JP2009109876A - 液晶表示装置、液晶表示方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶パネル２０を調光制御可能なバックライト２１を有する液晶表示装置１０であって、液晶パネル２０に表示するための画像信号の特徴量を抽出する画像特徴抽出部１３と、液晶表示装置１０の周囲の照度を検出する照度センサ１４と、画像信号の特徴量と周囲の照度とに基づいて、画像信号の補正度合いを示す補正情報とバックライト２１の輝度を示す制御情報とを生成する制御部１５と、補正情報に基づいて、画像信号を補正するコントラスト補正部１７および彩度補正部１８と、制御情報に基づいて、バックライト２１の輝度を制御するバックライト制御部１６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶表示装置、液晶表示方法、およびプログラムに関する。

液晶表示装置は、様々な画像信号に基づく表示を行うための液晶表示パネルと、表示を行う際に十分な視認性を確保するために液晶表示パネルを背後から照明するためのバックライトを備える。

バックライトにより、表示を行う際の背景の明るさが決定されるが、液晶表示装置が暗所にある場合でも明所にある場合でもユーザが視認性よく表示内容を確認することができるように、バックライトの輝度は液晶表示装置の周囲照度に応じて変更可能となっている。

バックライトの輝度の制御を行う装置の一例として、固体撮像素子と、該固体撮像素子よりの映像信号が供給される液晶表示装置と、該液晶表示装置に付属する背面照明手段と、光検出手段と、上記光検出手段の光検出出力に基づいて、上記背面照明手段の発光輝度を制御する制御手段とを有することを特徴とする電子カメラ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、例えば液晶表示装置を暗所へ移動した際に、バックライトの輝度が低くなるよう変更された場合、これに伴い表示が暗くなり、表示内容を視認しづらくなる。そこで、バックライトの輝度が変更された際に、コントラスト補正等の画像信号の補正を行うことにより、視認性の低下を最小限に抑えることが行われている。

バックライトの輝度の制御と画像信号の補正を行う方法の一例としては、複数の画像データを合成し生成した表示データを、光源から光を照射して表示を行う受光型表示デバイスで表示する表示方法であって、少なくとも１つの前記画像データの特徴を示す第１の特徴量を抽出するステップと、前記第１の特徴量に基づいて、少なくとも１つの前記画像データを生成するステップと、複数の前記画像データを合成し、表示データを生成するステップと、前記表示データの特徴を示す第２特徴量を抽出するステップと、前記第２の特徴量に基づいて、前記光源の輝度調整と前記表示画像データの輝度調整に相関を持たせて行うステップとを備える表示方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−３４４７７８号公報 特開２００６−１５４０６４号公報

しかしながら、従来の液晶表示装置では、バックライトの輝度を制御するバックライト制御とコントラスト補正等の画像信号の補正を行う液晶制御とが独立に実施されていた。そのため、例えば液晶表示装置を周囲照度の異なる場所へ移動させた場合、周囲照度に基づいてバックライトの輝度が変更され、変更されたバックライトの輝度に基づいて画像信号の特徴量が変更され、変更された画像信号の特徴量に基づいて画像信号の補正が行われていた。このために、液晶表示装置の表示画面が急に明るくなったり、暗くなったりすることがあった。

具体例を図１３に示す。図１３は、直線ＢＸが、画像信号の特徴量とバックライトの輝度（ＢＬ輝度）との関係を示しており、直線ＣＸが、画像信号の特徴量とコントラストの補正度合いとの関係を示している。

例えば、周囲照度が低下した場合には、バックライトの輝度を制御するＢＬ制御部が、ＢＬ輝度を低下させる。この結果、直線ＢＸにおいて、Ａ点からＢ点へＢＬ輝度を低下させたとする。この場合、実際には画像信号の特徴量はＡ点における特徴量のままである。しかし、画像信号を補正するための液晶制御部は、バックライト制御に伴い、画像信号の特徴量に変化がないにもかかわらず、低下したＢＬ輝度に対応する画像信号の特徴量へ変化したと錯覚してしまう。そのため、液晶制御部が、直線ＢＸにおけるＢ点の画像信号の特徴量に対応するコントラスト補正を行うため、直線ＣＸにおいて、コントラストの補正度合いはＡ点からＣ点へ変更されることになる。このように、実際には画像信号の特徴量に変化がなくても、コントラストが移動前よりも高い補正度合いとなり、表示画面が急に明るくなることがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能な液晶表示装置、液晶表示方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の液晶表示装置は、液晶パネルを調光制御可能な光源を有する液晶表示装置であって、前記液晶パネルに表示するための画像信号の特徴量を抽出する画像特徴量抽出部と、当該液晶表示装置の周囲の照度を検出する周囲照度検出部と、前記画像信号の特徴量と前記周囲の照度とに基づいて、前記画像信号の補正度合いを示す補正情報と前記光源の輝度を示す制御情報とを生成する制御部と、前記補正情報に基づいて、前記画像信号を補正する画像信号変換部と、前記制御情報に基づいて、前記光源の輝度を制御する光源制御部と、を備える構成としている。

