(57)【要約】【課題】  液晶パネルの正面方向における明るさの変動を抑制しつつ、視野角を狭小化することができる携帯情報端末を提供する。【解決手段】  液晶パネル１８の背面側に配置されたバックライト１５と、外光強度を検出する外光センサ１０５と、外光強度に基づいてバックライト１５を制御する調光制御部１４と、画像データを生成する画像データ生成部１６と、画像データに基づいて液晶パネル１８を制御する表示制御部１７と、ユーザ操作に基づいて広視野モード及び狭視野モードを切り替える視野角切替部２０により構成される。調光制御部１４は、狭視野モード時におけるバックライト１５の輝度を広視野モード時よりも低下させる一方、表示制御部１７は、狭視野モード時において広視野モード時よりも高輝度化させた画像データを液晶パネル１８に表示させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの背面側に配置されたバックライトと、
外光強度を検出する外光強度検出手段と、
上記外光強度に基づいて上記バックライトを制御する調光制御手段と、
ピクセルごとの階調データからなる画像データを生成する画像データ生成手段と、
上記画像データに基づいて上記液晶パネルを制御する表示制御手段と、
ユーザ操作に基づいて、広視野モード及び狭視野モードを切り替える視野角切替手段とを備え、
上記調光制御手段は、狭視野モード時における上記バックライトの輝度を広視野モード時よりも低下させ、
上記表示制御手段は、上記階調データを変更することにより、上記画像データ生成手段によって生成された上記画像データを高輝度化する階調変換手段を有し、狭視野モード時には、広視野モード時よりも高輝度化された画像データに基づいて上記液晶パネルを制御することを特徴とする携帯情報端末。
【請求項２】
上記液晶パネルは、視角度が大きくなるほど上記階調データの階調間における輝度差が減少し、かつ、階調データが大きくなるほど上記減少幅も大きくなる特性を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項３】
上記階調変換手段は、同一の画像データ内の異なるピクセル間における階調データの差を減少させるように、階調データを変更することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項４】
第１調光テーブル及び第２調光テーブルを保持する調光テーブル記憶手段を備え、
上記第１調光テーブル及び上記第２調光テーブルが、いずれも上記外光強度を上記バックライトの輝度に対応づけるデータテーブルとして構成され、
上記調光制御手段が、広視野モード時には上記第１調光テーブルに基づいてバックライトを制御し、狭視野モード時には上記第２調光テーブルに基づいてバックライトを制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項５】
上記第２調光テーブルは、上記第１調光テーブルと比較した同一の外光強度に対するバックライトの輝度差が、上記第１調光テーブルにおけるバックライトの輝度が高くなるほど大きくなる調光テーブルであることを特徴とする請求項４に記載の携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯情報端末に係り、さらに詳しくは、画像データに基づいて制御される液晶パネルの視野角を必要に応じて狭小化することができる携帯情報端末の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通話だけでなく、電子メールの送受信、ウェブサイトの閲覧、スケジュールの管理、カメラ撮影などの様々な機能を備えた携帯電話機が普及している。この種の携帯電話機では、ユーザの個人情報などが画面上に表示されることが少なくない。また、携帯電話機、ＰＤＡなどの携帯情報端末は、その携帯容易性が最大の特徴であるため、屋外や店舗内などのように周囲に他人が存在する環境下で使用することが比較的多い。このため、ユーザが閲覧している表示画面を周囲の他人に覗き見られないようにする必要がある。
【０００３】
