JP2009058566A - 画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム、および画像表示プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】視認性が良好な画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム、および画像表示プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【解決手段】画像表示装置は、外光センサ３２で検出される外光照度を認識する外光照度認識部１５１と、画像情報を取得する画像取得部１５３と、外光照度に対応する発光輝度に関する外光適応輝度要求値Ｌａを演算する外光適応調光部１５２と、外光適応輝度要求値Ｌａ、および予め設定されるバックライト３１の発光輝度上限値Ｌｍａｘに基づいて画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを演算するとともに、このＫｍａｘに対応する固定調光画像補正量Ｇ５を演算する画像適応調光部１５５と、を備え、バックライト３１の発光輝度が上限に達する場合、固定調光画像補正量Ｇ５により補正された画像を表示パネル３０に表示させる制御をする。
【選択図】図４

Description

本発明は、バックライトの光量を調整して画像を表示させる画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム、および画像表示プログラムを記録した記録媒体に関する。

従来、画像を表示する表示領域の周囲の明るさや、表示する画像の内容に応じて、バックライトの光量を調整する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１ないし３参照）。

この特許文献１に記載の液晶表示装置は、センサにて周囲の照度を検出し、輝度調整部により検出された照度に応じてバックライトの輝度を調整する。この液晶表示装置では、輝度調整部は、周囲の照度が高い場合には、バックライトの輝度を減少させ、バックライトの消費電力を軽減させる構成が採られている。

特許文献２に記載の画像表示装置は、画像情報のＲＧＢデータを輝度データおよび色差データに変換し、輝度強調およびバックライト光量の調整を実施する構成が採られている。

特許文献３に記載の液晶ディスプレイは、液晶パネルの周囲の明るさにより設定される指標値と、バックライトを駆動させるパルス信号の駆動周期とに基づいて、バックライトをオン状態にするオン時間値の最大値を演算する。また、この液晶ディスプレイは、映像信号から輝度レベルを検出し、この輝度レベルに応じて設定される発光輝度比率と、前記演算したオン時間値の最大値に基づいて、オン時間値を演算する。そして、この液晶ディスプレイでは、駆動周期のうち、このオン時間値の間だけバックライトをオン状態にしてバックライトを点灯させて液晶パネルを照明する構成が採られている。

特開平２−１２１２５号公報 特開２００６−３０８６３１号公報 特開２００４−１７７５４７号公報

しかしながら、上記特許文献１のような液晶表示装置では、周囲の明るさを考慮しているが、画像内容に応じたバックライトの調光が考慮されておらず、画像の視認性低下を十分に防止することができないという問題がある。
また、特許文献２のような画像表示装置では、画像内容に応じて適切なバックライトの調光を実施できるが、周囲の明るさが考慮されておらず、画像表示装置の周囲の環境を整える必要があり、煩雑な操作を伴うという問題がある。

さらに、特許文献３のような液晶ディスプレイでは、周囲の明るさと画像内容とに応じてバックライトの調光を実施するが、バックライトの出力の上限を考慮していない。
ここで、図２１は、人間の感じる明るさ感を一定に保つために求められる周囲の照度に対するバックライト輝度の要求値を示す図である。また、図２２は、外光適応調光および画像適応調光に対するバックライト輝度要求値、およびバックライト輝度の上限値を示す図である。なお、図２２において、Ｌａは、外光に対応したバックライドの要求輝度値を示す。また、Ｋは、画像データの画像内容（例えば画像の平均輝度）に対応したバックライトの要求輝度率を示し、画像の平均輝度値の最大値および最小値に応じて、Ｋ０≦Ｋ≦Ｋ１（Ｋ２およびＫ３は、Ｋ０〜Ｋ１の中間値であり、Ｋ２＞Ｋ３とする）の値をとる。さらに、Ｌｍａｘは、バックライトの発光輝度の上限値であり、Ｌｍａｘ＝Ｌａ×Ｋｍａｘとなる。
図２１に示すように、一般に、現在主流となっている液晶ディスプレイでは、周囲の明るさが明るいほどバックライトの輝度を上げる必要がある。しかしながら、図２２に示すように、バックライト輝度には上限があるため、例えば図２２において、Ｋ２×Ｌａのバックライト輝度を要求したとしても、実際には、Ｋ３×Ｌａでしか発光できない（この時Ｋ３＝Ｋｍａｘとなる）。この時、画像内容に応じたバックライト調光（画像適応調光）は、Ｋ２に対応する画像補正しか実施していないため、表示される画像が所望する明るさよりも暗く表示されてしまい、視認性や画質が低下してしまうという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みて、視認性が良好な画像表示装置、画像表示方法、画像表示プログラム、および画像表示プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置は、光源と、この光源から射出される光により所定輝度の画像を表示させる画像表示手段と、を備えた画像表示装置であって、前記画像表示手段の周囲の外光の明るさを検出する外光センサと、画像情報を認識する画像認識手段と、前記外光センサにて認識された外光の明るさに対応する前記光源の発光輝度要求値に関する外光適応調光情報を演算する外光適応調光手段と、前記画像情報、前記外光適応調光情報、および予め設定される前記光源の上限輝度に基づいて、前記画像情報の画像内容に対応する前記光源の発光輝度要求値に関する画像適応調光情報を演算する画像適応調光手段と、前記外光適応調光情報および前記画像適応調光情報に基づいて、前記外光の明るさおよび前記画像情報の画像内容の双方に対応する発光輝度で前記光源から光を射出させる制御をする光源制御手段と、前記画像適応調光情報に対応する前記画像情報の補正量を演算する補正量演算手段と、前記補正量にて前記画像情報を補正して前記画像表示手段に表示させる制御をする表示制御手段と、を具備したことを特徴とする。

これにより、光源における発光輝度には上限があるが、この発光輝度が上限に達した場合でも、光源の発光輝度の上限値に基づいた画像適応調光情報、およびこの画像適応調光情報に対応する補正量が演算される。したがって、外光の明るさが高く、この外光の明るさに対応して光源の発光輝度を上限まで上昇させた場合でも、画像表示手段に表示される画像の視認性を良好にすることができる。

また、本発明の画像表示装置では、前記画像適応調光手段は、前記外光適応調光情報、および予め設定される前記光源の上限輝度に基づいて、前記画像情報の画像内容に対応した光源の輝度上限値を演算する画像適応調光上限値演算部と、前記画像情報の画像内容に応じた前記光源の発光輝度に関する画像適応調光要求値を演算する画像適応要求演算部と、を備え、前記輝度上限値が、前記画像適応調光要求値よりも小さい場合には、前記画像適応調光情報として前記輝度上限値を設定し、前記輝度上限値が、前記画像適応調光要求値よりも大きいと判断された場合には、前記画像適応調光要求値を前記画像適応調光情報として設定し、前記補正量演算手段は、前記輝度上限値に対応した上限画像補正量を演算する上限画像補正量演算部と、前記画像適応調光要求値に対応した要求画像補正量を演算する要求画像補正量演算部と、を備え、前記画像適応調光手段から出力される前記画像適応調光情報に応じて、前記輝度上限値が出力された場合に、前記上限画像補正量を出力し、前記画像適応調光要求値が出力された場合に、前記要求画像補正量を出力することが好ましい。

これにより、外光の明るさが高く、光源の発光輝度が上限に達する必要がある場合には、光源の上限輝度に対応した画像補正が可能となり、視認性を良好にすることができる。また、外光の明るさが低い場合は、画像情報の画像内容に応じた補正量による画像補正が実施される。したがって、画像情報の画像内容に応じた最適な輝度を再現させることができ、より画像の視認性を良好にすることができるとともに、良好な画質の画像を表示させることができる。

そして、本発明の画像表示装置では、光源制御手段は、前記外光適応調光情報の発光輝度要求値および前記画像適応調光情報の発光輝度要求値を乗算して、前記光源から射出される光の最終輝度設定値を演算し、この最終輝度設定値に基づいて前記光源の出力を制御することが好ましい。
この発明によれば、光源制御手段は、外光適応調光情報および画像適応調光情報を乗算することで最終輝度設定値を演算し、この最終輝度設定値に基づいて、光源の発光輝度を調整する。ここで、外光適応調光情報として光源の発光輝度要求値が記録され、画像適応調光情報として、画像内容に応じた光源の光源輝度率が記録されていれば、これらを乗算するだけの簡単な処理により、容易に最終輝度設定値を求めることができる。したがって、光源制御処理における処理負荷を軽減させることができ、省電力化をも促進することができる。

ここで、本発明の画像表示装置では、光源制御手段は、前記外光適応調光情報の発光輝度要求値および前記画像適応調光情報の発光輝度要求値を加算して、前記光源から射出される光の最終輝度設定値を演算し、この最終輝度設定値に基づいて前記光源の出力を制御する構成としてもよい。
この発明によれば、光源制御手段は、外光適応調光情報および画像適応調光情報を乗算することで最終輝度設定値を加算し、この最終輝度設定値に基づいて、光源の発光輝度を調整する。ここで、外光適応調光情報として外光の明るさに対応する光源の発光輝度要求値が記録され、画像適応調光情報として、画像内容に応じた光源の光源輝度値が記録されていれば、これらを加算するだけの簡単な処理により、容易に最終輝度設定値を求めることができる。したがって、上記発明と同様に、光源制御処理における処理負荷を軽減させることができ、省電力化をも促進することができる。

そして、本発明の画像表示装置では、前記外光の明るさ、およびこの外光の明るさに対する前記外光適応調光情報を有する基準外光適応調光情報を記録する第一記録手段を備え、前記外光適応調光手段は、前記基準外光適応調光情報に基づいて、前記外光センサにて検出される前記外光の明るさに対応した前記外光適応調光情報を認識することが好ましい。
これにより、外光適応調光手段は、外光適応調光情報を複雑な演算式により算出する必要がなく、予め第一記録手段に記録された基準外光適応調光情報から外光の明るさに対応する外光適応調光情報を読み出すだけでよい。したがって、外光適応調光手段における処理負荷を軽減させることができ、処理の高速化を促進できるとともに、省電力化にも貢献できる。

