WO2013038596A1 - 画像表示装置及び信号処理プログラム - Google Patents

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WO2013038596A1
WO2013038596A1 PCT/JP2012/005120 JP2012005120W WO2013038596A1 WO 2013038596 A1 WO2013038596 A1 WO 2013038596A1 JP 2012005120 W JP2012005120 W JP 2012005120W WO 2013038596 A1 WO2013038596 A1 WO 2013038596A1
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signal
image
illuminance
unit
display device
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PCT/JP2012/005120
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豊史 堀川
紀之 町村
和憲 幸山
青木　淳
大和　朝日
高橋　浩三
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シャープ株式会社
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    • G09G2360/144—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light

Definitions

  • the present invention relates to an image display device and a signal processing program, and in particular, an image signal calculation process that makes it easy to see a display image that is difficult to see due to ambient illuminance by adjusting contrast, and such a calculation process is performed by a computer.
  • the present invention relates to a signal processing program.
  • the illumination intensity of the backlight is such that when the surroundings become bright, the backlight brightness is increased to strongly illuminate the liquid crystal screen, and when the surroundings become dark, the backlight brightness is decreased.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the image display device disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the image display device disclosed in Patent Document 1.
  • the image display device 1 is connected to an image source 2 such as a DVD player 2A, for example, and corrects and displays the image signal A from the image source 2 according to the intensity of external light.
  • An external light detection unit 11 that detects illuminance, an image processing LSI 12 that corrects the image signal A according to the illuminance of external light, and outputs a corrected image signal A1, a display 13 that receives the corrected image signal A1, and
  • the CPU 14 generates a correction amount group C used for correcting the image signal A, and these are connected to each other by a data bus.
  • the external light detection unit 11 is, for example, an illuminance sensor 11A.
  • the illuminance sensor 11A is attached around the display 13 and detects the illuminance i of the incident light.
  • the illuminance sensor 11 ⁇ / b> A outputs a signal indicating the detected illuminance i to the CPU 14.
  • the image processing LSI 12 includes a feature detection unit 12a and a video signal processing unit 12b.
  • the feature detection unit 12a calculates a feature amount group F of the image represented by the input image signal A, and calculates the calculated feature amount group F.
  • the feature amount group F is the minimum luminance, the average luminance, and the maximum luminance.
  • the feature detection unit 12a outputs the input image signal A to the image signal processing unit 12b.
  • the video signal processing unit 12b uses the correction amount group C sent from the CPU 14 and the feature amount group F sent from the feature detection unit 12a to receive the image signal A sent from the feature detection unit 12a. to correct.
  • the processed image signal A1 generated by this correction is output to the display 13.
  • the display 13 is a liquid crystal display, and includes a screen 13a, a backlight 13c, and a backlight control unit 13b. An image is displayed on the screen 13a according to the image signal A1 sent from the video signal processing unit 12b. .
  • the backlight control unit 13b controls the light emission of the backlight 13c based on the luminance control signal (Lmax, L) sent from the CPU.
  • the backlight 13c is provided behind the screen 13a, emits light under the control of the backlight control unit 132, and gives light to the screen 13a for image display.
  • the contrast of the display image and the light emission luminance of the backlight 13c are adjusted based on the intensity of external light.
  • the CPU 14 determines the intensity of external light.
  • the video signal processing unit 12b obtains an amplification factor G for amplifying the maximum amplitude of the input image signal to the dynamic range width, amplifies the image signal by the amplification factor G, The average luminance level ALP is corrected by the shift amount S so that the amplified image signal falls within the dynamic range, and when it is determined that the external light is strong, processing for correcting the contrast of the input image signal is performed.
  • the backlight control unit 13b determines that the external light is strong, the backlight control unit 13b fixes the light emission luminance of the backlight to a constant value, and when it is determined that the external light is weak, the backlight control unit 13b adjusts the light emission luminance of the backlight. Dynamic adjustment is performed based on the average luminance level of the input image signal.
  • the brightness of the backlight when the brightness of the backlight is increased to its maximum, the brightness of the backlight must be lowered when the brightness is normal.
  • the level adjustment is simply performed on the input signal (image signal) with the gain C ( ⁇ 1) or the offset B ( ⁇ 0), the range is over in the high luminance region, and even if clipping is performed, the component having a high signal value There is a problem that the gradation is crushed.
  • the luminance of the display screen changes when the luminance changes significantly in a part of the display screen.
  • the appearance of the parts that are not changed will also change abruptly.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems.
  • the display image is difficult to see due to ambient illuminance, while maintaining a good gradation in a high-luminance region of the display image.
  • An object is to obtain an image display device that can be avoided and a signal processing program for performing signal processing in such an image display device by a computer.
  • An image display device is an image display device that displays an image based on an input image signal, and has an image signal calculation unit that generates a display signal by calculation processing of the image signal, and a display surface.
  • a display unit that receives the display signal and displays the image on the display surface; and an illuminance sensor unit that measures the intensity of light incident on the display surface of the display unit and outputs an illuminance signal.
  • the image signal calculation unit stores a lookup table generation unit that generates a lookup table used for correcting the contrast of the image signal according to the illuminance signal, and a lookup table according to the generated illuminance signal.
  • a contrast correction unit that generates the display signal by correcting the contrast of the image signal with reference to the lookup table and outputs the display signal to the display unit.
  • the look-up table displays the signal level of the image signal by a function represented by a downward convex graph when the signal level of the image signal is equal to or lower than a reference level.
  • the signal level of the image signal when the signal level of the image signal is larger than the reference level, the signal level of the image signal is associated with the signal level of the display signal by a function represented by an upwardly convex graph. It is preferable.
  • the look-up table associates the midpoint of the signal level of the image signal with the midpoint of the range of the signal level of the display signal as the reference level. It is preferable that
  • the function may be a parameter having a contrast sensation coefficient corresponding to an illuminance signal obtained by the illuminance sensor unit, and the look-up table generation unit may include the contrast sensation coefficient.
  • the lookup table is generated based on a function determined by:
  • the lookup table generation unit includes a signal processing unit that performs signal processing on the illuminance signal output from the illuminance sensor unit so as to reduce fluctuation of the illuminance signal. It is preferable.
  • the lookup table generation unit calculates a median value of the illuminance signal based on one or more sampled signal values of the illuminance signal. It is preferable to have a signal processing unit.
  • the lookup table generation unit calculates an average value of the illuminance signal based on one or more sampled signal values of the illuminance signal. It is preferable to have a value signal processing unit.
  • the look-up table generation unit uses the threshold value that is different between when the signal level of the illuminance signal increases and when the signal level decreases as the signal processing unit. It is preferable to have a hysteresis processing unit that performs conversion so that fluctuations in the illuminance signal are suppressed.
  • the image display device it is preferable that rewriting of the lookup table in the table storage unit is performed during a vertical blanking period of the display signal.
  • the look-up table generation unit generates different contrast correction LUTs for R, G, and B color signals of an image signal input as RGB signals. .
  • the lookup table generation unit may create a common contrast correction LUT for each of R, G, and B color signals of an image signal input as an RGB signal. preferable.
  • the signal processing program according to the present invention causes a computer to function as the look-up table generation unit of the above-described image display device according to the present invention, thereby achieving the above object.
  • an illuminance sensor unit for measuring ambient brightness (external light intensity) is provided, and a signal value of an input signal (image signal) is displayed according to the brightness (illuminance) obtained by the illuminance sensor unit.
  • a table for converting the signal value into a signal is created, and the resulting signal obtained by converting the input signal using this table is passed to the display unit as a display signal, and an image is displayed using the display signal. Therefore, contrast correction for converting the signal value of the input signal (image signal) into the signal value of the display signal can be performed with a small amount of calculation with reference to the table.
  • a conversion function represented by a curve of an S-shaped curve obtained by a combination of an upward convex graph and a downward convex graph is created. Since the contrast correction lookup table is created using the conversion function, it is easy to convert the gradation of the input signal (image signal) so as not to exceed the range width.
  • the gradation level of the input signal can be converted more uniformly over the entire dynamic range width.
  • the degree to which the liquid crystal display surface becomes difficult to be seen depending on the surrounding illuminance varies depending on the mechanism of the liquid crystal.
  • the illuminance signal from the illuminance sensor is corrected so as to correlate with the influence received from the ambient illuminance. Further, reducing the number of gradation levels leads to a reduction in circuit scale and calculation processing time.
  • ambient illuminance is acquired at regular time intervals, average illuminance information is detected using data for several times, and a sudden change in ambient illuminance is dealt with.
  • the noise component data that occurred suddenly can be removed, or the average value of several times of data can be obtained and used,
  • the change to the display unit can be changed slowly.
  • the present invention it is possible to prevent the display image from becoming difficult to be seen due to ambient illuminance while maintaining the gradation in the high luminance area of the display image, and thus It is possible to obtain a signal processing program for performing signal processing in a simple image display device by a computer.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows an overall configuration of the image display apparatus.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the image display device according to the first embodiment of the present invention, and shows a configuration of an image signal calculation unit in the image display device.
  • FIG. 3 is a block diagram for explaining the image display apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows the configuration of the contrast correction LUT generation unit constituting the image signal calculation unit shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the image display apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows a graph of an example of the contrast correction LUT generated by the contrast correction LUT generation unit shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the present invention.
  • FIG. 5 (d), FIG. 5 (e), FIG. 5 (f) Is shown in contrast with contrast in the prior art (FIG. 5A, FIG. 5B, FIG. 5C).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the image display apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows the processing in the hysteresis processing unit of the contrast correction LUT generation unit shown in FIG. 3 in a graph.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an image display device according to the second embodiment of the present invention, and a configuration in which the contrast correction LUT generation unit that constitutes the image signal calculation unit in the image display device according to the first embodiment is realized by software. Show. FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the image display apparatus according to the second embodiment of the present invention, and shows a flow of processing for generating a contrast correction LUT.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the image display device disclosed in Patent Document 1. In FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows an overall configuration of the image display apparatus.
  • the image display device 100 is an image display device that displays an image based on an input image signal (input signal) Vs.
