JP2004198512A

JP2004198512A - 表示装置及び表示方法

Info

Publication number: JP2004198512A
Application number: JP2002364038A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Nishida; 要一西田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】低消費電力化および演算量の削減を実現できる表示装置を提供する。
【解決手段】任意領域抽出手段６は、ＬＣＤ１１に表示する対象である１フレーム分の画像データから、特定の画像領域（ＲＯＩ）のデータを抽出する。画像内容判別手段５は、任意領域抽出手段６が抽出した特定の画像領域のデータの特徴量を抽出する。バックライト制御手段４は、画像内容判別手段５が抽出した特徴量に基づいて、バックライト１２の輝度を変化させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ））のバックライトの輝度を変化させる表示装置及び表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の携帯電話端末や携帯情報端末は、ストリーミング配信による動画像の再生や、カメラ機能を有しての静止画像や動画像の撮影、これらの画像のファイルとしての蓄積、また、これらのデータをメールに添付しての送受信を行い、ＬＣＤで表示することが可能なものも少なくない。
【０００３】
また、これらの画像を高精細な画質で、文字や図形などの情報も含めてはっきりと表示させたいという要求が高まってきている。
【０００４】
これらの要求を実現するために、輝度やコントラスト比を上げることが考えられる。
【０００５】
この手法として、バックライトの輝度を上げて、輝度やコントラスト比を上げる技術がある。
【０００６】
しかし、バックライトの輝度を上げると消費電力が増大するため、バッテリ駆動しているこれら携帯端末では、長時間駆動させるために低消費電力化が更に求められることになる。
そこで、これらの問題を解決する従来技術として以下の技術がある。
【０００７】
第１の従来技術は、表示する画像の内容に応じて、バックライトの輝度を変更する画面制御手段を有する。
【０００８】
そして、この画面制御手段が、バックライトの輝度を調整することによって、コントラスト比を高くし、かつ低消費電力化を図る（例えば、特許文献１）。
【０００９】
第２の従来技術は、表示する画像の内容に応じて、バックライトの輝度を変更する画面制御手段を有する。
【００１０】
そして、この画面制御手段が、バックライトの輝度を調整することによって、低消費電力化を図る（例えば、特許文献２）。
【００１１】
第３の従来技術は、表示する画像の内容に応じて、バックライトの輝度を変更する画面制御手段を有する。
【００１２】
そして、この画面制御手段が、変更したバックライトの輝度に応じて画像のコントラスト比を変更することにより最適なコントラスト比を得、かつ低消費電力化を図る（例えば、特許文献３）。
【００１３】
【特許文献１】
特開平５−６６５０１号公報
【特許文献２】
特開２００１−１５４６４２号公報
【特許文献３】
特開２００１−１５９８８０号公報
【非特許文献１】
村尾次男、他２名、"光源の輝度を制御し、液晶パネルを高画質に"、日経エレクトロニクス、1999.11.15（no.757）、P139〜146
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術による表示方法では、１フレーム当たりの特徴量を抽出してバックライトの輝度を決定したり、画像データの輝度やコントラスト比の補正を行う。
【００１５】
ところが、１フレーム内の特定の画像領域（以下、本明細書において、「ＲＯＩ（ＲｅｇｉｏｎＯｆＩｎｔｅｒｅｓｔ）」と呼ぶ。）の画質のみ保証できればよい場合もある。
【００１６】
このような場合でも、上記の従来技術では、１フレーム分の画像データから特徴量を抽出することになる。
【００１７】
従って、この場合は、バックライトの輝度は、ＲＯＩの周辺の画像データを含めて決定されるため、必ずしもＲＯＩに最適なバックライトの輝度とはなっていない。
【００１８】
つまり、ＲＯＩのみでは更にバックライトの輝度を下げることができても、ＲＯＩの周辺の画像データに引きずられて輝度を下げることができず、低消費電力化を妨げることがある。
【００１９】
更に、１フレーム内の全ての画素をモニタして特徴量を抽出しなければならず、演算回数が増加することになる。
【００２０】
そこで、本発明は、低消費電力化および演算量の削減を実現できる表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の表示装置では、バックライトと、バックライトからの光を受けて、画像データを表示する液晶ディスプレイと、液晶ディスプレイに表示する対象である画像データから、任意の画像領域のデータを抽出する任意領域抽出手段と、任意領域抽出手段が抽出した任意の画像領域のデータの特徴量を抽出する画像内容判別手段と、画像内容判別手段が抽出した特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させるバックライト制御手段と、を備える。
