JP2014197038A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像データに応じて照明光の光量を補正する機能を備えた場合であっても、高画質を維持することができる画像表示装置及び画像表示方法を提供する。
【解決手段】画像表示装置及び画像表示方法においては、第１動作モード時に、光源駆動部は、第１駆動量（Ｄ_１）を生成又は取得し（ステップＳ２，Ｓ１４，Ｓ１５）、第１駆動量から生成された光源駆動量（Ｄ_３）により光源部を駆動したときの検出光量を適正光量（Ｌ_Ｒ）と比較した結果が、所定条件を満たすかどうかを判断し（ステップＳ８〜Ｓ１１）、所定条件を満たすときに、記憶されている基準駆動量（Ｄ_０）の値を第１駆動量の値に変更し（ステップＳ１２）及び第２動作モードに切り替え（ステップＳ１３）、所定条件を満たさないときに、検出光量データ（Ｌ_０）に応じて、第１駆動量の値を変更する（ステップＳ５）。
【選択図】図９

Description

本発明は、光源部からの照明光を光変調部で変調することによって画像を表示する画像表示装置及び画像表示方法に関する。

従来、光源部としてのバックライトユニットから光変調部としての液晶パネルに向かう照明光の色度に関連する値（光量）をカラーセンサにより検出し、温度センサにより光源部近傍の温度を検出し、検出された色度に関連する値及び温度に応じて光源部の発光を制御する画像表示装置の提案がある（例えば、特許文献１参照）。このような画像表示装置により、バックライトユニットの発光特性の温度による変動又は発光特性の経年変化が生じたとしても、液晶パネルによる表示画像の色度を適切に調整することができる。

一方、近年、コントラストを向上させるために、入力画像データに応じてバックライトユニットの発光強度を調整することによって、液晶パネルに向かう照明光の強度を調整する画像表示装置も普及している。

特開２０１０−６６４６５号公報（段落０００９〜００１６、図１）

しかし、入力画像データに応じて照明光の強度を調整する画像表示装置の場合には、一定の検出時間内にカラーセンサに入射する光の光量が変動するので、特許文献１が提案するような光源部の発光制御を適切に行うことが難しく（すなわち、光源部の発光特性の経年変化などの影響を適切に補償できず）、高画質を維持することが難しいという課題がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、画像データに応じて照明光の光量を補正する機能を備えた場合であっても、高画質を維持することができる画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。

本発明の一形態に係る画像表示装置は、光源駆動量を受け取り、該光源駆動量に対応する光量の照明光を出射する光源部と、入力される画像データに応じて前記照明光を変調して画像を表示する光変調部と、前記照明光の光量を検出し、検出された前記光量を示す検出光量データを出力する光量検出部と、前記照明光の適正光量を記憶する第１記憶部と、前記光源駆動量の基準値である基準駆動量を記憶する第２記憶部と、動作モードを第１動作モード又は第２動作モードのいずれかに切り替えるモード切替処理、並びに、前記第１動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行せず、前記第２動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行して、前記光源駆動量を生成する光源駆動量生成処理を実行する光源駆動部とを有し、
前記光源駆動部は、前記動作モードが前記第１動作モードであるときに、
第１駆動量を生成又は取得する処理を実行し、
前記第１駆動量に対応する値を持つ前記光源駆動量を生成し、該光源駆動量により前記光源部を駆動したときに前記光量検出部が検出した光量を、前記適正光量と比較した結果が、所定条件を満たすかどうかを判断する判断処理を実行し、
前記判断処理において前記所定条件を満たすと判断したときには、前記第２記憶部に記憶されている前記基準駆動量の値を前記第１駆動量の値に変更する基準駆動量変更処理、及び、前記動作モードを前記第２動作モードに切り替える第２動作モード設定処理を実行し、
前記判断処理において前記所定条件を満たさないと判断したときには、前記検出光量データに応じて、前記第１駆動量の値を変更する駆動量変更処理を実行するように構成されていることを特徴としている。

また、本発明の一形態に係る画像表示方法は、光源駆動量を受け取り、該光源駆動量に対応する光量の照明光を出射する光源部と、入力される画像データに応じて前記照明光を変調して画像を表示する光変調部と、前記照明光の光量を検出し、検出された前記光量を示す検出光量データを出力する光量検出部と、前記照明光の適正光量を記憶する第１記憶部と、前記光源駆動量の基準値である基準駆動量を記憶する第２記憶部と、動作モードを第１動作モード又は第２動作モードのいずれかに切り替えるモード切替処理、並びに、前記第１動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行せず、前記第２動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行して、前記光源駆動量を生成する光源駆動量生成処理を実行する光源駆動部とを有する装置が実行する方法であって、
前記光源駆動部は、前記動作モードが前記第１動作モードであるときに、
第１駆動量を生成又は取得する処理を実行し、
前記第１駆動量に対応する値を持つ前記光源駆動量を生成し、該光源駆動量により前記光源部を駆動したときに前記光量検出部が検出した光量を、前記適正光量と比較した結果が、所定条件を満たすかどうかを判断する判断処理を実行し、
前記判断処理において前記所定条件を満たすと判断したときには、前記第２記憶部に記憶されている前記基準駆動量の値を前記第１駆動量の値に変更する基準駆動量変更処理、及び、前記動作モードを前記第２動作モードに切り替える第２動作モード設定処理を実行し、
前記判断処理において前記所定条件を満たさないと判断したときには、前記検出光量データに応じて、前記第１駆動量の値を変更する駆動量変更処理を実行することを特徴としている。

