JP2018097196A - 画像表示装置、及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示部の周辺における視聴環境情報に少なくとも基づき、バックライトの領域毎の点灯値を取得可能である画像表示装置、及び画像表示方法を提供する。【解決手段】本実施形態に係る画像表示装置は、照射部と、取得部と、発光制御部と、を備える。照射部は、画像表示部に光を照射する照射部であって、複数の領域に区分され、領域毎に複数の光源を有する。取得部は、画像表示部の周辺における視聴環境情報に少なくとも基づき、領域毎の発光の程度を示す点灯値を取得する。発光制御部は、領域毎の点灯値に応じて、領域における複数の光源の発光を制御する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、画像表示装置、及び画像表示方法に関する。

テレビ、パーソナルコンピュータ、及び携帯電話機など、画像表示部に、液晶画面を用いた画像表示装置が知られている。この画像表示装置では、視聴環境に応じて画像表示部の見え方が異なることから、画像表示部周辺における外光の照度に応じて液晶画面の光源となるバックライトの明るさを調整する機能が搭載されている。

ところが、このような調整機能では一般に、外光の照度に応じて画像表示部の画面に一律な明るさ調整が行われている。このため、画像の種類によっては、暗部の画像領域での黒浮きや、明部の画像領域の輝度不足などの画質低下が生じてしまう恐れがある。

国際公開第ＷＯ２０１３／１１８３２２号 特開２０１２−３２８５号公報

本実施形態の目的は、画像表示部の周辺における視聴環境に少なくとも基づき、バックライトの領域毎の光度を変更可能である画像表示装置、及び画像表示方法を提供することにある。

本実施形態に係る画像表示装置は、照射部と、取得部と、発光制御部と、を備える。照射部は、画像表示部に光を照射する照射部であって、複数の領域に区分され、領域毎に複数の光源を有する。取得部は、画像表示部の周辺における視聴環境情報に少なくとも基づき、領域毎の発光の程度を示す点灯値を取得する。発光制御部は、領域毎の点灯値に応じて、領域における複数の光源の発光を制御する。

画像表示装置の構成例を示すブロック図。 図２（ａ）はバックライトの領域を示す図、図２（ｂ）は画像表示部の領域を示す図。 第１補正部の構成を示すブロック図。 外光の照度と点灯値の適応最大値との関係を表すグラフの一例を示す図。 適応最大値に合わせて点灯値補正を行う場合の前と後の点灯値を示す図。 第１のモードにより視聴環境適応した例を示す模式図。 第２補正部の構成を示すブロック図。 外光の照度と点灯値の適応最小値との関係を表すグラフの一例を示す図。 適応最小値に合わせて点灯値補正する場合の前と後の点灯値を示す図。 第２のモードにより視聴環境適応した例を示す模式図。 第３補正部の構成を示すブロック図。 外光の照度と点灯値の適応最大値及び適応最小値との関係を表すグラフの一例を示す図。 適応最大値及び適応値最小値に合わせて点灯値補正を行う場合の前と後の点灯値を示す図。 第３のモードにより視聴環境適応した例を示す模式図。

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る画像表示装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。

（一実施形態）
一実施形態に係る画像表示装置は、画像表示部の周辺における視聴環境情報に基づき、バックライトの領域毎の点灯値を取得することで、視聴環境に応じて、明部の画像領域における輝度を増加させ、又は暗部の画像領域における輝度を減少させ、画質を向上させようとしたものである。より詳しく、以下に説明する。

まず、図１及び図２に基づいて、一実施形態に係る画像表示装置１の全体構成について説明する。図１は、画像表示装置１の構成例を示すブロック図である。図２は、バックライト１６と画像表示部２２との領域を示す図であり、図２（ａ）はバックライト１６の領域を示す図であり、図２（ｂ）は画像表示部２２の領域を示す図である。

図１に示す画像表示装置１は、バックライトが複数の領域に区分されており、画像表示部の周辺における視聴環境情報に基づき、バックライトの領域毎における複数の光源の発光を制御可能な装置である。すなわち、この画像表示装置１は、照度取得部１０と、取得部１２と、バックライト制御部１４と、バックライト１６と、入力信号補正処理部１８と、画像表示制御部２０と、画像表示部２２とを、備えて構成されている。

図２（ａ）に示すように、本実施形態においては、バックライト１６は、例えば、複数の領域１Ａ〜９Ａに区分されている。このバックライト１６は、後述するように画像表示部２２が有する液晶部の背後から、光を照射する光源である。バックライト１６では、領域１Ａ〜９Ａ毎に異なる光度で各光源を発光させることが可能である。

