JP2015141275A - 画像表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像に応じて発光領域毎に発光輝度を調節可能な画像表示装置において、同じ画像を異なるアスペクト比で表示した場合に適切な画像表示を可能にする。【解決手段】個別に発光輝度を変更可能な複数の発光領域を有する発光手段と、画像を表示する表示手段と、入力される元画像に対し拡大縮小又はトリミングの変形を行って表示手段に出力する変形手段と、各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき発光領域毎に発光手段の発光を制御する制御手段と、を備え、表示手段が表示する画像が、第１の画像から、第１の画像に対し変形手段による変形量が異なり且つ第１の画像と元画像が同じである第２の画像に変化する場合、制御手段は、第２の画像を表示するときの各発光領域の発光の制御を、第１の画像を表示するときの各発光領域の発光の制御と共通の画像の特徴量に基づいて行う画像表示装置。【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置及びその制御方法に関するものである。

従来、個別に発光を制御可能な複数の発光領域から構成されるバックライトを有する画像表示装置において、画像データに基づいて発光領域毎にバックライトの輝度と液晶の透過率を制御する技術がある。この技術により、画像の暗部の黒浮を抑制し、コントラストを改善することができる（例えば、特許文献１）。

特開２００２−９９２５０号公報

同じ画像を異なるアスペクト比で表示した場合に、発光領域毎の特徴量がアスペクト比によって異なる値になる場合がある。上記の従来技術では、このような場合にアスペクト比によってバックライトの発光輝度が異なってしまい、アスペクト比によって画像の見え方が異なってしまう。このため、アスペクト比を変更した場合に画像の観察者に違和感を与えたり、正確な画像編集作業が行えなくなったりする恐れがあった。これついて図２を用いて説明する。図２は、同じ画像データに基づく画像の表示アスペクト比を変化させた場合の表示画像とバックライト発光輝度の変化を示す図である。図２の例では、まず元画像を表示し、その後アスペクト比３：２、アスペクト比４：３に変更している。図２（Ａ）に示すように、元画像の左上領域には高輝度画像（灯明の画像）があるため、この高輝度画像が存在する分割領域に対応するバックライトの発光領域の発光輝度は高輝度になっている。図２（Ｂ）に示すように、アスペクト比３：２では、左上領域の高輝度画像の面積がトリミングにより減っている。そのため、対応するバックライトの発光領域の発光輝度も図２（Ａ）と比べて低下している。図２（Ｃ）に示すように、アスペクト比４：３では、左上領域の高輝度画像はトリミングによりほとんど表示されない。そのため、対応するバックライトの発光領域の発光輝度は図２（Ｂ）と比べて更に低下している。このように、アスペクト比によってバックライト発光領域の発光輝度が変わってしまうため、発光輝度が変わる発光領域及びその周辺では画像の見え方が変わってしまい、観察者に違和感を与える可能性がある。

そこで本発明は、画像に応じて発光領域毎に発光輝度を調節可能な画像表示装置において、同じ画像を異なるアスペクト比で表示した場合に適切な画像表示を可能にする技術を提供することを目的とする。

本発明は、個別に発光輝度を変更可能な複数の発光領域を有する発光手段と、
前記発光手段からの光の透過率を制御することで画像を表示する表示手段と、
入力される元画像に対し拡大縮小又はトリミングの変形を行って前記表示手段に出力する変形手段と、
前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき発光領域毎に前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
を備え、
前記表示手段が表示する画像が、第１の画像から、前記第１の画像に対し前記変形手段
による変形量が異なり且つ前記第１の画像と元画像が同じである第２の画像に変化する場合、前記制御手段は、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御を、前記第１の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御と共通の画像の特徴量に基づいて行う画像表示装置である。

本発明は、個別に発光輝度を変更可能な複数の発光領域を有する発光手段と、
前記発光手段からの光の透過率を制御することで画像を表示する表示手段と、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
入力される元画像に対し拡大縮小又はトリミングの変形を行って前記表示手段に出力する変形工程と、
前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき発光領域毎に前記発光手段の発光を制御する制御工程と、
を有し、
前記表示手段が表示する画像が、第１の画像から、前記第１の画像に対し前記変形工程による変形量が異なり且つ前記第１の画像と元画像が同じである第２の画像に変化する場合、前記制御工程では、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御を、前記第１の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御と共通の画像の特徴量に基づいて行う画像表示装置の制御方法である。

本発明によれば、画像に応じて発光領域毎に発光輝度を調節可能な画像表示装置において、同じ画像を異なるアスペクト比で表示した場合に適切な画像表示をすることが可能になる。

実施例１の回路ブロック図 従来技術においてアスペクト比を変更した場合の表示画像と発光輝度 初めに表示アスペクト比３：２で表示した場合の表示画像と発光輝度 初めに表示アスペクト比４：３で表示した場合の表示画像と発光輝度 実施例１のアスペクト比変更指示部による処理フロー 実施例１の元画像特徴を検出する回路ブロック図 実施例１で元画像の特徴量を検出し固定した場合の表示画像と発光輝度 実施例２で画像データ拡大前バックライト分割エリアの例 実施例２で画像データ拡大率ｋ（１＜ｋ≦２）の場合の分割エリアの例 実施例２で画像データ拡大率ｋ（２＜ｋ≦３）の場合の分割エリアの例 実施例２で画像データ拡大率ｋ（３＜ｋ≦４）の場合の分割エリアの例

