(57)【要約】【課題】簡易な構成で、画面に表示された画像の視認性を低減させることなく環境光を測定することのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の画像表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの背面側に設けられたバックライトと、前記バックライトと前記表示パネルの間、または、前記バックライトの基板上に設けられた測定手段と、を有し、前記測定手段は、前記バックライトが点灯した状態で前記バックライトから発せられた光を測定する第１モードと、前記バックライトが消灯した状態で画面を透過した環境光を測定する第２モードとを含む複数の動作モードで動作することを特徴とする。【選択図】図５
2014035524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に設けられたバックライトと、
前記バックライトと前記表示パネルの間、または、前記バックライトの基板上に設けられた測定手段と、
を有し、
前記測定手段は、前記バックライトが点灯した状態で前記バックライトから発せられた光を測定する第１モードと、前記バックライトが消灯した状態で画面を透過した環境光を測定する第２モードとを含む複数の動作モードで動作する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、対応する色が互いに異なる複数の液晶素子を有する液晶パネルであり、
前記第２モードは、色毎に、その色以外の色に対応する液晶素子の透過率を最低値に設定した状態で環境光の輝度を測定する動作モードである
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第２モードでは、さらに、色毎の輝度の測定値から環境光の色度が算出される
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記バックライトから発せられた光の変化と、環境光とによる前記画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減するように、前記バックライトを制御する制御手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
入力された画像信号の画素値に基づいて前記バックライトを制御する制御値を決定し、
前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記決定した制御値を補正する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記バックライトは、個別に制御可能な複数の分割領域からなり、
前記制御手段は、
前記分割領域毎に、その分割領域に対応する画像信号の画素値に基づいて、当該分割領域の制御値を決定し、
前記分割領域毎に、前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記決定した制御値を補正する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記補正後の制御値と、環境光の測定値とに基づいて、前記バックライトから発せられた光の変化と、環境光とによる前記画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減するように、入力された画像信号に画像処理を施す画像処理手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記バックライトから発せられた光の変化と、環境光とによる前記画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減するように、入力された画像信号に画像処理を施す画像処理手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に設けられたバックライトと、
前記バックライトと前記表示パネルの間、または、前記バックライトの基板上に設けられた測定部と、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記測定部により、前記バックライトが点灯した状態で前記バックライトから発せられた光を測定する第１測定ステップと、
前記測定部により、前記バックライトが消灯した状態で画面を透過した環境光を測定する第２測定ステップと、
を有することを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項１０】
前記表示パネルは、対応する色が互いに異なる複数の液晶素子を有する液晶パネルであり、
前記第２測定ステップは、前記測定部により、色毎に、その色以外の色に対応する液晶素子の透過率を最低値に設定した状態で環境光の輝度を測定し、色毎の輝度の測定値から環境光の色度を算出するステップである
ことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１１】
前記第２測定ステップでは、前記測定部により、さらに、色毎の輝度の測定値から環境光の色度が算出される
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１２】
