(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の前面に備えられた画像表示面と、画像データに基づく画像を前記画像表示面に表示させる表示制御部とを含む画像表示部と、
前記筐体の前記前面の側から前記画像表示面を含む基準平面に向けて進む第１の周辺光の入射照度である第１の周辺光入射照度を計測する第１の照度計測部と、
前記筐体の前記前面の反対側の面である背面の側から前記基準平面に向けて進む第２の周辺光の入射照度である第２の周辺光入射照度を計測する第２の照度計測部と、
前記第１の周辺光入射照度及び前記第２の周辺光入射照度から前記画像表示面の前記前面の側の所定位置における第３の周辺光入射照度を算出するための第１の計算式を予め保持しており、前記第１の周辺光入射照度、前記第２の周辺光入射照度、及び前記第１の計算式を用いて前記第３の周辺光入射照度を算出する入射照度計算部と
を備え、
前記表示制御部は、前記入射照度計算部で算出された前記第３の周辺光入射照度と前記画像データが示す表示輝度とから前記画像表示面に表示させる画像の好適な表示輝度を決定し、前記画像表示面に前記好適な表示輝度で画像を表示させ、
前記第１の計算式は、
前記第１の周辺光入射照度を、ＩＦＲＯで示し、
前記第２の周辺光入射照度を、ＩＲＥＡで示し、
前記第３の周辺光入射照度を、ＩＥＹＥで示し、
所定の係数を、ｋ、Ｃ１、Ｃ２で示したときに、
【数１】
0005836717.tif 000006
であり、
前記係数ｋは、−０．１以上０．２以下の範囲内の値に設定され、
前記係数Ｃ１は、０．０以上０．１以下の範囲内の値に設定され、
前記係数Ｃ２は、０．９以上１．０以下の範囲内の値に設定される
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１の計算式は、
変数ｌｏｇＩＥＹＥを、目的変数とし、
変数ＩＲＥＡ／ＩＦＲＯ及び変数（ＩＦＲＯ／ＩＲＥＡ）、
及び変数ｌｏｇ（ＩＲＥＡ＋ＩＦＲＯ）のそれぞれを、説明変数とし、
変数増減法を用いて導出された重回帰式である
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】
前記係数ｋは、−０．００４以上０．１３２以下の範囲内の値に設定され、
前記係数Ｃ１は、０．０１６以上０．０２４以下の範囲内の値に設定され、
前記係数Ｃ２は、０．９１１以上０．９６３以下の範囲内の値に設定される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示制御部による前記好適な表示輝度の決定は、
前記好適な表示輝度を、ＬＰＲＥで示し、
前記画像データが示す表示輝度の平均値である平均表示輝度を、ＬＤＩＳで示し、
所定の係数を、Ｃ３、Ｃ４、ｐで示したときに、
以下の第２の計算式
【数２】
0005836717.tif 000007
を用いて算出され、
前記係数Ｃ３は、０．２以上０．４以下の範囲内の値に設定され、
前記係数Ｃ４は、０．１以上０．３以下の範囲内の値に設定され、
前記係数ｐは、１．５以上１．８以下の範囲内の値に設定される
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記係数Ｃ３は、０．２９６以上０．３４８以下の範囲内の値に設定され、
前記係数Ｃ４は、０．１５以上０．２１８以下の範囲内の値に設定され、
前記係数ｐは、１．５２以上１．６７６以下の範囲内の値に設定される
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】
前記係数ｐの値を変更する入力部を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記第１の照度計測部は、前記筐体の前記前面に備えられた前面照度センサを含み、
前記第２の照度計測部は、前記筐体の前記背面に備えられた背面照度センサを含む
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記画像表示部は、液晶表示部であり、
前記画像表示面は、バックライトを備えた液晶表示パネルであり、
前記表示制御部は、前記バックライトの輝度を制御するバックライト制御部を含む
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記第１の照度計測部の計測値に基づいて、前記画像表示面の反射率を算出する表面反射率算出部と、
前記反射率を用いて、表示画像に好適な黒レベルを算出する黒レベル計算部と
をさらに備え、
前記表示制御部は、前記算出された黒レベルに応じて、表示画像の黒レベルを変更する
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第１の照度計測部の計測値に基づいて、前記画像表示面の反射率を算出する表面反射率算出部と、
前記反射率を用いて、表示画像に好適な彩度を算出する彩度計算部と
をさらに備え、
前記表示制御部は、前記算出された彩度に応じて、表示画像の彩度を変更する