また、本発明の画像表示装置では、前記画像情報の平均輝度に関する画像平均輝度情報、この画像平均輝度情報に対応した前記光源の発光輝度に関する光源輝度情報、およびこの光源輝度情報の発光輝度に対応する画像補正量に関する輝度対応補正量情報を有する基準画像適応調光情報を記録する第二記録手段を備え、前記画像適応要求演算部は、前記画像認識手段にて認識した前記画像情報の平均輝度を演算し、演算した前記平均輝度に対応する画像平均輝度情報を有する前記基準画像適応調光情報に基づいて、前記画像適応調光要求値を演算し、前記上限画像補正量演算部は、前記輝度上限値に対応する光源輝度情報を有する前記基準画像適応情報に基づいて、前記上限画像補正量を演算し、前記要求画像補正量演算部は、前記画像適応要求演算部にて認識された前記基準画像適応情報に基づいて、前記要求画像補正量を演算することが好ましい。
これにより、画像適応要求演算部は、画像情報における各画素の輝度レベルに基づいて光源の発光輝度を複雑な演算式を用いて算出する必要がなく、予め第二記録手段に記録された基準画像適応調光情報から画像情報の平均輝度に対応する光源輝度情報を読み出すだけでよい。同様に、補正量演算手段も、認識した基準画像適応調光情報から輝度対応補正量情報を認識するだけでよい。したがって、画像適応要求演算部や補正量演算手段における処理負荷を軽減させることができ、処理の高速化を促進できるとともに、省電力化にも貢献できる。

さらに、本発明の画像表示装置では、前記画像適応調光手段は、前記画像適応要求演算部にて前記画像情報の画像内容に応じた前記光源の輝度下限値を演算するとともに、前記輝度上限値が前記輝度下限値よりも小さいと判断した場合、前記画像適応調光情報として前記下限輝度値を設定し、前記補正量演算手段は、前記要求補正量演算部にて前記下限輝度値に対応した下限画像補正量を演算するとともに、前記画像適応調光手段から前記下限輝度値が前記画像適応調光情報として出力されると、前記下限画像補正量を出力することが好ましい。
これにより、光源の最低発光輝度を求めることで、光源はこの最低輝度以上の輝度が保障することができ、画質劣化や視認性の低下を抑えることができる。例えば外光の明るさが著しく大きい場合などでは、輝度上限値が輝度下限値よりも低くなる。このような場合、輝度上限値に対応する補正量により画像補正を実施した場合、著しく画質が低下し、視認性が低下してしまうおそれがある。これに対して、上記のような構成にすることで、輝度上限値が輝度下限値よりも低くなった場合、輝度下限値が画像適応調光情報に設定され、光源の発光輝度の著しい低下を抑えることができ、この輝度下限値に対応する下限画像補正量により画像情報を補正するので、この輝度下限値に対応する発光輝度で光源から光を射出させた場合に最適となる画像を表示させることができる。

そして、本発明の画像表示方法は、光光源と、光源から射出される光により所定輝度の画像を表示させる画像表示手段と、を備えた画像表示装置の画像表示方法であって、前記画像表示手段の周囲の外光の明るさを検出し、画像情報を認識し、前記外光の明るさに対応する前記光源の発光輝度要求値に関する外光適応調光情報を演算し、前記外光適応調光情報、および予め設定される前記光源の上限輝度に基づいて、前記画像情報の画像内容に対応する前記光源の発光輝度要求値に関する画像適応調光情報を演算し、前記外光適応調光情報および前記画像適応調光情報に基づいて、前記外光の明るさおよび前記画像情報の画像内容の双方に対応する発光輝度で前記光源から光を射出させる制御をし、前記画像適応調光情報に対応する前記画像情報の補正量を演算し、前記補正量にて前記画像情報を補正して前記画像表示手段に表示させる制御をすることを特徴とする。
この発明によれば、上記したように、光源の発光輝度が上限に達した場合でも、光源の発光輝度の上限値に基づいて演算される画像適応調光情報を出力でき、この画像適応調光情報に対応する画像補正量により画像情報が補正することができる。したがって、外光明るさが高く、この外光の明るさに対応して光源の発光輝度を上限まで上昇させた場合でも、画像表示手段に表示される画像の視認性を良好にすることができる。

また、本発明の画像表示プログラムは、上記のような画像表示方法を演算手段に実行させることを特徴とする。
これにより、このような画像表示プログラムを用いることにより、上述したように、外光の明るさが高く、この外光の明るさに対応して光源の発光輝度を上限まで上昇させた場合でも、画像表示手段に表示される画像の視認性を良好にすることができる。

さらには、本発明の記録媒体は、上記したような画像表示プログラムが演算手段により読取可能に記録されたことを特徴とする。
これにより、上記のような画像表示プログラムが記録媒体に記録されているため、この記録媒体に記録されるプログラムを他の電子機器に読み取らせることにより、この電子機器における画像表示の視認性を良好にすることができ、用途の拡大を見込むことができる。

〔第一の実施の形態〕
以下、本発明の第一の実施の形態に係る画像表示装置を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。
図２は、基準外光適応調光テーブルのデータ構成の概略を示す図である。
図３は、基準画像適応調光テーブルのデータ構成の概略を示す図である。
図４は、画像表示装置を構成する画像処理エンジンの内部構成の概略を示すブロック図である。
図５は、画像処理エンジンを構成する画像適応調光部の概略構成を示すブロック図である。

〔全体構成〕
図１において、１は画像表示装置であり、この画像表示装置１は、入力インターフェース（以降、入力Ｉ／Ｆと称す）１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、第一記録手段および第二記録手段としても機能するＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、ＨＤＤ（Hard disk drive）１４と、画像処理エンジン１５と、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）ドライブ１６と、表示制御手段を構成する表示パネル制御部１７と、光源制御手段を構成するバックライト発光制御部１８と、を備えている。これらの構成は、バス１９を介して相互に接続されている。
また、表示パネル制御部１７には画像表示手段としての表示パネル３０が、バックライト発光制御部１８には、光源としてのバックライト３１が、画像処理エンジン１５には、Ａ／Ｄ変換器３２Ａを介して外光センサ３２が接続されている。
なお、画像表示装置１の具体的な例としては、表示パネル３０により画像を表示することができるノート型コンピュータ、プロジェクタ、テレビ、携帯電話などを想定している。また、画像処理エンジン１５は、メインバス上でなく、画像入力（ＣＰＵによるＩ／Ｏや、通信・外部装置からのＤＭＡ（Direct Memory Access）など）から画像出力の間の専用バス上に配置してもよい。

入力Ｉ／Ｆ１０は、動画像を入力する装置としてのデジタルビデオカメラ２００およびデジタルスチルカメラ２０１などを接続可能な図示しない入出力端子を備えている。また、入力Ｉ／Ｆ１０は、ネットワーク機器からの配信映像、電波による配信映像などをも入力可能な、ネットワーク接続端子やアンテナチューナなどを備えた構成としてもよい。

ＣＰＵ１１は、画像表示装置１において実施される各種処理を制御する部分である。特に、このＣＰＵ１１は、入力Ｉ／Ｆ１０を介して入力される動画像情報や、ＨＤＤ１４のハードディスクなどに記憶された動画像情報の再生が実施されると、画像処理エンジン１５に動画像情報を受け渡して、動画像を表示させる処理を実施させる。

ＲＯＭ１２は、画像表示装置１全体を動作制御するＯＳ（Operating System）上に展開される各種プログラムなどを記憶している。また、ＲＯＭ１２は、上記プログラムにて使用させる各種情報を記録している。
なお、ＲＯＭ１２に各種プログラムやデータを記憶する構成としたが、例えば、ＨＤＤ１４により情報の読み込みが可能なハードディスクや、ＤＶＤドライブ１６により読み込み可能な光ディスクなどの記録媒体に上記各種プログラムや各種情報を記録する構成などとしてもよい。

ここで、ＲＯＭ１２に記録される情報として、図２に示すような基準外光適応調光テーブル５０、および図３に示すような基準画像適応調光テーブル６０が記録されている。

図２において、基準外光適応調光テーブル５０は、外光照度情報５２および外光適応輝度要求情報５３が関連付けられて１つのデータとして構築される基準外光適応調光情報５１を、複数記録したテーブル構造に構築されている。
ここで、外光照度情報５２は、表示パネル３０の周囲における外光の照度に関する情報である。外光適応輝度要求情報５３は、外光照度情報５２の照度で外光が存在する場合、この外光の影響をなくすために必要なバックライトの発光輝度値が記録されている。

また、図３において、基準画像適応調光テーブル６０は、画像平均輝度情報としての平均輝度情報６２と、光源輝度情報としての画像適応輝度要求情報６３と、輝度対応補正量情報としての画像補正情報６４とが関連付けられて１つのデータとして構築される基準画像適応調光情報６１を、複数記録するテーブル構造に構築されている。
ここで、平均輝度情報６２は、画像の平均輝度に関する情報である。画像適応輝度要求情報６３は、平均輝度情報６２の平均輝度を有する画像を表示パネル３０に表示させるために必要とされるバックライト３１の光量に関する情報であり、バックライト３１の発光輝度率が記録されている。画像補正情報６４は、画像適応輝度要求情報６３の輝度率でバックライト３１から光束を射出させた際に、画像情報の画像を補正するための補正量が記録されている。

ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１にて各種プログラムが実行される際など、一時的に演算されたデータが格納される記憶領域である。

ＨＤＤ１４は、ハードディスクを備え、ＣＰＵ１１の制御により、このハードディスクに記録される情報にアクセスして記録された情報を読み込む処理をする。また、ＨＤＤ１４は、ＣＰＵ１１の制御により、所定の情報をハードディスクに書き込む処理をする。

画像処理エンジン１５は、ＣＰＵ１１の制御により、入力された動画情報や静止画情報を処理し、表示パネル３０にて再生可能なデータとして、表示パネル制御部１７に出力する。また、入力された動画情報や静止画情報に基づいて、バックライト３１の発光輝度を演算し、バックライト３１を制御する制御信号をバックライト発光制御部１８に出力する。なお、画像処理エンジン１５の詳細な説明は後述する。

ＤＶＤドライブ１６は、ＣＰＵ１１の制御により、ＤＶＤやＣＤ（Compact Disc）などの光学記録媒体から所定の情報を読み込む処理を実施する。また、ＤＶＤドライブ１６は、ＣＰＵ１１の制御により、光学記録媒体に所定の情報を書き込む処理を実施する。なお、本実施の形態では、画像表示装置１にＤＶＤ，ＣＤを処理可能なＤＶＤドライブ１６が設けられる構成を示すが、これに限定されない。例えば、フロッピー(登録商標)ディスクなどの磁気ディスクを処理可能な磁気ドライブや、ＭＯディスク（Magneto Optical Disk）などの光磁気ディスクを処理可能な光磁気ドライブ、ＢＤディスク（Blu-ray Disc）やＨＤ ＤＶＤ（High Definition DVD）などの大容量光学ディスクを処理可能なドライブなどを用いてもよい。