前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記バックライトから発せられた光の変化と、環境光とによる前記画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減するように、前記バックライトを制御する制御ステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１３】
前記制御ステップでは、
入力された画像信号の画素値に基づいて前記バックライトを制御する制御値が決定され、
前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記決定した制御値が補正される
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１４】
前記バックライトは、個別に制御可能な複数の分割領域からなり、
前記制御ステップでは、
前記分割領域毎に、その分割領域に対応する画像信号の画素値に基づいて、当該分割領域の制御値が決定され、
前記分割領域毎に、前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記決定した制御値が補正される
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１５】
前記補正後の制御値と、環境光の測定値とに基づいて、前記バックライトから発せられた光の変化と、環境光とによる前記画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減するように、入力された画像信号に画像処理を施す画像処理ステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像表示装置の制御方法。
【請求項１６】
前記バックライトから発せられた光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、前記バックライトから発せられた光の変化と、環境光とによる前記画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減するように、入力された画像信号に画像処理を施す画像処理ステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置に表示された画像をユーザが見る際、画面に照射された環境光（環境光の照度や彩度）の影響により、画面上の輝度や色が所望の値からずれてしまうことがある。
【０００３】
このような課題を解決するための従来技術は、例えば、特許文献１に開示されている。具体的には、特許文献１に開示の技術では、画像表示装置（ディスプレイ）の前面に設けられた環境光センサにより環境光が測定される。そして、環境光の測定値に基づいて、環境光による画面上の輝度や色の変化が抑制されるように、バックライトの制御、または、入力された画像信号に対する画像処理が行われる。
【０００４】
ここで、環境光が画面全体に均一に照射される場合には、１つの環境光センサで環境光を精度よく測定することができる。しかしながら、必ずしも環境光が画面に均一に照射されるとは限らない。例えば、画像表示装置の近くに設置された電気スタンドからの光、カーテンから漏れてくる光、自然光などの環境光は、画面の一部の領域に局所的に照射されることがある。また、画面全体に環境光が照射されたとしても、環境光の照射量が画面内でばらつくことがある。
【０００５】
複数の環境光センサを用いれば、画面に不均一に照射された環境光の測定精度を高めることができるが、コストが増加してしまう。また、画面上に複数の環境光センサを設ければ、画面の周囲（例えばベゼル部分）に複数の環境光センサを設ける場合よりも、画面に不均一に照射された環境光の測定精度を高めることができるが、画面に表示された画像の視認性が低減してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２５５０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、簡易な構成で、画面に表示された画像の視認性を低減させることなく環境光を測定することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像表示装置は、
表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に設けられたバックライトと、
前記バックライトと前記表示パネルの間、または、前記バックライトの基板上に設けられた測定手段と、
を有し、
前記測定手段は、前記バックライトが点灯した状態で前記バックライトから発せられた光を測定する第１モードと、前記バックライトが消灯した状態で画面を透過した環境光を測定する第２モードとを含む複数の動作モードで動作する
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像表示装置の制御方法は、
表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に設けられたバックライトと、
前記バックライトと前記表示パネルの間、または、前記バックライトの基板上に設けられた測定部と、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記測定部により、前記バックライトが点灯した状態で前記バックライトから発せられた光を測定する第１測定ステップと、
