部１４０は、代替的に、映像信号の平均輝度を表すＡＰＬを分割領域（図５）ごとに算出し、分割領域ごとに第１補正処理部１８０による輝度向上補正処理後の輝度分布と第２目標輝度分布との差分に応じて重み付けし、その重み付けしたＡＰＬを積算するようにしてもよい。重み付けしたＡＰＬが大きいとき、つまり白面積又は高輝度面積が大きいときは、輝度を多少低下させても目立たない。そこで、重み付けしたＡＰＬが大きいときは、輝度抑制パラメータを増大してもよい。

　上記各実施形態では、バックライトを備えた液晶表示装置が説明されているが、本発明はこれに限られない。代替的に、プラズマディスプレイパネルを備えるプラズマディスプレイ装置や有機ＥＬパネルを備える有機ＥＬ表示装置等の、いわゆる自発光の表示装置を採用してもよい。プラズマディスプレイ装置や有機ＥＬ表示装置における自発光素子のばらつきに対しても、上記各実施形態のように映像信号を補正することにより、画質を向上することができる。

　上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

　上記構成によれば、表示部は、光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、発光部の１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する。輝度分布記憶部は、表示部の発光輝度分布と所定の目標輝度分布とを表す輝度分布情報を記憶している。第１特徴量算出部は、複数の画素の映像信号から、映像を劣化させることなく画素の表示輝度データを向上補正可能な向上補正可能量を判定するための映像の第１特徴量を算出する。輝度向上処理部は、輝度分布記憶部に記憶されている輝度分布情報と、第１特徴量算出部により算出された第１特徴量とに基づき、画素の表示輝度データを向上補正する。輝度向上処理部は、第１特徴量算出部により算出された第１特徴量に基づき各画素の表示輝度の向上補正可能量を判定する。輝度向上処理部は、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布より低い低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正可能量に基づき向上補正する。したがって、映像を劣化させることなく、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布を有するときに表示される映像を実現することができる。

　上記の表示装置において、前記第１特徴量算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い前記低輝度領域に含まれる前記画素ごとに、前記表示輝度データを前記第１特徴量として算出する輝度データ算出部を含み、前記輝度向上処理部は、前記輝度データ算出部により算出された前記表示輝度データのレベルが高くなるほど、前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正可能量が小さくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、第１特徴量算出部は、輝度データ算出部を含む。輝度データ算出部は、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布より低い低輝度領域に含まれる画素ごとに、表示輝度データを第１特徴量として算出する。輝度向上処理部は、輝度データ算出部により算出された表示輝度データのレベルが高くなるほど、各画素の表示輝度の向上補正可能量が小さくなると判定する。表示輝度データは、当該データを表す最大値を超えることはできないため、表示輝度データのレベルが高くなるほど、各画素の表示輝度の向上補正可能量が小さくなると判定することにより、適切なレベルの向上補正可能量を判定することができる。

　上記の表示装置において、前記第１特徴量算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い前記低輝度領域に含まれる前記画素ごとに、前記映像信号が表す色の飽和度を前記第１特徴量として算出する色データ算出部を含み、前記輝度向上処理部は、前記色データ算出部により算出された前記色の飽和度が高くなるほど、前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正可能量が小さくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、第１特徴量算出部は、色データ算出部を含む。色データ算出部は、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布より低い低輝度領域に含まれる画素ごとに、映像信号が表す色の飽和度を第１特徴量として算出する。輝度向上処理部は、色データ算出部により算出された色の飽和度が高くなるほど、各画素の表示輝度の向上補正可能量が小さくなると判定する。色の飽和度が高くなるほど、表示輝度を向上補正したときに色が異なるものとなって映像が劣化する可能性が高くなる。したがって、色の飽和度が高くなるほど、各画素の表示輝度の向上補正可能量が小さくなると判定することにより、適切なレベルの向上補正可能量を判定することができる。

　上記の表示装置において、前記複数の画素の前記映像信号から、前記画素の表示輝度の補正の必要度合いを表す補正必要量を判定するための前記映像の第２特徴量を算出する第２特徴量算出部をさらに備え、前記輝度向上処理部は、前記第２特徴量算出部により算出された前記第２特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の前記補正必要量を判定し、前記低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを、前記向上補正可能量と前記補正必要量とに基づき向上補正することが好ましい。

　上記構成によれば、第２特徴量算出部は、複数の画素の映像信号から、画素の表示輝度の補正の必要度合いを表す補正必要量を判定するための映像の第２特徴量を算出する。輝度向上処理部は、第２特徴量算出部により算出された第２特徴量に基づき各画素の表示輝度の補正必要量を判定する。輝度向上処理部は、低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを、向上補正可能量と補正必要量とに基づき向上補正する。向上補正可能量だけでなく補正必要量も考慮しているため、より適切に、低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正することができる。