表示パネル制御部１７には、画像処理エンジン１５やＣＰＵ１１から画像情報が入力される。そして、この表示パネル制御部１７は、この画像情報に応じた表示パネル制御信号を表示パネル３０に出力する。

表示パネル３０は、表示パネル制御部１７から入力される表示パネル制御信号に従って光を変調することにより、バックライト３１より受光した光の光量と表示パネル３０を透過する光の光量との比率である透過率を画素ごとに制御して、カラー画像を表示する透過型の液晶パネルである。なお、表示パネル３０は光の透過率を制御することにより表示を行うものであるので、バックライト３１より供給される光量に比例して表示する画像の輝度が変化する。

バックライト発光制御部１８は、ＣＰＵ１１や画像処理エンジン１５からバックライト輝度決定値が入力され、このバックライト輝度決定値に応じたバックライト制御信号をバックライト３１に出力するとともに、図示しない電力供給装置を制御してバックライトにバックライト輝度決定値に応じた電力を供給させる制御をする。

バックライト３１は、図示しない電力供給装置より供給される電力を光に変換する冷陰極管、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)などの光源である。バックライト３１からの光は、バックライト３１と表示パネル３０に挟まれる各種シートなどによって拡散されて、ほぼ均一な光として表示パネル３０に照射される。

外光センサ３２は、例えば画像表示装置１の図示しない外装ケースの外周面に面して設けられ、画像表示装置１の周囲の外光の照度を検出する。また、外光センサ３２は、検出した外光の照度に応じた検出信号をＡ／Ｄ変換器３２Ａに出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器３２Ａは、外光センサ３２から入力される検出信号をデジタルデータに変換し、画像処理エンジン１５に出力する。なお、外光センサ３２が設けられる位置をしては、上記のように外装ケースに限られず、例えば表示パネル３０近傍に設ける構成としてもよく、この構成であれば、表示パネル３０に入射する外光を良好に受光することができる。

（画像処理エンジンの構成）
画像処理エンジン１５は、図４に示すように、外光照度認識部１５１と、外光適応調光手段としての外光適応調光部１５２と、画像認識手段としての画像取得部１５３と、色変換部１５４と、画像適応調光手段および補正量演算手段としても機能する画像適応調光部１５５と、バックライト輝度決定部１５６と、表示制御部を構成する画像表示信号生成部１５７と、などを備えている。ここで、バックライト輝度決定部１５６およびバックライト発光制御部１８により本発明の光源制御手段が構成される。なお、図４中、画像信号源とは、画像情報の出力元であり、例えば入力Ｉ／Ｆ１０、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＨＤＤ１４、ＤＶＤドライブ１６などが挙げられる。

また、画像処理エンジン１５は、ロジック回路として構成され、外光照度と、この外光照度に対応する外光適応輝度率の対応関係を記録する図示しない第一のレジスタと、平均輝度と、この平均輝度に対応する画像適応輝度率および画像補正量の対応関係を記録する図示しない第二のレジスタを備えている。そして、画像処理エンジン１５による画像（特に動画）表示処理が開示される前に、ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２から基準外光適応調光情報５１および基準画像適応調光情報６１を読み込んで、それぞれ前記第一のレジスタおよび前記第二のレジスタに書き込む処理をする。

外光照度認識部１５１は、外光センサ３２からＡ／Ｄ変換器３２Ａを介して入力される検出信号に基づいて、現在の画像表示装置１の周囲における外光の照度を認識する。

外光適応調光部１５２は、外光照度認識部１５１にて認識した外光の照度に対応するバックライト３１の発光要求輝度である外光適応輝度要求値を演算する。
具体的には、外光適応調光部１５２は、第一のレジスタに書き込まれた基準外光適応調光情報５１から、現在の外光の照度に対応する外光照度情報５２を有する基準外光適応調光情報５１を認識する。そして、外光適応調光部１５２は、この基準外光適応調光情報５１の外光適応輝度要求情報５３の要求値を外光適応輝度要求値として、バックライト輝度決定部１５６および画像適応調光部１５５に出力する。

画像取得部１５３は、画像信号源から入力される動画像情報から、動画像の各フレームの画像であるフレーム画像の画像情報を順次取得する処理を行う。
ここで、入力される動画像情報は、例えば、時系列に連続する複数の静止画像（以下、「フレーム画像」と呼ぶ。）を示すデータである。動画像情報は、圧縮したデータや、入力した動画像がインターレース方式のデータであってもよく、このような場合、画像取得部１５３は、圧縮されたデータを解凍する処理やインターレース方式のデータをノンインタレース方式のデータに変換する処理を実施して、動画像情報の各フレーム画像の画像情報を、画像処理エンジン１５が処理することができる形式の画像情報に変換する。また、静止画像情報を入力した場合には、当該静止画像の画像情報を取得することにより静止画像を扱うこともできる。
本実施の形態では、縦横６４０×４８０画素など、マトリクス状に配列された多数の画素について、主に、Ｙ（輝度）、Ｃｂ（Ｕ）（青−黄色の軸によって規定される色差）、及びＣｒ（Ｖ）（赤−緑の軸によって規定される色差）により表されるＹＣｂＣｒデータを画像情報として取得する。この場合、“０≦Ｙ≦２５５”であり、“−１２８≦Ｃｂ、Ｃｒ＜１２８”であり、“Ｃｂ、Ｃｒ＝０”はグレイ軸を表す。なお、フレーム画像を表す画素数、各画素の階調数はこれに限られることはない。また、画像情報の表現形式についても、ＹＣｂＣｒデータに限られることはなく、Ｒ（レッド）・Ｇ（グリーン）・Ｂ（ブルー）の各色に“０”から“２５５”の２５６階調（８ビット）の階調値で表したＲＧＢデータなど様々な表現形式のデータであってもよい。

色変換部１５４は、画像取得部１５３が取得した画像情報を、輝度データおよび色差データに変換する処理を行う。具体的には、色変換部１５４は、取得した画像情報がＹＣｂＣｒデータである場合には色変換を行わず、取得した画像情報がＲＧＢデータである場合にのみ色変換を実施する。この時、色変換部１５４は、例えば次式に示す変換式を計算することにより、ＲＧＢデータをＹＣｂＣｒデータに変換する。

なお、色変換部１５４は、上記式（１）〜式（３）の変換結果をＲＧＢの各階調（０〜２５５）ごとに表した色変換テーブルを格納して色変換テーブルに基づいて２５６階調（８ビット）で表す階調値に変換してもよい。
色変換部１５４で処理された画像情報は、図示しないフレームメモリに格納される。このフレームメモリは、例えば１画面分の画像情報を保存する。なお、フレームメモリを設けない構成としてもよく、この場合、１フレーム前の画像情報を利用してもよい。

画像適応調光部１５５は、図５に示すように、画像適応調光上限値演算部２１と、画像平均輝度演算部２２と、画像適応要求演算部としての画像適応輝度率演算部２３と、上限画像補正量演算部としての固定調光画像補正量演算部２４と、要求画像補正量演算部としての適応調光画像補正量演算部２５と、バックライト輝度率比較部２６と、補正出力切替手段としての画像補正量決定部２７と、表示制御手段の一部を構成する画像補正実行部２８と、を備えている。なお、画像補正実行部２８と、画像表示信号生成部１５７と、表示パネル制御部１７により本発明の表示制御手段が構成される。

画像適応調光上限値演算部２１には、外光適応調光部１５２から外光適応輝度要求値が入力される。この画像適応調光上限値演算部２１は、入力された外光適応調光情報としての外光適応輝度要求値Ｌａと、例えばＲＯＭ１２に予め記憶されているバックライト３１の発光輝度上限値Ｌｍａｘとに基づいて、画像情報の画像内容に対応したバックライトの輝度率（画像適応調光要求値としての画像適応輝度率Ｋ）が採り得る上限値（輝度上限値としての画像適応上限輝度率Ｋｍａｘ）を求める。ここで、画像適応輝度率ＫがＫ＝０のとき、バックライト３１は全消灯となり、Ｋ＝１のとき、バックライト３１は全点灯となるため、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘは、０≦Ｋｍａｘ≦１の範囲となる。

ここで、外光照度Ｅ（ｌｘ）において、外光適応調光部１５２から入力される外光適応輝度要求値をＬａ（ｃｄ／ｍ^２）、バックライト３１の発光輝度上限値をＬｍａｘ（ｃｄ／ｍ^２）、画像適応調光部１５５が出力する画像適応輝度率をＫ（０≦Ｋ≦１）とする。この時、外光適応輝度要求値Ｌａと画像適応輝度率Ｋを掛け合わせた結果であるＫ×Ｌａ（ｃｄ／ｍ^２）がバックライト３１の実際の輝度値となり、この輝度値Ｋ×Ｌａが、バックライト３１の発光輝度上限値Ｌｍａｘ以下（Ｋ≦Ｌｍａｘ／Ｌａ）となる必要がある。したがって、画像適応調光上限値演算部２１では、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘ＝Ｌｍａｘ／Ｌａを求める。
そして、画像適応調光上限値演算部２１は、算出した画像適応上限輝度率Ｋｍａｘをバックライト輝度率比較部２６および固定調光画像補正量演算部２４に出力する。

画像平均輝度演算部２２は、色変換部１５４から入力される画像情報の平均輝度を演算する。具体的には、画像平均輝度演算部２２は、入力された画像情報の各画素の輝度値Ｙの総和Ｙｓｕｍを演算し、この総和Ｙｓｕｍを画素の総数Ｎで除算し、平均輝度値Ｙａｖｅ＝Ｙｓｕｍ／Ｎを算出する。また、画像平均輝度演算部２２は、算出した平均輝度値Ｙａｖｅを画像適応輝度率演算部２３および適応調光画像補正量演算部２５に出力する。

