WO2006082883A1 - 表示装置、電子機器およびカメラ - Google Patents

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WO2006082883A1
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light
control device
illumination
image
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PCT/JP2006/301754
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Nobuhiro Fujinawa
Akira Ohmura
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Nikon Corporation
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Priority to US11/883,298 priority patent/US7796179B2/en
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Definitions

  • the present invention relates to a display device that displays an image and the like, an electronic device including the display device, and a camera.
  • Patent Document 1 discloses a display device in which a knocklight is composed of a cold cathode fluorescent lamp and a light-emitting diode array, and high-luminance display is performed by brightening illumination light.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-140110
  • the optical image forming element expresses a high brightness region by increasing the transmittance of a region to be brightly expressed in the display screen, and expresses a dark region in the display screen! Represents the low brightness area.
  • the transmittance of the optical image forming element is finite on both the high side and the low side. For this reason, when the backlight is brightened as described above, an area where “black” is to be expressed in the display screen (that is, an area where the transmittance of the optical image forming element is minimized) is incident on the area.
  • black float The phenomenon that the illuminating light is transmitted without being completely shielded, the so-called black float, becomes conspicuous.
  • a display device includes a transmissive optical image forming element that forms an image according to an image signal, an illuminating device that illuminates the optical image forming element, and optical image formation from the illuminating device. And a light control device for providing a light amount distribution to illumination light emitted from the element.
  • the light control device is disposed between the illumination device and the optical image forming element, and adjusts the amount of illumination light of the illumination device power for each unit region.
  • the light control device may be composed of a monochrome liquid crystal panel, and the amount of illumination light from the illumination device may be reduced for each matrix area.
  • the lighting device may include a light guide plate, and a light guide plate, a liquid crystal panel, and an optical image forming element may be stacked. It is preferable that the light control device reduces the amount of illumination light in a region that is darkly expressed in the display screen.
  • the dimming device may reduce the amount of illumination light when the luminance level of the display data is equal to or less than a predetermined threshold that requires suppression of black float.
  • the dimming device may increase or decrease the threshold according to the level of illumination brightness of the illumination device.
  • a control device for controlling the light control device may be further provided. It is preferable that the control device controls the light control device so that the reduction rate of the illumination light amount is changed stepwise at the boundary of the region where the illumination light amount is reduced.
  • the control device reduces the amount of illumination light based on the luminance information indicated by the image signal and corresponding to each of the target pixel on the optical image forming element and the surrounding pixels of the target pixel.
  • the region may be determined.
  • the control device illuminates the target pixel based on the luminance information indicated by the image signal and corresponding to the target pixel on the optical image forming element and the pixels around the target pixel. You can determine the rate of decrease in the amount of illumination.
  • the light control device is disposed between the illumination device and the light image forming element, and controls the light control device so that the amount of illumination light varies between predetermined areas on the light image formation element.
  • a light control device may be further provided. It is preferable that the dimming control device controls the dimming device so that the amount of illumination light differs between the image display area and the character display area.
  • the light control device may further include a light emission control device that controls a light emission amount of the illumination device, and the light control device may control the light control device so as to reduce the amount of illumination light increased by the light emission control device in the character display area.
  • a camera includes a display device, an imaging device, and a focus adjustment control device.
  • the dimming control device includes an area corresponding to the focus area and a focus area.
  • the light control device is controlled so that the amount of illumination light differs from the corresponding region. It is preferable that the dimming control device controls the dimming device so that the amount of illumination increased by the light emission control device is reduced in a region corresponding to other than the focus area.
  • the light control device is disposed between the illumination device and the optical image forming element, and the illumination device is set to the first light emission amount and dimmed by the light control device in accordance with a display change instruction.
  • the illumination device and the display device are switched between a normal display mode that minimizes the rate and a high-quality display mode that makes the lighting device a second light emission amount larger than the first light emission amount and minimizes the light reduction rate by the dimming device.
  • a display control device that controls each of the light control devices may be further provided.
  • the dimming rate of the light control device is controlled in units of a predetermined area on the light image forming element, and the display control device further sets the lighting device to a third light emission amount larger than the second light emission amount in response to a display change instruction.
  • the display brightness indicated by the display data is less than or equal to a predetermined value, so as to switch to the second high-quality display mode that reduces the amount of illumination that illuminates the area on the optical image forming element corresponding to the display data. It is preferable to control the lighting device and the light control device, respectively.
  • a camera includes a display device, an imaging device that captures a subject image and outputs image data, a shooting mode in which an image based on the image data output from the imaging device is displayed on the display device, and recording A display mode with a playback mode that displays an image based on the image data displayed on the display device, and a menu mode that displays menu information on the display device, and an operation member that emits a signal for setting a deviation.
  • the device controls the illumination device and the light control device so as to switch the display mode according to the signal from the operation member.
  • the display control device switches to the normal display mode when the signal from the operation member indicates the shooting mode and the menu mode! /, And the operation member force signal is in the reproduction mode. It is preferable to control the lighting device and the light control device so as to switch to the high image quality display mode.
  • the display control device is a case where a signal from the operation member indicates a reproduction mode, and the display data includes a high number of data corresponding to a predetermined low luminance or lower and a predetermined high luminance or higher.
  • the illumination device and the control are switched so as to switch from the image quality display mode to the second image quality display mode.
  • Each of the optical devices may be controlled.
  • the display control device changes from the high-quality display mode to the normal display mode when the signal from the operation member indicates the reproduction mode and a signal for instructing thumbnail display is further issued from the operation member.
  • the lighting device and the light control device may be controlled so as to be switched.
  • the display control device may switch to the normal display mode once when the signal from the operation member is in the playback mode, and control to switch to the high quality display mode when the same image is displayed for a predetermined time in the normal display mode.
  • An electronic device includes any one of the display devices described above.
  • the light image forming element is the light image forming means
  • the lighting device is the lighting means
  • the light control device is the light control device
  • the control device is the control device
  • the light control device is the light control device
  • the light emission control device is the light emission control.
  • the image pickup device may be replaced with the image pickup device
  • the focus adjustment control device may be replaced with the focus adjustment control device
  • the display control device may be replaced with the display control device
  • the operation member may be replaced with the operation device.
  • FIG. 1 (a) is a front view illustrating the configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention. (b) It is a side view.
  • FIG. 2 (a) is an enlarged view of a part of FIG. 1 (b).
  • B) It is a figure which shows the predetermined area
  • C) It is a diagram showing a predetermined area divided into a matrix over the liquid crystal panel.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between data luminance and dimming rate.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the luminance of illumination light and a threshold value.
  • FIG. 5 (a) is an enlarged view of a display device for explaining a first modification.
  • (B) A diagram showing a predetermined area divided in a matrix form on the TN liquid crystal panel.
  • (C) It is a figure which shows the predetermined area
  • FIG. 6 (a) is a diagram showing predetermined areas divided in a matrix in the liquid crystal panel according to the second embodiment of the present invention. (B) It is a figure which shows the predetermined area
  • FIG. 7 is a diagram showing predetermined areas divided in a matrix in a TN liquid crystal panel according to Modification 2.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a photoview box equipped with a display device.
  • FIG. 9 is a view for explaining a photoview bag according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 (a) is a front view illustrating the configuration of a display device.
  • (B) It is a side view.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating the main configuration of a photo view box.
  • FIG. 12 (a) is a view showing an image formed by the second display module.
  • (B) It is a figure which shows the image formed of the 1st display module.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the luminance of illumination light and a threshold value.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an electronic camera according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the electronic camera.
  • FIG. 16 (a) is a diagram showing an image formed by the second display module. (B) It is a figure which shows the image formed of the 1st display module.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining an example of a histogram showing a luminance distribution.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining an example of a histogram showing a luminance distribution.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the relationship between a scene mode and a display mode.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) are diagrams for explaining the configuration of the display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (a) is a front view and FIG. 1 (b) is a side view.
  • the display device 100 displays an image or text in the effective display area 100a.
  • the display device 100 is configured by laminating a first display module 13 and a second display module 14.
  • the two display modules 13 and 14 stacked are illuminated from the first display module 13 side by the backlight member.
  • the knocklight member is composed of a high-intensity white LED 11 and a light guide plate 12.
  • the light guide plate 12 has at least an area larger than the effective display area 100a.
  • the light guide plate 12 has a light emitted from the white LED 11 and incident on the light guide plate 12 from the side surface (below in FIG. 1 (b)).
  • the illumination light is converted into surface illumination light having a uniform luminance, and the first display module 13 is illuminated with this surface illumination light.
  • FIG. 2A is an enlarged view of a part of FIG. 1B in order to explain the internal structure of the display device 100.
  • the first display module 13 is, for example, a monochrome liquid crystal display element in which a well-known TN type liquid crystal panel 13c is sandwiched between a first polarizing plate 13a and a second polarizing plate 13b. Composed.
  • the polarization direction of the light passing through the second polarizing plate 13b and the polarization direction of the light passing through the first polarizing plate 13a are arranged so as to differ by 90 degrees.
  • the liquid crystal panel 13c rotates the polarization direction of the light incident on the liquid crystal layer by 90 degrees according to the alignment (orientation) of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer when a transparent electrode force voltage (not shown) is not applied. .
  • the polarized light incident on the liquid crystal panel 13c through the first polarizing plate 13a is rotated by 90 degrees in the liquid crystal layer, and then passes through the second polarizing plate 13b to be in the first display module. 13 and emitted as illumination light to the second display module 14
  • the arrangement of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer changes, and the polarization direction of incident light is not rotated by 90 degrees.
  • the polarized light incident on the liquid crystal panel 13c through the first polarizing plate 13a cannot pass through the second polarizing plate 13b, so that the transmitted light amount emitted from the first display module 13 is small.
  • the rotation ratio in the polarization direction of light traveling through the liquid crystal layer is also proportional to the applied voltage. Therefore, the amount of illumination light that is transmitted through the first display module 13 and incident on the second display module 14 decreases as the voltage applied to the liquid crystal panel 13c increases.
  • the liquid crystal panel 13c is configured to be able to apply an arbitrary voltage corresponding to a driving signal inputted later based on an image signal to each predetermined region (pixel) divided in a matrix based on an image signal. Has been. As a result, the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be increased or decreased in units of pixels.
  • the second display module 14 is configured by, for example, a well-known TFT color liquid crystal display element in which a color filter 14a is sandwiched between a liquid crystal panel 14c and a polarizing plate 14b.
  • the liquid crystal panel 14c has an alignment direction on the incident surface side (first display module 13 side) that is the second direction.
  • the polarizing plate 13b is arranged so as to match the polarization direction of the light passing through the polarizing plate 13b.
  • the polarization direction of the light passing through the polarizing plate 14b is disposed so as to be 90 degrees different from the polarization direction of the light passing through the second polarizing plate 13b.
  • the liquid crystal panel 14c rotates the polarization direction of the light incident on the liquid crystal layer by 90 degrees according to the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in a state where no voltage is applied to the transparent electrode force (not shown).
  • the polarized light incident on the liquid crystal panel 14c through the first display module 13 is rotated by 90 degrees in the liquid crystal layer, and then passes through the color filter 14a and the polarizing plate 14b to form the second display module. 14 forces are also injected.
  • the liquid crystal panel 14c to which a voltage is applied from a transparent electrode changes the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and does not rotate the polarization direction of incident light by 90 degrees. Thereby, the polarized light incident on the liquid crystal panel 14c cannot pass through the polarizing plate 14b after passing through the color filter 14a, so that the amount of transmitted light emitted by the second display module 14 is reduced.
  • the color filter 14a is, for example, one in which color filters of RGB colors are alternately arranged.
  • the liquid crystal panel 14c is configured to be able to apply an arbitrary voltage corresponding to a drive signal to which a display control circuit force, which will be described later, is input based on an image signal for each predetermined region (color filter sub-pixel) divided into a matrix. Has been. As a result, the amount of transmitted light emitted from the second display module 14 can be increased or decreased in units of colors.
  • FIGS. 2 (b) and 2 (c) are diagrams for explaining predetermined areas divided in a matrix form in the liquid crystal panel 13c and the liquid crystal panel 14c, respectively.
  • the pixels of the liquid crystal panel 13c are formed in a substantially square shape.
  • the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be adjusted for each substantially square shape.
  • the subpixels of the liquid crystal panel 14c are configured so that one set of RGB corresponds to one pixel (substantially square shape) in FIG. 2 (b). That is, the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be adjusted for each set of RGB subpixels.
  • the effective display area 100a of the display device 100 corresponds to the effective display area by the second display module 14, and the effective display area of the first display module 13 is at least wider than the effective display area 100a. Composed.
  • the light guide plate 12, the first display module 13 and the second display module 14 described above are stacked so as to be in close contact with each other, and the display device. Make up 100.
  • the second display module 14 modulates the light from the white LED 11 in accordance with the supplied image signal, thereby generating a light image of each color of RGB. Since the driving of the liquid crystal panel 14c constituting the second display module 14 is performed in the same manner as a known driving method for the liquid crystal display element, the description thereof is omitted. The observer observes a full-color image synthesized by the RGB transmitted light emitted from the second display module 14.
  • the first display module 13 attenuates light from the white LED 11 in accordance with the supplied image signal, thereby suppressing black floating in the low-luminance region of the observed image. To do.
  • the liquid crystal panel 13c constituting the first display module 13 is driven as follows.
  • FIG. 3 shows the brightness indicated by the image signal (data displayed by the second display module 14) supplied to the display device 100 and the dimming rate of illumination light (illumination) performed by the first display module 13. It is a figure explaining the relationship with the light transmittance.
  • the horizontal axis represents the data luminance and is expressed as a percentage of the maximum value (full scale) input of the display device 100 input signal.
  • the vertical axis represents the transmittance of illumination light, and is expressed as a percentage with respect to a state in which no voltage is applied to the electrodes of the liquid crystal panel 13c (for convenience, the transmittance is 100%).
  • the image signal No voltage is applied to the matrix region of the liquid crystal panel 13c corresponding to the above.
  • the illumination light quantity transmitted by the first display module 13 is maximized (the light attenuation rate is minimized), and the illumination incident on the second display module 14 Maximize the amount of light.
  • the matrix area of the liquid crystal panel 13c corresponding to this image signal has a large brightness level.
  • a voltage is applied to each pixel so that the transmittance is proportional to the thickness. That is, in the area where the brightness level is equivalent to 5% of full scale, the transmittance of the illumination light from the first display module 13 is maximized (the light attenuation rate is minimized), and the illumination light incident on the second display module 14 Increase Also, the brightness level should be less than 5% of full scale.
