JP2008281894A - 表示装置、その画像補正方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】環境の状態を検出するためのセンサを複数備えた表示装置において、センサ出力を有効活用する。
【解決手段】補正処理部１２２は、複数のセンサ１３１、１３２、１３３からの検出結果を、スイッチ回路１５０を同期信号に同期して切り替えることで順次取り込む。補正処理部１２２は、検出結果に応じた補正を行なって画像信号を表示パネル１１０に出力する。これにより、短時間で複数のセンサ出力を自動的に取得することができ、複数のセンサの出力結果が有効活用され、表示パネル１１０の視認性が高まることになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像信号に基づく表示を行なう表示装置、その画像補正方法および電子機器に関する。

電子機器の表示装置として液晶表示装置が広く用いられ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の新たな方式の表示装置も実用化が進められている。表示装置では、周囲の明るさを検出し、明るさに応じて輝度を変化させることで、画面を最適な明るさに調整するものが実用化され、また、これに関連して種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、異なる波長特性の光源に対して画面の明るさを適正に調整するために、太陽光の波長特性に反応する第１のフォトセンサと、照明の波長特性に反応する第２のフォトセンサとを備えた車載用の表示装置が開示されている。この車載用表示装置では、昼間は第１のフォトセンサに切り替え、夜間やトンネル内は第２のフォトセンサに切り替えることで、周辺の明るさを適切に検出できるようにしている。

ここで、フォトセンサの切り替えは、ヘッドライトのスイッチに連動させている。具体的には、ヘッドライトが消えているとき、すなわち、昼間は第１のフォトセンサに切り替え、ヘッドライトが点灯しているとき、すなわち、夜間やトンネル内では第２のフォトセンサに切り替えるようにしている。
特開平１１−１３５２９１号公報

特許文献１に記載された発明は、フォトセンサの切り替えをヘッドライトのスイッチに対するユーザのオンオフ操作に連動させている。このため、複数のセンサを備えていてもそれぞれの出力を短期間に取り込むことができず、複数のセンサ出力を有効に利用する自由度が低いという問題点がある。また、切り替えをオンオフ操作に連動させているために、高々２通りのセンサ出力を切り替えるに過ぎず、やはり、複数のセンサ出力を有効に利用する自由度が低いという問題点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、環境の状態を検出するためのセンサを複数備えた表示装置において、センサ出力を有効活用することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る表示装置は、同期信号に同期した入力画像信号に基づいて画像を表示するものであって、当該表示装置が置かれる環境の状態であって画像の表示品質に影響を与える要素を検出して検出信号を各々出力する複数のセンサと、前記複数のセンサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて、前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成する補正手段と、前記出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

補正手段は、複数のセンサからの検出信号を、画像表示に用いる同期信号に同期して順次取り込むことで、短時間に複数のセンサ出力を自動的に取得することができる。そして、検出結果に応じた補正を行なって画像信号を表示手段に出力することで、複数のセンサの出力結果が有効活用され、表示手段の視認性が高まることになる。

また、本発明に係る表示装置は、同期信号に同期した画像信号に基づいて画像を表示するものであって、駆動信号に応じた光量の光を出力する複数の電気光学素子を有し、画像を表示する表示手段と、当該表示装置が置かれる環境の状態であって画像の表示品質に影響を与える要素を検出して検出信号を各々出力する複数のセンサと、前記複数のセンサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、前記画像信号の示す階調に応じた信号を生成し、当該信号を前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて補正して前記駆動信号を生成する補正手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、複数のセンサからの検出信号を、画像表示に用いる同期信号に同期して順次取り込むことで、短時間に複数のセンサ出力を自動的に取得することができる。そして、検出結果に応じた補正を行なって駆動信号を生成するので、複数のセンサの出力結果が有効活用され、表示手段の視認性が高まることになる。なお、電気光学素子とは電気エネルギーによって光学特性が変化する素子の意味であり、駆動信号（電圧）に応じて透過率が変化する液晶素子の他に、駆動信号（電流）に応じて発光する光量が変化する発光ダイオードが含まれる。発光ダイオードは、有機ＥＬ発光ダイオードであってもよいし、無機ＥＬ発光ダイオードであってもよい。
この場合、前記補正手段は、前記検出信号に基づいて、前記電気光学素子から光を出力する期間を調整するように前記駆動信号を制御し、または前記駆動信号の大きさを制御することが好ましい。

