JP2011117996A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光源の発光による消費電力をより削減することを課題とする。
【解決手段】表示装置1は、照射範囲が重複する複数の光源2と、画像表示領域3と、補正部4と、制御部5とを有する。補正部4は、表示対象画像の輝度分布と、複数の光源2を所定の発光強度にて発光させたときの合成発光分布との間隔を広げるように、輝度分布または合成発光分布を補正する補正する。制御部5は、補正部4により補正された輝度分布または合成発光分布に基づいて、複数の光源1の発光強度をそれぞれ制御する。
【選択図】図1

Description

この発明は、表示装置に関する。
従来、透過型液晶表示装置など、光の透過状態を変更可能な液晶パネルと、液晶パネルの裏面に光を供給するバックライトとを有する表示装置が存在する。例えば、この表示装置について、装置の周囲が暗い場合に、バックライトである光源の発光量を減じる技術として、以下のような従来技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、照射領域が独立である複数の光源を有し、表示画像の輝度に基づいて各光源の発光量を独立に調節する表示装置が開示されている。そして、このような表示装置に対して、照度センサから受付けた周囲環境の照度に基づいて各光源の発光量を一律に低下させる技術も存在する。このようにして、この表示装置は、複数の光源が発光することによる消費電力を削減できる。
特開2006−147573号公報
しかしながら、上述した従来技術によって削減可能な電力には限界があるという問題があった。例えば、周囲環境の照度に基づいて各光源の発光量を下げる単純な制御を行うだけなので、光源の発光による消費電力の削減についてある一定の消費電力の削減をすることはできる。しかし、それ以上の削減効果は望み得ない。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、表示装置において、複数の光源が発光することによる消費電力をより削減することができる表示装置を提供することを目的とする。
本願の開示する技術は、一つの態様において、複数の光源で画素を照射する表示装置において、表示対象画像の輝度分布と、前記複数の光源を所定の発光強度にて発光させたときの発光分布との間隔を広げるように、当該輝度分布または当該発光分布を補正する補正部と、前記補正部により補正された前記輝度分布または前記発光分布に基づいて、前記複数の光源の発光量をそれぞれ制御する制御部とを有する。
本願の開示する技術の一つの態様によれば、表示装置のバックライトである光源の発光による消費電力をより削減できる。
図1は、実施例1に係る表示装置を示す図である。 図2は、実施例1に係る輝度分布と合成発光分布との関係を示す図である。 図3は、実施例2に係る表示装置の構成を示す図である。 図4は、各光源の発光パターンの一例を示す図である。 図5は、縮小画像の領域分割の一例を示す図である。 図6は、ライン情報の生成例を説明するための図である。 図7は、実施例2に係る輝度分布パターンと合成発光パターンの比較例を示す図である。 図8は、実施例2に係る下げ幅算出処理を説明する図である。 図9は、実施例2に係る下げ幅算出処理を説明する図である。 図10は、実施例2に係る表示装置による処理の流れを示す図である。 図11は、実施例2に係る表示装置による処理の流れを示す図である。 図12は、実施例2に係る表示装置による処理の流れを示す図である。 図13は、最も光量が不足している部分に最も近い光源選択を行うための領域分割の一例を示す図である。 図14は、表示制御処理を実行するコンピュータの一例を示す図である。
以下に、図面を参照しつつ、本願の開示する表示制御装置の一実施形態について詳細に説明する。なお、表示制御装置の一実施形態として後述する以下の実施例により、本願が開示する技術が限定されるものではない。
図1は、実施例1に係る表示装置を示す図である。同図に示すように、実施例1に係る表示装置1は、照射範囲が重複する複数の光源2と、画像表示領域3と、補正部4と、制御部5とを有する。
補正部4は、表示対象画像の輝度分布と、複数の光源2を所定の光源強度にて発光させたときの合成発光分布との間隔を広げるように、輝度分布または合成発光分布を補正する。なお、上述の発光量は発光強度に相当するものとして、以下説明する。輝度分布または発光分布を補正する補正する。尚、所定の発光強度とは、たとえば最大の発光強度などである。
図2は、実施例1に係る輝度分布と合成発光分布との関係を示す図である。同図の横軸Xは、画像表示領域3において、複数の光源2の配列方向に平行な水平方向の所定位置を示す。同図の縦軸Yは前述の所定位置における輝度を示す。また、同図に示すaは、前述の所定位置における表示対象画像の輝度分布を表す。なお、輝度分布は、表示対象の画像が要求する輝度の分布である。また、同図に示すbは、前述の所定位置における複数の光源2による合成発光分布を表す。なお、合成発光分布は、各光源2により供給される光の発光分布を合成した分布である。そして、同図に示すように、補正部4は、同図aに示す輝度分布と、同図bに示す合成発光分布との間隔を広げるように輝度分布または合成発光分布を補正する。ここで、間隔とは図2のaとbとの差に相当する。図2では、間隔をaとbとの間にある矢印でイメージ的に説明している。
制御部5は、補正部4により補正された輝度分布または合成発光分布に基づいて、複数の光源1の発光強度をそれぞれ制御する。
実施例1に係る表示装置1は、表示対象画像の輝度分布と、複数の光源1による合成発光分布との間隔をいったん広げるように輝度分布または合成発光分布を補正する。そして、表示装置1は、いったん余裕を設けた後に、複数の光源2の発光強度をそれぞれ制御する。複数の光源1による合成発光分布との間隔を広げる方法としては、例えば、表示対象画像の輝度分布aを低下させることや、複数の光源による合成発光分布bを上昇させることが考えられる。詳細は、後述する。
ここで、光源の発光による消費電力をより削減できるという効果について述べる。本実施例における表示装置1は、照射領域が重複する複数の光源を有している。つまり、表示装置1において、画像表示領域3上の1つの画素は複数の光源から照射される。よって、複数の光源の照射された光を利用しながら1つの画素の輝度をまかなうので、各光源から発光された光が効率的に利用される。つまり、いったん設けられた余裕によって生じる消費電力の削減についても、本実施例において発光強度を減じることができる光源は、従来の1つから2以上の光源へと拡大する。したがって、本実施例における表示装置1はより大きな消費電力の削減を達成できる。
図3は、実施例2に係る表示装置の構成を示す図である。同図に示すように、表示装置200は、光制御部210と、光源220a〜220nと、ドライバ230a〜230nと、表示制御装置240と、記憶部250とを有する。
例えば、記憶部250は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。また、表示制御装置240は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA (Field Programmable Gate Array)などの集積回路、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などの電子回路である。
光制御部210は、例えば、液晶パネルであり、画素ごとに光の透過率を変化させる。光源220a〜220nは、例えば、LED(Light Emitting Diode)であり、光制御部210に対して光を供給する。光源220a〜220nは、例えば、図3に示す光制御部210の辺の一つに沿って一列に配置される。ここで、光制御部210の辺の一つとは、図3に示す光制御部210の水平方向の下側の辺をさす。光源220a〜220nを一列に配置することで、複数の光源が発光している時に、光制御部210の全面に渡って概ね一様な輝度を得ることができる。さらには光源220の数や配置方法は、部品コストなどに応じて適宜変更可能である。なお、光源220の数が12個である場合には、光源220a〜220lまで存在することとなる。
