JP4865806B2 - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

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Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像を表示する画像表示装置及びその画像表示方法に関するものである。詳しくは、画像表示装置の視聴者などの使用者が目にする光環境に応じて動的に画像表示装置の光源の輝度調整を行う、直視型又は投射型の画像表示装置及び画像表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像表示装置では、人間の視覚特性、特に眼の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整が行われていなかった。具体的には、画像表示装置の光環境、すなわち画像表示装置の周囲の明るさに対応した表示輝度の調整が行われていなかった。
【０００３】
その結果、使用者が「眩しすぎる」又は「黒が黒でない（黒浮き）」などと感じたり、あるいは、「輝き」が感じられなくなったりするという問題が生じていた。
【０００４】
「眩しすぎる」と感じるのは、例えば画像表示装置の周囲が暗い場合に明表示を見るときであり、その原因は、周囲が暗い場合には、人間は明るさを感じやすくなるためである。また、「黒が黒でない」と感じるのは、例えば、周囲が暗い場合に暗表示を見るときである。
【０００５】
一方、「輝き」が感じられなくなるのは、例えば、画像表示装置の周囲が明るい場合に明表示を見るときであり、その原因は、周囲が明るい場合には、人間は明るさを感じにくくなるためである。
【０００６】
そこで、前記問題を解決するために、画像表示装置の周囲の明るさを基にして表示される画像の明るさを調整する技術が提案されている。
【０００７】
例えば、引用文献１には、透過型液層表示素子の周囲の明るさに応じて、表示される画像の輝度調整を行う透過型液晶表示素子が記載されている。図１１は、引用文献１に記載された従来の透過型液晶表示素子１００の要部構成を示す図である。図１１に示すように、この透過型液晶表示素子１００には、受光素子１１０が設けられており、この受光素子１１０が周囲の明るさに関する情報を収集する。そして、収集された情報は、信号増幅回路１２０で信号として増幅され、表示コントローラー１３０と電力供給回路１４０とに送信される。
【０００８】
前記信号を受信した表示コントローラー１３０は、信号の内容に応じて液晶層に加える電圧値を変化させ、画像の明るさを変える。また、信号を受けた電力供給回路１４０は、信号の内容に応じて発光源１５０の明るさを変化させる。この表示コントローラー１３０と電力供給回路１４０との作用によって、表示面に表示される画像に対して、周囲の明るさに応じた輝度調整が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】
日本国公開特許公報「特開昭６２−２３５８８３号公報（公開日：１９８７年１０月１６日）」
【発明の概要】
【０００９】
しかしながら、前記従来の透過型液晶表示素子１００では、人間の視覚特性に十分適合した表示輝度の調整ができず、「眩しすぎる」、「黒が黒でない」などの問題を完全に解決するに至っていない。以下、説明する。
【００１０】
前記従来の透過型液晶表示素子１００では、受光素子１１０が透過型液晶表示素子１００の表示面と同一面上に形成されている。したがって、前記受光素子１１０は、使用者の背後方向の明るさを計測しており、実際に使用者の目に入る、透過型液晶表示素子１００の周囲の明るさを計測するものではなかった。
【００１１】
そして、人間の視覚特性に十分適合した表示輝度の調整を行う上で重要なのは、透過型液晶表示素子を見たとき、実際に使用者の目に入る明るさである。なぜなら、この明るさによって人間の視覚特性、特に目の明るさに対する順応特性（眼の順応レベル）が決まるためである。
【００１２】
よって、前記従来の透過型液晶表示素子１００では、周囲の明るさ情報を基に表示輝度の調整が行われていたものの、その情報が実際に使用者の目に入る明るさではなかったため、表示輝度の調整は人間の視覚特性に十分適合したものではなかった。
【００１３】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整を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。
【００１４】
本発明に関連する画像表示装置は、リモートコントローラーと表示装置本体とが備えられた画像表示装置であって、前記表示装置本体には、表示部と、表示部に表示される画像の表示輝度を調整する輝度制御部とが設けられており、前記リモートコントローラーには、前記表示装置本体へ信号を送信する信号送信部と、受光した光の明るさを検知する受光部と、表示装置本体に対するコントロールの内容を入力するための操作入力部とが設けられており、前記受光部は、前記操作入力部への入力操作に連動して表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを検知し、前記信号送信部は、前記受光部が検知した表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに関する情報を前記表示装置本体へ送信し、前記表示装置本体の輝度制御部は、受信した前記明るさに関する情報に基づいて表示部に表示される画像の表示輝度を調整することを特徴とする。
【００１５】
ここで、「操作入力部への入力操作に連動して表示装置本体方向の明るさを検知し」とは、操作入力部への入力操作が行われた際、操作入力部の入力操作と同時に、又は、一定の期間経過後に明るさを検知することを意味する。
【００１６】
前記の構成によれば、使用者が、表示装置本体のコントロールのために通常のリモートコントローラーへの入力操作を行うのみで、他の追加の操作を行うことなく、人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整をすることができる。以下説明する。
【００１７】
本発明に関連する受光部は、前記操作入力部が入力操作に連動して、表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを検知するので、表示装置本体の方向の明るさ、すなわち表示装置本体の周囲の明るさを検知することができる。そして、検知された表示装置本体方向の明るさに関する情報が、前記リモートコントローラーに設けられた信号送信部及び前記表示装置本体に設けられた信号受信部を介して表示装置本体に伝達される。続いて、表示装置本体に伝達された表示装置本体の方向の明るさに基づいて、輝度制御部が画像の表示輝度を調整する。
【００１８】
したがって、表示装置本体の方向の明るさ、すなわち、使用者が実際に目にする明るさ情報を基にした表示輝度の調整を行うことができるので、人間の視覚特性に応じた映像表示を行うことができ、「眩しすぎる」、「黒が黒でない」といった従来の画像表示装置での問題を解決することができる。
【００１９】
よって、人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整をすることができる画像表示装置を提供することができる。
【００２０】
また、本発明の画像表示装置は、前記課題を解決するために、リモートコントローラーと表示装置本体とが備えられた画像表示装置であって、前記表示装置本体には、表示部と、表示部に表示される画像の表示輝度を調整する輝度制御部と、表示部に入力される画像信号の平均輝度レベルを演算する平均輝度レベル演算部とが設けられており、前記リモートコントローラーには、前記表示装置本体へ信号を送信する信号送信部と、受光した光の明るさを検知する受光部と、表示装置本体に対するコントロールの内容を入力するための操作入力部とが設けられており、前記受光部は、前記操作入力部への入力操作に連動して表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを検知し、前記信号送信部は、前記受光部が検知した表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに関する情報を前記表示装置本体へ送信し、前記輝度制御部は、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に、前記表示部に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとに基づいて、前記時刻以降に前記表示部に入力される画像信号の平均輝度レベルと、当該画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式を導出し、前記輝度制御部は、前記明るさが検知された時刻以降における画像信号の平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて、前記表示部に表示される画像の表示輝度を調整することを特徴とする。
【００２１】
一般に、画像表示装置を見たとき、実際に使用者の目に入る明るさは、一定ではなく変化する。例えば、使用者の目に入る明るさの主な構成要素である、画像表示装置に表示される画像の明るさは、テレビジョン映像の明るさが大きく変化することなどによって変化する。また、使用者の目に入る明るさの他の構成要素である、画像表示装置の周囲の明るさが、例えば、画像表示装置近傍の照明の明るさの変化に応じて変わることもある。