ここで、前記複数のセンサの一部または全部は、互いに異なる種類の環境の状態を検出し、前記選択手段は、互いに異なる種類の環境の状態を検出するセンサから検出信号を複数回数連続して選択し、前記補正手段は、同一のセンサからの検出信号のレベルを平均化した平均レベルに基づいて、補正を実行することが好ましい。同一のセンサから検出信号を複数回連続して入力し、平均化処理を行なうことで、外乱等によるノイズの影響を低減させることができる。

あるいは、前記複数のセンサの一部または全部は、前記表示手段の表示領域を仮想的に分割した複数の個別領域に配置するようにしてもよい。これにより、表示手段周辺の状況の分布状態を取得することができる。このとき、前記補正手段が、前記個別領域ごとに補正を実行することにより、複数のセンサの出力結果が有効活用されるとともに、領域ごとの表示ムラを防止し、表示手段の視認性をさらに高めることができる。
なお、前記画像の表示品質に影響を与える要素には、前記表示手段周辺の温度および照度の少なくとも一方が含まれてもよい。
さらに、前記同期信号は、垂直同期信号または水平同期信号であればよい。くわえて、前記選択手段は、前記複数のセンサの各々から出力される前記検出信号を、所定間隔毎の前記同期信号に同期して選択してもよい。すなわち、同期信号が有効になる度に選択するのではなく、所定個数の同期信号が入力されるごとに、検出信号を切り替えてもよい。

また、本発明に係る表示装置は、同期信号に同期した入力画像信号に基づいて画像を表示するものであって、当該表示装置の周辺温度を検出して検出信号を出力する複数の温度センサと、前記表示装置の周辺照度を検出して検出信号を出力する複数の照度センサと、前記表示装置における画像の表示輝度を検出して検出信号を出力する複数の輝度センサと、前記複数の温度センサ、照度センサ及び輝度センサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて、前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成する補正手段と、前記出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、表示装置の周辺の温度と表示装置の周辺の照度を検出し、検出結果に応じて入力画像信号を補正する。ここで、補正手段は、複数のセンサからの検出信号を、画像表示に用いる同期信号に同期して順次取り込むことで、短時間に複数のセンサ出力を自動的に取得することができる。そして、検出結果に応じた補正を行なって画像信号を表示手段に出力することで、複数のセンサの出力結果が有効活用され、表示手段の視認性が高まることになる。

また、本発明に係る表示装置は、同期信号に同期した入力画像信号に基づいて表示領域に画像を表示するものであって、前記表示領域を仮想的に分割した複数の個別領域に配置され、周辺温度を検出して検出信号を出力する複数の温度センサと、前記複数の温度センサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて、前記個別領域ごとに前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成する補正手段と、前記出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。この発明によれば、個別領域の温度を検出するので、個別領域ごとの温度に応じて補正を行うことができる。これによって、均一な輝度で画像を表示することが可能となる。なお、前記温度センサの一部または全部の代わりに照度センサを配置して、温度および照度に基づく補正を実行してもよい。

また、本発明に係る電子機器は、上述した表示装置を備えるものであって、車載装置、液晶ディスプレイ、携帯電話機、パーソナルコンピュータなどが該当する。

次に、本発明に係る画像補正方法は、同期信号に同期した入力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段を備えた表示装置の画像を補正する方法であって、当該表示装置が置かれる環境の状態であって画像の表示品質に影響を与える要素を検出する複数のセンサから出力される検出信号を、前記同期信号に同期して選択し、選択された検出信号に基づいて前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成し、前記出力画像信号を前記表示手段に供給することを特徴とする。
この発明によれば、複数のセンサからの検出信号を、画像表示に用いる同期信号に同期して順次取り込むことで、短時間に複数のセンサ出力を自動的に取得することができる。そして、検出結果に応じた補正を行なって画像信号を表示手段に出力することで、複数のセンサの出力結果が有効活用され、表示手段の視認性が高まることになる。