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記反射率を用いて、表示画像に好適な彩度を算出する彩度計算部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記算出された彩度に応じて、表示画像の彩度を変更する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画像の輝度調整機能を備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は、ユーザ操作に従って、液晶表示パネルの背面側に配置されたバックライトモジュールの光源（例えば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）又は冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ））に供給される駆動電力を増加又は減少させることによって、液晶表示パネルにおける画像の表示輝度を上昇又は低下させる機能を備えている。
【０００３】
しかし、液晶表示装置の周辺光（例えば、窓から室内に入り込む外光や室内照明器具からの照明光など）が増加すると、観視者（人間）は表示画像の輝度が低下し過ぎていると感じ（したがって、視認性が低下する。）、逆に、周辺光が減少すると、観視者は表示画像の輝度が上昇し過ぎていると感じる（したがって、必要以上に電力を消費する。）という問題があった。
【０００４】
このような問題の解決策として、周辺光の照度を計測し、この計測結果に応じて表示画像の輝度を自動的に調節する画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４６０７３号公報
【特許文献２】特開２００６−７２２５５号公報
【特許文献３】特開２００７−３１００９６号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８１７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜３に開示される画像表示装置は、その背面側には照度センサを備えていないので、画像表示装置の背面側に窓があり、背面側から観視者に向かう外光が強いときに、表示画像の輝度を適切に調節できないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献４に開示される画像表示装置は、その前面側（おもて側）と背面側（裏側）の両方に照度センサを備えているが、多数の参照テーブルを事前に用意してメモリに記憶させておく必要があるので、大容量のメモリが必要になるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、大容量のメモリを必要とせず、表示画像の輝度を適切に調節することができる画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る画像表示装置は、筐体の前面に備えられた画像表示面と、画像データに基づく画像を前記画像表示面に表示させる表示制御部とを含む画像表示部と、前記筐体の前記前面の側から前記画像表示面を含む基準平面に向けて進む第１の周辺光の入射照度である第１の周辺光入射照度を計測する第１の照度計測部と、前記筐体の前記前面の反対側の面である背面の側から前記基準平面に向けて進む第２の周辺光の入射照度である第２の周辺光入射照度を計測する第２の照度計測部と、前記第１の周辺光入射照度及び前記第２の周辺光入射照度から前記画像表示面の前記前面の側の所定位置における第３の周辺光入射照度を算出するための第１の計算式を予め保持しており、前記第１の周辺光入射照度、前記第２の周辺光入射照度、及び前記第１の計算式を用いて前記第３の周辺光入射照度を算出する入射照度計算部とを備え、前記表示制御部は、前記入射照度計算部で算出された前記第３の周辺光入射照度と前記画像データが示す表示輝度とから前記画像表示面に表示させる画像の好適な表示輝度を決定し、前記画像表示面に前記好適な表示輝度で画像を表示させ、前記第１の計算式は、前記第１の周辺光入射照度を、ＩＦＲＯで示し、前記第２の周辺光入射照度を、ＩＲＥＡで示し、前記第３の周辺光入射照度を、ＩＥＹＥで示し、所定の係数を、ｋ、Ｃ１、Ｃ２で示したときに、
【数３】
0005836717.tif 000002
