TWI408960B - 圖像顯示裝置 - Google Patents

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TWI408960B
TWI408960B TW099103762A TW99103762A TWI408960B TW I408960 B TWI408960 B TW I408960B TW 099103762 A TW099103762 A TW 099103762A TW 99103762 A TW99103762 A TW 99103762A TW I408960 B TWI408960 B TW I408960B
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Nobuhiko Yamagishi
Yoshitomo Nakamura
Hideki Tanizoe
Yoshihiro Ashizaki
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

圖像顯示裝置
本發明係有關於一種數位電視播放接收機等之圖像顯示裝置，及圖像顯示裝置的畫質調整方法。
符合觀看者之較佳圖像顯示裝置的畫質設定，在不同的週邊環境下各不相同；因此，取得週邊環境的狀況，並提供觀看者適合此環境之畫質設定的裝置技術開始普及了開來。關於取得裝置週邊環境的方式，存在有利用亮度感測器得知週邊的亮度環境、利用紅外線感測器檢測觀看者的移動、或者是以攝影機等裝置測量週邊的圖像，並進行分析，以得到週邊的資訊等各種各樣的方式。
在前述這些方法之中，被眾多的圖像顯示裝置所採用的方式中，可列舉透過亮度感測器獲得週邊的亮度環境，並配合亮度環境自動將顯示輝度調整至適宜觀賞狀態的技術。舉例而言，在亮度環境陰暗的情況下降低畫面的輝度，藉此可調整至使觀看者不會感受到暈眩的亮度狀態；相反地，在如晴天的室外等(太陽光直射下)極度明亮的環境下，畫面的輝度若是不足，則會降低視覺辨識性。適合這類的亮度環境下所進行的畫質調整不僅是畫面的亮度方面的調整，而且對於對比、黑階、色度、以及色溫等進行各種的畫質設定。
此類透過亮度感測器所進行的畫質調整方法，除置於辦公室或家庭環境等室內觀看的電視等顯示裝置以外，使用在行動電話、公眾顯示器(Public Display,PD)、行動導航裝置(PND)、以及車用顯示器等於室外使用的顯示裝置的機會也很多。因在室外的亮度變化急遽，增加了很多需要進行畫質調整的機會；為此，有必要提供不易使觀看者有不適感及不舒適感的自然畫質設定，並在適當的時序(timing)因應此設定。
習知之透過亮度感測器進行畫質設定的圖像顯示裝置，例如日本特開2000-111869號公報(以下稱專利文獻1)所揭露之顯示裝置；專利文獻1中所記載之表示裝置，係配合由亮度感測器所檢測之信號的變化頻率，對發光輝度以及控制輝度的時序進行設定。又，例如日本特開平9-146073號公報(以下稱專利文獻2)的圖像顯示裝置中，揭示於如室外等亮度急遽變化的環境下，則是利用複數個亮度感測器、並計算出其平均值，依此進行輝度的調整。
於專利文獻1中對輝度進行控制的時序，係於安定化狀態、或是非安定化狀態的區別產生變化時發生。並且，在輝度急遽變化的非安定化狀態中，則以短暫的岔斷計時周期來控制輝度的變化；如此的控制方法，係以讓觀看者認知到畫質的變化為前提者，並常見於行動電話等小型的圖像顯示裝置。然畫質調整所造成的畫質變化會對觀看者造成不適感，兼而亦可能成為閃爍的原因。例如，在大型公眾顯示器等部分的顯示裝置中，因其畫面的顯示面積較大，其頻繁的輝度調整所造成的前述影響則較小型圖像顯示裝置為大，故本文獻所揭露之調整方法不適用於此範疇。
如專利文獻2中所示，採用複數個亮度感測器以抑制檢測值的分佈不均之點，雖尤其對於大型的顯示器具有效，但於計算檢測值的平均並利用平均值來即時反映在顯示裝置的情況下，則難以做出不使觀看者有不適感的自然調整。
本發明為有鑑於前述之問題點所開發者，其目的係為提供可適應週邊環境，並進行不使觀看者有不適感的畫質設定之圖像處理裝置。
本發明之圖像顯示裝置，係用於修正所輸入之影像訊號，並根據所修正之該影像訊號顯示圖像於顯示部之圖像顯示裝置，包括：亮度檢測部，用於依序檢測該圖像顯示裝置的周邊亮度值；亮度分析部，按照依序檢測出之該亮度值，依序輸出用於修正該影像訊號的影像設定值；設定選擇部，設定所輸出的各該影像設定值之臨限值，並輸出由該亮度分析部所輸出之次數較該臨限值為多之該影像設定值；以及設定反映部，在所輸入之該影像訊號表現出預定的變化時，且/或到達預定之時間時，將用於修正該影像訊號之該影像設定值，變更為由該設定選擇部輸出之該影像設定值。