この構成によれば、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能である。例えば、周囲の照度が低下した場合には、画像信号の補正が過度に行われることで、瞬間的に表示画面が明るくなってしまうことを防止可能であり、周囲の照度が上昇した場合には、画像信号の補正が過度に行われることで、瞬間的に表示画面が暗くなってしまうことを防止可能である。

また、本発明の第２の液晶表示装置は、前記周囲の照度と前記周囲の照度を前記画像信号の特徴量として換算するための変換特徴量との関係を示す特性情報を記憶する特性情報記憶部を備え、前記制御部は、前記特性情報記憶部の特性情報を参照し、前記画像信号の特徴量および前記変換特徴量に基づいて、前記補正情報と前記制御情報とを生成する構成としている。

この構成によれば、周囲の照度を画像信号の特徴量として換算することができ、周囲の照度と画像信号の特徴量の両者を考慮したバックライト制御や画像信号の補正を行うことが可能であり、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能である。

また、本発明の第３の液晶表示装置は、前記制御部が、前記画像信号の特徴量および前記変換特徴量に基づいて新たな画像信号の特徴量を生成し、前記新たな画像信号の特徴量に基づいて、前記制御情報を生成する構成としている。

この構成によれば、周囲の照度を考慮した新たな画像信号の特徴量に応じたバックライト制御が可能であり、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能である。

また、本発明の第４の液晶表示装置は、前記制御部が、前記画像信号の特徴量に基づいて、前記補正情報を生成する構成としている。

この構成によれば、周囲の照度が変化する前の段階における画像信号の補正度合いで補正を行うことができ、過度な補正度合いの変更を防止することが可能であり、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能である。

また、本発明の第５の液晶表示装置は、前記周囲照度検出部によって周囲の照度の低下が検出された場合、前記画像信号変換部が、前記光源制御部による前記光源の制御完了後に、補正なしを示す前記補正度合いから前記補正情報の示す前記補正度合いとなるまで前記補正度合いを変更しながら、前記画像信号を補正する構成としている。

この構成によれば、周囲の照度が低下した場合に、まずはバックライト制御を行い、その後に補正なしの状態から徐々に補正度合いを高くすることで、ユーザにとってはより自然な変化に感じられる。このように、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができ、さらに、十分な視認性を確保可能である。

また、本発明の第６の液晶表示装置は、前記周囲照度検出部によって周囲の照度の上昇が検出された場合、前記光源制御部が、最大輝度を示す輝度から前記制御情報の示す輝度となるまで輝度を変更しながら、前記光源を制御し、前記画像信号変換部が、前記光源制御部による前記光源の制御と並行して、補正なしを示す前記補正度合いから前記補正情報の示す補正度合いとなるまで補正度合いを変更しながら、前記画像信号を補正する構成としている。

この構成によれば、周囲の照度が上昇した場合に、バックライト制御と画像信号の補正を同時に行う。この場合、周囲の照度が高くなっているため、まずはバックライト輝度を最大にして補正度合いを補正なしの状態としても、ユーザは違和感を感じない。その後にバックライト輝度を低下させ、補正度合いを高くすることで、ユーザにとってはより自然な変化に感じられる。このように、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができ、さらに、十分な視認性を確保可能である。

また、本発明の第７の液晶表示装置は、前記画像信号変換部が、前記周囲照度検出部によって周囲の照度の変化が検出された場合、前記画像信号を所定の低速度で、前記補正情報の示す補正度合いとなるまで補正度合いを変更しながら、前記画像信号を補正する構成としている。

この構成によれば、表示画面の明るさを更に滑らかに変化させるとともに、十分な視認性を確保可能である。

また、本発明の第８の液晶表示装置は、前記補正情報には、前記画像信号のコントラストの補正度合いを示すコントラスト補正情報および前記画像信号の彩度の補正度合いを示す彩度補正情報が含まれ、前記画像信号変換部が、前記補正情報に基づいて、前記画像信号のコントラスト補正および彩度補正を行う構成としている。

この構成によれば、周囲照度に応じた最適な画像信号のコントラストおよび彩度を保つことができ、表示画面の明るさを更に滑らかに変化させるとともに、十分な視認性を確保可能である。