前記測定部により、前記バックライトが消灯した状態で画面を透過した環境光を測定する第２測定ステップと、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で、画面に表示された画像の視認性を低減させることなく環境光を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図
【図２】実施例１に係る画像表示装置の処理フローの一例を示すフローチャート
【図３】実施例１に係る画像表示装置の大まかなハードウェア構成の一例を示す図
【図４】バックライト光監視モード時の画像表示装置の状態の一例を示す図
【図５】環境光測定モード時の画像表示装置の状態の一例を示す図
【図６】波長の変化に対する相対輝度値の変化を表す関数の一例を示すグラフ
【図７】実施例２に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図
【図８】実施例２に係る画像表示装置の処理フローの一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施例１＞
本発明の実施例１に係る画像表示装置及びその制御方法について説明する。
図３は、本実施例に係る画像表示装置の大まかなハードウェア構成の一例を示す図である。図３は、画面に垂直な平面によって得られる断面の一部を示す。本実施例に係る画像表示装置は、表示パネル（本実施例では液晶パネル）、バックライト、測定部（センサ２１１）、拡散板２０７などを有する。
【００１３】
液晶パネルは、対応する色が互いに異なる複数の液晶素子を有する。液晶素子は、カラーフィルタと液晶シャッターを有する。図３の例では、液晶パネルは、赤色、緑色、青色の液晶素子を有する。赤色の液晶素子は、液晶シャッター２０１とＲカラーフィルタ２０４を有する。緑色の液晶素子は、液晶シャッター２０２とＧカラーフィルタ２０５を有する。青色の液晶素子は、液晶シャッター２０３とＢカラーフィルタ２０６を有する。Ｒカラーフィルタ２０４は、赤色の光を選択的に通すカラーフィルタである。Ｇカラーフィルタ２０５は、緑色の光を選択的に通すカラーフィルタである。Ｂカラーフィルタ２０６は、青色の光を選択的に通すカラーフィルタである。
なお、液晶シャッター２０１〜２０３の構成は、互いに等しくてもよいし異なっていてもよい。
なお、液晶素子は、赤色、緑色、青色の液晶素子に限らない。黄色の液晶素子が用いられてもよい。
【００１４】
バックライトは、表示パネルの背面側に設けられている。バックライトは、表示パネルの背面と対向する基板２１２と、基板２１２上（液晶パネル側）に設けられた光源とを有する。図３の例では、バックライトは、光源として、赤色の光を発するＲ光源２０８、緑
色の光を発するＧ光源２０９、青色の光を発するＢ光源２１０を有する。光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、冷陰極管、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子などである。
なお、光源は、Ｒ光源２０８、Ｇ光源２０９、Ｂ光源２１０に限らない。例えば、白色の光を発する白色光源、黄色の光を発する黄色光源などが用いられてもよい。
なお、光源の数は１つであってもよいし複数であってもよい。例えば、１つの白色光源のみが用いられてもよい。
【００１５】
拡散板２０７は、入射した光を拡散する。
【００１６】
測定部（センサ２１１）は、バックライトと表示パネルの間、または、バックライトの基板上に設けられている。バックライトからの光を効率良く利用するために、センサ２１１は、バックライトからの光を遮らない位置に設けられていることが好ましい。図３の例では、センサ２１１は、バックライトからの光（例えば、各光源からの光）を遮らないように、基板２１２上（液晶パネル側）に設けられている。
【００１７】
本実施例では、センサ２１１により、バックライトからの光（バックライト光）と環境光との両方が測定される。具体的には、バックライトが点灯した状態でバックライト光が測定される。バックライトが消灯した状態（本実施例では、バックライトが消灯し、且つ、液晶シャッターが開いた状態）では、環境光は画面を透過してセンサ２１１に入力される。そのため、バックライトが消灯した状態で画面を透過した環境光が測定される。なお、バックライトが点灯した状態でも、環境光が画面を透過してセンサ２１１に入力されることがある。しかしながら、センサ２１１に入力される環境光の輝度は、センサに２１１に入力されるバックライト光の輝度に比べ十分に低いため、バックライト光の測定値への環境光の影響は無視できる。
なお、センサ２１１の位置は、基板２１２上に限らない。例えば、センサ２１１は、基板２１２から離れた位置に設けられていてもよい。
また、バックライトからの光の一部がセンサ２１１によって遮られることを考慮して各光源の発光輝度や各液晶シャッターの透過率が制御される場合には、バックライトからの光の一部がセンサ２１１によって遮られてもよい。
なお、バックライト光と環境光の画面内でのばらつきを測定するために、複数のセンサ２１１が画面全体にわたって設けられていることが好ましい。
【００１８】