【００２２】
この構成によれば、画像データ全体から特徴量を抽出するのではなく、画像データから抽出した任意の画像領域のデータから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【００２３】
また、バックライトの輝度を変化させる際、抽出した任意の画像領域以外の領域のデータの特徴量は考慮されないので、任意の画像領域以外の領域のデータに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【００２４】
請求項２記載の表示装置では、画像内容判別手段が抽出した特徴量に基づいて、液晶ディスプレイに表示する対象である画像データの輝度を補正する画質補正手段、をさらに備える。
【００２５】
この構成によれば、結果的に、バックライトの輝度の変化に応じて、液晶ディスプレイに表示する対象である画像データの輝度が補正されることになるので、バックライトの輝度の変化に対する見かけ上の画質劣化を防止できる。
【００２６】
請求項３記載の表示装置では、画質補正手段は、液晶ディスプレイに表示する対象である画像データのうち、任意領域抽出手段が抽出した任意の画像領域のデータと、任意の画像領域以外の領域のデータと、で補正の度合いを異ならせる。
【００２７】
この構成によれば、特徴量を抽出した任意の画像領域以外の領域のデータに対しては、補正後の最大輝度が補正前の最大輝度を越えないように補正することができるため、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止できる。
【００２８】
請求項４記載の表示装置では、画質補正手段は、任意の画像領域以外の領域のデータに対して、予め定められたしきい値を超えないように補正する。
【００２９】
この構成によれば、特徴量を抽出した任意の画像領域以外の領域のデータに対する補正は、予め定められたしきい値を越えないようにクリップ制御することにより実行できるので、輝度補正に必要な演算量を削減できる。
【００３０】
請求項５記載の表示装置では、画質補正手段は、任意の画像領域以外の領域のデータを特定の値にする。
【００３１】
この構成によれば、特徴量を抽出した任意の画像領域以外の領域のデータの補正は、例えば、データをゼロにすることにより、任意の画像領域以外の領域が黒となり表示されず、特徴量を抽出した任意の画像領域のみ表示するという特殊効果を得ることができる。
【００３２】
請求項６記載の表示装置では、入力された複数の画像データを合成して、合成画像データを生成する画像合成手段と、バックライトと、バックライトからの光を受けて、合成画像データを表示する液晶ディスプレイと、画像合成手段に入力される複数の画像データのうち、少なくとも１つの画像データから、特徴量を抽出する画像内容判別手段と、画像内容判別手段が抽出した特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させるバックライト制御手段と、を備える。
【００３３】
この構成によれば、画像合成手段に入力される複数の画像データの全てから特徴量を抽出するのではなく、少なくとも１つの画像データから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【００３４】
また、バックライトの輝度を変化させる際、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データの特徴量は考慮されないので、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【００３５】
請求項７記載の表示装置では、画像内容判別手段が抽出した特徴量に基づいて、液晶ディスプレイに表示する合成画像データの輝度を補正する画質補正手段、をさらに備える。
【００３６】
この構成によれば、結果的に、バックライトの輝度の変化に応じて、液晶ディスプレイに表示する合成画像データの輝度が補正されることになるので、バックライトの輝度の変化に対する見かけ上の画質劣化を防止できる。
【００３７】
請求項８記載の表示装置では、画質補正手段は、液晶ディスプレイに表示する合成画像データのうち、特徴量を抽出した画像データと、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データと、で補正の度合いを異ならせる。
【００３８】
この構成によれば、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに対しては、補正後の最大輝度が補正前の最大輝度を越えないように補正することができるため、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止できる。
【００３９】
請求項９記載の表示装置では、画質補正手段は、合成画像データのうち、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに対しては、予め定められたしきい値を超えないように補正する。
【００４０】
この構成によれば、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに対する補正は、予め定められたしきい値を越えないようにクリップ制御することにより実行できるので、輝度補正に必要な演算量を削減できる。