  • the transmittance of the illumination light amount by the first display module 13 is gradually decreased (the attenuation factor is gradually increased), and the illumination light amount incident on the second display module 14 is gradually decreased. Furthermore, in an area where the luminance level corresponds to 0% of the full scale, the illumination light amount transmitted by the first display module 13 is minimized (maximum dimming rate), and the illumination incident on the second display module 14 Set the light intensity to approximately zero.
  • the illumination light intensity S that illuminates an area to be darkly expressed in the display screen (that is, an area where the transmittance of the liquid crystal panel 14c constituting the second display module 14 is minimized) is reduced to a small value. Therefore, even if the liquid crystal panel 14c cannot obtain a complete light-shielding state, the absolute level of the RGB color transmitted light transmitted through the liquid crystal panel 14c in this region is kept small. As a result, the observer does not observe the black float in the observation image. In addition, the brightness of the light source can be increased by reducing the black float, and as a result, the dynamic range of the display image can be increased.
  • a luminance level of 5% of full scale corresponds to, for example, 12.5 LSB when expressed in image signal power 3 ⁇ 4 bit full scale. If the image signal is expressed in 12-bit full scale, it corresponds to 204LSB.
  • the polarizing plate 13b is shared between the liquid crystal panel 13c of the first display module 13 and the liquid crystal panel 14c of the second display module 14, compared to the case where polarizing plates are provided on both sides of both liquid crystal panels, respectively.
  • the number of polarizing plates can be reduced.
  • the backlight member including the light guide plate 12, the first display module 13 including the liquid crystal panel 13c, and the second display module 14 including the liquid crystal panel 14c and the color filter 14a are stacked.
  • the display device 100 can be miniaturized and dimming control in units of pixels can be realized.
  • the threshold for changing the transmittance of the amount of illumination light by the first display module 13 in suppressing black float is not limited to 5% shown in FIG. Yes.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the luminance (light source luminance) of illumination light by the backlight members 11 and 12 and the threshold (threshold).
  • the horizontal axis represents the light source luminance
  • the vertical axis represents the threshold value.
  • the threshold value is changed to be higher as the light source luminance increases.
  • the threshold value is changed in a range of about 5% to about 10% of the full scale in proportion to the increase of the light source luminance.
  • the above-described threshold value change is performed when the brightness of the illumination light by the backlight members 11 and 12 is variably configured (third and fourth embodiments). If the brightness of the illuminating light from the knocklight members 11 and 12 is fixed (cannot be changed), it is necessary to adjust the display device 100 during maintenance and adjustment. What is necessary is just to set to the value according to the brightness
  • the control may be switched according to the number of gradations of the image signal supplied to display device 100 (the bit length of gradation expression).
  • the number of gradations of the image signal is expressed in 8 bits
  • the transmittance of the illumination light quantity by the first display module 13 is maximized throughout the effective display area 100a
  • the second display module 14 Maximize the amount of illumination light incident on.
  • the number of gradations of the image signal is expressed as 12 bits or 16 bits, as described above, the amount of illumination light that passes through the first display module 13 and illuminates the second display module 14 is transmitted.
  • the rate is dimmed in units of a predetermined area according to the supplied image signal (in the above example, for each set of RGB sub-pixels).
  • the illumination light amount incident on the second display module 14 may be configured to be adjustable for each RGB sub-pixel.
  • FIG. 5 (a) is an enlarged view for explaining the internal structure of the display device 100 in this case.
  • the first display module 13 is composed of, for example, a monochromatic liquid crystal display element in which a known TN liquid crystal panel 13d is sandwiched between a first polarizing plate 13a and a second polarizing plate 13b. . Similar to the first embodiment described above, the second polarizing plate 13b and the first polarizing plate 13a are disposed so that the polarization directions are different by 90 degrees.
  • FIG. 5 (b) and FIG. 5 (c) are diagrams illustrating the predetermined areas divided in a matrix in the TN liquid crystal panel 13d and the liquid crystal panel 14c of FIG. 5 (a).
  • the pixels of the TN liquid crystal panel 13d are configured for each sub-pixel on the second display module 14 side.
  • the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be adjusted for each subpixel.
  • the sub-pixels of the liquid crystal panel 14c are configured such that each color of RGB corresponds to one pixel in FIG. 5 (b). That is, the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be adjusted for each sub-pixel of each RGB color. With this configuration, high-definition black float suppression control can be performed.
  • the correspondence between the area divided in a matrix in the first display module 13 and the area divided in a matrix in the second display module 14 is 1: 3 (RGB Not only the 1: 1 subpixel) and 1: 1 (shown for each subpixel) shown in the modified example, but dimming corresponding to the area of 4 RGB subpixels, 1:12, and RGB subpixels 9
  • the dimming ratio may be set to 1:27 corresponding to the area of the set.
  • the transmittance of the matrix area of the first display module 13 When changing the transmittance of the matrix area of the first display module 13 (liquid crystal panel 13c), the set of RGB sub-pixels on the second display module 14 and the sub-pixels located around the sub-pixel set. Based on the brightness level of the set, the transmittance of the matrix area of the first display module 13 (liquid crystal panel 13c) that transmits the illumination light to the set of subpixels may be determined. The brightness level is supplied to the display device 100. Indicated by the image signal.
  • FIGS. 6 (a) and 6 (b) are diagrams for explaining predetermined areas divided into a matrix in the liquid crystal panel 14c and the liquid crystal panel 13c, respectively.
  • the pixels of the liquid crystal panel 13c are formed in a substantially square shape.
  • the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be adjusted for each approximately square shape.
  • the sub-pixels of the liquid crystal panel 14c are configured so that one set of RGB corresponds to one pixel (substantially square shape) in FIG. 6 (b). That is, the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be adjusted in units of RGB subpixels.
  • the display device 100 generates light images of RGB colors by the second display module 14 modulating the light from the white LED 11 in accordance with the supplied image signal. To do.
  • the observer observes a full-color image synthesized by the RGB transmitted light emitted from the second display module 14.
  • Fig. 6 (a) assuming that the set of RGB sub-pixels is one pixel, 23 pixels out of all 49 pixels display white, and 26 pixels display black.
  • the first display module 13 attenuates the light from the white LED 11 in accordance with the supplied image signal as follows, so that the black in the low-luminance region of the observed image is displayed. Suppresses floating.
  • a predetermined threshold for example, 12% of full scale
  • a luminance level of 12% of full scale corresponds to, for example, 30 LSB when expressed in image signal power 3 ⁇ 4 bit full scale. If the image signal is expressed in 12-bit full scale, it corresponds to 491LSB.
  • the illumination light quantity for illuminating the target pixel of the second display module 14 is reduced stepwise in accordance with the display luminance average value of these pixels.
  • the illumination light quantity gradually changes in the region forming the light / dark boundary of the display image, so that the observer can feel the light / dark boundary of the observed image naturally without any sense of incongruity.
  • the luminance average value for the nine pixels is predetermined.
  • the illumination light amount for illuminating the target pixel of the second display module 14 is not reduced. This brightly illuminates the bright area of the display image and the pixels located at the boundary. As a result, the brightness of the brightly expressed area (display area exceeding the predetermined luminance) is not impaired.
  • the threshold value for changing the transmittance of the illumination light amount by the first display module 13 is not limited to 12%, and may be appropriately changed to 10% or 18%.
  • the illumination light amount incident on the second display module 14 may be configured to be adjustable for each RGB sub-pixel.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining predetermined areas divided in a matrix in the liquid crystal panel 13c in this case.
  • the pixels of the liquid crystal panel 13c are configured to correspond to the sub-pixels on the second display module 14 illustrated in FIG. 6 (a).
  • the amount of illumination light incident on the second display module 14 can be adjusted in units of subpixels.
  • the display device 100 is configured such that the first display module 13 attenuates the light from the white LED 11 in the following manner in accordance with the supplied image signal, thereby reducing the low-luminance region of the observed image. Suppresses the black float.
  • the display device 100 When attention is paid to the second row, the D column, and the R pixel in FIG. 6 (a), the display device 100 has a total of nine pixels of three horizontal pixels and three vertical pixels centering on the pixel. The average value of the luminance levels of all the data of the image signal included in the image is calculated.
  • the liquid crystal panel 13c corresponding to the target pixel (second row, D column, R pixel) has a matrix region (a region that transmits illumination light to the target pixel). Does not apply voltage.
  • the transmittance of the illumination light amount by the first display module 13 in the region corresponding to the target pixel is maximized, and the second Maximize the amount of light incident on the display module 14 of.
  • the transmittance of the amount of illumination light transmitted to the target pixel (third row, D column, R pixel) is set.
  • a voltage is applied to the matrix region of the liquid crystal panel 13c so as to gradually decrease according to the average value of the luminance levels.
  • the transmittance of the amount of illumination light transmitted to the target pixel (fourth row, D column, R pixel) is minimized, and the second LCD panel 13c matrix so that the amount of illumination light incident on the display module 14 is approximately zero. Apply voltage to the region.
  • the transmittance of the illumination light amount that illuminates the target pixel is determined based on the average value of the luminance values of the target pixel and the pixels around the target pixel.
  • the range for calculating the average luminance value may be changed as appropriate. Further, instead of calculating a simple average of luminance as in the above example, a weighted average may be calculated.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a photoview box as an example of an electronic device on which the display device 100 described above is mounted.
  • Photo View® displays a playback image based on image data on the display device 100. Let me show you.
  • the display image includes a predetermined image recorded on the memory card 53 (for example, an image preliminarily designated by an operation signal from the operation member 54), and an image force recorded on the memory card 53 by the CPU 51.
  • the CPU 51 performs an image display operation by sending a control signal to each part of the photoview box, for example, by performing a predetermined calculation using a signal to which each part force in the photoview box is also input based on the control program.
  • the control program is stored in a non-volatile memory (not shown) in the CPU 51.
  • the operation member 54 outputs an operation signal corresponding to the operation by the user to the CPU 51.
  • the memory card 53 is composed of a non-volatile memory such as a flash memory, and data can be written, stored and read according to a command from the CPU 51.
  • the external interface 52 communicates with an external device such as an electronic camera or a personal computer according to a command from the CPU 51.
  • the image signal received by communication is input to CPU51.
  • the display control circuit 15 generates a signal for driving the second display module 14 and the first display module 13 in accordance with the image signal output from the CPU 51, and uses the generated drive signal to generate a second signal.
  • the display module 14 and the first display module 13 are driven.
  • the display control circuit 15 further turns on the backlight 11 with the instructed luminance in response to the lighting instruction output from the CPU 51.
  • the lit backlight 11 illuminates the second display module 14 via the first display module 13.
  • the CPU 51 reads the image data from the memory card 53, and uses the read image data.
  • Display data corresponding to the number of display pixels of the display device 100 is generated, and the generated display data is sent to the display control circuit 15 as an image signal.
  • a backlight lighting instruction is sent to the display control circuit 15.
  • the display data includes luminance level information of each pixel in the second display module 14.
  • the display control circuit 15 uses the luminance level information included in the display data by the first display module 13.
  • the power using the TN type liquid crystal panel 13c (13d) as a dimming element for adjusting the amount of transmitted light for each predetermined area in the effective display area 100a instead of such a monochrome liquid crystal display element.
  • a polymer network liquid crystal or electochromic element instead of such a monochrome liquid crystal display element.
  • the display device 100 is used in an electronic device having a display screen such as a digital camera, an electronic book view screen, a photo view screen, a computer monitor, a video monitor, and a television set.
  • a display screen such as a digital camera, an electronic book view screen, a photo view screen, a computer monitor, a video monitor, and a television set.
  • FIG. 9 is a view for explaining a photoview kit 1 according to the third embodiment of the present invention.
  • Photo View IV 1 displays a playback image based on the image data on the display device 100.
  • the display image is an image that is recorded on a recording medium such as a memory card, or an image that is supplied to an external device power photoviewer 1 via an interface.
  • An instruction to select a display image for the photo view ⁇ 1 is input from the operation member 54.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are diagrams for explaining the configuration of the display device 100 mounted on the photoview IV 1, FIG. 10 (a) is a front view, and FIG. 10 (b) is a side view. is there.
  • the display device 100 displays an image, text or the like in the effective display area 100a.
  • the configuration of the display device 100 shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b) is basically the same as that of the first and second embodiments described above, and detailed description thereof is omitted.
  • the high-intensity white LED 110 that constitutes the backlight member together with the light guide plate 12 changes the light emission luminance at the time of lighting according to the driving current supplied by the control circuit force described later.
  • the light emission brightness can be adjusted between a high level (maximum lighting brightness) and a high level of 1Z4 normal level (normal brightness).
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of photo view IV 1 in FIG.
  • Photo view ⁇ 1 is a predetermined image recorded on the memory card 53 (for example, an image preliminarily designated by an operation signal from the operation member 54), or an image recorded by the CPU 51 on the memory card 53. Force selected image or via external interface 52 An image supplied with external device power is reproduced and displayed on the display device 100.
  • the CPU 51 performs an image display operation by sending a control signal to each part of the photo view ⁇ 1 by performing a predetermined calculation using a signal to which each part force in the photo view ⁇ 1 is also input based on the control program.
  • the control program is stored in a nonvolatile memory (not shown) in the CPU 51.
  • the operation member 54 outputs an operation signal corresponding to the user's operation to the CPU 51.
  • the memory mode 53 is constituted by a non-volatile memory such as a flash memory, and data can be written, stored and read by commands of the CPU 51.
  • the external interface 52 communicates with an external device such as an electronic camera or a personal computer according to a command from the CPU 51. The image signal received by communication is input to CPU51.
  • the display control circuit 15 generates signals for driving the second display module 14 and the first display module 13 in accordance with the display data output from the CPU 51, and uses the generated drive signal to generate a second signal.
  • the display module 14 and the first display module 13 are driven.
  • the display control circuit 15 further turns on the backlight 110 with the instructed luminance in accordance with the lighting instruction output from the CPU 51.
  • the lit backlight 110 illuminates the second display module 14 via the first display module 13.
  • the CPU 51 reads the image data from the memory card 53, and reads the read image.
  • Display data corresponding to the number of display pixels of the display device 100 is generated using the data, and the generated display data is sent to the display control circuit 15 as an image signal. Further, a backlight lighting instruction is sent to the display control circuit 15 together with a lighting luminance instruction.
  • the display data includes luminance level information of each pixel in the second display module 14.
  • the display control circuit 15 determines the transmittance of the illumination light amount by the first display module 13 using the luminance level information indicated by the display data, that is, the reduction rate of the illumination light amount, and controls the illumination light amount.
  • the display device 100 is configured to be able to switch the following three display modes separately from the above-described suppression of black floating.