であり、前記係数ｋは、−０．１以上０．２以下の範囲内の値に設定され、前記係数Ｃ１は、０．０以上０．１以下の範囲内の値に設定され、前記係数Ｃ２は、０．９以上１．０以下の範囲内の値に設定されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一形態に係る画像表示装置によれば、大容量のメモリを必要とせず、表示画像の輝度を適切に調節することができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像表示装置としての液晶表示装置の左側面及び周辺環境の一例を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態１に係る液晶表示装置の観視者の目の位置と想定される位置（所定位置）に入射する周辺光の経路の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る液晶表示装置の設置環境の一例（窓の外が明るいときに写真撮影）を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る液晶表示装置の設置環境の一例（窓の外が少し明るいときに写真撮影）を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る液晶表示装置の設置環境の一例（窓の外が暗いときに写真撮影）を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る液晶表示装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【図７】図６に示される表示制御部の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【図８】図６に示される入射照度計算部で使用される入射照度係数を算出するためのシステム構成を概略的に示す図である。
【図９】液晶表示装置の背面の側に窓が有る場合における、各位置（観視者の目の位置、液晶表示装置の前面、背面、上面、左面、右面）における入射照度の時間変化をグラフで示す図である。
【図１０】目の位置における入射照度の予測値と目の位置における入射照度の実測値との関係を示す図である。
【図１１】観視者の視野輝度と目への入射照度との関係を示す表である。
【図１２】第１比較例における、前面照度センサによる測定値と目の位置における入射照度との関係を示す図である。
【図１３】第２比較例における、背面照度センサによる測定値と目の位置における入射照度との関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の表示制御部の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置としての液晶表示装置１０の左側面１１ｃ及び周辺環境の一例を概略的に示す図である。図１の例では、液晶表示装置１０は、窓２１に筐体１１の背面（裏面）１１ｂを向け、室内中央に筐体１１の前面（おもて面）１１ａを向けるように、室内に設置されている。図１の例では、部屋の天井に、照明器具２２が設置されている。窓２１からは、太陽からの光などの外光Ｆａが、液晶表示装置１０の背面１１ｂに向けて、又は、液晶表示パネル５の表示面を含む基準平面１２を通過して室内に入射する。照明器具２２からは、照明光Ｆｂが、放射される。室内に居る観視者（人間）の目には、液晶表示装置１０の画像表示面である液晶表示パネル５からの画像だけでなく、外光Ｆａの一部、及び、照明光Ｆｂの一部が入射する。ここで、外光Ｆａ及び照明光Ｆｂなどの液晶表示装置１０の周辺環境に存在する光を「周辺光」と呼ぶ。なお、液晶表示装置１０の設置環境（例えば、窓の大きさ、数、位置、方角など、及び、照明器具の台数、位置、種類など）及び液晶表示装置１０の形状は、図１の例に限定されない。
【００１３】
図２は、実施の形態１に係る液晶表示装置１０の観視者２３の目の位置に入射する周辺光の経路の例を示す図である。図２に示されるように、窓２１から入射した外光Ｆａは、液晶表示装置１０の背面１１ｂ及びその周辺に向けて進む。外光Ｆａの一部は、例えば、液晶表示装置１０の左側面１１ｃの外側を通過する周辺光Ｆａ２、液晶表示装置１０の右側面１１ｄの外側を通過する周辺光Ｆａ３、及び液晶表示装置１０の上面１１ｅの上側を通過する周辺光Ｆａ１などとして、観視者２３の目に入射する。また、照明光Ｆｂの一部は、例えば、液晶表示装置１０の画像表示面である液晶表示パネル５で反射された周辺光Ｆｂ１、床や壁などで反射された周辺光Ｆｂ２及び照明器具２２からの周辺光Ｆｂ３として、観視者２３の目に入射する。なお、観視者２３の目に入射する周辺光の経路及び種類は、図示の例に限定されない。
【００１４】
図３及び図４に示されるように、液晶表示装置１０の周辺光（例えば、窓２１から室内に入り込む外光Ｆａや照明器具２２からの照明光Ｆｂなど）が増加すると、観視者２３の目に入射する周辺光も増加し、その結果、観視者２３は、表示画像の輝度が低下し過ぎていると感じやすい（したがって、視認性が低下する）。逆に、図５に示されるように、周辺光が減少すると、観視者２３の目に入射する周辺光が減少して、観視者２３は表示画像の輝度が上昇し過ぎていると感じやすい（したがって、必要以上に電力を消費している）。実施の形態１に係る液晶表示装置１０は、液晶表示パネル５に表示される画像の輝度調整機能を備えており、液晶表示パネル５から所定距離ＤＰ（例えば、２［ｍ］）だけ離れた位置から液晶表示パネル５に表示されている画像を見た場合に、最適な品質の画像を見ることができるように自動的に調節される。
【００１５】