以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１は、実施例１の画像表示装置のブロック図である。画像表示装置は、画像表示部１０１、バックライト部１０２、拡大縮小処理部１０３、特徴量検出部１０４、発光輝度算出部１０５、伸長率算出部１０６、画像データ変換部１０７、メモリ部１０８、アスペクト比変更指示部１０９を有する。

画像表示部１０１は、入力された画像データに基づいて液晶を制御し、各画素の透過率を制御する透過型液晶パネルである。実施例１においては、ＲＧＢ縦ストライプ状のサブピクセルから画素が形成されている。なお、本実施例では、表示装置が透過型の液晶表示装置である場合の例を説明するが、表示装置は、透過型の液晶表示装置に限らない。表示装置は、独立した光源を有する表示装置であればよい。例えば、表示装置は、液晶素子の
代わりにＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）シャッターを用いたＭＥＭＳシ
ャッター方式ディスプレイであってもよい。

バックライト部１０２は、画像表示部１０１を照明する照明装置（発光装置）であり、複数の発光領域から構成され、発光領域毎に個別に発光輝度（発光量）を調節可能（変更可能）である。各発光領域の発光は、発光輝度算出部１０５により算出される発光輝度（制御値）に基づいて制御される。実施例１では、バックライト部１０２の発光領域は、画面の表示領域を水平方向にｘ等分、垂直方向にｙ等分に分割して得られる領域とする（ｘ、ｙは自然数）。実施例１の発光輝度制御では、暗い分割領域に対応する発光領域の発光輝度を低下させるとともに、画像表示部１０１の液晶表示パネルに与える画像データの画素値を伸長して透過率を高める。これにより、表示輝度を維持しながら、暗い分割領域におけるバックライトの漏れ光に起因する黒浮を軽減することができる。

拡大縮小処理部１０３は、入力される画像データを画像表示部１０１の画素数に適合するように、アスペクト比変更指示部１０９から設定される倍率ｋにより拡大縮小処理する。また、拡大縮小処理部１０３は、アスペクト比変更指示部１０９からの設定情報に基づき、アスペクト比変更やトリミング処理なども行う。このように、拡大縮小処理部１０３は、入力される元画像に対し拡大縮小又はトリミングの変形を行って出力する。以下、トリミングされていない分割領域を「表示領域」と称する。

特徴量検出部１０４は、入力される画像データを複数の分割領域に分割し、分割領域毎に特徴量を検出する。画像データの各分割領域は、バックライト部１０２の各発光領域と対応付けられていることが望ましい。実施例１では、特徴量として、分割領域内の画素値のヒストグラムを検出する。ここで検出するヒストグラムは、例えば、画素値の取り得る範囲を３２等分した３２カテゴリのヒストグラムとする。また、特徴量検出部１０４は、分割領域毎の特徴量検出結果をメモリ部１０８に記憶する。特徴量検出部１０４がメモリ部１０８に分割領域毎の特徴量検出結果を保持させるモードとして、アスペクト比変更指示部１０９からの要求により変更される２つのモードがある。第１のモードでは、入力される画像データの変更周期と同じ周期で特徴量検出結果を更新する。第２のモードでは、アスペクト比変更指示部１０９からの要求により解除設定されるまで保持している特徴量検出結果を更新しない。

発光輝度算出部１０５は、特徴量検出部１０４で検出した分割領域毎の特徴量に基づいて、発光領域毎の発光輝度を算出する。画像に応じた発光領域毎の発光輝度制御を行わない場合の発光輝度を「標準発光輝度」と称する。発光輝度は、標準発光輝度を抑制率で重み付けすることで算出される。発光輝度の抑制率は以下のように決定される。

まず、発光輝度算出部１０５は、特徴量検出部１０４で検出されたヒストグラムを、画素値の大きいカテゴリからの累積ヒストグラムに変換する。次に、発光輝度算出部１０５は、その累積ヒストグラムの頻度が閾値以上（例えば１％）となるカテゴリに属する画素値の最大値Ｈｉｓｔ＿ｈｉｇｈを検出する。そして、この最大値Ｈｉｓｔ＿ｈｉｇｈと最大階調値Ｉ＿ｍａｘから、発光輝度の抑制率ｒを

ｒ＝Ｈｉｓｔ＿ｈｉｇｈ／Ｉ＿ｍａｘ

により算出する。ここで、最大階調値Ｉ＿ｍａｘは、画素値の取り得る値の範囲の最大値である。８ビットの画像データで画素値の取り得る値の範囲が０〜２５５の場合、Ｉ＿ｍａｘ＝２５５である。

伸長率算出部１０６は、発光輝度算出部１０５で算出された発光輝度の抑制率に基づい
て画素値の伸長率を算出する。例えば、各画素の表示輝度が、画像に応じた発光輝度制御を行わない場合と同じ表示輝度にするには、画素値の伸長率は発光輝度の抑制率の逆数とすれば良い。なお、ここではバックライトの発光輝度と、画素値に基づき制御される液晶透過率と、の積により、観察者が観察する明るさである表示輝度が決まるものとする。このように、伸長率算出部１０６は、発光輝度算出部１０５で算出された各発光領域の発光輝度に基づき、各発光領域に対応する分割領域の画像の画素値を補正し、補正後の画像を出力する。

画像データ変換部１０７は、伸長率算出部１０６で算出された伸長率により、入力される画像データを変換する。これにより、発光輝度制御により低下したバックライトの発光輝度レベルが、画素値の伸長（液晶開口率（液晶透過率）の増加）により補われるため、各画素の表示輝度レベルは、入力される画像データに応じたものとなる。
メモリ部１０８は、特徴量検出部１０４で検出された特徴量の情報を一時的に保持（記憶）するためのＲＡＭ等の記憶装置である。
アスペクト比変更指示部１０９は、拡大縮小処理部１０３へアスペクト比変更情報を送信し、特徴量検出部１０４へ特徴量保持要求及び特徴量更新要求（保持モードの切り替え要求）を送信する。