【００４１】
請求項１０記載の表示装置では、画質補正手段は、合成画像データのうち、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データを特定の値にする。
【００４２】
この構成によれば、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データの補正は、例えば、データをゼロにすることにより、特徴量を抽出した画像以外の画像が黒となり表示されず、特徴量を抽出した画像のみ表示するという特殊効果を得ることができる。
【００４３】
請求項１１記載の表示方法では、バックライトを制御して、画像データを液晶ディスプレイに表示させる表示方法であって、液晶ディスプレイに表示する対象である画像データから、任意の画像領域のデータを抽出するステップと、抽出した任意の画像領域のデータの特徴量を抽出するステップと、抽出した特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させるステップと、を含む。
【００４４】
この構成によれば、画像データ全体から特徴量を抽出するのではなく、画像データから抽出した任意の画像領域のデータから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【００４５】
また、バックライトの輝度を変化させる際、抽出した任意の画像領域以外の領域のデータの特徴量は考慮されないので、任意の画像領域以外の領域のデータに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【００４６】
請求項１２記載の表示方法では、バックライトを制御して、合成画像データを液晶ディスプレイに表示させる表示方法であって、入力された複数の画像データを合成して、合成画像データを生成するステップと、入力された複数の画像データのうち、少なくとも１つの画像データから、特徴量を抽出するステップと、抽出した特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させるステップと、を含む。
【００４７】
この構成によれば、入力される複数の画像データの全てから特徴量を抽出するのではなく、少なくとも１つの画像データから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【００４８】
また、バックライトの輝度を変化させる際、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データの特徴量は考慮されないので、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による表示装置のブロック図である。
【００５１】
図１に示すように、この表示装置は、表示手段１、ＬＣＤ制御手段２、画質補正手段３、バックライト制御手段４、画像内容判別手段５、及び、任意領域抽出手段６、を具備する。表示手段１は、ＬＣＤ１１およびバックライト１２、を含む。
【００５２】
画質補正手段３および任意領域抽出手段６には、表示手段１で表示する１フレーム分の画像データが入力される。
【００５３】
そして、任意領域抽出手段６は、１フレーム分の画像データから、ＲＯＩ（特定の画像領域）を抽出する。
【００５４】
このＲＯＩは、例えば、人物の顔領域であり、パターンマッチング法などによりこの人物の顔領域が抽出される。
【００５５】
任意領域抽出手段６は、抽出したＲＯＩの画像データを、画像内容判別手段５に入力する。
【００５６】
画像内容判別手段５は、入力されたＲＯＩの画像データの特徴量を抽出する。この特徴量は、例えば、ＲＯＩの全画素の輝度値の平均である平均輝度、ＲＯＩにおける画素単位での最大輝度、および、ＲＯＩにおける画素単位での最小輝度など、がある。
【００５７】
バックライト制御手段４は、画像内容判別手段５が抽出した特徴量（平均輝度、最大輝度、および最小輝度）で表されるＲＯＩの輝度レベルを基に、バックライト１２の輝度を決定し制御する。
【００５８】
一方、バックライト１２の輝度が変更されても画質が劣化しないように、画質補正手段３は、画像内容判別手段５が抽出した特徴量をパラメータとして、１フレーム分の画像データの輝度をバックライト１２の輝度に連動して補正し、最適な輝度とコントラスト比を保持する。
【００５９】
これは、一般に、ＬＣＤのパネルの明るさ（輝度）は、バックライトの輝度だけで決まるものではなく、バックライトの輝度と各画素の透過率との積、即ち、バックライトの輝度と各画素の輝度との積、で決まるためである。
【００６０】
具体的には、バックライト制御手段４は、ＲＯＩの画像データの輝度レベルが低いときは、バックライト１２を暗く、ＲＯＩの画像データの輝度レベルが高いときは、バックライト１２を明るくする。
【００６１】
一方、画質補正手段３は、１フレーム分の画像データの輝度やコントラスト比を調整する。なぜなら、バックライト制御手段４の制御によりバックライト１２の最大輝度が変われば、見た目上画質が変化するため、これを抑制する必要があるからである。
【００６２】
より具体的に説明する。