画像適応輝度率演算部２３は、ＣＰＵ１１によりＲＯＭ１２から読み込まれ前記第二のレジスタに書き込まれた基準画像適応調光情報６１を読み込み、画像平均輝度演算部２２により演算された平均輝度値Ｙａｖｅと略一致する値が記録される平均輝度情報６２、およびこの平均輝度情報６２を有する基準画像適応調光情報６１を認識する。そして、画像適応輝度率演算部２３は、この認識した基準画像適応調光情報６１の画像適応輝度要求情報６３を認識し、この画像適応輝度要求情報６３に記録された輝度率を画像適応輝度率Ｋとして、バックライト輝度率比較部２６に出力する。この時、画像適応輝度率演算部２３は、動画のフレーム毎に第二のレジスタに記録されるレジスタ値（基準画像適応調光情報６１）に基づいて、画像適応輝度率Ｋを出力する。

固定調光画像補正量演算部２４は、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する上限画像補正量としての固定調光画像補正量Ｇ５を演算する。
具体的には、固定調光画像補正量演算部２４は、第二のレジスタにおけるレジスタ値に基づいて、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する画像適応輝度要求情報６３を有する基準画像適応調光情報６１を認識する。そして、この基準画像適応調光情報６１の画像補正情報６４を認識し、固定調光画像補正量Ｇ５として画像補正量決定部２７に出力する。この時、固定調光画像補正量演算部２４は、上記画像適応輝度率演算部２３と同様に、動画のフレーム毎に第二のレジスタに記録されるレジスタ値に基づいて、固定調光画像補正量Ｇ５を出力する。

適応調光画像補正量演算部２５は、画像平均輝度演算部２２により算出された画像の平均輝度値Ｙａｖｅに基づいて、要求画像補正量としての適応調光画像補正量Ｇ４を演算する。
具体的には、適応調光画像補正量演算部２５は、第二のレジスタにおけるレジスタ値に基づいて、平均輝度値Ｙａｖｅに対応する平均輝度情報６２を有する基準画像適応調光情報６１を認識する、そして、この基準画像適応調光情報６１の画像補正情報６４を認識し、適応調光画像補正量Ｇ４として画像補正量決定部２７に出力する。この時、適応調光画像補正量演算部２５は、上記画像適応輝度率演算部２３および固定調光画像補正量演算部２４と同様に、動画のフレーム毎に第二のレジスタに記録されるレジスタ値に基づいて、適応調光画像補正量Ｇ４を出力する。

バックライト輝度率比較部２６は、画像適応調光上限値演算部２１から入力される画像適応上限輝度率Ｋｍａｘと、画像適応輝度率演算部２３から入力される画像適応輝度率Ｋとを比較し、その大小関係を判断する。
ここで、バックライト輝度率比較部２６は、画像適応輝度率Ｋが、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘ以下であると判断した場合、画像適応輝度率Ｋを画像適応輝度率要求値としてバックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７に出力する。すなわち、画像適応輝度率Ｋが、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘ以下である場合、Ｋ×Ｌａ≦Ｌｍａｘとなるので、画像適応輝度率Ｋを出力してもバックライト３１の発光輝度が上限に到達せず、表示パネル３０にて画像情報に応じた輝度で画像を表示可能となる。
一方、バックライト輝度率比較部２６は、画像適応輝度率Ｋが、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘよりも大きい場合、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを画像適応輝度率要求値としてバックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７に出力する。すなわち、画像適応輝度率Ｋが、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘよりも大きいである場合、Ｋ×Ｌａ＞Ｌｍａｘとなる。この場合、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを出力し、この画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する固定調光画像補正量Ｇ５により画像情報を補正することで、表示パネル３０にて画像情報に応じた輝度で画像を表示可能となる。

画像補正量決定部２７は、バックライト輝度率比較部２６から入力される画像適応輝度率要求値により、適応調光画像補正量Ｇ４を出力する状態（適応調光モード）と、固定調光画像補正量Ｇ５を出力する状態（上限固定調光モード）とを切り替える。
具体的には、画像補正量決定部２７は、バックライト輝度率比較部２６から画像適応輝度率Ｋが入力されると、適応調光モードに設定出力状態を切り替え、すなわち、画像適応輝度率Ｋに対応した適応調光画像補正量Ｇ４を出力する。
一方、画像補正量決定部２７は、バックライト輝度率比較部２６から画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが入力されると、固定調光モードに設定状態と切り替え、すなわち、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応した固定調光画像補正量Ｇ５を出力する。

画像補正実行部２８は、画像補正量決定部２７から入力される補正量（適応調光画像補正量Ｇ４または固定調光画像補正量Ｇ５のうちいずれか一方）に基づいて、画像情報を補正する。また、画像補正実行部２８は補正した画像情報を画像表示信号生成部１５７に出力する。
また、この画像補正実行部２８は、図示しないレベル補正部を備え、画像情報にレベル補正を実施した後、画像補正量決定部２７から入力される補正量に基づいて画像補正を実施する。
すなわち、レベル補正部は、輝度値Ｘが分布している範囲を拡大させるレベル補正を行うことにより、輝度値Ｙを取得する。具体的には、このレベル補正部は、フレーム画像の輝度データＸについてヒストグラムを算出し、このヒストグラムからフレーム画像の輝度値Ｘの上限値ＸＨおよび下限値ＸＬをレベル補正パラメータとして取得する。そして、レベル補正部は、フレーム画像の上限値ＸＨおよび下限値ＸＬに挟まれる範囲を輝度データにおいて表現することができる最大の輝度値の範囲に線形変換することにより輝度値Ｙに変換する。すなわち、本実施形態では輝度値を表現する階調数は“０〜２５５”の２５６階調としているので、次式に従ってレベル補正を行う。

上記式（４）にしたがってフレーム画像の画像情報の階調範囲を拡大することにより、フレーム画像のコントラストを高めることが可能となる。

図４に戻って、バックライト輝度決定部１５６は、外光適応調光部１５２から入力される外光適応輝度要求値と、画像適応調光部１５５から入力される画像適応輝度率要求値とに基づいて、バックライト３１の発光輝度を決定する。
具体的には、バックライト輝度決定部１５６は、外光適応輝度要求値と画像適応輝度率要求値とを掛け合わせ、バックライト輝度決定値（最終輝度設定値）としてバックライト発光制御部１８に出力する。

画像表示信号生成部１５７は、画像適応調光部１５５から入力される補正後画像情報をＹＣｂＣｒデータ形式からＲＧＢデータ形式に変換し、画像表示信号を生成する。また、画像表示信号生成部１５７は、生成した画像表示信号を表示パネル制御部１７に出力する。

〔画像表示装置の動作〕
次に、上述したような画像表示装置１の動作について説明する。
図６は、第一の実施の形態の画像表示装置の画像表示処理におけるフローチャートである。
図７は、第一の実施の形態の画像処理エンジンの画像適応調光部の画像適応調光処理におけるフローチャートである。

図６において、例えば利用者により画像を表示させる旨の操作信号が入力されると、画像表示装置１は、操作信号に応じた画像情報を取得し、表示パネル３０に表示させる画像表示動作を実施する。
これには、先ず、画像表示装置１のＣＰＵ１１は、前記操作信号を認識し、操作信号に応じた所定の画像信号源（例えば入力Ｉ／Ｆ１０、ＲＯＭ１２、ＨＤＤ１４、ＤＶＤドライブ１６など）の画像情報を画像処理エンジン１５に出力する。

画像処理エンジン１５は、画像情報を入力されると、画像取得部１５３で画像情報を取得する（ステップＳ１０１）。この時、画像取得部１５３は、画像情報として動画像情報が入力されると、各フレーム画像を画像情報として取得する。

次に、画像処理エンジン１５の色変換部１５４は、取得した画像情報がＲＧＢ形式のデータである場合、ＹＣｂＣｒデータ形式に変換する。

一方、外光照度認識部１５１は、外光センサ３２から入力される検出信号に基づいて、外光照度を認識し、外光適応調光部１５２に出力する（ステップＳ１０２）。
外光適応調光部１５２は、外光照度が入力されると、第一のレジスタに書き込まれた基準外光適応調光情報５１に基づいて、外光適応輝度要求値Ｌａを演算する（ステップＳ１０３）。
そして、外光適応調光部１５２は、演算された外光適応輝度要求値Ｌａをバックライト輝度決定部１５６および画像適応調光部１５５に出力する。なお、画像の変化速度である動画フレームレートと、外光の変化する速度とは、速さが異なるため、この外光適応調光部１５２における外光適応輝度要求値Ｌａの出力頻度は、画像適応調光処理における画像適応輝度率Ｋの出力頻度と一致させる必要がなく、例えばフレームレートよりも遅い所定速度で外光適応輝度要求値Ｌａを出力してもよい。

この後、画像適応調光部１５５は、色変換部１５４から入力される画像情報と、外光適応調光部１５２から入力される外光適応輝度要求値Ｌａに基づいて、画像適応輝度率要求値および補正された画像情報を、それぞれバックライト輝度決定部１５６および画像表示信号生成部１５７に出力する（ステップＳ１０４）

ここで、このステップＳ１０４における画像適応輝度率要求値および補正された画像情報の演算処理（画像適応調光処理）について、図７に基づいて説明する。
図７において、画像適応調光部１５５の画像適応調光上限値演算部２１は、外光適応調光部１５２から外光適応輝度要求値Ｌａが入力されると、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを演算する（ステップＳ１２１）。すなわち、画像適応調光部１５５は、上記したように、ＲＯＭ１２に予め記録されているバックライト３１が発光可能な発光輝度上限輝度値Ｌｍａｘを認識し、Ｋｍａｘ＝Ｌｍａｘ／Ｌａとなる画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを演算する。そして、画像適応調光上限値演算部２１は、演算した画像適応上限輝度率Ｋｍａｘをバックライト輝度率比較部２６および固定調光画像補正量演算部２４に出力する。

また、色変換部１５４から画像情報が入力される画像平均輝度演算部２２は、この画像情報の平均輝度値Ｙａｖｅを演算する（ステップＳ１２２）。

この後、画像適応調光部１５５は、画像フレーム毎の画像適応輝度率Ｋ、適応調光画像補正量Ｇ４、固定調光画像補正量Ｇ５をそれぞれ演算する（ステップＳ１２３）。
具体的には、画像適応調光部１５５の画像適応輝度率演算部２３および適応調光画像補正量演算部２５は、第二のレジスタに書き込まれた基準画像適応調光情報６１から画像情報の平均輝度値Ｙａｖｅに対応する平均輝度情報６２を有する基準画像適応調光情報６１を認識する。そして、画像適応輝度率演算部２３は、この認識した基準画像適応調光情報６１の画像適応輝度要求情報６３に記録される要求値を、画像適応輝度率Ｋとしてバックライト輝度率比較部２６に出力する。また、適応調光画像補正量演算部２５は、前記認識した基準画像適応調光情報６１の画像補正情報６４に記録される補正量を、適応調光画像補正量Ｇ４として、画像補正量決定部２７に出力する。
さらに、固定調光画像補正量演算部２４は、第二のレジスタに書き込まれた基準画像適応調光情報６１から画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する画像適応輝度要求情報６３を有する基準画像適応調光情報６１を認識する、そして、この基準画像適応調光情報６１の画像補正情報６４に記録される補正量を、固定調光画像補正量Ｇ５として、画像補正量決定部２７に出力する。