本発明に係る画像表示装置又は画像表示方法によれば、画像データに応じて照明光の光量を補正する機能を備えた場合であっても、光源部の発光特性の変化を適切に調整できるので、高画質を維持することができるという効果がある。

本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図１に示される光源駆動部の構成の一例を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の光源駆動部による動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図４に示される光源駆動部の構成の一例を概略的に示すブロック図である。 実施の形態２に係る画像表示装置の光源駆動部による動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る画像表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図７に示される光源駆動部の構成の一例を概略的に示すブロック図である。 実施の形態３に係る画像表示装置の光源駆動部による動作の一例を示すフローチャートである。

《１》実施の形態１．
《１−１》実施の形態１の構成
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置１（すなわち、実施の形態１に係る画像表示方法を実施することができる装置）の構成を概略的に示すブロック図である。図１に示されるように、画像表示装置１は、表示用画像データ生成部１０と、透過型液晶パネルなどの光変調部１１と、バックライトユニットなどの光源部１２と、光量検出部１３と、温度検出部１４と、光源駆動部１５と、照明光の適正光量Ｌ_Ｒを記憶する第１記憶部１６と、光源部１２に供給される光源駆動量Ｄ_３を導出する際に使用する初期値（基準値）である基準駆動量Ｄ_０を記憶する第２記憶部１７と、基準駆動量Ｄ_０として許容される最大値である最大駆動量Ｄ_Ｍを記憶する第３記憶部１８とを有している。第１記憶部１６、第２記憶部１７、及び第３記憶部１８は、別個の記憶装置であってもよく、又は、同一の記憶装置の異なる記憶領域であってもよい。

図２は、図１に示される光源駆動部１５の構成の一例を概略的に示すブロック図である。図２に示されるように、光源駆動部１５は、第１駆動処理部１５１と、第２駆動処理部１５２と、第３駆動処理部１５３とを有している。ただし、光源駆動部１５の構成は、図２の例には限定されない。

図１又は図２に示されるように、表示用画像データ生成部１０は、外部から入力される画像データＩ_０を受け取り、この画像データＩ_０から光変調部１１の規格に適合した表示用画像データＩ_１を生成する。表示用画像データ生成部１０で行われる画像処理には、例えば、画像データＩ_０の階調特性を変換する階調変換処理、及び、画像データＩ_０の色相又は彩度を変換する色変換処理などが含まれる。

光変調部１１は、例えば、光透過型の液晶パネルである。光変調部１１は、画像データＩ_０から生成された表示用画像データＩ_１を受け取り、この表示用画像データＩ_１の内容にしたがって、画素毎に光源部１２から発せられる照明光Ｅ_０の透過率を変調し、画像Ｅ_１を表示する。

光源部１２は、光源駆動量Ｄ_３を示す信号を光源駆動部１５から受け取り、この光源駆動量Ｄ_３に対応する光量の照明光Ｅ_０を出射する。光源部１２は、光を放射する発光体１２１として、例えば、複数の発光体を有している。光源部１２に与えられる光源駆動量Ｄ_３により、光源部１２に含まれる複数の発光体１２１（通常は、複数色の発光体）から放射される光の光量を個別に制御することができる。この結果、光源部１２から発せられる照明光の色（照明光Ｅ_０の色は、各色の発光体１２１から放射される光の割合に応じて変化する）及び明るさ（照明光Ｅ_０の光量、又は、強度に比例する。）を制御することができる。発光体１２１としては、例えば、赤色、緑色、青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザー素子を用いることができる。また、赤色、緑色、青色の発光体１２１（ＬＥＤ又はレーザー素子）と、その補色の光を発する他の発光体とを組み合わせて使用することもできる。光源部１２に与えられ光源駆動量Ｄ_３としては、例えば、電流量及び発光時間の長さのいずれかを用いることができる。また、光源駆動量Ｄ_３として、電流量と発光時間の長さの両方を用いることもできる。さらに、光源駆動量Ｄ_３として、電流量及び発光時間の一方を固定値とし、他方を可変値として制御することもできる。なお、発光体１２１として、冷陰極線管などのような、他の種類の発光体を用いることもできる。さらに、発光体１２１として、ＬＥＤ及びレーザー素子などのように、異なる種類の発光体を組み合わせて用いることもできる。

光量検出部１３は、光源部１２からの照明光Ｅ_０の光量を検出し、検出された光量を示す検出光量データＬ_０を出力する。光量検出部１３は、例えば、赤色、緑色、青色の各色の光の光量を検出するカラーセンサで構成することができる。

温度検出部１４は、光源部１２の温度又は光源部１２の近傍の温度を検出し、検出された温度を示す検出温度データＴ_０を出力する。

光源駆動部１５は、第２記憶部１７から受け取った基準駆動量Ｄ_０を用いて光源駆動量Ｄ_３を生成し、これを光源部１２に供給する光源駆動量生成処理を実行する。光源駆動部１５は、動作モードを第１動作モード又は第２動作モードのいずれかに切り替えるモード切替処理をも行う。光源駆動部１５は、第１動作モード（動作モード値＝“１”）では、コントラスト向上などのための画像データＩ_０に基づく光源駆動量の補正処理（第１駆動量Ｄ_１を補正することによって光源駆動量Ｄ_３を補正する処理）を実行せず、検出光量データＬ_０や検出温度データＴ_０に基づいて光源駆動量を調整し、第２記憶部１７に記憶されている基準駆動量Ｄ_０の値を変更する。さらに、光源駆動部１５は、第２動作モード（動作モード値＝“０”）では画像データＩ_０に基づく光源駆動量の補正処理を実行するが、第２記憶部１７に記憶されている基準駆動量Ｄ_０の値を変更しない。