以下、図１，２を用いて、本実施例に係る画像表示装置の処理フローについて説明する。図１は、本実施例に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施例に係る画像表示装置の処理フローの一例を示すフローチャートである。
【００１９】
まず、Ｓ１０１において、センサ部１０１（センサ２１１）が、入射した光の輝度を測定し、測定値を測定値判断部１０３に出力する。その後、Ｓ１０２に処理が進められる。
【００２０】
本実施例では、センサ部１０１は、バックライト光監視モード（第１モード）と、環境光測定モード（第２モード）とを含む複数の動作モードで動作する。バックライト光監視モードは、バックライトが点灯した状態でバックライトから発せられた光を測定（第１測定）する動作モードである。環境光測定モードは、バックライトが消灯した状態で画面を透過した環境光を測定（第２測定）する動作モードである。
動作モードの設定や切り替えは、例えば、ユーザ操作に応じたタイミングや所定のタイミングで行われる。例えば、画像表示装置の使用開始時にバックライト光監視モードが自動で設定され、バックライト光が測定された後、動作モードが環境光測定モードに自動で切り替えられる。
モード情報生成部１０２は、現在の動作モードを表すモード情報を生成し、測定値判断
部１０３、バックライト制御部１０５、及び、シャッター制御部１０８へ出力する。バックライト制御部１０５は、動作モードに応じたバックライト制御値でバックライトを制御する。シャッター制御部１０８は、動作モードに応じたシャッター制御値（画像信号）で液晶シャッター（液晶シャッターの透過率）を制御する。動作モードに応じたバックライトと液晶シャッターの制御方法については後述する。
【００２１】
Ｓ１０２では、測定値判断部１０３が、モード情報から現在の動作モードを判断する。
現在の動作モードがバックライト光監視モードの場合には、測定値判断部１０３は、Ｓ１０１で得られた測定値がバックライト光の測定値であると判断する。そして、測定値判断部１０３は、Ｓ１０１で得られた測定値を、バックライト光の測定値であることを表す情報を付加してバックライト制御値決定部１０４へ出力する（Ｓ１０３）。
現在の動作モードが環境光測定モードの場合には、測定値判断部１０３は、Ｓ１０１で得られた測定値が環境光の測定値であると判断する。そして、測定値判断部１０３は、Ｓ１０１で得られた測定値を、環境光の測定値であることを表す情報を付加してバックライト制御値決定部１０４へ出力する（Ｓ１０４）。
【００２２】
本実施例では、バックライト光監視モードと環境光測定モードのそれぞれについて、Ｓ１０１〜Ｓ１０４の処理が繰り返し行われる。その後、Ｓ１０５へ処理が進められる。
【００２３】
Ｓ１０５及びＳ１０６では、バックライト制御値決定部１０４と前記バックライト制御部１０５により、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、バックライトが制御される。
具体的には、Ｓ１０５では、バックライト制御値決定部１０４が、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、バックライト（具体的には各光源）を制御するバックライト制御値を決定する。バックライト制御値決定部１０４は、決定したバックライト制御値を、バックライト制御部１０５へ出力する。その後、Ｓ１０６へ処理が進められる。
Ｓ１０６では、バックライト制御部１０５が、Ｓ１０５で決定されたバックライト制御値に応じてバックライト（具体的には各光源）を制御する。具体的には、各光源が、バックライト制御値に応じた発光輝度で発光するように制御される。
【００２４】
バックライト光と環境光の測定の具体例について説明する。
【００２５】
動作モードがバックライト光監視モードである場合の例について説明する。
動作モードがバックライト光監視モードである場合、バックライト制御部１０５は、Ｒ光源２０８、Ｇ光源２０９、Ｂ光源２１０を順番に点灯させる。例えば、バックライト制御部１０５は、Ｒ光源２０８、Ｇ光源２０９、Ｂ光源２１０を基準値（例えば、所定のバックライト制御値）で順番に点灯させる。図４は、Ｇ光源２０９のみを点灯させた状態を示す。センサ部１０１は、色毎に、その色の光源が点灯されている状態でバックライト光の輝度を測定する。具体的には、図４に示すように、バックライト光は、拡散板２０７で拡散される。そして、拡散されたバックライト光は、センサ部１０１（センサ２１１）に入射され、測定される。
【００２６】
なお、図４に示すように、バックライト光は、測定対象の色に対応する液晶シャッターが開いた状態で測定されてもよいし、全ての液晶シャッターが開いた状態で測定されてもよいし、全ての液晶シャッターが閉じた状態で測定されてもよい。バックライト光の測定値への環境光の影響を低減するために、バックライト光は、全ての液晶シャッターが閉じた状態で測定されることが好ましい。
なお、バックライト光の測定値として、相対輝度値や色（例えば色温度、色度）が算出されてもよい。
【００２７】
