CN102057420A - 背光装置和显示装置 - Google Patents

Abstract

能够进行图像品质的下降较少的亮度控制的背光装置。该装置包括：照明单元(20)，对液晶面板(10)照射用于显示图像的照明光，所述液晶面板具有多个图像显示区域，并通过对每个图像显示区域根据图像信号调节从背面照射的照明光来显示图像；以及亮度决定单元(30)，决定照明单元(20)的发光亮度值，并基于决定了的发光亮度值更新照明单元(20)的发光状态，照明单元(20)具有对多个图像显示区域的各个区域进行照射的多个发光区域，亮度决定单元(30)根据对基于第一图像显示区域的输入图像信号的第一信息和基于第二图像显示区域的输入图像信号的第二信息进行加权所得的值，决定照射第一图像显示区域的发光区域的发光亮度值。

Description

背光装置和显示装置

技术领域

本发明涉及背光装置和使用了该背光装置的显示装置。特别是涉及控制多个分割区域的亮灯的背光装置和显示装置。

背景技术

以液晶显示装置为代表的非自发光型的显示装置，在背面具有背光装置(也简称为背光)。这些显示装置通过光调节单元显示图像。光调节单元根据图像信号调整从背光照射的光的反射量和透过量。在这些显示装置中采用下述结构，即，以扩大显示亮度的动态范围等为目的，将背光的照明单元划分为多个分割区域，对每个区域控制亮度。

在上述的结构中，从成本的观点等来看，使背光的分割数(背光的分辨率)与光调节单元的分辨率相同较困难。因此，背光的分辨率通常低于光调节单元的分辨率。因此，产生由双方的分辨率的不同造成的弊端。应以黑色显示的部分变亮而看起来非常醒目的现象(以下称为“泛白”)是该弊端之一。以下，使用图1和图2对其进行说明。

图1是用于说明静止图像中的“泛白”的情形的说明图。图1的(A)表示输入图像900(或者也可以考虑为光调节单元的调节状态)。在输入图像900中，在黑背景上存在亮度峰较高的圆形的物体。另外，输入图像900上的虚线是为了易于理解而用于表示背光的分割区域的位置，其并不包含在输入图像中。根据该输入图像，控制例如液晶面板等光调节单元。具体而言，控制液晶面板的开口率，以使得在亮度较高的部分透过更多的光。

图1的(B)表示背光910的发光状态。这里，背光910有9个分割区域。这里，假设上述的圆形的物体完全包含在位于背光910的中心的区域(以下简称为“中心的区域”)中。中心的区域为这样地包含输入图像900中的亮度峰较高的圆形的物体的区域，因此以与区域的图像对应的亮度发光。另外，由于周围的区域的图像整体为黑色，所以周围的区域不亮灯。

图1的(C)表示在显示装置上显示的显示画面920。这样，在中心的区域，即使是黑的部分，实际上也透过少许的光。因此，中心的区域和与该区域相邻的区域之间在黑色的背景上产生亮度差。作为结果，与相邻的区域相比在中心的区域中，产生较强的“泛白”。

在图1中说明了静止图像的情况，下面使用图2说明活动图像的情况。

图2是用于说明活动图像中的“泛白”的情形的说明图。图2的(A)表示下述情形，即，在与图1A相同的输入图像900中，圆形的物体从左向右移动。

图2的(B)表示背光910的发光状态的转变的情形。在圆形的物体向右移动，横跨了两个发光区域时，两个发光区域都发光。因此，与圆形的物体仅包含在一个发光区域中时相比，发光区域的面积变大。另外，圆形的物体进一步向右移动后，圆形的物体再次包含在一个区域中，发光的发光区域成为一个。

图2的(C)表示在显示装置上显示的显示画面920的转变的情形。这样，在与周围存在亮度差的物体移动时，在物体横跨发光区域的时刻(timing)，上述的“泛白”的部分的面积发生变化。存在这样的面积变化后，“泛白”容易被视觉辨认。

作为降低这样的“泛白”的方法，公开了下述结构，即，具有相邻区域亮灯单元，其在背光的亮度控制中，“对于与已基于图像信号亮灯的分割区域相邻的不亮灯区域中的一定宽度的相邻区域，使背光以比该亮灯的分割区域的亮度小的亮度亮灯”(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2008-51905号公报

发明的内容

但是，在专利文献1公开的液晶显示装置中，例如根据图1的(B)的周围区域(中心的区域以外的区域)的亮度与中心的区域之间的亮度差的阈值来判断对图1的(B)的周围区域的亮度进行校正或不进行校正。因此，在中心的区域与周围区域之间的亮度差横跨过阈值时，有可能在周围区域中产生时间上的亮度不连续点。有时观看者能够识别出亮度的不连续。

本发明的目的在于提供能够进行图像品质的下降较少的亮度控制的背光装置和显示装置。

为了解决上述的问题，本发明的背光装置采用下述的结构包括：照明单元，对具有多个图像显示区域并根据图像信号而对每个所述图像显示区域调节从背面照射的照明光来显示图像的光调节单元，照射用于显示图像的照明光；；以及亮度决定单元，决定所述照明单元的发光亮度值，并基于决定了的发光亮度值来更新所述照明单元的发光状态，所述照明单元具有对所述多个图像显示区域的各个区域进行照射的多个发光区域，所述亮度决定单元根据对基于第一图像显示区域的输入图像信号的第一信息和基于第二图像显示区域的输入图像信号的第二信息进行加权所得的值，决定照射所述第一图像显示区域的发光区域的发光亮度值。

另外，本发明的显示装置采用的结构包括：上述背光装置和上述光调节单元。

根据本发明，能够提供可以进行图像品质的下降较少的亮度控制的背光装置和显示装置。

附图说明

图1是用于说明静止图像中的“泛白”的情形的说明图。

图2是用于说明活动图像中的“泛白”的情形的说明图。

图3是表示本发明实施方式1中的液晶显示装置的整体结构的结构图。

图4是表示实施方式1中的发光单元和液晶面板的结构的结构图。

图5是表示实施方式1中的亮度决定单元的结构的结构图。

图6是表示实施方式1中的将特征量变换为基准亮度值的变换表的特性的例子的图。

图7是表示实施方式1中的加权单元的结构的结构图。

图8是用于说明实施方式1中的加权的方法的说明图。

图9是表示一例实施方式1中的输入到液晶面板的图像的图。

图10表示实施方式1中的由亮度计算单元计算出的发光单元的各个发光区域的基准亮度值的图。

图11是表示实施方式1中的不经由加权单元时的发光状态的图。

图12是表示实施方式1中的液晶面板上实际显示的图像的图。

图13是表示实施方式1中的从加权单元输出的加权亮度值的图。

图14是用于说明实施方式1中的计算发光亮度值的说明图。

图15是表示实施方式1中的经由加权单元时的发光状态的图。

图16是表示实施方式1中的液晶面板上实际显示的图像的图。

图17是用于说明实施方式1中的将亮度平均值用作特征量时的特征的说明图。

图18是用于说明实施方式1中的将亮度峰值用作特征量时的特征的说明图。

图19是表示实施方式1中设为了M∶N＝2∶1时的权重的说明图。

图20是表示实施方式1中设为了M∶N＝1∶2时的权重的说明图。

图21是实施方式1中减小与位于对角的发光区域的基准亮度值相乘的权重时的说明图。

图22是实施方式1中对5行×5列的发光区域进行基准亮度值的加权时的说明图。

图23是表示实施方式2中的亮度决定单元的结构的结构图。

图24是表示一例实施方式2中的加权单元的结构的结构图。

图25是表示实施方式2中的加权单元的结构的其他例的结构图。

图26是表示实施方式3中的亮度决定单元的结构的结构图。

图27是表示实施方式3中的加权单元的结构的结构图。

图28是表示一例实施方式3中的切换加权的情形的图。

图29是表示实施方式3中的将外部光照度值变换为第二权重的变换表的特性的例子的图。

图30是实施方式4中根据外部光照度仅变更第二权重的第一情况的说明图。

图31是实施方式4中根据外部光照度仅变更第二权重的第二情况的说明图。

标号说明

1液晶显示装置

10液晶面板

20照明单元

21发光单元

22LED驱动器

30、30a、30c亮度决定单元

31、31a特征检测单元

32、32a亮度计算单元

33、33a临时存储器

34、34a、34b、34c加权单元

35外部光检测单元

40图像信号校正单元

210LED

340、340a第一信息读出块

341a～341h、342a～342h第二信息读出块

350、350a第一信息加权块

351a～351h、352a～352h第二信息加权块

360、360a加法块

370除法块

380权重控制单元

400输入图像

500a、500b显示图像

900输入图像

910背光

920显示图像

具体实施方式

(实施方式1)