また、図２（ｂ）に示すように、この画像表示部２２は、複数の領域１Ｂ〜９Ｂに区分されている。この画像表示部２２は、後述するように画像を表示するためのものである。これらの各領域１Ｂ〜９Ｂは、バックライト１６の各領域１Ａ〜９Ａに対応している。このように、領域１Ａ〜９Ａ毎の光度を変更することで、例えば月のように明部の画像領域における輝度を増加させ、又は、夜空のように暗部の画像領域における輝度を減少させることが可能である。なお、各領域の数は９に限らず、領域の数を増減させてもよい。

再び図１に戻り、照度取得部１０は、外光の照度に関する情報を取得する。例えば、照度取得部１０は、照度計であり、外光の照度に関する情報として、室内の照度を計測する。

また、照度取得部１０は、外光の照度に関する情報として、照明灯の照度値、照明灯の色温度、及び日没の時刻の内のいずれかを取得してもよい。ここでの外光の照度は、画像表示部２２の周辺における視聴環境情報の一例であり、画像表示部２２の周辺における明るさの程度を示す。すなわち、外光の照度が変わると、画像表示部２２を視聴している視聴者は、画像表示部２２の明るさが変わったように感じるのである。換言すると、視聴者が感じる画像表示部２２の明るさに影響を与える照度が、外光の照度である。例えば、外光の照度が下がると、視聴者には、画像表示部２２がより明るく見える。一方で、外光の照度が上がると、視聴者には、画像表示部２２がより暗く見える。

取得部１２は、画像表示部２２に表示すべき画像に関する画像関連情報と、照度取得部１０が取得した外光の照度に関する情報とに基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を取得する。この画像関連情報には、例えば映像信号及び関連データが含まれる。取得部１２の詳細に関しては、後述する。

バックライト制御部１４は、取得部１２で取得された領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に基づき、バックライト１６の領域１Ａ〜９Ａ毎における複数の光源の発光を制御する。ここで、点灯値は、光源の発光の程度を示す値であり、例えば点灯率である。すなわち、バックライト制御部１４は、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に基づき、バックライト１６における領域１Ａ〜９Ａ毎の光度を制御する。例えば、バックライト制御部１４は、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値が示す点灯率に基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の各光源への供給電力を制御する。具体的には、バックライト制御部１４の制御により、バックライト１６における同一の領域内の各光源には、点灯値に基づく同一の電力が供給される。この制御では、点灯率が１００％であれば、その領域における各光源の光度は、それぞれ最大になる。また、例えば点灯率が５０％であれば、その領域における各光源への供給電力は、点灯率が１００％の場合における供給電力の５０％に制限される。このように、点灯値の高い領域の光度は、点灯値の低い領域の光度よりも高くなる。なお、本実施形態では、バックライト制御部１４が発光制御部に対応する。

バックライト１６は、上述のように、領域１Ａ〜９Ａ毎に複数の光源を有し、画像表示部２２が有する液晶部に光を照射する。例えば、バックライト１６は、パネル形状を有している。また、バックライト１６の領域１Ａ〜９Ａのそれぞれは、複数の光源が縦横規則的に配置されたマトリクス構造を有している。さらにまた、各光源は、例えばＬＥＤで構成されている。上述のように、バックライト１６には、バックライト制御部１４の制御に従い、取得部１２で取得された領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に基づく電力が供給される。これにより、液晶部に照射される光の光量は、バックライト１６の領域１Ａ〜９Ａ毎に制御される。なお、本実施形態では、バックライト１６が照射部に対応する。

入力信号補正処理部１８は、取得部１２で取得された領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に基づき、画像表示部２２に表示すべき映像の映像信号に対して補正処理を行う。例えば、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値が異なると、領域の境目で映像に段差が現れてしまう恐れがある。このため、入力信号補正処理部１８は、領域の境目の位置に基づき、映像信号を補正する処理を行う。これにより、領域の境目が現れることが抑制され、より自然な画像が画像表示部２２に表示される。なお、本実施形態では、入力信号補正処理部１８が信号補正処理部に対応する。

画像表示制御部２０は、入力信号補正処理部１８で処理された映像信号に応じて、画像表示部２２が有する液晶部の透過率を制御する。すなわち、液晶部の透過率が上がるに従い、画像表示部２２に表示される画像の輝度は高くなる。

画像表示部２２は、例えば、一対の偏光板と、一対の偏光板の間に挟まれた液晶部とで構成されている。また、上述のように液晶部の背面側がバックライト１６により照明される。より詳細には、画像表示部２２が有する液晶部の透過率が画像表示制御部２０に制御されることで、画像が画像表示部２２に表示される。なお、ここでの画像は、映像信号に基づき、像表示制御部２０に表示される映像の例えば１フレーム分を意味する。