この後、バックライト輝度率比較部２６は、入力された画像適応上限輝度率Ｋｍａｘと、画像適応輝度率Ｋとを比較し、Ｋ＜Ｋｍａｘであるか否かを判断する(ステップＳ１２４)。
このステップＳ１２４において、バックライト輝度率比較部２６は、Ｋ≦Ｋｍａｘであると判断した場合、画像適応輝度率要求値として画像適応輝度率Ｋを、バックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７に出力する（ステップＳ１２５）。
この場合、画像補正量決定部２７は、適応調光モードに出力状態を切り替え、すなわち、画像適応輝度率Ｋに対応する適応調光画像補正量Ｇ４を画像補正実行部２８に出力する（ステップＳ１２６）。

一方、ステップＳ１２４において、バックライト輝度率比較部２６は、Ｋ＞Ｋｍａｘであると判断すると、画像適応輝度率要求値として、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを、バックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７に出力する（ステップＳ１２７）。
この場合、画像補正量決定部２７は、固定調光モードに出力状態を切り替え、すなわち、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する固定調光画像補正量Ｇ５を画像補正実行部２８に出力する（ステップＳ１２８）。

この後、画像補正実行部２８は、ステップＳ１２６により出力される適応調光画像補正量Ｇ４またはステップＳ１２８により出力される固定調光画像補正量Ｇ５に基づいて、レベル補正後の画像情報を補正し、補正した画像情報を画像表示信号生成部１５７に出力する（ステップＳ１２９）。

図６に戻って、画像処理エンジン１５のバックライト輝度決定部１５６は、ステップＳ１０３により演算される外光適応輝度要求値Ｌａと、画像適応調光部１５５から入力される画像適応輝度率要求値（ＫまたはＫｍａｘ）とを掛け合わせたバックライト輝度決定値を演算する（ステップＳ１０５）。ここで演算されたバックライト輝度決定値は、バックライト発光制御部１８に出力される。

また、画像処理エンジン１５の画像表示信号生成部１５７は、画像適応調光部１５５から入力される補正後の画像情報を、ＹＣｂＣｒデータ形式からＲＧＢデータ形式に変換して、表示パネル３０により表示可能な画像表示信号を生成する（ステップＳ１０６）。ここで生成された画像表示信号は、表示パネル制御部１７に出力される。

この後、バックライト発光制御部１８は、バックライト輝度決定値に応じた電力をバックライト３１に供給し、バックライト輝度決定値に応じた発光輝度でバックライト３１から光束を射出させる制御をする。また、このバックライト制御と同時に、表示パネル制御部１７は、画像表示信号に応じて表示パネル３０を制御し、表示パネル３０に画像表示信号に応じた画像を表示させる（ステップＳ１０７）。

上記のような動作により、画像処理エンジン１５は、図８ないし図１１に示すように、画像表示状態を切り替える。
ここで、図８は、第一の実施の形態の画像表示装置における外光照度に対するバックライト輝度の関係、および外光照度に対する、適応調光と固定調光の切り替わりであるＫｍａｘに対応する平均輝度の関係を示す図である。
図９は、画像適応輝度率Ｋの上限値Ｋ１が画像適応上限輝度率Ｋｍａｘよりも小さい場合における画像平均輝度と画像適応輝度率との関係を示す図である。
図１０は、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが画像適応輝度率Ｋの上限値Ｋ１と下限値Ｋ０の間の値を採る場合の画像平均輝度と画像適応輝度率との関係を示す図である。
図１１は、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが画像適応輝度率Ｋの下限値Ｋ０よりも小さい場合の画像平均輝度と画像適応輝度率との関係を示す図である。
図８において、画像情報の画像内容に応じて、平均輝度値Ｙａｖｅの採り得る値は０〜２５５となり、この平均輝度値Ｙａｖｅに対応して画像適応輝度率Ｋが、Ｋ０からＫ１までの値を採るとする。この場合、バックライト３１の発光輝度は、画像適応輝度率Ｋと外光適応輝度要求値Ｌａとの積であるバックライト輝度決定値Ｋ×Ｌａで決定される。
ここで、外光照度Ｅが低い状態（０＜Ｅ＜Ｅ１）では、外光適応輝度要求値Ｌａも低くなるため、図９に示すように、画像適応輝度率ＫがＫ０〜Ｋ１の範囲であれば、いかなる値を採ったとしてもバックライト輝度決定値Ｋ×Ｌａが発光輝度上限値Ｌｍａｘ以下となる。したがって、画像補正量決定部２７は、適応調光モードに出力状態を切り替え、画像情報の画像内容に応じた輝度で画像が表示される。
一方、外光照度ＥがＥ１＜Ｅ＜Ｅ０である場合、図１０に示すように、画像情報の画像内容によって、例えば平均輝度値Ｙａｖｅが高い場合に、バックライト輝度決定値Ｋ×Ｌａが発光輝度上限値Ｌｍａｘを越えてしまう。したがって、画像補正量決定部２７は、画像適応輝度率Ｋの大きさにより適応調光モードおよび固定調光モードのいずれか一方に切り替えて、画像補正量を出力する。
そして、外光照度ＥがＥ＞Ｅ０である場合、図１１に示すように、画像情報の画像内容に関わらず、バックライト輝度決定値Ｋ×Ｌａが発光輝度上限値Ｌｍａｘを越えてしまう。したがって、バックライト輝度率比較部２６は、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを出力するとともに、画像補正量決定部２７は、固定調光モードに出力状態を切り替え、Ｋｍａｘに対応した固定調光画像補正量Ｇ５により画像を補正する。

なお、本実施の形態において、ＲＯＭ１２に予め記録された基準画像適応調光テーブル６０を用いて、適応調光画像補正量Ｇ４および固定調光画像補正量Ｇ５を求めるとしたが、所定の演算式によりこれら適応調光画像補正量Ｇ４および固定調光画像補正量Ｇ５を求めてもよい。以下、演算式により適応調光画像補正量Ｇ４および固定調光画像補正量Ｇ５を求める方法、および本発明におけるアルゴリズムを説明する。

画像適応調光部１５５により、レベル補正した輝度値Ｙが輝度値Ｙ”に変換されたとする。この時、次式が成立する。

上記式（５）において、「Ｇ３」は所定の輝度値における明るさ補正の補正量（以下、「明るさ補正量」と呼ぶ。）であり、「Ｆ（Ｙ）」は補正量Ｇ３を基準として、各輝度値Ｙにおいて補正すべき値の比率を示す明るさ補正係数である。以下、式（５）に示す補正曲線を決定する方法、すなわち明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）および明るさ補正量Ｇ３を決定する方法について順に説明する。

明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）としては、予め決められた関数を用いている。図１２に輝度値Ｙと、明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）との関係を示す。明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）としては、図１２の線ａに示すように、補正の基準とする階調値である補正ポイントを“１９２”とした曲線と、図１２の線ｂに示すように補正ポイントを“６４”とした曲線と、の２つの曲線を用いる。補正ポイントを“１９２”とする場合の明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）は、線ａに示すように、輝度値“０”および“２５５”においてＦ（Ｙ）が“０”となるＰ１（０，０）およびＰ２（２５５，０）と、補正ポイント“１９２”においてＦ（Ｙ）が“１”となるＰ３（１９２，１）を通る曲線で表す。つまり、明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）は、３次のスプライン曲線で表す関数となる。図１２に示す明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）のデータは、輝度値Ｙの各階調値（０〜２５５）に対応したＦ（Ｙ）の値を表すテーブルとして、予め図示しない明るさ補正係数保持部または、ＲＯＭ１２に格納されている。

ここで、明るさ補正量Ｇ３が正の場合には、補正ポイントを“１９２”とする明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）を用い、明るさ補正量Ｇ３が負の場合には、補正ポイントを“６４”とする明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）を用いる。これにより、図１３に示すように、明るさ補正量Ｇ３の正負に応じて、輝度値Ｙ（入力輝度）が変換されることとなる。つまり、上記した式（５）は、明るさ補正量Ｇ３の符号に従って、上に凸または下に凸形状の補正曲線を示す。具体的には、明るさ補正量Ｇ３は次式で与えられる。

式（６）において、「Ｇａ」は明るさ補正強度係数であり０以上の所定の値であり、「Ｙｔｈ」は基準階調値である。なお、明るさ補正強度係数Ｇａの値、及び明るさ基準Ｙｔｈについては、予め定められた定数としてもよいし、ユーザが設定するものとしてもよい。または画像情報の種別に合わせて決定するものとしてもよい。

また、バックライト３１が発する光量を所定の光量より低減し、表示パネル３０に表示する画像の輝度を低減するために用いるパラメータを「α」とする。ここで、αは、ＬＣＤガンマγ（例えばγ＝２．２）を考慮した画像信号レベルの減光率であり、バックライト輝度をＫとすると、Ｋ＝α^γとなる。
ここで、画像処理エンジン１５は、さらに次式に従う補正を行うことにより、輝度値の偏りを補正しながら、さらに調光を行うことにより表示する画像に生じる輝度の変化を減少させる補正（以下、この補正を「強化した明るさ補正」と呼ぶ。）を行う。強化した明るさ補正の補正式を次式で定義する。

ここで、適応調光画像補正量Ｇ４は、強化した明るさ補正した輝度値Ｚの平均値と調光率αとの積が、輝度値Ｙ”の平均値と等しくなるように決定する。即ち、以下の式（８）を満たすように、適応調光画像補正量Ｇ４を決定する。

ここで、高輝度側コントラスト低下を抑えるための制限から求められる限界補正量Ｇｌｉｍを求め、このＧｌｉｍをそのまま適応調光画像補正量Ｇ４とすることができる。Ｇｌｉｍにより定まる輝度下限値Ｋｌｉｍは、限界調光率αｌｉｍを用いて、次式により求められる。