以下，参照附图说明实施方式1(对基准亮度值进行加权的方式)即将本发明适用于液晶显示装置的例子。

<1-1.液晶显示装置的结构>

首先，说明液晶显示装置的结构。

图3是表示液晶显示装置的整体结构的结构图。液晶显示装置1大致包括：液晶面板10、照明单元20、亮度决定单元30、以及图像信号校正单元40。以下，将照明单元20和亮度决定单元30合并而称为背光装置。以下详细地说明各个单元的结构。

<1-1-1.液晶面板>

液晶面板10根据图像信号调节从背面照射的照明光来显示图像。

如图中的虚线所示，液晶面板10具有多个图像显示区域。各个图像显示区域具有多个像素。

液晶面板10采用在玻璃基板中夹进了对每个像素分割的液晶层的结构。液晶面板10通过栅极驱动(未图示)或源极驱动(未图示)等，将信号电压施加到与各个像素对应的液晶层，控制每个像素的开口率。液晶面板10采用IPS(In Plane Switching：平面转换)方式。IPS方式是液晶分子进行与玻璃基板平行地旋转的简单动作的方式。由此，采用了IPS方式的液晶面板具有下述特征，即，广视角且取决于观看方向的色调变化或在全等级的色调变化较少。

另外，液晶面板10是光调节单元的一个例子。作为液晶面板的方式也可以利用VA(Vertical Alignment：垂直排列)方式等其他的方式。

<1-1-2.照明单元>

照明单元20从背面对液晶面板10照射使其显示图像的照明光。

照明单元20具有由多个的发光区域构成的发光单元21。各个发光区域与液晶面板10的图像显示区域正对地设置，并分别主要照射正对的图像显示区域。这里，定义为“主要照射”的原因在于发光区域也将一部分的照射光照射到不正对的图像显示区域。各个发光区域具有四个LED210作为光源。另外，照明单元20具有用于驱动发光单元21的LED210的LED驱动器22

LED驱动器22具有相当于全部发光区域数的60个驱动电路(未图示)，以能够对每个发光区域独立地驱动，

根据上述结构，照明单元20能够对每个发光区域进行亮度控制。

图4是表示发光单元21的结构的结构图。发光单元21具有由6行×10列构成的合计60个的发光区域。这里，通过组合与行号对应的阿拉伯数字的字符和与列号对应的字母的字符来确定并表示各个发光区域。例如，在图4中，与行号3且列号d对应的发光区域表示为发光区域3d。

LED210发出白色的光。属于一个发光区域的四个LED210连接到LED驱动器22的一个驱动电路。另外，属于一个发光区域的四个LED210根据来自LED驱动器22的信号，以同样的亮度发光。

另外，LED210并不限于直接发出白色的光的LED。例如，也可以是将RGB(红绿蓝)三种颜色的光进行混色而发出白色的光的LED。另外，属于一个发光区域的LED210的个数并不限于四个。可以使用更多个数的LED，也可以使用更少个数的LED。

<1-1-3.亮度决定单元>

亮度决定单元30基于输入图像信号，决定照明单元20具有的多个发光区域的每个区域的发光亮度值。输入图像信号是，对于液晶面板10具有的多个图像显示区域，以时序列排列了每个图像显示区域的图像信号所得的信号。也就是说，亮度决定单元30输入液晶面板10的每个图像显示区域的输入图像信号，对照明单元20的LED驱动器22输出每个发光区域的发光亮度值。另外，亮度决定单元30也对图像信号校正单元40输出每个发光区域的发光亮度值。

特别是，作为本发明的液晶显示装置1的特征，亮度决定单元30在决定一个发光区域的发光亮度值时，根据对基于第一图像显示区域的输入图像信号的信息(第一信息)和基于第二图像显示区域的输入图像信号的信息(第二信息)进行加权所得的值，决定该发光区域的发光亮度值。所谓第一图像显示区域是，发光亮度值的决定对象的发光区域主要照射的图像显示区域。所谓第二图像显示区域是，该发光亮度值的决定对象的发光区域主要照射的图像显示区域以外的图像显示区域。

图5是表示亮度决定单元30的详细结构的结构图。亮度决定单元30大致包括：特征检测单元31、亮度计算单元32、临时存储器33、以及加权单元34。

<1-1-3-1.特征检测单元>

特征检测单元31对每个图像显示区域检测输入图像信号的特征量。以下，所谓特征量是指直接用于后述的基准亮度值的计算的值。这里，使用各个像素的亮度信号的平均值(以下称为“亮度平均值”)作为特征量。各个像素的亮度信号包含在输入图像信号中。也就是说，特征检测单元31输入图像信号，对每个图像显示区域检测亮度平均值。另外，特征检测单元31依次将检测出的特征量输出到亮度计算单元32。

<1-1-3-2.亮度计算单元>

亮度计算单元32基于输入的特征量，计算每个发光区域的基准亮度值。具体而言，亮度计算单元32使用变换表，对每个图像显示区域，将亮度平均值变换为基准亮度值，并将其输出到临时存储器33。所谓基准亮度值是指计算应适用于注视着的发光区域的亮度值(以下称为“发光亮度值”)时的作为基准的值。

图6是表示将特征量变换为基准亮度值的变换表的特性的例子的图。在图6的(A)～图6的(C)中，横轴表示特征量，纵轴表示基准亮度值

例如，在使用具有图6的(A)所示的特性的变换表时，特征量被变换为同一值的基准亮度值。例如，为下述情形，若特征量为“0”则基准亮度值为“0”，若特征量为“255”则基准亮度值为“255”。另外，例如在对特征量的γ曲线进行校正的情况下，也可以使用具有图6的(B)所示的特性的变换表。另外，在规定的特征量以上使基准亮度值为最大限值的情况下，也可以使用具有图6的(C)所示的特性的变换表。亮度计算单元32通过使用这些变换表，能够调整对应于输入图像信号的发光单元21的发光亮度。

例如，在将特征量作为了亮度平均值时，对黑背景上存在微小的白亮点的图像而言，特征量较小。因此，有时白亮点部分的亮度过低。在这样的情况下，与使用图6的(A)所示的特征的变换表相比，有时使用图6的(C)所示的特性的变换表的一方更美观。这是因为，图6的(C)所示的特性为较大的基准亮度值对应于较小的特征量。

因此，期望亮度计算单元32预先准备特性不同的多个变换表，根据图像的状态，切换地使用变换表，以获得更好的画质。这样，亮度计算单元32也能够对应于图像，自适应地变更用于计算基准亮度值的变换表。

另外，在本实施方式中说明了使用变换表的情况，但并不限于此。例如，亮度计算单元32也可以使用具有上述那样的变换特性的变换函数，随时变换为基准亮度值。根据这样的结构，能够减小存储量。