バックライト制御手段４は、ＲＯＩの画像データが全体的に高輝度であり平均輝度が高い場合は、ＲＯＩの画像データの最大輝度及び最小輝度を考慮した上で、バックライト１２の輝度を上げるように制御する。
【００６３】
一方、画質補正手段３は、１フレーム分の画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を下げて、ＬＣＤ１１のパネルの最大輝度を補正前と同程度にする。
【００６４】
なお、上記したように、ＬＣＤ１１のパネルの明るさ（輝度）は、バックライト１２の輝度と各画素の透過率との積（バックライト１２の輝度と各画素の輝度との積）により決まる。
【００６５】
逆に、バックライト制御手段４は、ＲＯＩの画像データが全体的に低輝度であり平均輝度が低い場合は、ＲＯＩの画像データの最大輝度及び最小輝度を考慮した上で、バックライト１２の輝度を下げるように制御する。
【００６６】
一方、画質補正手段３は、１フレーム分の画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を高めて、ＬＣＤ１１のパネルの最大輝度を補正前と同程度にする。
【００６７】
つまり、画質補正手段３により、１フレーム分の画像データの輝度を最大限（例えば、１画素の輝度が８ビットで表現されるときは、「２５５」）に上げ、バックライト制御手段４により、バックライト１２の輝度を下げる。
【００６８】
例えば、ＲＯＩの画像データの最大輝度が５０％だとすると、バックライト１２の輝度を５０％、１フレーム分の画像データの輝度を１００％となるように補正する。
【００６９】
さて、ＲＯＩ以外の領域の画像は、バックライト１２の輝度制御に関与していないため、その画像の特徴量に関係なくバックライト１２の輝度は変化する。
【００７０】
例えば、バックライト制御手段４によりバックライト１２の輝度を上げるように制御された場合は、画質補正手段３は、１フレーム分の画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を下げるが、ＬＣＤ１１のパネルにおいて、ＲＯＩ以外の領域では、補正前の最大輝度を越える場合がある。
【００７１】
この場合、全体的に画像が白っぽくなってしまうため、画質補正手段３は、ＲＯＩ以外の領域の画像データの輝度の補正は、ＲＯＩの輝度の補正よりも低輝度になるよう制御する。
【００７２】
これにより、ＲＯＩ以外の領域は全体的に暗い画像となり、全体的に画像が白っぽくなるのを防止できる。
【００７３】
逆に、バックライト制御手段４によりバックライト１２の輝度を下げるように制御された場合は、画質補正手段３は、１フレーム分の画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を上げるが、ＬＣＤ１１のパネルにおいて、ＲＯＩ以外の領域では、補正前の最大輝度を越える場合がある。
【００７４】
この場合も同様に、全体的に画像が白っぽくなってしまうため、ＲＯＩ以外の領域の画像データの輝度の補正は、ＲＯＩの輝度の補正よりも低輝度になるよう制御する。
【００７５】
これにより、ＲＯＩ以外の領域は全体的に暗い画像となり、全体的に画像が白っぽくなるのを防止できる。
【００７６】
さて、ＬＣＤ制御手段２は、画質補正手段３が補正した１フレーム分の画像データをＬＣＤ１１で表示するよう制御する。
【００７７】
そして、ＬＣＤ１１は、バックライト制御手段４により制御されたバックライト１２からの光を受けて、画質補正手段３が補正した１フレーム分の画像データを表示する。
【００７８】
さて、以上のように、本実施の形態では、ＲＯＩの特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライト１２の輝度の制御および１フレーム分の画像データの補正を行う。従って、ＲＯＩは、最適な輝度とコントラスト比を得ることができる。
【００７９】
また、１フレーム分の画像データの特徴量から輝度レベルを判断すると、ＲＯＩの輝度レベルが低い場合であっても、ＲＯＩ以外の領域の輝度が高いと、全体としての輝度レベルが高いと判断され、バックライト１２の輝度をあまり下げることはできない。
【００８０】
しかしながら、本実施の形態では、ＲＯＩのみの画像データの特徴量を抽出して輝度レベルを判断するので、上記のような場合は、輝度レベルが低いと判断されて、バックライト１２の輝度を大きく下げることができる。従って、更なる低消費電力化が実現できる。
【００８１】
また、本実施の形態では、画像内容判別手段５は、ＲＯＩのみの画像データの特徴量を抽出するだけでよいため、演算量の削減が実現できる。
【００８２】
また、本実施の形態では、特徴量を抽出したＲＯＩ以外の領域の画像データの補正は、補正後の最大輝度が補正前の最大輝度を越えないように、ＲＯＩの補正の度合いとは異なるようにすることで、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止できる。
【００８３】
さて、画質補正手段３による補正は、次のようにすることもできる。
つまり、画質補正手段３は、ＲＯＩ以外の領域の画像データの補正をする際、ＬＣＤ１１のパネルの最大輝度のしきい値を予め設定し、ＲＯＩ以外の領域の補正後の最大輝度を、予め設定された最大輝度のしきい値を越えないようにクリップ制御する。
【００８４】