　上記の表示装置において、前記第２特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を前記第２特徴量として算出する周波数算出部を含み、前記輝度向上処理部は、前記周波数算出部により算出された前記積算値が大きくなるほど前記補正必要量が小さくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、第２特徴量算出部は、周波数算出部を含む。周波数算出部は、映像信号の表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を第２特徴量として算出する。輝度向上処理部は、周波数算出部により算出された積算値が大きくなるほど補正必要量が小さくなると判定する。映像信号の表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分の積算値が大きくなると、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差は目立たない。したがって、上記積算値が大きくなるほど補正必要量が小さくなると判定することにより、より適切に、低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正することが可能になる。

　上記の表示装置において、前記周波数算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布の前記目標輝度分布に対する差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定し、前記下限値から前記上限値までの周波数範囲で前記映像信号の前記表示輝度データをフィルタリングして、フィルタリング後に含まれる輝度成分を積算した積算値を前記第２特徴量として算出することが好ましい。

　上記構成によれば、周波数算出部は、表示部の発光輝度分布の目標輝度分布に対する差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定し、下限値から上限値までの周波数範囲で映像信号の表示輝度データをフィルタリングして、フィルタリング後に含まれる輝度成分を積算した積算値を第２特徴量として算出する。発光部の発光輝度分布の目標輝度分布に対する差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定しているため、補正必要量を適切に判定することができる。

　上記の表示装置において、前記第２特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データの平坦性の確度を前記第２特徴量として算出する平坦度算出部を含み、前記輝度向上処理部は、前記平坦度算出部により算出された前記平坦性の確度が大きくなるほど前記補正必要量が大きくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、第２特徴量算出部は、平坦度算出部を含む。平坦度算出部は、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度を第２特徴量として算出する。輝度向上処理部は、平坦度算出部により算出された平坦性の確度が大きくなるほど補正必要量が大きくなると判定する。映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が大きくなるほど、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差が目立つため、補正必要量が大きくなると判定することにより、より適切に低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正することが可能になる。

　上記の表示装置において、前記平坦度算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データに基づき、３個以上の区分範囲ごとの画素数を表す輝度ヒストグラムを算出し、前記各区分範囲の画素数のうちで最も多い画素数に基づき、前記平坦性の確度を算出することが好ましい。

　上記構成によれば、平坦度算出部は、映像信号の表示輝度データに基づき、３個以上の区分範囲ごとの画素数を表す輝度ヒストグラムを算出し、各区分範囲の画素数のうちで最も多い画素数に基づき、平坦性の確度を算出する。したがって、平坦性の確度を簡易な演算で算出することができる。

　上記の表示装置において、前記輝度向上処理部は、パラメータの増減に応じて輝度向上補正量が増減する広義単調増加関数を表すデータが記憶されている関数データ記憶部と、前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量と前記第２特徴量算出部により算出された前記第２特徴量とに基づき、前記パラメータの設定値を決定するパラメータ決定部とを有し、前記輝度向上処理部は、前記パラメータ決定部により決定された前記パラメータの設定値と、前記関数データ記憶部に記憶されている前記広義単調増加関数を表すデータとに基づき、前記低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを向上補正することが好ましい。

　上記構成によれば、輝度向上処理部は、関数データ記憶部と、パラメータ決定部とを有する。関数データ記憶部は、パラメータの増減に応じて輝度向上補正量が増減する広義単調増加関数を表すデータを記憶している。パラメータ決定部は、第１特徴量算出部により算出された第１特徴量と第２特徴量算出部により算出された第２特徴量とに基づき、パラメータの設定値を決定する。輝度向上処理部は、パラメータ決定部により決定されたパラメータの設定値と、関数データ記憶部に記憶されている広義単調増加関数を表すデータとに基づき、低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正する。したがって、簡易な構成で、画素の表示輝度データを向上補正することができる。

　上記の表示装置において、前記目標輝度分布以下の輝度値を有し、前記目標輝度分布に近似する形状の分布を有する第２の目標輝度分布を設定し、前記第２の目標輝度分布と前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量と前記第２特徴量算出部により算出された前記第２特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを低下補正する輝度抑制処理部をさらに備えることが好ましい。