Ｒ光源２０８を点灯させて得られたバックライト光の輝度値をＬｒ、Ｇ光源２０９を点灯させて得られたバックライト光の輝度値をＬｇ、Ｂ光源２１０を点灯させて得られたバックライト光の輝度値をＬｂとする。Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂの相対輝度値（他の色のバックライト光の輝度値に対する相対値）Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂは、式１−１〜１−３を用いて算出することができる。式１−１〜１−３において、ＭＡＸ（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ）は、Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂのうちの最大値を示す。
Ｉｒ＝Ｌｒ／ＭＡＸ（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ）  ・・・（式１−１）
Ｉｇ＝Ｌｇ／ＭＡＸ（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ）  ・・・（式１−２）
Ｉｂ＝Ｌｂ／ＭＡＸ（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ）  ・・・（式１−３）
【００２８】
バックライト光の色温度Ｔは、例えば、以下の方法で算出することができる。
まず、式２を用いて、各光源から発せられた光の合成光の波長（合成波長）λｔが算出される。λｒは、Ｒ光源２０８から発せられた光の波長である。λｇは、Ｇ光源２０９から発せられた光の波長である。λｂは、Ｂ光源２１０から発せられた光の波長である。波長λｒ，λｇ，λｂは所定値である。
λｔ＝λｒ×Ｉｒ＋λｇ×Ｉｇ＋λｂ×Ｉｂ  ・・・（式２）
そして、波長λｒ，λｇ，λｂと相対輝度値Ｉｒ、Ｉｇ、Ｉｂから、波長と相対輝度値の関係を表す関数が算出される。具体的には、図６に示すように、波長の変化に対する相対輝度値の変化を表す関数が算出される。図６の関数は、例えば、最小近似法などを用いて算出することができる。
次に、図６の関数から、λｔに対応する相対輝度値Ｉ（λｔ）が算出される。
そして、式３を用いて、色温度Ｔが算出される。πは円周率、ｈはプランク定数、ｃは光速、ｋはボルツマン定数である。
Ｉ（λｔ）＝８πｈｃ／｛λｔ５×（ｅｘｐ（ｈｃ／（ｋＴλｔ）））−１｝
・・・（式３）
【００２９】
動作モードが環境光測定モードである場合の例について説明する。
動作モードが環境光測定モードである場合、バックライト制御部１０５は、Ｒ光源２０８、Ｇ光源２０９、Ｂ光源２１０を全て消灯させる。シャッター制御部１０８は、液晶シャッター２０１〜２０３を順番に開く。例えば、液晶シャッター２０１を開くときには、シャッター制御部１０８は、液晶シャッター２０１の透過率を最大値に設定し、液晶シャッター２０２，２０３の透過率を最低値に設定する。図５は、青色に対応する液晶シャッター２０３のみを開いた状態を示す。センサ部１０１は、色毎に、その色以外の色に対応する液晶素子の透過率を最低値に設定した状態で環境光の輝度を測定する。具体的には、図５に示すように、環境光は、画面を透過して拡散板２０７で拡散される。そして、拡散された環境光は、センサ部１０１（センサ２１１）に入射され、測定される。このとき、環境光は、特定の色の液晶素子（具体的には特定の色のカラーフィルター）を透過する。そのため、センサ２１１では、環境光の特定の色成分（図５の例では環境光の青色成分）が測定される。
【００３０】
なお、画面に照射される環境光は、拡散板２０７で拡散される前の環境光である。そのため、拡散板２０７で拡散される前の環境光が測定されることが好ましい。拡散板２０７で拡散される前の環境光を測定するために、センサ２１１は、拡散板２０７よりも表示パ
ネル側に設けられていることが好ましい。
なお、バックライト光と同様に、環境光の測定値として、相対輝度値や色（例えば色温度、色度）が算出されてもよい。環境光の相対輝度値および色は、バックライト光の相対輝度値および色と同様の方法で算出することができる。但し、合成波長を算出する際には、各光源から発せられる光の波長の代わりに、各カラーフィルタを透過する光の波長が用いられる。
【００３１】
なお、環境光は、種々の部材（例えば、液晶シャッター、カラーフィルタ、拡散板）を透過してセンサに入射される。各部材の透過率は１００％ではないため、環境光の輝度は、画面に到達してからセンサに到達するまでに低下してしまう。環境光の輝度値として、上記低下が補われた輝度値を得ることが好ましい。例えば、センサの利得値を調整する（動作モードに応じてセンサの利得値を切り替える）ことにより、環境光の輝度値として、上記低下が補われた輝度値を得ることができる。
具体的には、画面に到達したときの環境光の輝度値を１００ｃｄ／ｍ２とする。ここで、液晶シャッターの透過率（最大値）を９０％、カラーフィルタの透過率を３０％、拡散板の透過率を４０％とすると、センサに到達したときの環境光の輝度値は１１ｃｄ／ｍ２となる。即ち、環境光の輝度は、画面に到達してからセンサに到達するまでに、約１／１０に低下する。この場合、環境光測定モード時に、バックライト光監視モード時の１０倍のセンサの利得値を設定することにより、画面に到達したときの環境光の輝度値を測定することができる。
なお、センサの利得値を一定値とし、環境光測定モードにおいて測定された輝度値に上記低下を補う補正処理が施されてもよい。
【００３２】
バックライト制御値の決定の具体例について説明する。
バックライト光の測定値に基づいてバックライト制御値を決定することにより、バックライト光の変化（経時変化）を補正することができる。その結果、バックライト光の変化による画面上の輝度、色、またはその両方の変化を低減することができる。