図５は、アスペクト比変更指示部１０９により実行される処理を示すフロー図である。
ステップＳ５０１で、アスペクト比変更指示部１０９は、アスペクト比変更指示要求があるか判定する。アスペクト比変更指示要求は、例えばユーザが、不図示の指示入力装置を用いて、画像表示装置に、アスペクト比を変更する指示を入力した場合にアスペクト比変更指示部１０９に入力される。アスペクト比変更指示を受け取った場合、ステップＳ５０２に進み、アスペクト比変更指示がない場合、ステップＳ５０３進む。

ステップＳ５０２で、アスペクト比変更指示部１０９は、アスペクト比変更情報を拡大縮小処理部１０３へ出力する。アスペクト比変更情報とは、表示アスペクト比変更に伴う拡大縮小率ｋとトリミング位置情報等である。

ステップＳ５０３で、アスペクト比変更指示部１０９は、入力される画像データの変更を検出する。ここでは画像データは静止画の画像データであるとする。アスペクト比変更指示部１０９は、毎フレーム、１フレームの画像データを複数の領域に分割し、領域毎に平均輝度値を検出し、各領域の平均輝度値に変化がある場合に、静止画が変更されたと判定する。静止画の画像データの変更を検出した場合、アスペクト比変更指示部１０９は、ステップＳ５０５に進み、静止画の画像データの変更が検出されない場合、アスペクト比変更指示部１０９は、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０４で、アスペクト比変更指示部１０９は、特徴量検出部１０４へ特徴量保持要求を送信する。これにより特徴量検出部１０４は同じ特徴量を使用し続ける。

ステップＳ５０５で、アスペクト比変更指示部１０９は、特徴量検出部１０４へ特徴量更新要求を送信する。これにより特徴量検出部１０４は変更後の静止画の画像データから検出された特徴量をメモリ部１０８に保持し、保持する特徴量検出結果を更新する。
以上の処理により、アスペクト比変更指示があった場合でも、画像データに変更がない限り、同じ特徴量検出結果が保持されることとなる。

以上説明した構成において、ユーザが入力画像をトリミング処理する設定を選択することで、表示アスペクト変更する場合の動作について詳細に説明する。
実施例１では、同じ画像データに基づく画像であるにもかかわらず表示アスペクト比の変更によって表示領域（トリミングされていない部分）の見え方が異なってしまうことを
抑制する。これにより、見え方の変動による画像編集や鑑賞における観察者の違和感を軽減する。実施例１では、拡大縮小処理部１０３によるトリミング処理により、表示アスペクト比が変更されても、同じ画像データに基づく画像の表示であれば、アスペクト比変更指示部１０９が特徴量検出部１０４へ特徴量保持要求を行う。これにより、表示アスペクト比変更前に特徴量検出部１０４で検出した特徴量検出結果がメモリ部１０８に保持される。従って、アスペクト比変更指示部１０９において静止画の変更が検出されない限り、バックライト部１０２の発光領域毎の発光輝度は、当該保持されている特徴量検出結果を用いて算出された発光輝度で固定される。そのため、トリミング処理により発生した黒帯表示部付近の見え方に変動が生じることを抑制できる。

まず初めに、アスペクト比変更により表示領域（トリミングされていない部分）の面積が縮小する場合について述べる。
図３は、実施例１においてトリミング量を変更することでアスペクト比を３：２から４：３へ変更した場合の表示画像とバックライト部１０２の発光輝度の変化を示す図である。この場合、まず、拡大縮小処理部１０３によってアスペクト比３：２になるようトリミング処理された画像データが特徴量検出部１０４へ入力される。特徴量検出部１０４がアスペクト比３：２の画像データから検出した特徴量検出結果が、アスペクト比変更指示部１０９からの要求によりメモリ部１０８に保存される。発光輝度算出部１０５は、アスペクト比３：２の画像データから検出された特徴量に基づきバックライト部１０２の各発光領域の発光輝度を算出する。

次に、ユーザからアスペクト比を４：３に変更する指示がアスペクト比変更指示部１０９へ入力される、アスペクト比変更指示部１０９から拡大縮小処理部１０３にアスペクト比変更情報が送信される。拡大縮小処理部１０３はアスペクト比４：３になるようにトリミング処理した画像データを特徴量検出部１０４へ出力する。ここで、アスペクト比変更指示部１０９において静止画の画像データの変更が検出されていない場合、特徴量検出部１０４は、メモリ部１０８に一時保存した特徴量を取得してそのまま用いる。すなわち、新たに入力されるアスペクト比４：３の画像データから改めて特徴量を検出することなく、アスペクト比３：２の画像データから検出しメモリ部１０８に保存しておいた特徴量検出結果を取得して用いる。これにより、図３のように表示アスペクト比が３：２から４：３に変更された場合でも、特徴量検出部１０４から発光輝度算出部１０５へ出力される特徴量は、初めに表示したアスペクト比３：２にトリミングされた画像データに基づく特徴量で固定され変化しない。そのため、発光輝度算出部１０５で算出されるバックライト部１０２の発光領域毎の発光輝度も変化しない。