<1-1-3-3.临时存储器>

临时存储器33存储从亮度计算单元32输出的基准亮度值。也就是说，临时存储器33依次存储每个发光区域的基准亮度值，暂时存储所有的发光区域的基准亮度值。

<1-1-3-4.加权单元>

加权单元34根据对第一信息即第一发光区域的基准亮度值和第二信息即第二发光区域的基准亮度值进行加权所得的值，决定第一发光区域的发光亮度值。也就是说，加权单元34在决定一个发光区域(第一发光区域)的发光亮度值时，读出临时存储器33所存储的该发光区域的基准亮度值(第一信息)。另外，也从临时存储器33读出该发光区域以外的规定的发光区域(第二发光区域)的基准亮度值(第二信息)。然后，加权单元34对读出的多个基准亮度值进行加权，将进行加权后的多个值(以下称为“加权亮度值”)相加，决定最终的该发光区域(第一发光区域)的发光亮度值。

在本实施方式中，第二发光区域是以第一发光区域为中心、与该第一发光区域周围相邻的八个发光区域。例如，若使用图4举例说明，则在第一发光区域为发光区域3d时，第二发光区域为2c、2d、2e、3c、3e、4c、4d、4e。

图7是表示本实施方式中的加权单元34的更详细的结构的结构图。加权单元34包括：第一信息读出块340、八个第二信息读出块341a、341b、341c、341d、341e、341f、341g、341h、第一信息加权块350、八个第二信息加权块351a、351b、351c、351d、351e、351f、351g、351h、以及加法块360。

第一信息读出块340从临时存储器33读出第一信息。第一信息加权块350对第一信息读出块340读出的第一信息进行加权，并输出第一加权亮度值。

第二信息读出块341a～341h从临时存储器33分别读出与第二发光区域2c～4e对应的第二信息。第二信息加权块351a～351h对第二信息读出块341a～341h读出的第二信息分别进行加权，并分别输出第二加权亮度值。

加法块360将第一信息加权块350输出的第一加权亮度值和第二信息加权块351a～351h输出的八个第二加权亮度值相加。

在本实施方式中，第一信息加权块350对第一信息进行8/16的加权。另外，第二信息加权块351a～351h对第二信息全部均等地进行1/16的加权。第二信息是与第一发光区域的周围相邻的八个发光区域的各个区域的基准亮度值。以下，将对第一信息(第一发光区域的基准亮度值)的权重称为“第一权重”，将对第二信息(第二发光区域的基准亮度值)的权重称为“第二权重”。

图8是用于说明加权的方法的说明图。图8表示发光单元21的一部分，并表示将第一发光区域设为了发光区域3e时的、对各个发光区域的基准亮度的加权的情形。此时，以发光区域3e为中心，属于该发光区域3e的周围的3行×3列的区域的发光区域为第二发光区域(用虚线包围的区域)。另外，这里，说明第一权重为8/16，第二权重为1/16的情况。

如图8所示，在发光区域3e中，对其基准亮度值进行8/16的加权。另外，在该发光区域3e的周围的第二发光区域中，对各个基准亮度值进行1/16的加权。根据这样的加权，权重的和为1，并且对第一发光区域的基准亮度值的权重(第一权重)和对所有的第二发光区域的基准亮度值的权重的合计值(第二权重的合计值)之比为1∶1。也就是说，第一权重为50％，第二权重的合计值为50％(各个第二权重为50/8＝6.25％)，合计的权重为100％。

将通过这些加权而获得的九个加权亮度值相加，计算最终的发光区域3e的发光亮度值。

这里，举一例说明不改变权重之和而将各个发光区域的权重的数值决定为规定的比率的值的方法。

首先，将第一权重与第二权重的合计值之比设定为M∶N。另外，假设存在X个第二发光区域。

在这样的条件下，能够通过M×X/{(M+N)×X}求第一权重。

另外，能够通过N×X/{(M+N)×X}求第二权重的合计值。这里，在使所有的第二权重为相同的值时，第二权重为N/{(M+N)×X}。

在本实施方式中，M∶N＝1∶1、X＝8。因此，能够分别求得第一权重为8/16、第二权重为1/16。

另外，权重的设定方法并不特别限定于该方法，也可以是其他的方法。

通过这样的结构，在发光区域的发光亮度值的计算中，能够计算反映了与该发光区域的周围的发光区域对应的亮度信号的发光亮度值。

将决定了的发光区域的发光亮度值输出到照明单元20的LED驱动器22以及图像信号校正单元40。

<1-1-4.图像信号校正单元>

图像信号校正单元40基于由亮度决定单元30决定了的发光亮度值，对输入到液晶面板10的图像信号进行校正。

在进行了每个发光区域的亮度控制的情况下，即使原来的图像信号在同一图像显示区域，在对应的发光区域的发光亮度值被决定为较低的值时和被决定为较高的值时，所显示的图像的亮度也不同。因此，有时所显示的图像出现不谐调的显示。为了减少这种显示，图像信号校正单元40是与每个发光区域的发光亮度值联动地对所显示的图像的图像信号进行校正。具体而言，图像信号校正单元40根据发光亮度值的变更情况，变更液晶面板10上显示的图像的明暗对比增益(contrast gain)。由此，图像信号校正单元40解决上述的对每个发光区域进行亮度控制时产生的问题。

以上，说明了液晶显示装置的结构。

<1-2.液晶显示装置的动作>

接着，以本发明的特征性的动作为中心，说明基于上述结构的液晶显示装置的显示动作的具体的一个例子。

<1-2-1.计算基准亮度值>

图9表示一例输入到液晶面板10的图像，在黑背景上配置大小两个100％白色的矩形形状的物体。另外，在图9中白色的格子线表示液晶面板10的图像显示区域(或对应的发光单元21的发光区域)的边框，其并不包含在实际的图像中。

亮度决定单元30中的特征检测单元31输入图9所示的图像的图像信号，对每个图像显示区域检测特征量即亮度平均值。另外，检测出的各个特征量被输入到亮度计算单元32而被变换为各个发光区域的基准亮度值。

图10是表示由亮度计算单元32计算出的发光单元21的各个发光区域的基准亮度值的图。另外，这里所利用的亮度计算单元32具有图6的(A)所示的特性的变换表。因此，如下述那样将特征量变换为同一值的基准亮度值，即，若特征量为“0”则基准亮度值为“0”，若特征量为“128”则基准亮度值为“128”，若特征量为“255”则基准亮度值为“255”。

以发光区域3c为例具体地说明图10的数值。发光区域3c的情况下，图9中的较小一方的矩形形状的物体是100％白色的图像。因此，物体部分的图像信号中所包含的各个像素的亮度信号是最大值255。图9中的较小一方的矩形形状的物体具有与发光区域3c对应的图像显示区域的1/4的面积。也就是说，在对应的图像显示区域的1/4的像素中，亮度信号为255。因此，对于发光区域3c，检测出亮度平均值64作为特征量，求得基准亮度值为64。

同样，说明图9中的较大一方的矩形图案。对于发光区域3g和发光区域4g，在与其对应的图像显示区域的所有像素中，亮度信号为255。因此，对于发光区域3g和4g，分别检测出特征量为255，并求得基准亮度值为255。

对于发光区域2g、3f、3h、4f、4h、5g，在与其对应的图像显示区域的一半的像素中，亮度信号为255。因此，对于这些发光区域，检测出亮度信号的一半的特征量为128，并求得基准亮度值为128。

对于位于矩形图案的四角的、发光区域2f、2h、5f、5h，在与其对应的图像显示区域的1/4的像素中，亮度信号为255。因此，对于这些发光区域，检测出亮度信号的1/4的特征量为64，并求得基准亮度值为64。

<1-2-2.基于加权的发光亮度值的计算>

接着，说明对计算出的基准亮度值进行加权的加权单元34的动作。

这里，为了更加明确本发明的作用，作为比较，首先说明不使用加权单元34的情况。

图11是表示不经由加权单元34而直接将图10所示的基准亮度值输入到照明单元20时的发光单元21的发光状态的图。另外，图12是表示从背面照射了图11的光时，液晶面板10上实际显示的图像的图。