また、環境光の測定値に基づいてバックライト制御値を決定することにより、環境光による画面上の輝度、色、またはその両方の変化を低減することができる。
本実施例では、バックライト光の測定値と環境光の測定値とを用いてバックライト制御値を決定することにより、バックライト光の変化と、環境光とによる画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減される。
【００３３】
バックライト制御値は、例えば、式４−１〜４−３を用いて決定することができる。ＢＬｒは、Ｒ光源２０８のバックライト制御値である。ＢＬｇは、Ｇ光源２０９のバックライト制御値である。ＢＬｂは、Ｂ光源２０９のバックライト制御値である。ＳＢＬｒは、Ｒ光源２０８の基準値（例えば、所定のバックライト制御値）である。ＳＢＬｇは、Ｇ光源２０９の基準値である。ＳＢＬｂは、Ｂ光源２０９の基準値である。ＡＬｒは、測定された環境光の赤色成分の輝度値である。ＡＬｇは、測定された環境光の緑色成分の輝度値である。ＡＬｂは、測定された環境光の青色成分の輝度値である。ＳＡＬｒは、所定の環境光の赤色成分の輝度値である。ＳＡＬｇは、所定の環境光の緑色成分の輝度値である。ＳＡＬｂは、所定の環境光の青色成分の輝度値である。Ｌｒは、Ｒ光源２０８を点灯した状態で測定されたバックライト光の輝度値である。Ｌｇは、Ｇ光源２０９を点灯した状態で測定されたバックライト光の輝度値である。Ｌｂは、Ｂ光源２１０を点灯した状態で測定されたバックライト光の輝度値である。ＳＬｒは、ＳＢＬｒに対応するＬｒの期待値である。ＳＬｇは、ＳＢＬｇに対応するＬｇの期待値である。ＳＬｂは、ＳＢＬｂに対応するＬｂの期待値である。
ＢＬｒ＝ＳＢＬｒ×（ＳＡＬｒ／ＡＬｒ）×（ＳＬｒ／Ｌｒ）  ・・・（式４−１）
ＢＬｇ＝ＳＢＬｇ×（ＳＡＬｇ／ＡＬｇ）×（ＳＬｇ／Ｌｇ）  ・・・（式４−２）
ＢＬｂ＝ＳＢＬｂ×（ＳＡＬｂ／ＡＬｂ）×（ＳＬｂ／Ｌｂ）  ・・・（式４−３）
【００３４】
なお、バックライト制御値の決定方法は上記方法に限らず、種々の方法を採用することができる。例えば、バックライト光の値と環境光の値の組み合わせと、バックライト制御値とが対応付けられたテーブルを用いて、バックライト制御値が決定されてもよい。複数のセンサが設けられている場合には、ＡＬｒ、ＡＬｇ、ＡＬｂ、Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂとして、複数のセンサの測定値の代表値（平均値、最頻値、中間値、最大値、最小値など）が用いられてもよい。
【００３５】
バックライトが個別に制御可能な複数の分割領域からなり、複数のセンサが設けられている（例えば分割領域毎にセンサが設けられている）場合には、分割領域毎に、式５−１〜５−３を用いてバックライト制御値が決定されてもよい。ＭＡＸ（ＡＬｒ）は分割領域毎のＡＬｒの最大値、ＭＡＸ（ＡＬｇ）は分割領域毎のＡＬｇの最大値、ＭＡＸ（ＡＬｂ）は分割領域毎のＡＬｂの最大値である。ＭＡＸ（Ｌｒ）は分割領域毎のＬｒの最大値、ＭＡＸ（Ｌｇ）は分割領域毎のＬｇの最大値、ＭＡＸ（Ｌｂ）は分割領域毎のＬｂの最大値である。それら以外の値は、それぞれ、処理対象の分割領域に対応する値である。例えば、ＢＬｒは処理対象の分割領域に対応するＲ光源２０８（処理対象の分割領域に設けられたＲ光源２０８）のバックライト制御値である。ＭＡＸ（ＡＬｒ）を除算するＡＬｒは、処理対象の分割領域に対応するセンサ２１１で測定された環境光の赤色成分の輝度値である。ＭＡＸ（Ｌｒ）を除算するＬｒは、処理対象の分割領域に対応するセンサ２１１で測定されたバックライト光の輝度値であり、全てのＲ光源２０８を基準値で点灯した状態で測定されたバックライト光の輝度値である。
ＢＬｒ＝ＳＢＬｒ×（ＭＡＸ（ＡＬｒ）／ＡＬｒ）×（ＭＡＸ（Ｌｒ）／Ｌｒ）
・・・（式５−１）
ＢＬｇ＝ＳＢＬｇ×（ＭＡＸ（ＡＬｇ）／ＡＬｇ）×（ＭＡＸ（Ｌｇ）／Ｌｇ）
・・・（式５−２）
ＢＬｂ＝ＳＢＬｂ×（ＭＡＸ（ＡＬｂ）／ＡＬｂ）×（ＭＡＸ（Ｌｂ）／Ｌｂ）
・・・（式５−３）
【００３６】
以上述べたように、本実施例によれば、画像表示装置内に設けられたバックライト光測定用（監視用）のセンサにより、バックライト光だけでなく環境光も測定される。それにより、簡易な構成で、画面に表示された画像の視認性を低減させることなく環境光を測定することができる。具体的には、バックライト光測定用のセンサに環境光を測定する機能を持たせるという簡易な構成により、環境光測定用のセンサを別途設けることによるコストの増加を防止することができる。また、センサが画像表示装置内（ユーザが画面を見たときに、ユーザに知覚されない位置）に設けられているため、画面に表示された画像の視認性を低減させることなく環境光を測定することができる。
【００３７】
また、本実施例によれば、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、バックライトが制御される。それにより、バックライト光の変化と、環境光とによる画面上の輝度、色、またはその両方の変化を低減することができる。
バックライトが複数の分割領域からなり、複数のセンサが設けられている場合には、複数のセンサで得られた測定値に基づいて各分割領域のバックライト制御値を決定することにより、バックライト光の変化と、環境光とによる画面上の輝度むら、色むら、またはその両方を低減することするができる。