しかし、バックライトの発光輝度を固定することで、表示領域内のバックライトの発光輝度が標準発光輝度よりも低下する可能性がある。そのため、伸長率算出部１０６において、発光輝度算出部１０５で算出された発光輝度の抑制率の逆数により伸長率を求め、画像データ変換部１０７において、伸長率算出部１０６で算出された伸長率により画像データを伸長する。これにより、低下したバックライトの発光輝度を補い、バックライトの発光輝度抑制による画素毎の表示輝度の目標値からのずれを修正する。

発光輝度算出部１０５がバックライトの発光輝度の算出に用いる特徴量検出結果を固定することで、アスペクト比を変更したときの表示領域内のバックライトの発光輝度の変動が抑制され、アスペクト比変更よる見え方の変化を抑制することが可能となる。これにより、元画像データに変更がなく表示アスペクト比のみ変更された場合においても、アスペクト比変更前後で同様の見え方で画像を観察することが可能になる。

このように、画像表示部１０１で表示する画像が、第１の画像から第２の画像に変化する場合、第１の画像と第２の画像とが、元画像に対する変形量（ここではアスペクト比変
更のためのトリミング量）が異なり且つ元画像が同じであるときの発光制御に特徴がある。すなわち、第２の画像を表示するときの各発光領域の発光の制御を、第１の画像を表示するときの各発光領域の発光の制御と共通の画像の特徴量に基づいて行う。共通の画像は、ここでは第１の画像である。共通の画像は、元画像を変形した画像（アスペクト比変更のためにトリミングした画像）のうち、画像表示部１０１が初めに表示した画像としても良い。

次に、アスペクト比変更により表示領域（トリミングされていない部分）の面積が拡大する場合について述べる。
図４は、実施例１においてトリミング量を変更することでアスペクト比を４：３から３：２へ変更した場合の表示画像とバックライト部１０２の発光輝度の変化を示す図である。この場合も、図３の場合と同様の処理によって、アスペクト比を変更した場合の表示領域内のバックライトの発光輝度の変動を抑制でき、画像データを変更せず表示アスペクト比のみを変更した場合の見え方の変化を抑制することができる。これにより、トリミング処理により生じる黒帯部分近傍の明るさの変化を抑制できる。

図４のように表示アスペクト比変更により表示領域面積が拡大する場合、初めの表示アスペクト比にトリミングされた画像データから検出した特徴量から算出された発光輝度で固定すると、拡大部において、伸長された画素値が飽和してしまう場合があり得る。例えば、アスペクト比変更により拡大した表示領域に含まれる画素の画素値が高く、その画素の属する分割領域に対応するバックライトの発光領域の発光輝度が低い場合、発光輝度に基づき算出される伸長率で画素値を伸長すると最大値Ｉ＿ｍａｘを超え得る。この場合、その画素については所望の表示輝度を実現することができない。

この問題に対応するため、初めの表示アスペクト比でトリミングされた画像データから検出した特徴量を保持して固定するのではなく、元画像データ（静止画の画像データ）から検出した特徴量を保持し固定するようにしても良い。すなわち、第２の画像を表示するときの各発光領域の発光の制御を、第１の画像を表示するときの各発光領域の発光の制御と共通の画像の特徴量に基づいて行う場合の共通の画像を元画像とする。以下、この方法について説明する。

図６は、元画像の画像データから検出した特徴量で固定する実施例にかかる画像表示装置の構成を示す図である。図７は、図６の画像表示装置により元画像のトリミング量を変更してアスペクト比を変更した場合の、表示画像とバックライト発光輝度の一例を示す図である。

図１に示す画像表示装置との相違点は、拡大縮小処理部１０３を経由せず直接、入力される静止画像（元画像）の画像データが特徴量検出部１０４へ送られることである。これにより特徴量検出部１０４は、拡大縮小処理、トリミング処理が行なわれていない元画像の画像データから特徴量を検出する。従って、特徴量検出部１０４は、アスペクト比変更によるトリミング処理で黒帯が付与される領域がある場合でも、その領域について、黒画像に基づく特徴量ではなく元画像に基づく特徴量を保持する。図７（Ａ）に示すように、初めの表示アスペクト比４：３の表示領域には、図７（Ｃ）に示す元画像の左上領域にある高輝度画像（灯明の画像）は含まれていない。しかし、バックライトの発光輝度は図７（Ｃ）の元画像から検出される特徴量に基づいて算出されるため、図７（Ａ）に示すように、左上領域の高輝度画像に対応するバックライトの発光領域の発光輝度は高輝度になっている。これに対し、図４（Ａ）では、バックライトの発光領域の発光輝度を元画像ではなくトリミングされたアスペクト比４：３の表示領域の画像データから検出される特徴量に基づいて算出している。そのため、左上領域の高輝度画像に対応するバックライトの発光領域の発光輝度は低輝度になっている。図７（Ａ）に示すようなバックライトの発光領
域の発光輝度が算出され、固定されることで、アスペクト比を４：３から３：２や元画像に変更することにより拡大した表示領域に高輝度画像が現れた場合でも、当該高輝度画像を適切な輝度で表示できる。

実施例１では保持した特徴量に基づいてバックライト発光輝度を決定するため、トリミングにより発生した黒帯領域の直下のバックライトが発光する場合がある。実施例１では、このような場合にもバックライト発光輝度は固定するが、黒帯領域の見え方を補正するように処理を行っても良い。具体的には、特徴量検出部１０４において入力画像から黒帯領域を検出し、対応する領域の画像データにオフセットレベルを加減算すれば良い。