また、本発明の第１の液晶表示方法は、液晶表示装置において、液晶パネルに表示するための画像信号の特徴量を抽出するステップと、前記液晶表示装置の周囲の照度を検出するステップと、前記画像信号の特徴量と前記周囲の照度とに基づいて、前記画像信号の補正度合いを示す補正情報と前記光源の輝度を示す制御情報とを生成するステップと、前記補正情報に基づいて、前記画像信号を補正するステップと、前記制御情報に基づいて、前記液晶パネルを調光制御可能な光源の輝度を制御するステップと、を備える方法としている。

この方法によれば、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能である。例えば、周囲の照度が低下した場合には、画像信号の補正が過度に行われることで、瞬間的に表示画面が明るくなってしまうことを防止可能であり、周囲の照度が上昇した場合には、画像信号の補正が過度に行われることで、瞬間的に表示画面が暗くなってしまうことを防止可能である。

また、本発明の第１のプログラムは、上記の液晶表示方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとしている。

このプログラムによれば、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能である。例えば、周囲の照度が低下した場合には、画像信号の補正が過度に行われることで、瞬間的に表示画面が明るくなってしまうことを防止可能であり、周囲の照度が上昇した場合には、画像信号の補正が過度に行われることで、瞬間的に表示画面が暗くなってしまうことを防止可能である。

本発明によれば、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能である。

本発明の実施形態における液晶表示装置、液晶表示方法、およびプログラムについて、図面を参照しながら以下に説明する。

本発明の実施形態における液晶表示装置としては、例えば、携帯電話装置、テレビ受像機、ＰＣ用の液晶ディスプレイ、その他の液晶表示装置などが考えられるが、周囲の照度が変化する場所で用いられる液晶表示装置に本発明を適用すると、特に効果的である。

（第１の実施形態）
図１は本発明の実施形態における液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、入力画像信号記憶部１１、色空間変換部１２、画像特徴抽出部１３、照度センサ１４、制御部１５、バックライト制御部１６、コントラスト補正部１７、彩度補正部１８、色空間変換部１９、液晶パネル２０、バックライト（ＢＬ）２１、特性情報記憶部２２を有して構成される。

入力画像信号記憶部１１は、入力画像信号を記憶する。この記憶には、一時的な記憶も含まれる。入力画像信号としては、予め記憶された動画や静止画のビデオ信号や画像信号や映像信号、外部サーバからストリーミング配信されるコンテンツ等の画像信号、デジタルＴＶ放送のＴＶ信号等が考えられる。入力画像信号は、液晶パネル２０に表示するための画像信号の一例である。

色空間変換部１２は、入力画像信号記憶部１１からの入力画像信号を入力し、入力画像信号の色空間を変換し、変換された信号を変換画像信号としてコントラスト補正部１７、彩度補正部１８、画像特徴抽出部１３へ出力する。

色空間としては、色を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色の組み合わせとして表現するＲＧＢ色空間、輝度信号（Ｙ）と輝度信号と青色成分の差（Ｕ）、輝度信号と赤色信号の差（Ｖ）の３つの情報で色を表すＹＵＶ色空間、色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、輝度（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）よりなるＨＳＩ色空間などがある。

色空間変換部１２では、このような色空間の入力画像信号が入力され、他の色空間の信号に変換される。尚、色空間変換部１２を省略することも可能である。

画像特徴抽出部１３は、色空間変換部１２からの変換画像信号から画像の特徴を示す画像特徴量を抽出し、画像特徴情報として制御部１５へ出力する。画像特徴量としては、例えば変換された色空間における各パラメータの値が考えられる。尚、画像特徴抽出部１３は、画像特徴量抽出部としての機能を有する。

照度センサ１４は、例えば所定の波長帯域の光を検知する光センサであり、液晶表示装置１０の周囲（環境光）の照度を検知して、周囲照度情報を制御部１５へ出力する。照度センサ１４による照度検知は、定期的に行うことができる。尚、照度センサ１４は、周囲照度検出部の一例である。

制御部１５は、特性情報記憶部２２に記憶された特性情報を参照し、画像特徴抽出部１３からの画像特徴情報および照度センサ１４からの周囲照度情報に基づいて、コントラスト補正、彩度補正などの画像補正を行うための補正情報やバックライト制御を行うための制御情報を生成する。補正情報は、コントラスト補正部１７および彩度補正部１８に出力される。制御情報は、バックライト制御部１６に出力される。