このような覗き見を防止するために、必要に応じて表示画面の視野角を狭小化する技術が従来から提案されている（例えば、特許文献１及び２）。特許文献１には、情報を表示するための液晶パネルに加えて、視野角制御用の液晶パネルを更に備え、視野角制御用の液晶パネルにおける液晶の配向を変化させることにより、表示画面の視野角を狭小化させる技術が開示されている。また、特許文献２には、表示画面における階調カーブの視角による歪みを調整することにより、広視野角な表示と狭視野角な表示を切り替える液晶表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−３０３７１５号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、携帯電話機などの携帯情報端末では、画面表示の視認性を高めるという観点から、画面表示が高コントラスト化され、さらに、表示画面の照明が高輝度化される傾向にある。特に、最近では、ＴＮ（Twisted Nematic）モードに比べて、液晶分子の応答性が高く、広視野角のＡＳＶ（Advanced Super View）モードを使用する液晶パネルを備えた携帯情報端末も提案されている。従来、視野角制御用の液晶パネルを用いて視野角を狭小化する携帯情報端末には、情報表示用の液晶パネルの他に、視野角制御用の液晶パネルを要することから製造コストが増大するという問題があった。また、端末全体の厚さや重量を増大させ、携帯情報端末の小型化や軽量化を阻害するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コスト、端末全体の厚さ、重量を増大させることなく、必要に応じて液晶パネルの視野角を狭小化することができる携帯情報端末を提供することを目的としている。特に、液晶パネルの正面方向における明るさの顕著な変動を抑制しつつ、液晶パネルの視野角を狭小化することができる携帯情報端末を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明による携帯情報端末は、液晶パネルの背面側に配置されたバックライトと、外光強度を検出する外光強度検出手段と、上記外光強度に基づいて上記バックライトを制御する調光制御手段と、ピクセルごとの階調データからなる画像データを生成する画像データ生成手段と、上記画像データに基づいて上記液晶パネルを制御する表示制御手段と、ユーザ操作に基づいて、広視野モード及び狭視野モードを切り替える視野角切替手段とを備え、上記調光制御手段は、狭視野モード時における上記バックライトの輝度を広視野モード時よりも低下させ、上記表示制御手段は、上記階調データを変更することにより、上記画像データ生成手段によって生成された上記画像データを高輝度化する階調変換手段を有し、狭視野モード時には、広視野モード時よりも高輝度化された画像データに基づいて上記液晶パネルを制御するように構成される。
【０００７】
この様な構成により、狭視野モード時にはバックライトの輝度を広視野モード時よりも低下させる一方、画像データを高輝度化させることができる。このため、広視野モードから狭視野モードへ切り替えることにより、バックライトの輝度低下によって液晶パネルの視野角を狭小化させる一方、正面から見た時の液晶パネルの表示画像の輝度が顕著に変化するのを抑制することができる。バックライトの輝度を低下させると、液晶パネル上に表示された画像が暗くなるだけでなく、そのコントラストも低下する。コントラストの低下は液晶パネルの視野角を狭小化させるため、斜め方向からの覗き見をより効果的に防止することができる。ここで、バックライトの輝度を低下させれば、液晶パネル上の表示画像が暗くなるが、表示させる画像データ自体をより明るいものへと変化させれば、バックライトによる輝度低下を相殺することができる。このため、広視野モードから狭視野モードへ切り替えた際、液晶パネルを正面から見ているユーザが感じる表示画像の明るさの顕著な変化を抑制することができる。
【０００８】
第２の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記液晶パネルが、視角度が大きくなるほど上記階調データの階調間における輝度差が減少し、かつ、階調データが大きくなるほど上記減少幅も大きくなる特性を有するように構成される。この様な構成により、広視野モードから狭視野モードへ切り替えた場合に、バックライトの輝度低下によって液晶パネルの視野角を狭小化させることができるだけでなく、階調データを変更することによる画像データの高輝化によっても、液晶パネルの視野角を狭小化することができるため、更に効果的に狭視野化することができる。
【０００９】