実施例１では、初めに表示したときのアスペクト比にトリミングされた画像又は元画像から特徴量検出部１０４が検出した特徴量をメモリ部１０８に保持する。特徴量検出部１０４は、元画像に変更がない限り、アスペクト比が変更されても、メモリ部１０８に保持した特徴量を特徴量検出結果として発光輝度算出部１０５へ出力する。これにより、発光輝度算出部１０５は、アスペクト比が変更されても元画像に変更がない限り、同一の特徴量検出結果に基づき発光領域毎の発光輝度を算出することになり、結果としてアスペクト比によらずバックライトの発光輝度が固定される。

これに対し、初めに表示したときのアスペクト比にトリミングされた画像又は元画像から特徴量検出部１０４が検出した特徴量から発光輝度算出部１０５が算出したバックライトの発光領域毎の発光輝度の情報をメモリ部１０８に保持するようにしても良い。この場合、図１又は図６において、メモリ部１０８を発光輝度算出部１０５と接続する。発光輝度算出部１０５は、アスペクト比が変更されても元画像に変更がない限り、メモリ部１０８に保持した発光輝度を伸長率算出部１０６及びバックライト部１０２へ出力する。これにより、発光輝度算出部１０５は、アスペクト比が変更されても元画像に変更がない限り、同一の発光輝度を伸長率算出部１０６及びバックライト部１０２へ出力することになり、結果としてアスペクト比によらずバックライトの発光輝度が固定される。この場合、特徴量検出部１０４は、アスペクト比が変更されるたびに変更後のアスペクト比にトリミングされた画像から特徴量の検出を行っても良いし、行わなくても良い。いずれにしても、発光輝度算出部１０５は、特徴量検出部１０４からどのような情報が入力されても、元画像が変わらない限り、特徴量検出部１０４から入力される特徴量の情報に基づき新たに発光輝度を算出することはない。従って、バックライトの発光輝度が固定される。

実施例１では、同じ画像データに基づく画像（元画像）を様々なアスペクト比で表示する場合に、元画像に変更がない限り、同じバックライト発光輝度で固定される。固定されるバックライト発光輝度は、初めに表示したアスペクト比でトリミングされた画像又は元画像から検出した特徴量に基づき算出されたバックライト発光輝度である。すなわち、ある画像データが入力された場合、その画像データに基づき発光領域毎のバックライトの発光制御が行われることで、黒浮きを抑制した良好なコントラストの画像表示が行われる。さらにその後アスペクト比の変更によりトリミング量が変更されてもバックライトの発光状態は変化しないため、ユーザの視覚に敏感な黒近傍の表示輝度を抑制することができる。従って、アスペクト比を変更した場合に観察者に違和感を与えることを抑制できる。

（実施例２）
実施例１では、アスペクト比変更により拡大縮小処理部１０３において表示画像に対しトリミング処理が行なわれる場合に画像の見え方の変動を抑制するバックライト発光輝度制御を示した。実施例２では、拡大縮小処理部１０３において表示画像に対し拡大縮小処理が行なわれる場合に画像の見え方の変動を抑制するバックライト発光輝度制御について説明する。

実施例１では表示アスペクト比の表示画像から検出した特徴量をメモリ部１０８に保持し、その特徴量に基づき算出されるバックライト発光輝度で固定する。このようにして固定されたバックライト発光輝度を拡大縮小処理部１０３において拡大縮小処理が行なわれた場合に用いてしまうとバックライト発光輝度が表示画像に対応しないものとなる。また、拡大縮小処理部１０３において拡大縮小処理が行なわれる度にバックライト発光領域に対応する分割領域毎に特徴量を検出してバックライト発光領域毎の発光輝度を算出すると、縮小画像と拡大画像とで画像内の同じ部分の分割の細かさが変わってしまう。そのため、縮小画像と拡大画像とで見え方に違いが生じる可能性がある。

そこで実施例２では拡大縮小処理の内、拡大処理に対応するため、拡大縮小処理部１０３の拡大率（拡大の度合）に応じて、個別に特徴量を検出する分割領域の大きさと、発光領域によるバックライトの分割数と、を変更する。また、メモリ部１０８に保持した特徴量を利用して必要に応じてバックライト発光輝度を算出し直すこととした。以下、詳細に説明する。

拡大縮小処理部１０３において拡大処理を行う場合、拡大縮小処理部１０３より特徴量検出部１０４へ拡大率ｋが送られる。メモリ部１０８には拡大処理がされていない画像に基づき特徴量検出部１０４で検出された特徴量が保存されているものとする。メモリ部１０８に保存された特徴量のうちバックライト発光輝度の算出に利用する範囲を、拡大縮小処理部１０３から特徴量検出部１０４へ送られる拡大率ｋによって変化させる。

以下、個別に発光輝度を制御可能なバックライト部１０２の最小の制御単位のことを「発光領域」と称する。また１又は複数の発光領域の集合を「制御領域」と称する。実施例２では、１つの制御領域に属する発光領域を共通の発光輝度で発光制御することにより、制御領域を制御単位としてバックライト部１０２の発光を制御することができるものとする。すなわち、発光領域によるバックライト部１０２の分割数はハードウェアの仕様により決まっている定数である。制御領域によるバックライト部１０２の分割数は制御により変更可能な可変値である。

図８は、拡大処理がされていない場合のバックライトの制御領域の例である。図８の制御領域の各々は、１つの発光領域からなる。すなわち、図８に示す制御領域によるバックライトの分割のしかたは、発光領域によるバックライトの分割のしかたと同じである。特徴量検出部１０４は、拡大処理をしていない画像を、図８に示す各発光領域に対応する分割領域により分割し、分割した分割領域毎に特徴量を検出し、検出結果をメモリ部１０８に保存する。メモリ部１０８には、発光領域毎の特徴量が、図８に示すａ１〜ａ１６０の番号と対応付けられて保存されるものとする。