この場合は、ＲＯＩ以外の領域についての補正前の最大輝度を越える補正により、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止するための最大輝度の補正を、しきい値によるクリップ処理のみで実行できるため、輝度補正に必要な演算量を削減できる。
【００８５】
また、画質補正手段３による補正は、次のようにすることもできる。
つまり、画質補正手段３は、ＲＯＩ以外の領域の画像データの補正をする際、ＲＯＩ以外の領域の画像データをゼロにする。
【００８６】
この場合、ＲＯＩ以外の領域が黒となり、ＲＯＩ以外の領域の画像は表示されない。つまり、ＲＯＩのみ表示するという特殊効果を得ることができる。
【００８７】
なお、上記では、ＲＯＩの画像データが全体的に低輝度であり平均輝度が低い場合は、画質補正手段３により、１フレーム分の画像データの輝度を最大限に上げた。
【００８８】
こうすれば、バックライト制御手段４により、バックライト１２の輝度を、最大限に下げることができて、低消費電力化という効果を最大限に発揮できる。
【００８９】
しかし、ＲＯＩの画像データが全体的に低輝度であり平均輝度が低い場合に、画質補正手段３により、１フレーム分の画像データの輝度を最大限に上げない場合でも、輝度を上げることにより、バックライト１２の輝度を下げることができるので、低消費電力化という効果を得ることができる。
【００９０】
また、上記では、画質内容判別手段５は、特徴量として、ＲＯＩの、平均輝度、最大輝度、及び、最小輝度を抽出した。
【００９１】
しかし、必ずしも、これら３つの特徴量を抽出しなければならないわけではなく、いずれか１つ、又は、２つでもよい。
【００９２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による表示装置のブロック図である。なお、図２において、図１と同様の部分については、同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
【００９３】
図２に示すように、この表示装置は、表示手段１、ＬＣＤ制御手段２、画質補正手段３、バックライト制御手段４、画像内容判別手段５、及び、画像合成手段７、を具備する。表示手段１は、ＬＣＤ１１およびバックライト１２、を含む。
【００９４】
画像内容判別手段５には、表示される画像の内の１つである第１の画像データが入力される。この第１の画像データは、例えば、テレビ電話での対局の画像データである。
【００９５】
画像内容判別手段５は、入力された第１の画像データの特徴量を抽出する。この特徴量には、例えば、第１の画像データの１フレーム当たりの平均輝度、第１の画像データの１フレームにおける最大輝度、及び、第１の画像データの１フレームにおける最小輝度などがある。
【００９６】
バックライト制御手段４は、画像内容判別手段５が抽出した特徴量（平均輝度、最大輝度、および最小輝度）で表される第１の画像データの輝度レベルを基に、バックライト１２の輝度を決定し制御する。
【００９７】
また、複数の画像データを合成する画像合成手段７には、第１の画像データと第２の画像データとが入力される。例えば、この第２の画像データは、テレビ電話での自局の画像データである。
【００９８】
そして、画像合成手段７は、第１の画像データと第２の画像データとを合成して、ＬＣＤ１１に表示する合成画像データを生成する。
【００９９】
画質補正手段３には、画像合成手段７が生成した合成画像データが入力される。そして、バックライト１２の輝度が変更されても画質が劣化しないように、画質補正手段３は、画像内容判別手段５が抽出した特徴量をパラメータとして、合成画像データの輝度をバックライト１２の輝度に連動して補正し、最適な輝度とコントラスト比を保持する。これにより、合成画像における第１の画像データの領域は最適なコントラスト比を得ることができる。
【０１００】
具体的には、バックライト制御手段４は、第１の画像データの輝度レベルが低いときは、バックライト１２を暗く、第１の画像データの輝度レベルが高いときは、バックライト１２を明るくする。
【０１０１】
一方、画質補正手段３は、合成画像データの輝度やコントラスト比を調整する。なぜなら、バックライト制御手段４の制御によりバックライト１２の最大輝度が変われば、見た目上画質が変化するため、これを抑制する必要があるからである。
【０１０２】
より具体的に説明する。
バックライト制御手段４は、第１の画像データが全体的に高輝度であり平均輝度が高い場合は、第１の画像データの最大輝度及び最小輝度を考慮した上で、バックライト１２の輝度を上げるように制御する。
【０１０３】
一方、画質補正手段３は、合成画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を下げて、ＬＣＤ１１のパネルの最大輝度を補正前と同程度にする。
【０１０４】
なお、上記したように、ＬＣＤ１１のパネルの明るさ（輝度）は、バックライト１２の輝度と各画素の透過率との積（バックライト１２の輝度と各画素の輝度との積）により決まる。
【０１０５】
逆に、バックライト制御手段４は、第１のの画像データが全体的に低輝度であり平均輝度が低い場合は、第１の画像データの最大輝度及び最小輝度を考慮した上で、バックライト１２の輝度を下げるように制御する。
【０１０６】