《１−２》実施の形態１の動作
〈ステップＳ１〜Ｓ１６の処理〉
図３は、実施の形態１に係る画像表示装置１の動作（すなわち、実施の形態１に係る画像表示方法）の一例を示すフローチャートである。

実施の形態１に係る画像表示装置１においては、まず、所定のタイミングで、動作開始信号Ｃ_０が、光源駆動部１５の第１駆動処理部１５１に入力される。所定のタイミングは、例えば、画像表示装置１の起動時（例えば、画像表示装置の電源投入操作時）、画像表示動作の終了時（例えば、画像表示装置の停止操作時）、チャンネルの切り替え時などのいずれか１つ、又は、２つ以上である。ただし、動作開始信号Ｃ_０の入力タイミングは、ユーザーインタフェースなどを用いたユーザー指示の入力操作、所定の時間間隔、所定の年月日などのような他のタイミングであってもよい。動作開始信号Ｃ_０の入力タイミングが、ユーザー指示の入力操作である場合には、例えば、画像表示装置１に備えられるマイコン（図示せず）が動作開始信号Ｃ_０を生成し、光源駆動部１５に供給する。

動作開始信号Ｃ_０が入力されると、第１駆動処理部１５１は、第１動作モードとなり（動作モード値を“１”とし）、この動作モード値を第３駆動処理部１５３に出力する（ステップＳ１）。動作モード値は、第１駆動処理部１５１の状態を表す信号である。動作モード値“１”は、光源駆動部１５が第１動作モードであることを表し、動作モード値“０”は、光源駆動部１５が第２動作モードであることを表す。また、第１駆動処理部１５１は、第１動作モードになると、まず第２記憶部１７に記憶されている基準駆動量Ｄ_０を読み出し、この基準駆動量Ｄ_０をそのまま第１駆動量Ｄ_１として出力する（ステップＳ２）。ここでは、基準駆動量Ｄ_０の値が、第１駆動量Ｄ_１の値に等しい場合を例示したが、基準駆動量Ｄ_０の値と第１駆動量Ｄ_１の値との間に、予め決められた一定の関係を持たせ（第１駆動量Ｄ_１を基準駆動量Ｄ_０に対応する値とし）、第１駆動量Ｄ_１を基準駆動量Ｄ_０から計算により導出してもよい。

ステップＳ１以降、動作モードが第２動作モードに切り替わる（ステップＳ１３）まで、第１駆動処理部１５１は、光量検出部１３で検出された光量を示す検出光量データＬ_０を参照しながら、第１駆動量Ｄ_１を補正し、新たな第１駆動量Ｄ_１として出力する（ステップＳ１１〜Ｓ１５）。この動作の詳細は、後述する。

次に、第２駆動処理部１５２は、温度検出部１４から、光源部１２又はその近傍の温度を示す検出温度データＴ_０を受け取る（ステップＳ３）。

次に、第２駆動処理部１５２は、検出温度データＴ_０を参照して第１駆動量Ｄ_１を補正することによって、第２駆動量Ｄ_２を生成する（ステップＳ４）。第２駆動量Ｄ_２の生成は、例えば、メモリ（図示せず）に記憶されたルックアップテーブルを用いて実現することができる。一般に、ＬＥＤやレーザー素子などの発光体（光源）からの発光量は、駆動量（例えば、供給電流値又は発光時間など）が同一であっても、発光体の温度に応じて、変化する。一般的に、ＬＥＤやレーザー素子などの発光体は、高温になるほど発光量が低下する傾向がある。温度変化に伴う発光量の変化は、光源の種類により異なる。このため、各温度において同一の発光量を得るための駆動量の値を予め測定し、ルックアップテーブルとしてメモリに記憶しておくことで、温度変化による光源部１２の発光量の変化を補正することができる。なお、光源部１２が複数色の発光体を含み、各色の発光体毎に、温度変化に対する発光量の変化特性が異なる場合には、各色の発光体毎にルックアップテーブルを備えることが必要である。また、ルックアップテーブルを用いる代わりに、温度変化に対して同一の発光量を得るための駆動量の変化をモデル化した演算式を用いる演算処理によって第２駆動量Ｄ_２を生成することも可能である。

次に、第３駆動処理部１５３は、第１駆動処理部１５１から受け取った動作モード値が“１”（すなわち、第１動作モード）であるか、“０”（すなわち、第２動作モード）であるかを判断し（ステップＳ５）、この判断結果に基づいて、動作内容を切り替える。

第３駆動処理部１５３は、動作モード値が“１”であると判断したとき、すなわち、第１動作モードであるときには、第２駆動量Ｄ_２をそのまま光源駆動量Ｄ_３として出力する（ステップＳ６）。すなわち、第１動作モードのときには、光源駆動量Ｄ_３は、第２駆動量と同じ値を持つ。