図９は、拡大率ｋ（１＜ｋ≦２）で拡大した場合のバックライトの制御領域の変更例である。図９では、１つの制御領域は４個の発光領域からなる。
図１０は、拡大率ｋ（２＜ｋ≦３）で拡大した場合のバックライトの制御領域の変更例である。図１０では、１つの制御領域は９個の発光領域からなる。
図１１は、拡大率ｋ（３＜ｋ≦４）で拡大した場合のバックライトの制御領域の変更例である。図１１では、１つの制御領域は１６個の発光領域からなる。

このように、実施例２では、拡大率に応じて制御領域を大きくする。そして、各制御領域に、特徴量を検出した分割領域の各々を対応させ、各制御領域の発光輝度を、対応する分割領域の特徴量に基づき決定する。ある制御領域に属する１又は複数の発光領域は、全て、その制御領域のために決定された発光輝度で発光制御される。

図９〜図１１において、黒線は制御領域の区切りを示し、灰線は発光領域の区切りを示
す。各制御領域内の番号は、その制御領域の発光輝度を決定する場合に用いる特徴量の番号を示す。例えば、中央部の制御領域ａ１を構成する４個の発光領域の発光輝度はいずれも、図８の発光領域ａ１に対応づけられてメモリ部１０８に保持された特徴量（発光領域ａ１に対応する分割領域から検出された特徴量）に基づき決定される。

上記のように、実施例２では、拡大画像を制御領域によって分割する分割数が、元画像における拡大画像に相当する領域を発光領域によって分割する分割数以下になるように、元画像に対する拡大率ｋに応じた個数の発光領域からなる制御領域を定める。これにより、拡大率ｋに応じた面積を有する制御領域が定められる。元画像における拡大画像に相当する領域とは、元画像における拡大画像と同内容の部分であり、元画像を画像の中央部を基準にして２倍に拡大した場合は、図８の斜線で示す領域である。図９に示すように、制御領域と発光領域との対応付けは、制御領域の各々と、元画像における拡大画像に相当する領域に含まれる、制御領域と同数の発光領域の各々と、を対応付けることにより行う。上記の例では、拡大率ｋが１＜ｋ≦２の場合に、図９のように制御領域が定められるため、拡大率が２の場合は、元画像における拡大画像に相当する領域（図８の斜線部）に含まれる発光領域の数は、図９の制御領域の数と同数である。しかし、拡大率が２より小さい場合は、元画像における拡大画像に相当する領域は図８の斜線部の領域より大きくなるため、この領域に含まれる発光領域の数は、図９の制御領域の数より多くなる場合がある。このような場合には、例えば、元画像における拡大画像に相当する領域の中央部から、制御領域の数と同数の発光領域を選択して制御領域の各々と対応付ければよい。対応付けの方法はこれに限らない。

なお、拡大縮小処理部１０３による画像の拡大は、画像の中央を基準にして行うものとする。従って、図８〜図１１に示すように、制御領域ａ１〜ａ６、ａ１１、及びａ１２に対応する分割領域の画像はいずれの拡大率でも表示画像に含まれる。

図８から図１１に示すように、拡大縮小処理部１０３による画像の拡大率ｋに応じて制御領域の大きさも拡大される。これにより、画像の中の同じ内容の部分に対する制御領域による分割数（分割の密度）が拡大にともなって大きく変化することが抑制される。従って、画像が拡大された場合にも、画像の中の同じ内容の部分に対応するバックライトの発光輝度は、拡大処理前とほぼ同等となる。

実施例２では、元画像から特徴量検出部１０４が検出した特徴量を図８の最小単位の制御領域の各々と対応付けてメモリ部１０８に保持する。そして、画像の表示倍率を拡大する場合には、制御領域と特徴量との対応関係を維持したまま、画像の拡大率に応じて制御領域の大きさを拡大する。発光輝度算出部１０５は、元画像が変わらない限り、拡大した制御領域に含まれる複数の発光領域の発光輝度を、メモリ部１０８に保持されている、その制御領域に対応する特徴量に基づき算出する。

これに対し、元画像から特徴量検出部１０４が検出した特徴量に基づき発光輝度算出部１０５が算出した図８の最小単位の制御領域の各々の発光輝度をメモリ部１０８に保持しても良い。この場合、メモリ部１０８を発光輝度算出部１０５と接続する。そして、画像の表示倍率を拡大する場合には、制御領域と発光輝度との対応関係を維持したまま、画像の拡大率に応じて制御領域の大きさを拡大する。発光輝度算出部１０５は、元画像が変わらない限り、拡大した制御領域に含まれる複数の発光領域の発光輝度を、メモリ部１０８に保持されている、その制御領域に対応する発光輝度に設定する。この場合、特徴量検出部１０４は、拡大率が変更されるたびに拡大された画像から特徴量の検出を行っても良いし、行わなくても良い。いずれにしても、発光輝度算出部１０５は、特徴量検出部１０４からどのような情報が入力されても、元画像が変わらない限り、特徴量検出部１０４から入力される特徴量の情報に基づき新たに発光輝度を算出することはない。従って、バック
ライトの発光輝度が固定される。