【００２２】
前記の構成では、使用者の目に入る明るさの変化に対応した表示輝度の調整をすることによって、前記人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整をすることができる。以下説明する。
【００２３】
すなわち、前記の構成によれば、画像信号の平均輝度レベルを演算する平均輝度レベル演算部が設けられており、この平均輝度レベル演算部が演算した平均輝度レベルと、受光部が受光した表示装置本体が設けられた方向からの光の明るさとに基づいて、入力される画像信号の平均輝度レベルと、前記画像信号が入力される時と同時刻における表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式が導出される。
【００２４】
したがって、前記関係式が導出された後は、リモートコントローラーの受光部が実際に表示装置本体が設けられた方向からの光の明るさを検知することなく、前記平均輝度レベル演算部が演算した平均輝度レベルの値から、前記関係式にしたがって演算することによって、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさを推定することができる。
【００２５】
一方、人間の明るさに対する順応特性（眼の順応レベル）に影響を及ぼす主要因は、使用者の目に入る明るさであり、この明るさは、前記表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとほぼ同値である。
【００２６】
したがって、前記の構成によれば、順応レベルに影響を及ぼす主要因としての、前記表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさを、実測することなく推定することができる。
【００２７】
また、前記の構成によれば、前記演算された、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて、前記表示部に表示される画像の表示輝度が調整される。
【００２８】
以上より、前記の構成によれば、画像表示装置を見たときに使用者の目に入る明るさが変化した場合であっても、その値を、各々の場合において平均輝度レベル演算部が演算した平均輝度レベルに基づいて推定することができるので、使用者が表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさを検出するための操作をしなくても、容易に前記変化に対応した画像の輝度調整を行うことができる。
【００２９】
したがって、使用者の目に入る明るさの変化に対した表示輝度の調整をすることによって、前記人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００３０】
また、本発明の画像表示装置は、前記表示装置本体の輝度制御部は、複数組の、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとの組合せに基づいて、前記関係式を導出することを特徴とする。
【００３１】
前記の構成によれば、入力される画像信号の平均輝度レベルと、画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式を導出する際に、受光部が検知した表示装置本体が設けられた方向からの光の明るさと、前記明るさが検知されたときに入力された画像信号の平均輝度レベルとの複数組の組合せに基づいて導出するので、精度よく、かつ、容易に前記関係式を導出することができる。
【００３２】
また、前記平均輝度レベル演算部は、入力された画像信号の平均輝度レベルをリアルタイムに演算し、前記表示装置本体の輝度制御部は、前記リアルタイムに演算された画像信号の平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて、自動的に表示部に表示される画像の表示輝度をリアルタイムに調整することを特徴とする。
【００３３】
前記の構成によれば、リアルタイムに演算された平均輝度レベルに基づいて、自動的にリアルタイムで画像の表示輝度を調整するので、使用者に特段の操作を要求することなく、様々な映像、視聴状況に応じた最適な輝度制御をすることができる。
【００３４】
また、本発明の画像表示装置は、前記表示装置本体には、前記表示部を背面から照らす光源が設けられており、前記輝度制御部には、前記光源の出力を制御する光源出力制御部が設けられており、前記光源出力制御部が、前記表示装置本体が受信した前記明るさに関する情報に基づいて、光源の出力を制御することによって、表示部に表示される画像の表示輝度を調整する。
【００３５】
前記の構成によれば、光源の出力を制御することによって、画像の表示輝度を調整することができるので、簡易に表示輝度の調整をすることができる。
【００３６】
また、本発明の画像表示装置は、前記輝度制御部には、光源の出力値を演算する出力値演算部が設けられており、前記出力値演算部は、前記表示装置本体が受信した前記明るさに関する情報に基づいて前記出力値を演算し、前記光源出力制御部は、前記演算された出力値によって、前記光源の出力を制御する。
【００３７】
前記の構成によれば、光源が出力する値を演算する出力値演算部が設けられている。したがって、光源の出力を制御するにあたり、受光部が検知した表示装置本体方向の明るさに関する情報に対して任意の演算処理、例えば、各使用者の好みに合わせた関数処理をすることができる。よって、人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００３８】
また、本発明の画像表示装置は、前記出力値演算部が演算する前記出力値が、前記光源の最大出力に対する出力割合値である。
【００３９】
前記の構成によれば、出力値演算部が演算する光源の出力値が、光源の最大出力に対する出力割合値である。したがって、光源の出力を制御するにあたり、より簡易な制御が可能となる。
【００４０】
また、本発明の画像表示装置は、前記出力値演算部は、表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさが明るくなるにつれて、前記光源の出力値が大きくなるように予め設定された、前記光の明るさと前記光源の出力値との関係に基づいて、前記表示装置本体が受信した表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに関する情報を用いて、光源の出力値を演算する。
【００４１】
前記の構成によれば、「眩しすぎる」、「黒が黒でない」、「輝き」が感じられないなどの問題をより確実に解決することができ、より確実に人間の明るさに対する順応特性に適合した表示輝度の調整をすることができる。以下説明する。
【００４２】
例えば、使用者が「眩しすぎる」と感じるのは、画像表示装置本体の周囲が暗い場合に明表示を見るときなどであり、その原因は、周囲が暗い場合には、人間は明るさを感じやすくなるためである。
【００４３】
また、「黒が黒でない」と感じるのは、周囲が暗い場合に暗表示を見るときなどである。
【００４４】
前記の構成によれば、表示装置本体方向の明るさが暗くなると、前記光源出力制御部が光源に出力する値を小さくする。したがって、表示輝度が低くなるので、「眩しすぎる」と感じたり、「黒が黒でないと」と感じたりすることが抑制される。
【００４５】
また、「輝き」が感じられなくなるのは、画像表示装置本体の周囲が明るい場合に明表示を見るときなどであり、その原因は、周囲が明るい場合には、人間は明るさを感じにくくなるためである。
【００４６】
前記の構成によれば、表示装置本体方向の明るさが明るくなると、前記光源出力制御部が光源に出力する値を大きくする。したがって、表示輝度が高くなるので、「輝き」が感じられなくなることが抑制される。
【００４７】
その結果、より確実に人間の明るさに対する順応特性に適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００４８】
また、本発明の画像表示装置は、前記出力値演算部は、前記光の明るさと前記光源の出力値との関係における表示輝度のレベルを、使用者が設定可能に設けられていることが好ましい。
【００４９】
前記の構成によれば、各使用者の好みに合わせた表示輝度の調整をすることができるので、人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００５０】
なお、表示輝度のレベルとは、例えば、受光部が検知したある明るさにおける、ある映像の表示輝度のレベルを言う。言い換えると、表示装置本体のある周囲状況における、ある表示内容についての表示輝度のレベルを言う。
【００５１】
また、本発明の画像表示装置は、前記信号送信部と前記受光部とが、リモートコントローラーの同一面に形成されていることが好ましい。
【００５２】
前記の構成によれば、前記信号送信部が信号を送信する方向と前記受光部が明るさを検知する方向とを、容易かつ確実に同じ方向にすることができる。したがって、より確実に、人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整をすることができる。以下説明する。
【００５３】