より具体的には、前記複数のセンサは、同一の種類の環境の状態を検出し、前記検出信号のレベルが所定範囲を超えて相違する場合、画面全体の輝度が均一に近づくように、前記入力画像信号を補正して前記出力画像信号を生成することが好ましい。この発明によれば、センサによって検出された環境の状態が所定範囲を超える場合に補正を行うことができる。センサは、例えば、温度センサが該当する。
また、前記複数のセンサは、表示領域を仮想的に分割した複数の個別領域に配置され、各個別領域の輝度を検出し、前記検出信号のレベルが均一になるように、前記入力画像信号を補正して前記出力画像信号を生成してもよい。

本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置のブロック図である。この表示装置１０は、画像データに基づく画像を表示する表示パネル１１０を備える。表示パネル１１０は、電気光学物質を用いて画像表示を行なうものであり、本実施形態では液晶パネルを用いるものとする。ただし、表示パネル１１０は、液晶パネルに限られず、有機ＥＬ、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等を用いるようにしてもよい。

表示装置１０は、表示パネル１１０における画像表示を制御するコントローラ１２０を備えている。コントローラ１２０は、外部から入力される画像データをディジタル変換し、ガンマ補正等の画像処理を施す画像処理部１２１と、表示パネル１１０の環境の状態を取得し、環境の状態に応じた補正データを生成する補正処理部１２２とを備える。さらに、表示装置１０は、画像処理された画像データを補正データにより補正し、表示パネル１１０の駆動データである画像信号として表示パネル１１０に出力するデータ変換部１２３と、画像データに同期した同期信号を生成・出力するとともに、補正処理部１２２における表示パネル１１０の環境の状態取得タイミングを制御するタイミング制御部１２４を備えている。

また、本実施形態では、表示パネル１１０の環境の状態を検出するためのセンサが表示パネル１１０の近傍に複数種類配置されている。具体的には、表示パネル１１０の周辺温度に応じたデータを出力する温度センサ１３１、表示パネル１１０の周辺照度に応じたデータを出力する照度センサ１３２、表示パネル１１０の表示輝度に応じたデータを出力する輝度センサ１３３が設けられている。検知回路１４１〜１４３はこれらのセンサの出力信号を検知する。

ここで、表示パネル１１０の環境の状態を検出するためのセンサとして温度センサ１３１を設けた理由は、以下のとおりである。すなわち、図２に示すように、一般に液晶等の電気光学物質を用いた表示装置は、同じ階調を示す画像データが入力された場合でも、温度が上昇すると輝度が変化する。この温度上昇による輝度変化分を補正するためには、表示パネル１１０の周辺温度を検出することが有効だからである。なお、表示パネル１１０の環境の状態の検出対象は周辺照度、温度、表示輝度に限られず、他の状況を検出するようにし、検出対象に応じたセンサを用いることができる。

説明を図１に戻す。それぞれの検知回路１４１、検知回路１４２、検知回路１４３の検出結果は、スイッチ回路１５０（マルチプレクサ）により選択的にＡ／Ｄ回路１６０に出力され、ディジタル変換される。Ａ／Ｄ回路１６０の出力はコントローラ１２０の補正処理部１２２に入力される。スイッチ回路１５０の切り替えは、補正処理部１２２により行なわれる。したがって、補正処理部１２２は、スイッチ回路１５０を切り替えることで必要とする表示パネル１１０の環境の状態を取得することができる。

表示パネル１１０は、多数の画素回路１１３が格子状に配列された画像表示領域（図示せず）を有する。画素回路１１３は液晶およびＴＦＴ（Thin Film Transistor）を含んで構成される。画素回路１１３にはデータドライバからデータ信号が供給され、走査ドライバ１１２から走査信号が供給される。走査ドライバ１１２は画像表示領域のＹ軸方向に走査信号を順次印加していき、データドライバ１１１が出力するデータ信号を対応する画素回路１１３に書き込むことで表示パネル１１０における画像表示が行なわれる。

コントローラ１２０のタイミング制御部１２４は、１画面の開始を示す垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）および各ラインの開始を示す水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）を生成し、データドライバ１１１および走査ドライバ１１２に供給する。また、タイミング制御部１２４は、垂直同期信号あるいは水平同期信号を補正処理部１２２にも供給する。