実施例２では、同じ画像データに基づく画像（元画像）を様々な拡大率で表示する場合に、元画像に変更がない限り、元画像から検出された特徴量に基づきバックライトの発光輝度が決定される。その際、各分割領域の特徴量に応じて発光輝度を制御する制御単位となるバックライトの制御領域の大きさを拡大率に応じて変更することで、同じ内容の画像の部分に対する制御領域による分割数（分割密度）の変化を抑制する。従って、画像を拡大した場合の画像の見え方の変化を抑制することができる。すなわち、ある画像データが入力された場合、その画像データに基づき発光領域毎のバックライト発光輝度制御が行なわれることで、黒浮きを抑制した良好なコントラストの画像表示が行われる。されにその後拡大率の変更により画像が拡大されても、画像の中の同じ内容の部分に対するバックライトの発光パターンは大きく変化しないため、拡大した場合に観察者に違和感を与えることを抑制できる。

実施例２では、画像を拡大した場合に拡大率に応じて制御領域の大きさを拡大した上でバックライトを制御領域毎に発光制御する例を説明したが、画像を縮小する場合も同様の制御を行うことで、縮小による画像の見え方の違いを抑制することができる。なお、ここでいう縮小は、元画像より拡大された状態の画像の縮小を意味するものとする。この場合、縮小率（縮小の度合）に応じて制御領域の大きさを縮小した上でバックライトを制御領域毎に発光制御する。元画像を表示する場合に、最小の制御領域、すなわち発光領域毎に求めた発光輝度又はそれに対応する分割領域毎に求めた特徴量を、メモリ部に保持しておき、縮小した制御領域に対応する発光輝度又は特徴量をメモリ部から読み出す処理は拡大の場合と同様である。

実施例２では、画面の中央を基準とする拡大縮小を例に説明したが、拡大縮小はこれに限られない。拡大縮小の基準点は画面内の任意の位置で良いし、拡大縮小に並行移動を組み合わせても良い。この場合、拡大縮小率ｋに応じた制御領域の大きさは、図９〜図１１と同様である。しかし、拡大後の画面内の各制御領域に対応付けられる発光領域（最小の制御領域）の番号（特徴量の番号）は、拡大縮小の基準点の位置及び並行移動に応じて、図９〜図１１とは異なるものとなる。例えば、拡大後の画像は、元画像の一部の領域の画像に相当するが、図８において、この拡大後の画像に相当する一部の領域に含まれる各発光領域が、拡大後の画面内の各制御領域に対応する。

１０１：画像表示部、１０２：バックライト部、１０３：拡大縮小処理部、１０５：発光輝度算出部

Claims (18)