如图12所示，在没有发光的发光区域(例如，发光区域1g)和正在发光的发光区域即发光区域2g之间进行比较后发现，发光区域2g的黑色部分显白。也就是说，成为可视觉辨认出“泛白”的、不理想的显示。其起因于没有发光的发光区域与正在发光的发光区域之间的发光亮度值之差。另外，与黑色部分不同，白色部分为一样的亮度是因为通过图像信号校正单元40进行了亮度信号的校正。

接着，说明使用了加权单元34的情况。

图13是表示从加权单元34输出的加权亮度值的图。使用图14具体说明图13中的数值的计算。

图14是用于说明数值的计算的说明图，其表示输入加权单元34之前的基准亮度值。例如，如图14所示，发光区域4h的情况下，第一信息的基准亮度值为128。发光区域4h的第二信息为周围的八个发光区域3g、3h、3i、4g、4i、5g、5h、5i的各个区域的基准亮度值。

这里，如上述的结构如说明的那样，通过第一信息加权块350，对第一信息进行8/16的加权。也就是说，从发光区域4h导出128×(8/16)的值作为第一加权亮度值。

通过第二信息加权块351a～351h分别对第二信息进行1/16的加权。也就是说，从发光区域3g和4g分别导出255×(1/16)的值作为第二加权亮度值，从发光区域3h和5g分别导出128×(1/16)的值作为第二加权亮度值，从发光区域5h导出64×(1/16)的值作为第二加权亮度值，从发光区域3i、4i以及5i分别导出0×(1/16)的值作为第二加权亮度值。

另外，计算这九个加权亮度值的相加值即115.9作为发光区域4h的发光亮度值。

如果对所有发光区域通过同样的方法计算发光亮度值，则获得图13所示的发光亮度值。

另外，对于发光单元21中的端部的发光区域(属于行1和行6以及列a和列j的发光区域)，在周围八个方向的某方向上发光区域不存在。因此，加权单元34对于这些端部的发光区域，如图14所示，使用在行方向和列方向上扩张所得的假设的虚拟发光区域，作为在所有的发光区域的周围八个方向上存在发光区域，进行发光亮度值的计算。

也就是说，加权单元34在行1的上侧追加一行与行1具有相同的基准亮度值的虚拟的发光区域，在行6的下侧追加一行与行6具有相同的基准亮度值的虚拟的发光区域。另外，加权单元34在列a的左侧追加一列与列a具有相同的基准亮度值的虚拟的发光区域，在列j的右侧追加一列与列j具有相同的基准亮度值的虚拟的发光区域。另外，加权单元34对相当于扩张后的虚拟区域的四角的发光区域，将发光单元21的四角的发光区域扩张来使用。

图15是表示将图13所示的发光亮度值输入到照明单元20时的发光单元21的发光状态的图。另外，图16是表示从背面照射了图15的光时，液晶面板10上实际显示的图像的图。

与不使用加权单元34时的图12相比，如图16所示，在使用了加权单元34时，没有发光的发光区域与正在发光的发光区域之间发光亮度值之差缓和。由此，可以缓和“泛白”。

以上，说明了液晶显示装置的动作。

<1-3.特征汇总>

接着，例示本发明的液晶显示装置的特征性效果。

例如，在以往的液晶显示装置中，在输入图像信号中亮度值较高的发光区域与亮度值较低的发光区域(特别是亮度值接近于“0”的发光区域)相邻时，通过将亮度差和阈值比较，判断是否对亮度值较低的发光区域的发光亮度值进行校正。因此，如上所述，有可能产生时间上的亮度不连续的点。

本发明的液晶显示装置不使用这样的阈值，所以不会发生亮度的不连续。

另外，在输入图像信号中亮度值较高的发光区域与亮度值较低的发光区域(特别是亮度值接近于“0”的发光区域)相邻时，在以往的液晶显示装置中，不对亮度值较高的发光区域的亮度值进行校正，而仅将亮度值较低的发光区域的亮度值向提高亮度值的方向校正。

与此相对，本发明的液晶显示装置发挥下述作用，即，降低亮度平均值较高的发光区域的发光亮度值，提高亮度平均值较低的发光区域的发光亮度值。与以往的结构相比，通过该作用，能够降低因校正亮度值造成的功率增加。

特别是，在本实施方式中，加权单元的各个发光区域的权重之和为1。因此，能够在抑制从照明单元照射的发光量的变化的状态下进行加权，从而能够抑制消耗多余的功耗。

在本实施方式中，使用亮度平均值作为特征量。如图15所示，使用亮度平均值作为特征量时，相对于与面积较大的白色物体对应的发光区域，与面积较小的白色物体对应的发光区域的亮度低。因此，在不由图像信号校正单元进行图像信号的校正时，与面积较大的白相比，面积较小的白的一方透过液晶面板而显示的图像的亮度低。

但是，作为人的眼睛的特性通常存在下述倾向，即，在亮度相同时，与面积较大的白相比人的眼睛感觉面积较小的白的一方更亮。因此，即使在使用亮度平均值作为特征量时，结果也是较自然的显示。当然，能够通过图像信号校正单元，对图像信号进行校正，以缩小面积较大的白与面积较小的白之间的亮度差。

另外，在本实施方式的液晶显示装置中，即使利用每个图像显示区域的输入图像信号所包含的各个像素的亮度信号的峰值(以下称为“亮度峰值”)作为特征量，也能够获得同样的效果。在以往的结构中，仅使用了亮度峰值时，无法如上述那样获得基于面积的亮度值的变化。在本实施方式中，由于反映了与周围的发光区域对应的亮度信号，所以即使利用了亮度峰值作为特征量，也能够变更基于面积的亮度值。在后面对其进行叙述。

另外，也可以组合使用亮度平均值和亮度峰值作为特征量。进而，也可以根据每个图像显示区域的输入图像信号，变更在将这些亮度平均值和亮度峰值相加时的、对亮度平均值和亮度峰值的加权。使用图17和图18说明这些结构的效果。

图17是用于说明使用了亮度平均值作为特征量时的特征的说明图。图17的(A)表示输入图像400。在输入图像400中，在黑背景上存在亮度峰较高的圆形的物体。另外，输入图像400上示出的虚线是为了易于理解而用于表示背光的分割区域的位置，其并不包含在输入图像中。图17的(B)表示使用亮度平均值作为特征量时的、发光单元21的一部分即发光单元21a的发光状态。这里，位于发光单元21a的中心的区域是包含输入图像400中的亮度峰较高的圆形的物体的区域，因此以与区域的图像对应的亮度进行发光。另外，由于周围的区域的图像整体为黑色，所以该周围的区域不亮灯。图17的(C)表示使用了亮度平均值作为特征量时的、在液晶面板10的一部分上显示的显示图像500a。

图18是用于说明使用了亮度峰值作为特征量时的特征的说明图。图18的(A)表示与图17的(A)相同的输入图像400。图18的(B)表示使用了亮度峰值作为特征量时的、发光单元21的一部分即发光单元21b的发光状态。这里，位于发光单元21b的中心的区域是包含输入图像400中的亮度峰值较高的圆形的物体的区域，因此以与区域的图像对应的亮度进行发光。另外，由于周围的区域的图像整体为黑色，所以该周围的区域不亮灯。图18的(C)表示使用了亮度峰值作为特征量时的、在液晶面板10的一部分上显示的显示图像500b。

如图17的(C)所示，在使用了亮度平均值作为特征量时，即使图像中的物体移动，也能够获得各个发光区域的亮度不会急剧变化且较自然的显示。但是，在亮度平均值较低的图像显示区域中，有时亮度值较高的微小白亮点(例如，夜空的星星等物体)的亮度峰不足。

另一方面，如图18的(C)所示，在使用了亮度峰值作为特征量时，在像夜空的星星等物体中也能够维持亮度峰。但是，有时在图像中的物体移动时各个发光区域的亮度急剧变化而变成不谐调的显示。