使用者が表示装置本体をコントロールするためにリモートコントローラーの操作入力部を入力操作するとき、使用者はリモートコントローラーの信号送信部を表示装置本体の方向に向ける。そして、前記のリモートコントローラーでは、前記信号送信部と前記受光部とが、リモートコントローラーの同一面に形成されているので、容易かつ確実に、前記信号送信部が信号を送信する方向と、前記受光部が明るさを検知する方向とを同じにすることができる。したがって、使用者がリモートコントローラーを用いて表示装置本体をコントロールしようとするときのリモートコントローラーの受光部の向きを、容易かつ確実に表示装置本体の方向とすることができる。
【００５４】
よって、より確実に表示装置本体の方向の明るさ、すなわち表示装置本体の周囲の明るさに基づいて、表示輝度の調整をすることができるので、より確実に人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００５５】
また、本発明の画像表示装置は、前記受光部の受光範囲は、少なくとも人間の有効視野の範囲を含むことが好ましい。
【００５６】
ここで、少なくとも人間の有効視野の範囲を含むとは、少なくとも有効視野を含んで、例えば有効視野の周囲領域の視野である誘導視野をさらに含む範囲を意味する。
【００５７】
前記の構成によれば、人間の目に入る範囲内の光を基に表示輝度の調整をすることができるので、人間の明るさに対する順応特性により十分適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００５８】
また、本発明の画像表示装置は、前記リモートコントローラーには、前記入力操作がされてから、受光部が明るさの検知を開始する迄の時間を決定する受光制御部が設けられており、前記受光制御部は、前記入力操作がされることによって入力された表示装置本体に対するコントロールの内容が、表示装置本体に反映されるまでの時間に応じて、入力操作がされてから、受光部が明るさの検知を開始する迄の時間を決定することが好ましい。
【００５９】
入力操作された操作入力部の種類によって実際に操作入力部が入力操作されてから、表示装置本体に対するコントロールの内容が反映された映像が表示されるまでの時間は異なる。したがって、コントロールの内容にかかわらず同じタイミングで明るさを検知すると、コントロールの内容が表示装置本体に反映される前の状態で明るさの検知が行われる場合があり、この場合、実際の視聴状況に適合した表示輝度の調整を行うことができない。
【００６０】
前記の構成によれば、操作入力部が入力操作されてから明るさを検知する迄の時間を、コントロールの内容によって変化させて、コントロールの内容が表示装置本体に反映された状態で明るさを検知するので、より実際の視聴状況に適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００６１】
また、本発明の画像表示装置は、前記リモートコントローラーの操作入力部には、前記受光部に対して明るさの検知の開始を指示するための専用の操作ボタンが設けられていることが好ましい。
【００６２】
一度、表示装置本体に対するコントロールに伴って表示輝度の調整が行われても、その後、番組の映像輝度が変化したり、又は、表示装置本体の周囲の明るさが変化したりして、先に行われた表示輝度の調整が不適切となる場合がある。
【００６３】
前記の構成によれば、リモートコントローラーに明るさの検知を開始させるための専用の操作ボタンが設けられているので、容易に表示輝度の再調整が可能となる。したがって、容易に任意の画像表示場面、すなわち表示内容や表示装置本体の周囲状況に適合した表示輝度の調整が可能となる。
【００６４】
また、本発明の画像表示装置は、前記表示部には、画像を表示する表示面が設けられており、前記表示装置本体には、前記表示面の周囲を取り囲む額縁部における上辺中央に、前記リモートコントローラーから送信されてきた信号を受信する信号受信部が設けられていることが好ましい。
【００６５】
前記の構成によれば、より効果的に周囲の明るさ情報を取得することができ、より実際の視聴条件に適合した表示輝度の調整をすることができる。以下説明する。
【００６６】
通常、表示装置本体の周囲の明るさは、表示装置本体の上方にある照明装置に影響されやすい。人間の眼は視野内のより強い光に対して順応する傾向があるため、上側の明るい照明光を多く検知できる方がより実際の順応レベルに近い輝度制御が可能となる。したがって、人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整をするためには、表示面の上側の領域近傍の明るさに基づいて表示輝度の調整をすることが好ましい。
【００６７】
一方、使用者は、通常リモートコントローラーを入力操作するとき、リモートコントローラーの信号送信部を、表示装置本体の信号受信部に向ける。
【００６８】
本発明の画像表示装置では、信号受信部が表示面の周囲を取り囲む額縁部における上辺中央に設けられているので、使用者がリモートコントローラーを入力操作したたことに連動して明るさを検知する場合、容易かつ確実に表示面の上側の領域近傍の明るさを検知することができる。よって、人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００６９】
本発明の画像表示方法は、前記課題を解決するために、リモートコントローラーと表示装置本体とが備えられた画像表示装置における、表示装置本体に表示される画像の表示輝度を、表示装置本体に設けられた光源の出力を制御することによって調整する画像表示方法であって、前記リモートコントローラーに設けられた受光部によって表示装置本体方向の明るさを検知する第１ステップと、前記表示装置本体に設けられた平均輝度レベル演算部が、第１ステップで明るさが検知された時と同時刻に表示装置本体に入力された画像信号の平均輝度レベルを演算する第２ステップと、第１ステップで検知された明るさに関する情報をリモートコントローラーから表示装置本体に送信し、該情報を表示装置本体が受信する第３ステップと、前記表示装置本体に設けられた輝度制御部が、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとに基づいて、前記時刻以降に入力される画像信号の平均輝度レベルと、前記画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式を導出する第４ステップと、前記平均輝度レベル演算部が、前記明るさが検知された時刻以降において入力された画像信号の平均輝度レベルをリアルタイムに演算し、前記演算された平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに基づいて、表示部に表示される画像の表示輝度をリアルタイムで調整する第５ステップとを有することを特徴とする。
【００７０】
前記の方法によれば、画像信号の平均輝度レベルと、前記画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式が導出される。そして、平均輝度レベル演算部が、リアルタイムに演算した平均輝度レベルから前記関係式にしたがって表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを演算する。そして、前記演算された明るさに基づいて、表示部に表示される画像の表示輝度をリアルタイムで調整する。
【００７１】
以上より、画像表示装置を見たときに使用者の目に入る明るさが様々に変化した場合であっても、その値を、平均輝度レベル演算部が演算した平均輝度レベルに基づいて推定することができるので、使用者が表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさを検出するための操作をしなくても、容易に前記変化に対応した画像の輝度調整を行うことができる。
【００７２】
よって、前記の方法によれば、使用者の目に入る明るさの変化に対した表示輝度の調整をすることによって、人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整をすることができる。
【００７３】
また、本発明に関連する画像表示方法は、前記課題を解決するために、リモートコントローラーと表示装置本体とが備えられた画像表示装置における、表示装置本体に表示される画像の表示輝度を、表示装置本体に設けられた光源の出力を制御することによって調整する画像表示方法であって、前記リモートコントローラーに設けられた受光部によって表示装置本体方向の明るさを検知する第１ステップと、第１ステップで検知された明るさに関する情報をリモートコントローラーから表示装置本体に送信し、該情報を表示装置本体が受信する第２ステップと、第２ステップで受信した明るさに関する情報に基づいて光源の出力値を演算する第３ステップと、第３ステップで演算した光源の出力値に基づいて表示装置本体に表示される画像の表示輝度を調整する第４ステップとを有することを特徴とする。
【００７４】
前記の構成によれば、リモートコントローラーに設けられた受光部によって検知された表示装置本体方向の明るさに関する情報に基づいて、表示部に表示される画像の表示輝度を調整することができる。
【００７５】
したがって、前記の構成は、人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整をすることができる画像表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明における画像表示装置の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】本発明における画像表示装置の実施の一形態を示すブロック図である。