一方、第３駆動処理部１５３は、動作モード値が“０”であると判断したとき、すなわち、第２動作モードであるときには、入力画像データＩ_０を参照して第２駆動量Ｄ_２を補正（コントラスト向上のための補正）することによって、光源駆動量Ｄ_３を生成する（ステップＳ７）。この動作の詳細については、後述する。

光源部１２は、光源駆動量Ｄ_３に応じた光量の光を発する（ステップＳ８）。

次に、第１駆動処理部１５１は、動作モード値が“１”（すなわち、第１動作モード）であるか、“０”（すなわち、第２動作モード）であるかを判断し（ステップＳ９）、この判断結果に基づいて、動作内容を切り替える。

第１駆動処理部１５１が、動作モード値＝“１”と判断したときには、光量検出部１３は、光源部１２からの照明光Ｅ_０の明るさを光源部１２から出射された光の光量として検出し、検出した光量を表す検出光量データＬ_０を出力する。第１駆動処理部１５１は、検出光量データＬ_０を受け取り（ステップＳ１０）、第１記憶部１６に記憶されている基準光量Ｌ_Ｒと比較して、検出光量が適正か否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定処理の詳細については、後述する。光源部１２が、複数色の発光体を有する場合には、光源部１２に含まれる各色の発光体毎に光量が検出され、検出光量データＬ_０も各色の発光体毎のデータとして生成される。

検出光量データＬ_０が示す検出光量が適正と判定された場合には、第１駆動処理部１５１は、その時点における第１駆動量Ｄ_１の値を基準駆動量Ｄ_０として第２記憶部１７に記憶し、すなわち、第２記憶部１７に記憶されている基準駆動量の値を更新し（ステップＳ１２）、動作モード値を“０”に変更して、動作モードを第１動作モードから第２動作モードに切り替える（ステップＳ１３）とともに、その時点における第１駆動量Ｄ_１は補正せずに第２駆動処理部１５２に出力する（ステップＳ１４）。

検出光量データＬ_０が示す検出光量が適正ではないと判定された場合には、第１駆動処理部１５１は、第１駆動量Ｄ_１を補正し、新たな第１駆動量Ｄ_１として第２駆動処理部１５２に出力する（ステップＳ１５）。この補正動作においては、第３記憶部１８に記憶されている最大駆動量Ｄ_Ｍも参照される。この動作の詳細については、後述する。

一方、ステップＳ９において、動作モード値が“０”の場合には、第１駆動処理部１５１は、その時点における第１駆動量Ｄ_１を補正せずに出力する（ステップＳ１６）。第１駆動量Ｄ_１が出力された後の動作は、上述の動作と同様であり、温度検出部１４から検出温度データＴ_０が出力され（ステップＳ３）、検出温度データＴ_０を参照して第２駆動量Ｄ_２が生成され（ステップＳ４）、第２駆動量Ｄ_２から光源駆動量Ｄ_３が生成され（ステップＳ５〜Ｓ７）、光源駆動量Ｄ_３で光源部１２が駆動され発光する（ステップＳ８）。

〈ステップＳ１１の処理〉
第１駆動処理部１５１が検出光量データＬ_０を適正か否かを判定する動作（ステップＳ１１）について詳細に説明する。第１駆動処理部１５１は、基準光量（すなわち、適正光量Ｌ_Ｒ）における各色の値の比率と、検出光量データＬ_０における各色の値の比率とを比較する。ここで、光源部１２が赤色、緑色、青色の発光体を備える場合、光源部１２は、赤色、緑色、青色の光を発することとなり、基準光量及び検出光量データＬ_０は、赤色、緑色、青色の光量を表すデータとなる。例えば、赤色の基準光量が“４０”、緑色の基準光量が“４５”、青色の基準光量が“５０”であり、検出光量データＬ_０が示す赤色の検出光量が“９”、緑色の検出光量が“８”、青色の検出光量が“１０”である場合、最大値が“１００”となるように基準光量及び検出光量をそれぞれ正規化する。正規化した基準光量は、赤色の基準光量が“８０”、緑色の基準光量が“９０”、青色の基準光量が“１００”となる。また、正規化した検出光量は、赤色の検出光量が“９０”、緑色の検出光量が“８０”、青色の検出光量が“１００”となる。これらの値を、色毎に比較し、その差分又は比率が全ての色について判定しきい値を超えていなければ、検出光量データＬ_０が示す検出光量は、適正である判定され、いずれか１色でも判定しきい値を超えていれば、検出光量データＬ_０は、適正ではないと判定される。判定しきい値は、画像表示装置にて必要とされる白色の安定性を考慮して、予め設定される。