実施の形態１においては、液晶表示装置１０は、少なくとも２つの照度計測部（例えば、図１における、第１の照度計測部である前面照度センサ１及び第２の照度計測部である背面照度センサ２）を備え、少なくとも２つの照度計測値と、後述の第１の計算式とを用いて、液晶表示パネル５から所定距離ＤＰだけ離れた所定位置（観視者の目の位置と想定される位置）１３から液晶表示パネル５に表示されている画像を見た場合に、最適な品質の画像を見ることができるように、表示画像の輝度を自動的に調節する。
【００１６】
図６は、実施の形態１に係る液晶表示装置１０の構成の一例を概略的に示すブロック図である。図１、図２及び図６に示されるように、液晶表示装置１０は、画像表示部７と、第１の照度計測部としての前面照度センサ１と、第２の照度計測部としての背面照度センサ２と、入射照度計算部３とを備えている。ただし、液晶表示装置１０の構成は、図６の例に限定されない。例えば、本発明は、輝度調整機能を備える画像表示装置であれば、液晶表示装置以外の画像表示装置にも適用可能である。
【００１７】
画像表示部７は、筐体１１の前面１１ａに備えられた画像表示面としての液晶表示パネル５と、バックライトモジュール６と、入力される画像データに基づく画像を液晶表示パネル５に表示させ、バックライトモジュール６を駆動させる表示制御部４とを含む。
【００１８】
前面照度センサ１は、筐体１１の前面１１ａの側（前面１１ａから離れた位置）から液晶表示パネル５の表示面を含む基準平面１２に向けて進む第１の周辺光（例えば、図１のＦｂ、図２のＦｂ１）の入射照度である第１の周辺光入射照度ＩＦＲＯを計測する。背面照度センサ２は、筐体１１の前面１１ａの反対側の面である背面１１ｂの側（背面１１ｂから離れた位置）から基準平面１２に向けて進む第２の周辺光（例えば、図１のＦａ）の入射照度である第２の周辺光入射照度ＩＲＥＡを計測する。実施の形態１においては、第１の照度計測部としての前面照度センサ１は、筐体１１の前面１１ａに、受光面を前方に向けて備えられ、第２の照度計測部としての背面照度センサ２は、筐体１１の背面１１ｂに、受光面を後方に向けて備えられている。ただし、第１の照度計測部及び第２の照度計測部の取り付け位置は、筐体１１の外側であってもよい。第１の照度計測部は、筐体１１の前面１１ａの側（前面１１ａから離れた位置）から液晶表示パネル５の表示面を含む基準平面１２に向けて進む第１の周辺光Ｆｂ１の入射照度である第１の周辺光入射照度ＩＦＲＯを計測できる計測器であれば、他の構造及び他の位置であってもよい。また、第２の照度計測部は、筐体１１の背面１１ｂの側（背面１１ｂから離れた位置）から基準平面１２に向けて進む第２の周辺光の入射照度である第２の周辺光入射照度ＩＲＥＡを計測できる計測器であれば、他の構造及び他の位置であってもよい。
【００１９】
入射照度計算部３は、第１の周辺光入射照度ＩＦＲＯ及び第２の周辺光入射照度ＩＲＥＡから液晶表示パネル５の前面１１ａの側の所定位置１３における第３の周辺光入射照度ＩＥＹＥを算出するための第１の計算式を予め保持しており、第１の周辺光入射照度ＩＦＲＯ、第２の周辺光入射照度ＩＲＥＡ、及び後述する第１の計算式を用いて第３の周辺光入射照度ＩＥＹＥを算出する。
【００２０】
表示制御部４は、入射照度計算部３で算出された第３の周辺光入射照度ＩＥＹＥと入力画像データが示す表示輝度ＬＤＩＳとから液晶表示パネル５に表示させる画像の好適な表示輝度ＬＰＲＥを決定し、バックライトモジュール６内の光源への供給電力を調整することによって液晶表示パネル５に好適な表示輝度ＬＰＲＥで画像を表示させる。
【００２１】
第１の周辺光入射照度ＩＦＲＯ、第２の周辺光入射照度ＩＲＥＡ、所定の係数ｋ、Ｃ１、Ｃ２を用いて、第３の周辺光入射照度ＩＥＹＥを算出するために、第１の計算式として、例えば、次式（１）を用いる。
【００２２】
【数１】
0005836717.tif 000003
【００２３】
第１の計算式（式（１））は、変数ｌｏｇＩＥＹＥを、目的変数とし、変数（ＩＲＥＡ／ＩＦＲＯ）及び変数（ＩＦＲＯ／ＩＲＥＡ）、及び変数ｌｏｇ（ＩＲＥＡ＋ＩＦＲＯ）のそれぞれを、説明変数とし、変数増減法を用いて導出された重回帰式である。求められた重回帰式については、「ｔ検定」による有意確率が最も相関の高い重回帰式を利用している。説明変数の数を調整した、自由度調整済みＲ２の値（すなわち、説明率）は、０．８４となり、今回測定した中でも予測が難しい環境も含め、８４％の信頼性で予測できている。なお、Ｒは、重相関係数を示す。
【００２４】
実施の形態１においては、係数ｋは、−０．１以上０．２以下の範囲内の値に設定され、係数Ｃ１は、０．０以上０．１以下の範囲内の値に設定され、係数Ｃ２は、０．９以上１．０以下の範囲内の値に設定される。
【００２５】
より望ましくは、係数ｋは、−０．００４以上０．１３２以下の範囲内の値に設定され、係数Ｃ１は、０．０１６以上０．０２４以下の範囲内の値に設定され、係数Ｃ２は、０．９１１以上０．９６３以下の範囲内の値に設定される。
【００２６】
好適な例として、Ｃ１＝０．０２０、Ｃ２＝０．９３７、ｋ＝０．０６４とすることができる。