【００３８】
なお、本実施例では、画像表示装置が液晶表示装置である場合の例を示したが、画像表
示装置は液晶表示装置に限らない。例えば、画像表示装置は、有機ＥＬ素子を光源とするバックライトと、カラーフィルタを有する表示パネルとを有する有機ＥＬ表示装置であってもよい。
なお、色毎にバックライト光と環境光が測定されるものとしたが、これに限らない。例えば、バックライト光の測定値は、全ての光源を点灯させた状態で得られる値であってもよい。環境光の測定値は、全ての液晶シャッターを開いた状態で得られる値であってもよい。
なお、本実施例では、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、バックライトが制御されるものとしたが、これに限らない。例えば、画像表示装置は、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、入力画像信号（画像表示装置に入力された画像信号）に画像処理を施す画像処理部を有していてもよい。バックライトの制御ではなく、画像処理によっても、バックライト光の変化と、環境光とによる画面上の輝度、色、またはその両方の変化を低減することができる。バックライトの制御と画像処理の両方によって、バックライト光の変化と、環境光とによる画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減されてもよい。
【００３９】
＜実施例２＞
本発明の実施例２に係る画像表示装置及びその制御方法について説明する。
従来、入力画像信号の画素値に基づいてバックライト制御値を決定する技術がある。例えば、全体的に暗い画像信号を表示する場合にバックライトの輝度が低下される。それにより、消費電力を低減したり、コントラストを向上したりすることができる。また、個別に制御可能な複数の分割領域からなるバックライトを用い、分割領域毎に、その分割領域に対応する画像信号の画素値に基づいて、当該分割領域のバックライト制御値を決定する技術がある。このような技術は、ローカルディミングと呼ばれる。ローカルディミングにより、コントラストをより向上することができる。
しかし、上記従来技術を用いたとしても、環境光の影響により画面上の輝度、色、またはその両方が変化してしまうため、所望の表示をすることができない。また、使用を重ねることによりバックライトの特性が変化した場合（バックライト光が経時変化した場合）にも、同様に、画面上の輝度、色、またはその両方が変化してしまうため、所望の表示をすることができない。
本実施例では、そのような課題を解決することのできる構成について説明する。
【００４０】
本実施例に係る画像表示装置の大まかなハードウェア構成は、実施例１（図３）と同様である。但し、本実施例では、バックライトが、個別に制御可能な複数の分割領域からなるものとする。例えば、バックライトは、分割領域毎に、Ｒ光源２０８、Ｇ光源２０９、及び、Ｂ光源２１０を有する。
なお、本実施例では、分割領域毎にセンサ２１１が設けられているものとするが、これに限らない。センサ２１１の数は、分割領域の数より多くても少なくてもよい（センサ２１１の数は１つであってもよい）。
【００４１】
以下、図７，８を用いて、本実施例に係る画像表示装置の処理フローについて説明する。図７は、本実施例に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図８は、本実施例に係る画像表示装置の処理フローの一例を示すフローチャートである。
【００４２】
Ｓ２０１〜Ｓ２０４の処理は、図２のＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同じである。
Ｓ２０５では、入力画像信号がバックライト制御値仮決定部１０６へ入力される。バックライト制御値仮決定部１０６は、入力画像信号の画素値に基づいて、バックライト制御値を仮決定する。具体的には、分割領域毎に、その分割領域に対応する画像信号の画素値に基づいて、当該分割領域のバックライト制御値が決定される。仮決定されたバックライト制御値は、バックライト制御値決定部１０４に出力される。
なお、Ｓ２０１〜Ｓ２０４の処理とＳ２０５の処理は並列に行われてもよいし、順番に行われてもよい。Ｓ２０１〜Ｓ２０４の処理とＳ２０５の処理はどちらが先に行われてもよい。
【００４３】
Ｓ２０１〜Ｓ２０５の処理の次に、バックライト制御値決定部１０４が、分割領域毎に、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、Ｓ２０５で決定されたバックライト制御値を補正する（Ｓ２０６）。バックライト制御値決定部１０４は、補正後のバックライト制御値をバックライト制御部１０５に出力する。
【００４４】