記憶部250は、光源220から様々な強度の光が光制御部210に照射された場合に、光制御部210上に形成される発光パターンに関する発光パターンデータ250aを記憶する。記憶部250は、例えば、ある光源220を100%の強度で点灯させた場合に、光制御部210の各点にどれだけの輝度の光が供給されるかを示す情報を、それぞれの位置に配置された光源220毎の発光パターンデータ250aとして記憶する。
ここで、発光パターンとは、光源220から光制御部210に光が照射された場合に、光制御部210上に形成される光の分布を意味する。図4は、各光源の発光パターンの一例を示す図である。
例えば、光源220aから光制御部210に光が照射された場合には、図4に示す発光パターンaのようなパターンが形成される。この発光パターンaは、光源220aにより光制御部210に供給される光の分布を示し、光源220aと光制御部210との距離が最も近い同図の左下隅が最も明るく、同図右下隅が最も暗い光の分布となる。なお、発光パターンaを滑らかな曲線で表現すると、光源220aの位置に対応する同図左下隅が曲線の盛り上がりが鋭い発光パターンとなる。この鋭い発光パターンは、例えばシャープな発光パターンと称される。また、光源220aから離れるに従って曲線の盛り上がりが緩やかな発光パターンとなる。この緩やかな発光パターンは、例えばブロードな発光パターンと称される。
また、光源220bから光制御部210に光が照射された場合には、同図に示す発光パターンbのようなパターンが形成される。この発光パターンbは、光源220bにより光制御部210に供給される光の分布を示し、光源220bと光制御部210との距離が最も近い同図の左下隅からやや内側が最も明るく、同図右下隅が最も暗い分布である。なお、発光パターンbを滑らかな曲線で表現すると、光源220bの位置に対応する同図左下隅からやや内側が曲線の盛り上がりが鋭いシャープな発光パターンとなり、光源220bから離れるに従って曲線の盛り上がりが滑らかなブロードな発光パターンとなる。
光源220nから光制御部210に光が照射された場合には、同図に示す発光パターンnのようなパターンが形成される。この発光パターンnは、光源220bにより光制御部210に供給される光の分布を示し、光源220nと光制御部210との距離が最も近い同図の右下隅が最も明るく、同図左下隅からやや上側が最も暗い分布である。なお、発光パターンnを滑らかな曲線で表現すると、光源220nの位置に対応する同図右下隅が曲線の盛り上がりが鋭いシャープな発光パターンとなり、光源220nから離れるに従って曲線の盛り上がりが滑らかなブロードな発光パターンとなる。
記憶部250は、発光パターンaや発光パターンbなどについて、例えば、発光パターンを滑らかな曲線で表現したモデルを作成するための発光パターンデータ250aを記憶する。例えば、それぞれの光源220が所定の発光強度で発光している場合に、光制御部210に供給される光の強度は、それぞれの光源毎の所定の発光強度における発光パターンを単純に重ね合わせた発光パターンとなる。よって、記憶部250は、例えば、光源220から供給される光の強度を、光制御部210の各点で加算したデータを各発光パターンデータ250aとして記憶する。
なお、記憶部250は、12個全ての光源220を100%で発光させたときの値が「1」となるように、光制御部210上の各点ごとに正規化された値を発光パターンデータ250aとして記憶することもできる。これにより、後の処理負荷を低減させる。
図3の説明に戻り、ドライバ230a〜230nは、それぞれ、表示制御装置240から指示された制御量に基づいて、光源220a〜220nを駆動する。なお、同図では、光源220とドライバ230が1対1で設けられているが、複数の光源220に対して1つのドライバ230を設けるようにしてもよい。
表示制御装置240は、光制御部210およびドライバ230a〜230nを制御する。表示制御装置240は、フレームメモリ241、縮小画像生成部242、調光量演算部243、発光強度制御部244、画像補正部245、透過率制御部246を有する。
フレームメモリ241は、表示対象画像を入力し、入力した画像を記憶する。例えば、入力画像のサイズを縦720×横480とする。
縮小画像生成部242は、フレームメモリ241に記憶されている入力画像を読み込む。そして、縮小画像生成部242は、読み込んだ入力画像の縮小画像を生成する。なお、縮小画像生成部242は、後述する調光量演算部243による処理時間を軽減することを目的として縮小画像を生成する。
縮小画像生成部242は、入力画像の画素に割当てられたRGB(Red Green Blue)値を参照し、R、G、B値の中の最大値を求める。そして、縮小画像生成部242は、求めたR、G、B値の中の最大値を、該当画素の画素値として設定する。例えば、第1の画素に割当てられたRGB値がそれぞれ250、100、50の場合には、最大値は「250」である。よって、縮小画像生成部242は、第1の画素の画素値を250に設定する。このようにして、縮小画像生成部242は、入力画像に含まれる画素毎に1つの画素値を設定する。
続いて、縮小画像生成部242は、例えば、サイズが縦720×横480の入力画像から、8ラインに1ラインを読み込み、8画素に1画素を読み込む間引きを行うことで、サイズ90×60の縮小画像を生成する。縮小画像の各画素には、それぞれ上述した画素値が設定されている。なお、縮小画像生成部242は、バイリニア等他の方式を利用して縮小画像を生成してもよい。
照度計測部260は、表示装置の周囲の照度を計測し、計測値を後述する調光量演算部243に出力する。照度計測部260は、例えば、照度センサなどを有する。
調光量演算部243は、記憶部250に記憶されている発光パターンデータ250aおよび縮小画像のデータに基づいて各光源220の発光強度を調整する。
まず、調光量演算部243は、表示対象として入力した入力画像について、各光源220の発光強度の初期値を設定する。例えば、調光量演算部243は、前回表示された入力画像に対して決定した各光源220の発光強度を、次に入力された入力画像に対する各光源220の初期値とする。一般に、前後して入力される入力画像は類似することが多いので、このように前回の調整結果を初期値とすることにより、調光量演算部243は、各光源の発光強度の設定調整を早く完了できる。また、前回と同様の調整結果となることが期待されるため、入力画像ごとに調整内容が変動して、光制御部210での表示にフリッカ等が発生することを防止することができる。入力画像が一番目の画像である場合には、予め設定した発光強度を初期値とする。例えば、発光強度100%を初期値とする。
続いて、調光量演算部243は、縮小画像生成部242により生成された縮小画像を、各光源220の光の照射方向と垂直な直線によって複数ラインを含む領域に分割する。なお、複数の領域に分割し、後述のように各光源の発光強度設定のための処理を行うと、計算回数を減じることができる。しかし、本実施例はこれに限らず、領域に分割せずに、一ラインずつ発光強度の設定のための処理を行うこととしても良い。例えば、図5に示すように、調光量演算部243は、縮小画像を、光源220から遠ざかるにしたがって広くなる領域40a、40b、40cおよび40dに分割する。図5は、縮小画像の領域分割の一例を示す図である。なお、各光源220の光の照射方向は、縮小画像に対応する入力画像が光制御部210上に表示されている場合に、光源220の光が入射する方向を意味する。