  • the image display device 100 includes an image signal calculation unit 101a that generates a display signal Ds by calculation processing of an image signal Vs, and a display unit that displays an image on the display surface based on the display signal Ds.
  • 104 a backlight 105 as a light source for illuminating the display unit 104, and an illuminance sensor unit 102 that measures the intensity of light incident on the display surface of the display unit 104 and outputs an illuminance signal LX. .
  • the image display device 100 is supplied with an image signal Vs from an image signal output unit 103 which is an image source external to the image display device 100.
  • the image signal output unit 103 for example, a recording medium
  • An image reproduction unit that reproduces an image signal recorded on the TV or a tuner that receives a television broadcast and outputs an image signal can be considered.
  • the display unit 104 and the backlight 105 constitute a display device 101b including, for example, a liquid crystal display panel, a backlight, and a control unit thereof.
  • FIG. 2 shows a configuration of an image signal calculation unit in the image display apparatus according to the first embodiment.
  • the image signal calculation unit 101a receives two signals, the illuminance signal LX and the image signal Vs, and outputs the display signal Ds to the display unit 104.
  • a look-up table (hereinafter, referred to as a correction table for correcting the contrast of the image signal Vs).
  • a lookup table generation unit (contrast correction LUT generation unit) 110 that generates a contrast correction LUT in accordance with the illuminance signal LX, and a table storage unit (contrast that stores the contrast correction LUT in accordance with the generated illuminance signal)
  • a contrast correction unit 112 that generates a display signal Ds by correcting the contrast of the image signal Vs with reference to the contrast correction LUT and outputs the display signal Ds to the display unit 104.
  • the image signal calculation unit 101a has a backlight control unit (not shown) that controls lighting of the backlight.
  • a backlight control unit controls lighting of the backlight.
  • the backlight control unit turns on the backlight 105 when trying to display an image on the display unit 104 and backs up when the image is not displayed.
  • the backlight 105 is controlled by a backlight control signal such as turning off the light 105.
  • a self-luminous display such as an organic EL display
  • the backlight 105 and the backlight control are unnecessary.
  • the contrast correction unit 112 receives the image signal (input signal) Vs, reads the contrast correction LUT from the contrast correction LUT storage unit 111, and converts the input signal Vs into the display signal Ds according to the contrast correction LUT. And output to the display unit 104.
  • the contrast correction LUT generation unit 110 receives the illuminance signal LX obtained by the illuminance sensor unit 102, creates a contrast correction LUT from the illuminance signal LX, and writes the contrast correction LUT in the contrast correction LUT storage unit 111.
  • the timing for acquiring the illuminance signal LX from the illuminance sensor unit 102 need not be synchronized with the timing at which the image signal (input signal) Vs is input from the image signal output unit 103.
  • the contrast correction LUT generation unit 110 writes the contrast correction LUT when the contrast correction unit 112 does not refer to the contrast correction LUT. After the display signal for one screen (one frame) is transmitted from the contrast correction unit 112 to the display unit 104, the contrast correction LUT is updated until transmission of the display signal for the next screen starts (vertical blanking period). It is preferable to do.
  • the contrast correction unit 112 When the contrast correction unit 112 rewrites the contrast correction LUT while referring to the contrast correction LUT, the contrast correction LUT before and after the rewriting is referred to, so that the conversion of the signal value becomes discontinuous and the display image may be disturbed.
  • contrast correction LUT different contrast correction LUTs may be used for the R, G, and B color signals, or a common contrast correction LUT may be used for all the R, G, and B signals. Also good.
  • the contrast correction unit 112 will be described using a common contrast correction LUT for all RGB signals that are image signals.
  • the contrast correction LUT is a table in which the output value Y (conversion value) of the output signal (display signal) Ds with respect to the input value X of the input signal (image signal) Vs is described. It is called a range and assumes a value from 0 to Xmax. Similarly, the range that the output value Y can take is called a Y range, and values from 0 to Ymax are taken.
  • the contrast correction LUT is a lookup table in order to reduce the processing time when the contrast correction unit 112 converts the input signal Vs to the display signal Ds.
  • the contrast correction unit 112 does not perform contrast correction
  • the output value Y is 0, and when the input value X is Xmax, the output value Y is Ymax.
  • conversion is performed using the enhancement coefficient CO calculated from the illuminance signal LX as a parameter of the relational expression (Expression 1).
  • This enhancement coefficient CO takes a value of 0 or more.
  • the reference value Xc takes a value in the range of 0 ⁇ Xc ⁇ Xmax.
  • the function for converting the input value X to the output value Y is a function (formula 1a) represented by a downwardly convex graph, where X is Between Xc and Xmax is a function (formula 1b) represented by an upwardly convex graph.
  • the curvature of the convex curve increases as the enhancement coefficient CO increases.
  • Equation 1a The function represented by (Equation 1a) and (Equation 1b) switches from a function represented by a downward convex graph to a function represented by an upward convex graph at a point (Xc, Yc).
  • the conversion functions when the enhancement coefficient CO is three kinds of values of 0.0, 0.43, and 1.0 are indicated by a graph (coarse dotted line) L1, a graph (fine dotted line) L2, and a graph (solid line) L3. ing.
  • the enhancement coefficient CO is created by the illuminance signal LX input from the illuminance sensor unit 102.
  • the contrast correction LUT is set regardless of the input signal (image signal). Can be created.
  • FIG. 3 is a block diagram for explaining the image display apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows the configuration of the contrast correction LUT generation unit 110 constituting the image signal calculation unit shown in FIG.
  • the contrast correction LUT generation unit 110 receives the illuminance signal LX, outputs the processing result as the first illuminance signal LA, receives the first illuminance signal LA, and outputs the processing result as the second illuminance signal LB.
  • the average value signal processing unit 202 and the second illuminance signal LB are received and the processing result is output as the third illuminance signal LC.
  • the third illuminance signal LC is received and the enhancement coefficient (contrast sensitivity coefficient) is received. ) CO is calculated, a contrast correction LUT is created from the enhancement coefficient CO, and the LUT generation unit 204 for writing to the contrast correction LUT 111 is included.
  • the illuminance signal LX input from the illuminance sensor unit 102 is output to the contrast correction LUT generation unit 110.
  • the illuminance signal LX is processed by the median signal processing unit 201, the average value signal processing unit 202, and the hysteresis processing unit 203, and enhancement obtained by signal processing of the illuminance signal by these processing units.
  • a contrast correction LUT is generated based on the coefficient CO and stored in the contrast correction LUT storage unit 111.
  • the median signal processing unit 201 receives the illuminance signal LX and outputs the processing result as the first illuminance signal LA.
  • the average value signal processing unit 202 receives the first illuminance signal LA and outputs the processing result as the second illuminance signal LB.
  • the hysteresis processing unit 203 receives the second illuminance signal LB and outputs the processing result as the third illuminance signal LC.
  • the LUT generation unit 204 receives the third illuminance signal LC, calculates the enhancement coefficient CO, creates a contrast correction LUT from the enhancement coefficient CO, and writes the contrast correction LUT into the contrast correction LUT 111.
  • the illuminance signal LX is input to the median signal processing unit 201 at regular intervals.
  • the median signal processing unit 201 obtains a median (median value) of one or more illuminance signals LX and outputs it as a first illuminance signal LA.
  • the illuminance signal input at the i-th time is LX [i]
  • LX [i] for example, when obtaining a median from three illuminance signals LX, LX [i], LX [i-1], LX [i-2] are in ascending order.
  • the second value is transferred to the average value signal processing unit 202 as LA [i].
  • the first illuminance signal LA [0] is obtained from the first illuminance signal LX [0]
  • the first illuminance signal LA [0] is assumed to have three first values LX [0].
  • LX [0], LX [0], and LX [0] are the three median values.
  • the predetermined number of illuminance signals LX may be used.
  • the first illuminance signal LA [2] is obtained from the third illuminance signal LX [2] as follows.
  • LA [2] median ⁇ LX [0], LX [1], LX [2], LX [2] ⁇
  • the method for obtaining the median until the predetermined number of illuminance signals LX is input is not limited to the above, and is input at that time.
  • the required number of illuminance signals LX are repeated as many times as necessary to align a predetermined number of illuminance signals LX, the predetermined number of illuminance signals LX are arranged in ascending order, and the median value is LA [i]. What is necessary is just to pass to the value signal processing part 202. In this way, the first illuminance signal LA is input to the average value signal processing unit 202.
  • the average value signal processing unit 202 obtains an average value of one or more first illuminance signals LA and outputs it as the second illuminance signal LB.
  • the processing when the initial number of sampling data is less than n is the same as the median signal processing.
  • the processing is performed assuming that there are n values of LA [0].
  • the second and subsequent first illuminance signals LA [i] are input, for example, the first illuminance signal LA input at that time is repeatedly used as many times as necessary, and the n first illuminance signals LA [i] are repeatedly used.
  • the illuminance signals LA are arranged, and the average value of the arranged n first illuminance signals LA is defined as a second illuminance signal LB.
  • the second illuminance signal LB obtained in this way is input to the hysteresis processing unit 203.
  • the hysteresis processing unit 203 performs signal level correction and gradation reduction at the same time as hysteresis processing for preventing chattering, and third illuminance is obtained. Output as signal LC.
  • FIG. 6 is a graph showing a third illuminance signal LC output according to the input second illuminance signal LB.
  • next output value (third illuminance signal) LC is determined by the value of the input second illuminance signal LB with respect to the value of the third illuminance signal LC output last time.
  • the value of the third illuminance signal LC output by the previous hysteresis signal processing is LYj.
  • the value of the third illuminance signal LC is LY (j + 1).
  • the output value LC is LYj.
  • the third illuminance signal LC When the input second illuminance signal LB is less than or equal to LXjd and greater than LX (j ⁇ 1) d, the third illuminance signal LC outputs LY (j ⁇ 1).
  • the output value LC is LYj.
  • the signal value LXju of the second illuminance signal LB is larger than the signal value LX (j + 1) d.
  • the third illuminance signal is collected into four output values LY1, LY2, LY3, and LY4 with respect to the input of the second illuminance signal LB.
  • the circuit scale can be reduced by reducing the number of gradations of the third illuminance signal LC compared to the gradation of the input signal.