【図３】本発明における表示装置本体の実施の一形態を示す斜視図である。
【図４】本発明における表示輝度の調整の流れの一形態を示すフロー図である。
【図５】周囲照度と明るさ感覚値との関係を示す図である。
【図６】周囲照度に対して等しい明るさ感覚をもたらす対象物輝度をプロットした図である。
【図７】検知照度と光源出力値との関係を示す図である。
【図８】本発明における画像表示装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の実施の形態における表示輝度の調整の流れの一形態を示すフロー図である。
【図１０】平均輝度レベル（ＡＬＬ）と検知照度との関係を示す図であり、（ａ）はテレビジョン（ＴＶ）画面と受光範囲との関係を示し、（ｂ）は様々な条件下での平均輝度レベル（ＡＬＬ）と検知照度（Ｅｄ）との関係を示す。
【図１１】従来技術を示すものであり、画像表示装置の要部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
〔関連実施形態〕
本発明の関連実施形態について、図１から図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００７８】
（画像表示装置の構成）
図１は、本発明における画像表示装置１の関連実施形態を示す斜視図である。本実施の形態の画像表示装置１には、図１に示すように、映像を表示する例えば液晶表示装置などの表示装置本体１０と、この表示装置本体１０を遠隔からコントロールするためのリモートコントローラー５０とが設けられている。
【００７９】
（リモートコントローラーの構成）
リモートコントローラー５０には、図１に示すように、操作ボタンや操作ダイヤルなどから構成される操作入力部５１と、受光した光の明るさを検知する受光部５２と、受光部５２に明るさの検知の開始を指示する受光制御部（図示せず）と、表示装置本体１０に信号を発信する信号送信部５５とが設けられている。そして、信号送信部５５からは、操作入力部５１が入力操作されることによって生じる表示装置本体へのコントロール信号と、受光部５２が検知した明るさ情報とが、表示装置本体１０に向かって送信される。
【００８０】
前記受光部５２は、直方体形状のリモートコントローラー５０において、前記信号送信部５５と同一面上に設けられているので、受光部５２の受光方向と、信号送信部５５の送信方向とはほぼ同一の方向を向いている。その結果、受光部５２は、表示装置本体へのコントロール信号を表示装置本体１０に送信するために、リモートコントローラー５０の信号送信部５５が表示装置本体１０に向けられているとき、表示装置本体１０に表示される映像の光と表示装置本体１０の周囲光との明るさ、言い換えると表示装置本体１０が設けられた方向から受光した光の明るさを検知することができる。
【００８１】
また、この受光部５２の受光範囲は、人間の視野範囲と同一の範囲に設定されていることが好ましい。詳しくは、有効視野と、有効視野の周囲領域の視野である誘導視野とを合わせた範囲に設定されていることが好ましい。
【００８２】
具体的には、左右各５０°、上３５°、下５０°の範囲の光を受光できるように、受光範囲が設定されている。なお、受光範囲の設定は、例えば、受光部５２に設けられるレンズやアパーチャーなどを調整して設定することができる。
【００８３】
（表示装置本体の構成）
次に、図２及び図３に基づいて、本実施の形態の表示装置本体１０について説明する。
【００８４】
図２は、本発明における画像表示装置１の実施の一形態を示すブロック図である。本実施の形態の表示装置本体１０には、図２に示すように、映像を表示するための表示部１１と、バックライトなどの光源３０とが設けられている。本実施の形態においては、表示部１１は、非自己発光型の表示素子、例えば液晶表示素子などとされ、該非自己発光型の表示素子を、前記バックライトなどの光源３０が照らすことによって、画像が表示されている。
【００８５】
さらに、表示装置本体１０には、前記リモートコントローラー５０の信号送信部５５から送信されてくる信号を受信する信号受信部２０と、該信号に基づいて表示部１１に表示される画像の表示輝度を調整する輝度制御部２４が設けられている。
【００８６】
そして、輝度制御部２４には、光源の出力値（光源出力値）、例えば光源の最大出力に対する出力割合値を演算する出力値演算部２５と、該出力値演算部２５が算出した光源出力値に基づいて光源３０の出力を制御する光源出力制御部２６とが設けられている。
【００８７】
また、図３は、本発明における表示装置本体１０の実施の一形態を示す斜視図である。図３に示すように、前記表示部１１には映像を表示する面である表示面１６が設けられており、この表示面１６が、表示装置本体１０の正面、すなわち使用者に相対する面に露出している。そして、前記信号受信部２０は、表示面１６と同一面上であって、前記表示面１６と同一面上にある表示装置本体１０の額縁部１７部分に形成されている。
【００８８】
この、表示装置本体１０に設けられる信号受信部２０は、表示面１６の周囲を取り囲む額縁部１７における、表示面１６の上辺中央に配設されることが好ましい。人間の眼はより強い光に対して順応する傾向があるため、上部の明るい照明光を多く検知できる方がより実際の順応レベルに近い輝度調整が可能となるためである。
【００８９】
（作用）
次に、本実施の形態の画像表示装置１の作用について説明する。本実施の形態の画像表示装置１においては、リモートコントローラー５０の受光部５２が検知した明るさに関する情報が、前記信号送信部５５から、信号受信部２０を介して表示装置本体１０に送信される。そして、表示装置本体１０は、受信した情報に基づいて、光源の明るさを制御して、表示装置本体１０の周囲の明るさに適した画像表示を行う。以下説明する。
【００９０】
まず、使用者がリモートコントローラー５０のいずれかの操作入力部５１を押すなどして、操作入力部５１を入力操作すると、リモートコントローラー５０の信号送信部５５から、前記使用者が入力操作した操作入力部５１に対応した、表示装置本体１０をコントロールするための表示装置本体コントロール信号が発信される。
【００９１】
これに加えて本実施の形態のリモートコントローラー５０では、操作入力部５１にあるいずれかの操作入力部５１が入力操作されることに応じて、リモートコントローラー５０の受光部５２が明るさを検知する。その際、本実施の形態の受光部５２は、前記信号送信部５５と同一面上に設けられており、信号送信部５５と同一方向を向いている。そして、使用者がリモートコントローラー５０を用いて表示装置本体１０をコントロールしようとするときは、リモートコントローラー５０の信号送信部５５は、表示装置本体１０の方向を向いている。したがって、受光部５２も、信号送信部５５と同様に、表示装置本体１０の方向を向いている。よって、受光部５２は、表示装置本体１０方向の明るさ、すなわち表示装置本体１０の周囲の明るさを検知する。
【００９２】
そして、本実施の形態のリモートコントローラー５０では、前記表示装置本体コントロール信号が発信された後に、リモートコントローラー５０の受光部５２で検知した表示装置本体１０の周囲の明るさに応じた明るさ情報が、前記表示装置本体コントロール信号と同様に、信号送信部５５から発信される。
【００９３】
そして、信号送信部５５から発信された表示装置本体コントロール信号と明るさ情報とは、表示装置本体１０の信号受信部２０によって受信され、表示装置本体１０の出力値演算部２５が受信した明るさ情報に基づいて、光源３０への光源出力値を演算する。
【００９４】
次に、演算された前記光源出力値に基づいて、光源出力制御部２６が、光源３０の出力を制御することによって、人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整が行われる。
【００９５】
なお、受光部５２が明るさを検知する際、使用者が入力操作したリモートコントローラー５０の操作入力部５１の種類に応じて、操作入力部５１が入力操作されてから、受光部５２が明るさを検知する迄の間の時間（明るさをセンシングするするタイミング）を変化させることが好ましい。
【００９６】
これは、入力操作された操作入力部５１の種類によって実際に操作入力部５１が入力操作されてから、表示装置本体１０に対するコントロールの内容が反映された映像が表示されるまでの時間が異なるためである。例えば以下の３種類の表示装置本体１０に対するコントロールの場合、操作入力部５１が入力操作されてから、表示装置本体１０に対するコントロールの内容が反映された映像が表示されるまでの時間の長さは一般に（タイプＡ）＜（タイプＢ）＜（タイプＣ）となる。
【００９７】
（タイプＡ）音量変更や表示設定切り替えなど、番組を変えないコントロール
（タイプＢ）電源オンやチャンネル切り替えなどのコントロール
（タイプＣ）受信放送波（地上波デジタル放送、ＢＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）放送、ＣＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）放送など）の切り替えなどのコントロール
そして、視覚特性に十分適合した表示輝度の調整をするためには、明るさの検知を、表示装置本体１０の表示面１６に表示装置本体１０に対するコントロールの内容が反映された映像が表示された状態で行うことが望ましい。これは、コントロールの内容が反映される前と後とでは、表示装置本体１０の周囲の明るさが異なる場合があるので、適切な表示輝度の調整を行うためには、使用者が映像を見るときの表示装置本体１０の周囲の実際の明るさに基づいて表示輝度の調整を行う必要があるためである。