又，本發明之圖像顯示裝置，係用於修正所輸入之影像訊號，並根據所修正之該影像訊號顯示圖像於顯示部之圖像顯示裝置，包括：亮度檢測部，用於依序檢測該圖像顯示裝置的周邊亮度值；亮度分析部，按照依序檢測出之該亮度值，依序輸出用於修正該影像訊號的影像設定值；設定選擇部，係輸出由該亮度分析部所輸出之次數較其他任意之該影像設定值為多之該影像設定值，或者輸出由該亮度分析部所輸出之該影像設定值經統計處理所得之該影像設定值；以及設定反應部，在所輸入之該影像訊號表現出預定的變化時，且/或到達預定之時間時，將用於修正該影像訊號之該影像設定值，變更為由該設定選擇部輸出之該影像設定值。
根據本發明，可進行不使觀看者有不適感且適合於週邊環境的畫質設定。
 第一實施形態 (A-1，圖像顯示裝置的結構)
第1圖係為本發明第一實施形態之圖像顯示裝置之結構方塊圖。如第1圖所示，第一實施形態之圖像顯示裝置具有：輸入端子1、接收來自輸入端子1的訊號之訊號接收部2、亮度感測器群3、輸入訊號接收部2及亮度感測器群3所輸出的訊號之圖像顯示裝置4、以及顯示來自圖像顯示裝置4的輸出之顯示部8。
於輸入端子1輸入電視或電腦等所使用的預定形式的影像訊號Da。
訊號接收部2則透過輸入端子1接收影像訊號Da，並將影像訊號Da轉換成圖像顯示裝置4可處理的影像訊號Db而輸出。例如訊號接收部2將影像訊號Da轉換成輝度資料Y、色差資訊Cb、Cr等數個數位形式的影像資訊後，並以影像訊號Db的形式輸出。進行上述動作之訊號接收部2，在當影像訊號Da為類比形式的訊號時，係由類比/數位變換器等所構成；而當所輸入的影像訊號Da為數位形式之訊號時，則係由適合該形式之預定解調器所構成。
亮度感測器群3係測定週邊的亮度環境，並作為至少1值的亮度值Lu(i)向圖像顯示裝置4輸出。在此i係設為亮度感測器的個數，例如當亮度感測器的個數為兩個時，由亮度感測器群3所得之Lu(1)及Lu(2)的兩值輸出至圖像處理裝置4內部的亮度分析部5。
在本實施例中之圖像顯示裝置係具有複數個同種的亮度感測器作為照度感測器群3，然亮度感測器並非必定為複數個，而亦可僅具有一個。若亮度感測器數僅有一個時，則由亮度感測器群3輸出Lu(1)一值至圖像處理裝置4內部的亮度分析部5。因此，當i為2以上的情形，Lu(i)則代表了複數個(i個)的亮度值的集合{Lu(1)、…、Lu(i)}。
這些亮度感測器群3之亮度感測器不必為同種類的感測器，而亦可利用性能相異的感測器。
又，本亮度感測器群3亦可以利用來自鄰近的設置環境中所配置的其他圖像顯示裝置之亮度感測器值；亦即，亦可透過有線通訊及無線通訊等通訊方式取得由其他圖像顯示裝置所得之亮度值Lu(i)。透過這樣的方式，可在利用具有單一圖像顯示裝置之單一亮度感測器的情況，或亮度感測器的數量不足的情況發揮其效果。
圖像處理裝置4係以亮度感測器群3輸入之亮度值Lu(i)為基準，對由訊號接收部2所輸入之影像訊號Db進行圖像修正；並將修正後的影像資訊以影像訊號Dc輸出至顯示部8，關於進行修正之功能部(亮度分析部5、設定選擇部6以及設定反映部7)將詳述於後。
顯示部8係根據所輸入之影像訊號Dc顯示圖像；顯示部8可例如為液晶顯示器、DMD(Digital Micromirror Device，數位微鏡裝置)顯示器、EL(Electroluminescene，電激發光)顯示器、電漿顯示器、CRT(Cathode-Ray Tube，陰極射線管)顯示器等，並適用於反射型、穿透型、或自體發光型裝置等各類的顯示裝置。
(A-1-1，圖像處理裝置4的結構)
關於圖像顯示裝置之圖像處理裝置4之結構說明如下：圖像處理裝置4係具有供亮度感測器群3輸入亮度值Lu(i)之亮度分析部5、設定選擇部6、供由訊號接收部2輸出之影像訊號Db輸入之設定反映部7。
亮度分析部5係以亮度感測器群3輸入之亮度值Lu(i)為基準，由預先訂立有之複數個影像設定值集合選擇影像設定值，並作為設定候補值Pb輸出至設定選擇部6。
設定選擇部6係將來自亮度分析部5所輸入之設定候補值Pb按時間序列方向以預定時間當量作分析，決定圖像顯示裝置其影像設定的最終設定值Pb，並輸出至設定反映部7。
設定反映部7係將由設定選擇部6所輸入之最終設定值Pb在不易造成觀看者不適感所規定的時序內作為影像設定值進行反映；對由訊號接收部2所獲得之影像訊號Db利用所設定之影像設定值進行修正，並將修正後之影像訊號以影像訊號Dc的形式輸出至顯示部8。
(A-2，圖像處理裝置4的動作)
在此將前述之圖像顯示裝置中，關於圖像處理裝置4的動作依各別組成要素說明如下：
(A-2-1，亮度分析部5的動作)
就圖像處理裝置4所具有的照度分析部5之動作說明如下：如第2圖所示，係為說明亮度分析部5由亮度感測器群3所輸入之亮度值Lu(i)計算出設定候補值Pb的一例示意圖。在本實施例中亮度感測器數係設為兩個，也就是由亮度感測器群3輸出Lu(1)、Lu(2)兩個數值至亮度分析部5。