一方、画質補正手段３は、合成画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を高めて、ＬＣＤ１１のパネルの最大輝度を補正前と同程度にする。
【０１０７】
つまり、画質補正手段３により、合成画像データの輝度を最大限（例えば、１画素の輝度が８ビットで表現されるときは、「２５５」）に上げ、バックライト制御手段４により、バックライト１２の輝度を下げる。
【０１０８】
例えば、第１の画像データの最大輝度が５０％だとすると、バックライト１２の輝度を５０％、合成画像データの輝度を１００％となるように補正する。
【０１０９】
さて、第２の画像データは、バックライト１２の輝度制御に関与していないため、第２の画像データの特徴量に関係なくバックライト１２の輝度は変化する。
【０１１０】
例えば、バックライト制御手段４によりバックライト１２の輝度を上げるように制御された場合は、画質補正手段３は、合成画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を下げるが、ＬＣＤ１１のパネルにおいて、合成画像における第２の画像データの領域では、補正前の最大輝度を越える場合がある。
【０１１１】
この場合、全体的に画像が白っぽくなってしまうため、画質補正手段３は、合成画像における第２の画像データの領域の輝度の補正は、合成画像における第１の画像データの領域の輝度の補正よりも低輝度になるよう制御する。
【０１１２】
これにより、合成画像における第２の画像データの領域は全体的に暗い画像となり、全体的に画像が白っぽくなるのを防止できる。
【０１１３】
逆に、バックライト制御手段４によりバックライト１２の輝度を下げるように制御された場合は、画質補正手段３は、合成画像データの輝度やコントラスト比を補正して、各画素の透過率（各画素の輝度）を上げるが、ＬＣＤ１１のパネルにおいて、合成画像における第２の画像データの領域では、補正前の最大輝度を越える場合がある。
【０１１４】
この場合も同様に、全体的に画像が白っぽくなってしまうため、合成画像における第２の画像データの領域の輝度の補正は、合成画像における第１の画像データの領域の輝度の補正よりも低輝度になるよう制御する。
【０１１５】
これにより、合成画像における第２の画像データの領域は全体的に暗い画像となり、全体的に画像が白っぽくなるのを防止できる。
【０１１６】
さて、ＬＣＤ制御手段２は、画質補正手段３が補正した合成画像データをＬＣＤ１１で表示するよう制御する。
【０１１７】
そして、ＬＣＤ１１は、バックライト制御手段４により制御されたバックライト１２からの光を受けて、画質補正手段３が補正した合成画像データを表示する。
【０１１８】
さて、以上のように、本実施の形態では、第１の画像データの特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライト１２の輝度の制御および合成画像データの補正を行う。従って、合成画像における第１の画像データの領域は、最適な輝度とコントラスト比を得ることができる。
【０１１９】
また、合成画像データの特徴量から輝度レベルを判断すると、第１の画像データの輝度レベルが低い場合であっても、第２の画像データの輝度が高いと、全体としての輝度レベルが高いと判断され、バックライト１２の輝度をあまり下げることはできない。
【０１２０】
しかしながら、本実施の形態では、第１の画像データのみの特徴量を抽出して輝度レベルを判断するので、上記のような場合は、輝度レベルが低いと判断されて、バックライト１２の輝度を大きく下げることができる。従って、更なる低消費電力化が実現できる。
【０１２１】
また、本実施の形態では、画像内容判別手段５は、第１の画像データのみの特徴量を抽出するだけでよいため、演算量の削減が実現できる。
【０１２２】
また、本実施の形態では、特徴量を抽出した第１の画像データの領域以外の第２の画像データの領域の補正は、補正後の最大輝度が補正前の最大輝度を越えないように、第１の画像データの領域の補正の度合いとは異なるようにすることで、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止できる。
【０１２３】
さて、画質補正手段３による補正は、次のようにすることもできる。
つまり、画質補正手段３は、合成画像における第２の画像データの領域の補正をする際、ＬＣＤ１１のパネルの最大輝度のしきい値を予め設定し、第２の画像データの領域の補正後の最大輝度を、予め設定された最大輝度のしきい値を越えないようにクリップ制御する。
【０１２４】
この場合は、第２の画像データの領域についての補正前の最大輝度を越える補正により、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止するための最大輝度の補正を、しきい値によるクリップ処理のみで実行できるため、輝度補正に必要な演算量を削減できる。
【０１２５】
また、画質補正手段３による補正は、次のようにすることもできる。
つまり、画質補正手段３は、合成画像における第２の画像データの領域の補正をする際、第２の画像データをゼロにする。
【０１２６】
この場合、合成画像における第２の画像データの領域が黒となり、第２の画像データの領域の画像は表示されない。つまり、第１の画像データの領域の画像のみを表示するという特殊効果を得ることができる。
【０１２７】