次に、取得部１２について、より詳細に説明する。本実施形態に係る取得部１２は、画像関連情報処理部２４と、視聴環境情報処理部２６と、点灯値取得部２８とを、備えて構成されている。

画像関連情報処理部２４は、画像表示部２２に表示すべき画像に関する画像関連情報、すなわち映像の映像信号及び関連情報に基づき、画像を代表する代表値を取得する。例えば、画像関連情報処理部２４は、各画像から抽出した画像情報、及びコンテンツに付随したメタデータの情報の少なくともいずれかを用いて、最大輝度値、最小輝度値、平均輝度値、及び輝度値のヒストグラムの解析値などを代表値として取得する。この画像関連情報処理部２４は、ＨＤＲ（High Dynamic Range）コンテンツのメタデータから情報を取得する場合には、コンテンツの最大輝度値、コンテンツのフレーム平均の最大輝度を代表値として取得する。また、画像関連情報処理部２４は、コンテンツ製作者のマスタリングモニターから、マスタリングモニターの最大輝度、マスタリングモニターの最小輝度などを代表値として取得してもよい。

視聴環境情報処理部２６は、照度取得部１０から入力された視聴環境情報、すなわち室内の照度、照明灯の照度値、照明灯の色温度、及び日没の時刻の内の少なくとも一つを用いて、外光の照度を得る。このように、視聴環境情報処理部２６は、視聴環境情報を用いて、外光の照度を数値化する。具体的には、視聴環境情報処理部２６は、画像表示部２２周辺の明るさの程度を示す値である外光の照度として、室内の明るさの程度を数値化する。例えば、視聴環境情報処理部２６は、照度計で計測された室内の照度を照明灯の色温度で補正処理する。これにより、光源の色により異なる画面の見え方の違いを外光の照度に反映可能である。ここでの色温度は、光源が発している光を定量的な数値で表現する単位であり、黒体の色温度に相当する。

また、視聴環境情報処理部２６は、例えば、日没の時刻と現在時刻に基づき、自然光による照度を取得する。これにより、自然光により照明されている室内の照度を取得可能である。さらにまた、視聴環境情報処理部２６は、照度計で計測された室内の照度に対して、この自然光による照度で補正処理を行ってもよい。よって、自然光による画像表示部２２の見え方の違いを外光の照度に反映可能である。

これらのことから分かる様に、外光の照度が大きくなるにしたがい、画像表示部２２の周辺がより明るくなることを示している。このように、視聴環境情報処理部２６は、室内の照度、照明灯の照度値、照明灯の色温度、及び日没時刻の内の２以上を組み合わせて、外光の照度を数値化してもよい。或いは、視聴環境情報処理部２６は、外光の照度として照度計で計測された室内の照度を用いてもよい。

点灯値取得部２８は、画像関連情報処理部２４で得られた代表値、視聴環境情報処理部２６で得られた外光の照度、及び映像信号に関する情報に基づき、バックライト１６の領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を取得する。本実施形態においては、この点灯値取得部２８は、算出部３０と、補正部３２とを、備えて構成されている。

算出部３０は、画像表示部２２に表示すべき画像に関する画像関連情報、すなわち映像の映像信号及び関連情報に基づき、バックライト１６の領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出する。例えば、算出部３０は、各画像から抽出した画像情報、及びコンテンツに付随したメタデータの情報の少なくともいずれかを用いて、バックライト１６の領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出する。すなわち、算出部３０は、領域１Ａ〜９Ａ毎の最大輝度値、最小輝度値、平均輝度値、及び領域１Ａ〜９Ａ毎における輝度値のヒストグラム解析値の内の少なくとも一つを代表値として算出し、この代表値を用いて点灯値を算出する。このように、算出部３０は、予め定められた規則を用いて、領域１Ａ〜９Ａ毎の代表値が大きくなるに従い、より高い点灯値を算出する。これにより、明部の画像領域の輝度値を、暗部の画像領域の輝度値よりも高くできる。

より具体的には、算出部３０は、例えば図２に示すように、画像表示部２２に表示すべき映像を複数の領域１Ｂ〜９Ｂに分け、領域１Ｂ〜９Ｂ毎における映像の最大輝度値を抽出する。そして、算出部３０は、これらの最大輝度値に基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出する。この場合、例えば発光部などである高輝度の画像領域における輝度調整を高精度化させるので、高輝度の画像領域における画質を向上させることが可能である。このため、最大輝度値に基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出する方法は、例えば後述の第１のモードに用いられる。