  • the display mode is switched by the display control circuit 15 that receives a switching instruction from the CPU 51 by controlling the lighting brightness of the knock light 110 and the transmittance of the illumination light amount by the first display module 13.
  • the transmittance of the illumination light quantity is maximized.
  • the upper limit of the gradation expressed by the display device 100 is that the illumination light of normal luminance from the backlight 110 is set to the first display module 13 set to the maximum transmittance and the maximum transmittance (so-called white This corresponds to the level of light transmitted through the second display module 14 set to “Display”.
  • the lower limit of the gradation expressed by the display device 100 is that the illumination light of normal brightness from the knocklight 110 is set to the first display module 13 set to the maximum transmittance and the transmittance minimum (so-called black display). This corresponds to the level of light transmitted through each of the set second display modules 14.
  • the upper limit of the gradation expressed by the display device 100 is that the illumination light of double brightness from the backlight 110 is set to the first display module 13 set to the maximum transmittance and the maximum transmittance (so-called white display). This corresponds to the light level transmitted through each of the set second display modules 14.
  • the lower limit of the gradation expressed by the display device 100 is that the illumination light with double brightness from the backlight 110 is set to the first display module 13 set to the maximum transmittance and the transmittance minimum (so-called black display). This corresponds to the light level transmitted through the set second display module 14. Compared to the normal display mode, the brightness of the displayed image is improved while maintaining the same display dynamic range.
  • the upper limit of the gradation expressed by the display device 100 is set to the first display module 13 in which the illumination light of 4 times the brightness of the knocklight 110 is set to the maximum transmittance and the maximum transmittance (so-called white display). This corresponds to the level of light transmitted through each of the determined second display modules 14.
  • the lower limit of the gradation expressed by the display device 100 is the first display module 13 in which the illumination light of 4 times the brightness of the knock light 110 is set to the minimum transmittance (suppresses black floating) and the minimum transmittance ( This corresponds to the level of light transmitted through each of the second display modules 14 set to “slightly black display”.
  • the brightness of the displayed image is improved (the upper limit of the gradation is raised) and the lower limit of the gradation is lowered, so the display dynamic range is widened.
  • the photo view ⁇ 1 of the third embodiment displays a part of the display screen of the display device 100 in the [C] second high-quality display mode and the remaining part of the display screen in the same manner as in the [A] normal display mode. Display with brightness and display dynamic range.
  • FIGS. 12A and 12B are diagrams illustrating an example of an image displayed on the display device 100 by the photo view 1.
  • FIG. 12A shows an image formed by the second display module 14, and
  • FIG. 12B shows an image formed by the first display module 13.
  • the image observed by the user is the image of FIG. 12 (a) that is transmitted and illuminated by the illumination light pattern shown in FIG. 12 (b).
  • the playback display image 61 is displayed near the right side of the screen and is added to the data of the playback image in the margin area 62 on the left side of the playback display image.
  • Exif information is displayed in text.
  • the image data file name is “XXXX ⁇ ”
  • the image data recording format is “JPEG (Normal)”
  • the number of pixels is “1600 X 120 0”
  • the shooting date is “200x.xx”.
  • the shutter speed and aperture value “1/30 sec F / 2.6” are displayed as shooting conditions. Items to be displayed as Exif information are configured to be appropriately changed by an operation from the operation member 54.
  • the user operates the operation member 54 while viewing the image displayed on the display device 100 and information related to the image, and switches the display image or displays the entire screen (the image without displaying the Exif information). Only the screen is displayed) or the image is displayed with Exif information.
  • the CPU 51 When the operation signal is input from the operation member 54 so as to display an image together with the Exilf blueprint, the CPU 51 performs display control so that the lighting brightness of the knock light 110 is set to a high level (4 times brightness). Send command to circuit 15. The CPU 51 further controls the transmittance of the first display module 13 so that the illumination light intensity illuminating the other areas excluding the replay display image 61 on the second display module 14 is uniformly reduced to 1Z4. For the area corresponding to the playback display image 61 on the second display module 14, the above-described black float suppression is performed.
  • the transmitted light amount in the region 63 is 1Z4 at the maximum transmittance
  • the transmitted light amount in the region 64 is a value corresponding to the display luminance of the reproduced display image 61 (FIG. 12 (a)).
  • the amount of transmitted light in the region 65 is controlled to the maximum (that is, the maximum transmittance).
  • the CPU 51 When an operation signal is input from the operation member 54 so as to display the entire screen, the CPU 51 sends an instruction to the display control circuit 15 so that the lighting luminance of the backlight 110 is set to a high level (four times luminance). Furthermore, the CPU 51 controls the transmittance of the first display module 13 so as to maximize the luminance of the illumination light that illuminates the entire area on the second display module 14, and suppresses the above-described black floating suppression. Do. As a result, the user can observe the playback display image displayed in the wide dynamic range in [C] second high-quality display mode.
  • the display device 100 of Photo View IV 1 is configured to be able to select three types of display: [A] normal display mode, [B] first high image quality display mode, and [C] second high image quality display mode. Therefore, it is possible to display with brightness and dynamic range according to the user's request.
  • the threshold for changing the transmittance of the illumination light amount by the first display module 13 in suppressing black floating is not limited to 5% illustrated in FIG. 3, and may be appropriately changed to 3% or 15%.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the relationship between the brightness (light source brightness) of illumination light by the backlight members 110 and 12 and the threshold value (threshold).
  • the horizontal axis represents the light source luminance
  • the vertical axis represents the threshold value.
  • the threshold value is changed higher as the light source luminance increases.
  • the threshold value is changed in a range of about 5% to about 10% of the full scale in proportion to the increase of the light source luminance.
  • FIG. 14 is a view for explaining an electronic camera 2 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the electronic power Mera 2 displays a preview image before shooting (so-called through image), a monitor image after shooting (so-called freeze image), a playback image based on data recorded on a memory card, etc., and a setting menu. To display. To switch the shooting mode, playback mode and setting menu mode for the electronic camera 2, shooting instructions, playback image selection instructions, etc. An operation is input from the operation member 54.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of main parts of the electronic camera 2 of FIG.
  • the CPU 51 Based on the control program, the CPU 51 performs a predetermined calculation using a signal input to each part in the electronic camera 2 and sends a control signal to each part of the electronic camera 2 to perform shooting operation, auto Controls focus adjustment operation and image display operation.
  • the control program is stored in non-volatile memory (not shown) in the CPU51! RU
  • the operation member 54 outputs an operation signal corresponding to the operation of the user to the CPU 51.
  • the memory mode 53 is composed of a non-volatile memory such as a flash memory, and is capable of writing, storing, and reading out image data in response to a command from the CPU 51.
  • the external interface 52A communicates with an external device such as a personal computer in response to a command from the CPU 51.
  • the imaging device 150 includes an imaging element such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and captures a subject image in response to a command output from the CPU 51.
  • the imaging device 150 further performs predetermined signal processing on the imaging signal, converts the signal-processed data into image data having a predetermined format, and outputs the image data to the CPU 51.
  • Display device 100 Since the display device 100 is the same as that mounted on the photo view 1 of the third embodiment, a detailed description thereof will be omitted. Display device 100 can be switched between [A] normal display mode, [B] first high-quality display mode, and [C] second high-quality display mode even when mounted on electronic camera 2. It has been.
  • the electronic camera 2 displays the display on the display device 100 according to the set operation mode [A] normal display mode, [B] first high-quality display mode, and [C] second high-quality display. Switch to one of the modes.
  • the CPU 51 displays the display control circuit so that the lighting brightness of the knock light 110 is set to the normal level (normal brightness). Send a command to 15. Further, the CPU 51 controls the transmittance of the first display module 13 so as to maximize the illumination light luminance over the entire area on the second display module 14, and then turns off the above-described black floating suppression. To do. As a result, the user can observe the playback display images (through images and freeze images) displayed in [A] normal display mode and the setting menu screen.
  • the CPU 51 further instructs the display control circuit 15 to set the lighting brightness of the knock light 110 to a high level (4 times brightness) when an operation signal for instructing focus confirmation in the shooting mode is input from the operating member 54 force. Send. Further, the CPU 51 controls the transmittance of the first display module 13 so that the illumination light luminance that illuminates the area other than the area corresponding to the focus area on the second display module 14 is uniformly reduced to 1Z 4. For the area corresponding to the focus area on the display module 14 in 2, the above-described black floating suppression is performed.
  • the focus area is an area in the shooting screen where focus adjustment information is acquired in order to perform autofocus adjustment. In the present embodiment, the focus area is provided in the center of the shooting screen.
  • the CPU 51 calculates a lens drive amount based on the acquired focus adjustment information, and instructs a lens drive mechanism (not shown) to drive the focus lens according to the lens drive amount. Thereby, autofocus adjustment is performed.
  • FIGS. 16 (a) and 16 (b) are diagrams illustrating an example of an image displayed on the display device 100 by the electronic camera 2 instructed to confirm the focus.
  • FIG. 16A shows an image formed by the second display module 14, and
  • FIG. 16B shows an image formed by the first display module 13.
  • the image observed by the user is the image of FIG. 16 (a) that is transmitted and illuminated by the illumination light pattern shown in FIG. 16 (b).
  • the transmitted light amount of the region 73 excluding the focus area is 1 Z4 at the maximum transmittance
  • the transmitted light amount of the region 74 is the display image 71 corresponding to the focus area (FIG. 16 (a ))
  • the amount of transmitted light in the region 75 is controlled to the maximum (that is, the maximum transmittance).
  • the user can observe the display image 71 corresponding to the focus area as an image displayed with a wide dynamic range in the [C] second high-quality display mode.
  • the display image outside the focus area can be observed as an image displayed with normal brightness similar to [A] normal display mode.
  • the CPU 51 receives an operation signal from the operation member 54 so as to set the electronic camera 2 to the playback mode. Is input, a command is sent to the display control circuit 15 to make the lighting brightness of the backlight 110 twice the normal brightness (1Z 2 of the maximum lighting brightness). Further, the CPU 51 controls the transmittance of the first display module 13 to the maximum uniformly so as to maximize the illumination light luminance that illuminates the entire area on the second display module 14, and then the above-described black. Turn off float suppression. As a result, the user can observe the playback display image displayed in [B] first high-quality display mode.
  • the CPU 51 analyzes the luminance distribution of the image signal supplied to the display device 100.
  • 17 and 18 are diagrams for explaining an example of a histogram showing the luminance distribution.
  • Fig. 17 shows the luminance distribution of an image taken under direct light
  • Fig. 18 shows the luminance distribution of an image taken under backlight.
  • the horizontal axis represents the luminance level of the pixels constituting the image
  • the vertical axis represents the frequency, that is, the number of pixels (data number) corresponding to the luminance level.
  • a photographed image under direct light controlled to an appropriate exposure has a large amount of intermediate gradation data and a small amount of high luminance data distributed to the right in the histogram.
  • captured images under backlight are roughly divided into high-intensity data such as sunlight and low-intensity data distributed to the left in the histogram.
  • the CPU 51 determines that the image is under backlight when there are a predetermined number of data corresponding to a predetermined low luminance or lower and a predetermined high luminance or higher in the histogram, and the predetermined number of pixels corresponding to the right end of the histogram. If it is less, the image is determined to be under direct light.
  • the CPU 51 which has determined that the image is under backlight, sends a command to the display control circuit 15 to set the lighting brightness of the knock light 110 to the noise level (four times the brightness), and the entire area on the second display module 14
  • the transmittance of the first display module 13 is controlled so that the luminance of the illumination light to be illuminated is uniformly maximized, and the above-described black floating suppression is performed on the second display module 14.
  • the user can observe the reproduced display image as an image displayed in a wide dynamic range in the [C] second high-quality display mode.
  • the histograms in FIGS. 17 and 18 are data examples created for the purpose of this description, and need not necessarily be created in actual determination processing.
  • data pixels
  • the number of cells may be counted, and the follow light Z back light may be determined according to the count value.
  • the CPU 51 instructs the display control circuit 15 to set the lighting brightness of the knock light 110 to the normal level (normal brightness). send. Further, the CPU 51 controls the transmittance of the first display module 13 to the maximum so as to maximize the illumination light luminance that illuminates the entire area on the second display module 14, and then turns off the above-described black floating suppression. To do. As a result, the user can observe the thumbnail image displayed in [A] normal display mode.
  • the display on the display device 100 is displayed in the [A] normal display mode. If you do, when it knowing the menu contents in the setting menu mode, automatically switching power s to the display mode suitable for each. [A] By setting the normal display mode, the control of the first display module 13 is simplified and the power consumption by the backlight 110 is also suppressed. Furthermore, when a black character is displayed on a white background, it is possible to prevent the visibility of the character information from being lost due to glare caused by excessively high background luminance.
  • the CPU 51 causes the display device 100 to reproduce and display the image of the predetermined image file read from the memory card 53 in the [A] normal display mode, and then starts timing by the built-in timer.
  • the CPU 51 reproduces and displays the same image and measures a predetermined time (for example, 5 seconds)
  • the CPU 51 switches the display of the display device 100 to [B] first high-quality display mode.
  • [A] normal display mode is displayed, and [B] first high-quality display is automatically performed when the user carefully watches the displayed image. You can switch to mode.
  • the display mode the light source brightness is gradually changed to make it difficult for the observer to feel uncomfortable.
  • the example of switching the display mode of the display device 100 according to the luminance distribution of the image displayed in the playback mode has been described.
  • the configuration is such that the display mode is switched according to the scene mode of the image to be displayed and the recording format of the image data. It may be.
  • the scene mode is one of the setting items that the user sets for the electronic camera 2 according to the subject to be photographed.
  • the electronic camera 2 may be configured to perform exposure control, focus adjustment, and signal processing on the image signal according to the scene mode that is set.
  • Information indicating the scene mode set at the time of shooting is added to the image data and recorded in the memory card 53.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the relationship between the scene mode and the display mode.
  • “Normal” in the display mode represents [A] normal display mode.
  • “HDR-1” represents [B] First High Quality Display Mode.
  • “HDR-2” represents [C] second high quality display mode.
  • the file format “RAW” represents a recording format in which image signals are recorded without being subjected to signal processing.
  • the electronic camera 2 automatically switches the display mode of the display device 100. However, when an operation signal for switching the display mode is generated from the operation member 54, the display mode is changed according to the operation signal. Configured to switch display modes.
  • the display device 100 may be used for an electronic device including a display screen such as an electronic book view, a computer monitor, a video monitor, and a television set in addition to the photo view screen 1 and the electronic camera 2.
  • a display screen such as an electronic book view, a computer monitor, a video monitor, and a television set in addition to the photo view screen 1 and the electronic camera 2.