  • the LUT generator 204 receives the third illuminance signal LC and obtains the enhancement coefficient CO.
  • the enhancement coefficient CO is multiplied by a predetermined gain multiplier gain and the third illuminance signal LC, and the result is used as the enhancement coefficient CO.
  • the contrast correction LUT is obtained from the above-described (Equation 1a) and (Equation 1b).
  • the contrast correction LUT includes a correspondence relationship between the input value and the output value, which is equivalent to the gradation of the input signal, and the contrast correction LUT at a timing when the contrast correction unit 112 does not refer to the contrast correction LUT storage unit 111. Is written in the contrast correction LUT storage unit 111.
  • the portion of the input signal (image signal) input from the image signal output unit 103 to the contrast correction unit 112 is a signal portion to be displayed on the display unit 104 that is equivalent to each frame in the input signal.
  • the signal in the vertical blanking period is not displayed on the display unit 104. During this vertical blanking period, the contrast correction LUT is written.
  • the LUT generation unit 204 obtains the enhancement coefficient CO from the third illuminance signal LC, it does not obtain the enhancement coefficient CO from the third illuminance signal LC at the sampling interval of the illuminance sensor unit 102, but from the image signal output unit 103.
  • the enhancement coefficient CO may be obtained in accordance with the interval between input signals, that is, the timing of image output to the display 104.
  • FIG. 5 shows the reason why it becomes difficult to see the display surface (liquid crystal display surface) of the display unit according to the ambient illuminance.
  • the pixel P1 is a pixel having a signal value of 10
  • the pixel P2 is a pixel having a signal value of 70.
  • the brightness ratio of the two pixels P1 and P2 is 10:70, and the pixel P2 is about 7 times the pixel P1. Looks twice as bright.
  • Fig. 5 (b) shows a state where weak light (natural light) is inserted here.
  • the liquid crystal display surface becomes a little whitish overall due to external light.
  • the ratio of the pixel P1 and the pixel P2 is 15:
  • the brightness of the pixel P2 is five times that of the pixel P1.
  • FIG. 5 (c) shows a state where more intense light (natural light) is inserted into the liquid crystal display surface. In this state, the liquid crystal display surface is generally whitish due to the strong light.
  • the ratio of the pixel P1 and the pixel P2 is 20:80
  • the brightness of the pixel P2 is four times that of the pixel P1.
  • the luminance of each pixel rises due to the influence of light from the outside, and as a result, the stronger the light hits the display screen, the lower the luminance ratio between the pixels of the display image.
  • the present invention in the state with weak light to be inserted into the liquid crystal display surface (FIG. 5E) and the state with strong light to be inserted into the liquid crystal display surface (FIG. 5F), the outside of the liquid crystal display surface is removed. As in the state without light (FIG. 5D), the ratio between the brightness of the pixel P1 and the brightness of the pixel P2 can be kept high.
  • the range of the input signal (image signal) is 0 to 100, and when the input signal is 50 by the contrast correction LUT obtained by the above (Expression 1a) and (Expression 1b) (that is, Expression 1a and Expression 1b) It is assumed that the processing described in (2) is performed.
  • the value of the enhancement coefficient CO when there is no influence of outside light is 0.0
  • the value of the enhancement coefficient CO when the outside light is weak is 0.43
  • the value of the enhancement coefficient CO when there is strong light is 1.
  • the brightness ratio of the two pixels P1 and P2 is the same as that in FIG.
  • the contrast correction LUT generation unit 110 calculates the enhancement coefficient CO as 0.43.
  • the ratio of the pixel P1 and the pixel P2 is 10:81
  • the brightness of the pixel P2 is the brightness of the pixel P1. It is about 8 times that.
  • the contrast correction LUT generation unit 110 calculates the enhancement coefficient CO as 1.0.
  • CO 1.0
  • the ratio of the pixel P1 to the pixel P2 is 12:92
  • the brightness of the pixel P2 is the brightness of the pixel P1. It will be about 7.67 times that.
  • the illuminance sensor unit 102 that measures the ambient brightness (external light intensity) is provided, and the input signal (image signal) is determined according to the brightness (illuminance) obtained by the illuminance sensor unit.
  • a table for converting the signal value into the signal value of the display signal is created, and the resulting signal obtained by converting the input signal using this table is passed to the display unit 104 as a display signal. Therefore, the contrast correction for converting the signal value of the input signal (image signal) into the signal value of the display signal can be performed with a small amount of calculation with reference to the table.
  • a conversion function represented by an S-shaped curve obtained by a combination of an upward convex graph and a downward convex graph is created, Since the contrast correction lookup table is created using this conversion function, it is easy to convert the gradation of the input signal (image signal) so as not to exceed the range width.
  • the conversion of the gradation level of the input signal can be performed within the dynamic range width. It can be performed more uniformly throughout. In addition, a high contrast feeling is maintained in the signal near the fulcrum.
  • the illuminance signal from the illuminance sensor is corrected so as to correlate with the influence received from the ambient illuminance.
  • the illuminance signal from the illuminance sensor is corrected so that a larger value is obtained as the illuminance signal as the degree of difficulty in viewing the liquid crystal display surface due to the influence of ambient illuminance is higher.
  • the number of gradation levels is reduced, which leads to reduction in circuit scale and calculation processing time.
  • ambient illuminance is acquired at regular time intervals, average illuminance information is detected using data for several times, and this corresponds to a sudden change in ambient illuminance.
  • the noise component data that occurred suddenly can be removed, or the average value of several times of data can be obtained and used,
  • the contrast on the display unit can be changed slowly.
  • the signal level of the image signal when the signal level of the image signal is converted to the signal level (signal value) of the display signal, when the signal level (signal value) of the image signal is smaller than the reference level, the signal of the image signal
  • the level (signal value) is associated with the signal level (signal value) of the display signal by a function (Equation 1a) represented by a downwardly convex graph, and the signal level (signal value) of the image signal is larger than the reference level.
  • the signal level (signal value) of the image signal is associated with the signal level (signal value) of the display signal by a function (Equation 1b) represented by an upwardly convex graph.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an image display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the image display apparatus 600 according to the second embodiment replaces the image signal calculation unit 101a in the image display apparatus 100 according to the first embodiment with an image signal in which the contrast correction LUT generation unit 110 in the image signal calculation unit 101a is realized by software.
  • a calculation unit 601 is provided.
  • the image display device 600 of the second embodiment is an image display device that displays an image based on an input image signal (input signal) Vs.
  • the image display device 600 includes an image signal calculation unit 601 that generates a display signal Ds by calculation processing of an image signal Vs, and a display unit that displays an image on the display surface based on the display signal Ds.
  • a backlight 605 as a light source for illuminating the display unit 104
  • an illuminance sensor unit 602 that measures the intensity of light incident on the display surface of the display unit 604 and outputs an illuminance signal LX.
  • the display unit 604, the backlight 605, and the illuminance sensor unit 602 are the same as those in the first embodiment, and the image signal calculation unit 601 has a backlight control unit.
  • the image signal calculation unit 601 receives two signals, the illuminance signal LX and the image signal Vs, and outputs a display signal Ds corresponding to the image signal Vs to the display unit 604.
  • the image signal calculation unit 601 It has a contrast correction unit 612 that receives an input signal (image signal) Vs, an illuminance sensor IF 622 that receives an illuminance signal LX from the illuminance sensor unit 602, a CPU 620, and a memory 621.
  • the sensor IF 622, the CPU 620, and the memory 621 are connected to each other by a data bus 601a.
  • the memory 621 stores a program 613 of the CPU 620 and a contrast correction LUT 611.
  • the program 613 and the contrast correction LUT 611 may be stored in different memories.
  • a contrast correction LUT generation unit (contrast correction LUT generation unit 110 of the first embodiment) that generates a lookup table (contrast correction LUT) used for correcting the contrast of the image signal Vs according to the illuminance signal LX. ) Is realized by the CPU 620.
  • the CPU 620 turns on the backlight 605 to display an image when displaying an image on the display unit 604.
  • the backlight 605 is controlled by the backlight control signal, such as turning off the backlight 605.
  • the backlight 605 and the backlight control are unnecessary.
  • the input signal (image signal) Vs input to the image signal calculation unit 601 is passed to the contrast correction unit 612.
  • the contrast correction unit 612 refers to the contrast correction LUT 611 on the memory and converts the input signal into a display signal.
  • the converted display signal is output to the display unit 604.
  • the input signal (image signal) Vs is input from the image signal output unit 603 to the image signal calculation unit 601. Also, from the illuminance sensor unit 602 that measures ambient brightness, an illuminance measurement result corresponding to the brightness is input to the image signal calculation unit 601 as an illuminance signal LX.
  • the image signal calculation unit 601 receives these two signals (illuminance signal and input signal) and outputs a display signal Ds to the display unit 604.
  • the CPU 620 generates a contrast correction LUT by executing the program 613.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the processing flow of the CPU 620.
  • the CPU 620 acquires the illuminance signal LX input from the illuminance sensor unit 602 from the illuminance sensor IF 622 in step ST1.
  • step ST2 the CPU 620 calculates a contrast correction LUT from the acquired illuminance signal LX.
  • Equation 1a Equation 1a
  • Equation 1b shown in Embodiment 1 or an approximate expression thereof is used.
  • step ST3 the CPU 620 writes the created contrast correction LUT on the memory 621.
  • step ST4 the CPU 620 waits for a predetermined time and then returns to step ST1.
  • the present invention is an image display device that can prevent the display image from becoming difficult to see due to ambient illuminance while maintaining gradation in a high luminance region of the display image in the field of image display device and signal processing program. And a signal processing program for performing signal processing in such an image display apparatus by a computer can be realized.