なお、上記では、第１の画像データが全体的に低輝度であり平均輝度が低い場合は、画質補正手段３により、合成画像データの輝度を最大限に上げた。
【０１２８】
こうすれば、バックライト制御手段４により、バックライト１２の輝度を、最大限に下げることができて、低消費電力化という効果を最大限に発揮できる。
【０１２９】
しかし、第１の画像データが全体的に低輝度であり平均輝度が低い場合に、画質補正手段３により、合成画像データの輝度を最大限に上げない場合でも、輝度を上げることにより、バックライト１２の輝度を下げることができるので、低消費電力化という効果を得ることができる。
【０１３０】
また、上記では、画質内容判別手段５は、特徴量として、第１の画像データの、平均輝度、最大輝度、及び、最小輝度を抽出した。
【０１３１】
しかし、必ずしも、これら３つの特徴量を抽出しなければならないわけではなく、いずれか１つ、又は、２つでもよい。
【０１３２】
また、上記では、第１の画像データから特徴量を抽出し、第１の画像データに合わせて輝度の補正を行ったが、もちろん第２の画像データを基準に輝度の補正を行ってもよい。
【０１３３】
また、上記では、２つの画像データについて説明したが、もちろん３つ以上の画像データを入力とし、その内の特定の画像データを基準に輝度の補正を行うことも可能である。
【０１３４】
【発明の効果】
請求項１記載の表示装置では、画像データ全体から特徴量を抽出するのではなく、画像データから抽出した任意の画像領域のデータから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【０１３５】
また、バックライトの輝度を変化させる際、抽出した任意の画像領域以外の領域のデータの特徴量は考慮されないので、任意の画像領域以外の領域のデータに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【０１３６】
請求項２記載の表示装置では、結果的に、バックライトの輝度の変化に応じて、液晶ディスプレイに表示する対象である画像データの輝度が補正されることになるので、バックライトの輝度の変化に対する見かけ上の画質劣化を防止できる。
【０１３７】
請求項３記載の表示装置では、特徴量を抽出した任意の画像領域以外の領域のデータに対しては、補正後の最大輝度が補正前の最大輝度を越えないように補正することができるため、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止できる。
【０１３８】
請求項４記載の表示装置では、特徴量を抽出した任意の画像領域以外の領域のデータに対する補正は、予め定められたしきい値を越えないようにクリップ制御することにより実行できるので、輝度補正に必要な演算量を削減できる。
【０１３９】
請求項５記載の表示装置では、特徴量を抽出した任意の画像領域以外の領域のデータの補正は、例えば、データをゼロにすることにより、任意の画像領域以外の領域が黒となり表示されず、特徴量を抽出した任意の画像領域のみ表示するという特殊効果を得ることができる。
【０１４０】
請求項６記載の表示装置では、画像合成手段に入力される複数の画像データの全てから特徴量を抽出するのではなく、少なくとも１つの画像データから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【０１４１】
また、バックライトの輝度を変化させる際、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データの特徴量は考慮されないので、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【０１４２】
請求項７記載の表示装置では、結果的に、バックライトの輝度の変化に応じて、液晶ディスプレイに表示する合成画像データの輝度が補正されることになるので、バックライトの輝度の変化に対する見かけ上の画質劣化を防止できる。
【０１４３】
請求項８記載の表示装置では、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに対しては、補正後の最大輝度が補正前の最大輝度を越えないように補正することができるため、全体的に画像が白っぽくなってしまうことを防止できる。
【０１４４】
請求項９記載の表示装置では、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに対する補正は、予め定められたしきい値を越えないようにクリップ制御することにより実行できるので、輝度補正に必要な演算量を削減できる。
【０１４５】
請求項１０記載の表示装置では、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データの補正は、例えば、データをゼロにすることにより、特徴量を抽出した画像以外の画像が黒となり表示されず、特徴量を抽出した画像のみ表示するという特殊効果を得ることができる。
【０１４６】
請求項１１記載の表示方法では、画像データ全体から特徴量を抽出するのではなく、画像データから抽出した任意の画像領域のデータから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【０１４７】