バックライト制御部１６は、制御部１５からの制御情報に基づいて、バックライト２１を制御し、バックライト２１を発光させる。バックライト制御部１６は、バックライト２１の発光率を変化させることで、バックライト２１の輝度を変化させている。例えば、バックライト２１のユーザの指示による設定可能な最大のバックライト輝度値を１００とした際に、ある周囲照度では、８０のバックライト輝度値が最も明るく見える場合がある。この場合には、８０のバックライト輝度値に対しての発光率を１００％とする。つまり、周囲照度を考慮して発光率１００％を定める。尚、バックライト制御部１６は、光源制御部としての機能を有する。

コントラスト補正部１７は、制御部１５からの補正情報に基づいて、色空間変換部１２からの変換画像信号のコントラストを補正し、コントラスト補正画像信号として色空間変換部１９へ出力する。尚、コントラスト補正部１７は、コントラスト補正を行う画像信号変換部としての機能を有する。

彩度補正部１８は、制御部１５からの補正情報に基づいて、色空間変換部１２からの変換画像信号の彩度を補正し、彩度補正画像信号として色空間変換部１９へ出力する。尚、彩度補正部１８は、彩度補正を行う画像信号変換部としての機能を有する。

色空間変換部１９は、コントラスト補正部１７からのコントラスト補正画像信号および彩度補正部１８からの彩度補正画像信号に基づいて、補正されたコントラストおよび彩度を表現可能な信号を生成し、さらに生成された信号の色空間をＲＧＢ色空間に変換し、表示信号として液晶パネル２０へ出力する。

液晶パネル２０は、例えば、油状の透明な液晶組成物が２枚の透明な基板に挟まれ、周りがシールされた構造を有しており、色空間変換部１９からの表示信号を表示する。

バックライト２１は、例えば、液晶パネル２０を背面から照明するための光源であり、バックライト制御部１６からの指示により発光する。

特性情報記憶部２２は、制御部１６が参照するための特性情報を記憶する。特性情報として、画像信号の特徴量とバックライト輝度値との関係を示した特性Ｂ１、画像信号の特徴量とコントラスト補正および彩度補正の補正度合いとの関係を示した特性Ｃ１、周囲照度と周囲照度を画像信号の特徴量として換算するための変換特徴量との関係を示した特性Ｅ１を有する。

図２および図３は、特性情報記憶部２２が記憶する特性情報の一例を示す図である。

図２は特性Ｂ１およびＣ１の一例を示す図である。図２より、画像信号の特徴量が暗いことを示している場合には、バックライト輝度値が低く、補正度合いが高く、画像信号の特徴量が明るいことを示している場合には、バックライト輝度値が高く、補正度合いが低いことが理解される。

図３は特性Ｅ１の一例を示す図である。変換特徴量は、例えば、周囲照度と画像信号の特徴量との両者に基づいてバックライト制御および画像補正を行うために、今回検知の周囲照度と前回検知の周囲照度との差分を画像信号の特徴量に換算したものである。この場合、今回の周囲照度が前回の周囲照度よりも大きい、つまり０より大きい場合には、画像信号の特徴量が大きくなるように変換特徴量が生成され、今回の周囲照度が前回の周囲照度よりも小さい、つまり０より小さい場合には、画像信号の特徴量が小さくなるように変換特徴量が生成される。尚、図３の変換特徴量は一例であり、差分以外の方法で周囲照度を画像信号の特徴量にするようにしてもよい。

次に、液晶表示装置１０の動作の一例について説明する。図４は液晶表示装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、照度センサ１４が、周囲照度を検知し、周囲照度情報を制御部１５へ出力する（ステップＳ１１）。ここでは周囲照度検知は定期的に行われているものとする。

続いて、制御部１５が、前回検知時の周囲照度と今回検知の周囲照度とが変化したか否かを判定する（ステップＳ１２）。

周囲照度が変化したと判定された場合、制御部１５が、特性情報記憶部２２の特性Ｅ１を参照し、検知された周囲照度に対応する変換特徴量を取得する（ステップＳ１３）。

続いて、制御部１５が、画像信号の特徴量と変換特徴量とに基づいて、新たな画像信号の特徴量を生成する（ステップＳ１４）。例えば、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量に特性情報記憶部２２から取得した変換特徴量を加算する。

続いて、制御部１５が、特性情報記憶部２２の特性Ｂ１を参照し、新たな画像信号の特徴量に対応するバックライト輝度値を取得し、このバックライト輝度値に基づいて制御情報を生成し、バックライト制御部１６へ制御情報を出力する（ステップＳ１５）。