　上記構成によれば、輝度抑制処理部は、目標輝度分布以下の輝度値を有し、目標輝度分布に近似する形状の分布を有する第２の目標輝度分布を設定する。輝度抑制処理部は、第２の目標輝度分布と第１特徴量算出部により算出された第１特徴量と第２特徴量算出部により算出された第２特徴量とに基づき、画素の表示輝度データを低下補正する。第２の目標輝度分布と第１特徴量と第２特徴量とに基づき、画素の表示輝度データを低下補正することから、適切なレベルまで画素の表示輝度データを低下補正することができる。

　上記構成によれば、表示部は、光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、発光部の１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する。輝度分布記憶部は、表示部の発光輝度分布と所定の目標輝度分布とを表す輝度分布情報を記憶している。特徴量算出部は、複数の画素の映像信号から、画素の表示輝度の抑制補正の必要度合いを表す抑制補正必要量を判定するための映像の特徴量を算出する。輝度抑制処理部は、輝度分布記憶部に記憶されている輝度分布情報と、特徴量算出部により算出された特徴量とに基づき、画素の表示輝度データを抑制補正する。目標輝度分布は、表示部の発光輝度分布より低い輝度値を有する領域を含むように設定されている。輝度抑制処理部は、特徴量算出部により算出された特徴量に基づき各画素の表示輝度の抑制補正必要量を判定し、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布より高い高輝度領域に対応する画素の表示輝度データを補正必要量に基づき抑制補正する。したがって、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差による影響を抑制し、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布を有するときに表示される映像を表示部に表示することができる。

　上記の表示装置において、前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を前記特徴量として算出する周波数算出部を含み、前記輝度抑制処理部は、前記周波数算出部により算出された前記積算値が大きくなるほど前記抑制補正必要量が小さくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、特徴量算出部は、周波数算出部を含む。周波数算出部は、映像信号の表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を特徴量として算出する。輝度抑制処理部は、周波数算出部により算出された積算値が大きくなるほど抑制補正必要量が小さくなると判定する。映像信号の表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値が大きくなると、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差は目立たない。したがって、上記積算値が大きくなるほど抑制補正必要量が小さくなると判定することにより、より適切に、高輝度領域に対応する画素の表示輝度データを抑制補正することが可能になる。

　上記の表示装置において、前記周波数算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布と前記目標輝度分布との差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定し、前記下限値から前記上限値までの周波数範囲で前記映像信号の前記表示輝度データをフィルタリングして、フィルタリング後に含まれる輝度成分を積算した積算値を前記特徴量として算出することが好ましい。

　上記構成によれば、周波数算出部は、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定し、下限値から上限値までの周波数範囲で映像信号の表示輝度データをフィルタリングして、フィルタリング後に含まれる輝度成分を積算した積算値を特徴量として算出する。表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定しているため、補正必要量を適切に判定することができる。

　上記の表示装置において、前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データの平坦性の確度を前記特徴量として算出する平坦度算出部を含み、前記輝度抑制処理部は、前記平坦度算出部により算出された前記平坦性の確度が大きくなるほど前記抑制補正必要量が大きくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、特徴量算出部は、平坦度算出部を含む。平坦度算出部は、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度を特徴量として算出する。輝度抑制処理部は、平坦度算出部により算出された平坦性の確度が大きくなるほど抑制補正必要量が大きくなると判定する。映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が大きくなるほど、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差が目立つ。したがって、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が大きくなるほど抑制補正必要量が大きくなると判定することにより、より適切に、高輝度領域に対応する画素の表示輝度データを抑制補正することが可能になる。

　上記構成によれば、表示部は、光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、発光部の１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する。輝度分布記憶部は、表示部の発光輝度分布と所定の目標輝度分布とを表す輝度分布情報を記憶している。特徴量算出部は、複数の画素の映像信号から、画素の表示輝度の向上補正の必要度合いを表す向上補正必要量を判定するための映像の特徴量を算出する。輝度向上処理部は、輝度分布記憶部に記憶されている輝度分布情報と、特徴量算出部により算出された特徴量とに基づき、画素の表示輝度データを向上補正する。目標輝度分布は、表示部の発光輝度分布より高い輝度値を有する領域を含むように設定されている。輝度向上処理部は、特徴量算出部により算出された特徴量に基づき各画素の表示輝度の向上補正必要量を判定し、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布より低い低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを、向上補正必要量に基づき向上補正する。したがって、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差による影響を抑制し、表示部の発光輝度分布が目標輝度分布を有するときに表示される映像を表示部に表示することができる。