また、例えば領域１Ｂ〜９Ｂ毎における映像信号の最小輝度値を抽出し、これらの最小輝度値に基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出してもよい。この場合、例えば夜空などである低輝度の画像領域における輝度調整を高精度化させるので、低輝度の画像領域における画質を向上させることが可能である。このため、最小輝度値に基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出する方法は、例えば後述の第２のモードに用いられる。

さらにまた、例えば領域１Ｂ〜９Ｂ毎における映像信号の平均値に基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出してもよい。これにより、例えば画像全体で輝度が緩やかに変化する場合などに、輝度調整を容易化させることが可能である。この場合、映像信号の平均値が所定値以下である領域は、その領域の最小輝度値基づき点灯値を算出し、映像信号の平均値が所定値以上である領域は、その領域の最大輝度値基づき点灯値を算出してもよい。このため、平均値、最小輝度値、及び最大輝度値に基づき、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出する方法は、例えば後述の第３のモードに用いられる。ここでの映像信号は、例えば８ビットであり、０から２５５の値を有する。

また、算出部３０は、ＨＤＲコンテンツのメタデータに含まれる、コンテンツにおける領域１Ｂ〜９Ｂ毎の最大輝度値、コンテンツにおける領域１Ｂ〜９Ｂ毎のフレーム平均の最大輝度値、コンテンツ製作者のマスタリングモニターにおける領域１Ｂ〜９Ｂ毎の最大輝度値、コンテンツ製作者のマスタリングモニターにおける領域１Ｂ〜９Ｂ毎の最小輝度値などを取得し、これらの情報に基づき領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を算出してもよい。

補正部３２は、画像表示部２２の周辺における明るさの情報に基づき、表示すべき画像における明部の画像領域に対応する点灯値を増加させる増加処理、及び暗部の画像領域に対応する点灯値を減少させる減少処理の内の少なくとも一方を行う。すなわち、補正部３２は、外光の照度に関する情報に基づく点灯値の上限値及び下限値の内の少なくとも一方を用いて、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を補正する。また、補正部３２は、第１補正部３４と、第２補正部３６と、第３補正部３８とを有しており、画像表示部２２に表示すべき映像の映像信号に関する情報に基づき、いずれの補正部３４、３６、３８を用いるかを選択する。例えば、補正部３２は、画像関連情報処理部２４で得られた最大輝度値、最小輝度値、及び平均輝度値に基づき、各補正部３４、３６、３８の内のいずれかを選択する。或いは、視聴者が、不図視の選択部を用いて、視聴者の好みにより各補正部３４、３６、３８の内のいずれかを選択してもよい。

以下では、第１補正部３４を用いる第１のモード、第２補正部３６を用いる第２のモード、第３補正部３８を用いる第３のモードのそれぞれについて説明する。

まず、図２を参照にしつつ図３乃至６に基づいて、第１補正部３４を用いる第１のモードについて詳細に説明する。第１のモードは、増加処理を行うモードであって、各領域中の最大点灯値を外光の照度値に基づく適応最大値に合わせ、各領域中の最小点灯値を変更せずに維持するモードである。すなわち、外光の照度値で定まる点灯値の適応最大値と補正前の最小点灯値との間に、各領域中の点灯値を割り振るモードである。この第１のモードに対応する各領域の点灯値は、第１補正部３４の補正処理により取得される。

図３は、第１補正部３４の構成を示すブロック図である。この図３に示すように、第１補正部３４は、適応最大値算出部４０と、最大値比較部４２とを、備えて構成されている。

適応最大値算出部４０は、視聴環境情報処理部２６で得られた外光の照度と、画像関連情報処理部２４で得られた画像の代表値とに基づき、点灯値の適応最大値を求める。

図４に基づき、適応最大値算出部４０の詳細な処理例を説明する。図４は、外光の照度（部屋の照度）と点灯値の適応最大値との関係を表すグラフの一例を示す図である。横軸は、外光の照度を示し、縦軸は、点灯値の適応最大値を示している。ここでは、点灯値の適応最大値を、バックライト１６における光源の点灯率で示している。この図４に示すように、点灯値の適応最大値は、外光の照度が高くなるに従い、高くなる。すなわち、ここでの適応最大値は、外光の照度に関する情報に基づく点灯値の上限値である。

例えば、画像表示部の輝度を変更しなくとも、外光の照度を落とすとまぶしく感じ、逆に外光の照度を上げると暗く感じる。また、人間の視力は、外光の照度により変化する。図４で示す、外光の照度（部屋の照度）と点灯値の適応最大値との関係を表すグラフは、このような心理物理実験結果を解析することで得られたものである。