液晶パネルは、一般に、視角度が大きくなるほど輝度が低下し、視角度が大きくなるほど画像データにおける階調間の輝度差も減少する。このような視角度に応じて減少する階調間の輝度差の減少幅が、階調データが大きい場合ほど大きくなる特性を有する液晶パネルを用いた場合、階調データを高輝度側へシフトさせることによって、液晶パネルを正面から見たときのコントラストに比べ、液晶パネルを斜め方向から見た時のコントラストをより大きく低下させることができる。つまり、正面から見たときの画質の低下を抑制しつつ、視野角を狭小化させることができる。従って、広視野モードから狭視野モードへ切り替える際、バックライトの輝度を低下させるとともに、画像データの階調レベルを高輝度側へシフトさせれば、いずれも液晶パネルの視野角を狭小化に貢献し、液晶パネルを効果的に狭視野化することができる。
【００１０】
第３の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記階調変換手段が、同一の画像データ内の異なるピクセル間における階調データの差を減少させるように、階調データを変更する。このような構成により、画像データの階調レベルを高輝度側へシフトさせる際、画像データ自身を低コントラスト化することによって、液晶パネルの視野角を更に狭小化させることができる。
【００１１】
第４の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、第１調光テーブル及び第２調光テーブルを保持する調光テーブル記憶手段を備え、上記第１調光テーブル及び上記第２調光テーブルが、いずれも上記外光強度を上記バックライトの輝度に対応づけるデータテーブルとして構成され、上記調光制御手段が、広視野モード時には上記第１調光テーブルに基づいてバックライトを制御し、狭視野モード時には上記第２調光テーブルに基づいてバックライトを制御するように構成される。この様な構成により、第１及び第２調光テーブルを切り替えることによってバックライトの輝度制御するだけで、所望の調光制御及び視野角制御を実現することができる。
【００１２】
第５の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記第２調光テーブルは、上記第１調光テーブルと比較した同一の外光強度に対するバックライトの輝度差が、上記第１調光テーブルにおけるバックライトの輝度が高くなるほど大きくなる調光テーブルである。この様な構成により、広視野モード時におけるバックライトの輝度が高い場合ほど、狭視野化モードへ切り替えた際に、バックライトの輝度を大きく低下させることができる。この様な構成により、例えば、画面を見やすくするために、広視野モード時にバックライトの輝度が高くなっている状態では、狭視野モードへ切り替えた場合に、輝度を大きく低下させることによって、外光強度にかかわらず、所望の視野角が得られるように狭視野化させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１の本発明による携帯情報端末は、狭視野モード時におけるバックライトの輝度を広視野モード時よりも低下させる一方、狭視野モード時における画像データを広視野モード時よりも高輝度化させている。このため、広視野モードから狭視野モードへ切り替えることにより、バックライトの輝度低下によって液晶パネルを狭視野化させる一方、正面から見た時の液晶パネルの明るさの変動を抑制することができる。特に、視野角制御用の液晶パネルを用いる従来の携帯情報端末に比べて、製造コストや、端末の厚み及び重量を増大させることなく、液晶パネルの視野角を制御することができる。
【００１４】
また、第２の本発明による携帯情報端末は、視角度が大きくなるほど階調データの階調間における輝度差が減少し、かつ、階調データが大きくなるほど上記減少幅も大きくなる特性を有する液晶パネルを用いている。このため、画像データの高輝化によっても、液晶パネルの視野角を狭小化することができる。
【００１５】
また、第３の本発明による携帯情報端末は、異なるピクセル間における階調データの差を減少させるように階調データを変更する。このため、画像データの低コントラスト化によっても、液晶パネルの視野角を狭小化することができる。
【００１６】
また、第４の本発明による携帯情報端末は、第１及び第２調光テーブルを切り替えることによって、バックライトの輝度を制御し、所望の調光制御及び視野角制御を実現することができる。
【００１７】