亮度分析部5係利用決定各種亮度大小所預先設定之臨限值Thl與亮度值Lu(1)、Lu(2)做比較；在當Lu(i)>Thl時則定為「大」，當Lu(i)<Thl時則定為「小」的方式進行分割。在此把以臨限值分割後的值以Lud(i)表示：對每個Lu(i)可設置複數個臨限值Thl，例如對於Lu(1)的臨限值設定為Thl(1)、對Lu(2)的臨限值則設定為Thl(2)之方法亦為可行。又，分割的數目並不限於兩種，亦可分成大中小三種等幾種的分割。另，亦可將分割的數目根據每個亮度值Lu(i)而變更，例如將Lu(1)分割為大小兩種、而將Lu(2)分割為大中小三種等方法亦為可行。
於第2圖之例中，在Lu(1)=Lu(2)=「大」的情況下，則表示設有感測器處之亮度皆為高之情形。相反地，若在Lu(1)=Lu(2)=「小」的情況下，則設置有感測器處之亮度皆為低之情形。而在Lu(1)=「小」、Lu(2)=「大」的情況下，或者是Lu(1)=「大」、Lu(2)=「小」的情況下，則可知存在有感測器設置處的亮度相異的狀況；這樣的情況，可視為僅有一個方向照射到光線。
而且，根據Lu(i)的組合，由預先設定之N個影像設定值P(n)中選擇特定的設定值，使其作為設定值Pa並輸出至設定選擇部6。這些設定值係由設定數個參數所組成；本實施例之設定值P(n)係由各別的輝度曲線Yc(n)、峰值輝度Yp(n)、對比Ct(n)、以及色相Cd(n)所組成。在本實施例中n=4，故具有四組之影像設定值P(n)。
組成影像設定值P(n)的各參數，係較佳為對應由亮度值Lu(i)所推得之週邊環境所組成。例如，在明亮的環境下之影像設置值P(1)若將輝度設定為較暗，則視覺辨認度會下降。因此，可考慮將輝度曲線Yc(1)與峰值輝度Yp(1)設定為高輝度，以設定不使觀看者感覺到畫面變暗；提高對比感Ct(1)以提升文字的可讀性；以及將色相濃度調設為高以使色彩容易辨識等等的設定。對觀看者而言最佳的設定除了考慮週邊環境之外，亦與用途相關。因此，較佳係根據用途及環境對參數進行調整。
在本實施例中，雖係透過臨限值所進行的分割，由亮度值Lu(i)計算出設定候補值Pa，然並不限於此；只要可以亮度感測值為基礎，由預先準備之複數個影像設定值P(n)中挑選出的組成，則不限於本處所提之組成亦可。
由亮度分析部5所輸出之設定值Pa若直接使其反映在顯示裝置上時，於亮度環境急遽變化的設置條件下，會產生閃爍等現象、亦會成為視覺辨認性低落的原因之一。特別是關於較常設置於室外及多受陽光直射影響的狀況之PD等顯示裝置中，會直接受天候及日夜亮度環境等所影響。如此環境變化所形成的影響使設定值Pa頻繁切換的狀況，將造成觀看者視覺的不適感。
在此以一例子說明對觀看者造成不適感的原因：第3圖係顯示第2圖例中輝度曲線Yc(n)之一例；此處所指之輝度曲線，係綜合影像訊號之平均輝度等級所訂立畫面的顯示輝度的曲線。在本實施例中，Yc(1)係不管影像訊號之平均輝度如何，使顯示輝度固定在高輝度上；另一方面，Yc(2)到Yc(4)之特徵係為在影像訊號之平均輝度低及平均輝度高的情況下，減低顯示輝度的曲線。
於本實施例中，在週邊之亮度環境大幅改變的狀況下，輝度曲線從Yc(1)變更至Yc(4)，而亮度的變化也變大。在如此沒有選擇時序，而將該種影像設定值的變更反映出來的狀況，其亮度的變化會加大對觀看者所造成的不適感等影響。以下係說明設定選擇部6及設定反映部7係設置用來減輕這樣的影響。
(A-2-2，設定選擇部6之動作)
以下係說明設於圖像處理裝置4之設定選擇部6的動作：設定選擇部6係將由亮度分析部5所輸入之設定候補值Pa於時間序列方向以預定時間當量作分析，藉此決定圖像顯示裝置其影像設定的最終設定值Pb。於此，將規定時間當量之條件值設為m、並將由亮度感測器群3所輸入之各時間的設定候補值表示為Pa(t)。
第4圖係設定選擇部6以時間序列方向取預定時間條件值m作分析的例子。在本實施例中，將條件值設定為m=10，而設定選擇部6係基於所輸入之設定候補值Pa(t)於時間序列方向作分析；當同一設定候補值連續出現達到條件值m的情況，則得出最終設定值Pb的設定判斷。
因在本實施例中最快可連續達到條件值m的設定候補值係為P(2)，故判斷得最終設定值Pb為P(2)，並輸出至設定反映部7。如此的預定時間當量雖係因預定時間條件值m而變化，但其值亦可非一定由m單一所決定。即在本實施例中m=10的情況下，分析所必要的量並非由m次份的分析亮度值所決定，而是依靠Pa(t)的變化過程。
以時間序列方向的分析方法而言，亦可採取由預定時間條件值m單一決定預定時間當量的方法。例如，可列舉設定選擇部6依據所輸入的設定候補值Pa(t)於時間序列方向進行分析，在同一設定候補值於條件值m內具有最大的出現頻率時，設定其為最終設定值Pb的方法。