適応最大値算出部４０は、例えば図４で示す外光の照度（室内照度）と点灯値の適応最大値との関係を用いて、適応最大値を求める。ここでは、外光の照度はａであり、点灯値の適応最大値ｂは例えば９０％である。また、適応最大値算出部４０は、画像関連情報処理部２４で得られた画像の代表値を用いて、点灯値の適応最大値を調整する。例えば、画像の代表値である平均輝度値が、所定値よりも高い場合、点灯値の適応最大値を数％低くする。これにより、全体的に明るい映像に関しては、点灯値を抑制することで、画像全体がまぶしくなることを抑制可能である。ここでは、画像の代表値である平均輝度値が、所定値よりも低く、図４で示す点灯値を調整しない場合について説明する。

再び図３に示すように、最大値比較部４２は、適応最大値算出部４０で得られた点灯値の適応最大値と、点灯値取得部２８で取得された領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値の中の最大値とを比較し、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に対して補正処理を行う。

図５に基づき、最大値比較部４２の詳細な処理例を説明する。図５は、適応最大値ｂに合わせて点灯値補正を行う場合の前と後の点灯値を示す図である。図５の左図は、図２（ｂ）における斜線のバックライト１６の領域４Ａ、５Ａ、６Ａの点灯値を棒グラフで示した図であり、図５の右図は、最大点灯値を示す分割領域５Ａにおける点灯値と、点灯値の適応最大値ｂとが一致するように補正処理した後の棒グラフを示す図である。図５で示す棒グラフの横軸は領域４Ａ、５Ａ、６Ａそれぞれの位置を示し、縦軸は点灯値を示している。この図５の左図に示すように、分割領域５Ａにおける最大点灯値と、点灯値の適応最大値ｂとを比較すると、一致していない。このため、最大値比較部４２は、図５の右図に示すように、最大点灯値を示す分割領域５Ａにおける点灯値と、点灯値の適応最大値ｂとが一致するように補正処理を行う。ここでは、外光の照度は例えばａであり、点灯値の適応最大値ｂは、上述のように９０％である。

また、領域１Ａ〜９Ａにおける最小の点灯値に関しては、その値を維持する。ここでは、分割領域４Ａにおける点灯値が領域１Ａ〜９Ａにおける最小の点灯値であり、その値が維持されている。また、分割領域４Ａ及び５Ａ以外の領域の点灯値に関しては、適応最大値ｂと分割領域４Ａにおける点灯値との間に割り振る補正処理が行われる。すなわち、最大値と最小値の間の点灯値を示す領域に関しては、それぞれの点灯値が、最小値を示した分割領域４Ａの点灯値と、点灯値の適応最大値ｂとの間になるように補正処理が行われる。例えば、最大値と最小値の間の点灯値については、分割領域４Ａの最小の点灯値と、点灯値の適応最大値ｂとの間に、例えば線形に割り振る補正処理が行われる。

図６は、第１のモードにより視聴環境適応した例を示す模式図である。図６の左図は、バックライト１６における領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値の変化を示している。図６の右図は、画像変化を示している。

これらのことから分かるように、この第１のモードでは、外光の照度に応じて、月などのような明部領域の輝度をより高くするので、視聴環境に適した範囲で画像全体のコントラストを向上させと共に、明部領域をより鮮明に表示可能である。また、暗部領域の輝度をほぼ維持するので、黒浮きを抑制可能である。さらにまた、暗領域の輝度が増すことで増加する眩しさなども抑制可能である。

次に、図２を参照にしつつ図７乃至１０に基づいて、第２補正部３６を用いる第２のモードについて詳細に説明する。第２のモードは、減少処理を行うモードであって、各領域１Ａ〜９Ａ中の最大点灯値を変更せずに維持し、各領域１Ａ〜９Ａ中の最小点灯値を外光の照度に基づく適応最小値に合わせるモードである。すなわち、補正前の最大点灯値と、外光の照度で定まる点灯値の適応最小値との間に、各領域１Ａ〜９Ａ中の点灯値を割り振るモードである。この第２のモードに対応する各領域１Ａ〜９Ａの点灯値は、第２補正部３６の補正処理により取得される。