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Abstract

　表示装置は、画像信号に応じて像を形成する透過型の光像形成素子と、光像形成素子を照明する照明装置と、照明装置から光像形成素子に射出される照明光に光量分布を与える調光装置とを備える。

Description

明 細 書
表示装置、電子機器およびカメラ
技術分野
[0001] 本発明は、画像などを表示する表示装置、および表示装置を備える電子機器、カメ ラに関する。
背景技術
[0002] 液晶パネルなどで構成される透過型の光像形成素子を背面力 照明することにより 、光像形成素子に形成されている像を可視化する方式の表示装置が知られている。 表示装置の観察者は、光像形成素子を透過した光像を観察する。この方式の表示 装置による表示輝度は、照明光 (いわゆるバックライトによる光)を明るくすることによ つて高められる。特許文献 1には、ノ ックライトを冷陰極蛍光ランプと発光ダイオード アレイとで構成し、照明光を明るくすることによって高輝度表示を行う表示装置が開 示されている。
[0003] 特許文献 1：特開 2003— 140110号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 光像形成素子は、表示画面の中で明るく表現したい領域の透過率を高めて高輝度 領域を表現し、表示画面の中で暗く表現した!/ヽ領域の透過率を低くして低輝度領域 を表現する。一般に、光像形成素子の透過率は高い側も低い側もそれぞれ有限であ る。このため、上述したようにバックライトを明るくする場合、表示画面の中で「黒」を表 現したい領域 (すなわち、光像形成素子の透過率を最低にする領域）について、当 該領域へ入射される照明光が完全に遮光されずにわずかに透過する現象、いわゆ る黒浮きが目立ってしまう。 課題を解決するための手段
[0005] 本発明の第 1の態様による表示装置は、画像信号に応じて像を形成する透過型の 光像形成素子と、光像形成素子を照明する照明装置と、照明装置から光像形成素 子に射出される照明光に光量分布を与える調光装置とを備える。 第 1の態様による表示装置において、調光装置は、照明装置および光像形成素子 間に配設され、照明装置力 の照明光量を単位領域ごとに調節することが好ましい。 調光装置はモノクロ液晶パネルによって構成され、マトリクス状の領域ごとに照明装 置からの照明光量を減少させてもよい。照明装置は導光板を含み、導光板、液晶パ ネルおよび光像形成素子を積層してもよい。調光装置は、表示画面の中で暗く表現 する領域の照明光量を減少させることが好ましい。調光装置は、表示データの輝度 レベルが黒浮き抑制を必要とする所定の閾値以下の場合に照明光量を減少させて もよい。調光装置は、照明装置の照明輝度の高低に応じて閾値を増減させてもよい 第 1の態様による表示装置において、所定輝度より低輝度で表示する領域より狭い 範囲において照明光量を減少するように、調光装置を制御する制御装置をさらに備 えてもよい。制御装置は、照明光量を減少する領域の境界において照明光量の減少 率を段階的に変化させるように調光装置を制御することが好ましい。制御装置は、画 像信号によって示される輝度情報であって、光像形成素子上の注目画素、および当 該注目画素の周囲の画素のそれぞれに対応する輝度情報に基づいて、照明光量を 減少させる領域を決定してもよい。制御装置は、画像信号によって示される輝度情報 であって、光像形成素子上の注目画素、および当該注目画素の周囲の画素のそれ ぞれに対応する輝度情報に基づいて、注目画素を照明する照明光量の減少率を決 定してちよい。
第 1の態様による表示装置において、調光装置は、照明装置および光像形成素子 間に配設され、光像形成素子上の所定領域間で照明光量が異なるように調光装置 を制御する調光制御装置をさらに備えてもよい。調光制御装置は、画像表示領域と キャラクタ表示領域間で照明光量が異なるように調光装置を制御することが好ましい 。照明装置の発光量を制御する発光制御装置をさらに備え、調光制御装置は、発光 制御装置によって高められた照明光量をキャラクタ表示領域において減少させるよう に調光装置を制御してもよ 、。
本発明の第 2の態様によるカメラは、表示装置と、撮像装置と、フォーカス調節制御 装置とを備え、調光制御装置は、フォーカスエリアに対応する領域とフォーカスエリア 以外に対応する領域とで照明光量が異なるように調光装置を制御する。調光制御装 置は、発光制御装置によって高められた照明光量をフォーカスエリア以外に対応す る領域にぉ 、て減少させるように調光装置を制御することが好まし 、。
第 1の態様による表示装置において、調光装置は、照明装置および光像形成素子 間に配設され、表示変更指示に応じて、照明装置を第 1発光量にするとともに調光 装置による減光率を最小にする通常表示態様と、照明装置を第 1発光量より大きい 第 2発光量にするとともに調光装置による減光率を最小にする高画質表示態様とを 切り替えるように、照明装置および調光装置をそれぞれ制御する表示制御装置をさ らに備えてもよい。調光装置の減光率は光像形成素子上の所定領域単位で制御さ れ、表示制御装置はさらに、表示変更指示に応じて、照明装置を第 2発光量より大き い第 3発光量にするとともに、表示データで示される表示輝度が所定値以下である当 該表示データに対応する光像形成素子上の領域を照明する照明光量を減少させる 第 2の高画質表示態様に切り替えるように、照明装置および調光装置をそれぞれ制 御することが好ましい。
本発明の第 3の態様によるカメラは、表示装置と、被写体像を撮像して画像データ を出力する撮像装置と、撮像装置から出力される画像データによる画像を表示装置 に表示する撮影モード、記録されている画像データによる画像を表示装置に表示す る再生モード、およびメニュー情報を表示装置に表示するメニューモードの!/、ずれか に設定するための信号を発する操作部材とを備え、表示制御装置は、操作部材から の信号に応じて表示態様を切り替えるように照明装置および前記調光装置をそれぞ れ制御する。
第 3の態様によるカメラにおいて、表示制御装置は、操作部材からの信号が撮影モ ードおよびメニューモードの!/、ずれかを示す場合に通常表示態様に切り替え、操作 部材力 の信号が再生モードを示す場合に高画質表示態様に切り替えるように照明 装置および調光装置をそれぞれ制御することが好ましい。表示制御装置は、操作部 材からの信号が再生モードを示す場合であって、表示データに所定の低輝度以下 および所定の高輝度以上に対応するデータ数がそれぞれ所定数以上存在する場合 、高画質表示態様から第 2の高画質表示態様に切り替えるように照明装置および調 光装置をそれぞれ制御してもよい。表示制御装置は、操作部材からの信号が再生モ ードを示す場合であって、サムネイル表示を指示する信号がさらに操作部材カゝら発 せられた場合、高画質表示態様から通常表示態様に切り替えるように照明装置およ び調光装置をそれぞれ制御してもよい。表示制御装置は、操作部材からの信号が再 生モードの場合、一旦通常表示態様に切り替え、通常表示態様で同一画像を所定 時間表示した場合に高画質表示態様に切り替え制御してもよい。
本発明の第 4の態様による電子機器は、上記いずれかの表示装置を備える。
なお、光像形成素子は光像形成手段、照明装置は照明手段、調光装置は調光手 段、制御装置は制御手段、調光制御装置は調光制御手段、発光制御装置は発光制 御手段、撮像装置は撮像手段、フォーカス調節制御装置はフォーカス調節制御手 段、表示制御装置は表示制御手段、操作部材は操作手段と置き換えても良い。 発明の効果
[0006] 本発明によれば、明るい表示領域の明るさを損なうことなしに黒浮きを押さえること ができる。
図面の簡単な説明
[0007] [図 l](a)本発明の第一の実施形態による表示装置の構成を説明する正面図である。 ( b)側面図である。
[図 2](a)図 1(b)の一部を拡大した図である。（b)TN液晶パネルにおいてマトリクス状に 分割された所定領域を示す図である。（c)液晶パネルにぉ ヽてマトリクス状に分割され た所定領域を示す図である。
[図 3]データ輝度と調光率との関係を説明する図である。
[図 4]照明光の輝度と閾値との関係を説明する図である。
[図 5](a)変形例 1を説明する表示装置の拡大図である。（b)TN液晶パネルにぉ 、て マトリクス状に分割された所定領域を示す図である。（c)液晶パネルにぉ ヽてマトリクス 状に分割された所定領域を示す図である。
[図 6](a)本発明の第二の実施形態による液晶パネルにおいてマトリクス状に分割され た所定領域を示す図である。（b)TN液晶パネルにぉ ヽてマトリクス状に分割された所 定領域を示す図である。 [図 7]変形例 2による TN液晶パネルにおいてマトリクス状に分割された所定領域を示 す図である。
[図 8]表示装置を搭載するフォトビューヮを説明する図である。
[図 9]本発明の第三の実施形態によるフォトビューヮを説明する図である。
[図 10](a)表示装置の構成を説明する正面図である。（b)側面図である。
[図 11]フォトビューヮの要部構成を説明するブロック図である。
[図 12](a)第 2の表示モジュールによって形成された像を示す図である。（b)第 1の表示 モジュールによって形成された像を示す図である。
[図 13]照明光の輝度と閾値との関係を説明する図である。
[図 14]本発明の第四の実施形態による電子カメラを説明する図である。
[図 15]電子カメラの要部構成を説明するブロック図である。
[図 16](a)第 2の表示モジュールによって形成された像を示す図である。（b)第 1の表示 モジュールによって形成された像を示す図である。
[図 17]輝度分布を示すヒストグラムの一例を説明する図である。
[図 18]輝度分布を示すヒストグラムの一例を説明する図である。
[図 19]シーンモードと表示モードとの関係を説明する図である。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
(第一の実施形態）
図 l(a)(b)は、本発明の第一の実施形態による表示装置の構成を説明する図であり 、図 1(a)は正面図、図 1(b)は側面図である。図 1(a)において、表示装置 100は有効表 示領域 100a内に画像やテキストなどを表示する。
[0009] 図 1(b)において、表示装置 100は第 1の表示モジュール 13と第 2の表示モジユー ル 14とを積層して構成されている。積層された 2つの表示モジュール 13、 14は、バッ クライト部材によって第 1の表示モジュール 13側から照明される。ノ ックライト部材は 高輝度白色 LED11および導光板 12によって構成される。導光板 12は、少なくとも 上記有効表示領域 100aより広い面積を有する。導光板 12は、白色 LED11から発 せられ、導光板 12の側面（図 1(b)において下)から導光板 12内に入射された光を有 効表示領域 100a内で輝度が均一な面照明光に変換し、この面照明光で第 1の表示 モジュール 13を照明する。
[0010] 図 2(a)は、表示装置 100の内部構造を説明するために図 1(b)の一部を拡大した図 である。図 2(a)において、第 1の表示モジュール 13は、たとえば、周知の TN型の液 晶パネル 13cを第 1の偏光板 13aと第 2の偏光板 13bとで挟んだモノクロ液晶表示素 子によって構成される。第 2の偏光板 13bを通過する光の偏光方向と、第 1の偏光板 13aを通過する光の偏光方向とは 90度異なるように配設されている。
[0011] 液晶パネル 13cは、不図示の透明電極力 電圧が印加されない状態では、液晶層 内の液晶分子の配列（配向）によって液晶層の中に入射された光の偏光方向を 90 度回転させる。これにより、第 1の偏光板 13aを介して液晶パネル 13c内に入射され た偏光光は、液晶層内で 90度回転された後に第 2の偏光板 13bを通過して第 1の表 示モジュール 13から射出され、第 2の表示モジュール 14へ照明光として入射される
[0012] 一方、不図示の透明電極から電圧が印加された液晶パネル 13cは、液晶層内の液 晶分子の配列が変わり、入射光の偏光方向を 90度回転させなくなる。これにより、第 1の偏光板 13aを介して液晶パネル 13c内に入射された偏光光は、第 2の偏光板 13 bを通過できないために第 1の表示モジュール 13から射出される透過光量が小さくな る。液晶分子の配列変化が印加電圧に比例することから、液晶層を進行する光の偏 光方向の回転比率も印加電圧に比例する。したがって、第 1の表示モジュール 13を 透過して第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量は、液晶パネル 13cに対す る印加電圧の増加に伴って減少する。
[0013] 液晶パネル 13cは、画像信号に基づいて後述する表示制御回路力 入力される駆 動信号に応じた任意の電圧を、マトリクス状に分割された所定領域 (画素)ごとに印加 可能に構成されている。これにより、第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量 を画素単位で増減することができる。
[0014] 第 2の表示モジュール 14は、たとえば、液晶パネル 14cと偏光板 14bとの間にカラ 一フィルタ 14aを挟んだ周知の TFTカラー液晶表示素子によって構成される。液晶 パネル 14cは、その入射面側（第 1の表示モジュール 13側）の配向方向を、上記第 2 の偏光板 13bを通過する光の偏光方向と合わせるように配設されている。偏光板 14 bを通過する光の偏光方向は、上記第 2の偏光板 13bを通過する光の偏光方向に対 して 90度異なるように配設される。
[0015] 液晶パネル 14cは、不図示の透明電極力も電圧が印加されない状態では、液晶層 内の液晶分子の配向によって液晶層の中に入射された光の偏光方向を 90度回転さ せる。これにより、第 1の表示モジュール 13を介して液晶パネル 14c内に入射された 偏光光は、液晶層内で 90度回転された後にカラーフィルタ 14aおよび偏光板 14bを 通過して第 2の表示モジュール 14力も射出される。
[0016] 一方、不図示の透明電極から電圧が印加された液晶パネル 14cは、液晶層内の液 晶分子の配向を変え、入射光の偏光方向を 90度回転させない。これにより、液晶パ ネル 14c内に入射された偏光光は、カラーフィルタ 14aを通過後に偏光板 14bを通 過できないため、第 2の表示モジュール 14力も射出される透過光量が小さくなる。
[0017] カラーフィルタ 14aは、たとえば、 RGB各色の色フィルタが交互に配列されたもので ある。液晶パネル 14cは、画像信号に基づいて後述する表示制御回路力も入力され る駆動信号に応じた任意の電圧を、マトリクス状に分割された所定領域 (色フィルタの サブピクセル)ごとに印加可能に構成されている。これにより、第 2の表示モジュール 14から射出される透過光量を色単位で増減することができる。
[0018] 図 2(b)および (c)は、それぞれ液晶パネル 13cおよび液晶パネル 14cにお!/、てマトリ タス状に分割された所定領域を説明する図である。図 2(b)において、液晶パネル 13c の画素は、略正方形状に構成される。第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光 量は、この略正方形状ごとに調節可能である。
[0019] 図 2(c)において、液晶パネル 14cのサブピクセルは、 RGB1組が図 2(b)の 1画素（ 略正方形状）に対応するように構成される。つまり、第 2の表示モジュール 14へ入射 される照明光量は、 RGBのサブピクセル 1組ごとに調節可能である。