具體來說，如在第5圖中其條件值為m=15的情況下，係將設定候補值Pa(t)在條件值所指定的15值份作累計。在本實施例中，設定候補值Pa(t)的出現頻率P(0)為0次、P(1)為7次、P(2)為6次、以及P(3)與P(4)各為1次；其中擁有最大出現頻率之設定候補值Pa(t)係為有進行7次判定的P(1)，故將最終設定值Pb判斷設為P(1)。
另，設定選擇部6亦可對於上述所列舉之時間序列方向的解析，藉由複數種、複數次的組合計算而得最終設定值Pb。例如，亦可為以條件值m1對設定候補值作分析得到Pb1後，再使用新的條件值m2，將Pb1作為輸入並再度分析而求得最終設定值Pb。如此，透過由複數的分析組合求得最終設定值Pb，可以達到調整決定前的解析量(速度)及精確度。
另，藉由以條件值調整預定時間當量，以求得最終設定值Pb，亦可調整決定前的解析量(速度)及精確度。
另，關於時間序列方向的分析，亦可採用上述所列舉出的方法以外之各種方法。雖演算用的機構複雜化，但可進行如平均值、中間值、變異數、以及偏差數計算等統計值的計算，而達到更複雜的分析。
預定時間條件值m係依以適應日期時間、日照條件、設置環境、以及觀看者的視覺特性等週邊環境因素進行權重的分配，而可進行更進一步的調整；關於具備此功能的圖像處理裝置的詳細內容係作為第二實施形態之適應型設定選擇部16詳述於後。
(A-2-3，設定反映部7之動作)
關於設於圖像處理裝置4之設定反映部7之動作係說明如下：設定反映部7係將由設定選擇部6所輸入之最終設定值Pb，在不易造成觀看者不適感的規定時序以影像設定值的形式反映。
以不易造成觀看者不適感的規立的時序例而言，可舉例如由影像訊號Db所得之轉場(scene change)；在關於轉場的檢測方法，因其係為習知之技術，故在此省略詳細的說明。因在轉場的前後，組成影像的多種要素皆有所改變，為使影像設定的參數變化不容易引起注意，配合主時序，可實現不容易造成不適感的設定反映的目的。
以不易對觀看者造成不適感的規定時序之另一例而言，可舉例如切換頻道或輸入訊號源。在本例中，亦由於組成影像的多種要素變化，而藉由使影像設定的參數變化不明顯、配合主時序，即可實現不易造成不適感的設定反映。
以不易對觀看者造成不適感的規定時序之另一例而言，可舉利用由使用者規定的設定時間之手法。藉設定時間來予以反映之手法係於設定時間中影像訊號或週邊環境等產生變化為已知時有效。
以在設定時間中影像訊號或週邊環境等產生變化之一例而言，舉例來說，如設於公共空間等的PD等顯示裝置中，在規定的時間於所設置空間有照明的開燈及關燈之類的狀況，使以相同的時序進行影像設定的反映，可實現不容易造成不適感的設定反映。
一例說明因設定時間對影像訊號或週邊環境所衍生的變化，例如以常見於大眾交通機關所顯示其出發抵達時間的影像為例；在本例中，如同在規定的時間進行轉場、頻道或是輸入訊號源的切換等可見到一樣，雖不會有大的影像變化，但影像內的文字配置等發生了變化。透過使與影像內的文字配置等之變化同步的時序進行影像設定的反映，可實現不容易造成不適感的設定反映。
此外由於設置環境不同，亦可考慮採用各種不容易造成觀看者不適感的時序。於使用者進行由事先的設定以在該等的時序自動地將影像設定反映出來以外，亦可藉由使用者所認定之不容易造成不適感的時序，直接進行操作設定切換指示操作、或者利用通訊方法的遠距離操作，來配合切換指示操作將影像設定反映出來之方法。
再者，不易對觀看者造成不適感的該等規定時序，係可為根據任一之時機反映影像設定，亦可採取在任何滿足複數個時序時使反映設定的手法。
又，配合所反映的最終設定值的變化過程，亦可能改變反映影像設定的時序。在此以第2及第3圖中所舉之設定值為依據進行具體的說明；將反映前的設定值定為PbBf，預定進行反映的設定值定為PbAf，在PbBf=P(1)、PbAf=P(2)的狀況下使反映設定時，如第6圖所示，根據PbBf及PbAf的組合，並參考因設定變更而產生的各參數變化量，可備有對於各別的變化量之適當的時序。
於第6圖所舉之例，由P(1)轉變至P(2)的過程中，其影像設定的變化係小於其他設定的變化過程，在此將此反映時序定為時序A；時序A雖係相較其他時序較容易造成不適感，但在作成頻繁發生的時序下，儘量減小所造成的不適感並可實現迅速的設定反映。
說明關於第6圖之其他例：在由P(1)轉變至P(4)的過程中，影像設定的變化係大於其他設定的變化過程，在此將此反映時序定為時序C；時序C雖相較其他時序發生的機會較少，但藉由設成極度不容易造成不適感的時序，則即使其設定的反映較慢，仍可實現儘量減小所造成的不適感的影像設定反映。
如此，以配合目前之設定值與接著使反映之最終設定值的變化過程，進行對影像設定的反映時序變更，可實現更平順的影像設定反映過程。
在影像設定的變化較其他設定的變化為大的情況中，可能會有在可使用的反映時序之設定反映中，無法充分減低不適感的狀況產生。這種情況下，以PbBf及PbAf為基礎，至少計算得出一中間設定值，並配合預先規定的時序取一中間設定值將其反映至圖像顯示裝置；在經過幾個階段的計算後，最終進行到達PbAf的影像設定，藉此可實現不易造成不適感的影像設定。