利用这样的特性，通过组合亮度平均值和亮度峰值作为特征量，进而又根据每个图像显示区域的输入图像信号变更这些亮度平均值和亮度峰值的加权，从而具有以下的效果。也就是说，能够降低根据显示的图像而峰的亮度值局部不足或根据图像的移动而发出不谐调的光的情况，能够通过最合适的特征量适当地调整发光区域的发光量。

另外，在本实施方式中，使用了LED作为光源，但并不限于此。例如，也可以使用激光光源或荧光灯作为光源。总之，只要能够将发光区域分割而控制各个分割区域的发光亮度即可。在使用了激光光源时，能够实现色还原区域的宽域化。在使用了荧光灯时，与排列LED的情况相比能够实现进一步的薄型化。

另外，在本实施方式中，加权单元对第一发光区域的基准亮度值进行了8/16的加权，对第二发光区域的基准亮度值进行了1/16的加权，但并不限于此。在增加第一权重而减少第二权重时，例如，如图19那样设定权重即可。图19是表示M∶N＝2∶1时的权重的说明图。

反之，在减少第一权重而增加第二权重时，加权单元例如如图20那样进行加权即可。图20是表示M∶N＝1∶2时的、第一权重和第二权重的说明图。

也可以根据每个图像显示区域的输入图像信号，变更这些权重。权重的具体数值也可以是除此之外的数值。另外，在要整体地提高亮度时，也可以决定第一权重和第二权重，以使权重的和为1以上。反之，在要整体地降低亮度时，也可以决定第一权重和第二权重，以使权重的和为1以下。

另外，在本实施方式中，加权单元将第二权重都设为相同的权重，但并不限于此。例如，如图21所示，相对于第一发光区域(发光区域3e)，加权单元也可以使位于对角位置的第二发光区域(发光区域2d、2f、4d、4f)的第二权重小于其他的第二发光区域的第二权重。也就是说，加权单元也可以对每个第二发光区域变更权重。

位于对角位置的第二发光区域距第一发光区域的实质上的距离稍远于其他的第二发光区域。因此，通过减小位于对角位置的第二发光区域的基准亮度值的权重，能够显示更谐调的图像。

另外，在本实施方式中，加权单元将以第一发光区域为中心的周围的八个区域设为第二发光区域，对3行×3列的发光区域进行了基准亮度值的加权，但并不限于此。加权单元也可以变更进行加权的发光区域的数量，例如变更为5行×5列或5行×3列等。此时，通过设为奇数行×奇数列，能够设定对第一发光区域在行方向和列方向上对称的第二发光区域。

图22是对5行×5列的发光区域进行基准亮度值的加权时的说明图。此时，加权单元对距第一发光区域越远的第二发光区域的基准亮度值，乘以越小的权重。这样，能够显示更谐调的图像。

另外，在本实施方式中，将以第一发光区域为中心的周围八个区域作为第二发光区域，但并不限于此。例如，也可以将包含第一发光区域的所有的发光区域作为第二发光区域，并使用画面整体的亮度信号的平均值作为第二信息来进行加权。

这样，能够根据画面整体的亮度信号的平均值变更各个发光区域的亮度。因此，例如，在背光装置的功耗较大的接近于全白显示的图像中，能够降低发光亮度而低功耗地显示。另外，在背光装置的功耗较小的、黑背景上多处存在微小的白亮点的图像中，能够使功率仅集中在有白亮点的区域而明亮地显示白部分。这样，液晶显示装置1通过将所有的发光区域都作为第二发光区域，能够提供具有表现力的图像。

另外，在本实施方式中，液晶显示装置1对于发光单元21中的端部的发光区域，，使用扩张所得的假设的虚拟的发光区域，作为在所有的发光区域的周围八个方向上存在发光区域来计算了发光亮度值，但也可以使用另外的计算方法。例如，加权单元也可以不使用周围八方向上的所有发光区域，而仅对实际上存在的第二发光区域的基准亮度值进行加权。另外，液晶显示装置1也可以不对端部的发光区域使用加权单元。

另外，在本实施方式中，加权单元进行了一定的加权，但也可以根据某些因素，变更该加权。例如，加权单元也可以基于第一信息与第二信息之间的差，变更加权。在第一信息和第二信息之间的差较大时，“泛白”更加容易被视觉辨认。因此，在第一信息和第二信息之间的差较大时，若进行变更以增大第二权重，则能够更加降低“泛白”的视觉辨认。

另外，在本实施方式中，液晶显示装置1具有图像信号校正单元40，但也可以采用不具有图像信号校正单元40的结构。即使液晶显示装置1采用不具有图像信号校正单元40的结构，但与以往的液晶显示装置相比，也能够进行图像品质下降较少的亮度控制。作为具有图像信号校正单元40产生的更好的效果，如上所述，能够纠正伴随对每个发光区域进行亮度控制的弊端。

(实施方式2)

接着，参照附图说明实施方式2(对基准特征量进行加权的方式)即将本发明适用于液晶显示装置的例子。实施方式2与实施方式1的不同之处在于，图3所示的亮度决定单元30的结构不同。其他部分的结构与实施方式1相同，从而省略一部分的说明。

另外，在实施方式1中，对由亮度计算单元计算出的基准亮度值进行了加权，但在实施方式2中，对亮度计算单元之前的图像信号的特征量进行加权。

图23是表示亮度决定单元30a的详细结构的结构图。亮度决定单元30a大致包括：特征检测单元31a、临时存储器33a、加权单元34a以及亮度计算单元32a。

特征检测单元31a具有与实施方式1中的特征检测单元31相同的功能。也就是说，特征检测单元31a检测每个图像显示区域的亮度平均值。特征检测单元31a将检测出的每个图像显示区域的亮度平均值作为基准特征量依次输出到临时存储器33a。所谓基准特征量是指作为计算各个图像显示区域中的图像信号的特征量时的基准的值。

临时存储器33a存储从特征检测单元31a输出的基准特征量。也就是说，临时存储器33a依次存储每个图像显示区域的基准特征量，暂时存储所有的图像显示区域的基准特征量。

加权单元34a根据对第一信息(第一图像显示区域的基准特征量)和第二信息(第二图像显示区域的基准特征量)进行加权所得的值，决定第一图像显示区域的特征量。也就是说，加权单元34a在决定一个图像显示区域(第一图像显示区域)的特征量时，从临时存储器33a读出与该图像显示区域对应的基准特征量(第一信息)。另外，加权单元34a也从临时存储器33a读出该图像显示区域以外的另外的规定的图像显示区域(第二图像区域)的基准特征量(第二信息)。然后，加权单元34a对读出的多个基准特征量(第一信息和第二信息)进行加权并相加，决定该图像显示区域(第一图像显示区域)的特征量。

在本实施方式中，第二图像显示区域是以第一图像显示区域为中心且与该第一图像显示区域周围相邻的八个图像显示区域。例如，若使用图4举例说明，则在与发光区域3d对应的图像显示区域是第一图像显示区域时，第二图像显示区域是与发光区域2c、2d、2e、3c、3e、4c、4d、4e对应的图像显示区域。

图24是本实施方式中的加权单元34a的更详细的结构的结构图。加权单元34a包括：第一信息读出块340a、八个第二信息读出块342a、342b、342c、342d、342e、342f、342g、342h、第一信息加权块350a、八个第二信息加权块352a、352b、352c、352d、352e、352f、352g、351h、以及加法块360a。

第一信息读出块340a从临时存储器33a读出第一信息。第一信息加权块350a对读出的第一信息进行加权，输出第一基准特征量。

第二信息读出块342a～342h从临时存储器33a读出第二信息。第二信息加权块352a～352h对读出的第二信息进行加权，分别输出第二基准特征量。

加法块360a将第一信息加权块350a输出的第一基准特征量和第二信息加权块352a～352h输出的第二基准特征量相加。

在本实施方式中，第一信息加权块350a对第一信息进行8/16的加权。另外，第二信息加权块352a～352h对第二信息全部均等地进行1/16的加权。第二信息是与第一图像显示区域的周围相邻的八个图像显示区域的各个区域的基准特征量。

