JP2013134292A - 映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】周囲照度に応じて画面輝度を制御する際に、視聴者がよく利用する視聴環境下では画面の輝度を一定に保ち、輝度変化によるちらつきを防止しつつ、視認性を向上させる。
【解決手段】映像表示装置は、周囲照度を検出する周囲照度検出部と、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数21を記憶する記憶部とを備え、周囲照度検出部により検出された周囲照度に応じた画面輝度を制御関数21から決定し、決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する制御部とを備える。制御関数21は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値(100%)未満の範囲で、基準周囲照度(200ルクス)を含む所定範囲の周囲照度(150〜250ルクス)に対して画面輝度が変化しない不感帯領域21a1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域21b1,21b2とを有する。
【選択図】図2
【解決手段】映像表示装置は、周囲照度を検出する周囲照度検出部と、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数21を記憶する記憶部とを備え、周囲照度検出部により検出された周囲照度に応じた画面輝度を制御関数21から決定し、決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する制御部とを備える。制御関数21は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値(100%)未満の範囲で、基準周囲照度(200ルクス)を含む所定範囲の周囲照度(150〜250ルクス)に対して画面輝度が変化しない不感帯領域21a1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域21b1,21b2とを有する。
【選択図】図2
Description
本発明は、映像表示装置に関し、より詳細には、周囲照度に応じて画面輝度を制御する機能を備えた映像表示装置に関する。
TVなどの表示装置により映像を視聴する際の画面の明るさ(画面輝度)は、周囲の明るさ(周囲照度)によって見やすい最適値が変化する。一般に、暗い部屋では画面を暗くしたほうが見やすく、また、明るい部屋では画面を明るくしたほうが見やすい。JISで定められた居間の団欒、娯楽時の照明基準は、150〜300ルクスであるが、例えば、200ルクスを基準とし、この200ルクスの視聴環境下でTVを視聴する場合、画面の明るさを、約250cd/m2にすることが望ましいとされている。
従来の表示装置において、周囲照度の変化に応じて画面の明るさを制御することは一般的に行われているが、従来の方法では、単に周囲照度を検出して、それを無段階に画面輝度に反映させているだけなので、周囲照度の小さな変化に対しても、画面輝度がこれに追従して変化してしまう。視聴者(ユーザ)からすると、頻繁に画面輝度が変化するために、画面がちらつき、視認性が良くないという問題があった。
これに対して、例えば、光センサの検出値(周囲照度)の変化量が所定量以下である場合には、画面輝度を変化させない方法が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。これによれば、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度が変化しないため、画面のちらつきを防止することができる。
図7は、従来の周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を示す図である。図中、101は制御関数を示す。縦軸は画面輝度(%)、横軸は周囲照度(ルクス:lx)である。暗室状態での周囲照度を0ルクス、明室状態での周囲照度を300ルクスとした場合、制御関数101は、300ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域101aと、0ルクスから300ルクスまでの周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域101bとを有する。また、図8は、図7の単調増加領域101bを拡大した図である。
図8の例では、周囲照度の変化量が例えば20ルクス以下の場合、画面輝度を変化させないように制御されるものとする。例えば、周囲照度が210ルクスから200ルクスに変化した場合、その変化量は−10ルクスであるため、画面輝度を変化させないように制御される。この場合の画面輝度はb2のままである。また、周囲照度が190ルクスから200ルクスに変化した場合、その変化量は+10ルクスであるため、やはり画面輝度を変化させないように制御される。この場合の画面輝度はb1のままである。つまり、変化後の周囲照度(200ルクス)が同じであっても、変化前の周囲照度(210ルクスまたは190ルクス)に応じて画面輝度が異なる。
上記によれば、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度が追従して変化することはないが、変化後の周囲照度が同じ場合でも画面輝度が異なるため、画面を見ている視聴者に不自然な印象を与えることになる。すなわち、190ルクスから200ルクスに周囲照度が上がった場合と、210ルクスから200ルクスに周囲照度が下がった場合とでは、同じ周囲照度(200ルクス)に変化したにも係らず、画面輝度が異なるため、視聴者には不自然に感じられてしまう。