補正処理部１２２は、タイミング制御部１２４から供給された垂直同期信号あるいは水平同期信号をスイッチ回路１５０の切替タイミング信号として用いる。すなわち、本実施形態では、センサ出力の切り替えをユーザの操作ではなく、定期的に発生する同期信号を用いて行なうようにしている。このため、複数のセンサ出力を短期間に取り込むことができ、より周囲の状況に対応した画像表示調整を行なうことができる。また、スイッチ回路１５０を用いることにより、Ａ／Ｄ回路１６０を複数のセンサで共用することができるため、回路規模を小さくしコストを削減することも可能となる。

次に、第１の実施形態における処理の流れについて図３のタイミング図および図４のフロー図を参照して説明する。この例では、補正処理部１２２はスイッチ回路１５０の切替タイミング信号としてタイミング制御部１２４から供給される垂直同期信号を用いるものとする。また、温度センサ１３１、照度センサ１３２、輝度センサ１３３からの出力データ読み込み、および、読み込んだデータに基づく画像補正を１つの処理単位として説明する。この処理単位は必要に応じて連続的、あるいは、非連続的に繰り返すことができる。

処理単位が開始すると、補正処理部１２２は、タイミング制御部１２４からの垂直同期信号が入力されるのを待つ（図４：Ｓ１０１）。そして、垂直同期信号の入力を検知すると（Ｓ１０１：Ｙ）、あらかじめ定められた規則にしたがって取り込み対象を特定する（Ｓ１０２）。本実施形態では、温度センサ１３１、照度センサ１３２、輝度センサ１３３の順にデータを取り込んでいくものとする。したがって、最初の取り込み対象は温度センサ１３１である。

そして、取り込み対象となったデータを選択するようにスイッチ回路１５０を切り替え（Ｓ１０３）、センサ出力を取り込む（Ｓ１０４）。補正処理部１２２は、あらかじめ定めた規則にしたがってスイッチ回路１５０を切り替えるため、取り込んだセンサ出力が何を検出したものであるかは予め定められた順序に従って容易に判別することができる。

以上の取り込み処理を、すべての対象分繰り返す（Ｓ１０５）。すなわち、本実施形態では、垂直同期信号の入力ごとに温度センサ１３１からの出力データ、照度センサ１３２からの出力データ、輝度センサ１３３からの出力データを取り込むことになる。ただし、連続する垂直同期信号ではなく、所定間隔ごとの垂直同期信号に同期して各センサからの出力データを取り込むようにしてもよい。

例えば、図３に示すように、時刻ｔ１で垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出したとすると、補正処理部１２２は、スイッチ回路１５０を温度センサ側に切り替える。そして、スイッチ回路１５０を経由して入力される温度データを取り込む。つぎに、時刻ｔ２で再度垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出すると、補正処理部１２２は、スイッチ回路１５０を照度センサ側に切り替える。そして、スイッチ回路１５０を経由して入力される照度データを取り込む。その後、時刻ｔ３で再度垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出すると、補正処理部１２２は、スイッチ回路１５０を輝度センサ側に切り替える。そして、スイッチ回路１５０を経由して入力される輝度データを取り込む。

すべての対象を取り込むと（Ｓ１０５：Ｙ）、補正処理部１２２は、取り込んだデータに基づいて補正データを生成し、画像データの補正処理を行なう（Ｓ１０６）。補正データの生成方法は任意であり種々の手法を用いることができる。

例えば、温度センサ１３１から取り込んだデータにより表示パネル１１０の周辺温度が上昇していることを検出した場合には、本来表示される画像よりも、階調を低下するように画像データを補正して、温度上昇による表示輝度上昇の影響を防ぐようにすることができる。また、照度センサ１３２から取り込んだデータにより表示パネル１１０の周辺照度が明るいことを検出した場合には、本来表示される画像よりも、階調を上げるように画像データを補正して、画面表示を見やすくすることができる。さらに、輝度センサ１３３から取り込んだデータにより表示パネル１１０の表示輝度が本来表示されるべき輝度と乖離していることを検出した場合には、両者が近づくように画像データを補正するようにしてもよい。もちろん各センサからの出力を組み合わせて総合的に補正内容を決定することもできる。