【００２７】
図７は、図６に示される表示制御部４の構成の一例を概略的に示すブロック図である。図７に示されるように、表示制御部４は、表示パネル制御部４０１と、表示パネル駆動部４０２とを備えている。表示パネル制御部４０１は、入力される画像データに基づいて表示パネル駆動部４０２を制御し、表示パネル駆動部４０２は、液晶表示パネル５を駆動させて画像データに基づく画像を表示させる。
【００２８】
表示制御部４は、さらに、平均入力輝度計算部４１１と、平均表示輝度計算部４１２と、第２の計算式を保持する表示輝度演算部４１３と、バックライト制御部４１４と、バックライト駆動部４１５と、第２の計算式に含まれる係数ｐの入力部である係数入力部４１６とを備えている。
【００２９】
平均入力輝度計算部４１１は、画像データから平均入力輝度レベル（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ（ＡＰＬ））ＬＩＮを計算する。
【００３０】
平均表示輝度計算部４１２は、平均入力輝度計算部４１１から得られた平均入力輝度レベルＬＩＮをもとに、画面表示の平均表示輝度（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  Ｌｅｖｅｌ（ＡＬＬ））ＬＤＩＳを計算する。
【００３１】
表示制御部４による好適な表示輝度の決定においては、好適な表示輝度を、ＬＰＲＥで示し、第３の周辺光入射照度を、ＩＥＹＥで示し、入力画像データが示す表示輝度の平均値である平均表示輝度を、ＬＤＩＳで示し、所定の係数を、Ｃ３、Ｃ４、ｐで示したときに、好適な表示輝度ＬＰＲＥを算出するために、第２の計算式として、以下の式（２）を用いる。
【００３２】
【数２】
0005836717.tif 000004
【００３３】
実施の形態１においては、係数Ｃ３は、０．２以上０．４以下の範囲内の値に設定され、係数Ｃ４は、０．１以上０．３以下の範囲内の値に設定され、係数ｐは、１．５以上１．８以下の範囲内の値に設定される。
【００３４】
より望ましくは、係数Ｃ３は、０．２９６以上０．３４８以下の範囲内の値に設定され、係数Ｃ４は、０．１５以上０．２１８以下の範囲内の値に設定され、係数ｐは、１．５２以上１．６７６以下の範囲内の値に設定される。
【００３５】
好適な例として、観視者の年齢を考慮しない場合には、Ｃ３＝０．３２２、Ｃ４＝０．１８４、ｐ＝１．５９２とすることができる。また、観視者が高齢者などである場合には、ｐ＝１．５９２に代えて、ｐ＝１．８程度を用いてもよい。
【００３６】
式（２）、Ｃ３＝０．３２２、及びＣ４＝０．１８４は、被験者として２２名（２５名の被験者で実施し、２５名のうちの３名は実験条件との関連に一貫した傾向が見られなかったため集計から除外）の若齢者による評価実験より導出された式である。平均表示輝度（ＡＬＬ）の異なる１８種の画像を、２４インチのモニタに表示し、輝度を最低値から上昇させ、好ましい輝度を被験者に提示させる方法でデータを取得した。視野輝度を３条件（１０［ｃｄ／ｍ２］、５０［ｃｄ／ｍ２］、２５０［ｃｄ／ｍ２］）とし、被験者毎に、合計５４条件（１８種類×３条件＝５４条件）について評価をさせた。目への入射照度をＩＥＹＥ、表示画像の平均表示輝度（ＡＬＬ）をＬＤＩＳ［％］として、重回帰分析を行い、式（２）を導出した。図８の表は、式（２）をもとに試算されたものであり、表の横方向に、平均表示輝度（ＡＬＬ）２０％、２５％、５０％、８０％、１００％の場合の値を記載し、表の縦方向に、目への入射照度として、３０［ｌｘ］、１００［ｌｘ］、…、３００００［ｌｘ］の場合の値を記載している。以下の式（３）は、式（２）の具体例である。
【００３７】
【数３】
0005836717.tif 000005
【００３８】
式（３）について各項の持つ意味を説明する。
右辺第１項（０．３２２×ｌｏｇＩＥＹＥ）は、液晶表示装置１０の周辺環境に関する要因により決まる項である。
右辺第２項（０．１８４×ｌｏｇＬＤＩＳ）は、映像データが表示するコンテンツに関する要因により決まる項である。
右辺第３項「ｐ」は、観視者（視聴者）の個人差による要因により決まる項である。
左辺のＬＰＲＥは、観視者（視聴者）の目への入射照度（環境）に関する項である。
図５における２０％、２５％、５０％、８０％、１００％は、表示画像の平均表示輝度（ＡＬＬ）であるため、コンテンツの明るさによって変化する値であるが、観視者の個人差によって好適な輝度が異なるため、係数ｐをユーザ調整可能な係数としている。特に、高齢者の場合には、係数ｐの調整によって、個人の特性に合わせて調整することが必要になることが多い。
【００３９】
図９は、図６に示される入射照度計算部３で使用される入射照度係数ｋを算出するためのシステム構成を概略的に示す図である。入射照度係数算出部８は、前面照度センサ１の計測値ＩＦＲＯと、背面照度センサ２の計測値ＩＲＥＡと、観視者の目の位置と想定される所定位置１３に置かれた照度センサである光検出器８ａの計測値とに基づいて、第１の計算式における係数ｋを導出する。
【００４０】