また、特許文献2の図8には、周囲照度と画面輝度との関係を、ステップ状にすることが記載されている。これによれば、周囲照度のステップ毎に、画面輝度が割り当てられるため、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度が追従して変化することはない。また、周囲照度が変化したときに、変化後の周囲照度が同じであれば同じ画面輝度が割り当てられるため、画面を見ている視聴者に不自然な印象を与えることもない。
しかしながら、特許文献2に記載の方法では、周囲照度のステップ毎に画面輝度の増分ΔLnが加算されるが、この増分ΔLnは、輝度差を感じない限界の増分よりも小さい値が設定される。さらに、特許文献2に記載の制御関数(図8)の場合、周囲照度に対して画面輝度が変化しない複数の不感帯領域のみで構成されている。従って、周囲照度が大きく変化した場合でも、画面輝度の変化は小さく抑えられてしまい、周囲照度に応じて、画面に対する視聴者の視認性を向上させるという観点からは望ましくない。例えば、映画などを視聴する際に部屋の照明を消灯して暗くした場合、周囲照度は大きく変化するが、画面輝度はあまり変化しないため、視聴者は暗い部屋で明るい画面を見ることになり、視認性が悪い。
ここで、一般的に視聴者がよく利用すると考えられる視聴環境(例えば、周囲照度200ルクス)では、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度を変化させず、それ以外の周囲照度では、適切に画面輝度を変化させるようにすれば、周囲照度に応じて画面輝度を制御する際に、画面のちらつき防止と視認性の向上とを両立できると考えられる。しかしながら、上述の特許文献1,2は、このような考え方について開示するものではない。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、周囲照度に応じて画面輝度を制御する際に、視聴者がよく利用する視聴環境下では画面の明るさを一定に保ち、輝度変化によるちらつきを防止しつつ、視認性を向上させることができる映像表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、周囲照度を検出する周囲照度検出部と、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を記憶する記憶部とを備え、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度に応じた画面輝度を前記制御関数から決定し、該決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する映像表示装置であって、前記制御関数は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない1つ以上の不感帯領域と、前記所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域とを有することを特徴としたものである。
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記表示画面の輝度は、バックライトの輝度により制御されることを特徴としたものである。
第3の技術手段は、第1または第2の技術手段において、前記表示画面の輝度は、映像信号の輝度ゲインにより制御されることを特徴としたものである。
第4の技術手段は、第1〜第3のいずれか1の技術手段において、前記基準周囲照度は、0〜300ルクスの間の値であることを特徴としたものである。
第5の技術手段は、第1〜第3のいずれか1の技術手段において、前記基準周囲照度は、画質モード毎に異なることを特徴としたものである。
第6の技術手段は、第1〜第3のいずれか1の技術手段において、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度の頻度を算出する頻度算出部を備え、該頻度算出部により算出された頻度が所定値以上の周囲照度を、前記基準周囲照度とすることを特徴としたものである。
本発明によれば、周囲照度に応じて画面輝度を制御する際に、視聴者がよく利用する視聴環境下での基準周囲照度(例えば、200ルクス)を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域を1つ以上有し、不感帯領域以外を単調増加領域とした制御関数を用いることにより、視聴者がよく利用する視聴環境下では画面の輝度を一定に保ち、輝度変化によるちらつきを防止しつつ、視聴者が表示画面を見るときの視認性を向上させることができる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の映像表示装置に係る好適な実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置の構成例を示すブロック図で、図中、1は映像表示装置を示す。この映像表示装置1は、映像表示装置1の動作を制御するCPUやメモリなどで構成される制御部2と、デジタル放送波を受信するチューナ部3と、チューナ部3で受信したデジタル放送波に含まれる映像信号を処理する映像信号処理部4と、バックライト6を駆動させるバックライト駆動部5と、LED光源などのバックライト6と、液晶パネル8を駆動させる液晶パネル駆動部7と、表示画面を構成する液晶パネル8と、映像表示装置1の周囲照度を検出するセンサである周囲照度検出部9と、後述の制御関数等を記憶する不揮発性メモリなどの記憶部10とを備える。