[0020] 表示装置 100の有効表示領域 100aは、第 2の表示モジュール 14による有効表示 領域に対応し、第 1の表示モジュール 13の有効表示領域は、少なくとも有効表示領 域 100aより広くするように構成される。以上説明した導光板 12、第 1の表示モジユー ル 13および第 2の表示モジュール 14は、略密着するように重ね合わされ、表示装置 100を構成する。
[0021] 表示装置 100は、供給される画像信号に応じて第 2の表示モジュール 14が白色 L ED11からの光を変調することにより、 RGB各色の光像を生成する。第 2の表示モジ ユール 14を構成する液晶パネル 14cの駆動は、液晶表示素子に対する周知の駆動 方式と同様に行われるため、その説明を省略する。観察者は、第 2の表示モジュール 14から射出される RGB色の透過光によって合成されるフルカラー像を観察する。
[0022] 一方、表示装置 100は、供給される画像信号に応じて第 1の表示モジュール 13が 白色 LED11からの光を減衰させることにより、観察される画像の低輝度領域の黒浮 きを抑制する。第 1の表示モジュール 13を構成する液晶パネル 13cの駆動は、以下 のように行われる。
[0023] 図 3は、表示装置 100に供給される画像信号 (第 2の表示モジュール 14で表示され るデータ）によって示される輝度と第 1の表示モジュール 13で行う照明光の調光率（ 照明光の透過率)との関係を説明する図である。図 3において、横軸はデータ輝度を 表し、表示装置 100の入力信号の最大値 (フルスケール)入力に対する百分率で表 す。縦軸は照明光の透過率を表し、液晶パネル 13cの電極に電圧を印加しない状態 (便宜上透過率 100%とする）に対する百分率で表す。
[0024] 図 3によれば、画像信号のデータの輝度レベル (RGBのうち少なくとも 1色の輝度） があら力じめ定められる閾値 (たとえば、フルスケールの 5%)を超える場合、この画像 信号に対応する液晶パネル 13cのマトリクス領域には電圧が印加されない。すなわち 、輝度レベルがフルスケールの 5%を超える領域については第 1の表示モジュール 1 3による照明光量の透過率を最大 (減光率最小）にし、第 2の表示モジュール 14へ入 射される照明光量を最大にする。
[0025] また、画像信号のデータの輝度レベル (RGB全ての輝度）がフルスケールの 5%以 下の場合、この画像信号に対応する液晶パネル 13cのマトリクス領域には、輝度レべ ルの大きさに比例した透過率となるよう、各画素毎に電圧が印加される。すなわち、 輝度レベルがフルスケールの 5%に相当する領域については第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率を最大 (減光率最小）にし、第 2の表示モジュール 14へ 入射される照明光量を大きくする。また、輝度レベルがフルスケールの 5%未満に相 当する領域については第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率を徐々に 低下 (減光率を徐々に上昇)させ、第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量 を徐々に減少させる。さらにまた、輝度レベルがフルスケールの 0%に相当する領域 については第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率を最小 (減光率最大） にし、第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量を略 0にする。
[0026] これにより、表示画面の中で暗く表現したい領域 (すなわち、第 2の表示モジュール 14を構成する液晶パネル 14cの透過率が最低にされる領域)を照明する照明光量 力 S小さく絞られるので、液晶パネル 14cによって完全な遮光状態が得られない場合 であっても、この領域の液晶パネル 14cを透過する RGB色の透過光は、その絶対レ ベルが小さく抑えられる。この結果、観察者が観察画像の中で黒浮きを観察すること がなくなる。また、黒浮きを小さくできる分、光源の輝度を上げることが可能で、その結 果、表示画像のダイナミックレンジを大きくすることが可能となる。
[0027] フルスケールの 5%の輝度レベルは、たとえば、画像信号力 ¾ビットフルスケールで 表現されている場合、 12. 5LSBに対応する。また、画像信号が 12ビットフルスケー ルで表現されて 、る場合には、 204LSBに対応する。
[0028] 以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)第 1の表示モジュール 13の液晶パネル 13cおよび第 2の表示モジュール 14の液 晶パネル 14c間で偏光板 13bを共用したので、両液晶パネルの両側にそれぞれ偏 光板を設ける場合に比べて、偏光板を 1枚削減することができる。
[0029] (2)第 1の表示モジュール 13を透過させた照明光で第 2の表示モジュール 14を照明 するとともに、照明光を所定領域単位 (上記の例では RGBのサブピクセル 1組ごと） で調光 (照明光量を調節)可能に構成した、すなわち、照明光にに光量分布を与える ように構成した。これにより、表示画面の中で暗く表現したい領域のみを選択的に暗 く表現できる。明るく表現したい領域の明るさを損なうことなく暗い部分の黒浮きが抑 えられる結果、高画質の表示を行うことができる。とくに、コンピュータグラフィック画像 などのダイナミックレンジの広 、表現が必要な場合（階調数が大き 、）に有効である。
[0030] (3)導光板 12を含むバックライト部材、液晶パネル 13cを含む第 1の表示モジュール 13、および液晶パネル 14c、カラーフィルタ 14aを含む第 2の表示モジュール 14を積 層し、これらを略密着させたので、表示装置 100の小型化および画素単位の調光制 御を実現できる。
[0031] 上述したように、黒浮き抑制において第 1の表示モジュール 13による照明光量の透 過率を変化させる閾値は、図 3に示した 5%に限らず、 3%でも 15%でも適宜変更し てよい。
[0032] また、上述した閾値について、ノ ックライト部材 11、 12による照明光の輝度に応じ て変化させる構成にしてもよい。図 4は、バックライト部材 11、 12による照明光の輝度 (光源輝度)と閾値 (スレツショルド)との関係を説明する図である。図 4において、横軸 は光源輝度を表し、縦軸は閾値を表す。
[0033] 図 4によれば、光源輝度の増加とともに閾値が高く変更され、たとえば、光源輝度の 増加に比例させて閾値をフルスケールの約 5%〜約 10%の範囲で変更する。これに より、表示画面の中で暗く表現したい領域 (すなわち、第 2の表示モジュール 14を構 成する液晶パネル 14cの透過率が最低にされる領域)を透過する RGB色の透過光 は、光源輝度が高い場合においても、その絶対レベルを小さく抑えることができる。こ の結果、観察者が観察画像の中で黒浮きを観察することがなくなる。
[0034] 上述した閾値の変更は、バックライト部材 11、 12による照明光の輝度が可変に構 成される場合 (第 3および第 4の実施の形態）には設定される照明光の輝度に応じて 変更し、ノ ックライト部材 11、 12による照明光の輝度が固定 (変更不可)の場合には 、表示装置 100の調整 ·保守時などに、搭載されているノ ックライト部材 11、 12によ る照明光の輝度に応じた値に設定すればよい。
[0035] また、表示装置 100へ供給される画像信号の階調数 (階調表現のビット長）に応じ て、制御を切り替える構成にしてもよい。この場合、たとえば、画像信号の階調数が 8 ビット表現されている場合、有効表示領域 100aの全域で第 1の表示モジュール 13に よる照明光量の透過率を最大にし、第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量 を最大にする。一方、画像信号の階調数が 12ビットや 16ビット表現されている場合 には、上述したように、第 1の表示モジュール 13を透過して第 2の表示モジュール 14 を照明する照明光量の透過率を、供給される画像信号に応じて所定領域単位 (上記 の例では RGBのサブピクセル 1組ごと）で調光する。 [0036] (変形例 1)
第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量を、 RGB各色のサブピクセルごと に調節可能に構成してもよい。図 5(a)は、この場合の表示装置 100の内部構造を説 明するための拡大図である。図 5(a)において、第 1の表示モジュール 13は、たとえば 、周知の TN液晶パネル 13dを第 1の偏光板 13aと第 2の偏光板 13bとで挟んだモノ クロ液晶表示素子によって構成される。第 2の偏光板 13bおよび第 1の偏光板 13a間 の偏光方向が 90度異なるように配設される点は、上述した第 1の実施形態と同様で ある。
[0037] 図 5(b)および図 5(c)は、図 5(a)の TN液晶パネル 13dおよび液晶パネル 14cにおい てマトリクス状に分割された所定領域を説明する図である。図 5(b)において、 TN液晶 パネル 13dの画素は、第 2の表示モジュール 14側のサブピクセルごとに構成される。 第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量は、このサブピクセルごとに調節可 能である。
[0038] 図 5(c)において、液晶パネル 14cのサブピクセルは、 RGBそれぞれの色が図 5(b) の 1画素に対応するように構成される。つまり、第 2の表示モジュール 14へ入射される 照明光量は、 RGB各色のサブピクセルごとに調節可能である。このように構成するこ とにより、高精細の黒浮き抑制制御を行うことができる。
[0039] 第 1の表示モジュール 13においてマトリクス状に分割される領域と、第 2の表示モジ ユール 14においてマトリクス状に分割される領域との対応は、上述した実施形態の 1 ： 3 (RGBのサブピクセル 1組)や、変形例で示した 1： 1 (サブピクセルごと）に限らず、 RGBのサブピクセル 4組分の領域に対応させて調光する 1： 12や、 RGBのサブピク セル 9組分の領域に対応させて調光する 1： 27としてもよい。
[0040] (第二の実施形態）
第 1の表示モジュール 13 (液晶パネル 13c)のマトリクス領域の透過率を変化させる 場合、第 2の表示モジュール 14上の RGBサブピクセルの組、および当該サブピクセ ルの組の周辺に位置するサブピクセルの組の輝度レベルに基づき、当該サブピクセ ルの組へ照明光を透過する第 1の表示モジュール 13 (液晶パネル 13c)のマトリクス 領域の透過率を決定するようにしてもよい。輝度レベルは、表示装置 100へ供給され る画像信号によって示される。
[0041] 図 6(a)および (b)は、それぞれ液晶パネル 14cおよび液晶パネル 13cにお!/、てマトリ タス状に分割された所定領域を説明する図である。
[0042] 図 6(b)において、液晶パネル 13cの画素は、略正方形状に構成される。第 2の表示 モジュール 14へ入射される照明光量は、この略正方形状ごとに調節可能である。図 6(a)において、液晶パネル 14cのサブピクセルは、 RGB1組が図 6(b)の 1画素（略正 方形状）に対応するように構成される。つまり、第 2の表示モジュール 14へ入射される 照明光量は、 RGBのサブピクセル 1組単位で調節可能である。
[0043] 表示装置 100は、第一の実施形態と同様に、供給される画像信号に応じて第 2の 表示モジュール 14が白色 LED11からの光を変調することにより、 RGB各色の光像 を生成する。観察者は、第 2の表示モジュール 14から射出される RGB色の透過光に よって合成されるフルカラー像を観察する。図 6(a)の例では、 RGBサブピクセルの組 を 1画素とすると、全 49画素のうち 23画素で白が表示され、 26画素で黒が表示され ている。
[0044] 一方、表示装置 100は、供給される画像信号に応じて第 1の表示モジュール 13が 白色 LED11からの光を以下のように減衰させることにより、観察される画像の低輝度 領域の黒浮きを抑制する。
[0045] 図 6(a)の 2行目 D列に位置する画素（=RGBサブピクセルの組）に注目すると、表 示装置 100は、当該画素を中心とする横 3画素 X縦 3画素の全 9画素について、これ ら 9画素内に含まれる画像信号の全データ (RGB3色 X 9組）の輝度レベルの平均値 を算出する。本例では、白を表示する画素が 4画素、黒を表示する画素が 5画素であ るため、白の輝度を 1とする場合の輝度平均値は (1 (白） X 4 + 0 (黒） X 5)Z9 = 0. 4 4となる。この場合、所定閾値 (たとえば、フルスケールの 12%とする）を超えるので、 注目画素（= 2行目 D列）に対応する液晶パネル 13cのマトリクス領域（注目画素へ 照明光を透過する領域）には電圧を印加しない。すなわち、注目画素およびその周 辺画素の輝度レベルの平均値がフルスケールの 12%を超える場合は、注目画素に 対応する領域の第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率を最大にし、第 2 の表示モジュール 14へ入射される照明光量を最大にする。 [0046] 図 6(a)の 3行目 D列に位置する画素（=RGBサブピクセルの組）に注目すると、表 示装置 100は、当該画素を中心とする横 3画素 X縦 3画素の全 9画素について、これ ら 9画素内に含まれる画像信号の全データ (RGB3色 X 9組）の輝度レベルの平均値 を算出する。本例では、白を表示する画素が 1画素、黒を表示する画素が 8画素であ るため、輝度平均値は (1 (白） X 1 + 0 (黒） X 8)Z9 = 0. 11となる。このように、注目 画素およびその周辺画素の輝度レベルの平均値がフルスケールの 12%未満に相当 する場合は、注目画素（ = 3行目 D列)へ透過する照明光量の透過率を上記輝度レ ベルの平均値に応じて徐々に低下させるように、液晶パネル 13cのマトリクス領域に 電圧を印加する。
[0047] 図 6(a)の 4行目 D列に位置する画素（=RGBサブピクセルの組）に注目すると、表 示装置 100は、当該画素を中心とする横 3画素 X縦 3画素の全 9画素について、これ ら 9画素内に含まれる画像信号の全データ (RGB3色 X 9組）の輝度レベルの平均値 を算出する。本例では、白を表示する画素が 0画素、黒を表示する画素が 9画素であ るため、輝度平均値は (1 (白） X O + 0 (黒） X 9)Z9 = 0となる。このように、注目画素 およびその周辺画素の輝度レベルの平均値力^に相当する場合は、注目画素（=4 行目 D列）へ透過する照明光量の透過率を最小にし、第 2の表示モジュール 14へ入 射される照明光量を略 0にするように、液晶パネル 13cのマトリクス領域に電圧を印加 する。
[0048] フルスケールの 12%の輝度レベルは、たとえば、画像信号力 ¾ビットフルスケール で表現されている場合、 30LSBに対応する。また、画像信号が 12ビットフルスケー ルで表現されている場合には、 491LSBに対応する。
[0049] 第二の実施形態によれば、第一の実施形態の作用効果に加えて次の作用効果が 得られる。