図１０は、図２〜図５に示されるように、周辺光が存在する環境下で、観視者の目の位置と想定される位置の入射照度（Ａ１）、液晶表示装置の前面（表）１１ａへの入射照度（Ａ２）、液晶表示装置の背面（裏）１１ｂへの入射照度（Ａ３）、液晶表示装置の上面（上）１１ｅへの入射照度（Ａ４）、液晶表示装置の左側面（左）１１ｃへの入射照度（Ａ５）、及び液晶表示装置の右側面（右）１１ｄへの入射照度（Ａ６）を実際に計測したデータの一例である。測定は、各箇所について２０分間隔で２４時間行った。なお、照明のない夜間の値は、図１０に示しておらず、第１の計算式の導出にも用いていない。図１０には２４時間のデータを示しているが、このようなデータを、晴れ、曇り、雨のいずれの状態においても取得することが望ましい。図１０において横軸は時刻であり、縦軸は各センサへの入射照度を表しており、各時刻における観視者の目の位置、液晶表示パネル５の表面、液晶表示装置の背面における入射照度を時系列的に表している。なお、図１０のグラフ内におけるデータＡ４，Ａ５，Ａ６は、係数ｋの導出に利用していない参考データであるが、これらのデータを係数ｋの導出に利用することも可能である。
【００４１】
図１０と同様に、屋外の壁面、屋外に面した半屋外、及び屋内の窓際など、あわせて２２箇所のデータを２０分ごとに２４時間計測し、これらのデータを用いた変数増減法による重回帰分析を行ったところ、観視者の目の位置と想定される所定位置１３における入射照度ＩＥＹＥ、液晶表示装置の前面における入射照度ＩＦＲＯ、液晶表示装置の背面における入射照度ＩＲＥＡの関係を示す関係式として、上記式（１）を得た。
【００４２】
実測に際しては、筐体１１の前面１１ａの側及び背面１１ｂの側の両方に、同じ特性の照度センサを用いている。係数Ｃ１や係数Ｃ２は、照度センサの感度によって変化するため、照度センサの特性が前面１１ａの側及び背面１１ｂで異なる場合は、この関係式の係数も変化する。例えば、液晶表示装置１０の背面１１ｂにおける入射照度ＩＲＥＡと液晶表示装置１０の前面１１ａにおける入射照度ＩＦＲＯの感度差などがある場合は、その感度差を（ＩＲＥＡ／ＩＦＲＯ）、（ＩＦＲＯ＋ＩＲＥＡ）から計算し、係数Ｃ１及び係数Ｃ２を調整することが望ましい。
【００４３】
観視者の目の位置と想定される所定位置における入射照度ＩＥＹＥを算出するにあたり、上記式（１）を用いる。２２箇所の結果から得られた係数ｋの値は、０．０６４であった。すなわち、係数ｋは、通常０．０６４を用いることが望ましい。これにより、照度を予測するための、多くのデータを取得することが必要なくなり、多くのテーブルをメモリ上に持つ必要がなくなる。
【００４４】
また、設置する環境に正確に合わせるには、この係数ｋを調整すれば良い。例えば、入射照度係数算出部２１にて、照度計などの外部測定器により計測できた値を入力する入射照度入力部の値と、前面照度センサ１と背面照度センサ２の計測値を用いて、式（１）から係数ｋを求める。係数ｋを複数回計測して、その平均値から求める。なお、係数ｋを調整するにあたり、平均値以外の計算により係数ｋを求めてもよい。例えば、平均値の代わりに、中央値を利用してもよい。
【００４５】
従来は、多くの照度測定値から輝度設定のテーブルを作成して、メモリに多くのテーブルを記憶させており、この方法では、いくつかの環境をとる必要が生じるが、実施の形態１に係る装置によれば、任意の時間に複数回の計測を行うことで、係数ｋを取得することができる。
【００４６】
図１１は、目の位置（所定位置１３）における入射照度の予測値［ｌｘ］と目の位置における入射照度の実測値［ｌｘ］との関係を示す図である。図１１において、横軸に予測値、縦軸に目の位置と想定される所定位置１３における入射照度ＩＥＹＥ（実測値）を取っている。この関係式を用いることにより、約８４％の精度で目の位置と想定される所定位置における入射照度ＩＥＹＥの予測が可能となる。なお、図１２及び図１３に示されるように、前面照度センサのみを使用した場合、及び、背面照度センサのみを使用した場合には、各図に丸で囲う領域内に示すように、非線形の部分が存在するが、実施の形態１の場合には、図１１に示すように、非線形の部分は存在しない。
【００４７】
入射照度係数算出部８に入力される入射照度は、光検出器（照度センサ）８ａの出力端との直接接続によって光検出器８aから直接入力してもよいし、直接入力する代わりに、無線通信などを用いて入射照度計数算出部８に入力してもよい。また、外部の照度計により計測できた値をリモコンなどの入力装置を用いて直接入力してもよい。これにより、係数ｋが算出され、入射照度計算部３の第１の計算式である式（１）の係数ｋに用いることができる。
【００４８】
図１に示されるように、前面照度センサ１は、液晶表示装置の画像表示面側（表側）に、少なくとも１個設置される。また、図１に示されるように、背面照度センサ２は、液晶表示装置の画像表示面側（表側）の反対側（裏側）に、少なくとも１個設置される。実施の形態１では、１個の前面照度センサ１が液晶表示装置の表側に設置され、１個の背面照度センサ２が液晶表示装置の画像表示面の裏側に設置された例について説明する。