次に、調光量演算部243は、複数に分割された縮小画像の各領域についてライン情報を生成する。まず、調光量演算部243は、光源220の配列方向と垂直な方向に配列された複数の画素を有する画素列について、各画素の画素値を比較する。続いて、調光量演算部243は、各画素の中から最大画素値を抽出し、抽出した最大画素値を該当画素列の画素の画素値として設定する。調光量演算部243は、各領域に含まれる全ての画素列について、この画素値の設定を行うことによりライン情報を生成する。なお、領域の分割を行わない場合には、ライン情報は、各ラインに配置した画素の画素値そのものとなる。
図6は、ライン情報の生成例を説明する図である。同図は、縮小画像の領域40cについてライン情報を生成する場合を示す。同図に示すように、例えば、調光量演算部243は、光源220の配列方向と垂直な方向に配列された領域40cの各画素列について、各画素の画素値を比較する。そして、調光量演算部243は、各画素の中から最大画素値を抽出し、抽出した最大画素値を該当画素列の画素値として設定する。調光量演算部243は、領域40cに含まれる全ての画素列について画素値の設定を行うことにより、領域40cのライン情報を生成する。
次に、調光量演算部243は、縮小画像の各領域の中から、光源220に最も近い一番下の領域40aについてのライン情報を取得して、以降の処理を実行する。なお、領域40aについては図5を用いて上述した。例えば、取得したライン情報は、縮小画像のサイズが90×60である場合には、60の画素の画素値を有する。
縮小画像の一番下の領域40aについてのライン情報を取得して、以降の処理を実行する理由を簡単に説明する。各光源220と光制御部210との距離が近いほど、各光源220の発光パターンがシャープである。各光源220と光制御部210との距離が離れるほど、各光源220の発光パターンがブロードである。各光源220の発光パターンがブロードの場合には、いずれかの光源220の発光強度を抑えても、各光源220の合成発光パターンは余り変化しない。一方、各光源220の発光パターンがシャープである場合には、いずれかの光源220の発光量を抑えると、各光源220の合成発光パターンは大きく変化する。よって、縮小画像の一番下の領域40aについてのライン情報を取得するのは、発光強度の調整による影響が大きい箇所、すなわち、発光パターンがシャープである画像の一番下側から優先的に処理すべきであるからである。
ライン情報の取得後、調光量演算部243は、取得したライン情報が有する各画素の画素値を輝度相当値に換算する。そして、調光量演算部243は、照度計測部260から入力した照度に応じて輝度相当値を補正する。
例えば、調光量演算部243は、照度に応じて表示対象画像の輝度を低減させる低減率を示す変数Wを設定し、この変数Wを用いて輝度相当値を補正する。調光量演算部243は、照度の値が小さければ小さいほど(周囲が暗いほど)、表示対象画像の輝度をより低減させるように変数Wの値を設定する。調光量演算部243は、以下の数式(1)を用いて輝度相当値を導出する。
輝度相当値=(画素値/画素最大値)^2.2・・・(1)
なお、輝度∝(画素値^2.2)という比例関係を前提とする。また、画素最大値は、例えば、8ビットの画像であれば255となる。
そして、調光量演算部243は、数式(1)で導出した輝度相当値を、以下の数式(2)に代入して補正輝度相当値を算出する。以上の処理によって、輝度相当値を低減率Wに応じて、低減した補正輝度相当値を得ることができる。
補正輝度相当値=輝度相当値×W・・・(2)
補正輝度相当値を算出した後、調光量演算部243は、補正輝度相当値を光源220の配列方向に走査して輝度分布パターンを算出する。図7は、実施例2に係る輝度分布パターンと合成発光パターンとの比較例を示す図である。調光量演算部243は、光源220の配列方向に走査することにより補正輝度相当値を取得する。そして、調光量演算部243は、取得した補正輝度相当値を滑らかな曲線で結ぶことにより、例えば、同図のCに示すような輝度分布パターンを算出する。
次に、調光量演算部243は、記憶部250に記憶されている各発光パターンデータ250aを取り込んで、各光源220の発光パターンを合成した合成発光パターンを算出する。調光量演算部243は、記憶部250に記憶されている発光パターンデータaの中から、所定の強度で発光したときの各光源220の発光パターンデータを取り込む。例えば、図7に示すように、調光量演算部243は、各光源220の発光パターンデータを元に発光パターンd、d、d、d、・・・を算出する。各光源220の発光パターンを算出した後、調光量演算部243は、光制御部210上の各点で、各光源220の発光パターンの輝度を加重加算する。そして、調光量演算部243は、加重加算された値を滑らかな結んだ曲線を生成することにより、例えば、同図のDで示されるような各光源220の合成発光パターンを算出する。
なお、調光量演算部243は、各光源の発光強度の初期値を100%に設定した場合には、各光源220の発光強度が100%であるときの各光源220の発光パターンデータaを記憶部250から取り込んで合成発光パターンを算出する。
そして、調光量演算部243は、算出した合成発光パターンを、ライン情報のサイズに合わせて、例えば、60画素相当の合成発光パターンに換算する。そして、調光量演算部243は、例えば、図7に示すように、輝度分布パターンと合成発光パターンとを比較する。ここで、輝度分布パターンとの比較を行う合成発光パターンは、ライン情報に対応する光制御部210の各点で、各光源220から供給される光の強度を加算し、加算した強度を滑らかに結んだ曲線で表現される合成発光パターンを60画素相当に換算したパターンである。図7は、実施例2に係る輝度分布パターンと合成発光パターンの比較例を示す図である。
そして、調光量演算部243は、比較の結果、合成発光パターンが輝度分布パターンを総じて上回っている場合(光量が充足している場合)には、各光源220の中から、最も発光強度を下げることが可能な光源220を探索する下げ幅調整処理を実行する。
なお、下げ幅調整処理は、縮小画像の各領域の中で、光源220に最も近い一番下の領域のライン情報についてのみ実行される。その理由は、一番下の領域以外の領域から生成したライン情報で下げ幅を調整すると、一番下の領域に対応する表示対象画像内の領域において、画像を表示させるための光量が不足する恐れがあるからである。
一方、調光量演算部243は、合成発光パターンが輝度分布パターンを下回っている部分がある場合(光量不足の部分がある場合)には、光源の発光強度を上げる上げ幅調整処理を実行する。以下、下げ幅調整処理および上げ幅調整処理を順に説明する。
[下げ幅調整処理]
図8および図9は、実施例2に係る下げ幅調整処理を説明する図である。まず、図8および図9を用いて、下げ幅調整処理の大まかな概要を説明する。図8に示すように、調光量演算部243は、光源220aを選択して、合成発光パターンが輝度分布パターンを上回る範囲で、光源220aの発光強度を下げることが可能な最大の下げ幅を算出する。
例えば、調光量演算部243は、光源220aの発光強度220aを10%下げた時の合成発光パターンを算出し、算出した合成発光パターンと輝度分布パターンとを比較する。そして、調光量演算部243は、合成発光パターンと輝度分布パターンとの間に余裕がある場合には、光源220aの発光強度を5%下げた時の合成発光パターンを算出し、算出した合成発光パターンと輝度分布パターンとを比較する。ここで、合成発光パターンと輝度分布パターンとの間に余裕がある場合とは、例えば、合成発光パターンが輝度分布パターンを上回っており、光源220aの発光強度にまだ下げる余地があることを意味する。このようにして、調光量演算部243は、光源220aの発光強度を少しずつ下げていき、合成発光パターンが輝度分布パターンを上回る範囲で、光源220aの発光強度を下げることが可能な最大の下げ幅を算出する。
なお、調光量演算部243は、光源220aの発光強度の調整が不可能である場合、つまり光源220aの発光強度を下げると合成発光パターンが輝度分布パターンを下回ってしまう部分がある場合には、調光量演算部243は、余裕度の算出を行わない。そして、次の光源220bについての最大の下げ幅算出に移る。以上の処理を繰り返す。なお、余裕度とは、ある光源220の発光強度を下げた場合に、他の光源220それぞれが下げられる発光強度の度合いを示す。