加权方法与实施方式1的图8中说明过的加权方法相同。也就是说，本实施方式中的加权方法是在图8的说明中的加权方法上将发光区域置换为图像显示区域的方法。

加权单元34a对各个图像显示区域的基准特征量进行加权，将进行了加权后的值(特征量)输出到亮度计算单元32a。

亮度计算单元32a基于输入的特征量，计算每个发光区域的发光亮度值。也就是说，亮度计算单元32a对每个图像显示区域，将特征量变换为与该图像显示区域对应的发光区域的发光亮度值，并将其输出到照明单元20的LED驱动器以及图像信号校正单元40。亮度计算单元所具有的变换表与实施方式1的亮度计算单元32的相同，所以省略其说明。

根据这样的结构，虽然存在是对每个图像显示区域的图像信号的特征量进行加权，还是对与图像显示区域对应的每个发光区域的发光亮度值进行加权的不同，但结果仍能够获得与实施方式1同样的效果。也就是说，在输入如图9所示的图像的图像信号时，求图13所示的发光区域的发光亮度值。

另外，在本实施方式中，也可以使用每个图像显示区域的各个像素的亮度信号的总和(以下称为“亮度总和值”)来代替亮度平均值而作为基准特征量。此时，使用亮度总和值作为基准特征量，并由加权单元将其变换为平均值。图25表示其具体结构。

图25是表示使用了亮度总和值作为基准特征量时所使用的加权单元34b的结构的结构图。与加权单元34a的不同点在于，加权单元34b具有除法块370。

使用了亮度总和值作为基准特征量时，第一信息和各个第二信息分别是亮度总和值。因此，加权单元34b为了使其为与一个图像显示区域对应的特征量，通过除法块370将加法块360a输出的值进行平均。也就是说，除法块370将加法块360a的相加结果除以第一图像显示区域和全部八个第二图像显示区域所包含的液晶面板10的像素数。以这样的结构也能够获得同样的结果。

(实施方式3)

接着，参照附图说明实施方式3(基于外部光变更对基准亮度值的加权的方式之一)即将本发明适用于液晶显示装置的例子。与实施方式1相比较不同之处在于，实施方式3在亮度决定单元中具有外部光检测单元。其他部分的结构与实施方式1相同，省略一部分的说明。

上述的“泛白”的部分的视觉辨认性，根据液晶显示装置的周围的外部光的状况而大不相同。也就是说，在非常暗的房间内观看图像那样的、周围的外部光的照度较小的环境下，容易视觉辨认出“泛白”。反之，在非常明亮的房间内观看图像那样的、周围的外部光的照度较大的环境下，难以视觉辨认出“泛白”。

进而，在周围的外部光的照度较大的环境下，亮度峰较低时识别出较弱的明暗对比，但在周围的外部光的照度较小的环境下，即使亮度峰较低也识别出较强的明暗对比。

另外，在将权重的和设为规定值(例如为“1”)时，若增大第二权重(与第二信息相乘的权重)，则第一权重变小，从而亮度峰变低，反之若减小第二权重，则第一权重变大，从而亮度峰变高。

因此，本实施方式的液晶显示装置根据外部光照度而变更第一权重和第二权重，由此兼顾到降低“泛白”的视觉辨认性和提高明暗对比的视觉辨认性。更具体而言，本实施方式的液晶显示装置在周围的外部光的照度较小的环境下，通过增大第二权重来降低“泛白”。另外，反之在周围的外部光的照度较大的环境下，本实施方式的液晶显示装置能够通过减小第二权重，使需要亮度的区域集中地发光而提高亮度峰，进行可识别出更强的明暗对比的图像显示。

图26是表示亮度决定单元30c的详细结构的结构图。亮度决定单元30c包括与实施方式1相同的特征检测单元31、亮度计算单元32以及临时存储器33。另外，作为亮度决定单元30c的特征性的结构包括外部光检测单元35和加权单元34c，加权单元34c根据外部光检测单元35的检测结果来变更加权。

外部光检测单元35检测液晶显示装置的周围的照度，将表示检测结果的外部光照度值输出到加权单元34c。外部光检测单元35例如是配置在液晶面板10的显示面侧的、使用了光敏二极管的照度传感器。另外，外部光检测单元35检测照射到液晶面板10的显示面侧的外部光的照度。可以是一个外部光检测单元35，也可以设置多个外部光检测单元35。液晶显示装置在多个位置检测照度时，例如，将检测结果的平均值作为外部光照度值而输出到加权单元34c。

加权单元34c的各个加权块的权重是可变的。这里，假设加权单元34c至少可以在图8所示的加权(以下称为“基本加权”)、图19所示的加权(以下称为“高照度时加权”)以及图20所示的加权(以下称为“低照度时加权”)之间切换加权。与基本加权相比，在高照度时加权中，第一权重较大，第二权重较小。另外，与基本加权相比，在低照度时加权中，第一权重较小，第二权重较大。

加权单元34c从外部光检测单元35输入外部光照度值。另外，加权单元34c基于输入的外部光照度值，决定各个加权块的权重。也就是说，加权单元34c根据输入的外部光照度值变更加权，以在外部光照度值较小时第二权重较大而在外部光照度值较大时第二权重较小。

图27是表示本实施方式的加权单元34c的更详细的结构的结构图，其对应于实施方式1的图7。在本实施方式中，加权单元34c的第一信息加权块350和第二信息加权块351a～351h分别具有根据控制信号变更权重的结构。另外，加权单元34c具有权重控制单元380，其输入外部光照度值，并将基于输入的外部光照度值的控制信号输出到各个加权块350、351a～351h。

权重控制单元380例如预先设定适用基本加权(图8)的外部光照度值的范围作为基本照度值。能够基于经验测量规则或实验结果决定基本照度值和各个加权。另外，权重控制单元380在外部光照度较大且外部光照度值超过基本照度值时，输出控制信号，以使适用的加权从基本加权(图8)切换为高照度时加权(图19)。也就是说，权重控制单元380变更加权，以使第二权重变小。这是因为，如上所述，在周围外部光的照度较大的环境下，难以视觉辨认“泛白”，另一方面也难以识别明暗对比。

反之，例如，权重控制单元380在外部光照度较小且外部光照度值低于基本照度值时，输出控制信号，以使适用的加权从基本加权(图8)切换为低照度时加权(图20)。也就是说，权重控制单元380变更加权，以使第二权重变大。这是因为，如上所述，在周围外部光的照度较小的环境下，容易识别明暗对比，另一方面也容易地视觉辨认“泛白”。

另外，优选的是，例如如图28所示进行加权的切换。也就是说，期望在外部光照度值变高时切换加权的第一阈值和外部光照度值变低时切换加权的第二阈值不同。具体而言，如图28的(A)所示，权重控制单元380在外部光照度值变高时，在比基本照度值P₀高的外部光照度值(第一阈值P₁)切换加权。另外，如图28的(B)所示，权重控制单元380在外部光照度值变低时，在比基本照度值P₀低的外部光照度值(第二阈值P₂)切换加权。通过这种方式，能够抑制在基本照度值附近的切换的抖振(chattering)等。

在变更加权时，权重控制单元380例如使用将外部光照度值与第一权重和第二权重关联对应了的变换表。然而，在加权的图案较少的情况下，在外部光照度变化时，由于发光亮度大幅变化，有可能给观看者造成不谐调感。因此，期望权重控制单元380使用将第一权重和第二权重与外部光照度值更精密地关联对应了的变换表。