【００４９】
液晶表示装置１０の前面１１ａの側に複数個の前面照度センサ１を設置する場合には、例えば、複数個の前面照度センサ１による複数の検出値の平均値が、液晶表示装置の表側の照度として用いられる。ただし、複数個の前面照度センサ１による複数の検出値の最大値と最小値との中間値などのように、他の値を、液晶表示装置の表側の照度として用いてもよい。
【００５０】
液晶表示装置の裏側に複数個の背面照度センサ２を設置する場合には、例えば、複数個の背面照度センサ２による複数の検出値の平均値が、液晶表示装置の裏側の照度の代表値として用いられる。ただし、複数個の背面照度センサ２による複数の検出値の最大値と最小値との中間値などのように、他の値を、液晶表示装置の裏側の照度の代表値として用いてもよい。
【００５１】
また、液晶表示装置の裏側の照度の代表値を算出する場合には、例えば、複数個の照度センサの平均や中央値等の演算により代表値をもとめる方法を取ってもよい。代表値を算出する場合には、液晶表示パネル内に設置された位置により、照度センサ毎に係数を用意し、重みを付けて代表値を算出してもよい。
【００５２】
液晶表示装置の裏側に設置された背面照度センサ２は、液晶表示装置の背面側に窓があるものの、背面照度センサ２が部分的に備えられた壁などの遮蔽物に塞がれている場合も考えられる。背面照度センサ２は、周辺光をより正確に取得するために、遮蔽物の影響を受けない場所に備えることが望ましく、壁面に設置する際には、背面照度センサ２と壁面などの遮蔽物の間に、例えば１０ｃｍ程度の隙間を空けることが望ましい。なお、液晶表示装置が壁面などに埋め込まれて設置されるような特殊な場合には、前述のような隙間を空けることができない。結果として、背面照度センサ２は壁面などにより完全に周辺光を遮られ、入射する周辺光は０（もしくは限りなく少ない値）となるため、入射照度ＩＲＥＡの値を固定値０として設定する手法で代用することもできる。
【００５３】
このように入射照度ＩＲＥＡの値が変化しない場合は、背面照度センサ２により得られる入射照度ＩＲＥＡの値の代わりに固定値を設定し用いてもよい。その場合、液晶表示装置に背面照度センサ２を備えない構成でも本発明の本質は失わないが、値を予め固定値とする場合には、限られた設置環境以外では、十分な効果を得られないため、背面照度センサ２は、入射照度ＩＲＥＡの値が変化しない場合においても背面照度センサ２を備える構成が望ましい。
【００５４】
実施の形態１では、液晶表示装置の表示面側に前面照度センサ１を配置し、液晶表示装置の画像表示面の反対側に背面照度センサ２を配置している。これは、後述する観視者の目の位置と想定される所定位置における入射照度ＩＥＹＥを算出するにあたり、これらの位置が適しているためである。
【００５５】
表示輝度演算部４１３では、式（１）により、前面照度センサ１の液晶表示装置の前面における入射照度ＩＦＲＯと背面照度センサ２の液晶表示装置の背面における入射照度ＩＲＥＡとから入射照度計算部３にて求められた目の位置と想定される所定位置における入射照度ＩＥＹＥと、平均表示輝度計算部４１２から求められる平均表示輝度ＬＤＩＳと、ユーザが調整する係数ｐを用いて、好適な表示輝度ＬＰＲＥを算出し、バックライト制御部４１４に出力する。
【００５６】
この計算式を搭載することにより、目の位置と想定される所定位置における入射照度ＩＥＹＥと画像の表示平均入力輝度レベルＬＩＮから、少ない係数で容易に、好適な表示輝度ＬＰＲＥに調整することができる。
【００５７】
係数入力部４１６は、第２の計算式（式（２））の係数ｐの値を入力する入力部である。係数ｐの値を大きくすると、目への入力照度値に対して、表示輝度が高くなるため、高齢者が液晶表示装置を見るときの設定のために用いると良い。ｐは、評価結果から１．５９２で高い相関を得ることができたが、高齢者など一般の方向けには、１．８程度を用いるとよい。
【００５８】
平均表示輝度ＬＤＩＳは、平均入力輝度計算部４１１にて求められる画像の平均入力輝度レベルＬＩＮから求められ、例えば、ガンマ値γが２．２である液晶表示装置に対しては、平均入力輝度レベルＬＩＮを２．２乗した値になる。
ＬＤＩＳ＝ＬＩＮγ
【００５９】
係数入力部４１６は、平均表示輝度計算部４１２にて平均表示輝度ＬＤＩＳを求めるために利用するガンマ値γを入力する。ガンマ値γは、ディスプレイの発光特性により変化するが、通常、γ＝２．２又はγ＝１．９又はγ＝２．５などが用いられている。
【００６０】
実施の形態１に係る液晶表示装置１０によれば、目の位置と想定される所定位置１３における入射照度ＩＥＹＥを予測する第１の計算式を搭載することにより、大容量のメモリを持たない装置であっても、周辺環境の明るさ環境に適応した画質設定を行うことができる。このため、観視者の目に適した表示輝度を容易に設定することができる。
【００６１】
また、係数ｐを可変とすることで、ユーザの好みの明るさを反映させることができる。
【００６２】
実施の形態２．