また、第５の本発明による携帯情報端末は、広視野モード時におけるバックライトの輝度が高い場合ほど、狭視野化モードへ切り替えた際に、バックライトの輝度を大きく低下させることができる。このため、外光強度にかかわらず、所望の視野角が得られるように狭視野化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態による携帯情報端末の一例を示した外観図であり、携帯情報端末の一例として携帯電話機１が示されている。この携帯電話機１は、いわゆる折り畳み式の携帯電話機であり、表示筐体１００及び操作筐体２００がヒンジ部３００を介して連結され、表示筐体１００及び操作筐体２００の一面を対向させて折り畳むことができる。図１（ａ）には、両筐体を展開させた端末状態が示され、図１（ｂ）には、折り畳んだ端末状態が示されている。
【００１９】
表示筐体１００は、両筐体の連結方向を長手方向とする薄型の直方体形状からなり、折り畳み時に内側となる筐体面には、メインディスプレイ１０１、受話用レシーバ１０３及び外光センサ１０５が配置されている。また、折り畳み時に外側となる筐体面には、サブディスプレイ１０２及びカメラ１０４が配置されている。
【００２０】
メインディスプレイ１０１は、縦長の矩形形状の表示画面を有する画像データの出力装置であり、表示画面上に個人情報を含む様々な情報を表示することができる。サブディスプレイ１０２は、横長の矩形形状の表示画面を有する画像データの出力装置であり、メインディスプレイ１０１に比べて画面サイズの小さなディスプレイとなっている。
【００２１】
受話用レシーバ１０３は、通話時に音声信号を再生する音声出力装置であり、ヒンジ部３００とは反対側の表示筐体１００の端部に配置されている。カメラ１０４は、被写体を撮影し、画像データを生成する撮像装置である。
【００２２】
外光センサ１０５は、周囲の明るさを検知するために外光の強度を検出する外光強度検出装置であり、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタなどの光検出素子が用いられる。この外光センサ１０５は、メインディスプレイ１０１の表示画面付近に到達する外部の光、例えば、太陽光や照明光のような光の強度を検出するためのセンサであり、検出された外光強度は、メインディスプレイ１０１の輝度調整に使用される。図１では、外光センサ１０５が、メインディスプレイ１０１及びヒンジ部３００間に配置され、筐体面上における外光強度を検出している。
【００２３】
操作筐体２００は、両筐体の連結方向を長手方向とする薄型の直方体形状からなり、折り畳み時に内側となる筐体面には、各種操作キー２０１、視野角切替キー２０２及び送話用マイクロホン２０３が配置されている。送話用マイクロホン２０３は、通話時に音声を入力するための音声入力装置であり、ヒンジ部３００とは反対側の操作筐体２００の端部に配置されている。
【００２４】
この様な折り畳み式の携帯電話機１は、コンパクトに折り畳んだ状態で携帯することができ、両筐体を展開させれば、メインディスプレイ１０１の表示を見ながら操作キー２０１を押下操作することができる。つまり、主な情報表示はメインディスプレイ１０１を用いて行われ、主な操作入力は操作キー２０１を用いて行われる。
【００２５】
この携帯電話機１は、表示画面の視野角を可変制御することによって、周囲の他人による表示画面の覗き見を防止することができる。携帯電話機１の最大の特徴は、その携帯容易性にあるため、様々な場所で使用される。しかも、着信やメール受信はいつ発生するのかがユーザ自身にもわからないため、屋外や店舗内などのように周囲に他人が存在する環境下で使用されることも少なくない。従って、ユーザが閲覧中のメインディスプレイ１０１上の表示が第三者によって覗き見られないように、視野角制御を行う必要がある。
【００２６】
具体的には、表示画面を所定の視野角で閲覧可能にする広視野モードと、表示画面を上記所定の視野角よりも狭い狭視野角で閲覧可能にする狭視野モードとを視野角切替キー２０２の操作によって切り替えることができる。一般に、携帯電話機のメインディスプレイは、テレビ受像装置や据え置き型の情報端末装置に比べて表示面積が小さく、また、手に持って使用するために、ユーザの目と表示画面との位置関係が概ね一定であることから、このような視野角制御に適している。
【００２７】
なお、本実施の形態では、メインディスプレイ１０１について視野角制御を行う場合の例について説明するが、サブディスプレイ１０２についても、同様の視野角制御を適用することができるのはいうまでもない。この場合、外光センサ１０５は、サブディスプレイ１０２と同じ筐体面、すなわち、折り畳み時に外側となる筐体面上に設けることがより望ましいが、図１に示されたメインディスプレイ１０１用の外光センサをそのまま利用することもできる。