一方、光源220aの調整が可能であった場合、つまり光源220aの発光強度の最大の下げ幅を算出できた場合について説明する。調光量演算部243は、図8に示すように、算出した最大の下げ幅に応じて光源220aの発光強度を下げた後の合成発光パターンb1を作成する。続いて、調光量演算部243は、例えば、図8に示す合成発光パターンb1と、図8に示す輝度分布パターンaと比較し、光源220bから光源220nの発光強度をどれくらい下げることができる余裕があるかを算出する。つまり、調光量演算部243は、余裕度を算出する。
なお、調光量演算部243は、発光強度を下げる量として、例えば、最大20%のような制限を設定してもよい。光量を大きく減少させると、前後して表示される画像の明るさのばらつきが大きくなり、フリッカ等の不具合が生じることがあるからである。
例えば、図8の上下方向のブロック矢印で示すように、調光量演算部243は、光源220b〜220nの設置位置に対応する領域で、合成発光パターンb1と輝度分布パターンaとの差を算出する。つまり、調光量演算部243は、光源220b〜220nの設置位置に対応する領域で、合成発光パターンから供給される輝度と、輝度分布パターンにより要求される輝度との差をそれぞれ算出する。そして、調光量演算部243は、光源220ごとに算出した各下げ幅を合算することにより余裕度を算出する。
光源220aの発光強度を下げた時の余裕度の算出を完了すると、同様に、光源220bについて同様の処理を実行する。例えば、図9に示すように、合成発光パターンbが輝度分布パターンaを上回る範囲で、光源220bの発光強度を下げることが可能な最大の下げ幅を算出する。
なお、調光量演算部243は、光源220bの発光強度の調整が不可能である場合、つまり光源220bの発光強度を下げると合成発光パターンが輝度分布パターンを下回ってしまう部分がある場合には、調光量演算部243は、余裕度の算出を行わない。そして、次の光源220cについての最大の下げ幅算出に移る。
光源220bの調整が可能であった場合、つまり光源220bの発光強度の最大の下げ幅を算出できた場合には、調光量演算部243は、図9に示すように、算出した最大の下げ幅に応じて光源220bの発光強度を下げた後の合成発光パターンb2を作成する。続いて、調光量演算部243は、合成発光パターンb2と輝度分布パターンaと比較し、各光源220の余裕度を算出する。
例えば、図9の上下方向のブロック矢印で示すように、光源220a、光源220c〜220nの設置位置に対応する領域で、合成発光パターンb2と輝度分布パターンaとの差を算出する。つまり、調光量演算部243は、光源220a、光源220c〜220nの設置位置に対応する領域で、合成発光パターンb2から供給される輝度と、輝度分布パターンaにより要求される輝度との差をそれぞれ算出する。そして、調光量演算部243は、光源220の設置位置に対応する領域で算出した各下げ幅を合算することにより、発光強度を下げられる度合いを示す余裕度を算出する。
調光量演算部243は、上述してきた光源220aおよび光源220bの発光強度を下げた時の余裕度の算出を、残りの全ての光源220c〜220nについて行う。
そして、調光量演算部243は、光源220aから光源220nに対してそれぞれ算出した余裕度の中から余裕度が最大であった光源220を選択する。そして、調光量演算部243は、選択した光源220の発光強度を算出済みの下げ幅に応じて仮決定する。調光量演算部243は、発光強度が仮決定された光源220を選択対象外に設定する。そして、調光量演算部243は、選択対象外に設定した光源220が仮決定した発光強度で発光しているものとして、選択対象外とされていない残りの光源220について上述してきた処理を繰り返し実行する。このようにして、調光量演算部243は、余裕度が最大となる光源220を見つけ出すことで発光強度をできるだけ下げる。
一方、余裕度を算出できた光源220がなかった場合には、調光量演算部243は、下げ幅調整処理を終了する。なぜなら、余裕度が算出できた光源がないということは、発光強度を下げる調整が可能な光源がなかったことと同意であるからである。
調光量演算部243は、例えば、図8に示すように、光源220aの発光強度を最大に下げた時に算出された余裕度が最大であったとする。この場合は、調光量演算部243は、光源220aを選択する。光源220aを選択後、調光量演算部243は、算出した最大の下げ幅に応じて光源220aの発光強度を仮決定する。例えば、光源220aの発光強度を下げることが可能な最大の下げ幅に応じて、光源220aの発光強度を19%下げることができる場合には、光源220aの発光強度を19%に仮決定する。
発光強度を仮決定した光源220aを選択対象外に設定した後、調光量演算部243は、光源220aが−19%の発光強度で発光しているものとして、選択対象外とされていない残りの光源220b〜220nについて上述してきた処理を実行する。つまり、選択対象である光源220が残されている場合には、選択対象の光源220の中から一つの光源220を選択し、上述した選択対象外に設定するまでの処理を実行する。一方、検索の結果、選択対象の光源220が残っていない場合には、調光量演算部243は下げ幅調整処理を終了する。
選択対象外とされていない残りの光源220b〜220nについて上述してきた処理を実行した結果、例えば、光源220bの発光強度を最大に下げた時に算出された余裕度が最大であった場合には、つぎに、調光量演算部243は光源220bを選択する。光源220bを選択後、調光量演算部243は、算出した最大の下げ幅に応じて光源220bの発光強度を仮決定する。例えば、光源220bの発光強度を下げることが可能な最大の下げ幅に応じて、光源220bの発光強度を15%下げることができる場合には、光源220aの発光強度を15%に仮決定する。
なお、輝度ムラ等が生じることを防止するため、隣接する光源220の発光強度の下げ幅の差が所定量以下になるように調整することとしてもよい。
発光強度を仮決定した光源220bを選択対象外に設定した後、調光量演算部243は、光源220bが−15%の発光強度で発光しているものとして、選択対象外とされていない残りの光源220c〜220nについて上述してきた処理を実行する。
[上げ幅調整処理]
次に、上げ幅調整処理について説明する。調光量演算部243は、合成発光パターンと輝度分布パターンとの比較の結果、最も光量が不足している部分を見つけ出す。そして、調光量演算部243は、その部分に最も近い光源220を調整対象の光源として選択する。
調光量演算部243は、調整対象として選択された光源220の発光強度を所定の強度に仮決定する。例えば、調光量演算部243は、発光強度を現在よりも5%高い強度に仮決定する。なお、調光量演算部243は、発光強度の高める仮決定量として、例えば、最大20%のような制限値を設定してもよい。
調整対象として選択された光源220の発光強度を所定の強度に仮決定した後、調光量演算部243は、選択した光源220の発光強度を所定の強度に仮決定した場合の合成発光パターンを改めて算出する。
そして、調光量演算部243は、改めて算出した合成発光パターンと輝度分布パターンとを比較して、該当部分の光量不足が解消したかを判定する。ここで、該当部分とは、上述したように、合成発光パターンと輝度分布パターンとの比較の結果、最も光量が不足している部分を意味する。判定の結果、光量不足が解消している場合には、調光量演算部243は、合成発光パターンと輝度分布パターンとの比較結果の中から、最初に選択した部分以外で最も光量が不足している他の部分を見つけ出す。そして、光量が不足している他の部分がない場合には、調光量演算部243は、上げ幅調整処理を終了する。
一方、光量が不足している他の部分を見つけ出した場合には、調光量演算部243は、調整が可能な光源220が残っているか否かを判定する。判定の結果、調整可能な光源220が残っていない場合には、調光量演算部243は、上げ幅調整処理を終了する。