(1)第 2の表示モジュール 14の表示画面の中で、注目画素および注目画素と縦横 に連続する画素がともに黒く表示される（上記 9画素分の輝度平均値が 0)場合に、 第 2の表示モジュール 14の注目画素を照明する照明光量を小さく絞るようにした。こ れにより、黒表示 (所定輝度以下の表示)を行う画素領域より狭い範囲で黒浮き発生 を抑えることができる。 [0050] (2)第 2の表示モジュール 14の表示画面の中で、注目画素および注目画素と縦横 に連続する画素で黒く表示される画素が少な 、（上記 9画素分の輝度平均値が 0より 大きぐかつ所定閾値以下)場合は、これらの画素の表示輝度平均値に応じて第 2の 表示モジュール 14の注目画素を照明する照明光量を段階的に絞るようにした。これ により、表示画像の明暗の境界を形成する領域については徐々に照明光量が変化 するから、観察者にとって観察像の明暗の境界が違和感なく自然に感じられる。
[0051] (3)表示画像の明暗の境界を形成する領域に対する照明光量を絞ることで、明るく 照明される領域の光が照明光量を減少すべき領域へ漏れたとしても目立ちにくくなる 力 、第 1の表示モジュール 13および第 2の表示モジュール 14の重ね合わせ時にお ける組立要求精度 (画素位置合わせ精度)を低くすることができる。
[0052] (4)第 2の表示モジュール 14の表示画面の中で、注目画素および注目画素と縦横 に連続する画素で黒く表示される画素がさらに少ない（上記 9画素分の輝度平均値 が所定閾値を超える)場合は、第 2の表示モジュール 14の注目画素を照明する照明 光量を絞らないようにした。これにより、表示画像の明るい領域およびその境界に位 置する画素が明るく照明される。この結果、明るく表現する領域 (所定輝度を超える 表示領域)の明るさを損なうことがない。
[0053] 上述したように第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率を変化させる閾 値は、 12%に限らず、 10%でも 18%でも適宜変更してよい。
[0054] (変形例 2)
第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量を、 RGB各色のサブピクセルごと に調節可能に構成してもよい。図 7は、この場合の液晶パネル 13cにおいてマトリクス 状に分割された所定領域を説明する図である。図 7において、液晶パネル 13cの画 素は、図 6(a)に例示した第 2の表示モジュール 14側のサブピクセルに対応するように 構成される。第 2の表示モジュール 14へ入射される照明光量は、このサブピクセル単 位で調節可能である。
[0055] この場合の表示装置 100は、供給される画像信号に応じて第 1の表示モジュール 1 3が白色 LED11からの光を以下のように減衰させることにより、観察される画像の低 輝度領域の黒浮きを抑制する。 [0056] 図 6(a)の 2行目 D列 R画素について注目すると、表示装置 100は、当該画素を中心 とする横 3画素 X縦 3画素の全 9画素につ 、て、これら 9画素内に含まれる画像信号 の全データの輝度レベルの平均値を算出する。本例では、明るく発色する (R、 G、 B いずれかを発色する）画素が 4画素、非発色の画素が 5画素であるため、発色部の輝 度を 1とする場合の輝度平均値は (1 (発色） X 4 + 0 (非発色） X 5)Z9 = 0. 44となる 。この場合、所定閾値 (たとえば、フルスケールの 12%)を超えるので、注目画素（2 行目 D列 R画素）に対応する液晶パネル 13cのマトリクス領域 (注目画素へ照明光を 透過する領域）には電圧を印加しない。すなわち、注目画素およびその周辺画素の 輝度レベルの平均値がフルスケールの 12%を超える場合は、注目画素に対応する 領域の第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率を最大にし、第 2の表示モ ジュール 14へ入射される照明光量を最大にする。
[0057] 図 6(a)の 3行目 D列 R画素に注目すると、表示装置 100は、当該画素を中心とする 横 3画素 X縦 3画素の全 9画素につ ヽて、これら 9画素内に含まれる画像信号の全デ ータの輝度レベルの平均値を算出する。本例では、明るく発色する (R、 G、 Bいずれ かを発色する）画素が 1画素、非発色の画素が 8画素であるため、発色部の輝度を 1 とする場合の輝度平均値は (1 (発色） X 1 + 0 (非発色） X 8)/9 = 0. 11となる。この ように、注目画素およびその周辺画素の輝度レベルの平均値がフルスケールの 12 %未満に相当する場合は、注目画素（3行目 D列 R画素）へ透過する照明光量の透 過率を上記輝度レベルの平均値に応じて徐々に低下させるように、液晶パネル 13c のマトリクス領域に電圧を印加する。
[0058] 図 6(a)の 4行目 D列 R画素に注目すると、表示装置 100は、当該画素を中心とする 横 3画素 X縦 3画素の全 9画素につ ヽて、これら 9画素内に含まれる画像信号の全デ ータの輝度レベルの平均値を算出する。本例では、明るく発色する (R、 G、 Bいずれ かを発色する）画素が 0画素、非発色の画素が 9画素であるため、発色部の輝度を 1 とする場合の輝度平均値は (1 (発色） X O + 0 (非発色） X 9)Z9 = 0となる。このように 、注目画素およびその周辺画素の輝度レベルの平均値力^に相当する場合は、注 目画素 (4行目 D列 R画素）へ透過する照明光量の透過率を最小にし、第 2の表示モ ジュール 14へ入射される照明光量を略 0にするように、液晶パネル 13cのマトリクス 領域に電圧を印加する。
[0059] 以上説明した変形例 2のように構成することにより、以下のように高精細の黒浮き抑 制制御を行うことができる。
(1)第 2の表示モジュール 14の表示画面の中で、注目画素および注目画素と縦横 に連続する画素がともに非発色にされる（上記 9画素分の輝度平均値が 0)場合に、 第 2の表示モジュール 14の注目画素を照明する照明光量を小さく絞ったので、非発 色にする（所定輝度以下にする）画素領域より狭い範囲について黒浮き発生を抑え ることがでさる。
[0060] (2)第 2の表示モジュール 14の表示画面の中で、注目画素および注目画素と縦横 に連続する画素で非発色にされる画素が少な 、（上記 9画素分の輝度平均値が 0よ り大きぐかつ所定閾値以下)場合は、これらの画素の表示輝度平均値に応じて第 2 の表示モジュール 14の注目画素を照明する照明光量を段階的に絞ったので、観察 者にとって観察像の明暗の境界が違和感なく自然に感じられる。
[0061] (3)表示画像の明暗の境界を形成する画素に対する照明光量を絞ることで、明るく 照明される領域の光が照明光量を減少すべき領域へ漏れたとしても目立ちにくくなる 力 、第 1の表示モジュール 13および第 2の表示モジュール 14の重ね合わせ時にお ける組立要求精度 (画素位置合わせ精度)を低くすることができる。
[0062] (4)第 2の表示モジュール 14の表示画面の中で、注目画素および注目画素と縦横 に連続する画素で非発色にされる画素がさらに少ない（上記 9画素分の輝度平均値 が所定閾値を超える)場合は、第 2の表示モジュール 14の注目画素を照明する照明 光量を絞らないので、明るく表現する領域 (所定輝度を超える領域)の明るさを損なう ことがない。
[0063] 以上の説明では、注目画素および注目画素の周囲の画素の輝度値の平均値に基 づいて、注目画素を照明する照明光量の透過率を決定した。輝度平均値を算出す る範囲は適宜変更してよい。また、上記例のように輝度の単純平均を算出する代わり に、重み付け平均を算出するようにしてもよい。
[0064] 図 8は、上述した表示装置 100を搭載する電子機器の例としてフォトビューヮを説 明する図である。フォトビューヮは、画像データによる再生画像を表示装置 100に表 示させる。表示画像は、メモリカード 53に記録されている所定の画像 (たとえば、操作 部材 54からの操作信号によってあら力じめ指定されている画像)や、 CPU51がメモ リカード 53に記録されている画像力も選択した画像、あるいは、外部インターフェイス 52を介して外部の装置力 供給される画像データによる画像である。
[0065] CPU51は、制御プログラムに基づいて、フォトビューヮ内の各部力も入力される信 号を用いて所定の演算を行うなどして、フォトビューヮの各部に対する制御信号を送 出することにより、画像表示動作を制御する。なお、制御プログラムは CPU51内の不 図示の不揮発性メモリに格納されて 、る。
[0066] 操作部材 54は、使用者による操作に応じた操作信号を CPU51へ出力する。メモリ カード 53はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成され、 CPU51の指令 によりデータの書き込み、保存および読み出しが可能である。外部インターフェイス 5 2は、 CPU51からの指令によって電子カメラやパーソナルコンピュータなどの外部の 装置との間で通信を行う。通信によって受信した画像信号は、 CPU51へ入力される
[0067] 表示制御回路 15は、 CPU51から出力される画像信号に応じて第 2の表示モジュ ール 14および第 1の表示モジュール 13をそれぞれ駆動する信号を生成し、生成した 駆動信号で第 2の表示モジュール 14および第 1の表示モジュール 13をそれぞれ駆 動する。
[0068] 表示制御回路 15はさらに、 CPU51から出力される点灯指示に応じてバックライト 1 1を指示された輝度で点灯させる。点灯したバックライト 11は、第 1の表示モジュール 13を介して第 2の表示モジュール 14を照明する。
[0069] 以上のフォトビューヮにおいて、メモリカード 53に記録されている画像データによる 再生画像を表示装置 100に表示させるには、 CPU51がメモリカード 53から画像デ ータを読み出し、読み出した画像データを用いて表示装置 100の表示ピクセル数に 応じた表示データを生成し、生成した表示データを画像信号として表示制御回路 15 へ送る。また、バックライト点灯指示を表示制御回路 15へ送る。表示データは、第 2 の表示モジュール 14における各ピクセルの輝度レベル情報を含む。表示制御回路 1 5は、表示データが有する輝度レベル情報を用いて第 1の表示モジュール 13による [0070] 以上の説明では、有効表示領域 100a内の所定領域ごとに透過光量を調節する調 光素子として TN型の液晶パネル 13c ( 13d)を使用した力 このようなモノクロ液晶表 示素子の代わりに、ポリマーネットワーク液晶やエレクト口クロミック素子なども用いて 構成してちょい。
[0071] 表示装置 100は、デジタルカメラ、電子書籍ビューヮ、フォトビューヮ、コンピュータ 用モニタ、ビデオ用モニタ、テレビジョンセットなどの表示画面を備える電子機器に使 用される。
[0072] (第三の実施形態）
図 9は、本発明の第三の実施形態によるフォトビューヮ 1を説明する図である。フォト ビューヮ 1は、画像データによる再生画像を表示装置 100に表示する。表示画像は、 メモリカードなどの記録媒体に記録されて 、る画像や、インターフェイスを介して外部 の装置力 フォトビューヮ 1へ供給される画像である。フォトビューヮ 1に対する表示画 像の選択指示などは、操作部材 54から操作入力される。
[0073] 図 10(a)(b)は、フォトビューヮ 1に搭載される表示装置 100の構成を説明する図であ り、図 10(a)は正面図、図 10(b)は側面図である。図 10(a)において、表示装置 100は 有効表示領域 100a内に画像やテキストなどを表示する。
[0074] 図 10(a)(b)に示す表示装置 100の構成は、基本的に上述した第 1及び第 2の実施 の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。ただし、導光板 12とともにバックラ イト部材を構成する高輝度白色 LED110は、後述する制御回路力 供給される駆動 電流に応じて点灯時の発光輝度が変化する。発光輝度は、たとえば、ハイレベル (最 大点灯輝度）とハイレベルの 1Z4のノーマルレベル (通常輝度）との間で調節可能に 構成されている。
[0075] 図 11は、図 9のフォトビューヮ 1の要部構成を説明するブロック図である。フォトビュ ーヮ 1は、メモリカード 53に記録されている所定の画像 (たとえば、操作部材 54から の操作信号によってあら力じめ指定されている画像)や、 CPU51がメモリカード 53に 記録されている画像力も選択した画像、あるいは、外部インターフェイス 52を介して 外部の装置力も供給される画像を表示装置 100に再生表示する。
[0076] CPU51は、制御プログラムに基づいて、フォトビューヮ 1内の各部力も入力される 信号を用いて所定の演算を行うなどして、フォトビューヮ 1の各部に対する制御信号 を送出することにより、画像表示動作を制御する。なお、制御プログラムは CPU51内 の不図示の不揮発性メモリに格納されて 、る。
[0077] 操作部材 54は、使用者の操作に応じた操作信号を CPU51へ出力する。メモリ力 ード 53はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成され、 CPU51の指令に よりデータの書き込み、保存および読み出しが可能である。外部インターフェイス 52 は、 CPU51からの指令によって電子カメラやパーソナルコンピュータなどの外部の 装置との間で通信を行う。通信によって受信した画像信号は、 CPU51へ入力される
[0078] 表示制御回路 15は、 CPU51から出力される表示データに応じて第 2の表示モジュ ール 14および第 1の表示モジュール 13をそれぞれ駆動する信号を生成し、生成した 駆動信号で第 2の表示モジュール 14および第 1の表示モジュール 13をそれぞれ駆 動する。
[0079] 表示制御回路 15はさらに、 CPU51から出力される点灯指示に応じてバックライト 1 10を指示された輝度で点灯させる。点灯したバックライト 110は、第 1の表示モジユー ル 13を介して第 2の表示モジュール 14を照明する。
[0080] 以上のフォトビューヮ 1において、メモリカード 53に記録されている画像データによ る再生画像を表示装置 100に表示させるには、 CPU51がメモリカード 53から画像デ ータを読み出し、読み出した画像データを用いて表示装置 100の表示ピクセル数に 応じた表示データを生成し、生成した表示データを画像信号として表示制御回路 15 へ送る。また、バックライト点灯指示を点灯輝度の指示とともに表示制御回路 15へ送 る。表示データは、第 2の表示モジュール 14における各ピクセルの輝度レベル情報 を含む。表示制御回路 15は、表示データによって示される輝度レベル情報を用いて 第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率、すなわち、照明光量の減少率を 決定し、照明光量の制御を行う。
[0081] (表示装置の表示モード） 表示装置 100は、上述した黒浮き抑制と別に、以下の 3通りの表示モードを切り替 え可能に構成されている。表示モードの切り替えは、 CPU51から切り替え指示を受 けた表示制御回路 15が、ノ ックライト 110の点灯輝度と、第 1の表示モジュール 13に よる照明光量の透過率とを制御して行う。