1. 個別に発光輝度を変更可能な複数の発光領域を有する発光手段と、
   前記発光手段からの光の透過率を制御することで画像を表示する表示手段と、
   入力される元画像に対し拡大縮小又はトリミングの変形を行って前記表示手段に出力する変形手段と、
   前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき発光領域毎に前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記表示手段が表示する画像が、第１の画像から、前記第１の画像に対し前記変形手段による変形量が異なり且つ前記第１の画像と元画像が同じである第２の画像に変化する場合、前記制御手段は、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御を、前記第１の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御と共通の画像の特徴量に基づいて行う画像表示装置。
2. 前記共通の画像は、第１の画像である請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記共通の画像は、元画像である請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記共通の画像は、元画像又は元画像を前記変形手段により変形した画像のうち、前記表示手段が初めに表示した画像である請求項１に記載の画像表示装置。
5. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出される発光輝度の情報を保持する記憶手段と、
   を更に備え、
   前記表示手段が表示する画像が前記第１の画像から前記第２の画像に変化する場合、前記制御手段は、前記記憶手段から、前記共通の画像から前記算出手段が算出した発光輝度の情報を取得し、当該発光輝度の情報に基づき、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割し、各分割領域の画像の特徴量を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出手段と、
   前記検出手段により検出される特徴量の情報を保持する記憶手段と、
   を更に備え、
   前記表示手段が表示する画像が前記第１の画像から前記第２の画像に変化する場合、前記算出手段は、前記記憶手段から、前記共通の画像から前記検出手段が検出した特徴量の情報を取得し、当該特徴量の情報に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出し、前記制御手段は、当該算出された発光輝度に基づき、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出手段と、
   元画像に基づき前記算出手段により算出される発光輝度の情報を保持する記憶手段と、を更に備え、
   前記制御手段は、１又は複数の発光領域からなる制御領域を定め、同じ制御領域に属する発光領域を共通の発光輝度で制御することで、制御領域毎に前記発光手段の発光を制御するものであり、
   前記第２の画像は、前記第１の画像に対し、元画像に対する拡大又は縮小の度合が異なる画像であり、
   前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれの画像を表示するときに、前記制御手段は、当該画像の元画像に対する拡大又は縮小の度合に応じた個数の発光領域からなる制御領域を定め、前記制御領域の各々と、元画像における当該画像に相当する領域に含まれる、前記制御領域と同数の発光領域の各々とを対応付け、前記記憶手段から、前記各制御領域に対応する発光領域の発光輝度の情報を取得し、当該発光輝度の情報に基づき、前記各制御領域の発光を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
8. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割し、各分割領域の画像の特徴量を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出手段と、
   前記検出手段により検出される特徴量の情報を保持する記憶手段と、
   を更に備え、
   前記制御手段は、１又は複数の発光領域からなる制御領域を定め、同じ制御領域に属する発光領域を共通の発光輝度で制御することで、制御領域毎に前記発光手段の発光を制御するものであり、
   前記第２の画像は、前記第１の画像に対し、元画像に対する拡大又は縮小の度合が異なる画像であり、
   前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれの画像を表示するときに、前記制御手段は、当該画像の元画像に対する拡大又は縮小の度合に応じた個数の発光領域からなる制御領域を定め、前記制御領域の各々と、元画像における当該画像に相当する領域に含まれる、前記制御領域と同数の発光領域の各々とを対応付け、前記算出手段は、前記記憶手段から、前記各制御領域に対応する発光領域に対応する分割領域の特徴量の情報を取得し、当該特徴量の情報に基づき前記各制御領域に対応する発光領域の発光輝度を算出し、前記制御手段は、当該算出された発光輝度に基づき、前記各制御領域の発光を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
9. 前記算出手段により算出される各発光領域の発光輝度に基づき、各発光領域に対応する分割領域の画像の画素値を補正し、補正後の画像を前記表示手段へ出力する補正手段を更に備える請求項５〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
10. 個別に発光輝度を変更可能な複数の発光領域を有する発光手段と、
    前記発光手段からの光の透過率を制御することで画像を表示する表示手段と、
    を備える画像表示装置の制御方法であって、
    入力される元画像に対し拡大縮小又はトリミングの変形を行って前記表示手段に出力する変形工程と、
    前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき発光領域毎に前記発光手段の発光を制御する制御工程と、
    を有し、
    前記表示手段が表示する画像が、第１の画像から、前記第１の画像に対し前記変形工程による変形量が異なり且つ前記第１の画像と元画像が同じである第２の画像に変化する場合、前記制御工程では、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御を、前記第１の画像を表示するときの前記各発光領域の発光の制御と共通の画像の特徴量に基づいて行う画像表示装置の制御方法。
11. 前記共通の画像は、第１の画像である請求項１０に記載の画像表示装置の制御方法。
12. 前記共通の画像は、元画像である請求項１０に記載の画像表示装置の制御方法。
13. 前記共通の画像は、元画像又は元画像を前記変形工程により変形した画像のうち、前記表示手段が初めに表示した画像である請求項１０に記載の画像表示装置の制御方法。
14. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出工程と、
    前記算出工程により算出される発光輝度の情報を記憶手段に保持する記憶工程と、
    を更に有し、
    前記表示手段が表示する画像が前記第１の画像から前記第２の画像に変化する場合、前記制御工程では、前記記憶手段から、前記共通の画像から前記算出工程で算出した発光輝度の情報を取得し、当該発光輝度の情報に基づき、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光を制御する請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
15. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割し、各分割領域の画像の特徴量を検出する検出工程と、
    前記検出工程により検出された特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出工程と、
    前記検出工程により検出される特徴量の情報を記憶手段に保持する記憶工程と、
    を更に有し、
    前記表示手段が表示する画像が前記第１の画像から前記第２の画像に変化する場合、前記算出工程では、前記記憶手段から、前記共通の画像から前記検出工程で検出した特徴量の情報を取得し、当該特徴量の情報に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出し、前記制御工程では、当該算出された発光輝度に基づき、前記第２の画像を表示するときの前記各発光領域の発光を制御する請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
16. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割した場合の各分割領域の画像の特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出工程と、
    元画像に基づき前記算出工程により算出される発光輝度の情報を記憶手段に保持する記憶工程と、
    を更に有し、
    前記制御工程では、１又は複数の発光領域からなる制御領域を定め、同じ制御領域に属する発光領域を共通の発光輝度で制御することで、制御領域毎に前記発光手段の発光を制御するものであり、
    前記第２の画像は、前記第１の画像に対し、元画像に対する拡大又は縮小の度合が異なる画像であり、
    前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれの画像を表示するときに、前記制御工程では、当該画像の元画像に対する拡大又は縮小の度合に応じた個数の発光領域からなる制御領域を定め、前記制御領域の各々と、元画像における当該画像に相当する領域に含まれる、前記制御領域と同数の発光領域の各々とを対応付け、前記記憶手段から、前記各制御領域に対応する発光領域の発光輝度の情報を取得し、当該発光輝度の情報に基づき、前記各制御領域の発光を制御する請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
17. 前記各発光領域に対応する分割領域により画像を分割し、各分割領域の画像の特徴量を検出する検出工程と、
    前記検出工程により検出された特徴量に基づき前記各発光領域の発光輝度を算出する算出工程と、
    前記検出工程により検出される特徴量の情報を記憶手段に保持する記憶工程と、
    を更に有し、
    前記制御工程では、１又は複数の発光領域からなる制御領域を定め、同じ制御領域に属する発光領域を共通の発光輝度で制御することで、制御領域毎に前記発光手段の発光を制御するものであり、
    前記第２の画像は、前記第１の画像に対し、元画像に対する拡大又は縮小の度合が異なる画像であり、
    前記第１の画像及び前記第２の画像のそれぞれの画像を表示するときに、前記制御工程では、当該画像の元画像に対する拡大又は縮小の度合に応じた個数の発光領域からなる制御領域を定め、前記制御領域の各々と、元画像における当該画像に相当する領域に含まれる、前記制御領域と同数の発光領域の各々とを対応付け、前記算出工程では、前記記憶手段から、前記各制御領域に対応する発光領域に対応する分割領域の特徴量の情報を取得し、当該特徴量の情報に基づき前記各制御領域に対応する発光領域の発光輝度を算出し、前記制御工程では、当該算出された発光輝度に基づき、前記各制御領域の発光を制御する請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
18. 前記算出工程により算出される各発光領域の発光輝度に基づき、各発光領域に対応する分割領域の画像の画素値を補正し、補正後の画像を前記表示手段へ出力する補正工程を更に有する請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。

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