続いて、制御部１５が、特性情報記憶部２２の特性Ｃ１を参照し、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量に対応するコントラストおよび彩度の補正度合い（どの程度コントラスト補正および彩度補正を行うか）を取得し、この補正度合いに基づいて補正情報を生成し、コントラスト補正部１７および制度補正部１８へ補正情報を出力する（ステップＳ１６）。

続いて、バックライト制御部１６が、制御情報に基づいて、バックライト２１の輝度を制御する（ステップＳ１７）。

続いて、コントラスト補正部１７が、補正情報に基づいて、画像信号（変換画像信号）のコントラスト補正を行う（ステップＳ１８）。

続いて、彩度補正部１８が、補正情報に基づいて、画像信号（変換画像信号）の彩度補正を行う（ステップＳ１９）。

尚、コントラスト補正の処理および再度補正の処理は同時に実施可能である。後に説明するコントラスト補正の処理および再度補正の処理についても同様である。

また、ステップＳ１２において、周囲照度の変化を検知した場合に図４に示す後続の処理を行うことを説明したが、ステップＳ１２は省略可能である。

図４の処理によれば、周囲照度および画像信号の特徴量のいずれも考慮したバックライト制御および画像信号の補正が可能であるため、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能することも可能である。

次に、液晶表示装置１０が実施する画像信号の補正およびバックライト制御の具体例について説明する。

まず、周囲照度が低下した場合について説明する。
図５は周囲照度が低下した場合に液晶表示装置１０が実施する画像信号の補正およびバックライト制御の具体例を示す図である。

図４の処理において、周囲照度の低下により、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量がＡ点を示し、新たな画像信号の特徴量がＢ点を示す場合、Ｂ点が示す新たな画像信号の特徴量に対応する補正度合い、つまりＣ点が示す補正度合いを特性Ｃ１から取得するのではなく、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量に対応する補正度合い、つまりＡ点が示す補正度合いと同一の補正度合いに基づいて、補正情報が生成される。したがって、図５のＣ点ではなく、Ｄ点に基づく補正情報が生成される。

このようにして、バックライト２１の輝度はＡ点の示す輝度からＢ点の示す輝度となるように制御される。また、画像信号はＡ点に示す補正度合いからＤ点に示す補正度合いとなるように補正される。つまり、画像信号の補正度合いは変化しない。

これにより、周囲照度が低下したことによる急激な表示画面の明るさの変化を抑制し、周囲照度や画像信号の特徴量に応じた自然な表示を行うことができる。また、周囲照度が低下した結果、バックライト輝度値は低下するが、コントラスト補正や彩度補正の補正度合いは周囲照度が低下する前の補正度合いと同一であるため、表示画面としては暗くなるが、周囲照度が低下しているためにユーザには認識されず、ユーザの目の疲れも少なくなり、十分な視認性も確保できる。

続いて、周囲照度が上昇した場合について説明する。
図６は周囲照度が上昇した場合に液晶表示装置１０が実施する画像信号の補正およびバックライト制御の具体例を示す図である。

図４の処理において、周囲照度の上昇により、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量がＡ点を示し、新たな画像信号の特徴量がＥ点を示す場合、Ｅ点が示す新たな画像信号の特徴量に対応する補正度合い、つまりＦ点が示す補正度合いを特性Ｃ１から取得するのではなく、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量に対応する補正度合い、つまりＡ点が示す補正度合いと同一の補正度合いに基づいて、補正情報が生成される。したがって、図５のＦ点ではなく、Ｄ点に基づく補正情報が生成される。

このようにして、バックライト２１の輝度はＡ点の示す輝度からＥ点の示す輝度となるように制御される。また、画像信号はＡ点に示す補正度合いからＧ点に示す補正度合いとなるように補正される。つまり、画像信号の補正度合いは変化しない。

これにより、周囲照度が上昇したことによる急激な表示画面の明るさの変化を抑制し、周囲照度や画像信号の特徴量に応じた自然な表示を行うことができる。また、周囲照度が上昇した結果、バックライト輝度値は上昇するが、コントラスト補正や彩度補正の補正度合いは周囲照度が低下する前の補正度合いと同一であるため、表示画面としては明るくなるが、周囲照度が上昇しているためにユーザには認識されず、ユーザの目の疲れも少なくなり、十分な視認性も確保できる。

（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図７に示す液晶表示装置１０Ｂにおいて、図１に示した液晶表示装置１０と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

液晶表示装置１０Ｂは、特性情報記憶部２２に代わり、特性情報記憶部２２Ｂを有して構成される。その他の構成要素は液晶表示装置１０と同一である。

特性情報記憶部２２は、特性情報として、図２に一例を示した特性Ｂ１および特性Ｃ１と、周囲照度とバックライト輝度値との関係を示した特性Ｅ２を有する。

図８は特性Ｅ２の一例を示す図である。図８より周囲照度が１００（ｌｕｘ）や１００００（ｌｕｘ）の場合など、所定値を境にバックライト輝度値が変化することが理解できる。