【００２８】
メインディスプレイ１０１は、表示画面を有する液晶パネル及びバックライトからなる周知の表示装置である。この液晶パネルは、２枚の絶縁性透明基板（例えば、ガラス基板）間に液晶が封入されている。各透明基板の外面には、偏光板がそれぞれ配置され、内面には、透明電極（例えば、ＩＴＯ電極）がそれぞれ配置される。例えば、一般的なＴＦＴ方式の液晶パネルであれば、前面側の透明電極として共通電極が形成され、背面側の透明電極として多数の画素電極が形成されている。
【００２９】
バックライトは、液晶パネルの背面側に配置され、透過型の液晶パネルに対し、背面側から光を照射する光源装置である。液晶パネルは、各画素電極の電位を制御し、バックライトから入射される入射光の透過率を画素（ピクセル）ごとにコントロールして画像を表示している。つまり、マトリクス上に配置された多数の画素ごとに光の透過率を異ならせることによって、文字や図形からなる画像情報が表示される。
【００３０】
メインディスプレイ１０１に表示される画像データは、各ピクセルごとの階調データで構成されている。階調データとは、例えば１０段階、２５６段階などの離散的なレベル（階調レベル）のいずれかを指定するデータであり、ここでは、少なくとも当該ピクセルの輝度情報を含むデータを意味している。例えば、ＹＵＶ形式におけるＹデータや、ＲＢＧ形式におけるＲ，Ｇ、Ｂの各データが、本実施の形態における階調データに相当する。このような階調データに基づいて、液晶パネル上の各ピクセルの透過率を制御することにより、所望の画像が液晶パネル上に表示される。
【００３１】
ここでは、メインディスプレイ１０１を構成する液晶パネルとして、広視野角で高コントラストの液晶パネルが用いられるものとする。また、バックライトによる照射光と、液晶パネルの表示画面から入射する外光の双方を利用可能な微反射型の液晶パネルが用いられるものとする。
【００３２】
図２は、図１の携帯電話機１のメインディスプレイ１０１に用いられる液晶パネルの表示特性の一例を示した図であり、表示輝度Ｉ１及び視角度の関係が、異なる階調レベル１〜１０について示されている。視角度とは、液晶パネルの表示画面の法線と、この表示画面を見る視線とがなす角度であり、液晶パネルの正面方向が０度（ｄｅｇ）となり、絶対値が９０度以下である。ここでは、ユーザからみて左右方向、つまり、液晶パネルの短手方向の角度成分を視角度とする。また、表示輝度Ｉ１とは、液晶パネルの表示画面を所定の視角度方向から見た場合の画面表示の明るさである。
【００３３】
表示輝度Ｉ１は、視角度にかかわらず、階調レベルが高いほど高くなっている。また、視角度及び表示輝度Ｉ１の関係を示す特性曲線は、視角度０度（ｄｅｇ）において最大となり、視角度の絶対値が大きくなるに従って単調に減少し、表示輝度Ｉ１＝０に漸近している。例えば、階調レベル１０の特性曲線の場合、視角度０°における表示輝度と比較すれば、視角度±２０度における表示輝度は、その１／２程度であり、視角度±４０度における表示輝度は、その１／２０程度となっている。
【００３４】
また、上記特性曲線では、視角度が大きくなるほど、階調レベル間の輝度差も低下している。このことは、液晶パネルを斜め方向から見る際の画面表示の視認性が正面方向に比べて低下していることを示している。そして、視角度がある値よりも大きくなれば、目視によって表示画像を認識するために必要な所定の輝度差（コントラスト）が得られなくなる。視野角とは、画面表示を視認可能な輝度差が得られる視角度の範囲を指している。
【００３５】
さらに、メインディスプレイ１０１に用いられる広視野角で高コントラストの液晶パネルでは、視角度が大きくなるほど階調レベル間の輝度差が低下するだけでなく、階調レベルが高くなるほど階調レベル間における輝度差の低下幅が増大する。すなわち、異なる２つの階調レベル間の表示輝度Ｉ１の差は、画面表示の階調レベルが低い場合、視角度が変化してもあまり大きくは変動していないのに対し、階調レベルが高い場合には、視角度の絶対値が大きくなると急激に低下していく。
【００３６】
具体的には、例えば、「階調レベル１０」及び「階調レベル９」間の表示輝度Ｉ１の差は、視角度０度においてａ０であり、視角度θ１（θ１<０）においてａ１であり、視角度θ２（θ２<θ１）においてａ２となっている（ａ０>ａ１>ａ２）。また、「階調レベル１」及び「階調レベル０」間の表示輝度Ｉ１の差は、視角度０度においてｂ０であり、視角度θ１においてｂ１であり、視角度θ２においてｂ２となっている（ｂ０>ｂ１>ｂ２）。また、ａ０＝ｂ０となっている。