また、該当部分の光量不足が解消したかを判定した結果、光量不足が解消していない場合には、調光量演算部243は、発光強度を高める量が制限値に到達しているか否かを判定する。例えば、発光強度を高める量の制限値として発光強度の20%を設定する。判定の結果、発光強度を高める量が制限値に到達していない場合には、調光量演算部243は、調整対象として選択された光源220の発光強度をさらに高めた発光強度を仮決定する。そして、上述したのと同様に、調光量演算部243は、合成発光パターンを改めて算出し、光量不足が解消されているか否かを判定する。
一方、発光強度を高める量が制限値に到達していない場合には、調光量演算部243は、調整対象として選択された光源220に隣接する光源220を新たな調整対象として選択する。例えば、光源A〜Eが、A、B、C、D、Eの順に並んでいると仮定すると、光源Cが調整対象として最初に選択された場合には、B→D→A→E、もしくはD→B→E→Aの順で他の光源を選択する。
そして、調光量演算部243は、新たな調整対象として選択した光源220が未選択であり、光源として選択可能であるか否かを判定する。判定の結果、新たな調整対象として選択した光源220が選択可能である場合は、調光量演算部243は、この新たな光源を調整対象として、上述した処理と同様の処理に移行する。つまり、調光量演算部243は、調整対象として新たに選択した光源220の発光強度を高めた後、発光強度と輝度分布パターンを比較して、該当部分の光量の不足が解消されたか否かを判定する。
一方、判定の結果、新たな調整対象として選択した光源220が選択可能でなかった場合には、上述した処理と同様に、合成発光パターンと輝度分布パターンとの比較の結果、最初に選択した部分以外で、最も光量が不足している他の部分を見つけ出す処理に移行する。
一つのライン情報ついて下げ幅調整処理あるいは上げ幅調整処理を完了すると、調光量演算部243は、表示対象画像から生成した全てのライン情報について処理を完了したかどうかを判定する。判定の結果、全てのライン情報について処理が完了していない場合には、残りのライン情報について上述した下げ幅調整処理あるいは上げ幅調整処理を実行する。
一方、判定の結果、全てのライン情報について処理が完了している場合には、調光量演算部243は、各光源220の発光強度を調整する。調光量演算部243は、上述した下げ幅調整処理あるいは上げ幅調整処理にて光源220ごとに仮決定した発光強度を最終的な発光強度に決定する。そして、調光量演算部243は、調整対象となる光源220の発光強度を調整するように、発光強度制御部244に調整指示を出力する。
例えば、調光量演算部243は、光源220aの発光強度を−19%に仮決定されている場合には、光源220aの発光強度を−19%に最終決定する。そして、調光量演算部243は、発光強度調光量演算部243は、光源220aの発光強度を−19%に調整するように、発光強度制御部244に調整指示を出力する。
また、調光量演算部243は、光源220の発光強度の調整に合わせて、表示対象画像の画素値の補正を行うように画像補正部245に補正指示を出力する。
なお、輝度ムラ等が生じることを防止するため、隣接する光源220の発光強度の上げ幅の差が所定量以下になるように調整することとしてもよい。
発光強度制御部244は、調光量演算部243による調整結果に応じた発光強度で光源220を発光させるように調整する。例えば、発光強度制御部244は、調光量演算部243から発光強度の調整指示があると、下げ幅調整処理による下げ幅または上げ幅調整処理による上げ幅に応じた制御量を各ドライバ230へ出力する。
画像補正部245は、調光量演算部243による調整の結果、光制御部210の各画素に供給される光量が変化する割合に基づいて、入力画像の各画素を補正する。例えば、画像補正部245は、以下に示す式(3)を用いて、画像を補正する。
補正後の画素値=補正前の画素値×(1/W)^(1/2.2)・・・(3)
なお、式(3)に示す変数Wは、上述した式(2)の変数Wと同一である。
透過率制御部246は、画像補正部245によって補正された入力画像の各画素に基づいて、光制御部210の各画素の透過率を制御する。
図10〜図12は、実施例2に係る表示装置による処理の流れを示す図である。まず、図10を用いて、表示装置による処理全体の流れを説明する。
[処理全体の流れ]
図10に示すように、調光量演算部243は、表示対象画像を入力すると(ステップS1001肯定)、各光源220の発光強度の初期値を設定する(ステップS1002)。続いて、調光量演算部243は、縮小画像生成部242により生成された縮小画像を複数の領域に分割し、分割された各領域についてからライン情報を生成する(ステップS1003)。
調光量演算部243は、生成したライン情報の中からライン情報を一つ選択する(ステップS1004)。なお、調光量演算部243は、最初の処理では、縮小画像の各領域の中から、光源220に最も近い一番下の領域40a(図5参照)についてのライン情報を選択することとなる。
ライン情報の選択後、調光量演算部243は、選択したライン情報が有する各画素の画素値を輝度相当値に換算する(ステップS1005)。なお、換算には数式(1)を利用する。そして、調光量演算部243は、照度計測部260から入力した照度に応じて補正輝度相当値を算出する(ステップS1006)。なお、算出には上述の式(2)が利用される。なお、周囲の照度によらずとも、表示装置1の閲覧者から受付ける、表示画像の輝度を落とす要求に基づいて、調光量演算部243は、補正輝度相当値を補正するとしても良い。例えば、閲覧者が表示装置に設けられた省エネモードなどのボタンを押下したことを検知し、調光量演算部243は、補正輝度相当値を算出する。その場合には、照度計測部260閲覧者から「何%暗くする」旨の輝度低減情報を含む要求を受付ける。そして、調光量演算部243は、要求に含まれる輝度低減情報を、輝度相当値に乗算することで補正輝度相当値を算出する。
補正輝度相当値を算出した後、調光量演算部243は、ライン情報の補正輝度相当値を光源220の配列方向に走査して輝度分布パターンを算出する(ステップS1007)。輝度分布パターンの算出後、調光量演算部243は、記憶部250に記憶されている各発光パターンデータ250aを取り込み、ライン情報のサイズに合わせた合成発光パターンを算出する(ステップS1008)。
そして、調光量演算部243は、ライン情報に基づく輝度分布パターンと、ライン情報相当の合成発光パターンとを比較して、合成発光パターンが輝度分布パターンを上回っているか否かを判定する(ステップS1009)。すなわち、画像を表示するための光量が充足しているか否かを判定する。
判定の結果、合成発光パターンが輝度分布パターンを上回っている場合には(ステップS1009肯定)、調光量演算部243は、一番下の(縮小画像内で、光源220に最も近い一番下の領域40a(図5参照)についての)ライン情報であるか否かを判定する(ステップS1010)。判定の結果、一番下のライン情報である場合には(ステップS1010肯定)、調光量演算部243は、下げ幅調整処理を実行する(ステップS1011)。なお、下げ幅調整処理については、後に、図11を用いて説明する。
ここで、ステップS1009の説明に戻る。判定の結果、合成発光パターンが輝度分布パターンを上回っていない場合には(ステップS1009否定)、調光量演算部243は、上げ幅調整処理を実行する(ステップS1012)。なお、上げ幅調整処理については、後に、図12を用いて説明する。
下げ幅調整処理あるいは上げ幅調整処理の実行後、調光量演算部243は、全ライン情報について処理を完了しているか否かを判定する(ステップS1013)。判定の結果、全ライン情報について処理を完了していない場合には(ステップS1013否定)、上述したステップS1004に戻って、ステップS1004〜ステップS1012までの処理を実行する。