次に、液晶表示装置１０Ｂが周囲照度低下時に実施する動作の一例について説明する。図９は液晶表示装置１０Ｂが周囲照度低下時に実施する動作の一例を示すフローチャートである。

まず、照度センサ１４が、周囲照度を検知し、周囲照度情報を制御部１５へ出力する（ステップＳ２１）。ここでは周囲照度検知は定期的に行われているものとする。

続いて、制御部１５が、前回検知時の周囲照度よりも今回検知の周囲照度が低いか否か、つまり周囲照度が低下したか否かを判定する（ステップＳ２２）。

周囲照度が低下したと判定された場合、制御部１５が、特性情報記憶部２２の特性Ｅ２を参照し、検知された周囲照度に対応するバックライト輝度値を取得する（ステップＳ２３）。

続いて、制御部１５が、特性情報記憶部２２の特性Ｂ１を参照し、取得したバックライト輝度値に対応する画像信号の特徴量を取得する（ステップＳ２４）。

続いて、制御部１５が、特性情報記憶部２２の特性Ｃ１を参照し、取得した画像信号の特徴量に対応するコントラスト補正および彩度の補正度合いを取得する（ステップＳ２５）。

続いて、制御部１５が、取得したバックライト輝度値に基づいて制御情報を生成し、バックライト制御部１６へ制御情報を出力する（ステップＳ２６）。

続いて、制御部１５が、取得した補正度合いに基づいて補正情報を生成し、コントラスト補正部１７および彩度補正部１８へ補正情報を出力する（ステップＳ２７）。

続いて、バックライト制御部１６が、制御情報に基づいて、バックライト２１の輝度を制御する（ステップＳ２８）。

続いて、コントラスト補正部１７が、補正情報に基づいて、画像信号（変換画像信号）のコントラスト補正を行う（ステップＳ２９）。この際、バックライト制御部１６によるバックライト制御が完了次第コントラスト補正を開始するが、バックライト制御の完了時点ではコントラスト補正度合いを０（全くコントラスト補正を行わないことを示す）とし、補正情報に含まれるコントラスト補正度合いとなるように、所定の低速度でコントラスト補正を徐々に行うようにする。これにより、ユーザにバックライト２１の輝度や画像の特徴の変化を認識されずに、最適な表示を行うことが可能となる。

続いて、彩度補正部１８が、補正情報に基づいて、画像信号（変換画像信号）の彩度補正を行う（ステップＳ３０）。この際、バックライト制御部１６によるバックライト制御が完了次第彩度補正を開始するが、バックライト制御の完了時点では彩度補正度合いを０（全く彩度補正を行わないことを示す）とし、補正情報に含まれる彩度補正度合いとなるように、所定の低速度で彩度補正を徐々に行うようにする。これにより、ユーザにバックライト２１の輝度や画像の特徴の変化を認識されずに、最適な表示を行うことが可能となる。

図９の処理によれば、周囲照度および画像信号の特徴量のいずれも考慮したバックライト制御および画像信号の補正が可能であるため、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能することも可能である。また、周囲照度が低下した場合であっても、コントラスト補正および彩度補正をすぐには行わず、ユーザが視聴環境の変化に十分慣れてから徐々に補正処理が実施されるため、ユーザへの負担も少ない。

尚、バックライト制御が完了した後にコントラスト補正および彩度補正を行うと説明したが、補正情報内にコントラスト補正および彩度補正を開始する開始時間を含ませ、所定期間後に補正開始するようにしてもよい。

また、図１０は、周囲照度が低下した場合に液晶表示装置１０Ｂが実施する画像信号の補正およびバックライト制御の具体例を示す図である。

図９の処理において、周囲照度の低下により、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量がＡ点を示し、ステップＳ２４において取得された画像信号の特徴量がＢ点を示す場合、Ｂ点が示す画像信号の特徴量に対応する補正度合い、つまりＣ点が示す補正度合いに基づいて、補正情報が生成される。また、コントラスト補正および彩度補正は補正度合い０から開始されるため、Ｈ点から開始される。

このようにして、バックライト２１の輝度はＡ点の示す輝度からＢ点の示す輝度となるように制御される。また、画像信号はＨ点に示す補正度合い（＝０）からＣ点に示す補正度合いとなるように補正される。