記憶部10には、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数が記憶されている。制御部2は、周囲照度検出部9により検出された周囲照度に応じた画面輝度を記憶部10の制御関数から決定し、決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する。なお、周囲照度検出部9は、液晶パネル8の近傍に映像表示装置1を視聴する視聴者に向かって配置され、液晶パネル8に照射される周囲からの光(照明光、自然光など)を受光する例えばフォトダイオードで構成される。
上記において、表示画面の輝度は、バックライト6の輝度により制御してもよいし、映像信号の輝度ゲインにより制御してもよい。あるいは、バックライト6の輝度及び映像信号の輝度ゲインの両方により制御するようにしてもよい。例えば、画面輝度とバックライト6の輝度(デュティなど)とを対応付けたデータテーブル(図示せず)を記憶部10に保持しておくことが考えられる。この場合、制御部2は、上記の制御関数から求めた画面輝度に基づき、記憶部10のデータテーブルを参照し、バックライト6の発光輝度を決定する。そして、制御部2は、決定したバックライト6の発光輝度でバックライト6が発光するようにバックライト駆動部5を制御する。
本発明に係る制御関数は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない1つ以上の不感帯領域と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域とを有するものである。なお、ここでいう単調増加とは、広義の単調増加を意味し、細かいステップ状に増加する場合も含むものとする。以下、制御関数をグラフにしたいくつかの具体例について図2〜図6に示す。
図2は、本発明に係る周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数の一例を示す図で、図中、21は制御関数を示す。横軸は周囲照度(ルクス:lx)であり、暗室状態の周囲照度を0ルクス、明室状態の周囲照度を300ルクスとする。縦軸は画面輝度(%)であり、最小値を20%、最大値を100%とする。制御関数21は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値(100%)未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域21a1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域21b1,21b2とを有する。また、制御関数21は、300ルクスを越える周囲照度に対して画面輝度が最大値(100%)のまま変化しない不感帯領域21a2を有する。
上記の基準周囲照度としては、例えば、0〜300ルクスの間の値とするが、本例の場合、基準周囲照度を200ルクスとしている。この200ルクスは、前述したように、JISで定められた居間の団欒、娯楽時の照明基準である。つまり、制御関数21において、200ルクスを含む150〜250ルクスの範囲を不感帯領域21a1とし、その他の範囲を単調増加領域21b1,21b2とする。本例では、不感帯領域21a1の周囲照度範囲を、基準周囲照度を中心として、±50ルクスと定めている。つまり、基準周囲照度を200ルクスとした場合、200ルクスを中心として、±50ルクス(150〜250ルクス)の範囲が不感帯領域21a1として設定される。
そして、制御部2は、この制御関数21を用いて、200ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では、150〜250ルクス)に対して画面輝度が変化しないように制御する。なお、この200ルクスの視聴環境下でTVを視聴する場合、画面輝度を約250cd/m2程度にすることが望ましい。
これにより、居間の団欒、娯楽等の一般的な視聴環境下では周囲照度の小さな変化に対して画面輝度を変化させず、また、例えば、映画などを視聴する際に部屋の照明を消灯して暗くしたときのように周囲照度が大きく変化した場合には画面輝度を適切に変化させることができる。
図3は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、22は制御関数を示す。基本的な考え方は、図2の例と同様であるが、制御関数22は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値(100%)未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域22a1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域22b1,22b2とを有する。また、制御関数22は、150ルクスを越える周囲照度に対して画面輝度が最大値(100%)のまま変化しない不感帯領域22a2を有する。
本例の場合、基準周囲照度を75ルクスとしている。この75ルクスは、夜間での視聴環境を考慮した場合の周囲照度である。つまり、制御関数22において、75ルクスを含む50〜100ルクスの範囲を不感帯領域22a1とし、その他の範囲を単調増加領域22b1,22b2とする。そして、制御部2は、この制御関数22を用いて、75ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では、50〜100ルクス)に対して画面輝度が変化しないように制御する。本例では、不感帯領域22a1の周囲照度範囲を、基準周囲照度を中心として、±25ルクスと定めている。つまり、基準周囲照度を75ルクスとした場合、75ルクスを中心として、±25ルクス(50〜100ルクス)の範囲が不感帯領域22a1として設定される。
これにより、夜間時の一般的な視聴環境下では周囲照度の小さな変化に対して画面輝度を変化させず、また、例えば、映画などを視聴する際に部屋の照明を消灯して暗くしたときのように周囲照度が大きく変化した場合には画面輝度を適切に変化させることができる。