一方、判定の結果、全ライン情報について処理を完了している場合には(ステップS1013肯定)、調光量演算部243は、下げ幅調整処理あるいは上げ幅調整処理の処理結果に応じた発光強度となるように、調整指示を発光強度制御部244に出力する。また、調光量演算部243は、表示対象画像の画素値の調整を行うように、補正指示を画像補正部245に出力する。
発光強度制御部244は、調光量演算部243から発光強度の調整指示があると、調光量演算部243による調整結果に応じた発光強度で光源220を発光させるように調整する(ステップS1014)。画像補正部245は、調光量演算部243から画素値の補正指示があると、発光強度の調整によって光制御部210に供給される光量の変化に応じて、表示対象画像の各画素値を補正する(ステップS1015)。
なお、ステップS1010の説明に戻ると、判定の結果、一番下のライン情報でない場合には(ステップS1010否定)、調光量演算部243は、上述したステップS1013の処理に移行する。
次に、図11を用いて、図10に示す下げ幅調整処理の流れを説明する。図11に示すように、全て(例えば、12個)の光源220を選択対象として設定する(ステップS1101)。そして、調光量演算部243は、選択対象となっている光源220の一つを選択する(ステップS1102)。
光源220の選択後、調光量演算部243は、選択した光源220について、光量不足が生じない範囲で発光強度を下げることが可能な最大の下げ幅を算出する(ステップS1103)。
調光量演算部243は、下げ幅の算出結果から、選択した光源220発光強度を下げる調整が可能であるか否かを判定する(ステップS1104)。判定の結果、発光強度を下げる調整が可能である場合は(ステップS1104肯定)、調光量演算部243は、調光量演算部243は、算出した最大の下げ幅に応じて、調整対象の光源220の発光強度を下げたときの合成発光パターンを改めて算出する(ステップS1105)。
そして、調光量演算部243は、改めて算出した合成発光パターンと輝度分布パターンとを比較し、光量不足が生じない範囲で、他の光源220の発光強度を下げることができる量の合計を余裕度として算出する(ステップS1106)。選択した光源220について余裕度の算出を終えると、調光量演算部243は、選択対象として設定した光源220の中から未選択の光源220が存在するか否かを検索する(ステップS1107)。そして、調光量演算部243は、検索結果から未選択の光源220として該当があるか否かを判定する(ステップS1108)。判定の結果、未選択の光源220として該当がある場合には(ステップS1108肯定)、調光量演算部243は、未選択の光源220の中から一つ選択して、上述したステップS1103に戻り、ステップS1103〜ステップS1108までの処理を実行する。
ステップS1104の説明に戻る。判定の結果、発光強度を下げる調整が可能でない場合は(ステップS1104否定)、調光量演算部243は、上述したステップS1107の処理に移行する。
ステップS1108の説明に戻る。検索の結果、未選択の光源220として該当がない場合には(ステップS1108否定)、調光量演算部243は、上述したステップS1104の処理において、発光強度を下げる調整が可能な光源220があったかを判定する(ステップS1109)。判定の結果、発光強度を下げる調整が可能な光源220がなかった場合には(ステップS1109否定)、調光量演算部243は下げ幅調整処理を終了する。そして、調光量演算部243は、図10に示すステップS1013の処理に移行する。
一方、判定の結果、発光強度を下げる調整が可能な光源220があった場合には(ステップS1109肯定)、調光量演算部243は、次の処理を実行する。調光量演算部243は、発光強度を下げる調整が可能な光源220の中で、算出された余裕度が最大の光源220を発光強度の調整対象として選択する(ステップS1110)。そして、調光量演算部243は、算出済みの下げ幅に応じて、調整対象として選択した光源220の発光強度を仮決定する(ステップS1111)。
発光強度の調整指示を出力後、調光量演算部243は、発光強度の調整を行った光源220を選択対象外に設定する(ステップS1112)。そして、調光量演算部243は、選択対象外に設定されていない、つまり選択対象である光源220が残されているか検索する(ステップS1113)。検索の結果、選択対象の光源220が残されている場合には(ステップS1113肯定)、上述したステップS1102に戻り、ステップS1102〜ステップS1112までの処理を実行する。一方、検索の結果、選択対象の光源220がのこされていない場合には(ステップS1113否定)、調光量演算部243は、下げ幅調整処理を終了する。そして、調光量演算部243は、上述した図10に示すステップS1013の処理に移行する。
続いて、図12を用いて、図10に示す上げ幅調整処理の流れを説明する。図12に示すように、調光量演算部243は、合成発光パターンと輝度分布パターンとの比較の結果、光量が最も不足している部分を抽出する。そして、調光量演算部243は、抽出した部分に最も近い光源220を調整対象の光源として選択する(ステップS1201)。
調光量演算部243は、例えば、図13に示すように、調整目標として選択された領域を光源220の数だけの領域に分割しておけば、光量が不足している部分に最も近い光源220の選択を容易に行うことができる。図13は、最も光量が不足している部分に最も近い光源選択を行うための領域分割の一例を示す図である。
調光量演算部243は、調整対象として選択された光源220の発光強度を所定の強度に仮決定する(ステップS1202)。そして、調光量演算部243は、選択した光源220の発光強度を所定の強度に仮決定した場合の合成発光パターンを改めて算出する(ステップS1203)。
合成発光パターンを改めて算出した後、調光量演算部243は、改めて算出した合成発光パターンと輝度分布パターンとを比較して、該当部分の光量不足が解消したかを判定する(ステップS1204)。判定の結果、光量不足が解消していない場合には(ステップS1204否定)、調光量演算部243は、発光強度を高める量が制限値に到達しているか否かを判定する(ステップS1205)。判定の結果、発光強度を高める量が制限値に到達していない場合には(ステップS1205否定)、調光量演算部243は、上述したステップS1202に戻り、調整対象として選択された光源220の発光強度をさらに高めた発光強度を仮決定する。そして、調光量演算部243は、上述したステップS1203およびS1204の処理を実行する。
ステップS1205の説明に戻る。判定の結果、発光強度を高める量が制限値に到達している場合には(ステップS1205肯定)、調光量演算部243は、次のステップS1206の処理を行う。すなわち、調光量演算部243は、調整対象として選択された光源220に隣接する光源220を新たな調整対象として選択可能であるかどうか(未選択であるかどうか)を判定する(ステップS1206)。判定の結果、調整対象として選択された光源220に隣接する光源220を新たな調整対象として選択可能である場合には(ステップS1206肯定)、調光量演算部243は、新たに調整対象とする光源220を選択する。そして、調光量演算部243は、上述したステップS1202に戻り、調整対象として新たに選択した光源220の発光強度を所定の強度に仮決定した後、上述したステップS1203およびS1204の処理を実行する。
ステップS1206の説明に戻る。判定の結果、調整対象として選択された光源220に隣接する光源220を新たな調整対象として選択可能でない場合には(ステップS1206否定)、調光量演算部243は、次のように処理する。調光量演算部243は、合成発光パターンと輝度分布パターンとの比較の結果、上述したステップS1201にて最初に選択した部分以外で、最も光量が不足している他の部分の抽出を試みる(ステップS1207)。その結果、他の部分の抽出ができなかった場合には(ステップS1207否定)、調光量演算部243は、上げ幅調整処理を終了する。