【００９８】
（表示輝度の調整フロー）
以下、図４に基づいて、前記表示輝度の調整について、その調整フローを説明する。図４は本発明における表示輝度の調整の流れの一形態を示すフロー図である。
【００９９】
（Ｓ１）
使用者がリモートコントローラー５０の操作入力部５１を押すなどして、操作入力部５１を入力操作すると、リモートコントローラー５０から表示装置本体コントロール信号が発信され、表示装置本体１０の信号受信部２０が表示装置本体コントロール信号を受信する（図４のＳ１）。
【０１００】
（Ｓ２）
次に、リモートコントローラー５０の受光部５２が、受光制御部５３からの検知開始指示に基づいて、明るさを検知する。この検知のタイミング、言い換えると、操作入力部５１が入力操作されてから明るさを検知するまでの間の時間は、入力操作された操作入力部５１の種類によって決定される（図４のＳ２）。すなわち、前記受光制御部５３は、入力操作された操作入力部５１の種類によって、検知の開始を指示するタイミングを決定する。
【０１０１】
（Ｓ３Ａ）
具体的には、表示装置本体１０に対するコントロールの内容が、音量変更や表示設定切り替え等、番組を変えないコントロールなど（前記のタイプＡ）の場合には、操作入力部５１が入力操作されてから明るさを検知するまでの間の時間は、１秒未満に設定される（図４のＳ３Ａ）。
【０１０２】
（Ｓ３Ｂ）
また、表示装置本体１０に対するコントロールの内容が、電源オンやチャンネル切り替えのコントロールなど（前記のタイプＢ）の場合には、操作入力部５１が入力操作されてから明るさを検知するまでの間の時間は、１秒以上２秒未満に設定される（図４のＳ３Ｂ）。
【０１０３】
（Ｓ３Ｃ）
また、表示装置本体１０に対するコントロールの内容が、受信放送波（地上波デジタル放送、ＢＳ、ＣＳ等）の切り替えのコントロールなど（前記のタイプＣ）の場合には、操作入力部５１が入力操作されてから明るさを検知するまでの間の時間は、２秒以上３秒未満に設定される（図４のＳ３Ｃ）。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態の画像表示装置１では、前記明るさを検知するまでの間の時間が、１秒未満、１秒以上２秒未満、及び、２秒以上３秒未満の３種類に設定されている。
【０１０５】
（Ｓ４）
そして、前記所定の時間に検知された明るさに基づく明るさ情報が、リモートコントローラー５０から発信され、表示装置本体１０の信号受信部２０が該明るさ情報を受信する（図４のＳ４）。
【０１０６】
（Ｓ５）
次に、受信した明るさ情報に基づいて、輝度制御部２４に設けられた出力値演算部２５において光源３０への光源出力値が演算される（図４のＳ５）。
【０１０７】
具体的な光源３０への光源出力値の演算例を以下に示す。以下の演算例では、人間の眼は視野範囲の内の光に順応し、その明るさの程度（順応の程度）によって、同じ対象物を見ても異なった明るさに感じられることを基本として、演算式を定めている。言い換えると、「順応の程度によって、本来異なった輝度の対象物でも同じ明るさに感じる場合がある。」という人間の視覚特性を利用して、演算式を定めている。
【０１０８】
ここで、演算の基になる式は、Haubner,Bodmann等によって提案されている式である。
【０１０９】
この式は、
Ｌ＝２３Ｙ０．３１−（５．６２Ｙｓ０．３１＋１．６５） で表される。
【０１１０】
なお、Ｌ：明るさ感覚値
Ｙ：対象物輝度（ｃｄ／ｍ２）
Ｙｓ：順応輝度（周囲照度）（ｃｄ／ｍ２）を意味する。
【０１１１】
図５は、前記式に基づいて、種々の対象物輝度Ｙについて、周囲照度と明るさ感覚値Ｌとの関係をプロットした図である。
【０１１２】
図５に示すように、対象物輝度Ｙが同じであっても人間が感じる明るさ感覚値Ｌは周囲照度によって異なり、周囲照度が高くなるほど明るさ感覚値Ｌは小さくなる。すなわち、周囲照度が高くなると、同じ対象物であってもより暗く感じられる。
【０１１３】
図６は、図５とは逆に、種々の明るさ感覚値Ｌについて、周囲照度の変化に対して明るさ感覚値Ｌが一定となる対象物輝度Ｙをプロットした図である。
【０１１４】
図６に示すように、周囲照度が高くなると、同じ明るさ感覚値Ｌを維持するためには、対象物輝度Ｙも高くする必要がある。これは、周囲照度が高くなると、光源３０への光源出力値を大きくする必要があることを示している。
【０１１５】
そこで、次に、図６に示す周囲照度と対象物輝度との関係を基に、光源３０への具体的な光源出力値を決定する。図７は、図６にプロットされた値を、各々の明るさ感覚値Ｌについて、周囲照度＝５００ｌｘのときの対象物輝度Ｙを１００として規格化した図である。なお、図７においては、周囲照度＝（リモートコントローラー５０の受光部５２で検知した照度（検知照度））とした。
【０１１６】
図７の縦軸は、各々の明るさ感覚値Ｌについて、周囲照度が５００ｌｘの場合に於ける光源出力値を１００％（光源の最大出力）とした場合の光源出力値（光源の最大出力に対する出力割合値）（％）を示している。図７によると、例えば、明るさ感覚値Ｌを３０とした場合、周囲照度の変化によっても同じ明るさ感覚値Ｌを保つためには、例えば、２００ｌｘでは７５％、１００ｌｘでは６３％とすればよいことが分かる。
【０１１７】
ここで、周囲照度の変化に伴う光源出力値の変化の割合は、明るさ感覚値Ｌによって異なる。すなわち、同じ明るさ感覚値Ｌを保つ場合、明るさ感覚値Ｌが８０のときは、例えば２００ｌｘでの光源出力は、５００ｌｘの約８８％でよいが、明るさ感覚値Ｌが１０のときは、例えば２００ｌｘでの光源出力は、５００ｌｘの約６０％とする必要がある。
【０１１８】
なお、明るさ感覚値の平均的な設定としては例えばＬ＝３０が挙げられる。また、映像コンテンツの種類や、使用者の好みに応じて、明るさ感覚値を任意に設定することができるようにしてもよい。
【０１１９】
（Ｓ６）
そして、演算された前記光源出力値に基づいて、光源出力制御部２６が、光源３０の出力を制御する（図４のＳ６）。
【０１２０】
なお、リモートコントローラー５０には、明るさの検知を開始させるための専用の操作ボタンが設けられていることが好ましい。これは、チャンネル切り替えなど、表示装置本体１０に対するコントロールを行う際に、明るさを検知して表示輝度を調整しても、その後、番組の映像輝度が大きく変化したり、又は、表示装置本体１０の周囲の明るさが大きく変化して、当初の明るさ情報に基づく表示輝度の調整では不適切となる場合がある。
【０１２１】
このような場合、明るさの検知を開始させるための専用の操作ボタンが設けられていれば、使用者は、必要に応じて、任意の時間に、容易に明るさの検知を開始させることができ、表示輝度の調整をより実情に則したものとすることができる。
【０１２２】
また、操作入力部５１が入力操作されてから一定の時間経過後の明るさに基づいて表示輝度の調整を行う方法としては、前記の通り操作入力部５１が入力操作されてから一定期間経過後に受光部５２が明るさを検知し、その明るさ情報を表示装置本体１０に発信する方法としてもよいし、他の方法としては、例えば、リモートコントローラー５０の受光部５２は連続的に明るさを検出し、その明るさ情報を連続的に表示装置本体１０に送信しておき、表示装置本体１０の信号受信部２０が、定められた期間経過後に明るさ情報を受信する方法としてもよい。
【０１２３】
また、表示装置本体１０に表示される画像の表示輝度を自動的に調整する方法としては、前記光源３０の出力を制御する方法に限定されず、表示部１１を制御する方法もある。
【０１２４】
例えば、表示部１１が、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）受像機などの自己発光型の表示素子である場合には、表示される画像の輝度自体を調整する方法もある。
【０１２５】
また、表示部１１が、液晶表示素子などの非自己発光型の表示素子である場合であっても、例えば、階調レベルを調整することによって液晶表示素子における光透過率を調整して、表示される画像の輝度を調整する方法もある。
【０１２６】
このような方法による表示輝度の調整は、輝度制御部２４が、前記受光部５２が検知した表示装置本体１０方向の明るさに基づいて表示部１１を制御することによって行われる。
【０１２７】
〔実施の形態〕
本発明実施の形態について図８〜図９、図１０の（ａ）及び（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２８】
本実施の形態の画像表示装置１は、表示部１１に表示される画像の表示輝度の調整をリアルタイムで行うことが特徴である。以下、前記関連実施形態の画像表示装置との相違を中心に説明する。
【０１２９】
（画像表示装置の構成）
まず、本実施の形態の画像表示装置１の構成について、図８に基づいて説明する。図８は、本実施形態の画像表示装置１の構成を示すブロック図である。
【０１３０】
本実施の形態の画像表示装置１の特徴点は、図８に示すように、表示装置本体１０に入力された映像信号について、その平均輝度レベル（ＡＬＬ：Ａｖｅｒａｇｅ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｌｅｖｅｌ）を演算する平均輝度レベル演算部２２が設けられている点である。
【０１３１】