關於中間設定值，在此根據第3圖的例子進行說明：在由Yc(2)往Yc(4)變化的過程中，經判斷無法實現充分的減輕所造成的不適感時，對於輝度曲線Yc(i)的中間設定值，係經由屬於Yc(2)與Yc(4)之中間性的曲線Yc(3)進行影像設定。如此透過中間設定值的手法並不限於Yc(i)，而同樣可使用於影像設定P(n)之所有參數上。
前述所舉之例子雖係使用現有的輝度曲線Yc(3)作為中間設定值，然除了使用現有的參數以外，也可利用算數演算得出新的參數，使用作為中間設定值。
在規定的時序反映設定的過程中，可能產生數個幀的反映延遲之情形，這種數個幀份的延遲在此設作α幀的延遲。在此其雖可能來自於多種原因，但在需反映的設定較多時的處理不及的狀況下，可推測為具有用於影像訊號分析的幀緩衝器，而造成影像訊號的數幀延遲的狀況等。
然而，因α幀所造成的延遲變化透過人眼難以察覺、亦不容易造成觀看者的不適感，雖較佳者為沒有延遲而使設定反映，然經過α幀的延遲後再將設定反映的狀況下，亦可以達到充分的效果。
相反的，由於在不會造成觀看者不適感的規定時序中的α幀範圍以內所進行的設定反映，亦可以得到充分的效果，利用此特性，在逼近最終設定值Pb要進行反映之前，可取依據亮度感測器群3之最新的亮度值Lu(i)、及亮度分析部5的設定候補值Pa的整合狀態，做到確認最終設定值Pb的妥當性。
這樣的確認方法，對於不造成觀看者不適感的規定時序來說，於配合週邊環境將設定反映之情況特別重要。也就是，舉例來說，週邊環境在產生變化時，亮度環境亦產生大幅變化的例子中，根據變化前的週邊環境的亮度所計算出的預定做出反映的最終設定值Pb並不一定適於變化過後的週邊環境。可做到緊接在週邊環境變化，基於最新的亮度值Lu(i)進行確認、判斷其為適於變化後之週邊環境的設定後，才進行反映等的處置。
根據第7圖所舉的例子，說明週邊環境及影像訊號的變化所伴隨著的設定反映。在此例之中，將變化的週邊環境定為天候，以及伴隨天候的亮度變化(第7圖(a))，在此將亮度Lud由大轉為中的時序定為T1、而將第7圖(b)之影像訊號頻道的變化時序定為T2。另，第7圖(c)係表示根據時序1進行設定變更的情況(設定變更1)、而第7圖(d)則係表示根據時間點2進行設定變更的情況(設定變更2)。
在此例中，設定變更1雖係於時序1配合亮度值將顯示輝度設定減低，然其影像訊號係表現同一情境；故在配合時序1變更設定的情況下，將造成觀看者的不適感。另一方面，設定變更2係於時序2配合亮度值將顯示輝度設定減低；時序2係伴隨著頻道的切換，故影像訊號的內容產生了變化，於是在與時序2同時，或者是，由時序2開始至α幀的延遲間進行設定變更的情況下，不容易造成觀看者的不適感。
(A-3，效果)
根據本發明第一實施形態之圖像顯示裝置，對由亮度分析部5所得之設定候補值於時間序列方向以預定時間當量進行分析，藉此即使在週邊的亮度環境產生大幅變化的狀況下，也不會立即反映其畫質設定，故可達到抑制產生閃爍等不自然的影像。
另，由設定選擇部6所計算得出之該最終設定值，係於不易造成觀看者不適感的規定時序反映在圖像顯示裝置上，故可在不會造成觀看者不適感的狀況下進行畫質的設定。
且，配合所反映之最終設定值的變化過程，進行對影像設定的反映時序變更，可實現更平順的影像設定反映過程。
上述專利文獻1及專利文獻2中所揭露的技術中，對於亮度的控制係基於觀看者能夠意識性認識到的前提而進行；故其方法對於一部份環境下的圖像顯示裝置來說，會形成發生閃爍等不自然的影像之原因。
又，此第一實施形態之圖像顯示裝置雖係以亮度之變化作為週邊環境的變化例進行說明，然如同這樣不容易造成觀看者不適感的環境設定方法上，並不限於根據亮度變化來檢測週邊環境變化的情形，也可透過其他的方法在檢測不同的環境變化時，應用於影像設定的變更上。
以檢測環境變化的其他方法為例，有與透過來自顯示裝置外部的裝置通訊，而得到照明環境、天候、以及觀看者等的環境情報的變化。另，舉例來說，對於PD等顯示裝置，如設定有在觀看者靠近的狀況所做的影像設定等時，可應用透過紅外線感測器、超音波感測器、或攝影機等裝置感測觀看者的移動及位置，並於不容易造成不適感的時序進行影像設定。這樣的方法亦可使用在具有觸控面板的顯示裝置上，藉由觸碰位置推斷觀看者的位置，並利用於影像設定變更的情形等。
此第一實施形態係可根據圖像顯示裝置的使用目的，適當的調節影像設定的反映時序長度，並運用於多種的用途中。例如，作為資訊終端機利用的PD所受注視時間是相對較短的，故將反映時序設定較短，使觀看者在觀看的時候能較佳的反映出最適當的設定值。另一方面，即使同樣是PD，所顯示的節目亦可能為戲劇等內容；在此種例子下，其受注視的時間就相較較長，故可將反映的時序設定為較長。