図4は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、23は制御関数を示す。基本的な考え方は、図2,3の例と同じであるが、制御関数23は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値(100%)未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域23a1,23a2と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域23b1,23b2,23b3とを有する。また、制御関数23は、300ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値(100%)のまま変化しない不感帯領域23a3を有する。
本例の場合、基準周囲照度を75,200ルクスとしている。つまり、制御関数23において、75ルクスを含む50〜100ルクスの範囲を不感帯領域23a1、200ルクスを含む150〜250ルクスの範囲を不感帯領域23a2、その他の範囲を単調増加領域23b1〜23b3とする。そして、制御部2は、この制御関数23を用いて、75ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では、50〜100ルクス)及び200ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では150〜250ルクス)に対して画面輝度が変化しないように制御する。このように、不感帯領域を2つ以上設けるようにしてもよい。
図5は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、24は標準モード用制御関数、25は映画モード用制御関数を示す。一般的な映像表示装置には、表示映像の画質を調整するための複数の画質モードを設定できるようにしたものが知られている。このような画質モードでは、例えば、映像表示装置の視聴環境やユーザの要求等を考慮してモード設定される。これらの画質モードとそのモードの設定主旨等は、映像表示装置のメーカ毎に定められ、また、モードの名称も統一されたものではなく、メーカ毎に各種のモード名が用いられている。そして、上記の画質モードに応じて、バックライト光源の発光輝度を制御し、その画質モードに応じた最適な明るさで映像表示できるようにしている。
本例では、基準周囲照度を画質モード毎に異ならせるようにしている。画質モードには、例えば、ダイナミック(店頭)モード、標準モード、映画モード、ゲームモードなどが含まれる。ダイナミックモードは、店舗等の明るい環境下や、デモンストレーション用として多人数が視聴する環境下で使用することを考慮したモードである。また、標準モードは、家庭のリビングルームなどの標準的な視聴環境で使用することを考えて設定されるモードである。また、映画モードは、映画コンテンツを視聴するために設定されるモードであり、ゲームモードは、視聴者がゲームを行うときに使用するモードである。
標準モードの場合、基準周囲照度を例えば200ルクスとする。標準モード用制御関数24は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値(100%)未満の範囲で、200ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では150〜250ルクス)に対して画面輝度が変化しない不感帯領域24a1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域24b1,24b2とを有する。また、標準モード用制御関数24は、300ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値(100%)のまま変化しない不感帯領域24a2を有する。
また、映画モードの場合、基準周囲照度を例えば100ルクスとする。映画モード用制御関数25は、100ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では50〜150ルクス)に対して画面輝度が変化しない不感帯領域25a1と、周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域25b1,25b2とを有する。また、映画モード用制御関数25は、200ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値(100%)のまま変化しない不感帯領域25a2を有する。
このように、各画質モードに応じて、最適な基準周囲照度を設定することにより、各画質モードに合った周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して不感帯領域を設定することができる。
図6は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、26は制御関数を示す。縦軸の左側は画面輝度(%)であり、右側は頻度(回)である。本例の映像表示装置1は、周囲照度検出部9により検出された周囲照度の頻度を算出する頻度算出部を備える。この頻度算出部は制御部2の一機能として実現することができる。そして、制御部2により算出された頻度が所定値以上の周囲照度を、基準周囲照度とする。例えば、映像表示装置1の起動直後あるいは起動後一定時間経過したときの周囲照度を検出し、検出した周囲照度の頻度を1回とカウントする。つまり、映像表示装置1を起動する度に、そのときの周囲照度が検出され、検出された周囲照度の頻度がカウントされる。そして、この処理を所定期間、例えば1ヶ月継続し、1ヶ月間の周囲照度毎の頻度を算出する。