〈ステップＳ１５の処理〉
第１駆動処理部１５１が第１駆動量Ｄ_１を補正し、新たな第１駆動量Ｄ_１を生成する動作（ステップＳ１５）について詳細に説明する。第１駆動処理部１５１は、第１駆動量Ｄ_１が第３記憶部１８に記憶される最大駆動量Ｄ_Ｍを超えない範囲内で、検出光量データＬ_０が示す各色の検出光量の比率を、各色の基準光量の比率に近づけるように、第１駆動量Ｄ_１を補正する。例えば、上述の例のように最大値が“１００”となるように正規化された基準光量が、赤色の基準光量が“８０”、緑色の基準光量が“９０”、青色の基準光量が“１００”であり、検出光量データＬ_０が示す赤色の検出光量が“９０”、緑色の検出光量が“８０”、青色の検出光量が“１００”である場合について説明する。このような場合には、赤色では、検出光量が基準光量に比べて大きく、緑色では、検出光量が基準光量と比較して小さいので、第１駆動量Ｄ_１のうち赤色の発光体に対応する駆動量が現在より小さくなるように（例えば、所定量だけ小さくする）、且つ、緑色の発光体に対応する駆動量が現在より大きくなるように（例えば、所定量だけ大きくするように）、第１駆動量Ｄ_１を補正する。この際、緑色の駆動量を補正することで最大駆動量Ｄ_Ｍを超える場合には、赤色及び青色の発光体に対応する駆動量を小さくする。最大駆動量Ｄ_Ｍを設けることは、過大な駆動量を与えることで光源部１２の寿命が短くなることを防止できるという効果がある。

〈ステップＳ５〜Ｓ１６の処理〉
第３駆動処理部１５３にて光源駆動量Ｄ_３を生成する動作（ステップＳ５〜Ｓ１６）について詳細に説明する。第１駆動処理部１５１からの動作モード値が“１”の場合には、第３駆動処理部１５３は、第２駆動量Ｄ_２をそのまま光源駆動量Ｄ_３として出力する（ステップＳ６）。一方、動作モード値が“０”の場合には、第３駆動処理部１５３は、入力画像データＩ_０を参照して第２駆動量Ｄ_２を補正することによって光源駆動量Ｄ_３を生成する（ステップＳ７）。具体的に言えば、以下のように動作する。第３駆動処理部１５３は、入力画像データＩ_０の各フレームの平均輝度を検出し、検出した各フレームの平均輝度を数フレーム分累積する。第３駆動処理部１５３は、累積した平均輝度が低い場合には、小さな値となり、累積した平均輝度が高い場合には、大きな値となる乗算係数であって、例えば、値が０から１までの範囲内の乗算係数を生成する。第３駆動処理部１５３は、生成した乗算係数を、第２駆動量Ｄ_２に乗じることにより、光源駆動量Ｄ_３を生成する。

このように動作することで、入力画像データＩ_０の平均輝度が高い場合には、光源部１２の発光は、より一層明るくなり、入力画像データＩ_０の平均輝度が低い場合には、光源部１２の発光は、より一層暗くなる。これにより、明るい画像と暗い画像との差異（コントラスト）を向上させることができるとともに、平均輝度の低い画像データＩ_０に対して光源部１２の発光が暗くなることで、消費電力を低減する効果がある。

なお、各フレームの平均輝度を数フレーム分累積して使用するのは、１フレームの輝度を使用した場合には、光源部の明るさが急激に変動したときなどに、画質を低下させる場合があり、このような画質低下を防止するためである。

また、光源駆動量Ｄ_３を生成する際に、平均輝度を使用する代わりに入力画像データＩ_０の各フレーム内の最大値及び最小値を使用することもできる。

また、第１駆動処理部１５１は、第１動作モードとなると、検出光量データＬ_０が適正と判定（ステップＳ１１）されるまで、第１駆動量Ｄ_１の補正（ステップＳ１５）を繰り返し、検出光量データＬ_０が適正と判定（ステップＳ１１）された後には、第１駆動処理部１５１は、第２動作モードとなり（ステップＳ１３）、第１駆動量Ｄ_１を補正せずに出力する（ステップＳ１４）。

第３駆動処理部１５３は、第１駆動処理部１５１が第１動作モードである間は、第２駆動量Ｄ_２をそのまま光源駆動量Ｄ_３として出力する（ステップＳ１５）。この結果、光量検出部１３では、入力画像データＩ_０の内容に影響を受けることなく、光源部１２の発光特性の経年変化など長期的な特性の変化による各色の光量変化を検出することが可能となる。また、第３駆動処理部１５３は、第１駆動処理部１５１が第２動作モードとなった後には（ステップＳ１４）、入力画像データＩ_０に応じて第２駆動量Ｄ_２を補正し（ステップＳ７）、光源駆動量Ｄ_３を生成するため、コントラストの高い高画質な画像を表示可能となるとともに、消費電力の削減にも寄与する。

《１−３》実施の形態１の効果
以上に説明したように、実施の形態１に係る画像表示装置１においては、通常の画像表示モードである第２動作モードではコントラストの高い高画質な画像表示を提供することができ、第１動作モードでは特性の経年変化などのような長期的な特性の変化に起因する光源部１２の駆動量に対する発光強度の変化を高精度に検出でき、高精度に補正できるという効果がある。

《１−４》実施の形態１の変形例
光源部１２を構成する発光体としては、赤色、緑色、青色のＬＥＤ又はレーザー光源を用いることができる。また、赤色、緑色又は青色のＬＥＤやレーザー光源とその補色の光を発する光源を組み合わせて使用することもできる。一例としては、赤色のレーザー光源とその補色であるシアン色のＬＥＤの組合せを用いることができる。複数色の発光体を備えることで、画像表示装置の色再現範囲を拡大できるという効果があり、この効果は、発光体が発する光の色純度が高いほど大きくなる。また、赤色のレーザー光源とシアン色のＬＥＤの組合せを用いる場合には、使用される発光体が２種類となり、赤色、緑色、青色の３色のＬＥＤやレーザー光源を使用する場合と比較して構成が簡単となるとともに、各色の発光体の駆動量の制御も容易となるという効果がある。