【００３７】
このとき、表示輝度Ｉ１の差の低下幅について、高輝度側の階調レベルの低下幅（ａ０−ａ１）は、低輝度側の階調レベルの低下幅（ｂ０−ｂ１）よりも大きくなっている。同様にして、高輝度側の階調レベルの低下幅（ａ１−ａ２）は、低輝度側の階調レベルの低下幅（ｂ１−ｂ２）よりも大きくなっている。
【００３８】
本実施の形態では、この様な特性を有する液晶パネルがメインディスプレイ１０１に用いられ、ユーザが広視野モードから狭視野モードへ切り替えた場合、バックライトの輝度を低下させることにより視野角を狭小化させるとともに、輝度レベルを高輝度側へシフトさせた画像データを表示させることにより、視野角を更に狭小化させている。
【００３９】
図３は、図１の携帯電話機１の構成例を示したブロック図であり、携帯電話機１内の機能構成の一例が示されている。この携帯電話機１は、図１に示されたメインディスプレイ１０１、外光センサ１０５及び視野角切替キー２０２に加えて、調光テーブル記憶部１１、調光制御部１４、画像データ生成部１６、表示制御部１７及び視野角切替部２０を備えている。メインディスプレイ１０１は、バックライト１５及び液晶パネル１８によって構成される。
【００４０】
液晶パネル１８は、表示画面を有し、ピクセルごとに輝度の異なる階調表示を行うことが可能な表示装置である。バックライト１５は、液晶パネル１８に対して背面側から光を照射する光源装置であり、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子が用いられている。
【００４１】
ここで、液晶パネル１８を所定の視野角で閲覧させる動作モードを広視野モードと呼び、上記所定の視野角よりも狭い狭視野角で閲覧させる動作モードを狭視野モードと呼ぶことにする。視野角切替部２０は、ユーザによる視野角切替キー２０２の操作に基づいて、広視野モード及び狭視野モードを切り替える動作を行っている。
【００４２】
調光制御部１４は、液晶パネル１８の周辺の明るさに応じてバックライト１５の輝度を制御する調光制御を行っている。この調光制御は、外光センサ１０５によって検出される外光強度に基づいて、調光テーブル記憶部１１内の調光テーブル１２，１３を参照することによって行われる。具体的には、広視野モード時には、第１調光テーブル１２に基づいてバックライト１５を制御し、狭視野モード時には、第２調光テーブル１３に基づいてバックライト１５を制御する動作が行われる。
【００４３】
調光テーブル１２は、外光強度にバックライト１５の輝度を対応づけたデータテーブルであり、ここでは、バックライト輝度及び外光強度からなる複数のデータセットが保持されているものとする。第２調光テーブル１３は、第１調光テーブル１２に比べて、同一の外光強度に対するバックライトの輝度を低下させたデータテーブルであり、第１調光テーブル１２と同様、バックライト輝度及び外光強度からなる複数のデータセットが保持されているものとする。例えば、バックライト１５を駆動するための電流値と、外光センサ１０５の出力値とからなる複数のデータセットからなるデータテーブルが調光テーブル１２，１３として予め定められ、調光テーブル記憶部１１内に格納されている。
【００４４】
また、第２調光テーブル１３は、第１調光テーブル１２におけるバックライト輝度が高くなるほど、第１調光テーブル１２とのバックライト輝度の差が大きくなる調光テーブルである。このため、広視野モードにおけるバックライトの輝度が高い場合ほど、狭視野モードへの切り替えを行った際にバックライト１５の輝度が大きく低下するようになっている。
【００４５】
また、調光テーブル１２及び１３に基づくバックライト１５の調光制御は、ユーザ操作に基づいてオフ（無効化）させることができる。調光機能のオフ時には、外光の強さに関わらず一定の輝度でバックライト１５が点灯される。この様な調光機能のオフ時に動作モードが広視野モードから狭視野モードに変更されると、広視野モード時よりも所定値だけ輝度を低下させてバックライト１５が点灯される。
【００４６】
画像データ生成部１６は、メインディスプレイに１０１に表示させる画像データを生成する手段であり、画像データ生成部１６によって生成される画像データは、少なくともピクセルごとの輝度を示す階調データを含んでいる。なお、この画像データ生成部１６は、外光強度やバックライト輝度とは無関係に所望の画像データを生成している。表示制御部１７は、画像データ生成部１６によって生成された画像データに基づいて液晶パネル１８を制御し、画像情報を液晶パネル１８の表示画面上に表示させる動作を行っている。