なお、画像データ自身は補正せずに、画素の発光期間を調整したり、駆動電流を増減することにより表示パネル１１０における輝度を調整するようにしてもよい。あるいは、図示しないバックライトの光量を調整するようにしてもよい。

次に、第１の実施形態の変形例を図５のタイミング図および図６のフロー図を参照して説明する。ここでは、１処理単位中に温度センサ１３１、照度センサ１３２、輝度センサ１３３からの出力データをそれぞれ複数回数読み込み、平均化処理を行なうことで外乱等によるノイズの低減を図るようにする。なお、表示装置１０の構成は図１に示したブロック図と同様とすることができる。

処理単位が開始すると、補正処理部１２２は、タイミング制御部１２４からの垂直同期信号が入力されるのを待つ（図６：Ｓ２０１）。そして、垂直同期信号の入力を検知すると（Ｓ２０１：Ｙ）、あらかじめ定められた規則にしたがって取り込み対象を特定する（Ｓ２０２）。本実施形態では、温度センサ１３１、照度センサ１３２、輝度センサ１３３の順にデータを取り込んでいくものとする。したがって、最初の取り込み対象は温度センサ１３１である。

そして、取り込み対象となったデータを入力するようにスイッチ回路１５０を切り替え（Ｓ２０３）、センサ出力を取り込む（Ｓ２０４）。補正処理部１２２は、あらかじめ定めた規則にしたがってスイッチ回路１５０を切り替えるため、取り込んだセンサ出力が何を検出したものであるかは容易に判別することができる。

第１の実施形態の変形例では、センサ出力の取り込み処理（Ｓ２０４）を規定回数繰り返す（Ｓ２０５）。ここでは、規定回数は３回とする。この結果、温度センサ１３１からの出力が３回連続して取り込まれることになる。補正処理部１２２では、毎回の取り込み結果を一時的に記憶しておく。

センサ出力の取り込み処理（Ｓ２０４）を規定回数繰り返すと（Ｓ２０５：Ｙ）、補正処理部は取り込んだデータの平均化処理を行なう（Ｓ２０６）。これによりセンサ出力取り込み時におけるノイズの影響を低減させることができる。なお、平均化処理においては、単純平均に限られず、異常値を排除したり過去のトレンドを考慮したりするようにしてもよい。

以上の取り込み処理を、すべての対象分繰り返す（Ｓ２０７）。すなわち、本実施形態では、垂直同期信号の入力ごとに温度センサ１３１からの出力データを繰り返し３回取り込んで平均化し、照度センサ１３２からの出力データを繰り返し３回取り込んで平均化し、輝度センサ１３３からの出力データを繰り返し３回取り込んで平均化することになる。なお、平均化処理（Ｓ２０６）は、すべてのセンサ出力を取り込んでから一括して行なうようにしてもよい。また、同一センサからの取り込みを連続して行なわず、各センサからの取り込みを順次行なう処理を繰り返すようにしてもよい。

例えば、図５に示すように、時刻ｔ１で垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出したとすると、補正処理部１２２は、スイッチ回路１５０を温度センサ側に切り替える。そして、スイッチ回路１５０を経由して入力される温度データを取り込む。温度データの取り込みは、時刻ｔ２、時刻ｔ３で垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出した際にも行なう。温度データを３回取り込むと温度データの平均化処理を行なう。平均化処理は垂直同期信号とは非同期に行なうことができる。

つぎに、時刻ｔ４で垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出すると、補正処理部１２２は、スイッチ回路１５０を照度センサ側に切り替える。そして、スイッチ回路１５０を経由して入力される照度データを取り込む。照度データの取り込みは、時刻ｔ５、時刻ｔ６で垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出した際にも行なう。照度データを３回取り込むと照度データの平均化処理を行なう。