第二實施形態： (B-1，圖像顯示裝置的組成)
第8圖係為本發明第二實施形態之圖像顯示裝置的組成方塊圖；此第二實施形態之圖像顯示裝置相較上述之第一實施形態，係具有換置圖像處理裝置4之圖像處理裝置14元件。而其他的組成元件係與第一實施形態所示相同，故省略其說明。
(B-1-1，圖像處理裝置14的組成)
圖像顯示裝置之圖像處理裝置14的組成係說明如下：圖像處理裝置14係具有供輸入來自亮度感測器群3之輸出亮度值Lu(i)之亮度分析部5、適應型設定選擇部16、以及供輸入來自訊號接收部2之輸出影像訊號Db之輸入的設定反映部7。
亮度分析部5係基於由亮度感測器群3所輸入之亮度值Lu(i)，由預先規定的複數個影像設定值中選取影像設定值，並定為設定候補值Pa輸出至適應型設定選擇部16。
適應型設定選擇部16係將由亮度分析部5所輸入之設定候補值Pa根據日期時間、日照條件、設置環境、觀看者的視覺特性變化權重，以時間序列方向的預定時間當量分析，決定關於圖像顯示裝置的影像設定之最終設定值Pb後，輸出至設定反映部7。
設定反映部7係將由適應型設定選擇部16所輸入之最終設定值Pw以不易造成觀看者不適感所規定之時序，反映在影像設定值。對於從訊號接收部2所得到的影像訊號Db，利用所設定的影像設定值對其進行修正，並將修正後的影像訊號定為影像訊號Dc輸出至顯示部8。
(B-2，圖像處理裝置14的動作)
在前述的圖像顯示裝置中，關於圖像處理裝置14的動作說明如下：本第二實施形態之亮度分析部5係同於第一實施形態，並與第一實施形態中說明其所進行的動作相同，故省略其詳細的動作說明。
本第二實施形態之設定反映部7，除把其輸入從設定選擇部6所輸出之最終設定值Pb，換為從適應型設定選擇部16所輸出的最終設定值Pw之點以外，係與第一實施形態相同；因其與第一實施形態所說明的進行動作相同，故省略其詳細的動作說明。
(B-2-1，適應型設定選擇部16的動作)
關於圖像處理裝置14所具有之適應型設定選擇部16其動作係說明如下：適應型設定選擇部16係將從亮度分析部5所輸入之設定候補值Pa根據日期時間、日照條件、設置環境、觀看者的視覺特性變化權重，以時間序列方向的預定時間當量分析，決定關於圖像顯示裝置的影像設定之最終設定值Pw。於此，將根據條件變化的權重定為環境變數w，並將規定預定時間當量的條件值定為m。又，關於適應型設定選擇部16對於條件值m的動作，係與第一實施形態所說明的進行動作相同，故省略其詳細的動作說明。
在此說明對於環境變數w其權重設定的方式；此以環境變數相關於日期時間進行變化的狀況為例，並舉設置於室外的PD作例子。在此種裝置中，相對於白天因為陽光直射，對於亮度造成的巨大影響，夜晚則只要因為沒有設置電燈等照明設施，就會使亮度處於很低的數值。也就是，考慮到陽光造成的影像的狀況下，在日出前後的時刻，其週邊亮度的變化係由低亮度值變為高亮度值(變明亮)；另外在日落前後的時刻，相反的，由高亮度值變為低亮度值(變昏暗)。
對如同上述的環境下，在日出的時刻難以想像發生由高亮度值變為低亮度值的情況，故將環境變數w調整至容易變化為明亮環境下的設定；同時，將環境變數w調整至不容易變化為在昏暗環境下的設定。在以下的例子中，環境變數w較標準值為大者設定係不易變化；而相反的環境變數w較標準值為小者設定係易於變化。又，在本例中環境變數w的標準值係設為1。
在此，將影像設定由P(WBf)變化至P(WAf)所加的權重定為環境變數w(WBf-WAf)。例如，w(P1-P4)係指影像設定由P(1)改變至P(4)時的權重。於此，P(1)及P(4)係與第2圖所示之例子相同，P(1)係為於高亮度時的設定，而P(4)則係為於低亮度時的設定。
第9圖係為環境變數設定之一例；上述關於日出時刻的設定，係以條件1及條件二表示。時間條件在上午五點到七點的時刻，將w(P4-P1)設定為0.5，相反的將w(P1-P4)設定為2。
規定預定時間當量的條件值m在乘以環境變數w後，可達到更適合於環境的設定判斷。舉例來說，條件值m=30的狀況下，沒有滿足設有權重的條件之下，所有的設定皆有相等的可能性被選中。
另一方面，設定如第9圖所表示環境變數，時間條件滿足上午五點到七點的狀況下，將條件值m乘以w(P4-P1)=0.5之結果，得到條件值係為w(P4-P1)m=15；與未滿足條件的狀況相比，影像設定由P(4)變化為P(1)變得較為容易。相反的在乘以w(P1-P4)=2所得結果，條件值係成為w(P1-P4)m=60；與未滿足條件的狀況相比，影像設定由P(1)變化為P(4)變得較為困難。
透過使用環境變數w設以權重的方式，使適應所設置環境的選擇影像設定變得容易。相反的，使不適應所設置環境的影像設定變得不易變化。
又，為訂定環境變數w，僅僅透過顯示裝置無法取得的環境資訊，亦可透過來自外部的通訊傳送；例如日期時間及天候等相關資訊就屬此類。