次に、液晶表示装置１０Ｂが周囲照度上昇時に実施する動作の一例について説明する。図１１は液晶表示装置１０Ｂが周囲照度上昇時に実施する動作の一例を示すフローチャートである。尚、図９のステップと同一の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付し、説明を省略または簡略化する。

まず、液晶表示装置１０Ｂが、ステップＳ２１の処理を行う。

続いて、制御部１５が、前回検知時の周囲照度よりも今回検知の周囲照度が高いか否か、つまり周囲照度が上昇したか否かを判定する（ステップＳ３２）。

周囲照度が低下したと判定された場合、液晶表示装置１０Ｂが、ステップＳ２３〜Ｓ２７の処理を行う。

続いて、バックライト制御部１６が、制御情報に基づいて、バックライト２１の輝度を制御する（ステップＳ３８）。この際、後述する図１４のように、周囲照度により決定される発光率における最大バックライト輝度の状態から、所定の低速度で徐々に制御情報に含まれるバックライト輝度値へバックライト２１の輝度を変化させるようにする。

続いて、コントラスト補正部１７が、補正情報に基づいて、画像信号（変換画像信号）のコントラスト補正を行う（ステップＳ３９）。この際、バックライト制御部１６によるバックライト制御の開始と同時に、つまりバックライト輝度を最大にした際に、コントラスト補正度合いを０（全くコントラスト補正を行わないことを示す）とし、補正情報に含まれるコントラスト補正度合いとなるように、所定の低速度でコントラスト補正を徐々に行うようにする。つまり、バックライト制御とコントラスト補正を並行して行うようにする。これにより、ユーザにバックライト２１の輝度や画像の特徴の変化を認識されずに、最適な表示を行うことが可能となる。

続いて、彩度補正部１８が、補正情報に基づいて、画像信号（変換画像信号）の彩度補正を行う（ステップＳ４０）。この際、バックライト制御部１６によるバックライト制御の開始と同時に、つまりバックライト輝度を最大にした際に、彩度補正度合いを０（全く彩度補正を行わないことを示す）とし、補正情報に含まれる彩度補正度合いとなるように、所定の低速度で彩度補正を徐々に行うようにする。つまり、バックライト制御と彩度補正を並行して行うようにする。これにより、ユーザにバックライト２１の輝度や画像の特徴の変化を認識されずに、最適な表示を行うことが可能となる。

図１１の処理によれば、周囲照度および画像信号の特徴量のいずれも考慮したバックライト制御および画像信号の補正が可能であるため、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能することも可能である。また、周囲照度が上昇した場合であっても、バックライト制御、コントラスト補正、および彩度補正をすぐには行わず、ユーザが視聴環境の変化に十分慣れてから徐々に処理が実施されるため、ユーザへの負担も少ない。

また、図１２は、周囲照度が上昇した場合に液晶表示装置１０Ｂが実施する画像信号の補正およびバックライト制御の具体例を示す図である。

図１１の処理において、周囲照度の上昇により、画像特徴抽出部１３からの画像信号の特徴量がＡ点を示し、ステップＳ２４において取得された画像信号の特徴量がＥ点を示す場合、Ｅ点が示す画像信号の特徴量に対応する補正度合い、つまりＦ点が示す補正度合いに基づいて、補正情報が生成される。また、バックライト制御は、発光率バックライト２１が、図１４に示すように周囲照度により決定される発光率における最大バックライト輝度の状態から開始される。バックライト制御は、この発光率を基準として図１２に示すＩ点から開始され、Ｅ点にいたるまで発光率は不変である。尚、Ｉ点におけるバックライトの発光率は、図１４に示すように、照度毎に異なり、例えば１００ｌｕｘでは５０％であり、Ｅ点におけるバックライトの発光率はI点を基準に例えば８０％の発光率（100luxでは、５０％の発行率×８０％）である。また、コントラスト補正および彩度補正は補正度合い０から開始されるため、Ｈ点から開始される。

このようにして、バックライト２１の輝度はＩ点に示す最大輝度からＥ点の示す輝度となるように制御される。また、画像信号はＨ点に示す補正度合い（＝０）からＦ点に示す補正度合いとなるように補正される。