その後、時刻ｔ７で垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出すると、補正処理部１２２は、スイッチ回路１５０を輝度センサ側に切り替える。そして、スイッチ回路１５０を経由して入力される輝度データを取り込む。輝度データの取り込みは、時刻ｔ８、時刻ｔ９で垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を検出した際にも行なう。輝度データを３回取り込むと照度データの平均化処理を行なう。
すべての対象を取り込むと（Ｓ２０７：Ｙ）、補正処理部１２２は、取り込んだデータに基づいて補正データを生成し、画像データの補正処理を行なう（Ｓ２０８）。補正データの生成処理は、上記の第１の実施形態と同様に行なうことができる。

次に、第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態に係る表示装置１０ａのブロック図である。第１の実施形態と同じブロックは同じ符号を付している。第２の実施形態では、表示パネル１１０の環境の状態を検出するためのセンサとして、同じ対象を検出するセンサを複数個設けている点で第１の実施形態と相違する。すなわち本図の例では、複数個の温度センサ１３１（温度センサ１３１ａ、１３２ｂ…）、複数個の照度センサ１３２（照度センサ１３２ａ、１３２ｂ…）、複数個の輝度センサ１３３（輝度センサ１３３ａ、１３３ｂ…）が設けられ、それぞれ検知回路（検知回路１４１ａ、１４１ｂ…、１４２ａ、１４２ｂ…、１４３ａ、１４３ｂ…）に接続している。

それぞれの検知回路の出力はスイッチ回路１５０ａ（マルチプレクサ）により選択的にＡ／Ｄ回路１６０に出力され、ディジタル変換される。Ａ／Ｄ回路１６０の出力はコントローラ１２０の補正処理部１２２ａに入力される。スイッチ回路１５０ａの切り替えは、補正処理部１２２ａにより行なわれる。表示パネル１１０の構成は第１の実施形態と同様である。

コントローラ１２０のタイミング制御部１２４は、１画面の開始を示す垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）および各ラインの開始を示す水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）を生成し、データドライバ１１１および走査ドライバ１１２に供給する。また、タイミング制御部１２４は、垂直同期信号あるいは水平同期信号を補正処理部１２２にも供給する。

補正処理部１２２ａは、タイミング制御部１２４から供給された垂直同期信号あるいは水平同期信号をスイッチ回路１５０ａの切替タイミング信号として用いる。すなわち、第２の実施形態でも第１の実施形態と同様にセンサ出力の切り替えをユーザの操作ではなく、定期的に発生する同期信号を用いて行なうようにしている。このため、複数のセンサ出力を短期間に取り込むことができ、より周囲の状況に対応した画像表示調整を行なうことができる。また、スイッチ回路１５０を用いることにより、Ａ／Ｄ回路１６０を複数のセンサで共用することができるため、回路規模を小さくしコストを削減することも可能となる。

図８は、第２の実施形態におけるセンサの配置例を示す図である。本図では、簡単のため、温度センサのみを８個（温度センサ１３１ａ〜１３１ｈ）表示パネル１１０の周辺に配置している。具体的には、図９に示すように表示パネル１１０の表示領域を仮想的に８個の領域（領域（ａ）〜領域（ｈ））に区切り、それぞれの領域に対応する位置に温度センサ１３１を配置している。このように複数の温度センサ１３１を配置することで、表示パネル１１０周辺の温度分布を検出することができるようになる。仮想的に区切られた各領域は互いに重なる領域を有していてもよい。

次に、第２の実施形態における処理の流れについて図１０のフロー図を参照して説明する。第２の実施形態では、１つの処理単位において、同期信号ごとに温度センサ１３１の出力を順次取り込んでいく。そして、取り込んだ結果により、表示パネル１１０の環境の状態にバラツキが検出された場合には、必要な画像補正を行なう。この画像補正は、温度センサ１３１の配置に対応する画像領域毎に行なうことで表示パネル１１０の環境の状態のバラツキによる表示画像の輝度ムラ等を防ぐようにする。

処理単位が開始すると、補正処理部１２２ａは、タイミング制御部１２４からの垂直同期信号が入力されるのを待つ（Ｓ３０１）。そして、垂直同期信号の入力を検知すると（Ｓ３０１：Ｙ）、あらかじめ定められた順序でセンサ出力の取り込みを行ない（Ｓ３０２）、すべてのセンサ出力の取り込みを行なう（Ｓ３０３）。本実施形態では、垂直同期信号の入力ごとに温度センサ１３１ａ、温度センサ１３１ｂ、…、温度センサ１３１ｈの順で取り込みを行なうものとする。