ここで、図１４は、高輝度側コントラスト低下を基準とした補正限界設定におけるレベル補正後輝度Ｙと出力輝度Ｙ”Ｚ’を示す図である。図１４において、輝度値Ｙの平均輝度値Ｙａｖｅに対応する輝度値より高階調側における、調光なしのときの輝度値Ｙ”の階調差をＬ１、調光ありのときの実効輝度値α×Ｚ’の階調差をＬ２とすると、これらＬ１とＬ２との比Ｒが明るさ補正強化を実施した際の画像の高輝度側コントラスト維持率を示す指標値となる。

式（１０）と式（１２）とからαｌｉｍを消去すると、次式の通りＧｌｉｍが求められる。

さらに、上記式（１３）を式（９）および式（１０）に代入することにより、限界調光率αｌｉｍおよび輝度下限値Ｋｌｉｍを求めることができる。
また、固定調光画像補正量演算部２４では、上記式（１０）の限界調光率αｌｉｍおよび限界補正量Ｇｌｉｍをそれぞれ、上限調光率α５、固定調光画像補正量Ｇ５に置き換えて変形することで、次式に示すように固定調光画像補正量Ｇ５を求めることができる。

〔画像表示装置の作用効果〕
上述したように、上記画像表示装置１では、外光センサ３２により当該画像表示装置１の外光照度を検出し、画像処理エンジン１５の外光適応調光部１５２は、この外光照度に対応したバックライト３１の発光輝度要求値である外光適応輝度要求値Ｌａを演算する。また、画像適応調光部１５５の画像適応調光上限値演算部２１は、この外光適応輝度要求値Ｌａ、および予め設定されているバックライトの発光輝度上限値Ｌｍａｘに基づいて、画像適応上限輝度率値Ｋｍａｘを演算し、固定調光画像補正量演算部２４はこの画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する固定調光画像補正量Ｇ５を演算する。一方、画像適応調光部１５５の画像適応輝度率演算部２３は、画像取得部１５３にて取得された画像情報の平均輝度値Ｙａｖｅに基づいて、画像情報の画像内容に応じた輝度率である画像適応輝度率Ｋを演算し、適応調光画像補正量演算部２５は、この画像適応輝度率Ｋに対応する適応調光画像補正量Ｇ４を演算する。そして、バックライト３１の発光輝度が上限値に達する場合（バックライト輝度決定値がＬｍａｘ＝Ｋｍａｘ×Ｌａの場合）には、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する固定調光画像補正量Ｇ５で画像情報を補正した画像情報を表示パネル３０に表示させる。

このため、画像情報の画像内容に応じて演算される画像適応輝度率Ｋが大きく、バックライト３１の輝度要求値がバックライト３１の発光輝度の発光輝度上限値Ｌｍａｘを越える値であったとしても、画像適応輝度率Ｋに対応する適応調光画像補正量Ｇ４で画像を補正するのではなく、固定調光画像補正量Ｇ５で画像を補正できる。したがって、外光照度が高い場合や、画像情報が要求するバックライト３１の要求輝度率が高い場合でも、表示パネル３０に、バックライト３１の発光輝度の上限に対応する画像を表示させることができ、画像の輝度が極端に低下するなどの不都合を防止でき、画像視認性を良好にすることができる。

また、画像適応調光部１５５のバックライト輝度率比較部２６は、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘと画像適応輝度率Ｋとを比較し、Ｋ≦Ｋｍａｘである場合、画像適応輝度率要求値として画像適応輝度率Ｋを出力し、Ｋ＞Ｋｍａｘである場合、画像適応輝度率要求値として画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを画像補正量決定部２７に出力する。そして、画像補正量決定部２７は、画像適応輝度率Ｋが入力されると、適応調光モードに出力状態を切り替え、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが入力されると、固定調光モードに出力状態を切り替える。
このため、バックライト３１の発光輝度が上限に達していない場合では、画像情報の平均輝度に対応した適応調光画像補正量Ｇ４で画像補正した画像を表示パネル３０に表示させることができる。したがって、バックライト３１が上限に達していない状態では、画像情報の画像内容に即した正確な画像を表示させることができ、表示パネル３０における視認性をより良好にできる。

また、例えば、図８における外光照度がＥ１＜Ｅ＜Ｅ０の場合など、画像情報の平均輝度により画像適応輝度率Ｋが画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを超える可能性がある場合、画像適応輝度率Ｋおよび画像適応上限輝度率Ｋｍａｘの大小関係により固定調光モードと適応調光モードとを切り替えることができる。したがって、外光照度の変化に対応してバックライトの輝度制御およびこのバックライトの輝度に対応する画像補正を効率よく実施することができ、さらなる画像の視認性の向上を図ることができる。

そして、バックライト輝度決定部１５６は、外光適応輝度要求値Ｌａと、画像適応輝度率要求値Ｋ（またはＫｍａｘ）を掛け合わせてバックライト輝度決定値としてバックライト発光制御部１８に出力する。
このため、バックライト輝度決定部１５６は、外光適応輝度要求値Ｌａおよび画像適応輝度率要求値に基づいて、容易にバックライト輝度決定値を演算することができる。したがって、複雑な演算処理が不要で、構成を簡単にできる。また、画像処理における処理負荷を軽減して画像処理能力を向上させることができ、処理負荷の軽減により省電力化にも貢献できる。

また、外光適応調光部１５２は、ＲＯＭ１２に記憶される基準外光適応調光テーブル５０から外光照度に対応する基準外光適応調光情報５１を認識し、この基準外光適応調光情報５１に基づいて、外光適応輝度要求値Ｌａを演算する。
このため、外光適応調光部１５２は、予め記憶された基準外光適応調光テーブル５０から外光照度に対応する基準外光適応調光情報５１を検索するだけでよいので、例えば、所定の数式に外光照度を代入して外光適応輝度要求値Ｌａを算出するなど複雑な演算処理が不要となり、処理負荷を軽減することができる。また、処理負荷の軽減に伴って、処理の高速化、省電力化を促進させることができる。

さらに、画像適応輝度率演算部２３および適応調光画像補正量演算部２５は、ＲＯＭ１２に予め記憶された基準画像適応調光テーブル６０から、平均輝度値Ｙａｖｅに対応する基準画像適応調光情報６１を認識し、この基準画像適応調光情報６１に基づいて、画像適応輝度率Ｋおよび適応調光画像補正量Ｇ４を演算する。また、固定調光画像補正量演算部２４は、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する基準画像適応調光情報６１を認識し、この基準画像適応調光情報６１に基づいて、固定調光画像補正量Ｇ５を演算する。
このため、上記外光適応調光部１５２と同様に、画像適応輝度率演算部２３、適応調光画像補正量演算部２５、および固定調光画像補正量演算部２４においても、予め記憶された基準画像適応調光テーブル６０から最適な基準外光適応調光情報５１を検索するだけでよいので、複雑な計算式を用いて各値を算出するする必要がなく、処理負荷を軽減することができる。また、処理負荷の軽減に伴って、処理の高速化、省電力化を促進させることができる。

〔第二の実施の形態〕
次に、本発明の第二の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。
第二の実施の形態の画像表示装置は、第一の実施の形態における画像表示装置１と同様の全体構成を有するものであり、ここでの説明を省略する。

一般に、画像適応輝度率Ｋが極端に低い場合、著しい画質低下を招くため、画像適応輝度率Ｋには下限値（画像適応下限輝度率）Ｋ０が設定されている。ここで、第一の実施の形態の画像表示装置１では、外光の照度ＥがＥ＞Ｅ０である場合、すなわち、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが画像情報に対応した画像適応輝度率Ｋよりも小さい場合、常に画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを画像適応輝度率要求値として出力していた。したがって、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが、輝度下限値としての画像適応下限輝度率Ｋ０よりも小さくなる場合でも、画像適応輝度率要求値として画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが出力され、画質低下を招くおそれがあった。
これに対して、第二の実施の形態の画像表示装置では、画像適応輝度率要求値が画像適応下限輝度率Ｋ０より小さくならないように設定する。

図１５は、第二の実施の形態の画像表示装置における画像適応調光部の概略構成を示すブロック図である。
この第二の実施の形態の画像表示装置では、図１５に示すように、画像処理エンジン１５における適応調光部が第一の実施の形態と異なる。なお、図１５において、同一構成のものについては同一符号を付し、その説明を省略または簡略する。

図１５において、画像適応輝度率演算部２３Ａは、平均輝度値Ｙａｖｅに対応する画像適応輝度率Ｋを演算するとともに、画像適応下限輝度率Ｋ０を演算する。
画像適応下限輝度率Ｋ０の演算では、画像適応輝度率演算部２３Ａは、ＲＯＭ１２に記録される基準画像適応調光テーブル６０から、平均輝度情報６２の平均輝度が最も小さい基準画像適応調光情報６１を認識し、この基準画像適応調光情報６１の画像適応輝度要求情報を画像適応下限輝度率Ｋ０として認識する。

また、適応調光画像補正量演算部２５Ａは、平均輝度値Ｙａｖｅに対応する適応調光画像補正量Ｇ４を演算するとともに、画像適応下限輝度率Ｋ０に対応する下限画像補正量としての下限適応調光画像補正量Ｇ４０を演算する。
この下限適応調光画像補正量Ｇ４０の演算では、適応調光画像補正量演算部２５Ａは、ＲＯＭ１２に記録される基準画像適応調光テーブル６０から、平均輝度情報６２の平均輝度が最も小さい基準画像適応調光情報６１を認識し、この基準画像適応調光情報６１の画像補正情報を下限適応調光画像補正量Ｇ４０として認識する。

そして、バックライト輝度率比較部２６Ａは、画像適応調光上限値演算部２１から入力される画像適応上限輝度率Ｋｍａｘと、画像適応輝度率演算部２３Ａから入力される画像適応輝度率Ｋおよび画像適応下限輝度率Ｋ０とを比較し、その大小関係を判断する。
ここで、バックライト輝度率比較部２６Ａは、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが、画像適応輝度率Ｋ以上であると判断した場合、前記第一の実施の形態と同様に、画像適応輝度率Ｋを画像適応輝度率要求値としてバックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７Ａに出力する。