  • Contrast correction LUT generation unit 111 Contrast correction LUT storage Units 112 and 612 Contrast correction unit 201 Median signal processing unit 202 Average value signal processing unit 203 Hysteresis processing unit 204 LUT generation unit 601a Data bus 611 Contrast correction LUT 613 Program 620 CPU 621 Memory 622 Illuminance sensor IF

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Abstract

表示画像が周囲の照度によって見えにくくなるのを、表示画像の輝度の高い領域で階調を維持しつつ回避することができる画像表示装置を得る。画像表示装置１００において、画像信号Ｖｓの演算処理により表示信号Ｄｓを生成する画像信号演算部１０１ａと、表示信号Ｄｓに基づいて該画像を表示する表示部１０４とを備え、画像信号Ｖｓの信号レベルを表示信号Ｄｓの信号レベルに変換する際、画像信号Ｖｓの信号レベルが基準レベル以下である時、画像信号Ｖｓの信号レベルを、下に凸のグラフで表わされる関数により表示信号Ｄｓの信号レベルに対応付け、画像信号Ｖｓの信号レベルが基準レベルより大きいとき、画像信号Ｖｓの信号レベルを、上に凸のグラフで表わされる関数により表示信号Ｄｓの信号レベルに対応付ける。

Description

画像表示装置及び信号処理プログラム
　本発明は、画像表示装置及び信号処理プログラムに関し、特に、周囲の照度によって見えにくくなる表示画像を、コントラスト感を調整して見やすくする画像信号の演算処理、及びこのような演算処理をコンピュータにより行うための信号処理プログラムに関するものである。
　近年、携帯電話やポータブルゲーム機のように持ち運びできるモバイル機器が増えてきており、このようなモバイル機器には液晶表示装置がついている。
　モバイル機器は、周りが明るい所や、暗い所などで、様々な環境で使用されるが、モバイル機器の表示部に用いられている液晶ディスプレイなどは、周囲から光が差し込むと見えにくくなる性質がある。
　このような周囲照度によって液晶表示装置の画面（液晶画面）が見えにくくなることの対処方法として、照度センサーを組合せた技術があり、例えば、周囲の明るさに応じてバックライトの照度を制御する方法がある。
　バックライトの照度調整は、具体的には、周囲が明るくなった時にはバックライトの輝度を上げて液晶画面を強く照らし、周囲が暗くなった時にはバックライトの輝度を下げるというものである。
　このような照度調整を行うことで、外部からの光に負けない強い光で画像表示することにより、表示画像が見え難くなることを防いでいる。
　また、他の方法として、バックライトの制御だけでなく、画像表示する画像信号を変えるものがある（例えば、特許文献１）。
　図９は、特許文献１に開示の画像表示装置を説明する図である。
　画像表示装置１は、例えばＤＶＤプレイヤ２Ａのような画像源２と接続されており、画像源２からの画像信号Ａを外光の強弱に応じて補正して表示するものであり、外光の照度を検出する外光検出部１１と、画像信号Ａを外光の照度に応じて補正して補正画像信号Ａ１を出力する画像処理ＬＳＩ１２と、この補正画像信号Ａ１を入力とするディスプレイ１３と、画像信号Ａの補正に用いる補正量群Ｃを生成するＣＰＵ１４とを備え、これらはデータバスにより相互に接続されている。
　ここで、外光検出部１１は、例えば照度センサ１１Ａである。照度センサ１１Ａは、ディスプレイ１３の周辺に取り付けられ、入射光の照度ｉを検出する。照度センサ１１Ａは、検出した照度ｉを示す信号をＣＰＵ１４に出力する。
　画像処理ＬＳＩ１２は、特徴検出部１２ａと映像信号処理部１２ｂとを備えており、特徴検出部１２ａは、入力画像信号Ａが表す画像の特徴量群Ｆを算出し、算出した特徴量群Ｆを、ＣＰＵ１４と映像信号処理部１２ｂとに出力する。ここで、特徴量群Ｆは、最小輝度、平均輝度、及び最大輝度である。また、特徴検出部１２ａは、入力画像信号Ａを画像信号処理部１２ｂに出力する。
　映像信号処理部１２ｂは、ＣＰＵ１４から送られてくる補正量群Ｃと、特徴検出部１２ａから送られてくる特徴量群Ｆとを使って、特徴検出部１２ａから送られてくる画像信号Ａを補正する。この補正により生成された処理後の画像信号Ａ１は、ディスプレイ１３に出力される。
　ディスプレイ１３は液晶ディスプレイであり、画面１３ａと、バックライト１３ｃと、バックライト制御部１３ｂとを備え、画面１３ａには、映像信号処理部１２ｂから送られてくる画像信号Ａ１に従って画像が表示される。バックライト制御部１３ｂは、ＣＰＵ１４から送られてくる輝度制御信号（Ｌｍａｘ，Ｌ）に基づき、バックライト１３ｃの発光を制御する。バックライト１３ｃは、画面１３ａの背後に備わり、バックライト制御部１３２の制御下で発光し、画像表示のために光を画面１３ａに与える。
　このような画像表示装置１０では、外光の強弱に基づいて、表示画像のコントラストと、バックライト１３ｃの発光輝度とが調整される。
　つまり、ＣＰＵ１４は、外光の強弱を判断する。映像信号処理部１２ｂは、外光が弱いと判断されると、入力された画像信号の最大振幅をダイナミックレンジ幅まで増幅するための増幅率Ｇを求め、画像信号を増幅率Ｇで増幅し、増幅した画像信号がダイナミックレンジ内に収まるよう、その平均輝度レベルＡＬＰをシフト量Ｓにより補正し、外光が強いと判断されると、入力画像信号のコントラストを補正する処理を行う。また、バックライト制御部１３ｂは、外光が強いと判断されると、前記バックライトの発光輝度を一定値に固定し、外光が弱いと判断されると、該バックライトの発光輝度を該入力画像信号の平均輝度レベルに基づき動的に調整する。
　つまり、この特許文献１では、周囲が暗い時、最大輝度と最小輝度をダイナミックレンジ一杯に広げ、平均輝度が変化しないようにバックライトを制御し、一方、周囲が明るい時、バックライトを一定輝度で発光させ、表示画面の平均輝度に応じたパラメータ（ｃ，ｂ，ｇ）を用いて、出力信号として（（入力信号）＊ｃ＋ｂ）ｇにて演算された値を使用する。ここで、ｃはコントラストゲイン、ｂはブライトネスオフセット、ｇはガンマ係数である。
特開２００９－２７６４２５号公報
　しかし、前述のような従来技術ではいくつかの問題点がある。
　周囲の明るさに応じてバックライト（ＢＬ）の照度を調整する方法では、周りが明るくなった時バックライトを照らし、周りが暗くなった時、バックライトを暗くする必要があり、周囲が明るくなるにつれＢＬ輝度を上げるにも限界がある。
　また、バックライトの輝度をその最大限に上げた時に対して、通常の明るさの時には、バックライトの輝度を落として点灯しなければならない。
　前述の特許文献１では、周囲が明るくなった時、高輝度信号の色がダイナミックレンジに対して許容される最大値以上となることがある。これに対してはクリッピングを行ったとしても、高輝度信号が最大値に張り付き、階調が無くなってしまう。
　つまり、単純にゲインＣ（≧１）やオフセットＢ（≧０）による入力信号（画像信号）に対するレベル調整を行うと、高輝度領域でレンジオーバーとなり、クリッピングを行うとしても信号値の高い成分の階調がつぶれてしまうという問題がある。
　また、補正値を算出するためのパラメータ（ｃ、ｂ、ｇ）を平均輝度に基づいて決定しているため、表示画面の一部領域で輝度が大幅に変化した時、表示画面の輝度が変化していない部分の見た目も急激に変化してしまう。
　本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、表示画像が周囲の照度によって見えにくくなるのを、表示画像の輝度の高い領域で階調を良好に維持しつつ回避することができる画像表示装置、及びこのような画像表示装置における信号処理をコンピュータにより行うための信号処理プログラムを得ることを目的とする。
　本発明に係る画像表示装置は、入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、該画像信号の演算処理により表示信号を生成する画像信号演算部と、表示面を有し、該表示信号を受けて該表示面上に該画像を表示する表示部と、該表示部の表示面に入射する光の強さを測定して照度信号を出力する照度センサー部とを備え、該画像信号演算部は、該画像信号のコントラストの補正に用いるルックアップテーブルを、該照度信号に応じて生成するルックアップテーブル生成部と、生成された照度信号に応じたルックアップテーブルを格納するテーブル格納部と、該ルックアップテーブルを参照した該画像信号のコントラストの補正により該表示信号を生成して該表示部に出力するコントラスト補正部とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブルは、前記画像信号の信号レベルが基準レベル以下である時、該画像信号の信号レベルを、下に凸のグラフで表わされる関数により前記表示信号の信号レベルに対応付け、該画像信号の信号レベルが基準レベルより大きいとき、該画像信号の信号レベルを、上に凸のグラフで表わされる関数により該表示信号の信号レベルに対応付けるものであることが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブルは、前記画像信号の信号レベルの取り得る範囲の中点を前記基準レベルとして前記表示信号の信号レベルの取り得る範囲の中点に対応付けるものであることが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記関数は、前記照度センサー部で得られた照度信号に応じたコントラスト感係数をパラメータとするものであり、前記ルックアップテーブル生成部は、該コントラスト感係数により決まる関数に基づいて前記ルックアップテーブルを生成することが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブル生成部は、前記照度センサー部から出力される照度信号に対して、該照度信号の変動が低減するよう信号処理を施す信号処理部を有することが