すべての温度センサ１３１出力の取り込みが完了すると（Ｓ３０３：Ｙ）、あらかじめ定めた規則にしたがって画像補正が必要かどうかを判断する（Ｓ３０４）。ここで、画像補正が必要かどうかの判断は例えば以下のように行なうことができる。例えば、他の温度センサ１３１の出力と閾値以上の差がある温度センサがある場合に、画像補正が必要と判断することができる。また、出力の偏りが見られるとき、例えば、右側の画像領域に対応する温度センサ出力と、左側の画像領域に対応する温度センサ出力とで閾値以上の差がある場合に画像補正が必要と判断することができる。

その結果、補正が不要と判断した場合（Ｓ３０４：Ｎ）は、処理単位を終了する。一方、補正が必要であると判断した場合（Ｓ３０４：Ｙ）は、補正処理部１２２ａは、取り込んだデータに基づいて補正データを生成し、画像データの補正処理を行なう（Ｓ３０５）。補正データの生成方法は任意であり種々の手法を用いることができる。

例えば、温度が上昇していることが検出された温度センサ１３１に対応する領域の画像データについて、本来表示される画像よりも、階調を低下するように補正して、部分的な温度上昇による表示輝度ムラの影響を防ぐようにすることができる。あるいは、他の領域よりも温度が低いことが検出された領域の画像データについて、本来表示される画像よりも、階調を高めるように補正して、部分的な温度低下による表示輝度ムラの影響を防ぐようにすることができる。

また、本実施形態でも、画像データ自身は補正せずに、画素の発光期間を調整したり、駆動電流を増減することにより表示パネル１１０における輝度を調整するようにしてもよい。この場合は、外部から供給される画像データに基づいて、画素の電気光学素子（液晶素子、あるいはＯＬＥＤ素子）を駆動する信号を生成する駆動回路（補正手段）において、画像データのレベルに応じて信号を生成し、センサからの検出信号に基づいて当該信号を補正して駆動信号を生成し、駆動信号を用いて電気光学素子を駆動すればよい。この場合、駆動回路は、検出信号に基づいて駆動信号によって電気光学素子から光を出力する期間（発光期間）を制御してもよいし、あるいは駆動信号の大きさを制御してもよい。

なお、本例では、温度センサ１３１のみに注目したが、照度センサ１３２を複数配置した場合にも、照度分布に対応した適切な補正を行なうことで表示画像の視認性を高めることができる。例えば、外光が照射し、コントラストが低下している部分については、本来表示される画像よりも、階調を高めるように補正することで視認性が高められる。

また、輝度センサ１３３を複数配置した場合には、例えば、以下のように補正を行なうことができる。すなわち、テストパターンとして同一輝度の表示を表示パネル１１０で行ない、その領域ごとの輝度を輝度センサ１３３で測定する。その結果、測定結果にバラツキが生じた場合には、バラツキを減少させるように領域ごとの画像データの階調を補正することで輝度ムラを防ぎ、視認性を高めることができる。

本発明に係る表示装置は、環境の状態の変化が激しい車載用表示装置に特に効果的に適用することができるが、種々の電子機器に適用することができる。例えば、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、プロジェクタ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

本発明の第１の実施形態に係る表示装置のブロック図である。 温度上昇による輝度特性の変化を示す図である。 第１の実施形態における処理の流れについて説明するタイミング図である。 第１の実施形態における処理の流れについて説明するフロー図である。 変形例における処理の流れについて説明するタイミング図である。 変形例における処理の流れについて説明するフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る表示装置のブロック図である。 温度センサの配置を示す図である。 表示パネルの領域を示す図である。 第２の実施形態における処理の流れについて説明するフロー図である。

符号の説明

１０…表示装置、１１０…表示パネル、１１１…データドライバ、１１２…走査ドライバ、１１３…画素回路、１２０…コントローラ、１２１…画像処理部、１２２…補正処理部、１２３…データ変換部、１２４…タイミング制御部、１３１…温度センサ、１３２…照度センサ、１３３…輝度センサ、１４１…検知回路、１４２…検知回路、１４３…検知回路、１５０…スイッチ回路、１６０…Ａ／Ｄ回路