一方、バックライト輝度率比較部２６Ａは、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが、画像適応輝度率Ｋよりも小さい場合、さらに、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが、画像適応下限輝度率Ｋ０よりも小さいか否かを判断する。
ここで、バックライト輝度率比較部２６Ａは、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが、画像適応輝度率Ｋよりも小さく、画像適応下限輝度率Ｋ０よりも大きいと判断すると、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘを画像適応輝度率要求値としてバックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７Ａに出力する。
また、バックライト輝度率比較部２６Ａは、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが、画像適応下限輝度率Ｋ０よりも小さいと判断すると、画像適応下限輝度率Ｋ０を画像適応輝度率要求値としてバックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７Ａに出力する。

画像補正量決定部２７Ａは、上記第一の実施の形態と略同様に、バックライト輝度率比較部２６Ａから入力される画像適応輝度率要求値により、画像補正量の出力を切り替える。
具体的には、画像補正量決定部２７Ａは、バックライト輝度率比較部２６Ａから画像適応輝度率Ｋが入力されると、適応調光モードに設定出力状態を切り替える。
また、画像補正量決定部２７Ａは、バックライト輝度率比較部２６Ａから画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが入力されると、固定調光モードに設定出力状態を切り替える。
さらに、画像補正量決定部２７Ａは、バックライト輝度率比較部２６Ａから画像適応下限輝度率Ｋ０が入力されると、下限固定調光モードに設定状態と切り替え、すなわち、画像適応下限輝度率Ｋ０に対応した下限固定調光画像補正量Ｇ４０を出力する。

上記のような構成の画像表示装置の画像処理エンジン１５では、図１６および図１７に示すように、バックライト３１の発光輝度の状態を切り替える。図１６は、第二の実施の形態における外光照度とバックライト輝度の関係を示す図である。図１７は、第二の実施の形態において、外光照度ＥがＥ＞Ｅ０の場合に、画像情報の平均輝度と画像適応輝度率要求値との関係を示す図である。
図１６において、外光照度ＥがＥ＜Ｅ０である場合は、前記第一の実施の形態と同様の出力状態となる（図８ないし図１０参照）。
一方、図１６において、外光照度ＥがＥ＞Ｅ０である場合、図１７に示すように、画像適応調光部１５５Ａは、画像適応調光輝度率要求値として画像適応下限輝度率Ｋ０を出力し、下限適応調光画像補正量Ｇ４０により補正した補正後画像を出力する状態に切り替える。

ここで、外光照度ＥがＥ＞Ｅ０では、バックライト発光制御部１８に発光輝度上限値Ｌｍａｘよりも大きいバックライト決定値Ｋ０×Ｌａが入力される。
この場合、バックライト発光制御部１８は、バックライト３１に印加する電圧を一時的に高めてバックライト３１を通常より高い発光輝度で発光させる、いわゆるバックライト増光（バックライトブースト）を実施させる旨のバックライト制御信号を出力する。これにより、バックライト決定値Ｋ０×Ｌａに対応した発光輝度でバックライト３１を発光させることが可能となる。

〔第二の実施の形態の画像表示装置の作用効果〕
上述したように、上記第二の実施の形態の画像表示装置では、適応調光画像補正量演算部２５Ａは、画像劣化を防止するための最低輝度である画像適応下限輝度率Ｋ０を演算し、適応調光画像補正量演算部２５Ａは、この画像適応下限輝度率Ｋ０に対応する下限適応調光画像補正量Ｇ４０を演算する。そして、バックライト輝度率比較部２６Ａは、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが画像適応下限輝度率Ｋ０よりも小さいと判断されると、画像適応輝度率要求値として画像適応下限輝度率Ｋ０をバックライト輝度決定部１５６および画像補正量決定部２７Ａに出力する。また、画像補正量決定部２７Ａは、画像適応輝度率要求値として画像適応下限輝度率Ｋ０が入力されると、下限固定調光モードに出力状態を切り替え、下限適応調光画像補正量Ｇ４０を出力する。
このため、画像劣化が生じる画像適応下限輝度率Ｋ０以下に画像適応輝度率要求値が設定されないため、バックライト３１の発光輝度もＫ０×Ｌａ以下に低下することがなく、表示パネル３０における著しい輝度低下などの画質劣化を防止することができ、視認性の低下を防止することができる。また、この時、画像情報は、画像適応下限輝度率Ｋ０に対応する下限適応調光画像補正量Ｇ４０で画像補正されるため、バックライト３１の輝度に対して最適な画像を表示パネル３０に表示させることができる。
また、バックライト発光制御部１８は、バックライト３１をＫ０×Ｌａの発光輝度でバックライトブーストを実施するが、外光適応調光のみを実施した（画像情報に応じた調光を実施しない）場合に比べてはるかに省電力化を実現できる。

〔他の実施の形態〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、画像情報に対して、輝度に対する補正を実施する構成としたが、色差Ｃｂ、Ｃｒを強化（彩度補正強化）し、バックライト３１から光量を変化しても平均彩度が変化しないように彩度補正を実施する構成としてもよい。
すなわち、画像処理エンジン１５は、外光適応調光部１５２の外光適応調光の結果に応じて、彩度補正量を演算し、この彩度補正量に基づいて、画像情報を補正する。
具体的には、固定調光画像補正量演算部２４は、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘに対応する固定調光彩度補正量Ｇｃ２を演算し、適応調光画像補正量演算部２５は、画像適応輝度率Ｋに対応する適応調光彩度補正量Ｇｃ１を、演算する。そして、画像補正量決定部２７は、バックライト輝度率比較部２６から出力されるバックライト輝度率に応じて、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが出力された場合は、固定調光彩度補正量Ｇｃ２を、画像適応輝度率Ｋが出力された場合には、適応調光彩度補正量Ｇｃ１を彩度補正量として出力する。
このような構成では、輝度に対してだけではなく、彩度に対しても画像情報を良好に補正することができ、バックライト３１の発光輝度が上限に達した場合でも、より良好な画質の画像を表示させることができる。

また、上記第一および第二の実施の形態において、バックライト輝度決定部１５６は、外光適応輝度要求値Ｌａと、画像適応輝度率要求値Ｋとを掛け合わせてバックライト輝度決定値を算出したが、これに限らない。
例えば、図１８ないし図２０に示すように、画像適応調光部１５５が輝度率ではなく、輝度削減値ΔＬ（ｃｄ／ｃｍ^２）を出力し、バックライト輝度決定部１５６は、外光適応輝度要求値Ｌａと輝度削減値ΔＬとを加算したバックライト輝度決定値Ｌ＋ΔＬを出力する構成としてもよい。

ここで、図１８は、画像適応調光部１５５において、画像平均輝度値Ｙａｖｅに対して出力される輝度削減値ΔＬを示す図である。図１９は、上記例における外光照度とバックライト輝度との関係を示す図である。図２０は、上記例において、画像の平均輝度と、画像適応調光部１５５から出力される輝度削減値との関係を示す図である。
具体的には、画像適応調光部１５５の画像適応調光上限値演算部２１は、外光適応輝度要求値Ｌａおよびバックライト３１の上限輝度に基づいて、輝度削減上限値ΔＬｍａｘ（＝Ｌｍａｘ−Ｌａ）を演算する。
画像適応輝度率演算部２３は、画像平均輝度演算部２２にて演算される画像情報の平均輝度と、例えば図１８に示すような画像平均輝度値Ｙａｖｅに対する輝度削減値ΔＬとの関係を示すテーブルデータに基づいて、画像情報に対応する画像適応輝度削減値ΔＬを演算する。
また、固定調光画像補正量演算部２４および適応調光画像補正量演算部２５は、それぞれ輝度削減上限値ΔＬｍａｘに対応する固定調光画像補正量Ｇ５および画像適応輝度削減値ΔＬに対応する適応調光画像補正量Ｇ４を演算する。

そして、バックライト輝度率比較部２６は、輝度削減上限値ΔＬｍａｘおよび画像適応輝度削減値ΔＬを比較し、図２０に示すように、画像適応輝度削減値ΔＬが輝度削減上限値ΔＬｍａｘよりも大きい場合、画像適応輝度要求削減値としてΔＬｍａｘを出力する。この場合、画像補正量決定部２７は、補正量の出力状態を固定調光モードに切り替え、固定調光画像補正量Ｇ５にて画像情報を補正する。
一方、画像適応輝度削減値ΔＬが輝度削減上限値ΔＬｍａｘよりも小さい場合、画像適応輝度要求削減値としてΔＬを出力する。この場合、画像補正量決定部２７は、補正量の出力状態を適応調光モードに切り替え、適応調光画像補正量Ｇ４にて画像情報を補正する。

このような構成にしても、上記実施の形態と同様に、バックライト３１の発光輝度が上限値に達する場合でも、バックライト３１の上限輝度に対応して画像情報を補正することができ、表示パネル３０に表示される画像の視認性を良好にすることができる。

また、上記実施の形態において、外光センサ３２がＡ／Ｄ変換器３２Ａを介して画像処理エンジン１５に接続される例を示したが、外光センサ３２がＡ／Ｄ変換器３２Ａを介してメインバスに接続され、バス接続を介して画像処理エンジン１５に外光照度の検出信号が入力される構成としてもよい。

さらに、上記実施の形態では、ＲＯＭ１２に予め記録された基準画像適応調光テーブル６０を用いて、適応調光画像補正量Ｇ４および固定調光画像補正量Ｇ５を求めるとしたが、上記したように、所定の演算式によりこれら適応調光画像補正量Ｇ４および固定調光画像補正量Ｇ５を求めてもよい。
同様に、外光適応調光部１５２は、基準外光適応調光テーブル５０に記録される基準外光適応調光情報５１に基づいて、外光照度に対応する外光適応輝度要求値Ｌａを求めたが、所定の演算式に基づいて、算出する構成としてもよい。

さらに、画像表示装置１として、上記したように、表示パネル３０により画像を表示することができるノート型コンピュータ、プロジェクタ、テレビ、携帯電話など、バックライトにより表示領域の明るさを調整する、いかなる画像表示装置にも適用することができる。

さらには、上記実施の形態では、画像表示装置として、ハードウエアである画像処理エンジン１５に組み込まれる各回路により上記処理を実施する例を示したが、これに限定されず、例えば１つのＩＣ（Integrated Circuit）などの素子にて構成する構成としてもよく、上述した各機能をプログラムとして構築し、メモリなどの記憶部に記憶しておき、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算手段にて演算処理される構成としてもよい。さらには、このようなプログラムを別途記録媒体から読み取らせる構成とすることにより、上述したように取扱が容易で、利用の拡大が容易に図れる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