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブル生成部は、前記信号処理部として、前記照度信号の１回以上のサンプリングされた信号値に基づいて該照度信号のメディアン値を算出するメディアン信号処理部を有することが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブル生成部は、前記信号処理部として、前記照度信号の１回以上のサンプリングされた信号値に基づいて該照度信号の平均値を算出する平均値信号処理部を有することが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブル生成部は、前記信号処理部として、前記照度信号をその信号レベルが増加するときと該信号レベルが減少するときとで異なる閾値を用いて、該照度信号の変動が抑制されるよう変換するヒステリシス処理部を有することが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記テーブル格納部におけるルックアップテーブルの書換は、前記表示信号の垂直ブランキング期間に行われることが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブル生成部は、ＲＧＢ信号として入力される画像信号の、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色信号に対して異なるコントラスト補正ＬＵＴを作成することが好ましい。
　本発明は、上記画像表示装置において、前記ルックアップテーブル生成部は、ＲＧＢ信号として入力される画像信号の、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色信号に対して共通するコントラスト補正ＬＵＴを作成することが好ましい。
　本発明に係る信号処理プログラムは、コンピュータを、上述した本発明に係る画像表示装置のルックアップテーブル生成部として機能させるものであり、そのことにより上記目的が達成される。
　本発明の作用について説明する。
　本発明においては、周囲の明るさ（外光の強度）を測定する照度センサー部を設け、照度センサー部で得た明るさ（照度）に応じて、入力信号（画像信号）の信号値を表示信号の信号値に変換するテーブル（コントラスト補正ルックアップテーブル）を作成し、入力信号をこのテーブルで変換して得られる結果の信号を表示信号として表示部に渡し、この表示信号により画像表示を行うので、入力信号（画像信号）の信号値を表示信号の信号値に変換するコントラスト補正を、テーブルを参照して少ない演算量で行うことができる。
　しかも、周囲の明るさ（外光の強度）に応じてコントラスト補正を行うため、従来技術のようなバックライト制御が不要であり、また、周囲の明るさに応じた画像信号（入力ＲＧＢ信号）のテーブルの書換は入力信号に依存しないため、テーブルを更新する構成を単純にできる。
　また、本発明においては、照度センサー部で得られる照度信号から、上に凸のグラフと下に凸のグラフとの組み合わせにより得られるＳ字カーブの曲線で表される変換関数を作成し、この変換関数を用いてコントラスト補正ルックアップテーブルを作成するので、入力信号（画像信号）の階調を、レンジ幅を超えないように変換することが容易になる。
　さらに、前記Ｓ字カーブの中心すなわち支点を、入力信号のダイナミックレンジの中心にすることにより、入力信号の階調レベルの変換をダイナミックレンジ幅の全体に渡ってより均一に行うことができる。
　一般的に、液晶の仕組みなどにより、液晶表示面が周囲の照度によって見え難くなる度合いは異なる。本発明では、この周囲の照度から受ける影響と相関を持たせるように、照度センサからの照度信号を補正している。また、階調レベル数を下げることにより、回路規模の削減や演算処理時間の削減につながる。
　さらに、本発明では、周囲の照度を一定時間間隔で取得し、数回分のデータを用いて平均的な照度情報を検出し、周囲の照度の急激な変化に対応している。
　例えば、数回分のデータのメディアン（中央値）を使用することにより、突発的に発生したノイズ成分のデータの除去を行ったり、または、数回分のデータの平均値を求め、使用することにより、表示部への変化をゆっくり変化させることができる。
　以上のように、本発明によれば、表示画像が周囲の照度によって見えにくくなるのを、表示画像の輝度の高い領域で階調を維持しつつ回避することができる画像表示装置、及びこのような画像表示装置における信号処理をコンピュータにより行うための信号処理プログラムを得ることができる。
図１は、本発明の実施形態１による画像表示装置を説明するブロック図であり、この画像表示装置の全体構成を示している。 図２は、本発明の実施形態１による画像表示装置を説明するブロック図であり、この画像表示装置における画像信号演算部の構成を示している。 図３は、本発明の実施形態１による画像表示装置を説明するブロック図であり、図２に示す画像信号演算部を構成するコントラスト補正ＬＵＴ生成部の構成を示している。 図４は、本発明の実施形態１による画像表示装置を説明する図であり、図３に示すコントラスト補正ＬＵＴ生成部で生成するコントラスト補正ＬＵＴの例をグラフで示している。 図５は、本発明における効果を説明する図であり、外光なし、弱い光、強い光の場合について、本発明におけるコントラスト（図５（ｄ）、図５（ｅ）、図５（ｆ））を、従来技術におけるコントラスト（図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ））と対比して示している。 図６は、本発明の実施形態１による画像表示装置を説明する図であり、図３に示すコントラスト補正ＬＵＴ生成部のヒステリシス処理部での処理をグラフで示している。 図７は、本発明の実施形態２による画像表示装置を説明するブロック図であり、実施形態１の画像表示装置における画像信号演算部を構成するコントラスト補正ＬＵＴ生成部をソフトウエアにより実現した構成を示している。 図８は、本発明の実施形態２による画像表示装置の動作をフローチャートで説明する図であり、コントラスト補正ＬＵＴを生成する処理のフローを示している。 図９は、特許文献１に開示の画像表示装置を説明する図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１による画像表示装置を説明するブロック図であり、この画像表示装置の全体構成を示している。
　この実施形態１の画像表示装置１００は、入力された画像信号（入力信号）Ｖｓに基づいて画像を表示する画像表示装置である。この画像表示装置１００は、画像信号Ｖｓの演算処理により表示信号Ｄｓを生成する画像信号演算部１０１ａと、表示面を有し、この表示面上に表示信号Ｄｓに基づいて画像を表示する表示部１０４と、この表示部１０４を照明する光源としてのバックライト１０５と、表示部１０４の表示面に入射する光の強さを測定して照度信号ＬＸを出力する照度センサー部１０２とを備えている。
　なお、この画像表示装置１００は、画像信号Ｖｓをこの画像表示装置１００の外部の画像源である画像信号出力部１０３から供給されるものであり、画像信号出力部１０３としては、例えば、記録媒体に記録されている画像信号を再生する画像再生ユニットやテレビジョン放送を受信して画像信号を出力するチューナなどが考えられる。また、表示部１０４とバックライト１０５とは、例えば、液晶表示パネルとバックライトとこれらの制御部とを含む表示装置１０１ｂを構成している。
　図２は、本実施形態１の画像表示装置における画像信号演算部の構成を示している。
　画像信号演算部１０１ａは、２つの信号、照度信号ＬＸ及び画像信号Ｖｓを受取り、表示部１０４へ表示信号Ｄｓを出力するものであり、画像信号Ｖｓのコントラストの補正に用いるルックアップテーブル（以下、コントラスト補正ＬＵＴという。）を、照度信号ＬＸに応じて生成するルックアップテーブル生成部（コントラスト補正ＬＵＴ生成部）１１０と、生成された照度信号に応じたコントラスト補正ＬＵＴを格納するテーブル格納部（コントラスト補正ＬＵＴ格納部）１１１と、コントラスト補正ＬＵＴを参照した画像信号Ｖｓのコントラストの補正により表示信号Ｄｓを生成して表示部１０４に出力するコントラスト補正部１１２とを有している。
　なお、画像信号演算部１０１ａは、バックライトの点灯を制御するバックライト制御部（図示せず）を有している。例えば、表示部１０４が液晶ディスプレイのようにバックライトが必要な表示装置では、バックライト制御部は、表示部１０４に画像を表示しようとしている時には、バックライト１０５を点灯させ、画像表示しない時にはバックライト１０５を消灯するなどバックライト制御信号により、バックライト１０５を制御するよう構成されている。また、有機ＥＬディスプレイなどのように、自発光型のディスプレイの場合はバックライト１０５およびバックライト制御は不要である。
　詳しく説明すると、コントラスト補正部１１２は、画像信号（入力信号）Ｖｓを受け取り、コントラスト補正ＬＵＴ格納部１１１からコントラスト補正ＬＵＴを読取り、そのコントラスト補正ＬＵＴに応じて、入力信号Ｖｓを表示信号Ｄｓに変換し、表示部１０４に出力するものである。
　コントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０は、照度センサー部１０２で得られた照度信号ＬＸを受け取り、この照度信号ＬＸよりコントラスト補正ＬＵＴを作成し、コントラスト補正ＬＵＴ格納部１１１にコントラスト補正ＬＵＴを書き込むものである。照度センサー部１０２から照度信号ＬＸを取得するタイミングは、画像信号出力部１０３から画像信号（入力信号）Ｖｓが入力されるタイミングと同期を取る必要はない。
　ここで、コントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０が、コントラスト補正ＬＵＴを書き込むタイミングとしては、コントラスト補正部１１２が、コントラスト補正ＬＵＴを参照していない時に行うのが好ましい。コントラスト補正部１１２から表示部１０４へ１画面（１フレーム）分の表示信号を送信した後、次の画面分の表示信号の送信が始まるまでの間（垂直ブランキング期間）にコントラスト補正ＬＵＴを更新することが好ましい。