また、バックライトの輝度を変化させる際、抽出した任意の画像領域以外の領域のデータの特徴量は考慮されないので、任意の画像領域以外の領域のデータに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【０１４８】
請求項１２記載の表示方法では、入力される複数の画像データの全てから特徴量を抽出するのではなく、少なくとも１つの画像データから特徴量を抽出し、その特徴量に基づいて、バックライトの輝度を変化させる。その結果、特徴量を抽出するための演算回数を削減できる。
【０１４９】
また、バックライトの輝度を変化させる際、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データの特徴量は考慮されないので、特徴量を抽出した画像データ以外の画像データに引きずられて、バックライトの輝度を下げることができないという事態を回避できる。その結果、低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における表示装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態２における表示装置のブロック図
【符号の説明】
１表示手段
２ＬＣＤ制御手段
３画質補正手段
４バックライト制御手段
５画像内容判別手段
６任意領域抽出手段
７画像合成手段
１１ＬＣＤ
１２バックライト

Claims

バックライトと、
前記バックライトからの光を受けて、画像データを表示する液晶ディスプレイと、
前記液晶ディスプレイに表示する対象である画像データから、任意の画像領域のデータを抽出する任意領域抽出手段と、
前記任意領域抽出手段が抽出した前記任意の画像領域のデータの特徴量を抽出する画像内容判別手段と、
前記画像内容判別手段が抽出した前記特徴量に基づいて、前記バックライトの輝度を変化させるバックライト制御手段と、を備える、ことを特徴とする表示装置。
前記画像内容判別手段が抽出した前記特徴量に基づいて、前記液晶ディスプレイに表示する対象である画像データの輝度を補正する画質補正手段、をさらに備える、ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記画質補正手段は、前記液晶ディスプレイに表示する対象である画像データのうち、前記任意領域抽出手段が抽出した前記任意の画像領域のデータと、前記任意の画像領域以外の領域のデータと、で補正の度合いを異ならせる、ことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
前記画質補正手段は、前記任意の画像領域以外の前記領域のデータに対して、予め定められたしきい値を超えないように補正する、ことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
前記画質補正手段は、前記任意の画像領域以外の前記領域のデータを特定の値にする、ことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
入力された複数の画像データを合成して、合成画像データを生成する画像合成手段と、
バックライトと、
前記バックライトからの光を受けて、前記合成画像データを表示する液晶ディスプレイと、
前記画像合成手段に入力される前記複数の画像データのうち、少なくとも１つの画像データから、特徴量を抽出する画像内容判別手段と、
前記画像内容判別手段が抽出した前記特徴量に基づいて、前記バックライトの輝度を変化させるバックライト制御手段と、を備える、ことを特徴とする表示装置。
前記画像内容判別手段が抽出した前記特徴量に基づいて、前記液晶ディスプレイに表示する前記合成画像データの輝度を補正する画質補正手段、をさらに備える、ことを特徴とする請求項６記載の表示装置。
前記画質補正手段は、前記液晶ディスプレイに表示する前記合成画像データのうち、前記特徴量を抽出した前記画像データと、前記特徴量を抽出した前記画像データ以外の画像データと、で補正の度合いを異ならせる、ことを特徴とする請求項７記載の表示装置。
前記画質補正手段は、前記合成画像データのうち、前記特徴量を抽出した前記画像データ以外の前記画像データに対しては、予め定められたしきい値を超えないように補正する、ことを特徴とする請求項８記載の表示装置。
前記画質補正手段は、前記合成画像データのうち、前記特徴量を抽出した前記画像データ以外の前記画像データを特定の値にする、ことを特徴とする請求項８記載の表示装置。
バックライトを制御して、画像データを液晶ディスプレイに表示させる表示方法であって、
前記液晶ディスプレイに表示する対象である画像データから、任意の画像領域のデータを抽出するステップと、
抽出した前記任意の画像領域のデータの特徴量を抽出するステップと、
抽出した前記特徴量に基づいて、前記バックライトの輝度を変化させるステップと、を含む、ことを特徴とする表示方法。
バックライトを制御して、合成画像データを液晶ディスプレイに表示させる表示方法であって、
入力された複数の画像データを合成して、前記合成画像データを生成するステップと、
入力された前記複数の画像データのうち、少なくとも１つの画像データから、特徴量を抽出するステップと、
抽出した前記特徴量に基づいて、前記バックライトの輝度を変化させるステップと、を含む、ことを特徴とする表示方法。