在此以另一例子說明關於環境變數w的權重設定，並舉出使環境變數相關於人類的視覺特性產生變化的狀況為例。關於人類的視覺特性有明亮適應及陰暗適應，在由明亮的環境下轉變為陰暗的環境下之狀況時，為了適應陰暗的環境下所需的時間，係較由陰暗的環境下轉變為明亮的環境下的時間要長。考慮到此種人類的視覺特性，亦可對於環境變數w進行權重的設定。
在此具體說明考慮到明亮適應及陰暗適應之對環境變數w的權重所進行的設定。為了將說明簡明化，如第10圖所示，本實施例使用與用於說明第一實施形態之第2圖相異之兩組的影像設定群。如同第10圖的設定係具有兩個亮度感測器，而一邊的亮度感測器係為被遮蔽的狀態，而將亮度感測器Lu(2)設定為OFF的例子。
在本例中，P(1)係對於明亮的週邊環境的設定、而P(2)係對於陰暗的週邊環境的設定。考慮到視覺特性的情況下，由明亮的環境下轉變為陰暗的環境下之狀況時，因需要時間作出適應，故對於由明亮的週邊環境的設定P(1)變更至陰暗的週邊環境的設定P(2)的狀況，花費一些時間使其變化亦無妨；另一方面，由陰暗的週邊環境的設定P(2)變更至明亮的週邊環境的設定P(1)的狀況，則適合為所需時間較短的變化。
也就是，如第11圖所示，可將權重設定為對於陰暗適應的環境變數w(P1-P2)設定為較大、需費時進行變化的設定；而將對於明亮適應的環境變數w(P2-P1)設定為較小、於短時間內反映設定。
(B-3，效果)
根據本發明之第二實施形態，在圖像顯示裝置中，對由亮度分析部5所得之設定候補值係於時間序列方向以預定時間當量進行分析，藉此即使在週邊的亮度環境產生大幅變化的狀況下，也不會立即反映其畫質設定，故可達到抑制產生閃爍等不自然的影像。
另，由適應型設定選擇部16所計算出之前述最終設定值，係以不易造成觀看者不適感的規定時序反映在圖像顯示裝置，故可在不會造成觀看者的不適感下進行畫質設定。
並且，配合所反映之最終設定值的變化過程，進行對影像設定的反映時序變更，可實現更平順的影像設定反映過程。
而且，根據日期時間、日照條件與設置環境來改變加權，並對考慮到權重的設定候補值於時間系列方向進行預定時間當量分析，藉此容易變化為更適應環境的影像設定。同時，可獲得不易變化為不適於環境的影像設定之效果。
此外，根據觀看者的視覺特性來改變加權，並對考慮到權重的設定候補值於時間系列方向進行預定時間當量分析，藉此可實現更滿足視覺特性，且無不適感的影像設定之反應。
在上述專利文獻1及專利文獻2中所揭露的技術中，對於亮度的控制係基於觀看者能夠意識並認識到的前提而進行；故該等方法對於一部份環境下的圖像顯示裝置來說，會形成發生閃爍等不自然的影像之原因所在。
又，此第二實施形態之圖像顯示裝置雖係以亮度之變化作為週邊環境的變化為例進行說明，然如同這樣不容易造成觀看者不適感的環境設定方法上，週邊環境變化的檢測並不限於依據亮度變化，也可透過其他的方法檢測不同的環境變化，並應用於影像設定的變更上。
以檢測環境變化的其他方法為例，有與透過來自顯示裝置外部的通訊，而得到照明環境、天候、以及觀看者等的環境資訊的變化。另，舉例來說，對於PD等顯示裝置，如設定有在觀看者靠近的狀況所做的影像設定時，可應用透過紅外線感測器、超音波感測器、或攝影機等裝置感應觀看者的移動及位置，並於不容易造成不適感的時序進行影像設定的反映。這樣的方法亦可使用在具有觸控面板的顯示裝置上，藉由觸碰位置推斷觀看者的位置，並變更影像設定。
此第二實施形態係可根據圖像顯示裝置的使用目的，適當的調節影像設定的反映時序長度，而運用於多種的用途中。例如，在作為資訊終端機所使用的PD中，由於受注視時間是相對較短的，故以將反映時序設定較短，使觀看者在觀看的時候能反映出最適當的設定值為宜。另一方面，即使同樣是PD，所顯示的節目亦可能為戲劇等內容；在此種例子下，其受注視的時間就相較較長，故可將反映的時序設定為較長。
1．．．輸入端子
2．．．訊號接收部
3．．．亮度感測器群
4,14．．．圖像處理裝置
5．．．亮度分析部
6．．．設定選擇部
7．．．設定反映部
8．．．顯示部
16．．．適應型設定選擇部
Da,Db,Dc．．．影像訊號
Pa．．．設定候補值
Pb．．．最終設定值
第1圖係為本發明第一實施形態之圖像顯示裝置之結構方塊圖。
第2圖係為說明本發明第一實施形態的亮度分析部動作用之一影像設定例示意圖。
第3圖係為說明本發明第一實施形態的亮度分析部動作用之一影像設定例示意圖。
第4圖係為說明本發明第一實施形態的設定選擇部動作用之示意圖。
第5圖係為說明本發明第一實施形態的設定選擇部動作用之示意圖。
第6圖係為說明本發明第一實施形態的設定反映部動作用之示意圖。
第7圖(a)至(d)係為說明本發明第一實施形態的設定反映部動作用之關於影像設定反映時機一例之示意圖。
第8圖係為本發明第二實施形態之圖像顯示裝置之組成方塊圖。