【００４７】
この表示制御部１７には、画像データを構成する階調データを高輝度側へシフトさせる階調変換部１９が設けられている。この階調変換部１９は、画像データを構成する少なくとも一部の階調データを変更することにより、画像データ自体を高輝度化させている。表示制御部１７は、狭視野モード時には階調変換部１９により高輝度化された画像データを液晶パネル１５に表示させる。一方、広視野モード時には、階調変換部１９によって変換されていない画像データを液晶パネル１５に表示させる。従って、画像データ生成部１６によって同じ画像データが生成されている場合であっても、表示制御部１７は、狭視野モードであれば、広視野モード時よりも高輝度の画像データを液晶パネル１８に表示させるための動作を行う。
【００４８】
さらに、階調変換部１９は、階調データを高輝度側へシフトさせて画像データを高輝度化させる際、フレーム内の各ピクセルについてピクセル間の階調差を縮小させる処理を行っている。つまり、変換後の画像データにおいて使用可能な階調数を変換前よりも減少させるように変換を行っている。例えば、変換前の画像データの階調データが０〜２５５であった場合、返還後の画像データに含まれる階調データが１２８〜２５５となるような変換処理を行っている。
【００４９】
図４は、図３の調光制御部１４による調光制御の一例を示した図であり、調光テーブル１２及び１３の特性曲線Ａ１及びＡ２の一例が示されている。特性曲線Ａ１は、第１調光テーブル１２として保持されている特性曲線であり、所定の外光強度のときにバックライト輝度Ｉ３がピークとなる山型の特性となっている。すなわち、バックライト輝度Ｉ３は、上記所定の外光強度までは外光の強度Ｉ２の増加に伴って単調に増加し、当該所定の外光強度を越えると単調に減少している。
【００５０】
微反射型の液晶パネル１８では、液晶パネル１８に入射する外光の強度Ｉ２がある値に達すると、バックライトからの透過光に比べて、外光による反射光強度が十分に大きくなり、バックライト１５による照明が不要となる。ここでは、特性曲線Ａ１が、室内の明るさ、すなわち、３００から７００ｌｕｘ（ルクス）付近にピークを有し、室内の明るさを越えるとバックライト輝度Ｉ３が低下する特性となっている。
【００５１】
一方、第２調光テーブル１３を示す特性曲線Ａ２は、同じ外光強度Ｉ２におけるバックライト輝度Ｉ３を特性曲線Ａ１よりも低下させた特性となっている。すなわち、特性曲線Ａ１においてバックライト輝度Ｉ３が高いときほど、特性曲線Ａ１に対するバックライト輝度の低下幅が大きくなっている。
【００５２】
具体的には、特性曲線Ａ１及びＡ２について、外光の強度Ｉ２１におけるバックライト輝度Ｉ３をそれぞれＩ３１及びＩ３２とし、Ｉ２１よりも小さな外光の強度Ｉ２２におけるバックライト輝度Ｉ３をそれぞれＩ３３及びＩ３４とする。このとき、Ｉ３１>Ｉ３３であるとすれば、特性曲線Ａ１から特性曲線Ａ２への輝度の低下幅は、Ｉ２２において（Ｉ３３−Ｉ３４）＝Ｃ２であるのに対して、Ｉ２１においては（Ｉ３１−Ｉ３２）＝Ｃ１であり、Ｃ２よりも大きくなっている。
【００５３】
つまり、特性曲線Ａ２は、特性曲線Ａ１と比較すれば、バックライト輝度Ｉ３が高くなる外光強度Ｉ２の範囲、すなわち、室内の明るさ付近では、バックライト輝度Ｉ３を大きく低下させ、バックライト輝度Ｉ３が低くなる外光強度Ｉ２の範囲では、小さな幅で低下させる特性となっている。
【００５４】
第２調光テーブル１３は、狭視野モード時における調光制御に使用されるデータテーブルであるため、正面から見たときに画面表示が識別可能となるバックライト輝度Ｉ３の下限値を外光強度Ｉ２に対応づけたものであることが望ましい。この様な第２調光テーブル１３を用いることにより、狭視野モード時の調光制御によって、外光強度に応じてバックライト輝度を限界まで下げることができ、液晶パネル１８の正面方向から見た場合には画面表示を識別可能としつつ、斜め方向から見た場合の視認性を低下させ、覗き見を効果的に防止することができる。つまり、広視野モード時には、室内の明るさ付近で液晶パネル１８の画面表示をきれいに見せることができる一方、狭視野モード時には、液晶パネル１８の視野角を効果的に狭小化させることができる。
【００５５】