　コントラスト補正部１１２が、コントラスト補正ＬＵＴを参照中にコントラスト補正ＬＵＴを書換えると、書き換え前後のコントラスト補正ＬＵＴを参照することになり、信号値の変換が不連続となり表示画像が乱れる場合がある。
　また、コントラスト補正ＬＵＴとして、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色信号に対して異なるコントラスト補正ＬＵＴを用いてもよく、または、Ｒ，Ｇ，Ｂ全ての信号に対して共通のコントラスト補正ＬＵＴを用いてもよい。
　本実施形態１の画像表示装置１００では、コントラスト補正部１１２は、画像信号であるＲＧＢ全ての信号に対し、共通なコントラスト補正ＬＵＴを使用した場合について説明する。
　次に、コントラスト補正ＬＵＴ格納部１１１に格納される、コントラスト補正ＬＵＴについて説明する。
　このコントラスト補正ＬＵＴは、入力信号（画像信号）Ｖｓの入力値Ｘに対する出力信号（表示信号）Ｄｓの出力値Ｙ（変換値）が記載されたテーブルであり、入力値Ｘの取りうる範囲をＸレンジと呼び、０からＸｍａｘまでの値をとるとする。同様に、出力値Ｙの取りうる範囲をＹレンジと呼び、０からＹｍａｘまでの値をとるとする。
　コントラスト補正ＬＵＴは、ルックアップテーブルとしているが、これはコントラスト補正部１１２で入力信号Ｖｓから表示信号Ｄｓへ変換する際の処理時間を減らすためである。
　一般には、入力値Ｘと出力値Ｙの関係は、Ｙ＝Ｆ（Ｘ）のように、出力値Ｙは入力値Ｘの関数として表せる。
　例えば、コントラスト補正部１１２でコントラストの補正を行わない場合、入力値Ｘが０の時、出力値Ｙは０となり、また、入力値ＸがＸｍａｘの時、出力値ＹはＹｍａｘとなる。
　この時、出力値Ｙと入力値Ｘの関係は、
　Ｙ＝Ｆ（Ｘ）＝ａ・Ｘ　　　（ａ＝Ｙｍａｘ／Ｘｍａｘ）・・・（式１）
と表せる。
　本発明では、照度信号ＬＸより算出される強調係数ＣＯを、上記関係式（式１）のパラメータとして用いて変換を行う。この強調係数ＣＯは０以上の値を取る。
　出力値Ｙの算出式は、
　条件１（Ｘ≦Ｘｃの時）
　Ｙ＝Ｆ（Ｘ）＝ａ・Ｘ・（Ｘ／Ｘｃ）ＣＯ　　　　　　　・・・（式１ａ）
　条件２（Ｘ＞Ｘｃの時）
　Ｙ＝Ｆ（Ｘ）＝Ｙｍａｘ－ａ・（Ｘｍａｘ－Ｘ）
　　　　　　　　　・（（Ｘｍａｘ－Ｘ）／（Ｘｍａｘ－Ｘｃ））ＣＯ・・・（式１ｂ）とする。
　ここで、基準値Ｘｃは、０≦Ｘｃ≦Ｘｍａｘの範囲の値を取る。
　（式１ａ）および（式１ｂ）より得られる変換式Ｙ＝Ｆ（Ｘ）の特徴は、Ｘ＝Ｘｃの時のＹの値をＹｃとすると、強調係数ＣＯの変化に関係なく、（Ｘ，Ｙ）は、（０，０）、（Ｘｃ，Ｙｃ）、（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）の３点を必ず通る。
　強調係数ＣＯが０より大きい時、Ｘが０からＸｃの間では、上記入力値Ｘを出力値Ｙに変換する関数は、下に凸のグラフにより表される関数（式１ａ）となり、ＸがＸｃからＸｍａｘの間は、上に凸のグラフにより表される関数（式１ｂ）となる。強調係数ＣＯが大きいほど、凸曲線の曲率が大きくなる。
　（式１ａ）及び（式１ｂ）の注意点として、ＣＯ＝０の時、Ｘ＝０とＸ＝Ｘｍａｘの場合に右辺の項に「０の０乗」の計算が現れるが、ここでは、０の０乗の値は１として処理を行う。
　（式１ａ）及び（式１ｂ）で表される関数は、点（Ｘｃ、Ｙｃ）で、下に凸のグラフで表される関数から上に凸のグラフで表される関数に切り換わる。
　すなわち、入力値Ｘ＝Ｘｃの前後で、出力値Ｙの変化が大きくなる。従って、コントラスト補正部１１２の入力信号（画像信号）Ｖｓから表示信号Ｄｓに変換する際、最もコントラスト感を強調させたい信号レベルをＸｃにするとよい。
　また、（Ｘｃ、Ｙｃ）を入力値Ｘと出力値Ｙのレンジの中心の値とした場合には、（式１ａ）及び（式１ｂ）で表される変換関数が、中心位置に対して点対称のＳ字カーブのグラフで表される関数となり、入力値Ｘと出力値Ｙのレンジの中心の値の両側で、レンジ全体に対してコントラストの補正の影響が均等になり、全体に満遍なくコントラストの補正を行う事ができる。
　図４は、コントラスト補正ＬＵＴに含まれる入力値と出力値との関係を、Ｘｍａｘ＝Ｙｍａｘ＝１００、Ｘｃ＝Ｙｃ＝５０としてグラフで示している。
　強調係数ＣＯが、０．０、０．４３、１．０の３種類の値であるときの変換関数を、グラフ（粗い点線）Ｌ１、グラフ（細かい点線）Ｌ２、グラフ（実線）Ｌ３で示している。
　強調係数ＣＯは、照度センサー部１０２から入力される照度信号ＬＸにより作成されるものであり、本実施形態の画像信号のコントラスト補正処理では、入力信号（画像信号）に関係なく、コントラスト補正ＬＵＴを作成できる。
　また、図３は、本発明の実施形態１による画像表示装置を説明するブロック図であり、図２に示す画像信号演算部を構成するコントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０の構成を示している。
　コントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０は、照度信号ＬＸを受け取り、処理結果を第一照度信号ＬＡとして出力するメディアン信号処理部２０１と、第一照度信号ＬＡを受け取り、処理結果を第二照度信号ＬＢとして出力する平均値信号処理部２０２と、第二照度信号ＬＢを受け取り、処理結果を、第三照度信理ＬＣとして出力するヒステリシス処理部２０３と、第三照度信号ＬＣを受け取り、強調係数（コントラスト感係数）ＣＯを算出し、その強調係数ＣＯよりコントラスト補正ＬＵＴを作成し、コントランスト補正ＬＵＴ１１１へ書き込むＬＵＴ生成部２０４とを有している。
　次に動作について説明する。
　図３に示すように、照度センサー部１０２から入力された照度信号ＬＸがコントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０に出力される。
　コントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０では、照度信号ＬＸが、メディアン信号処理部２０１、平均値信号処理部２０２、及びヒステリシス処理部２０３で処理され、これらの処理部で照度信号を信号処理して得られる強調係数ＣＯに基づいてコントラスト補正ＬＵＴが生成され、コントラスト補正ＬＵＴ格納部１１１に格納される。
　具体的には、メディアン信号処理部２０１は、照度信号ＬＸを受け取り、処理結果を第一照度信号ＬＡとして出力する。平均値信号処理部２０２は、第一照度信号ＬＡを受け取り、処理結果を第二照度信号ＬＢとして出力する。ヒステリシス処理部２０３は、第二照度信号ＬＢを受け取り、処理結果を、第三照度信号ＬＣとして出力する。ＬＵＴ生成部２０４は、第三照度信号ＬＣを受け取り、強調係数ＣＯを算出し、その強調係数ＣＯより、コントラスト補正ＬＵＴを作成し、コントランスト補正ＬＵＴ１１１へ書き込む。
　詳述すると、照度信号ＬＸは、一定間隔でメディアン信号処理部２０１へ入力される。
　メディアン信号処理部２０１では、１個以上の照度信号ＬＸのメディアン（中央値）を求め、第一照度信号ＬＡとして出力する。
　ｉ回目に入力される照度信号をＬＸ［ｉ］とすると、例えば、３個の照度信号ＬＸからメディアンを求める場合、ＬＸ［ｉ］，ＬＸ［ｉ－１］，ＬＸ［ｉ－２］を昇順にならべ２番目の値をＬＡ［ｉ］として、平均値信号処理部２０２へ渡す。
　但し、一番最初の照度信号ＬＸ［０］より第一照度信号ＬＡ［０］を求める時は、一番最初の値ＬＸ［０］が３個あるとして、第一照度信号ＬＡ［０］は、ＬＸ［０］，ＬＸ［０］，ＬＸ［０］の３個の中央値とする。
　（ＬＡ［０］＝ｍｅｄｉａｎ｛ＬＸ［０］，ＬＸ［０］，ＬＸ［０］｝）
　また、二番目の照度信号ＬＸ［１］より第一照度信号ＬＡ［１］を求める時も、例えば、一番最初の照度信号ＬＸ［０］より第一照度信号ＬＡ［０］を求める時と同様に以下のようにして求める。　
　（ＬＡ［１］＝ｍｅｄｉａｎ｛ＬＸ［１］，ＬＸ［１］，ＬＸ［１］｝）
　ただし、４個以上の所定個数の照度信号ＬＸからメディアンを求める場合は、例えば、所定個数の照度信号ＬＸが入力されるまでは、最後に入力された照度信号ＬＸの値を必要な個数だけ繰り返し用いて所定個数の照度信号ＬＸを揃えればもよい。　
　例えば、４個の照度信号ＬＸを用いてメディアンを求める場合に、三個目の照度信号ＬＸ［２］から第一照度信号ＬＡ［２］を求める時は、以下のとおりとする。　
　（ＬＡ［２］＝ｍｅｄｉａｎ｛ＬＸ［０］，ＬＸ［１］，ＬＸ［２］，ＬＸ［２］｝）
　なお、３個以上の所定個数の照度信号ＬＸからメディアンを求める場合、所定個数の照度信号ＬＸが入力されるまでのメディアンの求め方は上記のものに限定されるものではなく、その時点で入力されている照度信号ＬＸの値を適宜必要な個数だけ繰り返し用いて所定個数の照度信号ＬＸを揃え、揃えた所定個数の照度信号ＬＸを昇順にならべ、その中央値をＬＡ［ｉ］として、平均値信号処理部２０２へ渡せばよい。　
　このようにして第一照度信号ＬＡは、平均値信号処理部２０２へ入力される。
　ｉ回目に入力される第一照度信号をＬＡ［ｉ］とすると、平均値信号処理部２０２では、１個以上の第一照度信号ＬＡの平均値を求め、第二照度信号ＬＢとして出力する。
　ｎ個の平均値を求める際、初期のサンプリングデータ数がｎ未満の時の処理は、メディアン信号処理と同様の処理を行う。
　例えば、一番最初の第一照度信号ＬＡ［０］が入力された時、ＬＡ［０］の値がｎ個あるとして処理を行う。また、二番目以降の第一照度信号ＬＡ［ｉ］が入力された時には、例えば、その時点で入力されている第一照度信号ＬＡの値を適宜必要な個数だけ繰り返し用いてｎ個の第一照度信号ＬＡを揃え、揃えたｎ個の第一照度信号ＬＡの平均値を第二照度信号ＬＢとする。
　このようにして求めた第二照度信号ＬＢは、ヒステリシス処理部２０３へ入力される。
　ｉ回目に入力される第二照度信号をＬＢ［ｉ］とすると、ヒステリシス処理部２０３では、チャタリングの防止のためのヒステリシス処理と同時に、信号レベルの補正と階調の削減を行い、第三照度信号ＬＣとして出力する。
　このヒステリシス処理部２０３の処理の例を図６を用いて説明する。
　図６は、入力される第二照度信号ＬＢに応じて出力する第三照度信号ＬＣを示したグラフである。
　この処理では、前回に出力した第三照度信号ＬＣの値に対して、入力された第二照度信号ＬＢの値によって、次の出力値（第三照度信号）ＬＣが決まる。
　具体的には、一回前のヒステリシス信号処理で出力された第三照度信号ＬＣの値がＬＹｊだったとする。