図７は、第２補正部３６の構成を示すブロック図である。この図７に示すように、第２補正部３６は、適応最小値算出部４４と、最小値比較部４６とを、備えて構成されている。

適応最小値算出部４４は、画像関連情報処理部２４で得られた画像の代表値と、視聴環境情報処理部２６で得られた外光の照度に基づき、点灯値の適応最小値を求める。

図８に基づき、適応最小値算出部４４の詳細な処理例を説明する。図８は、外光の照度（部屋の照度）と点灯値の適応最小値との関係を表すグラフの一例を示す図である。横軸は、外光の照度を示し、縦軸は、点灯値の適応最小値を示している。ここでは、点灯値の適応最小値を、バックライト１６における光源の点灯率で示している。この図８に示すように、点灯値の適応最小値は、室内照度が高くなるに従い、大きくなる。すなわち、ここでの適応最小値は、外光の照度に関する情報に基づく点灯値の下限値である。なお、外光の照度（部屋の照度）と点灯値の適応最小値との関係を表すグラフは、上述のように、外光の照度と、画像表示部の見え方の関係を調べる心理物理実験結果を解析することで得られたものである。

適応最小値算出部４４は、例えば図８で示す外光の照度（部屋の照度）と点灯値の適応最小値との関係を用いて、点灯値を求める。ここでは、外光の照度はａであり、点灯値の適応最小値ｃは、例えば５％である。

また、適応最小値算出部４４は、画像関連情報処理部２４で得られた画像の代表値を用いて点灯値の適応最小値を調整する。例えば、画像の代表値である平均輝度値が、所定値よりも低い場合、点灯値の最小を数％高くする。これにより、全体的に暗い映像に関しては、点灯値の低下を抑制することにより、画像全体が暗くなりすぎることを抑制可能である。ここでは、画像の代表値である平均輝度値が、所定値よりも高く、調整をしない場合について説明する。

再び図７に示すように、最小値比較部４６は、適応最小値算出部４４で得られた点灯値の適応最小値と、点灯値取得部２８で取得された領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値の中の最小値を比較し、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に対して補正処理を行う。

図９に基づき、最小値比較部４６の詳細な処理例を説明する。図９は、適応最小値ｃに合わせて点灯値補正を行う場合の前と後の点灯値を示す図である。図９の左図は、図２（ａ）における斜線のバックライト１６の領域４Ａ、５Ａ、６Ａの点灯値を棒グラフで示した図であり、図９の右図は、最小点灯値を示す分割領域４Ａにおける点灯値と、点灯値の適応最小値Ｃとが一致するように補正処理した後の棒グラフを示す図である。図９における棒グラフの横軸は領域４Ａ、５Ａ、６Ａそれぞれの位置を示し、縦軸は点灯値を示している。

この図９の左図に示すように、分割領域１Ａ〜９Ａの最小の点灯値と、点灯値の適応最小値ｃとを比較すると、一致していない。ここでは、領域１Ａ〜９Ａにおける最小の点灯値は、領域４Ａの点灯値であり、最大の点灯値は、領域５Ａの点灯値である。最小値比較部４６は、図９の右図に示すように、分割領域４Ａにおける最小の点灯値と、点灯値の適応最小値ｃとが一致するように補正をする。つまり、分割領域５Ａが示す最大の点灯値が維持されている。ここでは、外光の照度は例えばａであり、点灯値の適応最小値ｃは、上述のように５％である。

また、点灯値の最大値と最小値との間の点灯値は、分割領域５Ａが示す最大の点灯値と、点灯値の適応最小値ｃとの間に割り振られる。例えば、分割領域５Ａが示す最大の点灯値と、点灯値の適応最小値ｃとの間の点灯値は、分割領域５Ａが示す最大の点灯値と、点灯値の適応最小値ｃとの間に、線形に割り振られる。

図１０は、第２のモードにより視聴環境適応した例を示す模式図である。図１０の左図は、バックライト１６における領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値の変化を示している。図１０の右図は、画像変化を示している。

これらのことから分かるように、この第２のモードでは、外光の照度に応じて、例えば夜空などのような比較的暗い暗部領域の輝度をより低くするので、明部領域の輝度の増加を抑制しつつ、視聴環境に適した範囲で画像全体のコントラストの向上が可能である。これにより、黒浮きを抑制するとともに消費電力も抑制可能である。

次に、図２を参照にしつつ図１１乃至１４に基づいて、第３補正部３８を用いる第３のモードについて詳細に説明する。第３のモードは、増加処理と減少処理の双方を行うモードであり、各領域１Ａ〜９Ａ中（図２（ａ））の最大点灯値を外光の照度に基づく適応最大値に合わせ、各領域１Ａ〜９Ａ中の最小点灯値を外光の照度に基づく適応最小値に合わせるモードである。すなわち、外光の照度で定まる点灯値の適応最大値と点灯値の適応最小値との間に、各領域１Ａ〜９Ａ中の点灯値を割り振るモードである。この第３のモードに対応する各領域１Ａ〜９Ａの点灯値は、第３補正部３８の補正処理により取得される。