一方、最も光量が不足している他の部分の抽出を試みた結果、他の部分の抽出ができた場合には(ステップS1207肯定)、調光量演算部243は、抽出した他の部分に最も近い光源220およびこの光源220に隣接する光源220の中に、発光強度を調整可能な光源220があるか否かを判定する(ステップS1208)。
判定の結果、発光強度を調整可能な光源220がある場合には(ステップS1208肯定)、調光量演算部243は、上述したステップS1201に戻り、調整対象とする光源220を選択する。そして、調光量演算部243は、上述してきたステップS1202〜S1207の処理を実行する。一方、判定の結果、発光強度を調整可能な光源220がない場合には(ステップS1208否定)、調光量演算部243は、上げ幅調整処理を終了する。
ステップS1204の説明に戻る。判定の結果、光量不足が解消している場合には(ステップS1204肯定)、調光量演算部243は、上述したステップS1207の処理に移行する。
上げ幅調整処理の終了後、調光量演算部243は、上述した図10に示すステップS1013の処理に移行する。
また、図11に示す下げ幅調整処理および図12に示す上げ幅調整処理を終了すると、調光量演算部243は、調整対象となる光源220の発光強度を調整するように、発光強度制御部244に調整指示を出力する。また、調光量演算部243は、光源220の発光強度の調整に合わせて、表示対象画像の画素値の補正を行うように画像補正部245に補正指示を出力する。
[実施例2による効果]
上述してきたように、実施例2によれば、表示装置200は、周囲の照度に応じて、表示対象画像の要求輝度が低くなるように補正する。この補正によって、表示装置200は、表示対象画像の輝度分布パターンと光源220の合成発光パターンとの間隔を広げる。このようなことから、表示対象画像を表示可能な範囲ですべての光源220の発光強度を最大限に下げる調整を行うことができ、輝度分布パターンと合成発光パターンとの間隔を広げないで行う調整よりも余裕のある調整が可能となる。さらに、表示装置200は、照射領域が重複する複数の光源を有している。つまり、表示装置200において、画像表示領域3上の1つの画素は複数の光源から照射される。よって、複数の光源の照射された光を利用しながら1つの画素の輝度をまかなうので、各光源から発光された光が効率的に利用される。つまり、いったん設けられた余裕によって生じる消費電力の削減についても、本実施例において発光強度を減じることができる光源は、従来の1つから2以上の光源へと拡大する。したがって、実施例2の表示装置200はより大きな消費電力の削減を達成できる。
また、実施例2によれば、表示装置200は、周囲の照度に応じて設定した変数Wを用いて、表示対象画像が有する画素値から補正輝度相当値を算出する。このようなことから、表示対象画像の画素値を周囲の照度に応じて適切に補正できる。
また、実施例2によれば、表示装置200は、表示対象画像が有する最大画素値を用いて、表示対象画像が有する画素値から換算した輝度相当値を算出する。そして、輝度相当値を補正輝度相当値に補正する。このようなことから、表示対象画像の輝度相当値を適切に補正できる。
また、実施例2では、周囲の照度に応じて、光源220の発光強度を調整する場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、省エネモードなどをユーザが設定し、このモード設定に応じて、光源220の発光強度を減じるように調整するようにしてもよい。これにより、ユーザの要求に応じて、光源の発光による消費電力をより削減できる。
なお、実施例2では、周囲の照度に応じて、表示対象画像の縮小画像内から算出した各ライン情報について、ライン情報の輝度相当値を変数Wにより一律に補正したが、これに限定されるものではない。例えば、表示対象画像の画素値の分布から、明るい領域ほど輝度相当値を減じるように変数Wの値を変更するようにしてもよい。
(1)合成発光パターンの補正
上述した実施例2では、表示対象画像の輝度相当値を補正することにより、表示対象画像の輝度分布パターンと光源220による合成発光パターンとの間隔を広げ、光源220の発光強度を調整する場合を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、光源220による合成発光パターンを仮想的に上昇させる補正を行うことにより、表示対象画像の輝度分布パターンと光源220による合成発光パターンとの間隔を広げるようにしてもよい。
例えば、表示装置200は、周囲の照度に応じて変数W=0.8を設定する。そして、表示装置200は、光源220の発光可能量を100%/Wとして、各光源220が125%の強度で発光できるものと仮定する。つまり、仮想的な最大発光強度設定することにより、表示画像の輝度分布と仮想的な最大強度で発光した場合の光源の合成発光分布との差を広げる。
表示装置200は、各光源220が125%の仮想的な最大強度で発光できるという仮定の下に、上述した実施例2と同様の処理(図10参照)を実行する。例えば、各光源220が125%の強度で発光できる場合の合成発光パターンを求める。表示装置200は、上述した実施例2と同様に、合成発光パターンと輝度分布パターンとを比較して、下げ幅調整処理(図11参照)および上げ幅調整処理(図12参照)を実行する。なお、各光源220が125%の強度で発光できるという仮定下での処理であるので、ある光源220の発光強度の調整結果が、ある光源220は「120%での発光」と仮に設定される場合もあり得る。
下げ幅調整処理(図11参照)および上げ幅調整処理(図12参照)を実行した後、表示装置200は、各々の光源220に設定された発光強度にW=0.8を乗算することにより、各光源220の発光強度を実際の値に補正する。つまり、設定された発光強度にWを乗算することで、各光源の最大発光強度は100%となる。そして、発光強度制御部244は、補正された発光強度で各々の光源が発光するように制御する。
上述したように、光源220による合成発光パターンを仮想的に上昇させる補正を行うことにより、表示対象画像の輝度分布パターンと光源220による合成発光パターンとの間隔を広げることができる。つまり、各光源の最大発光強度を仮想的な最大強度まで引き上げることができる。よって、ある光源が仮想的な発光強度で発光すると仮設定されると、ある画素を照射するその他の光源は、ある光源から供給される仮想的な光を利用することができる。つまり、その他の光源の発光強度が多少小さい場合でも、ある光源からの光によって、ある画素が要求する輝度をまかなうことができる。したがって、最終的にWを乗算した場合に、消費電力をより大きく削減することができる。つまり、上述した実施例2と同様の効果を得ることができる。
(2)装置構成
図3に示す表示装置200の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、表示装置200の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、例えば、縮小画像生成部242と調光量演算部243と発光強度制御部244とを機能的または物理的に統合してもよい。また、調光量演算部243を機能的に分散してもよい。例えば、図10に示す処理全体の流れを制御する機能部と、図11に示す下げ幅調整処理を実行する機能部と、図12に示す上げ幅算出処理を実行する機能部とに分散してもよい。このように、表示装置200の全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
(3)表示装置200による処理をコンピュータに実行させるプログラム
また、上述の実施例で説明した表示装置200の各種の処理(例えば、図10〜図12参照)は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。
そこで、以下では、図14を用いて、上述の実施例2で説明した表示装置200による処理と同様の機能を実現する表示制御プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図14は、表示制御プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