　入力される第二照度信号ＬＢの値がＬＸｊｕ以上かつＬＸ（ｊ＋１）ｕ未満のとき、第三照度信号ＬＣの値はＬＹ（ｊ＋１）となる。
　すなわち、入力信号が大きくなった時は、ＬＸｋｕ（ｋ＝ｊ，ｊ＋１，ｊ＋２，…）と比較を行い、入力値ＬＢに対する出力値ＬＣの値を第三照度信号ＬＣとして出力する。
　例えば、入力値ＬＢが、ＬＸｊｕからＬＸ（ｊ＋１）ｕの間にあるときは、出力値ＬＣはＬＹｊとなる。
　同様に、一回前のヒステリシス信号処理で出力された第三照度信号ＬＣがＬＹｊであったとする。
　入力される第二照度信号ＬＢがＬＸｊｄ以下かつＬＸ（ｊ－１）ｄより大きい時、第三照度信号ＬＣはＬＹ（ｊ－１）を出力する。
　すなわち、入力信号が小さくなった時は、ＬＸｋｄ（ｋ＝ｊ，ｊ－１，ｊ－２，…）と比較を行い、入力値ＬＢに対する出力値ＬＣの値を第三照度信号ＬＣとして出力する。
　例えば、入力値ＬＢが、ＬＸｊｄからＬＸ（ｊ＋１）ｄの間にあるときは、出力値ＬＣはＬＹｊとなる。
　ここで、第二照度信号ＬＢの信号値ＬＸｊｕは、信号値ＬＸ（ｊ＋１）ｄより大きい値である。
　図６に示すように、ヒステリシス処理を施した場合、第二照度信号ＬＢの入力に対して、第三照度信号はＬＹ１、ＬＹ２、ＬＹ３、ＬＹ４の４通りの出力値にまとめられる。
　この様に、入力信号の階調に比べ第三照度信号ＬＣの階調数を減らすことにより、回路規模を削減することができる。
　また、階調数を減らすことにより、１階調の差が大きくなるが、ヒステリシスの処理を行うことにより、わずかな差で出力階調が行き来するチャタリングを防止できる。
　このようにして第三照度信号ＬＣが生成されると、図３に示すように、ＬＵＴ生成部２０４は、第三照度信号ＬＣを入力として強調係数ＣＯを求める。ここで、強調係数ＣＯは、予め決められたゲイン乗数ｇａｉｎと第三照度信号ＬＣとで乗算を行い、その結果を強調係数ＣＯとする。また、コントラスト補正ＬＵＴは、前述の（式１ａ）、（式１ｂ）より求める。
　コントラスト補正ＬＵＴは、入力信号の階調分に相等する、入力値と出力値との対応関係を含んでおり、コントラスト補正部１１２がコントラスト補正ＬＵＴ格納部１１１を参照していないタイミングでコントラスト補正ＬＵＴがコントラスト補正ＬＵＴ格納部１１１に書込まれる。
　画像信号出力部１０３よりコントラスト補正部１１２に入力される入力信号（画像信号）の部分は、該入力信号における各フレーム内に相等する、表示部１０４に表示する信号部分であり、フレームとフレームの間の垂直帰線期間の信号は表示部１０４では表示されない。この垂直帰線期間の間にコントラスト補正ＬＵＴの書き込みを行う。
　また、ＬＵＴ生成部２０４では、第三照度信号ＬＣより強調係数ＣＯを求める際、照度センサー部１０２のサンプリング間隔で第三照度信号ＬＣから強調係数ＣＯを求めるのではなく、画像信号出力部１０３から入力される入力信号の間隔、つまりは表示１０４への画像出力タイミングに合わせて、強調係数ＣＯを求めるとよい。
　次に作用効果について説明する。
　図５は、周囲照度に応じて、表示部の表示面（液晶表示面）が見え難くなる原因を示している。
　ここでは２画素Ｐ１、Ｐ２の信号値を示しており、画素Ｐ１は信号値が１０である画素、画素Ｐ２は信号値が７０である画素である。
　周囲の明かりが液晶の見え難さに影響を与えない場合、図５（ａ）のように、この２画素Ｐ１及びＰ２の明るさの比は１０：７０で、画素Ｐ２は画素Ｐ１の約７倍明るく見える。
　ここに弱い光（自然光）が差し込んだ状態を図５（ｂ）に示している。このように弱い光（自然光）が差し込んだ状態では、液晶表示面が外光により、全体的に少し白っぽくなる。このとき、この外光の影響を信号レベルで＋５とすると、画素Ｐ１の明るさは１０＋５＝１５、画素Ｐ２の明るさは７０＋５＝７５となり、画素Ｐ１と画素Ｐ２の比でみると、１５：７５となり、画素Ｐ２の明るさは、画素Ｐ１の５倍の明るさとなる。
　さらに強い光（自然光）が液晶表示面に差し込んだ状態を図５（ｃ）に示している。この状態では、液晶表示面はこの強い光により、全体的に白っぽくなる。
　この外光の影響を信号レベルで＋１０とすると、画素Ｐ１の明るさは１０＋１０＝２０、画素Ｐ２の明るさは７０＋１０＝８０となり、画素Ｐ１と画素Ｐ２の比でみると、２０：８０となり、画素Ｐ２の明るさは、画素Ｐ１の４倍の明るさとなる。
　このように、一般には、外からの光の影響で各画素の輝度が浮き上がり、その結果、表示画面に当たる光が強いほど、表示画像の画素間の輝度比が減少する。
　一方、本発明では、液晶表示面に差し込む弱い光ありの状態（図５（ｅ））、及び液晶表示面に差し込む強い光ありの状態（図５（ｆ））で、液晶表示面への外光なしの状態（図５（ｄ））のように、画素Ｐ１の明るさと画素Ｐ２の明るさとの比率を高く保持することができる。
　ただし、入力信号（画像信号）のレンジは０から１００として、上記（式１ａ）および（式１ｂ）により得られるコントラスト補正ＬＵＴにより、入力信号が５０の時を支点（つまり、式１ａと式１ｂとを切り替える点）とした処理を行うものとする。
　例えば、外光の影響が無い時の強調係数ＣＯの値が０．０に、外光が弱い時の強調係数ＣＯの値が０．４３に、強い光の時の強調係数ＣＯの値が１．０になるように、コントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０にてコントラスト補正ＬＵＴが生成され、このコントラスト補正ＬＵＴにより入力信号が調整されている場合である。
（式１で、Ｘｍａｘ＝Ｙｍａｘ＝１００，Ｘｃ＝Ｙｃ＝５０とした時の例である。図４参考）
　外光なしのときは（図５（ｄ））、２つの画素Ｐ１及びＰ２の明るさの比率は、図５（ａ）と同じ状態である。
　弱い光が当たった状態（図５（ｅ））では、コントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０より、強調係数ＣＯは０．４３と計算される。ＣＯ＝０．４３の時、Ｘ＝１０の時のＹの値は（式１ａ）より約５．０となり、同様にＸ＝７０の時のＹの値は（式１ｂ）により約７６．０となる。
　よって、画素Ｐ１の明るさは、５＋５＝１０、画素Ｐ２の明るさは７６＋５＝８１となり、画素Ｐ１と画素Ｐ２の比で見ると、１０：８１となり、画素Ｐ２の明るさは画素Ｐ１の明るさの約８倍となる。
　また、強い光があたった状態（図５（ｆ））では、コントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０より、強調係数ＣＯは１．０と計算される。ＣＯ＝１．０の時、Ｘ＝１０の時のＹの値は（式１ａ）より２．０となり、同様にＸ＝７０の時のＹの値は（式１ｂ）により８２となる。
　よって、画素Ｐ１の明るさは、２＋１０＝１２、画素Ｐ２の明るさは８２＋１０＝９２となり、画素Ｐ１と画素Ｐ２の比で見ると、１２：９２となり、画素Ｐ２の明るさは画素Ｐ１の明るさの約７．６７倍となる。
　このように本実施形態では、周囲の明るさ（外光の強度）を測定する照度センサー部１０２を設け、照度センサー部で得た明るさ（照度）に応じて、入力信号（画像信号）の信号値を表示信号の信号値に変換するテーブル（コントラスト補正ルックアップテーブル）を作成し、入力信号をこのテーブルで変換して得られる結果の信号を表示信号として表示部１０４に渡し、この表示信号により画像表示を行うので、入力信号（画像信号）の信号値を表示信号の信号値に変換するコントラスト補正を、テーブルを参照して少ない演算量で行うことができる。
　しかも、周囲の明るさ（外光の強度）に応じてコントラスト補正を行うため、従来技術のようなバックライト制御が不要であり、また、周囲の明るさに応じた画像信号（入力ＲＧＢ信号）のテーブルの書換は、入力信号に依存しないため、テーブルを更新する構成を単純にできる。
　また、本実施形態では、照度センサー部１０２で得られる照度信号から、上に凸のグラフと下に凸のグラフとの組み合わせにより得られるＳ字カーブの曲線で表される変換関数を作成し、この変換関数を用いてコントラスト補正ルックアップテーブルを作成するので、入力信号（画像信号）の階調を、レンジ幅を超えないように変換することが容易になる。
　さらに、前記Ｓ字カーブの中心すなわち支点（つまり、式１ａと式１ｂとを切り替える点）を、入力信号の信号値の中心にすることにより、入力信号の階調レベルの変換をダイナミックレンジ幅の全体に渡ってより均一に行うことができる。また、この支点付近の信号におけるコントラスト感が高く維持される。
　一般的に、液晶の仕組みなどにより、液晶表示面が周囲の照度によって見え難くなる度合いは異なる。そこで、本実施形態１では、この周囲の照度から受ける影響と相関を持たせるように、照度センサからの照度信号を補正している。つまり、照度センサからの照度信号は、周囲の照度から受ける影響により液晶表示面が見え難くなる度合いが高いほど、照度信号として大きな値が得られるように補正している。また、本実施形態では、階調レベル数を下げているので、回路規模の削減や演算処理時間の削減につながる。
　さらに、本実施形態では、周囲の照度を一定時間間隔で取得し、数回分のデータを用いて平均的な照度情報を検出し、これにより周囲の照度の急激な変化に対応している。
　例えば、数回分のデータのメディアン（中央値）を使用することにより、突発的に発生したノイズ成分のデータの除去を行ったり、または、数回分のデータの平均値を求め、使用することにより、表示部でのコントラストをゆっくり変化させることができる。
　このように本実施形態１では、画像信号の信号レベルを表示信号の信号レベル（信号値）に変換する際、画像信号の信号レベル（信号値）が基準レベルより小さい時、該画像信号の信号レベル（信号値）を、下に凸のグラフで表わされる関数（式１ａ）により前記表示信号の信号レベル（信号値）に対応付け、該画像信号の信号レベル（信号値）が基準レベルより大きいとき、該画像信号の信号レベル（信号値）を、上に凸のグラフで表わされる関数（式１ｂ）により該表示信号の信号レベル（信号値）に対応付けるので、周囲の明るさによるコントラストの低下を軽減することができ、しかも、このようなＳ字カーブのグラフで表される変換関数を利用していることにより、高輝度、及び低輝度の階調がつぶれるのを回避できる。
（実施形態２）
　図７は、本発明の実施形態２による画像表示装置を説明する図である。