具体的には、分割領域毎に、式６−１〜６−３を用いて、バックライト制御値が補正される。ＭＡＸ（ＡＬｒ）は分割領域毎のＡＬｒの最大値、ＭＡＸ（ＡＬｇ）は分割領域毎のＡＬｇの最大値、ＭＡＸ（ＡＬｂ）は分割領域毎のＡＬｂの最大値である。ＭＡＸ（Ｌｒ）は分割領域毎のＬｒの最大値、ＭＡＸ（Ｌｇ）は分割領域毎のＬｇの最大値、ＭＡＸ（Ｌｂ）は分割領域毎のＬｂの最大値である。それら以外の値は、それぞれ、処理対象の分割領域に対応する値である。例えば、ＢＬｒは処理対象の分割領域に対応するＲ光源２０８の補正後のバックライト制御値である。ＢＬｇは処理対象の分割領域に対応するＧ光源２０９の補正後のバックライト制御値である。ＢＬｂは処理対象の分割領域に対応するＢ光源２１０の補正後のバックライト制御値である。ＬＤｒは処理対象の分割領域に対応するＲ光源２０８の補正前のバックライト制御値である。ＬＤｇは処理対象の分割領域に対応するＧ光源２０９の補正前のバックライト制御値である。ＬＤｂは処理対象の分割領域に対応するＢ光源２１０の補正前のバックライト制御値である。ＭＡＸ（ＡＬｒ）を除算するＡＬｒは、処理対象の分割領域に対応するセンサ２１１で測定された環境光の赤色成分の輝度値である。ＭＡＸ（Ｌｒ）を除算するＬｒは、処理対象の分割領域に対応するセンサ２１１で測定されたバックライト光の輝度値であり、全てのＲ光源２０８を基準値で点灯した状態で測定されたバックライト光の輝度値である。
ＢＬｒ＝ＬＤｒ×（ＭＡＸ（ＡＬｒ）／ＡＬｒ）×（ＭＡＸ（Ｌｒ）／Ｌｒ）
・・・（式６−１）
ＢＬｇ＝ＬＤｇ×（ＭＡＸ（ＡＬｇ）／ＡＬｇ）×（ＭＡＸ（Ｌｇ）／Ｌｇ）
・・・（式６−２）
ＢＬｂ＝ＬＤｂ×（ＭＡＸ（ＡＬｂ）／ＡＬｂ）×（ＭＡＸ（Ｌｂ）／Ｌｂ）
・・・（式６−３）
なお、バックライト制御値の補正方法は上記方法に限らず、種々の方法を採用することができる。例えば、バックライト光の値と環境光の値の組み合わせと、バックライト制御値の補正係数とが対応付けられたテーブルから、補正係数を選択し、選択した補正係数を用いてバックライト制御値が補正されてもよい。また、ＭＡＸ（ＡＬｒ）、ＭＡＸ（ＡＬｇ）、ＭＡＸ（ＡＬｂ）、ＭＡＸ（Ｌｒ）、ＭＡＸ（Ｌｇ）、ＭＡＸ（Ｌｂ）の代わりに、他の代表値（最頻値、平均値、中間値、最小値など）を用いてもよい。ＭＡＸ（ＡＬｒ）、ＭＡＸ（ＡＬｇ）、ＭＡＸ（ＡＬｂ）の代わりにＳＡＬｒ、ＳＡＬｇ、ＳＡＬｂを用い、ＭＡＸ（Ｌｒ）、ＭＡＸ（Ｌｇ）、ＭＡＸ（Ｌｂ）の代わりにＳＬｒ、ＳＬｇ、ＳＬｂを用いてもよい。
【００４５】
Ｓ２０６の次に、バックライト制御部１０５が、Ｓ２０５で補正されたバックライト制御値に応じてバックライトを制御する（Ｓ２０７）。
【００４６】
なお、画像処理部１０７により、入力画像信号に画像処理が施されてもよい。具体的には、画像処理部１０７により、補正後のバックライト制御値と、環境光の測定値とに基づいて、入力画像信号に画像処理が施されてもよい。
その場合、Ｓ２０６の次に、Ｓ２０８とＳ２０９の処理が行われる。なお、Ｓ２０８と
Ｓ２０９の処理は、Ｓ２０７の処理と並列に行われてもよいし、Ｓ２０７の前または後に行われてもよい。
Ｓ２０８では、バックライト制御値決定部１０４が、分割領域毎の補正後のバックライト制御値と、分割領域毎の環境光の測定値とを、画像処理部１０７に出力する。そして、画像処理部１０７が、補正後のバックライト制御値と、環境光の測定値とに基づいて、バックライトから発せられた光の変化と、環境光とによる前記画面上の輝度、色、またはその両方の変化が低減するように、入力画像信号を補正する。本実施例では、分割領域毎の補正後のバックライト制御値と、分割領域毎の環境光の測定値とから、バックライトの輝度分布と環境光の輝度分布が判断される。そして、輝度分布に基づいて、輝度むらが低減されるように入力画像信号が補正される。画像処理部１０７は、補正後の画像信号（または補正後の画像信号に応じた各画素のシャッター制御値）をシャッター制御部１０８に出力する。なお、画像処理は画素単位で行われてもよいし、分割領域単位で行われてもよい。
Ｓ２０９では、シャッター制御部１０８が、補正後の画像信号に応じて液晶シャッターを制御する。
【００４７】
以上述べたように、本実施例によれば、画像信号に基づくバックライト制御値が、バックライト光の測定値と環境光の測定値とに基づいて補正される。また、補正後のバックライト制御値と、環境光の測定値とに基づいて、入力画像信号が補正される。それにより、画像信号に基づいてバックライトを制御する画像表示装置において、バックライト光の変化と、環境光とによる画面上の輝度、色、またはその両方の変化を低減することができる。
【００４８】
なお、上記画像処理は行ってもよいし行わなくてもよい。上記画像処理を行えば、バックライト光の変化と、環境光とによる画面上の輝度、色、またはその両方の変化をより低減することができる。また、上記画像処理により、最明部の画面上の輝度が変化しないように階調を伸長または圧縮すれば、コントラストをより高めることができる。補正後のバックライト制御値と、環境光の測定値とではなく、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて画像処理が行われてもよい。
なお、本実施例ではローカルディミング機能を有する画像表示装置の例について説明したが、これに限らない。例えば、入力画像信号の画素値に基づいて画面全体で共通のバックライト制御値が決定されてもよい。そして、バックライト光の測定値と、環境光の測定値とに基づいて、上記決定されたバックライト制御値が補正されてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
２０１〜２０３  液晶シャッター
２０４〜２０６  カラーフィルタ
２０８〜２１０  光源
２１１  センサ
２１２  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014035524.tif 000009
【図８】
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