図6の例では、所定値を10回とし、制御部2により算出された頻度が10回以上の周囲照度を、基準周囲照度とする。具体的には、周囲照度が50ルクス、175ルクスについて頻度が10回以上であったため、これらの50ルクス、175ルクスが基準周囲照度となる。制御関数26は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値(100%)未満の範囲で、50ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では25〜75ルクス)に対して画面輝度が変化しない不感帯領域26a1を有する。
さらに、制御関数26は、175ルクスを含む所定範囲の周囲照度(本例では125〜225ルクス)に対して画面輝度が変化しない不感帯領域26a2と、これら所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域26b1,26b2,26b3とを有する。また、制御関数26は、300ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値(100%)のまま変化しない不感帯領域26a3を有する。
なお、周囲照度の頻度として、周囲照度検出部9で検出された各周囲照度毎に使用時間をカウントしてもよい。つまり、映像表示装置1を起動する度に、そのときの周囲照度が検出され、検出された周囲照度での映像表示装置1の使用時間がカウントされる。そして、この処理を所定期間、例えば1ヶ月継続し、1ヶ月間の各周囲照度毎に映像表示装置1の使用時間を算出する。そして、この使用時間が所定時間以上の周囲照度を、基準周囲照度とする。
このように、視聴者が実際に映像表示装置1を視聴するときの周囲照度の頻度を算出し、頻度の高い周囲照度を基準周囲照度とすることで、視聴者の実際の使用実態に合った周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して不感帯領域を設定することができる。
1…映像表示装置、2…制御部、3…チューナ部、4…映像信号処理部、5…バックライト駆動部、6…バックライト、7…液晶パネル駆動部、8…液晶パネル、9…周囲照度検出部、10…記憶部、21〜23,26…制御関数、24…標準モード用制御関数、25…映画モード用制御関数。
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、周囲照度を検出する周囲照度検出部と、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を記憶する記憶部とを備え、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度に応じた画面輝度を前記制御関数から決定し、該決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する映像表示装置であって、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度の頻度を算出する頻度算出部を備え、該頻度算出部により算出された頻度が所定値以上の周囲照度を、基準周囲照度とし、前記制御関数は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値未満の範囲で、前記基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない1つ以上の不感帯領域と、前記所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域とを有することを特徴としたものである。
Claims (6)
- 周囲照度を検出する周囲照度検出部と、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を記憶する記憶部とを備え、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度に応じた画面輝度を前記制御関数から決定し、該決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する映像表示装置であって、
前記制御関数は、周囲照度が0〜300ルクス、且つ、画面輝度が最大値未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない1つ以上の不感帯領域と、前記所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域とを有することを特徴とする映像表示装置。 - 請求項1に記載の映像表示装置において、前記表示画面の輝度は、バックライトの輝度により制御されることを特徴とする映像表示装置。
- 請求項1または2に記載の映像表示装置において、前記表示画面の輝度は、映像信号の輝度ゲインにより制御されることを特徴とする映像表示装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の映像表示装置において、前記基準周囲照度は、0〜300ルクスの間の値であることを特徴とする映像表示装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の映像表示装置において、前記基準周囲照度は、画質モード毎に異なることを特徴とする映像表示装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の映像表示装置において、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度の頻度を算出する頻度算出部を備え、該頻度算出部により算出された頻度が所定値以上の周囲照度を、前記基準周囲照度とすることを特徴とする映像表示装置。
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