上記説明では、動作開始信号Ｃ_０が入力されて以降の動作について説明したが、画像表示装置の起動時に動作開始信号が入力されない場合には、第１駆動処理部１５１は、第２動作モードのままであり、第２記憶部１７に記憶されている基準駆動量Ｄ_０を第１駆動量Ｄ_１として出力することになる。

また、画像表示装置の終了時に動作開始信号が入力される場合には、動作開始信号Ｃ_０が入力された以降は、表示用画像データＩ_１を、黒を表示するデータとすることが望ましい。このようにすることにより、第１駆動処理部１５１が第１動作モードから第２動作モードに変わるまでの時間をユーザーが意識することなく、瞬時に画像表示装置が終了したように印象付けることができる。また、第１駆動処理部１５１が第１動作モードの時に表示用画像データＩ_１を、黒を表すデータとしていれば、光源部１２に備える各色の発光体を色毎に順次点灯し、それに同期して光量を検出することができる。この場合には、光量検出部１３は、カラーセンサではなく、モノクロの光センサで構成することができ、コストの低減が可能となる。

《２》実施の形態２．
《２−１》実施の形態２の構成
図４は、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置２（すなわち、実施の形態２に係る画像表示方法を実施することができる装置）の構成を概略的に示すブロック図である。また、図５は、図４に示される光源駆動部２５の構成の一例を概略的に示すブロック図である。さらに、図６は、実施の形態２に係る画像表示装置２の光源駆動部２５による動作（すなわち、実施の形態２に係る画像表示方法）の一例を示すフローチャートである。図４において、図１（実施の形態１）に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。また、図５において、図２（実施の形態１）に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。さらに、図６において、図３（実施の形態１）に示されるステップと同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。

図４に示されるように、実施の形態２に係る画像表示装置２は、表示用画像データ生成部１０、光変調部１１、光源部２２、光量検出部１３、温度検出部１４、光源駆動部２５、第１記憶部１６、第２記憶部１７、及び第３記憶部１８を備えている。また、図５に示されるように、光源駆動部２５は、第１駆動処理部１５１、第２駆動処理部１５２、第３駆動処理部２５３を有している。光源部２２及び第３駆動処理部２５３の構成及び機能以外の点については、実施の形態２に係る画像表示装置２は、基本的に、実施の形態１に係る画像表示装置１と同じである。

光源部２２では、光変調部１１（例えば、液晶パネル）の中の複数の画像表示領域の各々についての照明光の光量（すなわち、光変調部１１の複数の画像表示領域の各々に対応する発光体の発光量）が個別に制御される。第３駆動処理部２５３は、光変調部１１の複数の画像表示領域の各々について異なる光源駆動量Ｄ_３を与えることができるように構成されている。言い換えれば、光変調部１１は、複数の画像表示領域に区分されており、光源部２２は、複数の画像表示領域にそれぞれ対応する複数の発光体を含み、光源駆動部２５は、第２動作モードにおける光源駆動量の補正処理（ステップＳ７）において、複数の画像表示領域の各々の画像データに基づいて、複数の発光体のそれぞれに対応する光源駆動量を供給する。

《２−２》実施の形態２の動作
第３駆動処理部２５３は、第１駆動処理部１５１からの動作モード値が“１”
（第１動作モード）の場合には、第２駆動量Ｄ_２をそのまま光源駆動量Ｄ_３として全ての照明領域に対応する発光体の駆動量として出力する。

一方、第３駆動処理部２５３は、動作モード値が“０”（第２動作モード）の場合には、入力画像データＩ_０を参照して照明領域毎に第２駆動量Ｄ_２を補正することによって、光源駆動量Ｄ_３を生成する。具体的に言えば、第３駆動処理部２５３は、入力画像データＩ_０の各フレームの平均輝度を画面内に設定された複数の画像表示領域の各々について検出する。この画面内の画像表示領域は、対応する光源部の照明領域と一致するように決定される。第３駆動処理部２５３は、検出した画像表示領域毎の平均輝度を数フレーム分累積する。第３駆動処理部２５３は、累積した平均輝度が低い場合には、小さな値、累積した平均輝度が高い場合には、大きな値となる０から１までの範囲の乗算係数を画像表示領域毎に生成する。第３駆動処理部２５３は、生成した乗算係数を、第２駆動量Ｄ_２に乗じることにより、光源駆動量Ｄ_３を生成する。このように動作することで、入力画像データＩ_０の平均輝度が高い領域の照明光は、より明るくなり、入力画像データＩ_０の平均輝度が低い領域の照明光は、より暗くなる。これにより、画像内の明るい領域と暗い領域とのコントラスト感が向上するとともに、平均輝度の低い領域に対して照明光が暗くなることで消費電力の低減効果がある。

また、実施の形態１と同様に、第１駆動処理部１５１が第１動作モードの場合には、第３駆動処理部２５３は、第２駆動量Ｄ_２をそのまま光源駆動量Ｄ_３として出力するので、光量検出部１３では、入力画像データＩ_０の内容に影響を受けることなく、光源部２２の発光特性の経年変化など長期的な特性の変化による各色の光量変化を検出することが可能となる。特に、光源部２２の発光量が照明領域ごとに変化する場合、各領域の照明光の強さが相互に影響し合うため、光源部２２の特性変化を検出することは非常に困難となるが、実施の形態２に係る画像表示装置２においては、入力画像データＩ_０の内容に影響を受けることなく、光源部２２の発光特性の経年変化など長期的な特性の変化による各色の光量変化を高精度に検出し高精度に補正でき、かつ、コントラストの高い高画質の表示画像を提供することが可能となる。