以上のように、表示画面の明るさを滑らかに変化させることができるとともに、十分な視認性を確保可能な液晶表示装置、プログラム等に有用である。

本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図 本発明の第１の実施形態における特性情報記憶部が記憶する特性情報の一例を示す図 本発明の第１の実施形態における特性情報記憶部が記憶する特性情報の一例を示す図 本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャート 本発明の第１の実施形態における周囲照度低下時の画像信号補正およびバックライト制御の具体例を示す図 本発明の第１の実施形態における周囲照度上昇時の画像信号補正およびバックライト制御の具体例を示す図 本発明の第２の実施形態における液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図 本発明の第２の実施形態における特性情報記憶部が記憶する特性情報の一例を示す図 本発明の第２の実施形態における液晶表示装置が周囲照度低下時に実施する動作の一例を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態における周囲照度低下時の画像信号補正およびバックライト制御の具体例を示す図 本発明の第２の実施形態における液晶表示装置が周囲照度上昇時に実施する動作の一例を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態における周囲照度上昇時の画像信号補正およびバックライト制御の具体例を示す図 従来の画像信号補正およびバックライト制御の具体例を示す図 本発明の第２の実施形態における周囲照度とバックライト発光率との関係の一例を示す図

符号の説明

１０、１０Ｂ 液晶表示装置
１１ 入力画像信号記憶部
１２ 色空間変換部
１３ 画像特徴抽出部
１４ 照度センサ
１５ 制御部
１６ バックライト制御部
１７ コントラスト補正部
１８ 彩度補正部
１９ 色空間変換部
２０ 液晶パネル
２１ バックライト
２２、２２Ｂ 特性情報記憶部

Claims (10)

1. 液晶パネルを調光制御可能な光源を有する液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルに表示するための画像信号の特徴量を抽出する画像特徴量抽出部と、
   当該液晶表示装置の周囲の照度を検出する周囲照度検出部と、
   前記画像信号の特徴量と前記周囲の照度とに基づいて、前記画像信号の補正度合いを示す補正情報と前記光源の輝度を示す制御情報とを生成する制御部と、
   前記制御情報に基づいて、前記光源の輝度を制御する光源制御部と、
   を備える液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置であって、更に、
   前記周囲の照度と前記周囲の照度を前記画像信号の特徴量として換算するための変換特徴量との関係を示す特性情報を記憶する特性情報記憶部を備え、
   前記制御部は、前記特性情報記憶部の特性情報を参照し、前記画像信号の特徴量および前記変換特徴量に基づいて、前記補正情報と前記制御情報とを生成する液晶表示装置。
3. 請求項２に記載の液晶表示装置であって、
   前記制御部は、前記画像信号の特徴量および前記変換特徴量に基づいて新たな画像信号の特徴量を生成し、前記新たな画像信号の特徴量に基づいて、前記制御情報を生成する液晶表示装置。
4. 請求項２に記載の液晶表示装置であって、
   前記制御部は、前記画像信号の特徴量に基づいて、前記補正情報を生成する液晶表示装置。
5. 請求項１に記載の液晶表示装置であって、
   前記周囲照度検出部によって周囲の照度の低下が検出された場合、
   前記画像信号変換部は、前記光源制御部による前記光源の制御完了後に、補正なしを示す前記補正度合いから前記補正情報の示す前記補正度合いとなるまで前記補正度合いを変更しながら、前記画像信号を補正する液晶表示装置。
6. 請求項１に記載の液晶表示装置であって、
   前記周囲照度検出部によって周囲の照度の上昇が検出された場合、
   前記光源制御部は、最大輝度を示す輝度から前記制御情報の示す輝度となるまで輝度を変更しながら、前記光源を制御し、
   前記画像信号変換部は、前記光源制御部による前記光源の制御と並行して、補正なしを示す前記補正度合いから前記補正情報の示す補正度合いとなるまで補正度合いを変更しながら、前記画像信号を補正する液晶表示装置。
7. 請求項５または６に記載の液晶表示装置であって、
   前記画像信号変換部は、前記周囲照度検出部によって周囲の照度の変化が検出された場合、前記画像信号を所定の低速度で、前記補正情報の示す補正度合いとなるまで補正度合いを変更しながら、前記画像信号を補正する液晶表示装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
   前記補正情報には、前記画像信号のコントラストの補正度合いを示すコントラスト補正情報および前記画像信号の彩度の補正度合いを示す彩度補正情報が含まれ、
   前記画像信号変換部は、前記補正情報に基づいて、前記画像信号のコントラスト補正および彩度補正を行う液晶表示装置。
9. 液晶表示装置において、
   液晶パネルに表示するための画像信号の特徴量を抽出するステップと、
   前記液晶表示装置の周囲の照度を検出するステップと、
   前記画像信号の特徴量と前記周囲の照度とに基づいて、前記画像信号の補正度合いを示す補正情報と前記光源の輝度を示す制御情報とを生成するステップと、
   前記制御情報に基づいて、前記液晶パネルを調光制御可能な光源の輝度を制御するステップと、
   を備える液晶表示方法。
10. 請求項９に記載の液晶表示方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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