そして、前記平均輝度レベル演算部２２は、輝度制御部２４に設けられた出力値演算部２５に接続されている。これによって、平均輝度レベル演算部２２で演算された平均輝度レベルが、前記出力値演算部２５に伝達可能となっている。
【０１３２】
本実施の形態の画像表示装置１の他の部分は、前記関連実施形態における画像表示装置１とほぼ同様の構成を有している。
【０１３３】
（作用）
次に、本実施の形態の画像表示装置１の作用について説明する。本実施の形態の画像表示装置１では、表示部１１に表示される画像の表示輝度をリアルタイムで調整する点が、前記関連実施形態との相違点である。以下、前記関連実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１３４】
（順応レベルと検知照度）
本実施の形態の画像表示装置１においては、前記関連実施形態と同様に、リモートコントローラー５０の受光部５２が検知した画像表示装置本体１０の周囲の明るさ（検知照度＝Ｅｄ）に関する情報が、前記信号送信部５５から、信号受信部２０を介して輝度制御部２４の出力値演算部２５に伝達される。
【０１３５】
ここで、人間の明るさに対する順応特性（眼の順応レベル）は、使用者の目に入る明るさによって変化するので、使用者の目に入る明るさとほぼ同等の明るさを検知した値である検知照度をリアルタイムで検知し、その結果に基づいて、表示部１１に表示される画像の表示輝度を調整することができた場合には、使用者の目に入る明るさの変化に応じてのきめ細かい表示輝度の調整をすることができ、その結果、人間の明るさに対する順応特性により適合した表示を行うことが可能となる。
【０１３６】
しかしながら、使用者の目に入る明るさを検知するために、例えば、リモートコントローラー５０の、明るさの検知の開始を指示するための専用の操作ボタンを、絶えず押し続けるのは煩雑とも思われる。
【０１３７】
そこで、本実施の形態は、前記検知照度を直接検知することなく、順応レベルを決定するものである。具体的には、入力映像信号の平均輝度レベルに基づいて、順応レベルを決定し、光源の明るさを制御するものである。以下、具体的な調整の方法について説明する。
【０１３８】
（検知照度と映像光）
図１に示すように、画像表示装置を見たとき、使用者の目に入る明るさ（検知照度とほぼ同じ）の要素には、表示装置本体の映像の光の明るさ（映像光の明るさ）や周囲光の明るさ（画像表示装置の周囲の明るさ）などがある。また、使用者の目に入る明るさは、視聴者と表示装置本体との距離である視聴距離にも依存する。これは、前記視聴距離が変われば視野内に占める映像の大きさが変わるためである。例えば、視聴距離が短くなるほど映像光の明るさの影響が大きくなる。
【０１３９】
しかしながら、使用者の目に入る明るさの主な要素は、前記映像光の明るさであり、また、周囲光に影響を及ぼす画像表示装置本体近傍の照明の明るさは一定であることが多い。さらに、前記視聴距離も大きく変わることは少ない。
【０１４０】
したがって、使用者の目に入る明るさ（検知照度とほぼ同じ）は、映像光の明るさから推定することが可能である。
【０１４１】
（検知照度と、映像光・平均輝度レベル）
そして、この映像光の明るさは、主に入力された映像信号（画像信号）によって決定され、その入力映像信号による映像の明るさは、入力映像信号の平均輝度レベルによって表すことができる。よって、検知照度は、入力映像信号の平均輝度レベルから推定が可能であると言える。具体的には、検知照度と入力映像信号の平均輝度レベルとは線形関係にあると言える。
【０１４２】
図１０の（ａ）に、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）を例にしての、通常の視聴距離における検知照度の受光範囲とＴＶ画面との関係を示す。図１０の（ａ）に示すように通常の視聴距離では、検知照度を決定するための受光範囲の一定の部分は、ＴＶ画面で占められている。そして、前記の通り、一般にＴＶ視聴時においてＴＶ周囲の照度が大きくは変わらないことを考え合わせると、検知照度と映像光の明るさ（入力映像信号の平均輝度レベルで代表）との間に線形関係が存在することが分かる。
【０１４３】
（順応レベルと検知照度と平均輝度レベル）
以上の検討より、順応レベルは、使用者の目に入る明るさによって変化し、その明るさとほぼ同値である検知照度が入力映像信号の平均輝度レベルに依存する。
【０１４４】
よって、順応レベルは、平均輝度レベルに大きく依存すると言える。
【０１４５】
（具体的な輝度調整）
本実施の形態においては、前記関係（検知照度と映像光の明るさとは線形関係）に着目して、人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整を、リアルタイムで行うことを可能としている。以下、画像表示装置がテレビジョン（ＴＶ：Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）である場合を例にして説明する。
【０１４６】
（検知照度と平均輝度レベルとの関係式）
前記の通り、リモートコントローラー５０の受光部５２で検知した表示装置本体１０の周囲の明るさ（検知照度＝Ｅｄ）と、入力映像信号の平均輝度レベル（ＡＬＬ）との間には、線形関係があるといえる。
【０１４７】
すなわち、検知照度（Ｅｄ）と平均輝度レベル（ＡＬＬ）との関係は、図１０の（ｂ）の（１）に示すように、
Ｅｄ＝ａ１・ＡＬＬ＋ｂ１
で表すことができる。なお、図１０の（ｂ）は、平均輝度レベル（ＡＬＬ）と検知照度（Ｅｄ）との関係を示す図である。
【０１４８】
ここで、前記検知照度は、リモートコントローラー５０の受光部５２によって検知されることによって、また、入力映像信号の平均輝度レベルは、表示装置本体１０の平均輝度レベル演算部２２によって演算されることによって、取得することが可能である。
【０１４９】
しかし、前記式における定数である、ａ１及びｂ１は、未知数である。したがって、前記ａ１及びｂ１を決定するためには、検知照度と、その検知照度を検知したときと同時の、入力映像信号の平均輝度レベルとのデータセットを、２組以上取得することが必要である。
【０１５０】
そのための方法としては、種々の方法が考えられ、特には限定されないが、例えば、リモートコントローラー５０の操作入力部５１の操作に連動して検知照度などが取得される構成であれば、前記操作入力部５１としてのボタンを２回以上押して、各々のデータセットをメモリ手段等に蓄えておく方法が考えられる。そして、ＴＶの電源をＯＮにする際は、ほとんどの場合、ボタンを２回以上押すため、別段の意識することなく、２組以上のデータセットを得ることができる。
これによって、未知数であったａ１及びｂ１を決定することができる。
【０１５１】
そして、前記ａ１及びｂ１が決定された後は、リモートコントローラー５０のボタンが押される度に、最後にリモートコントローラー５０のボタンが押された際に取得された前記データセットと、その１回前にボタンが押された際に取得された前記データセットとから、再度定数ａ、ｂを求め、ａ、ｂを随時更新する。
これによって、ａ、ｂを可能な限り、実情に則した値に維持することができる。
【０１５２】
例えば、周囲の明るさが変化した場合には、検知照度と平均輝度レベルとの関係が、それに応じて変化する。例えば周囲が暗くなった場合（照明が暗くなった場合）は、ＥｄとＡＬＬとの関係は、図１０の（ｂ）の（２）に示すように、
Ｅｄ＝ａ１・ＡＬＬ＋ｂ２
で表される。すなわち、傾きａ１は、変化することなく、ｂ１がｂ２に変化し、グラフが平行移動する。
【０１５３】
また、視聴距離が変わった場合は、平均輝度レベルの変化が検知照度の変化に与える寄与分が変化し、検知照度と平均輝度レベルとの関係は、図１０の（ｂ）の（３）に示すように、
Ｅｄ＝ａ２・ＡＬＬ＋ｂ３
で表すことができる。すなわち、ａ１、ｂ１ともに変化し、グラフの傾きと切片ともに変化する。
【０１５４】
（光源出力制御）
以上のように、検知照度と入力映像信号の平均輝度レベルとの関係式が求まると、本実施の形態の画像表示装置１には、入力映像信号の平均輝度レベルを演算する平均輝度レベル演算部２２が設けられているので、平均輝度レベル演算部２２が求めた平均輝度レベルに基づいて、入力信号毎に、リアルタイムに、検知照度を求めることができる。そして、求められた検知照度の値に基づいて、前記実施の形態１と同様にして、光源出力制御を行う。
【０１５５】
以上のように、本実施の形態においては、平均輝度レベルを演算することによって、リアルタイムで、表示装置本体１０の映像の光の明るさ情報を得ることができる。そして、この情報とリモートコントローラー５０の受光部５２で検知した画面近傍の明るさ情報（検知照度）とを比較、解析することによって、平均輝度レベルが検知照度に与える程度（平均輝度レベルと検知照度との関係）を演算する。
【０１５６】
そして、リアルタイムで平均輝度レベルを演算することができるので、絶えず変化する映像の光強度、表示面近傍の光強度に応じて、リアルタイムでの表示輝度制御が可能となり、時々の順応のレベルに応じた表示を行うことができる。
【０１５７】
（表示輝度の調整フロー）
以下、表示輝度の調整フローについて、図９に基づいて説明する。図９は本実施の形態における表示輝度の調整の流れの一形態を示すフロー図である。
【０１５８】
ステップ（Ｓ１）からステップ（Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂ・Ｓ３Ｃ）までは、図４に基づいて説明した実施の形態１と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、他のステップについても、実施の形態１と重複する部分については説明を省略する。