上記動作以外の点について、実施の形態２に係る画像表示装置２の動作は、基本的に、実施の形態１に係る画像表示装置１の動作と同じである。

《２−３》実施の形態２の効果
以上に説明したように、実施の形態２に係る画像表示装置２においては、通常の画像表示モードである第２動作モードではコントラストの高い高画質な画像表示を提供することができ、第１動作モードでは特性の経年変化などのような長期的な特性の変化に起因する光源部２２の駆動量に対する発光強度の変化を高精度に検出でき、高精度に補正できるという効果がある。

《３》実施の形態３．
《３−１》実施の形態３の構成
図７は、本発明の実施の形態３に係る画像表示装置３（すなわち、実施の形態３に係る画像表示方法を実施することができる装置）の構成を概略的に示すブロック図である。また、図８は、図７に示される光源駆動部３５の構成の一例を概略的に示すブロック図である。さらに、図９は、実施の形態３に係る画像表示装置３の光源駆動部３５による動作（すなわち、実施の形態３に係る画像表示方法）の一例を示すフローチャートである。図７において、図１（実施の形態１）に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。また、図８において、図２（実施の形態１）に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。さらに、図９において、図３（実施の形態１）に示されるステップと同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。

実施の形態３に係る画像表示装置３は、図７に示されるように、実施の形態１における温度検出部１４（図１）を備えていない点、及び、図８に示されるように、光源駆動部３５が実施の形態１における第２処理駆動部１５２（図２）を備えていない点において、実施の形態１に係る画像表示装置１と相違する。また、実施の形態３に係る画像表示装置３の動作（画像表示方法）は、図９に示されるように、実施の形態１におけるステップＳ３及びＳ４（図３）が無い点において、実施の形態１に係る画像表示装置１の動作（画像表示方法）と相違する。他の点については、実施の形態３に係る画像表示装置３は、基本的に実施の形態１に係る画像表示装置１と同じである。

《３−２》実施の形態３の動作
実施の形態３に係る画像表示装置３において、光源駆動部３５は、動作モードを第１動作モード（動作モード値＝“１”）又は第２動作モード（動作モード値＝“０”）のいずれかに切り替えるモード切替処理、並びに、第１動作モードでは画像データＩ_０に基づく光源駆動量の補正処理を実行せず（ステップＳ６）、第２動作モードでは画像データＩ_０に基づく光源駆動量の補正処理（ステップＳ７）を実行して、光源部１２に供給される光源駆動量Ｄ_３を生成する光源駆動量生成処理（ステップＳ６〜Ｓ８）を実行する。

光源駆動部３５は、動作モードが第１動作モードであるときに、第１駆動量Ｄ_１を生成又は取得する処理（ステップＳ２又はＳ１４，Ｓ１５）を実行し、第１駆動量Ｄ_１に対応する値を持つ光源駆動量Ｄ_３を生成する。次に、光源駆動部３５は、光源駆動量Ｄ_３により光源部１２を駆動したときに光量検出部１３が検出した光量を、適正光量Ｌ_Ｒと比較した結果が、所定条件を満たすかどうかを判断する判断処理（ステップＳ８〜Ｓ１１）を実行する。光源駆動部３５は、判断処理において所定条件を満たすと判断したときには、第２記憶部１７に記憶されている基準駆動量Ｄ_０の値を第１駆動量Ｄ_１の値に変更する基準駆動量変更処理（ステップＳ１２）、及び、動作モードを第２動作モードに切り替える第２動作モード設定処理（ステップＳ１３）を実行し、判断処理において所定条件を満たさないと判断したときには、検出光量データＬ_０に応じて、第１駆動量Ｄ_１の値を変更する駆動量変更処理（ステップＳ１５）を実行する。

このように、実施の形態１におけるステップＳ３及びＳ４（図３）が無い点を除いては、実施の形態３に係る画像表示装置３の動作（画像表示方法）は、基本的に実施の形態１に係る画像表示装置１の動作（画像表示方法）と同じである。

《３−３》実施の形態３の効果
以上に説明したように、実施の形態３に係る画像表示装置３においては、通常の画像表示モードである第２動作モードではコントラストの高い高画質な画像表示を提供することができ、第１動作モードでは特性の経年変化などのような長期的な特性の変化に起因する光源部１２の駆動量に対する発光強度の変化を高精度に検出でき、高精度に補正できるという効果がある。

また、実施の形態３に係る画像表示装置３は、光源部１２の発光体として温度依存性の低い発光体を使用した場合、又は、光源部１２の温度をほぼ一定に維持することができる機能を備えている場合などにおいて、有効であり、構成の簡素化を実現できる。

なお、実施の形態３に示されるような構成を、実施の形態２に適用することも可能である。

１，２，３ 画像表示装置、 １０ 表示用画像データ生成部、 １１ 光変調部、 １２，２２ 光源部、 １３ 光量検出部、 １４ 温度検出部、 １５，２５，３５ 光源駆動部、 １６ 第１記憶部、 １７ 第２記憶部、 １８ 第３記憶部、 １２１，２２１ 発光体、 １５１ 第１駆動処理部、 １５２ 第２駆動処理部、 １５３，２５３，３５３ 第３駆動処理部。