図14に示すように、表示装置200として機能するコンピュータ300は、各種演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)310と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置320と、光制御部210を含むモニタ330を有する。
また、コンピュータ300は、図14に示すように、記憶媒体からプログラム等を読取る媒体読取り装置340と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うネットワークインターフェース装置350と、各種情報を一時記憶するRAM(Random Access Memory)360と、ハードディスク装置370を有する。そして、各装置310〜370は、バス380に接続される。
ハードディスク装置370には、上述した表示装置200の機能と同様の機能を発揮する表示制御プログラム371および表示制御用データ372が記憶されている。なお、この表示制御プログラム371を適宜分散させて、ネットワークを介して通信可能に接続された他のコンピュータの記憶部に記憶させておくこともできる。
そして、CPU310が、表示制御プログラム371をハードディスク装置370から読み出してRAM360に展開することにより、図14に示すように、表示制御プログラム371は表示制御プロセス361として機能する。表示制御プロセス361は、表示制御用データ372から読み出した情報等を適宜RAM360上の自身に割当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。
なお、表示制御プロセス361は、例えば、図3に示した縮小画像生成部242、調光量演算部243、発光強度制御部244および画像補正部245において実行される処理に対応する。
なお、表示制御プログラム371については、必ずしも最初からハードディスク装置370に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ300に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ300がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
さらには、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ300に接続される「他のコンピュータ(またはサーバ)」などに各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ300がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)画素を複数の光源で照射する表示装置において、
表示対象画像を表示する画像表示領域と、
周囲環境の照度を取得する取得部と、
前記取得部が取得した結果に基づいて、前記表示対象画像の輝度を低下させた補正輝度を算出する算出部と、
前記補正輝度に基づいて、前記複数の光源それぞれの発光量を制御する制御部と
を有することを特徴とする表示装置。
(付記2)前記取得部は、前記照度に変えて、前記発光量の減量を命じる命令を取得することを特徴とする付記1記載の表示装置。
(付記3)前記算出部は、
前記取得部が取得した前記結果に基づいて、前記低下させる量である調節量を算出するとともに、該調節量に基づいて前記補正輝度を算出することを特徴とする付記1または付記2記載の表示装置。
(付記4)前記算出部は、
前記表示対象画像における最大輝度に基づいて、前記低下させる量である調整量を算出するとともに、該調節量に基づいて前記補正輝度を算出することを特徴とする付記1または付記2記載の表示装置。
(付記5)画素を複数の光源で照射する表示装置が行う表示制御方法であって、
周囲環境の照度を取得する取得ステップと、
前記取得ステップが取得した結果に基づいて、画像表示領域に表示される表示対象画像の輝度を低下させた補正輝度を算出する算出ステップと、
前記補正輝度に基づいて、前記複数の光源それぞれの発光量を制御する制御ステップと
を含んだことを特徴とする表示制御方法。
(付記6)光の照射範囲が重複する複数の光源で画素を照射する表示装置において、
表示対象画像を表示する画像表示領域と、
周囲環境の照度を取得する取得部と、
前記複数の光源を所定の発光強度にて発光させたときの発光分布を、前記取得部が取得した結果に基づいて補正した補正分布を算出する算出部と、
前記補正分布に基づいて、前記複数の光源それぞれの発光量を制御する制御部と
を有することを特徴とする表示装置。
1 表示装置
2 光源
3 画像表示領域
4 補正部
5 制御部
200 表示装置
210 光制御部
220a,220b,220n 光源
230a,220b,220n ドライバ
240 表示制御装置
241 フレームメモリ
242 縮小画像生成部
243 調光量演算部
244 発光強度制御部
245 画像補正部
246 透過率制御部
250 記憶部
250a 発光パターンデータ
300 コンピュータ
310 CPU
320 入力装置
330 モニタ
340 媒体読取り装置
350 ネットワークインターフェース装置
360 RAM
361 表示制御プロセス
370 ハードディスク装置
371 表示制御プログラム
372 表示制御用データ

Claims (7)

  1. 画素を複数の光源で照射する表示装置において、
    表示対象画像の輝度分布と、前記複数の光源を所定の発光強度にて発光させたときの発光分布との間隔を広げるように、当該輝度分布または当該発光分布を補正する補正部と、
    前記補正部により補正された前記輝度分布または前記発光分布に基づいて、前記複数の光源の発光量をそれぞれ制御する制御部と
    を有することを特徴とする表示装置。
  2. 周囲環境の照度を取得する取得部をさらに有し、
    前記補正部は、前記取得部が取得した結果に基づいて、前記発光分布との間隔を広げるように前記表示対象画像の輝度を低下させた補正輝度分布を算出し、
    前記制御部は、前記補正部により算出された補正輝度分布に基づいて前記複数の光源それぞれの発光量を制御することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記取得部は、前記照度に変えて、前記発光量の減量を命じる命令を取得することを特徴とする請求項2記載の表示装置。
  4. 前記補正部は、
    前記取得部が取得した結果に基づいて、前記低下させる量である調節量を算出するとともに、該調節量に基づいて前記補正輝度を算出することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記補正部は、
    前記表示対象画像における最大輝度に基づいて、前記低下させる量である調整量を算出するとともに、該調節量に基づいて前記補正輝度を算出することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の表示装置。
  6. 周囲環境の照度を取得する取得部をさらに有し、
    前記補正部は、前記取得部により取得された結果に応じて、前記輝度分布との間隔を広げるように前記発光分布により供給される輝度を上昇させた補正分布を算出し、
    前記制御部は、前記補正部により算出された補正分布に基づいて前記複数の光源それぞれの発光量を制御することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  7. 前記取得部は、前記照度に変えて、前記発光量の減量を命じる命令を取得することを特徴とする請求項6記載の表示装置。
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