另外，权重控制单元380例如在第一权重和第二权重的合计值为规定值(例如为“1”)的情况下，能够使用仅将第一权重或第二权重与外部光照度值关联对应了的变换表。

图29是表示将外部光照度值变换为第二权重的变换表的特性的例子的图。在图29的(A)～图29的(D)中，横轴表示外部光照度值，纵轴表示第二权重。

图29的(A)表示对于外部光照度值的增加，使第二权重线性减少时的变换表的特性。在使用了该变换表时，加权的控制较容易。

图29的(B)表示对于外部光照度值的增加，使第二权重非线性减少时的变换表的特性。在使用了该变换表时，外部光照度值越大，第二权重的变化率越小。也就是说，外部光照度值越大，可以进行越精密的加权的控制。

图29的(C)表示下述特性，即，在图29的(A)所示的特性中，在外部光照度值为规定的阈值以上时，使第二权重为“0”的变换表的特性。在使用了该变换表时，在外部光照度值较大的条件下，第二信息的影响不被反映到发光亮度。也就是说，在外部光照度值为规定阈值以上时能够最大地优先明暗对比的视觉识别性。也就是说，在泛白并不醒目的环境下，能够尽可能地明亮地显示原来应明亮地显示之处(基准亮度值较高之处)，并能够尽可能地较暗地显示原本应较暗地显示之处(基准亮度值较低之处)。

图29的(D)表示下述特性，即，对于外部光照度值的增加，直至规定的值为止不变更第二权重，从规定的值以上起变更第二权重的情况下的变换表的特性。在使用了该变换表的情况下，仅在外部光照度特别大的环境下优先明暗对比的视觉识别性，在通常的使用环境下，一直乘以恒定的权重。也就是说，能够简单地兼顾到适合亮处的控制和适合暗处的控制。

另外，权重控制单元380也可以预先准备图29所示的特性不同的多个变换表，根据图像的状态、显示装置的种类或状态、用户设定等，切换使用能够获得更良好的画质的变换表。

通过这样的结构，本实施方式的液晶显示装置能够根据外部光的照度来变更周围的发光区域的影响程度，兼顾到降低“泛白”的视觉辨认性和提高明暗对比的视觉辨认性。

另外，在本实施方式中说明了使用变换表的情况，但并不限于此。例如，加权单元34c也可以使用具有上述的变换特性的变换函数，随时变换为第一权重和第二权重。根据这样的结构，能够减小存储量。

另外，在本实施方式中，图示了权重控制单元380对第二信息加权块351a～351h个别地输出控制信号的结构，但在一直将第二权重设为同一值时，也可以对第二信息加权块351a～351h输出共用的控制信号。

另外，在本实施方式中，采用了各个加权块350、351a～351h根据控制信号来变更权重的结构，但也可以采用下述结构，即，具有加权不同的多组的加权块350、351a～351h，切换所使用的组。

另外，在本实施方式中，将外部光检测单元的设置位置设在了液晶面板10的显示面侧，但并不限于此。例如，也可以将外部光检测单元设置在液晶面板10的框架(未图示)上或液晶面板10的背面盖板(未图示)上等，所述框架设置在液晶面板10的显示面外。

另外，在本实施方式中，将使用了光敏二极管的照度传感器作为外部光检测单元，但并不限于此。例如，外部光检测单元也可以是使用了光敏晶体管的照度传感器。

另外，在本实施方式中，使加权的和成为了恒定的值，但并不限于此。也可以在外部光照度较高时仅增大第二权重，以权重的和为“1”以上的方式进行加权。反之，也可以在外部光照度较低时仅减小第二权重，以权重的和为“1”以下的方式进行加权。

(实施方式4)

接着，参照附图说明实施方式4(基于外部光变更对基准亮度值的加权的方式之二)即将本发明适用于液晶显示装置的例子。实施方式4与实施方式3一样具有外部光检测单元，但基于外部光照度值的加权的变更方法不同。

实施方式4的液晶显示装置根据外部光照度值仅变更第二权重，不变更第一权重。其他结构与实施方式3同样，省略其说明。

若亮度峰大幅变化，则有可能使观看者感到不谐调。另一方面，即使亮度峰相同，根据外部光照度值，泛白的醒目情况不同。

因此，本实施方式的液晶显示装置尽可能使亮度的峰值(peak)恒定，而且根据外部光照度变更发光区域间的发光亮度差的分布。更具体而言，本实施方式的液晶显示装置尽可能使亮度的峰值恒定，而且在周围外部光的照度较小的环境下，使亮度分散在更宽的范围，反之在周围外部光的照度较大的环境下，使亮度集中在更窄的范围。由此，本实施方式的液晶显示装置兼顾到缓和亮度的峰值的变化、降低“泛白”的视觉辨认性以及提高明暗对比的视觉辨认性。

在本实施方式中，设为加权单元34c对5行×5列的发光区域进行基准亮度值的加权。另外，这里，设为加权单元34c至少可以在图22所示的加权(以下称为“基本加权”)、图30所示的加权(以下称为“低照度时加权”)以及图31所示的加权(以下称为“高照度时加权”)之间切换加权。

在低照度时加权中，与基本加权相比，与第一发光区域相邻的发光区域的第二权重(以下称为“内侧的第二权重”)较大，位于与第一发光区域相邻的发光区域更外侧的发光区域的第二权重(以下称为“外侧的第二权重”)较小。另外，在高照度时加权中，与基本加权相比，内侧的第二权重较小，外侧的第二权重大于内侧的第二权重。但是，第一权重在基本加权、高照度时加权、低照度时加权的任一加权中都相同。

例如，加权单元34c在外部光照度较小且外部光照度值低于基本照度值时，将要适用的权重从基本加权(图22)切换到低照度时加权(图30)。也就是说，加权单元34c增大内侧的第二权重，减小外侧的第二权重。此时，加权单元34c不变更第一权重。

反之，加权单元34c在外部光照度较大且外部光照度值超过基本照度值时，将要适用的权重从基本加权(图22)切换到高照度时加权(图31)。也就是说，加权单元34c减小内侧的第二权重，增大外侧的第二权重。此时，加权单元34c不变更第一权重。

因此，加权单元34c根据外部光照度值适用这些加权，由此能够输出下述那样的发光亮度值，即，不使亮度的峰值过于变化，在周围外部光的照度较小的环境下使亮度分散，在周围外部光的照度较大的环境下使亮度集中。

这样，本实施方式的液晶显示装置能够根据外部光的照度来变更周围的发光区域的影响程度，兼顾到缓和亮度的峰值的变化、降低“泛白”的视觉辨认性以及提高明暗对比的视觉辨认性。

另外，本实施方式的液晶显示装置与实施方式3一样也可以根据外部光的照度，变更第一权重。另外，本实施方式的液晶显示装置能够对5行×5列以外的多个发光区域适用同样的加权。任何情况下都希望液晶显示装置适用第一权重和所有的第二权重的合计值为“1”的加权。

(实施方式5)

接着，参照附图说明实施方式5(基于外部光变更第二信息的数量的方式)即将本发明适用于液晶显示装置的例子。

实施方式5的液晶显示装置与实施方式3一样具有外部光检测单元，但在根据外部光检测单元的检测结果变更第二信息的数量(在本实施方式中为第二发光区域的数量)的方面与实施方式3不同。其他结构与实施方式3同样，省略其说明。

在如从图22所示的5行×5列的加权切换至图30所示的5行×5列的加权那样使亮度集中时，该权重的分布接近于图8所示的3行×3列的加权中的权重的分布。

因此，本实施方式的液晶显示装置根据外部光照度值，变更第二发光区域的数量、即在决定发光区域的发光亮度值时使用的第二信息的数量，所述发光区域为对第一图像显示区域进行照射的区域。更具体而言，本实施方式的液晶显示装置在周围外部光的照度较小的环境下，增加第二发光区域的数量而使亮度分散，在周围外部光的照度较大的环境下，减少第二发光区域的数量而使亮度集中。这样的方式也能够兼顾到降低“泛白”的视觉辨认性和提高明暗对比的视觉辨认性。另外，本实施方式的液晶显示装置变更第二发光区域的数量，所以与变更所决定的范围内的加权情况相比，能够更顺利地降低“泛白”的视觉辨认性和提高明暗对比的视觉辨认性。