【０１５９】
（Ｓ１１）
前記（Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂ・Ｓ３Ｃ）に示された所定の時間に、リモートコントローラー５０の受光部５２が、表示面１６近傍の光強度（検知照度：Ｅｄ）を検知する（図９のＳ１１）。
【０１６０】
（Ｓ１２）
次に、検知された検知照度が、リモートコントローラー５０の信号送信部５５から発信され、表示装置本体１０の信号受信部２０が、この検知照度明るさ情報を受信する（図９のＳ１２）。
【０１６１】
（Ｓ１３）
平均輝度レベル演算部２２が、入力映像信号の平均輝度レベル（ＡＬＬ）を演算する（図９のＳ１３）。
【０１６２】
（Ｓ１４）
出力値演算部２５が、入力された検知照度と平均輝度レベルとに基づいて、平均輝度レベルと検知照度との関係を演算する（平均輝度レベルと検知照度との関係式を求める）（図９のＳ１４）。
【０１６３】
（Ｓ１５）
次に、平均輝度レベル演算部２２がリアルタイムで演算した入力映像信号の平均輝度レベルに基づいて、検知照度（周囲照度）が算出される。そして、算出された検知照度に基づいて、光源出力値が、輝度制御部２４に設けられた出力値演算部２５において演算される（図９のＳ１５）。
【０１６４】
（Ｓ１６）
そして、演算された前記光源出力値に基づいて、光源出力制御部２６が、光源３０の出力を制御する（図９のＳ１６）。これによって、平均輝度レベルに応じた光源出力制御が行われる。
【０１６５】
以上のように、本実施の形態の画像表示装置１には、画像表示装置１の表示部１１近傍の明るさ（表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさと同様）を測定する手段と、前記画像表示装置１に表示される映像の平均輝度レベルを演算する手段とが設けられている。そして、この表示部１１近傍の明るさと、その同時刻における映像の平均輝度レベルを複数組取得し、前記取得したデータよって、映像の平均輝度レベルと表示部１１近傍の明るさとの関係式を導出する。
【０１６６】
さらに、平均輝度レベル演算部２２が設けられているので、映像の平均輝度レベルの値に基づいて、前記関係式から表示部１１近傍の明るさ（映像の平均輝度レベルに依存する）をリアルタイムで求め、その値に基づいて映像（表示部１１に表示される画像）の表示輝度を自動的に調整することが可能となる。その結果、人間の視覚特性にマッチした映像表示輝度制御をリアルタイムで行うことができる。
【０１６７】
なお、前記平均輝度レベルに加えて、使用者の目に入る明るさの他の構成要素である、画像表示装置の周囲の明るさをリアルタイムで検知する手段を別途設け、ここで検知された情報と、前記入力映像信号の平均輝度レベルの情報とに基づいて、表示部１１に表示される画像の表示輝度をリアルタイムで調整してもよい。このような構成によって、前記入力映像信号の平均輝度レベルのみによって、画像の平均輝度を調整する場合に比べて、より、人間の明るさに対する順応特性に適合した表示輝度の調整をすることができる。
【０１６８】
また、映像コンテンツの種類や、使用者の好みに応じて、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさと光源の出力値との関係における表示輝度のレベルを使用者が任意に設定することができるように、言い換えると前記明るさ感覚値を任意に設定することができるようにしてもよい。
【０１６９】
本発明の画像表示装置は、以上のように、前記表示装置本体には、表示部と、表示部に表示される画像の表示輝度を調整する輝度制御部とが設けられており、前記リモートコントローラーには、前記表示装置本体へ信号を送信する信号送信部と、受光した光の明るさを検知する受光部と、表示装置本体に対するコントロールの内容を入力するための操作入力部とが設けられており、前記受光部は、前記操作入力部への入力操作に連動して表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを検知し、前記信号送信部は、前記受光部が検知した表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに関する情報を前記表示装置本体へ送信し、前記表示装置本体の輝度制御部は、受信した前記明るさに関する情報に基づいて表示部に表示される画像の表示輝度を調整するものである。
【０１７０】
また、本発明の画像表示方法は、以上のように、リモートコントローラーに設けられた受光部によって表示装置本体方向の明るさを検知する第１ステップと、第１ステップで検知された明るさに関する情報をリモートコントローラーから表示装置本体に送信し、該情報を表示装置本体が受信する第２ステップと、第２ステップで受信した明るさに関する情報に基づいて光源の出力値を演算する第３ステップと、第３ステップで演算した光源の出力値に基づいて光源出力を制御する第４ステップとを有する方法である。
【０１７１】
それゆえ、表示装置本体方向の明るさに関する情報に基づいて、光源出力を制御することができるので、人間の明るさに対する順応特性に十分適合した表示輝度の調整を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という効果を奏する。
【０１７２】
さらに、本発明の表示装置は、以上のように、前記表示装置本体には、表示部と、表示部に表示される画像の表示輝度を調整する輝度制御部と、表示部に入力される画像信号の平均輝度レベルを演算する平均輝度レベル演算部とが設けられており、前記リモートコントローラーには、前記表示装置本体へ信号を送信する信号送信部と、受光した光の明るさを検知する受光部と、表示装置本体に対するコントロールの内容を入力するための操作入力部とが設けられており、前記受光部は、前記操作入力部への入力操作に連動して表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを検知し、前記信号送信部は、前記受光部が検知した表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに関する情報を前記表示装置本体へ送信し、前記輝度制御部は、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に、前記表示部に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとに基づいて、前記時刻以降に前記表示部に入力される画像信号の平均輝度レベルと、当該画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式を導出し、前記輝度制御部は、前記明るさが検知された時刻以降における画像信号の平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて、前記表示部に表示される画像の表示輝度を調整するものである。
【０１７３】
また、本発明の画像表示方法は、以上のように、前記リモートコントローラーに設けられた受光部によって表示装置本体方向の明るさを検知する第１ステップと、前記表示装置本体に設けられた平均輝度レベル演算部が、第１ステップで明るさが検知された時と同時刻に表示装置本体に入力された画像信号の平均輝度レベルを演算する第２ステップと、第１ステップで検知された明るさに関する情報をリモートコントローラーから表示装置本体に送信し、該情報を表示装置本体が受信する第３ステップと、前記表示装置本体に設けられた輝度制御部が、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとに基づいて、前記時刻以降に入力される画像信号の平均輝度レベルと、前記画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式を導出する第４ステップと、前記平均輝度レベル演算部が、前記明るさが検知された時刻以降において入力された画像信号の平均輝度レベルをリアルタイムに演算し、前記演算された平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに基づいて、表示部に表示される画像の表示輝度をリアルタイムで調整する第５ステップとを有する方法である。
【０１７４】
それゆえ、使用者の目に入る明るさの変化に対した表示輝度の調整をすることによって、前記人間の明るさに対する順応特性により適合した表示輝度の調整を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ができる。
【０１７５】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明は、表示の輝度調整ができるので、蛍光管バックライトやＥＬバックライトを備えた例えば液晶画像表示装置等の画像表示装置にも利用することができる。
【符号の説明】
【０１７７】
１ 画像表示装置
１０ 表示装置本体
１１ 表示部
１６ 表示面
１７ 額縁部
２０ 信号受信部
２２ 平均輝度レベル演算部
２４ 輝度制御部
２５ 出力値演算部
２６ 光源出力制御部
３０ 光源
５０ リモートコントローラー
５１ 操作入力部
５２ 受光部
５３ 受光制御部
５５ 信号送信部
１００ 透過型液晶表示素子
１１０ 受光素子
１２０ 信号増幅回路
１３０ 表示コントローラー
１４０ 電力供給回路
１５０ 発光源