　上記の表示装置において、前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を前記特徴量として算出する周波数算出部を含み、前記輝度向上処理部は、前記周波数算出部により算出された前記積算値が大きくなるほど前記向上補正必要量が小さくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、特徴量算出部は、周波数算出部を含む。周波数算出部は、映像信号の表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を特徴量として算出する。輝度向上処理部は、周波数算出部により算出された積算値が大きくなるほど向上補正必要量が小さくなると判定する。映像信号の表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値が大きくなると、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差は目立たない。したがって、上記積算値が大きくなるほど向上補正必要量が小さくなると判定することにより、より適切に、低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正することが可能になる。

　上記の表示装置において、前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データの平坦性の確度を前記特徴量として算出する平坦度算出部を含み、前記輝度向上処理部は、前記平坦度算出部により算出された前記平坦性の確度が大きくなるほど前記向上補正必要量が大きくなると判定することが好ましい。

　上記構成によれば、特徴量算出部は、平坦度算出部を含む。平坦度算出部は、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度を特徴量として算出する。輝度向上処理部は、平坦度算出部により算出された平坦性の確度が大きくなるほど向上補正必要量が大きくなると判定する。映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が大きくなるほど、表示部の発光輝度分布と目標輝度分布との差が目立つ。したがって、映像信号の表示輝度データの平坦性の確度が大きくなるほど向上補正必要量が大きくなると判定することにより、より適切に、低輝度領域に対応する画素の表示輝度データを向上補正することが可能になる。

　光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、映像信号に対応する映像を表示する表示部を備えた表示装置において、入力される映像信号に応じて輝度の補正を適切に行うことにより、表示される映像品質の低下を防止することができる表示装置として有用である。