Claims (16)

1. 同期信号に同期した入力画像信号に基づいて画像を表示する表示装置であって、
   当該表示装置が置かれる環境の状態であって画像の表示品質に影響を与える要素を検出して検出信号を各々出力する複数のセンサと、
   前記複数のセンサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、
   前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて、前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成する補正手段と、
   前記出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 同期信号に同期した画像信号に基づいて画像を表示する表示装置であって、
   駆動信号に応じた光量の光を出力する複数の電気光学素子を有し、画像を表示する表示手段と、
   当該表示装置が置かれる環境の状態であって画像の表示品質に影響を与える要素を検出して検出信号を各々出力する複数のセンサと、
   前記複数のセンサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、
   前記画像信号の示す階調に応じた信号を生成し、当該信号を前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて補正して前記駆動信号を生成する補正手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
3. 前記補正手段は、前記検出信号に基づいて、前記電気光学素子から光を出力する期間を調整するように前記駆動信号を制御し、または前記駆動信号の大きさを制御することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記複数のセンサの一部または全部は、互いに異なる種類の環境の状態を検出し、
   前記選択手段は、互いに異なる種類の環境の状態を検出するセンサから検出信号を複数回連続して選択し、
   前記補正手段は、同一のセンサからの検出信号のレベルを平均化した平均レベルに基づいて補正を実行する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記複数のセンサの一部または全部は、前記表示手段の表示領域を仮想的に分割した複数の個別領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記補正手段は、前記個別領域ごとに補正を実行することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
7. 前記画像の表示品質に影響を与える要素には、前記表示手段周辺の温度および照度の少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記同期信号は、垂直同期信号または水平同期信号であることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記選択手段は、前記複数のセンサの各々から出力される前記検出信号を、所定間隔毎の前記同期信号に同期して選択することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
10. 同期信号に同期した入力画像信号に基づいて画像を表示する表示装置であって、
    当該表示装置の周辺温度を検出して検出信号を出力する複数の温度センサと、
    前記表示装置の周辺照度を検出して検出信号を出力する複数の照度センサと、
    前記表示装置における画像の表示輝度を検出して検出信号を出力する複数の輝度センサと、
    前記複数の温度センサ、照度センサ及び輝度センサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、
    前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて、前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成する補正手段と、
    前記出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
11. 同期信号に同期した入力画像信号に基づいて表示領域に画像を表示する表示装置であって、
    前記表示領域を仮想的に分割した複数の個別領域に配置され、周辺温度を検出して検出信号を出力する複数の温度センサと、
    前記複数の温度センサの各々から出力される検出信号を前記同期信号に同期して選択する選択手段と、
    前記選択手段によって選択された検出信号に基づいて、前記個別領域ごとに前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成する補正手段と、
    前記出力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
12. 前記温度センサの一部または全部の代わりに照度センサを配置したことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の表示装置を備えた電子機器。
14. 同期信号に同期した入力画像信号に基づいて画像を表示する表示手段を備えた表示装置の画像補正方法であって、
    当該表示装置が置かれる環境の状態であって画像の表示品質に影響を与える要素を検出する複数のセンサから出力される検出信号を、前記同期信号に同期して選択し、
    選択された検出信号に基づいて前記入力画像信号を補正して出力画像信号を生成し、
    前記出力画像信号を前記表示手段に供給する、
    ことを特徴とする画像補正方法。
15. 前記複数のセンサは、同一の種類の環境の状態を検出し、
    前記検出信号のレベルが所定範囲を超えて相違する場合、画面全体の輝度が均一に近づくように、前記入力画像信号を補正して前記出力画像信号を生成する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像補正方法。
16. 前記複数のセンサは、表示領域を仮想的に分割した複数の個別領域に配置され、各個別領域の輝度を検出し、
    前記検出信号のレベルが均一になるように、前記入力画像信号を補正して前記出力画像信号を生成する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像補正方法。
    

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