図１１は、第３補正部３８の構成を示すブロック図である。この図１１に示すように、第３補正部３８は、適応値算出部４８と、適応値比較部５０とを、備えて構成されている。

適応値算出部４８は、画像関連情報処理部２４で得られた画像の代表値と、視聴環境情報処理部２６で得られた外光の照度とに基づき、点灯値の適応最大値及び適応最小値を求める。

図１２に基づき、適応値算出部４８の詳細な処理例を説明する。図１２は、外光の照度（部屋の照度）と点灯値の適応最大値及び適応最小値との関係を表すグラフの一例を示す図である。横軸は、外光の照度を示し、縦軸は、適応最大値及び適応最小値を示している。ここでは、適応最大値及び適応最小値のそれぞれを、バックライト１６における光源の点灯率で示している。この図１２に示すように、点灯値の適応最大値及び適応最小値のそれぞれは、外光の照度が高くなるに従い、大きくなる。すなわち、ここでの適応最大値は、外光の照度に関する情報に基づく点灯値の上限値であり、適応最小値は、外光の照度に関する情報に基づく点灯値の下限値である。

適応値算出部４８は、例えば図１２で示す外光の照度と点灯値の最大値及び最小値との関係を用いて、点灯値を求める。ここでは、外光の照度はａであり、点灯値の適応最大値ｂは例えば９０％であり、点灯値の適応最小値ｃは例えば６％である。

また、適応値算出部４８は、画像関連情報処理部２４で得られた画像の代表値を用いて点灯値の適応最大値、適応最小値を調整する。例えば、画像の代表値である平均輝度値が、所定値よりも高いい場合、点灯値の最大値を数％低くする。また、例えば画像の代表値である平均輝度値が、所定値よりも低い場合、点灯値の最小を数％高くする。これにより、全体的に明るい映像に関しては、点灯値を抑制することで画像全体がまぶしくなることを抑制可能である。また、全体的に暗い映像に関しては、点灯値の低下を抑制することにより、画像全体が暗くなりすぎることを抑制可能である。ここでは、画像の代表値である平均輝度値が、所定値の範囲内であり、調整をしない場合について説明する。

再び図１１に示すように、適応値比較部５０は、適応値算出部４８で得られた点灯値の適応最大値、及び適応最小値と、点灯値取得部２８で取得された領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値の中の最大値、最小値とをそれぞれ比較し、領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に対して補正処理を行う。

図１３に基づき、適応値比較部５０の詳細な処理例を説明する。図１３は、適応最大値ｂ及び適応値最小値ｃに合わせて点灯値補正を行う場合の前と後の点灯値を示す図である。図１３の左図は、図２（ｂ）における斜線のバックライト１６の領域４Ａ、５Ａ、６Ａの点灯値を棒グラフで示した図であり、図１３の右図は、最小点灯値、最大点灯値を示す分割領域それぞれにおける点灯値と、点灯値の適応最小値ｃ、適応最大値ｂとが一致するように補正処理した後の棒グラフを示す図である。図１３における棒グラフの横軸は領域４Ａ、５Ａ、６Ａのそれぞれの位置を示し、縦軸は点灯値を示している。

この図１３の左図に示すように、分割領域５Ａが示す最大の点灯値と、点灯値の適応最大値ｂとを比較すると一致していない。また、分割領域４Ａが示す最小の点灯値と、点灯値の適応最小値ｃとを比較すると一致していない。このため、適応値比較部５０は、図１３の右図に示すように、分割領域５Ａが示す最大の点灯値と、点灯値の最大値ｂとが一致するように補正をする。また、分割領域４Ａが示す最小の点灯値と、点灯値の最小値ｃとが一致するように補正処理を行う。さらにまた、最大値と最小値の間の点灯値は、点灯値の適応最大値ｂと、点灯値の適応最小値ｃとの間に割り振られる。ここでは、外光の照度は例えばａであり、点灯値の適応最大値ｂは、上述のように９０％であり、点灯値の適応最小値ｃは、上述のように６％である。

図１４は、第３のモードにより視聴環境適応した例を示す模式図である。図１４の左図は、バックライト１６における領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値の変化を示している。図１４の右図は、画像変化を示している。

これらのことから分かるように、第３のモードでは、外光の照度に応じて、月などのような明部領域の輝度をより高くし、夜空などのような比較的暗い暗部領域の輝度をより低くするので、視聴環境に適した範囲で画像全体のコントラストがより向上する。また、黒浮きを抑制するとともに、暗部領域に対応する光源の消費電力も抑制可能である。