Claims (9)

1. 光源駆動量を受け取り、該光源駆動量に対応する光量の照明光を出射する光源部と、
   入力される画像データに応じて前記照明光を変調して画像を表示する光変調部と、
   前記照明光の光量を検出し、検出された前記光量を示す検出光量データを出力する光量検出部と、
   前記照明光の適正光量を記憶する第１記憶部と、
   前記光源駆動量の基準値である基準駆動量を記憶する第２記憶部と、
   動作モードを第１動作モード又は第２動作モードのいずれかに切り替えるモード切替処理、並びに、前記第１動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行せず、前記第２動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行して、前記光源駆動量を生成する光源駆動量生成処理を実行する光源駆動部と
   を有し、
   前記光源駆動部は、前記動作モードが前記第１動作モードであるときに、
   第１駆動量を生成又は取得する処理を実行し、
   前記第１駆動量に対応する値を持つ前記光源駆動量を生成し、該光源駆動量により前記光源部を駆動したときに前記光量検出部が検出した光量を、前記適正光量と比較した結果が、所定条件を満たすかどうかを判断する判断処理を実行し、
   前記判断処理において前記所定条件を満たすと判断したときには、前記第２記憶部に記憶されている前記基準駆動量の値を前記第１駆動量の値に変更する基準駆動量変更処理、及び、前記動作モードを前記第２動作モードに切り替える第２動作モード設定処理を実行し、
   前記判断処理において前記所定条件を満たさないと判断したときには、前記検出光量データに応じて、前記第１駆動量の値を変更する駆動量変更処理を実行するように構成されている
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記光源部の温度又は前記光源部の近傍の温度を検出し、検出された前記温度を示す検出温度データを出力する温度検出部をさらに有し、
   前記判断処理は、前記第１駆動量を前記検出温度データに応じて補正することによって第２駆動量を生成し、前記第２駆動量と同じ値を持つ前記光源駆動量により前記光源部を駆動し、このときに前記光量検出部が検出した光量を、前記適正光量と比較した結果が、所定条件を満たすかどうかを判断する処理である
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 所定の第１動作モード開始信号を受け取ってから前記第２動作モード設定処理において前記第２動作モードへの切り替えがなされるまで、前記光源駆動部の前記動作モードは、前記第１動作モードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 最大駆動量を記憶する第３記憶部をさらに有し、
   前記光源駆動部は、前記第１駆動量の値を変更する前記駆動量変更処理を、前記第１駆動量が前記最大駆動量を超えない範囲内で行う
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記光変調部は、複数の画像表示領域に区分されており、
   前記光源部は、前記複数の画像表示領域にそれぞれ対応する複数の発光体を含み、
   前記光源駆動部は、前記第２動作モードにおける前記光源駆動量の補正処理において、前記複数の画像表示領域の各々の画像データに基づいて、前記複数の発光体のそれぞれに対応する前記光源駆動量を供給する
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記光源部は、複数の発光体を含み、
   前記光源駆動量は、前記複数の発光体の各々に供給される電流の電流値、及び、前記複数の発光体の各々の発光時間の少なくとも一方を含む量である
   ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記複数の発光体は、赤色の光を放射する赤色発光体、緑色の光を放射する緑色発光体、及び青色の光を放射する青色発光体を含むことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記複数の発光体は、赤色、緑色及び青色の少なくとも一つの色の補色の光を発光する発光体をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
9. 光源駆動量を受け取り、該光源駆動量に対応する光量の照明光を出射する光源部と、
   入力される画像データに応じて前記照明光を変調して画像を表示する光変調部と、
   前記照明光の光量を検出し、検出された前記光量を示す検出光量データを出力する光量検出部と、
   前記照明光の適正光量を記憶する第１記憶部と、
   前記光源駆動量の基準値である基準駆動量を記憶する第２記憶部と、
   動作モードを第１動作モード又は第２動作モードのいずれかに切り替えるモード切替処理、並びに、前記第１動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行せず、前記第２動作モードでは前記画像データに基づく前記光源駆動量の補正処理を実行して、前記光源駆動量を生成する光源駆動量生成処理を実行する光源駆動部と
   を有する装置が実行する方法であって、
   前記光源駆動部は、前記動作モードが前記第１動作モードであるときに、
   第１駆動量を生成又は取得する処理を実行し、
   前記第１駆動量に対応する値を持つ前記光源駆動量を生成し、該光源駆動量により前記光源部を駆動したときに前記光量検出部が検出した光量を、前記適正光量と比較した結果が、所定条件を満たすかどうかを判断する判断処理を実行し、
   前記判断処理において前記所定条件を満たすと判断したときには、前記第２記憶部に記憶されている前記基準駆動量の値を前記第１駆動量の値に変更する基準駆動量変更処理、及び、前記動作モードを前記第２動作モードに切り替える第２動作モード設定処理を実行し、
   前記判断処理において前記所定条件を満たさないと判断したときには、前記検出光量データに応じて、前記第１駆動量の値を変更する駆動量変更処理を実行する
   ことを特徴とする画像表示方法。
   

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