[0082] [A]ノーマル表示モード
ノーマル表示モードでは、バックライト 110の点灯輝度がノーマルレベル（=通常輝 度 =最大点灯輝度の 1Z4)にされ、上記黒浮き抑制がオフされるとともに、第 1の表 示モジュール 13の全画素で照明光量の透過率が最大にされる。この場合に表示装 置 100で表現される階調の上限は、バックライト 110による通常輝度の照明光が、透 過率最大に設定された第 1の表示モジュール 13、および透過率最大 (いわゆる白表 示）に設定された第 2の表示モジュール 14をそれぞれ透過した光のレベルに相当す る。表示装置 100で表現される階調の下限は、ノ ックライト 110による通常輝度の照 明光が、透過率最大に設定された第 1の表示モジュール 13、および透過率最小 (い わゆる黒表示）に設定された第 2の表示モジュール 14をそれぞれ透過した光のレべ ルに相当する。
[0083] [B]第 1高画質表示モード
第 1高画質表示モードでは、バックライト 110の点灯輝度がノーマルレベルの 2倍（ =最大点灯輝度の 1Z2)にされ、上記黒浮き抑制がオフされるとともに、第 1の表示 モジュール 13の全画素で照明光量の透過率が最大にされる。表示装置 100で表現 される階調の上限は、バックライト 110による 2倍輝度の照明光が、透過率最大に設 定された第 1の表示モジュール 13、および透過率最大 (いわゆる白表示）に設定され た第 2の表示モジュール 14をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。表示装置 1 00で表現される階調の下限は、バックライト 110による 2倍輝度の照明光が、透過率 最大に設定された第 1の表示モジュール 13、および透過率最小 (いわゆる黒表示） に設定された第 2の表示モジュール 14をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。 ノーマル表示モードに比べて、表示ダイナミックレンジが同等でありながら表示画像 の明るさが向上する。
[0084] [C]第 2高画質表示モード 第 2高画質表示モードでは、バックライト 110の点灯輝度がハイレベル（=最大点灯 輝度 =通常輝度の 4倍）にされ、第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率 が表示データの輝度レベルに応じて制御される（黒浮き抑制オン)。表示装置 100で 表現される階調の上限は、ノ ックライト 110による 4倍輝度の照明光が、透過率最大 に設定された第 1の表示モジュール 13、および透過率最大 (いわゆる白表示）に設 定された第 2の表示モジュール 14をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。表示 装置 100で表現される階調の下限は、ノ ックライト 110による 4倍輝度の照明光が、 透過率最小に設定された (黒浮き抑制）第 1の表示モジュール 13、および透過率最 小 ( ヽゎゆる黒表示）に設定された第 2の表示モジュール 14をそれぞれ透過した光 のレベルに相当する。第 1高画質モードに比べて、表示画像の明るさが向上する（階 調の上限が上がる）とともに階調の下限が下がるので、表示ダイナミックレンジが広が る。
[0085] (部分高画質表示）
第三の実施形態のフォトビューヮ 1は、表示装置 100の表示画面の一部を [C]第 2 高画質表示モードで表示し、表示画面の残りの部分を [A]ノーマル表示モードと同 様の明るさおよび表示ダイナミックレンジで表示する。
[0086] 図 12(a)(b)は、フォトビューヮ 1が表示装置 100に表示する画像の一例を説明する 図である。図 12(a)は、第 2の表示モジュール 14によって形成された像を示し、図 12( b)は、第 1の表示モジュール 13によって形成された像を示す。上述したように、使用 者が観察する画像は、図 12(b)で示される照明光パターンによって透過照明される図 12(a)の画像である。
[0087] 図 12(a)において、再生表示画像 61が画面の右側に寄せて表示され、再生表示画 像の左側の余白領域 62に、当該再生画像のデータに付加されて!、る情報 (Exif情報 )がテキスト表示されている。図 12(a)の例では、 Exif情報として、画像データファイル 名「XXXX ΥΥΥΥ」、画像データの記録形式「JPEG(Normal)」、ピクセル数「1600 X 120 0」、撮影日「200x.x.x」、撮影条件としてのシャッタースピード、絞り値「1/30 sec F/2.6 」がそれぞれ表示されている。 Exif情報として表示する項目は、操作部材 54からの操 作によって適宜変更可能に構成されている。 [0088] 使用者は、表示装置 100に表示される画像や当該画像に関する情報を見ながら操 作部材 54を操作し、表示画像の切り替えや、全画面表示 (Exif情報を表示せずに画 像のみを画面 ヽっぱいに表示する）するか、 Exif情報とともに画像を表示するかにつ いて指示する。
[0089] CPU51は、 Exilf青報とともに画像を表示するように操作部材 54から操作信号が入 力されると、ノ ックライト 110の点灯輝度をハイレベル (4倍輝度）にするように表示制 御回路 15に指令を送る。 CPU51はさらに、第 2の表示モジュール 14上の再生表示 画像 61を除く他の領域を照明する照明光輝度が一律 1Z4に減少するように、第 1の 表示モジュール 13の透過率を制御するとともに、第 2の表示モジュール 14上の再生 表示画像 61に対応する領域につ ヽては、上述した黒浮き抑制を行う。
[0090] 図 12(b)によれば、領域 63の透過光量は透過率最大時の 1Z4に、領域 64の透過 光量は再生表示画像 61 (図 12(a))の表示輝度に応じた値に、領域 65の透過光量は 最大 (すなわち、透過率最大）に、それぞれ制御される。この結果、使用者は [C]第 2 高画質表示モードによる広ダイナミックレンジで表示された再生表示画像 61と、 [A] ノーマル表示モードと同様の通常輝度で表示された Exilf青報 62とを観察できる。
[0091] (全画面表示）
CPU51は、全画面表示するように操作部材 54から操作信号が入力されると、バッ クライト 110の点灯輝度をハイレベル (4倍輝度）にするように表示制御回路 15に指 令を送る。 CPU51はさらに、第 2の表示モジュール 14上の全域を照明する照明光 輝度を最大にするように第 1の表示モジュール 13の透過率をー且最大に制御した上 で、上述した黒浮き抑制を行う。この結果、使用者は [C]第 2高画質表示モードによ る広ダイナミックレンジで表示された再生表示画像を観察できる。
[0092] 以上説明した第三の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)フォトビューヮ 1の表示装置 100は、 [A]ノーマル表示モード、 [B]第 1高画質表 示モード、および [C]第 2高画質表示モードの 3態様の表示を選択可能に構成した ので、使用者の要望に応じた明るさ、ダイナミックレンジで表示することができる。 [A] ノーマル表示モードでは、バックライト 110に供給する電流が少なくてよいので消費 電力を抑えられる上に、眩しすぎて見やすさを損なうこともない。 [A]ノーマル表示モ ードおよび [B]第 1高画質表示モードでは、第 1の表示モジュール 13の全域におい て照明光の透過率を一律最大に固定すればよいので、制御が簡単になる。
[0093] (2)フォトビューヮ 1の表示装置 100に Exilf青報とともに画像を表示する場合、画像部 分のみ高画質表示を行うようにしたので、使用者は明るぐかつ広ダイナミックレンジ で表示された画像を観察することができる。一方、画像以外の領域であって、 Exif情 報を含む部分はノーマル表示と同様の表示を行うようにしたので、たとえば、白地に 黒いキャラクタを表示する場合のように、背景輝度が高過ぎることに起因する眩しさで キャラクタ情報の見やすさが損なわれることを防止できる。第 1の表示モジュール 13 上の領域 63について、一律に照明光の透過率を透過率最大時の 1Z4に固定すれ ばよいので、制御が簡単になる。
[0094] 黒浮き抑制において第 1の表示モジュール 13による照明光量の透過率を変化させ る閾値は、図 3に例示した 5%に限らず、 3%でも 15%でも適宜変更してよい。
[0095] また、上述した閾値について、ノ ックライト部材 110、 12による照明光の輝度に応じ て変化させる構成にしてもよい。図 13は、バックライト部材 110、 12による照明光の輝 度 (光源輝度)と閾値 (スレツショルド)との関係を説明する図である。図 13において、 横軸は光源輝度を表し、縦軸は閾値を表す。
[0096] 図 13によれば、光源輝度の増加とともに閾値が高く変更され、たとえば、光源輝度 の増加に比例させて閾値をフルスケールの約 5%〜約 10%の範囲で変更する。これ により、表示画面の中で暗く表現したい領域 (すなわち、第 2の表示モジュール 14を 構成する液晶パネル 14cの透過率が最低にされる領域)を透過する RGB色の透過 光は、光源輝度が高い場合においても、その絶対レベルを小さく抑えることができる 。この結果、使用者が観察画像の中で黒浮きを観察することがなくなる。
[0097] (第四の実施形態）
図 14は、本発明の第四の実施形態による電子カメラ 2を説明する図である。電子力 メラ 2は、撮影前のプレビュー画像 (いわゆるスルー画）、撮影後のモニター画像 (い わゆるフリーズ画）、メモリカードなどに記録されているデータによる再生画像、および 設定メニューを表示装置 100に表示する。電子カメラ 2に対する撮影モード、再生モ ードおよび設定メニューモードの切り替え、撮影指示、再生画像の選択指示などは、 操作部材 54から操作入力される。
[0098] 図 15は、図 14の電子カメラ 2の要部構成を説明するブロック図である。 CPU51は、 制御プログラムに基づいて、電子カメラ 2内の各部力 入力される信号を用いて所定 の演算を行うなどして、電子カメラ 2の各部に対する制御信号を送出することにより、 撮影動作、オートフォーカス調節動作および画像表示動作を制御する。なお、制御 プログラムは CPU51内の不図示の不揮発性メモリに格納されて！、る。
[0099] 操作部材 54は、使用者の操作に応じた操作信号を CPU51へ出力する。メモリ力 ード 53はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成され、 CPU51の指令に より撮影画像データの書き込み、保存および画像データの読み出しが可能である。 外部インターフェイス 52Aは、 CPU51からの指令によってパーソナルコンピュータな どの外部の装置との間で通信を行う。
[0100] 撮像装置 150は CCDイメージセンサや CMOSイメージセンサなどで構成される撮 像素子を含み、 CPU51から出力される指令に応じて被写体像を撮像する。撮像装 置 150はさらに、撮像信号に所定の信号処理を施し、信号処理後のデータを所定フ ォーマットの画像データに変換して CPU51へ出力する。
[0101] 表示装置 100は、第三の実施形態のフォトビューヮ 1に搭載されるものと同様なの で詳細な説明を省略する。表示装置 100は、電子カメラ 2に搭載された場合におい ても [A]ノーマル表示モード、 [B]第 1高画質表示モード、および [C]第 2高画質表 示モードの切り替えが可能に構成されて 、る。
[0102] 電子カメラ 2は、設定される動作モードに応じて表示装置 100の表示を上述した [A ]ノーマル表示モード、 [B]第 1高画質表示モード、および [C]第 2高画質表示モード のいずれかに切り替える。
[0103] (撮影モードおよび設定メニューモード）
CPU51は、電子カメラ 2を撮影モードもしくは設定メニューモードに設定するように 操作部材 54から操作信号が入力されると、ノ ックライト 110の点灯輝度をノーマルレ ベル (通常輝度）にするように表示制御回路 15に指令を送る。 CPU51はさらに、第 2 の表示モジュール 14上の全域についての照明光輝度を最大にするように第 1の表 示モジュール 13の透過率を一律最大に制御した上で、上述した黒浮き抑制をオフ する。この結果、使用者は [A]ノーマル表示モードで表示される再生表示画像 (スル 一画像およびフリーズ画像）、設定メニュー画面を観察できる。
[0104] (撮影モードにおけるフォーカス確認）
CPU51はさらに、撮影モードにおいてフォーカス確認を指示する操作信号が操作 部材 54力ら入力されると、ノ ックライト 110の点灯輝度をハイレベル (4倍輝度）にす るように表示制御回路 15に指令を送る。 CPU51はさらに、第 2の表示モジュール 14 上においてフォーカスエリアに対応する領域以外を照明する照明光輝度が一律 1Z 4に減少するように、第 1の表示モジュール 13の透過率を制御するとともに、第 2の表 示モジュール 14上においてフォーカスエリアに対応する領域については、上述した 黒浮き抑制を行う。フォーカスエリアは、オートフォーカス調節を行うためにフォーカス 調節情報を取得する撮影画面内の領域であり、本実施形態では撮影画面の中央部 に設けられているものとする。 CPU51は、取得したフォーカス調節情報に基づいて レンズ駆動量を算出し、不図示のレンズ駆動機構に対して当該レンズ駆動量に応じ たフォーカスレンズ駆動を指示する。これにより、オートフォーカス調節が行われる。
[0105] 図 16(a)(b)は、フォーカス確認が指示された電子カメラ 2が表示装置 100に表示す る画像の一例を説明する図である。図 16(a)は、第 2の表示モジュール 14によって形 成された像を示し、図 16(b)は、第 1の表示モジュール 13によって形成された像を示 す。使用者が観察する画像は、図 16(b)で示される照明光パターンによって透過照 明される図 16(a)の画像である。
[0106] 図 16(b)によれば、フォーカスエリアを除く領域 73の透過光量は透過率最大時の 1 Z4に、領域 74の透過光量はフォーカスエリアに対応する表示画像 71 (図 16(a))の 表示輝度に応じた値に、領域 75の透過光量は最大 (すなわち、透過率最大）に、そ れぞれ制御される。この結果、使用者はフォーカスエリアに対応する表示画像 71を [ C]第 2高画質表示モードによる広ダイナミックレンジで表示された画像として観察で きる。フォーカスエリア以外の表示画像は [A]ノーマル表示モードと同様の通常輝度 で表示された画像として観察できる。
[0107] (再生モード）
CPU51は、電子カメラ 2を再生モードに設定するように操作部材 54から操作信号 が入力されると、バックライト 110の点灯輝度を通常輝度の 2倍 (最大点灯輝度の 1Z 2)にするように表示制御回路 15に指令を送る。 CPU51はさらに、第 2の表示モジュ ール 14上の全域について照明する照明光輝度を最大にするように第 1の表示モジュ ール 13の透過率を一律最大に制御した上で、上述した黒浮き抑制をオフする。この 結果、使用者は [B]第 1高画質表示モードで表示される再生表示画像を観察できる
[0108] CPU51はさら〖こ、表示装置 100へ供給する画像信号について輝度分布を分析す る。図 17および図 18は、輝度分布を示すヒストグラムの一例を説明する図である。図 17は順光下で撮影された画像の輝度分布であり、図 18は逆光下で撮影された画像 の輝度分布である。図 17、図 18において、横軸は画像を構成するピクセルの輝度レ ベルを表し、縦軸は頻度、すなわち、当該輝度レベルに対応するピクセル数 (データ 数)を表す。