Claims (15)

  1. リモートコントローラーと表示装置本体とが備えられた画像表示装置であって、
    前記表示装置本体には、表示部と、表示部に表示される画像の表示輝度を調整する輝度制御部とが設けられており、
    前記リモートコントローラーには、前記表示装置本体へ信号を送信する信号送信部と、受光した光の明るさを検知する受光部と、表示装置本体に対するコントロールの内容を入力するための操作入力部とが設けられており、
    前記受光部は、前記操作入力部への入力操作に連動して表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを検知し、
    前記リモートコントローラーには、前記入力操作がされてから、受光部が明るさの検知を開始する迄の時間を決定する受光制御部が設けられており、
    前記受光制御部は、前記入力操作がされることによって入力された表示装置本体に対するコントロールの内容が、表示装置本体に反映されるまでの時間に応じて、入力操作がされてから、受光部が明るさの検知を開始する迄の時間を決定し、
    前記信号送信部は、前記受光部が検知した表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに関する情報を前記表示装置本体へ送信し、
    前記表示装置本体の輝度制御部は、受信した前記明るさに関する情報に基づいて表示部に表示される画像の表示輝度を調整することを特徴とする画像表示装置。
  2. リモートコントローラーと表示装置本体とが備えられた画像表示装置であって、
    前記表示装置本体には、表示部と、表示部に表示される画像の表示輝度を調整する輝度制御部と、表示部に入力される画像信号の平均輝度レベルを演算する平均輝度レベル演算部とが設けられており、
    前記リモートコントローラーには、前記表示装置本体へ信号を送信する信号送信部と、受光した光の明るさを検知する受光部と、表示装置本体に対するコントロールの内容を入力するための操作入力部とが設けられており、
    前記受光部は、前記操作入力部への入力操作に連動して表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさを検知し、
    前記信号送信部は、前記受光部が検知した表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに関する情報を前記表示装置本体へ送信し、
    前記輝度制御部は、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に前記表示部に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとに基づいて、前記時刻以降に前記表示部に入力される画像信号の平均輝度レベルと、当該画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式を導出し、
    前記輝度制御部は、前記明るさが検知された時刻以降における画像信号の平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて、前記表示部に表示される画像の表示輝度を調整することを特徴とする画像表示装置。
  3. 前記表示装置本体の輝度制御部は、複数組の、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとの組合せに基づいて、前記関係式を導出することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  4. 前記平均輝度レベル演算部は、入力された画像信号の平均輝度レベルをリアルタイムに演算し、
    前記表示装置本体の輝度制御部は、前記リアルタイムに演算された画像信号の平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて、自動的に表示部に表示される画像の表示輝度をリアルタイムに調整することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  5. 前記表示装置本体には、前記表示部を背面から照らす光源が設けられており、
    前記輝度制御部には、前記光源の出力を制御する光源出力制御部が設けられており、
    前記光源出力制御部が、前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて、光源の出力を制御することによって、表示部に表示される画像の表示輝度を調整することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  6. 前記輝度制御部には、光源の出力値を演算する出力値演算部が設けられており、
    前記出力値演算部は、前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさに基づいて前記出力値を演算し、
    前記光源出力制御部は、前記演算された出力値によって、前記光源の出力を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
  7. 前記出力値演算部が演算する前記出力値が、前記光源の最大出力に対する出力割合値であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
  8. 前記出力値演算部は、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさが明るくなるにつれて、前記光源の出力値が大きくなるように予め設定された、前記光の明るさと前記光源の出力値との関係に基づいて、前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさを用いて、光源の出力値を演算することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
  9. 前記出力値演算部は、前記光の明るさと前記光源の出力値との関係における表示輝度のレベルを、使用者が設定可能に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
  10. 前記信号送信部と前記受光部とが、リモートコントローラーの同一面に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  11. 前記受光部の受光範囲は、少なくとも人間の有効視野の範囲を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  12. 前記リモートコントローラーには、前記入力操作がされてから、受光部が明るさの検知を開始する迄の時間を決定する受光制御部が設けられており、
    前記受光制御部は、前記入力操作がされることによって入力された表示装置本体に対するコントロールの内容が、表示装置本体に反映されるまでの時間に応じて、入力操作がされてから、受光部が明るさの検知を開始する迄の時間を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  13. 前記リモートコントローラーの操作入力部には、前記受光部に対して明るさの検知の開始を指示するための専用の操作ボタンが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  14. 前記表示部には、画像を表示する表示面が設けられており、
    前記表示装置本体には、前記表示面の周囲を取り囲む額縁部における上辺中央に、前記リモートコントローラーから送信されてきた信号を受信する信号受信部が設けられていることを特徴する請求項２に記載の画像表示装置。
  15. リモートコントローラーと表示装置本体とが備えられた画像表示装置における、表示装置本体に表示される画像の表示輝度を、表示装置本体に設けられた光源の出力を制御することによって調整する画像表示方法であって、
    前記リモートコントローラーに設けられた受光部によって表示装置本体方向の明るさを検知する第１ステップと、
    前記表示装置本体に設けられた平均輝度レベル演算部が、第１ステップで明るさが検知された時と同時刻に表示装置本体に入力された画像信号の平均輝度レベルを演算する第２ステップと、
    第１ステップで検知された明るさに関する情報をリモートコントローラーから表示装置本体に送信し、該情報を表示装置本体が受信する第３ステップと、
    前記表示装置本体に設けられた輝度制御部が、受信した前記明るさに関する情報と、前記明るさが検知された時と同時刻に入力された前記画像信号の平均輝度レベルとに基づいて、前記時刻以降に入力される画像信号の平均輝度レベルと、前記画像信号が入力される時と同時刻に表示装置本体が設けられた方向から受光する光の明るさとの関係式を導出する第４ステップと、
    前記平均輝度レベル演算部が、前記明るさが検知された時刻以降において入力された画像信号の平均輝度レベルをリアルタイムに演算し、前記演算された平均輝度レベルから前記関係式にしたがって演算することによって得られた、表示装置本体が設けられた方向から受光した光の明るさに基づいて、表示部に表示される画像の表示輝度をリアルタイムで調整する第５ステップとを有することを特徴とする画像表示方法。
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