以上のように本実施形態では、取得部１２が、外光の照度に関する情報に基づき、バックライト１６における領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値を取得することとした。これにより、バックライト制御部１４が、外光の照度に関する情報に基づく領域１Ａ〜９Ａ毎の点灯値に応じて、バックライト１６の領域１Ａ〜９Ａ毎における複数の光源の発光を制御することが可能になる。このため、黒浮き、輝度不足の発生を抑制しつつ、視聴環境に適した明るさ及びコントラストの画像表示を行うことが可能であり、画像表示部２２に表示される画像の画質向上を視聴環境に応じて行うことができる。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

１：画像表示装置、１２：取得部、１４：バックライト制御部、１６：バックライト、１８：入力信号補正処理部、２０：画像表示制御部、２２：画像表示部、３０：算出部、３２：補正部、３４：第１補正部、３６：第２補正部、３８：第３補正部

Claims (11)

1. 画像表示部に光を照射する照射部であって、複数の領域に区分され、領域毎に複数の光源を有する照射部と、
   前記画像表示部の周辺における視聴環境情報に少なくとも基づき、前記領域毎の発光の程度を示す点灯値を取得する取得部と、
   前記領域毎の点灯値に応じて、当該領域における前記複数の光源の発光を制御する発光制御部と、
   を備える画像表示装置。
2. 前記取得部は、
   前記画像表示部に表示すべき画像に関する画像関連情報に基づき、前記領域毎の点灯値を取得し、
   前記視聴環境情報に基づき、当該画像における明部の画像領域に対応する当該点灯値を増加させる増加処理、及び当該画像における暗部の画像領域に対応する当該点灯値を減少させる減少処理のうちの少なくとも一方を行うことで、
   前記領域毎の点灯値を取得する請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記視聴環境情報は、外光の照度であり、
   前記取得部は、
   前記画像関連情報に基づき、前記領域毎の点灯値を算出する算出部と、
   当該外光の照度に関する情報に基づき、前記領域毎の点灯値を補正する補正部と、
   を有する請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記補正部は、前記外光の照度に関する情報に基づく点灯値の上限値を用いて前記増加処理を行い、前記外光の照度に関する情報に基づく点灯値の下限値を用いて前記減少処理を行う、請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記補正部は、前記領域毎の点灯値の最大値が、前記上限値に一致するように前記領域毎の点灯値を補正することにより、前記増加処理を行う、請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記補正部は、前記領域毎の点灯値の最小値が、前記下限値に一致するように前記領域毎の点灯値を補正することにより、前記減少処理を行う、請求項４又は５に記載の画像表示装置。
7. 前記補正部は、
   前記増加処理を行う、第１補正部と、
   前記減少処理を行う、第２補正部と、
   前記増加処理と前記減少処理の双方を行う、第３補正部と、を有し、
   前記画像表示部に表示すべき画像の映像信号に関する情報に基づき、いずれの補正部を用いるかを選択する請求項４に記載の画像表示装置。
8. 前記算出部は、コンテンツに付随したメタデータの情報、及び各画像から抽出した画像情報の少なくともいずれかを用いて取得した、前記領域毎の最大輝度値、最小輝度値、平均輝度値、及び当該領域毎の輝度値のヒストグラムの解析値の内の少なくともいずれかを用いて、点灯値の上限値及び下限値の内の少なくとも一方を算出する請求項３乃至７のいずれか一項に記載の画像表示装置。
9. 前記取得部は、前記画像表示部の周辺における視聴環境情報を、室内の照度、照明灯の照度値、照明灯の色温度、及び日没の時刻の内の少なくとも一つを用いて取得する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
10. 画像表示装置は、
    液晶部を有する前記画像表示部と、
    前記取得部で取得された領域毎の点灯値に基づき、前記画像関連情報に含まれる映像信号を補正する信号補正処理部と、
    前記液晶部の透過率を前記補正された映像信号に応じて制御する画像表示制御部と、
    を更に備える請求項２乃至８のいずれか一項に前記の画像表示装置。
11. 画像表示部に光を照射する照射部であって、複数の領域に区分され、領域毎に複数の光源を有する照射部を備える画像表示装置の画像表示方法であって、
    画像表示部の周辺における視聴環境情報に少なくとも基づき、前記領域毎の点灯値を取得する取得工程と、
    前記領域毎の点灯値に基づき、当該領域における複数の光源の発光を制御する発光制御工程と、
    を備える画像表示方法。