[0109] 一般に、適正露出に制御された順光下の撮影画像は、中間階調のデータを多く有 し、ヒストグラムにおいて右寄りに分布する高輝度データが少ない。一方、逆光下の 撮影画像は、太陽光などによる高輝度データと、ヒストグラムにおいて左寄りに分布 する低輝度データとに大別される。
[0110] CPU51は、ヒストグラムの所定低輝度以下および所定高輝度以上に対応するデー タ数がそれぞれ所定数以上存在すれば逆光下の画像と判定し、ヒストグラムの右端 部に対応する画素が所定数未満の場合には順光下の画像と判定する。
[0111] 逆光下の画像と判定した CPU51は、ノ ックライト 110の点灯輝度をノヽィレベル (4 倍輝度）にするように表示制御回路 15に指令を送り、第 2の表示モジュール 14上の 全域について照明する照明光輝度を一律最大にするように第 1の表示モジュール 1 3の透過率を制御するとともに、第 2の表示モジュール 14上においては上述した黒浮 き抑制を行う。この結果、使用者は再生表示画像を [C]第 2高画質表示モードによる 広ダイナミックレンジで表示された画像として観察できる。
[0112] なお、図 17および図 18のヒストグラムは本説明のために作成したデータ例であり、 実際の判定処理において必ずしも作成しなくてよい。たとえば、画像を構成するデー タにつ 、て輝度レベルが高輝度判定閾値以上、低輝度判定閾値以下のデータ (ピク セル数)をそれぞれカウントし、このカウント値に応じて順光 Z逆光を判定してもよ 、。
[0113] (再生モードにおけるサムネイル表示）
CPU51は、再生モードにお ヽてサムネイル確認を指示する操作信号が操作部材 54から入力された場合、ノ ックライト 110の点灯輝度をノーマルレベル (通常輝度）に するように表示制御回路 15に指令を送る。 CPU51はさらに、第 2の表示モジュール 14上の全域について照明する照明光輝度を最大にするように第 1の表示モジュール 13の透過率を一律最大に制御した上で、上述した黒浮き抑制をオフする。この結果 、使用者は [A]ノーマル表示モードで表示されるサムネイル画像を観察できる。
[0114] 以上説明した第四の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)電子カメラ 2は、撮影モードおよび設定メニューモードに設定されると表示装置 1 00の表示を [A]ノーマル表示モードで表示するようにしたので、撮影モードにおいて 表示画像力も構図の確認を行う場合や、設定メニューモードにおいてメニュー内容が 判ればよい場合において、それぞれに適した表示モードへ自動的に切り替えること 力 sできる。 [A]ノーマル表示モードにすることにより、第 1の表示モジュール 13の制御 が簡単になる上に、バックライト 110による消費電力も抑えられる。さらに、白地に黒 いキャラクタを表示する場合には、背景輝度が高過ぎることに起因する眩しさでキャラ クタ情報の見やすさが損なわれることを防止できる。
[0115] (2)撮影モードにおいてフォーカス確認を指示されると、フォーカスエリアに対応する 画像部分のみ高画質表示を行うようにしたので、フォーカスエリア部分がフォーカス エリア以外の画像に比べて明るぐかつ広ダイナミックレンジで表示され、フォーカス 調節の状態を確認しやすくなる。
[0116] (3)電子カメラ 2は、再生モードに設定されると表示装置 100の表示を [B]第 1高画 質表示モードで表示するようにしたので、撮影画像の鑑賞に適した表示モードへ自 動的に切り替えることができる。 [B]第 1高画質表示モードにすることにより、明るく表 示した再生画像を鑑賞できる。
[0117] (4)再生モードにおいて再生表示する画像が逆光下で撮影されたと判定すると、表 示装置 100の表示を [C]第 2高画質表示モードで表示するようにしたので、明るぐ かつ広ダイナミックレンジで表示される再生画像を鑑賞できる。 [C]第 2高画質表示 モードでは、 [A]ノーマル表示モードや [B]第 1高画質表示モードと異なり、逆光下 で撮影された画像に含まれる高輝度データおよび低輝度データをそれぞれ適切に 表示することができる。
[0118] (5)再生モードにおいてサムネイル確認を指示されると、表示装置 100の表示を [A] ノーマル表示モードで表示するようにしたので、サムネイル表示に適した表示モード へ自動的に切り替えることができる。 [A]ノーマル表示モードにすることにより、第 1の 表示モジュール 13の制御が簡単になる上に、ノ ックライト 110による消費電力も抑え られる。
[0119] (変形例 3)
再生モードに設定された場合、表示装置 100の表示をー且 [A]ノーマル表示モー ドで行うようにしてもよい。この場合の CPU51は、メモリカード 53から読み出した所定 の画像ファイルの画像を表示装置 100に [A]ノーマル表示モードで再生表示させた 上で、内蔵タイマにより計時を開始する。 CPU51は、同一画像を再生表示して所定 時間 (たとえば、 5秒間)計時すると、表示装置 100の表示を [B]第 1高画質表示モー ドに切り替える。これにより、再生表示する画像を切り替える操作が行われている間は [A]ノーマル表示モードで表示し、使用者が表示画像をじっくり鑑賞する状況におい て自動的に [B]第 1高画質表示モードに切り替えることができる。なお、表示モード切 り替えの際は光源輝度を徐々に変化させることにより、観察者に違和感を与えにくく するとよ 、。
[0120] (変形例 4)
再生モード時に表示する画像の輝度分布に応じて表示装置 100の表示モードを切 り替える例を説明したが、表示する画像のシーンモードや、当該画像データの記録 形式に応じて表示モードを切り替える構成にしてもよい。シーンモードは、使用者が 撮影対象に応じて電子カメラ 2に設定する設定項目の 1つである。電子カメラ 2は、設 定されて!/、るシーンモードに応じて撮影時の露出制御やフォーカス調節、画像信号 に対する信号処理を施すように構成されて ヽる。撮影時に設定されて ヽたシーンモ ードを示す情報は、画像データに付加されてメモリカード 53に記録される。
[0121] 図 19は、シーンモードと表示モードとの関係を説明する図である。図 19において、 表示モードの「Normal」は、 [A]ノーマル表示モードを表す。「HDR- 1」は、 [B]第 1高 画質表示モードを表す。「HDR-2」は、 [C]第 2高画質表示モードを表す。
[0122] シーンモードが「オート」、ヒストグラム「中間調がある」、およびファイル形式が「RAW 」の場合は、上述した再生モードにお!ヽて順光下で撮影された画像と判定した場合 に相当する。ファイル形式「RAW」は、画像信号に信号処理を施さずに記録する記録 形式を表す。
[0123] シーンモードが「オート」、ヒストグラム「上下に偏り」、およびファイル形式が「RAW」 の場合は、上述した再生モードにお!ヽて逆光下で撮影された画像と判定した場合に 相当する。ヒストグラム「(ALL)」は、画像の輝度分布に無関係であることを表す。ファ ィル形式「(ALL)」は、当該画像データの記録形式に無関係であることを表す。
[0124] 以上の説明では、表示装置 100の表示モードを電子カメラ 2が自動的に切り替える ようにしたが、表示モードを切り替える操作信号が操作部材 54から発生された場合 には、操作信号に応じて表示モードを切り替えるように構成されて 、る。
[0125] 第三の実施形態で説明した表示 (表示装置 100に Exif情報とともに画像を表示する 場合に、画像部分のみ高画質表示する）を、電子カメラ 2の表示装置 100に行わせて ちょい。
[0126] 表示装置 100は、フォトビューヮ 1や電子カメラ 2の他に、電子書籍ビューヮ、コンビ ユータ用モニタ、ビデオ用モニタ、テレビジョンセットなどの表示画面を備える電子機 器に使用してもよい。
[0127] 上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容 に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態 様も本発明の範囲内に含まれる。
[0128] 本出願は日本国特許出願 2005— 027319号（2005年 2月 3日出願）、日本国特 許出願 2005— 138310号（2005年 5月 11曰出願）、 曰本国特許出願 2005— 138 311号（2005年 5月 11曰出願）、曰本国特許出願 2005— 139433号（2005年 5月 12日出願）、を基礎として、その内容は引用文としてここに組み込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 表示装置は、
画像信号に応じて像を形成する透過型の光像形成素子と、
前記光像形成素子を照明する照明装置と、
前記照明装置から前記光像形成素子に射出される照明光に光量分布を与える調 光装置とを備える。
[2] 請求項 1に記載の表示装置において、
前記調光装置は、前記照明装置および前記光像形成素子間に配設され、前記照 明装置力 の照明光量を単位領域ごとに調節する。
[3] 請求項 2に記載の表示装置において、
前記調光装置はモノクロ液晶パネルによって構成され、マトリクス状の領域ごとに前 記照明装置力 の照明光量を減少させる。
[4] 請求項 3に記載の表示装置において、
前記照明装置は導光板を含み、
前記導光板、前記液晶パネルおよび前記光像形成素子が積層されて!ヽる。
[5] 請求項 2〜4の 、ずれか一項に記載の表示装置にぉ 、て、
前記調光装置は、表示画面の中で暗く表現する領域の照明光量を減少させる。
[6] 請求項 2〜5の 、ずれか一項に記載の表示装置にぉ 、て、
前記調光装置は、表示データの輝度レベルが黒浮き抑制を必要とする所定の閾値 以下の場合に前記照明光量を減少させる。
[7] 請求項 6に記載の表示装置において、
前記調光装置は、前記照明装置の照明輝度の高低に応じて前記閾値を増減させ る。
[8] 請求項 2〜請求項 4のいずれか一項に記載の表示装置において、
所定輝度より低輝度で表示する領域より狭い範囲において前記照明光量を減少す るように、前記調光装置を制御する制御装置をさらに備える。
[9] 請求項 8に記載の表示装置において、
前記制御装置は、前記照明光量を減少する領域の境界において前記照明光量の 減少率を段階的に変化させるように前記調光装置を制御する。
[10] 請求項 8または 9に記載の表示装置において、
前記制御装置は、前記画像信号によって示される輝度情報であって、前記光像形 成素子上の注目画素、および当該注目画素の周囲の画素のそれぞれに対応する輝 度情報に基づいて、前記照明光量を減少させる領域を決定する。
[11] 請求項 8〜10の 、ずれか一項に記載の表示装置にぉ 、て、
前記制御装置は、前記画像信号によって示される輝度情報であって、前記光像形 成素子上の注目画素、および当該注目画素の周囲の画素のそれぞれに対応する輝 度情報に基づいて、前記注目画素を照明する照明光量の減少率を決定する。
[12] 請求項 1に記載の表示装置において、
前記調光装置は、前記照明装置および前記光像形成素子間に配設され、 前記光像形成素子上の所定領域間で前記照明光量が異なるように前記調光装置 を制御する調光制御装置をさらに備える。
[13] 請求項 12に記載の表示装置において、
前記調光制御装置は、画像表示領域とキャラクタ表示領域間で照明光量が異なる ように前記調光装置を制御する。
[14] 請求項 13に記載の表示装置において、
前記照明装置の発光量を制御する発光制御装置をさらに備え、
前記調光制御装置は、前記発光制御装置によって高められた照明光量を前記キヤ ラクタ表示領域にぉ 、て減少させるように前記調光装置を制御する。
[15] カメラは、
請求項 12〜 14のいずれか一項に記載の表示装置と、
撮像装置と、
フォーカス調節制御装置とを備え、
前記調光制御装置は、フォーカスエリアに対応する領域と前記フォーカスエリア以 外に対応する領域とで照明光量が異なるように前記調光装置を制御する。
[16] 請求項 15に記載のカメラにおいて、
前記調光制御装置は、前記発光制御装置によって高められた照明光量を前記フォ 一カスエリア以外に対応する領域にぉ 、て減少させるように前記調光装置を制御す る。
[17] 請求項 1に記載の表示装置において、
前記調光装置は、前記照明装置および前記光像形成素子間に配設され、 表示変更指示に応じて、前記照明装置を第 1発光量にするとともに前記調光装置 による減光率を最小にする通常表示態様と、前記照明装置を前記第 1発光量より大 きい第 2発光量にするとともに前記調光装置による減光率を最小にする高画質表示 態様とを切り替えるように、前記照明装置および前記調光装置をそれぞれ制御する 表示制御装置をさらに備える。
[18] 請求項 17に記載の表示装置において、
前記調光装置の減光率は前記光像形成素子上の所定領域単位で制御され、 前記表示制御装置はさらに、表示変更指示に応じて、前記照明装置を前記第 2発 光量より大きい第 3発光量にするとともに、前記表示データで示される表示輝度が所 定値以下である当該表示データに対応する前記光像形成素子上の領域を照明する 照明光量を減少させる第 2の高画質表示態様に切り替えるように、前記照明装置お よび前記調光装置をそれぞれ制御する。
[19] カメラは、
請求項 18に記載の表示装置と、
被写体像を撮像して画像データを出力する撮像装置と、
前記撮像装置力 出力される画像データによる画像を前記表示装置に表示する撮 影モード、記録されている画像データによる画像を前記表示装置に表示する再生モ ード、およびメニュー情報を前記表示装置に表示するメニューモードのいずれかに設 定するための信号を発する操作部材とを備え、
前記表示制御装置は、前記操作部材からの信号に応じて表示態様を切り替えるよ うに前記照明装置および前記調光装置をそれぞれ制御する。
[20] 請求項 19に記載のカメラにおいて、
前記表示制御装置は、前記操作部材からの信号が前記撮影モードおよび前記メニ ユーモードの ヽずれかを示す場合に前記通常表示態様に切り替え、前記操作部材 力 の信号が前記再生モードを示す場合に前記高画質表示態様に切り替えるように 前記照明装置および前記調光装置をそれぞれ制御する。
[21] 請求項 20に記載のカメラにおいて、
前記表示制御装置は、前記操作部材からの信号が前記再生モードを示す場合で あって、前記表示データに所定の低輝度以下および所定の高輝度以上に対応する データ数がそれぞれ所定数以上存在する場合、前記高画質表示態様から前記第 2 の高画質表示態様に切り替えるように前記照明装置および前記調光装置をそれぞ れ制御する。
[22] 請求項 20に記載のカメラにおいて、
前記表示制御装置は、前記操作部材からの信号が前記再生モードを示す場合で あって、サムネイル表示を指示する信号がさらに操作部材力 発せられた場合、前記 高画質表示態様から前記通常表示態様に切り替えるように前記照明装置および前 記調光装置をそれぞれ制御する。
[23] 請求項 20に記載のカメラにおいて、
前記表示制御装置は、前記操作部材からの信号が前記再生モードの場合、一旦 前記通常表示態様に切り替え、前記通常表示態様で同一画像を所定時間表示した 場合に前記高画質表示態様に切り替え制御する。
[24] 請求項 1〜14,17および 18のいずれか一項に記載の表示装置を備える電子機器
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