在本实施方式中，假设加权单元34c至少可以在图8所示的3行3列的加权(以下称为“基本加权”)和图22所示的5行5行的加权(以下“扩大加权”)之间切换加权。

例如，加权单元34c在外部光照度较小且外部光照度值超过基本照度值时，将要适用的加权从基本加权(图8)切换到扩大加权(图22)。也就是说，加权单元34c扩大第一发光区域的周围的发光区域(第二发光区域)的数量，而且变更第二权重。

这样，本实施方式的液晶显示装置能够根据外部光的照度来变更周围的发光区域的影响程度，更顺利地实现降低“泛白”的视觉辨认性和提高明暗对比的视觉辨认性。

另外，加权单元也可以在周围的外部光非常明亮且外部光照度值为规定的阈值以上时，变更加权以使第二权重为“0”。这是因为，在这样的情况下“泛白”很难被视觉辨认。这样在使第二权重为“0”时，能够减少在加法块加权中被相加的亮度值的数量，能够减轻处理负担。

另外，本实施方式的液晶显示装置也可以切换第二区域的大小不同的三种以上的加权。另外，也可以将实施方式5的结构和实施方式3或4的结构组合。也就是说，可以改变加权，而且可以变更第二发光区域的数量。

另外，液晶显示装置也可以使加权的和不为恒定值。例如，液晶显示装置在外部光照度较高且扩大第二发光区域的数量时，对扩大了的部分的第二发光区域设定第二权重，不变更其他第二发光区域的第二权重。根据这样的结构，能够降低变更加权的处理负担。

(其他的实施方式)

作为本发明的实施方式，如上所示，例示了实施方式1至实施方式5。但是，本发明并不限定于这些实施方式。因此，以下，集中为其一例来说明其他实施方式的例子。

其他实施方式的液晶显示装置与实施方式1为同样的结构，其采用下述结构，即，特征检测单元通过对每个图像显示区域的亮度平均值和亮度峰值进行加权，决定特征量。另外，该液晶显示装置还具有外部光检测单元，并具用下述的结构，即，根据检测出的外部光照度变更与该亮度平均值和亮度峰值相乘的权重。

根据这样的结构，在“泛白”为不被注意的程度且外部光照度较高时，通过增大亮度峰值的加权，即使对微小的白亮点，也能够增大特征量而使其明亮发光。因此，能够提供基于外部光照度的最合适的图像。

还有其他实施方式的液晶显示装置也与实施方式1为同样的结构，其采用下述结构，即，特征检测单元对每个图像显示区域的亮度平均值和亮度峰值进行加权，由此决定特征量。而且，该液晶显示装置具有下述结构，即，根据与该亮度平均值和亮度峰值相乘的权重，变更加权单元中的第一权重和第二权重。

根据该结构，例如，在与亮度峰值相乘的权重较大时通过增大第二权重，能够获得下述效果，即，改善在增大与亮度峰值相乘的权重时产生的、物体移动时的发光区域的亮度急剧变化。因此，能够兼顾到维持亮度的峰值和使对应于图像的移动的发光区域平滑变化。

另外，在上述的实施方式1至实施方式5中，说明了对第一发光区域和第二发光区域进行例如图8、图19、图20、图21、图30所示的加权的情况，但并不限于此。例如，液晶显示装置也可以将各个图像显示区域的特征量当作图像数据，使用频带限制滤波器，将受注视的图像显示区域(第一图像显示区域)周围的图像显示区域(第二图像显示区域)的亮度信号反映给该受注视的图像显示区域的发光亮度。此时，频带限制滤波器的滤波系数相当于上述的实施方式中的权重。具体而言，例如，如果使其为水平3抽头(tap)(行方向3区域)、垂直3阶(列方向3区域)的带宽限制滤波器，则图8所示的图相当于滤波系数。

2008年9月29日申请的日本专利申请第2008-250117号所包含的说明书、附图以及说明书摘要的公开内容全部被引用于本申请。

工业实用性

本发明的背光装置以及显示装置例如能够用作液晶电视以及液晶监视器等的显示装置或其背光装置。

Claims (16)

1.背光装置，包括：

照明单元，对具有多个图像显示区域并根据图像信号而对每个所述图像显示区域调节从背面照射的照明光来显示图像的光调节单元，照射用于显示图像的照明光；以及

亮度决定单元，决定所述照明单元的发光亮度值，并基于决定了的发光亮度值更新所述照明单元的发光状态，

所述照明单元具有对所述多个图像显示区域的各个区域进行照射的多个发光区域，

所述亮度决定单元根据对基于第一图像显示区域的输入图像信号的第一信息和基于第二图像显示区域的输入图像信号的第二信息进行加权所得的值，决定照射所述第一图像显示区域的发光区域的发光亮度值。

2.如权利要求1所述的背光装置，

所述亮度决定单元包括：

特征检测单元，检测每个所述图像显示区域的输入图像信号的特征量；

亮度计算单元，基于所述特征量，计算每个所述发光区域的基准亮度值；以及

加权单元，根据对作为所述第一信息的第一发光区域的基准亮度值和作为所述第二信息的第二发光区域的基准亮度值进行加权所得的值，决定所述第一发光区域的发光亮度值。

3.如权利要求1所述的背光装置，

所述亮度决定单元包括：

特征检测单元，检测每个所述图像显示区域的输入图像信号的基准特征量；

加权单元，根据对作为所述第一信息的第一图像显示区域的基准特征量和作为所述第二信息的第二图像显示区域的基准特征量进行加权所得的值，决定所述第一图像显示区域的特征量；以及

亮度计算单元，基于所述特征量计算每个所述发光区域的发光亮度值。

4.如权利要求1所述的背光装置，

所述第二图像显示区域包含与所述第一图像显示区域相邻的图像显示区域。

5.如权利要求1所述的背光装置，

在所述亮度决定单元中，对所述第二信息进行比所述第一信息小的加权。

6.如权利要求1所述的背光装置，

所述亮度决定单元对距所述第一图像显示区域越远的所述第二图像显示区域的第二信息，乘以越小的权重。

7.如权利要求1所述的背光装置，

所述亮度决定单元基于所述第一信息和所述第二信息，变更对所述第一信息和所述第二信息的加权。

8.如权利要求2或权利要求3所述的背光装置，

所述特征检测单元检测所述输入图像信号的亮度峰值。

9.如权利要求2或权利要求3所述的背光装置，

所述特征检测单元检测所述输入图像信号的亮度平均值。

10.如权利要求2或权利要求3所述的背光装置，

所述特征检测单元检测所述输入图像信号的亮度峰值和亮度平均值的组合信息。

11.如权利要求1所述的背光装置，

所述亮度决定单元包括检测本装置的周围外部光的照度的外部光检测单元，

基于所述外部光检测单元的检测结果，变更对所述第一信息和所述第二信息的加权。

12.如权利要求1所述的背光装置，

所述亮度决定单元包括对本装置的周围外部光的照度进行检测的外部光检测单元，

基于所述外部光检测单元的检测结果，变更在决定照射所述第一图像显示区域的发光区域的发光亮度值时使用的第二信息的数量。

13.如权利要求11所述的背光装置，

所述亮度决定单元变更对所述第一信息和所述第二信息的加权，以使所述周围外部光的照度越小，与所述第二信息相乘的权重越大。

14.如权利要求11所述的背光装置，

在所述亮度决定单元中，变更对所述第一信息和所述第二信息的加权，以使在所述周围外部光的照度为规定的阈值以上时，与所述第二信息相乘的权重为“0”。

15.显示装置，包括：

权利要求1所述的背光装置和所述光调节单元。

16.如权利要求15所述的显示装置，

还包括：图像信号校正单元，基于所述亮度决定单元决定了的发光亮度值，校正对所述光调节单元输入的图像信号。

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