本発明の第一の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。 基準外光適応調光テーブルのデータ構成の概略を示す図である。 基準画像適応調光テーブルのデータ構成の概略を示す図である。 第一の実施の形態の画像表示装置を構成する画像処理エンジンの内部構成の概略を示すブロック図である。 前記第一の実施の形態の画像処理エンジンを構成する画像適応調光部の概略構成を示すブロック図である。 前記第一の実施の形態の画像表示装置の画像表示処理におけるフローチャートである。 前記画像表示処理における画像適応調光部の画像適応調光処理のフローチャートである。 前記第一の実施の形態の画像表示装置における外光照度に対するバックライト輝度の関係、および外光照度に対する画像の平均輝度の上限値の関係を示す図である。 前記第一の実施の形態の画像表示装置において、画像適応輝度率Ｋの上限値Ｋ１が画像適応上限輝度率Ｋｍａｘよりも小さい場合における画像平均輝度と画像適応輝度率との関係を示す図である。 前記第一の実施の形態の画像表示装置において、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが画像適応輝度率Ｋの上限値Ｋ１と下限値Ｋ０の間の値を採る場合の画像平均輝度と画像適応輝度率との関係を示す図である。 前記第一の実施の形態の画像表示装置において、画像適応上限輝度率Ｋｍａｘが画像適応輝度率Ｋの下限値Ｋ０よりも小さい場合の画像平均輝度と画像適応輝度率との関係を示す図である。 輝度値Ｙと、明るさ補正係数Ｆ（Ｙ）との関係を示す図である。 入力輝度Ｙと、出力輝度Ｙ”との関係を示す図である。 高輝度側コントラスト低下を基準とした補正限界設定におけるレベル補正後輝度Ｙと出力輝度Ｙ”Ｚ’を示す図である。 第二の実施の形態の画像表示装置における画像適応調光部の概略構成を示すブロック図である。 第二の実施の形態における外光照度とバックライト輝度の関係を示す図である。 第二の実施の形態において、外光照度ＥがＥ＞Ｅ０の場合に、画像情報の平均輝度と画像適応輝度率要求値との関係を示す図である。 他の実施の形態において、画像適応調光部が画像平均輝度値Ｙａｖｅに対して出力する輝度削減値ΔＬを示す図である。 前記他の実施の形態における外光照度とバックライト輝度との関係を示す図である。 前記他の実施の形態における、画像の平均輝度と、画像適応調光部から出力される輝度削減値との関係を示す図である。 従来の画像表示装置における周囲の照度に対するバックライト輝度の要求値を示す図である。 従来の画像表示装置における外光適応調光および画像適応調光に対するバックライト輝度要求値、およびバックライト輝度の上限値を示す図である。

符号の説明

１…画像表示装置、１２…第一記録手段および第二記録手段としても機能するＲＯＭ、１７…表示制御手段の一部を構成する表示パネル制御部、１８…光源制御手段の一部を構成するバックライト発光制御部、２１…画像適応調光上限値演算部、２３，２３Ａ…画像適応要求演算部としての画像適応輝度率演算部、２４…上限画像補正量演算部としての固定調光画像補正量演算部、２５，２５Ａ…要求画像補正量演算部としての適応調光画像補正量演算部、２８…表示制御部の一部を構成する画像補正実行部、３０…画像表示手段としての表示パネル、３１…光源としてのバックライト、３２…外光センサ、５１…基準外光適応調光情報、６１…基準画像適応調光情報、６２…画像平均輝度情報としての平均輝度情報、６３…光源輝度情報としての画像適応輝度要求情報、６４…輝度対応補正量情報としての画像補正情報、１５２…外光適応調光手段としての外光適応調光部、１５３…画像認識手段としての画像取得部、１５５，１５５Ａ…画像適応調光手段および補正量演算手段としても機能する画像適応調光部、１５６…光源制御手段の一部を構成するバックライト輝度決定部、１５７…表示制御手段の一部を構成する画像表示信号生成部、Ｇ４…要求画像補正量としての適応調光画像補正量、Ｇ５…上限画像補正量としての固定調光画像補正量、Ｇ４０…下限画像補正量としての下限適応調光画像補正量、Ｋ…画像適応調光要求値としての画像適応輝度率、Ｋ０…輝度下限値としての画像適応下限輝度率、Ｋｍａｘ…輝度上限値としての画像適応上限輝度率、Ｌａ…外光適応調光情報としての外光適応輝度要求値。

Claims (10)

1. 光源と、この光源から射出される光により所定輝度の画像を表示させる画像表示手段と、を備えた画像表示装置であって、
   前記画像表示手段の周囲の外光の明るさを検出する外光センサと、
   画像情報を認識する画像認識手段と、
   前記外光センサにて認識された外光の明るさに対応する前記光源の発光輝度要求値に関する外光適応調光情報を演算する外光適応調光手段と、
   前記画像情報、前記外光適応調光情報、および予め設定される前記光源の上限輝度に基づいて、前記画像情報の画像内容に対応する前記光源の発光輝度要求値に関する画像適応調光情報を演算する画像適応調光手段と、
   前記外光適応調光情報および前記画像適応調光情報に基づいて、前記外光の明るさおよび前記画像情報の画像内容の双方に対応する発光輝度で前記光源から光を射出させる制御をする光源制御手段と、
   前記画像適応調光情報に対応する前記画像情報の補正量を演算する補正量演算手段と、
   前記補正量にて前記画像情報を補正して前記画像表示手段に表示させる制御をする表示制御手段と、
   を具備したことを特徴とした画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記画像適応調光手段は、
   前記外光適応調光情報、および予め設定される前記光源の上限輝度に基づいて、前記画像情報の画像内容に対応した光源の輝度上限値を演算する画像適応調光上限値演算部と、
   前記画像情報の画像内容に応じた前記光源の発光輝度に関する画像適応調光要求値を演算する画像適応要求演算部と、を備え、
   前記輝度上限値が、前記画像適応調光要求値よりも小さい場合には、前記画像適応調光情報として前記輝度上限値を設定し、前記輝度上限値が、前記画像適応調光要求値よりも大きいと判断された場合には、前記画像適応調光要求値を前記画像適応調光情報として設定し、
   前記補正量演算手段は、
   前記輝度上限値に対応した上限画像補正量を演算する上限画像補正量演算部と、
   前記画像適応調光要求値に対応した要求画像補正量を演算する要求画像補正量演算部と、を備え、
   前記画像適応調光手段から出力される前記画像適応調光情報に応じて、前記輝度上限値が出力された場合に、前記上限画像補正量を出力し、前記画像適応調光要求値が出力された場合に、前記要求画像補正量を出力する
   ことを特徴とした画像表示装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像表示装置であって、
   光源制御手段は、前記外光適応調光情報の発光輝度要求値および前記画像適応調光情報の発光輝度要求値を乗算して、前記光源から射出される光の最終輝度設定値を演算し、この最終輝度設定値に基づいて前記光源の出力を制御する
   ことを特徴とした画像表示装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の画像表示装置であって、
   光源制御手段は、前記外光適応調光情報の発光輝度要求値および前記画像適応調光情報の発光輝度要求値を加算して、前記光源から射出される光の最終輝度設定値を演算し、この最終輝度設定値に基づいて前記光源の出力を制御する
   ことを特徴とした画像表示装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像表示装置であって、
   前記外光の明るさ、およびこの外光の明るさに対する前記外光適応調光情報を有する基準外光適応調光情報を記録する第一記録手段を備え、
   前記外光適応調光手段は、前記基準外光適応調光情報に基づいて、前記外光センサにて検出される前記外光の明るさに対応した前記外光適応調光情報を認識する
   ことを特徴とした画像表示装置。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の画像表示装置であって、
   前記画像情報の平均輝度に関する画像平均輝度情報、この画像平均輝度情報に対応した前記光源の発光輝度に関する光源輝度情報、およびこの光源輝度情報の発光輝度に対応する画像補正量に関する輝度対応補正量情報を有する基準画像適応調光情報を記録する第二記録手段を備え、
   前記画像適応要求演算部は、前記画像認識手段にて認識した前記画像情報の平均輝度を演算し、演算した前記平均輝度に対応する画像平均輝度情報を有する前記基準画像適応調光情報に基づいて、前記画像適応調光要求値を演算し、
   前記上限画像補正量演算部は、前記輝度上限値に対応する光源輝度情報を有する前記基準画像適応情報に基づいて、前記上限画像補正量を演算し、
   前記要求画像補正量演算部は、前記画像適応要求演算部にて認識された前記基準画像適応情報に基づいて、前記要求画像補正量を演算する
   ことを特徴とした画像表示装置。
7. 請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の画像表示装置であって、
   前記画像適応調光手段は、前記画像適応要求演算部にて前記画像情報の画像内容に応じた前記光源の輝度下限値を演算するとともに、前記輝度上限値が前記輝度下限値よりも小さいと判断した場合、前記画像適応調光情報として前記下限輝度値を設定し、
   前記補正量演算手段は、前記要求補正量演算部にて前記下限輝度値に対応した下限画像補正量を演算するとともに、前記画像適応調光手段から前記下限輝度値が前記画像適応調光情報として出力されると、前記下限画像補正量を出力する
   ことを特徴とした画像表示装置。
8. 光源と、光源から射出される光により所定輝度の画像を表示させる画像表示手段と、を備えた画像表示装置の画像表示方法であって、
   前記画像表示手段の周囲の外光の明るさを検出し、
   画像情報を認識し、
   前記外光の明るさに対応する前記光源の発光輝度要求値に関する外光適応調光情報を演算し、
   前記外光適応調光情報、および予め設定される前記光源の上限輝度に基づいて、前記画像情報の画像内容に対応する前記光源の発光輝度要求値に関する画像適応調光情報を演算し、
   前記外光適応調光情報および前記画像適応調光情報に基づいて、前記外光の明るさおよび前記画像情報の画像内容の双方に対応する発光輝度で前記光源から光を射出させる制御をし、
   前記画像適応調光情報に対応する前記画像情報の補正量を演算し、
   前記補正量にて前記画像情報を補正して前記画像表示手段に表示させる制御をする
   ことを特徴とする画像表示方法。
9. 請求項８に記載の画像表示方法を演算手段に実行させる
   ことを特徴とした画像表示プログラム。
10. 請求項９に記載の画像表示プログラムが演算手段により読取可能に記録された
    ことを特徴とした画像表示プログラムが記録された記録媒体。

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