[发明专利]图像处理装置以及图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及视觉性地提高图像显示的对比度的图像处理装置以及包括该装置的图像显示装置。

背景技术

具备光源与对来自光源的光进行强度调制的光调制元件的以液晶显示装置为代表的图像显示装置得到了广泛的普及。在使用了这样的光调制元件的图像显示装置中，由于光调制元件不具有理想的调制特性，所以在特别显示黑色时，起因于来自光调制元件的漏光而对比度降低的现象成为课题。另外，这样的图像显示装置由于光源亮度不依赖于影像而恒定，所以在阴极射线管(Cathode Ray Tube：CRT)那样的高动态范围的显示、即输入图像的平均亮度高的情况下，为了抑制晃眼而降低显示亮度，在输入图像的平均亮度低的情况下，提高点亮度，从而难以实现所谓“灿烂夺目感”的高的显示。

例如在专利文献1中提出了如下方法：为了抑制液晶显示装置的对比度降低，使用可以针对对画面进行了分割的多个区域的每一个进行亮度调制的光源，一起进行与输入图像对应的各光源的亮度调制和输入图像的各像素的灰度变换。

另外，为了在液晶显示装置中实现与用于在CRT中实现高动态范围的显示的所谓自动亮度限制器(Automatic Brightness Limiter：ABL)控制等同的动作，例如在专利文献2中提出了如下手法：计算出输入图像的平均亮度(Average Picture Level：APL)，在APL高的情况下降低光源亮度，在APL低的情况下提高光源亮度。

专利文献1：日本特开2005-309338号公报

专利文献2：日本特开2004-350179号公报

发明内容

在上述任意一项技术中，都通过根据输入图像的APL来控制光源亮度，实现了CRT那样的高动态范围的显示。但是，在通过电路来实现计算出输入图像的APL的处理的情况下，如果如高清电视(HDTV)影像那样像素数较多，则电路规模变得非常大。另外，在通过输入图像的APL来进行的光源亮度的控制中，APL与光源的功耗未必相关，所以难以在抑制功耗的同时控制光源亮度。

本发明的目的在于提供一种图像处理装置以及包括该图像处理装置的图像显示装置，尽可能抑制功耗的增加而通过小的电路规模来实现CRT那样的高动态范围的显示。

根据本发明的一个方式，提供一种用于图像显示装置的图像处理装置，该图像显示装置具有：光源单元，可以针对多个光源的每一个按照亮度控制信号进行亮度调制；以及光调制元件，按照图像信号对来自上述光源单元的光进行调制，所述图像处理装置的特征在于包括：光源亮度计算部，使用输入图像的针对上述多个光源的每一个对应起来的分割区域的灰度值的信息，计算出上述多个光源的每一个的光源亮度；光源亮度分布计算部，对多个表示上述光源的每一个的上述光源亮度的分布的个别亮度分布进行合成，计算出上述光源单元的整体亮度分布；灰度变换部，基于上述整体亮度分布，针对上述输入图像的每个像素，对上述输入图像的灰度进行变换而得到变换图像；光源亮度校正部，包括计算校正系数的校正系数计算部，通过对上述光源亮度乘上上述校正系数，对上述光源亮度进行校正而求出校正光源亮度，所述校正系数为上述光源亮度的平均值或者和越大而越小的值；以及控制部，基于上述变换图像生成上述图像信号，基于上述校正光源亮度生成上述亮度控制信号。

根据本发明，可以尽可能抑制功耗的增加而通过小的电路规模来实现CRT那样的高动态范围的显示。

附图说明

图1是示出包括第一实施方式的图像处理装置的图像显示装置的框图。

图2是用于说明背光源的各光源与输入图像的分割区域的关系的图。

图3是示出使背光源的光源单独点亮的情况下的光源亮度分布的图。

图4是示出使背光源的多个光源同时点亮的情况下的各光源的光源亮度分布以及背光源的整体亮度分布的图。

图5是示出第一实施方式中的光源亮度分布计算部的详细的框图。

图6是示出第一实施方式中的光源亮度校正部的详细的框图。

图7是示出第一实施方式中的平均光源亮度与校正系数的关系的一个例子的图。

图8是示出第一实施方式中的平均光源亮度与校正系数的关系的其他例子的图。

图9是示出第二实施方式中的向液晶面板写入图像信号的写入定时与背光源的光源的发光期间的关系的一个例子的图。

图10是示出第二实施方式中的向液晶面板写入图像信号的写入定时与背光源的光源的发光期间的关系的其他例子的图。

图11是示出第二实施方式中的向液晶面板写入图像信号的写入定时与背光源的光源的发光控制期间的关系的图。