図１４は、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置としての液晶表示装置の表示制御部４１の構成の一例を概略的に示すブロック図である。図１４において、図４に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図１４に示されるように、表示制御部４１は、液晶表示パネル５の表面の反射光を計算する表面反射計算部４２１と、表面反射量に応じて表示画像の黒レベルの調整値を生成する黒レベル計算部４２２と、表面反射量に応じて表示画像の彩度の調整値を生成する彩度計算部４２３とを備えている。表示パネル制御部４０１は、実施の形態１に係る液晶表示装置と同様に輝度の調整を行うが、これに加えて、表示画像の黒レベルの調整及び彩度の調整を行う。
【００６３】
表面反射計算部４２１には、図示しない入力部から、液晶表示パネル５の表面反射率Ｑの値が入力される。この入力値としては、液晶表示パネルの特性を記述している仕様書などの値を利用するか、又は、既存の手法により表面反射率Ｑを測定して入力する。
【００６４】
表面反射計算部４２１は、前面照度センサ１から出力される液晶表示装置の前面における入射照度ＩＦＲＯから画面の表面に照射する光を計測し、反射輝度ＬＲＥＦを算出する。算出された反射輝度ＬＲＥＦは、黒レベル計算部４２２に出力される。反射輝度ＬＲＥＦは、例えば、入力部から得られた表面反射率Ｑを利用して、次式（４）で求めることができる。
ＬＲＥＦ＝ＩＦＲＯ×Ｑ／π                            式（４）
【００６５】
黒レベル計算部４２２は、表面反射計算部４２１により算出された反射輝度ＬＲＥＦに基づいて、表示画像の黒レベルを調整するための信号を表示パネル制御部４０１に与える。反射輝度ＬＲＥＦに基づいて黒レベルを調整する方法の一例では、例えば、明るい環境において、液晶表示パネルの表面の反射輝度ＬＲＥＦが１０［ｃｄ／ｍ２］となるような場合は、通常の環境よりも反射光が強いため、表示画像内の明るい部分が視認し易くするために、黒レベルを上げる調整を行う。このような調整により、液晶表示パネル５の表示面の反射の特性にあった画質となり、光の反射による視認性の低下を抑制することができる。
【００６６】
彩度計算部４２３は、式（４）を利用して表面反射計算部４２１により求められた反射輝度ＬＲＥＦにより色の濃さを調整する。反射輝度ＬＲＥＦに基づいて彩度を調整する方法の一例では、例えば、反射輝度が高くなった場合に、彩度を高くする調整を行う。このような調整により、液晶表示パネル５の表示面の反射の特性にあった画質（色を濃くする）となり、光の反射による色の視認性の低下を抑制することができ、色の認識が容易になる。
【００６７】
黒レベル計算部４２２及び彩度計算部４２３による画質補正を行うことが、視認性の低下を抑えるために望ましいが、バックライト制御部４１４による輝度制御のみを行い、画質補正を行わない構成（実施の形態１の構成）を採用してもよい。
【００６８】
また、黒レベル補正又は彩度補正のいずれか一方の画質補正のみを行う構成としてもよい。
【００６９】
実施の形態２に係る液晶表示装置によれば、目の位置と想定される所定位置における入射照度ＩＥＹＥを予測する計算式を搭載することにより、明るさ環境に適応した画質設定を行うために、従来必要としていた測定を省き、観視者の目に適した表示輝度を容易に設定することができる。
【００７０】
変形例．
実施の形態１及び２で説明した画質調整は、バックライトモジュールを用いた表示装置だけでなく、輝度調整可能な全ての画像表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１  前面照度センサ（第１の照度計測部）、  ２  背面照度センサ（第２の照度計測部）、  ３  入射照度計算部、  ４  表示制御部、  ５  液晶表示パネル、  ６  バックライトモジュール、  ７  画像表示部、  ８  入射照度係数算出部、  ８ａ  光検出器（照度測定器）、  １０  液晶表示装置（画像表示装置）、  １１  筐体、  １１ａ  前面、  １１ｂ  背面、  １１ｃ  左側面、  １１ｄ  右側面、  １１ｅ  上面、  １１ｆ  下面、  １２  基準平面、  １３  所定位置（観視者の目の位置と想定される位置）、  ２１  窓、  ２２  照明器具、  ２３  観視者（人間）、  ４０１  表示パネル制御部、  ４０２  表示パネル駆動部、  ４１１  平均入力輝度計算部、  ４１２  平均表示輝度計算部、  ４１３  表示輝度演算部、  ４１４  バックライト制御部、  ４１５  バックライト駆動部、  ４１６  係数ｐ入力部、  ４２１  表面反射計算部、  ４２２  黒レベル計算部、  ４２３  彩度計算部、  Ｆａ，Ｆａ１〜Ｆａ３  外光（周辺光）、  Ｆｂ，Ｆｂ１〜Ｆｂ３  照明光（周辺光）。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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