　この実施形態２の画像表示装置６００は、実施形態１の画像表示装置１００における画像信号演算部１０１ａに代えて、この画像信号演算部１０１ａにおけるコントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０をソフトウエアにより実現した画像信号演算部６０１を備えたものである。
　つまり、この実施形態２の画像表示装置６００は、入力された画像信号（入力信号）Ｖｓに基づいて画像を表示する画像表示装置である。この画像表示装置６００は、画像信号Ｖｓの演算処理により表示信号Ｄｓを生成する画像信号演算部６０１と、表示面を有し、この表示面上に表示信号Ｄｓに基づいて画像を表示する表示部６０４と、この表示部１０４を照明する光源としてのバックライト６０５と、表示部６０４の表示面に入射する光の強さを測定して照度信号ＬＸを出力する照度センサー部６０２とを備えている。ここで、表示部６０４、バックライト６０５、照度センサー部６０２は、実施形態１のものと同一であり、また、画像信号演算部６０１はバックライト制御部を有している。
　また、画像信号演算部６０１は、２つの信号、照度信号ＬＸ及び画像信号Ｖｓを受取り、表示部６０４へ画像信号Ｖｓに対応した表示信号Ｄｓを出力するものであり、画像信号演算部６０１は、入力信号（画像信号）Ｖｓを受け取るコントラスト補正部６１２と、照度センサー部６０２からの照度信号ＬＸを受信する照度センサーＩＦ６２２と、ＣＰＵ６２０と、メモリ６２１とを有しており、コントラスト補正部６１２、照度センサーＩＦ６２２、ＣＰＵ６２０、およびメモリ６２１はデータバス６０１ａにより相互に接続されている。
　メモリ６２１には、ＣＰＵ６２０のプログラム６１３と、コントラスト補正ＬＵＴ６１１とが格納されている。なお、プログラム６１３とコントラスト補正ＬＵＴ６１１は別のメモリに格納してもよい。
　そして、この実施形態２では、画像信号Ｖｓのコントラストの補正に用いるルックアップテーブル（コントラスト補正ＬＵＴ）を照度信号ＬＸに応じて生成するコントラスト補正ＬＵＴ生成部（実施形態１のコントラスト補正ＬＵＴ生成部１１０）は、上記ＣＰＵ６２０により実現されている。
　なお、この実施形態２においては、ＣＰＵ６２０は、表示部６０４が液晶ディスプレイのようにバックライトが必要な場合は、表示部６０４に画像を表示しようとしている時には、バックライト６０５を点灯させ、画像表示しない時にはバックライト６０５を消灯するなど、バックライト制御信号によるバックライト６０５の制御を行う。有機ＥＬディスプレイなどのように、自発光型のディスプレイの場合はバックライト６０５およびバックライト制御は不要である。
　次に動作について説明する。
　本画像信号演算部６０１に入力された入力信号（画像信号）Ｖｓは、コントラスト補正部６１２に渡される。コントラスト補正部６１２は、メモリ上のコントラスト補正ＬＵＴ６１１を参照し、入力信号を表示信号に変換する。変換された表示信号を表示部６０４に出力する。
　つまり、画像信号演算部６０１には、画像信号出力部６０３より入力信号（画像信号）Ｖｓが入力される。また、周囲の明るさを測る照度センサー部６０２から、明るさに応じた照度の測定結果が照度信号ＬＸとして画像信号演算部６０１に入力される。
　画像信号演算部６０１は、これらの２つの信号（照度信号、入力信号）を受取り、表示部６０４へ表示信号Ｄｓを出力する。
　ここで、ＣＰＵ６２０は、プログラム６１３を実行することによりコントラスト補正ＬＵＴの生成を行う。
　図８は、ＣＰＵ６２０の処理フローをフローチャートで示す図である。
　初めに、ＣＰＵ６２０はステップＳＴ１で照度センサーＩＦ６２２より、照度センサー部６０２から入力される照度信号ＬＸを取得する。
　ステップＳＴ２でＣＰＵ６２０は、取得した照度信号ＬＸより、コントラスト補正ＬＵＴを算出する。ここでは、実施形態１で示した（式１ａ）、（式１ｂ）または、その近似式を用いる。
　ステップＳＴ３ではＣＰＵ６２０は、作成したコントラスト補正ＬＵＴをメモリ６２１上に書き込む。
　ステップＳＴ４でＣＰＵ６２０は、一定時間待った後、ステップＳＴ１に戻る。
　以上の処理を繰り返し、一定間隔で照度信号ＬＸの読取りからコントラスト補正ＬＵＴの生成までを繰り返す。
　このような構成の本実施形態２の画像表示装置においても、上記実施形態１の画像表示装置と同様の効果が得られる。
　以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
　本発明は、画像表示装置及び信号処理プログラムの分野において、表示画像が周囲の照度によって見えにくくなるのを、表示画像の輝度の高い領域で階調を維持しつつ回避することができる画像表示装置、及びこのような画像表示装置における信号処理をコンピュータにより行うための信号処理プログラムを実現することができる。
　１００、６００　画像表示装置
　１０１ａ、６０１　画像信号演算部
　１０１ｂ　表示装置
　１０２、６０２　照度センサー部
　１０３、６０３　画像信号出力部
　１０４、６０４　表示部
　１０５、６０５　バックライト
　１１０　コントラスト補正ＬＵＴ生成部
　１１１　コントラスト補正ＬＵＴ格納部
　１１２、６１２　コントラスト補正部
　２０１　メディアン信号処理部
　２０２　平均値信号処理部
　２０３　ヒステリシス処理部
　２０４　ＬＵＴ生成部
　６０１ａ　データバス
　６１１　コントラスト補正ＬＵＴ
　６１３　プログラム
　６２０　ＣＰＵ
　６２１　メモリ
　６２２　照度センサーＩＦ

Claims (12)

  1. 　入力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
    　該画像信号の演算処理により表示信号を生成する画像信号演算部と、
    　表示面を有し、該表示信号を受けて該表示面上に該画像を表示する表示部と、
    　該表示部の表示面に入射する光の強さを測定して照度信号を出力する照度センサー部とを備え、
    　該画像信号演算部は、
    　該画像信号のコントラストの補正に用いるルックアップテーブルを、該照度信号に応じて生成するルックアップテーブル生成部と、
    　生成された照度信号に応じたルックアップテーブルを格納するテーブル格納部と、
    　該ルックアップテーブルを参照した該画像信号のコントラストの補正により該表示信号を生成して該表示部に出力するコントラスト補正部とを有する画像表示装置。
  2. 　請求項１に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブルは、
    　前記画像信号の信号レベルが基準レベル以下である時、該画像信号の信号レベルを、下に凸のグラフで表わされる関数により前記表示信号の信号レベルに対応付け、
    　該画像信号の信号レベルが基準レベルより大きいとき、該画像信号の信号レベルを、上に凸のグラフで表わされる関数により該表示信号の信号レベルに対応付けるものである画像表示装置。
  3. 　請求項２に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブルは、前記画像信号の信号レベルの取り得る範囲の中点を前記基準レベルとして前記表示信号の信号レベルの取り得る範囲の中点に対応付けるものである画像表示装置。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の画像表示装置において、
    　前記関数は、前記照度センサー部で得られた照度信号に応じたコントラスト感係数をパラメータとするものであり、
    　前記ルックアップテーブル生成部は、該コントラスト感係数により決まる関数に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する画像表示装置。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブル生成部は、
    　前記照度センサー部から出力される照度信号に対して、該照度信号の変動が低減するよう信号処理を施す信号処理部を有する画像表示装置。
  6. 　請求項５に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブル生成部は、前記信号処理部として、前記照度信号の１回以上のサンプリングされた信号値に基づいて該照度信号のメディアン値を算出するメディアン信号処理部を有する画像表示装置。
  7. 　請求項５に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブル生成部は、前記信号処理部として、前記照度信号の１回以上のサンプリングされた信号値に基づいて該照度信号の平均値を算出する平均値信号処理部を有する画像表示装置。
  8. 　請求項５に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブル生成部は、前記信号処理部として、前記照度信号をその信号レベルが増加するときと該信号レベルが減少するときとで異なる閾値を用いて、該照度信号の変動が抑制されるよう変換するヒステリシス処理部を有する画像表示装置。
  9. 　請求項１に記載の画像表示装置において、
    　前記テーブル格納部におけるルックアップテーブルの書換は、前記表示信号の垂直ブランキング期間に行われる、画像表示装置。
  10. 　請求項１に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブル生成部は、ＲＧＢ信号として入力される画像信号の、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色信号に対して異なるコントラスト補正ＬＵＴを作成する、画像表示装置。
  11. 　請求項１に記載の画像表示装置において、
    　前記ルックアップテーブル生成部は、ＲＧＢ信号として入力される画像信号の、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色信号に対して共通するコントラスト補正ＬＵＴを作成する、画像表示装置。
  12. 　コンピュータを、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像表示装置のルックアップテーブル生成部として機能させる信号処理プログラム。
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