第9圖係為說明本發明第二實施形態的適應型設定選擇部動作用之賦予權重一設定例之示意圖。
第10圖係為說明本發明第二實施形態的適應型設定選擇部動作用之一影像設定例之示意圖。
第11圖係為說明本發明第二實施形態的適應型設定選擇部動作用之賦予權重一設定例之示意圖。
1．．．輸入端子
2．．．訊號接收部
3．．．亮度感測器群
4．．．圖像顯示裝置
5．．．亮度分析部
6．．．設定選擇部
7．．．設定反映部
8．．．顯示部
Da,Db,Dc．．．影像訊號
Pa．．．設定候補值
Pb．．．最終設定值

Claims (12)

  1. 一種圖像顯示裝置，用於修正所輸入之影像訊號，並根據所修正之該影像訊號顯示圖像於顯示部之圖像顯示裝置，包括：亮度檢測部，用於依序檢測該圖像顯示裝置的周邊亮度值；亮度分析部，按照依序檢測出之該亮度值，依序輸出用於修正該影像訊號的影像設定值；設定選擇部，設定所輸出的各該影像設定值之臨限值，並輸出在由該亮度分析部所輸出之前述影像設定值之中，由該亮度分析部所輸出之次數較該臨限值為多之該影像設定值；以及設定反應部，在所輸入之該影像訊號表現出預定的變化時，且/或到達預定之時間時，將用於修正該影像訊號之該影像設定值，變更為由該設定選擇部輸出之該影像設定值。
  2. 如申請專利範圍第1項之圖像顯示裝置，其中，該設定選擇部係將對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為高的該影像設定值的該臨限值，及對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為低的該影像設定值的該臨限值設定成不同數值。
  3. 如申請專利範圍第2項之圖像顯示裝置，其中，該預定變化係指發生了轉場者。
  4. 如申請專利範圍第1項之圖像顯示裝置，其中，該設定選擇部係將對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為高的該影像設定值的該臨限值，設定為較對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為低的該影像設定值的該臨限值為低。
  5. 如申請專利範圍第4項之圖像顯示裝置，其中，該預定變化係指發生了轉場者。
  6. 如申請專利範圍第1項之圖像顯示裝置，其中，該設定選擇部係根據時間資訊或天氣資訊設定該臨限值。
  7. 如申請專利範圍第6項之圖像顯示裝置，其中，該設定選擇部在該時間資訊顯示為天亮時間帶之時刻的狀況下，將對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為高的該影像設定值的該臨限值，設定為較對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為低的該影像設定值的該臨限值之值為低；並且在該時間資訊顯示為天黑時間帶之時刻的狀況下，將對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為低的該影像設定值的該臨限值，設定為較對應照度值較用於修正該影像訊號之該影像設定值所對應之該亮度值為高的該影像設定值的該臨限值為低。
  8. 一種圖像顯示裝置，用於修正所輸入之影像訊號，並根 據所修正之該影像訊號顯示圖像於顯示部之圖像顯示裝置，包括：亮度檢測部，用於依序檢測該圖像顯示裝置的周邊亮度值；亮度分析部，按照依序檢測出之該亮度值，依序輸出用於修正該影像訊號的影像設定值；設定選擇部，係在由該亮度分析部所輸出之前述影像設定值之中，輸出由該亮度分析部所輸出之次數較其他任意之該影像設定值為多之該影像設定值；以及設定反應部，在所輸入之該影像訊號表現出預定的變化時，且/或到達預定之時間時，將用於修正該影像訊號之該影像設定值，變更為由該設定選擇部輸出之該影像設定值。
  9. 如申請專利範圍第1或第8項之圖像顯示裝置，其中，該預定變化係指發生了轉場者。
  10. 如申請專利範圍第1或第8項之圖像顯示裝置，其中，該預定的變化係藉由頻道且/或輸入訊號源的切換而變化。
  11. 如申請專利範圍第1或第8項之圖像顯示裝置，其中，該設定反映部係按照該設定選擇部所輸出之該影像設定值，與用於修正該影像訊號之該影像設定值之差，將用於修正該影像訊號之該影像設定值變更為由該設定選擇部所輸出之該影像設定值的時序變化者。
  12. 如申請專利範圍第1或第8項之圖像顯示裝置，其中， 該設定反映部係取存在於用於修正該影像訊號之該影像設定值，與由該設定選擇部所輸出之影像設定值之間的中間值，將用於修正該影像訊號之該影像設定值變更為該中間值，接著變更為由該設定選擇部所輸出之影像設定值者。
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