Claims

　光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、前記発光部の前記１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する表示部と、
　前記表示部の発光輝度分布と所定の目標輝度分布とを表す輝度分布情報が記憶されている輝度分布記憶部と、
　前記複数の画素の前記映像信号から、前記映像を劣化させることなく前記画素の表示輝度データを向上補正可能な向上補正可能量を判定するための前記映像の第１特徴量を算出する第１特徴量算出部と、
　前記輝度分布記憶部に記憶されている前記輝度分布情報と、前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを向上補正する輝度向上処理部と、
を備え、
　前記輝度向上処理部は、前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正可能量を判定し、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを前記向上補正可能量に基づき向上補正することを特徴とする表示装置。
　前記第１特徴量算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い前記低輝度領域に含まれる前記画素ごとに、前記表示輝度データを前記第１特徴量として算出する輝度データ算出部を含み、
　前記輝度向上処理部は、前記輝度データ算出部により算出された前記表示輝度データのレベルが高くなるほど、前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正可能量が小さくなると判定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　前記第１特徴量算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い前記低輝度領域に含まれる前記画素ごとに、前記映像信号が表す色の飽和度を前記第１特徴量として算出する色データ算出部を含み、
　前記輝度向上処理部は、前記色データ算出部により算出された前記色の飽和度が高くなるほど、前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正可能量が小さくなると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
　前記複数の画素の前記映像信号から、前記画素の表示輝度の補正の必要度合いを表す補正必要量を判定するための前記映像の第２特徴量を算出する第２特徴量算出部をさらに備え、
　前記輝度向上処理部は、前記第２特徴量算出部により算出された前記第２特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の前記補正必要量を判定し、前記低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを、前記向上補正可能量と前記補正必要量とに基づき向上補正することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記第２特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を前記第２特徴量として算出する周波数算出部を含み、
　前記輝度向上処理部は、前記周波数算出部により算出された前記積算値が大きくなるほど前記補正必要量が小さくなると判定することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記周波数算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布の前記目標輝度分布に対する差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定し、前記下限値から前記上限値までの周波数範囲で前記映像信号の前記表示輝度データをフィルタリングして、フィルタリング後に含まれる輝度成分を積算した積算値を前記第２特徴量として算出することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
　前記第２特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データの平坦性の確度を前記第２特徴量として算出する平坦度算出部を含み、
　前記輝度向上処理部は、前記平坦度算出部により算出された前記平坦性の確度が大きくなるほど前記補正必要量が大きくなると判定することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記平坦度算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データに基づき、３個以上の区分範囲ごとの画素数を表す輝度ヒストグラムを算出し、前記各区分範囲の画素数のうちで最も多い画素数に基づき、前記平坦性の確度を算出することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
　前記輝度向上処理部は、
　パラメータの増減に応じて輝度向上補正量が増減する広義単調増加関数を表すデータが記憶されている関数データ記憶部と、
　前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量と前記第２特徴量算出部により算出された前記第２特徴量とに基づき、前記パラメータの設定値を決定するパラメータ決定部とを有し、
　前記輝度向上処理部は、前記パラメータ決定部により決定された前記パラメータの設定値と、前記関数データ記憶部に記憶されている前記広義単調増加関数を表すデータとに基づき、前記低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを向上補正することを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記目標輝度分布以下の輝度値を有し、前記目標輝度分布に近似する形状の分布を有する第２の目標輝度分布を設定し、前記第２の目標輝度分布と前記第１特徴量算出部により算出された前記第１特徴量と前記第２特徴量算出部により算出された前記第２特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを低下補正する輝度抑制処理部をさらに備えることを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１項に記載の表示装置。
　光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、前記発光部の前記１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する表示部と、
　前記表示部の発光輝度分布と所定の目標輝度分布とを表す輝度分布情報が記憶されている輝度分布記憶部と、
　前記複数の画素の前記映像信号から、前記画素の表示輝度の抑制補正の必要度合いを表す抑制補正必要量を判定するための前記映像の特徴量を算出する特徴量算出部と、
　前記輝度分布記憶部に記憶されている前記輝度分布情報と、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを抑制補正する輝度抑制処理部と、
を備え、
　前記目標輝度分布は、前記発光部の発光輝度分布より低い輝度値を有する領域を含むように設定され、
　前記輝度抑制処理部は、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の抑制補正必要量を判定し、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より高い高輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを前記抑制補正必要量に基づき抑制補正することを特徴とする表示装置。
　前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を前記特徴量として算出する周波数算出部を含み、
　前記輝度抑制処理部は、前記周波数算出部により算出された前記積算値が大きくなるほど前記抑制補正必要量が小さくなると判定することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
　前記周波数算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布と前記目標輝度分布との差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定し、前記下限値から前記上限値までの周波数範囲で前記映像信号の前記表示輝度データをフィルタリングして、フィルタリング後に含まれる輝度成分を積算した積算値を前記特徴量として算出することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
　前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データの平坦性の確度を前記特徴量として算出する平坦度算出部を含み、
　前記輝度抑制処理部は、前記平坦度算出部により算出された前記平坦性の確度が大きくなるほど前記抑制補正必要量が大きくなると判定することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記平坦度算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データに基づき、３個以上の区分範囲ごとの画素数を表す輝度ヒストグラムを算出し、前記各区分範囲の画素数のうちで最も多い画素数に基づき、前記平坦性の確度を算出することを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
　光を出射する１または複数の光源を有する発光部を含み、前記発光部の前記１または複数の光源から出射される光を用いて、複数の画素ごとに設定された、表示輝度データを含む映像信号に対応する映像を表示する表示部と、
　前記表示部の発光輝度分布と所望の目標輝度分布とを表す輝度分布情報が記憶されている輝度分布記憶部と、
　前記複数の画素の前記映像信号から、前記画素の表示輝度の向上補正の必要度合いを表す向上補正必要量を判定するための前記映像の特徴量を算出する特徴量算出部と、
　前記輝度分布記憶部に記憶されている前記輝度分布情報と、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量とに基づき、前記画素の表示輝度データを向上補正する輝度向上処理部と、
を備え、
　前記目標輝度分布は、前記発光部の発光輝度分布より高い輝度値を有する領域を含むように設定され、
　前記輝度向上処理部は、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量に基づき前記各画素の前記表示輝度の前記向上補正必要量を判定し、前記表示部の前記発光輝度分布が前記目標輝度分布より低い低輝度領域に対応する前記画素の表示輝度データを、前記向上補正必要量に基づき向上補正することを特徴とする表示装置。
　前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データが所定の周波数範囲の輝度成分を積算した積算値を前記特徴量として算出する周波数算出部を含み、
　前記輝度向上処理部は、前記周波数算出部により算出された前記積算値が大きくなるほど前記向上補正必要量が小さくなると判定することを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
　前記周波数算出部は、前記表示部の前記発光輝度分布と前記目標輝度分布との差分の変化度合いに基づき下限値及び上限値を設定し、前記下限値から前記上限値までの周波数範囲で前記映像信号の前記表示輝度データをフィルタリングして、フィルタリング後に含まれる輝度成分を積算した積算値を前記特徴量として算出することを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
　前記特徴量算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データの平坦性の確度を前記特徴量として算出する平坦度算出部を含み、
　前記輝度向上処理部は、前記平坦度算出部により算出された前記平坦性の確度が大きくなるほど前記向上補正必要量が大きくなると判定することを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記平坦度算出部は、前記映像信号の前記表示輝度データに基づき、３個以上の区分範囲ごとの画素数を表す輝度ヒストグラムを算出し、前記各区分範囲の画素数のうちで最も多い画素数に基づき、前記平坦性の確度を算出することを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。