図５は、図３の階調変換部１９の動作の一例を示した図であり、階調データを高輝度側へシフトさせる変換特性の一例が示されている。この変換特性は、入力画像データを構成する一部のピクセルについて、その階調データを高輝度側へシフトさせて、入力画像データを出力画像データへ変換する際に用いられる階調変換部１９の変換特性である。ここでは、階調レベルとして０〜２５５を使用する入力画像データが、階調レベル０〜２５５の画像データであって、０〜２５５よりも狭い階調レベル範囲のみを使用する出力画像データに変換され、ピクセル間の階調差を縮小させる特性となっているものとする。
【００５６】
具体的には、入力画像データ内の０以上ｄ１（例えば、ｄ１＝１２３）以下の階調データが、一定値ｄ２（例えば、ｄ２＝１２３）に変換され、出力画像データとして出力される。また、階調レベルｄ１を越える入力画像データは、そのままの値で出力画像データとして出力される。つまり、この変換特性では、低階調側の画像データを階調レベルｄ２に変換するとともに、高階調側の画像データをそのまま出力させることにより、ピクセル間の階調差を縮小させている。
【００５７】
この様な構成によれば、低階調側の画像データが高輝度側へシフトされ、全体として画像データが高輝度化される。このため、狭視野モードへ切り替えた際、バックライト輝度の低下によって、表示画面の明るさが顕著に変化するのを抑制することができる。また、ピクセル間の階調差を縮小させることによって、表示画面の視野角をより効果的に狭小化することができる。
【００５８】
図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０９は、図１の携帯電話機１の視野角切替時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、広視野モード時に視野角切替キー２０２が操作されると、狭視野モードへ移行する。狭視野モードでは、表示制御部１７が、階調データを高輝度側へシフトさせた画像データに基づいて液晶パネル１８を制御し、画像表示を行う（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。
【００５９】
次に、調光制御部１４は、バックライト１５の調光機能がオンされていれば、外光センサ１０５により検出測定された外光強度と、第２調光テーブル１３に基づいてバックライト１５を制御して調光制御を行う（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）。ステップＳ１０４及びＳ１０５の処理手順は、視野角切替キー２０２が再度操作されるまで繰り返され、視野角切替キー２０２が操作されると、視野角の狭小化は解除され、この処理は終了する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。
【００６０】
一方、バックライト１５の調光機能がオンされていなければ、輝度を広視野モードよりも低下させてバックライト１５を点灯させる制御が行われ、視野角切替キー２０２が再度操作されると、視野角の狭小化は解除され、この処理は終了する（ステップＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１０７）。
【００６１】
本実施の形態によれば、狭視野モードでは、広視野モード時よりもバックライト１５の輝度を低下させるとともに、輝度レベルを高輝度側にシフトさせた画像データを表示させるので、液晶パネル１８の正面方向における明るさの変動を抑制しつつ、液晶パネル１８の視野角を狭小化することができる。特に、視野角制御用の液晶パネルを用いる従来の携帯情報端末に比べて、製造コストや端末筐体の厚さや重量を増大させることなく、必要に応じて液晶パネル１８の視野角を狭小化することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、所定の外光強度においてバックライト輝度Ｉ３がピークとなる山型の特性曲線で示される第１調光テーブル１２を用いてバックライト１５の輝度調整が行われる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、表示用光源として液晶パネル１８の表示画面に入射する外光を利用することなく、バックライト１５による照射光のみで表示を行う透過型の液晶パネル１８であれば、バックライト輝度Ｉ３が外光の強度Ｉ２の増加に伴って単調に増加する調光テーブルを用いてもよい。
【００６３】
図７は、図３の調光制御部１４による調光制御の一例を示した図であり、調光テーブル１２，１３の特性曲線の他の一例が示されている。特性曲線Ａ３は、第１調光テーブル１２として保持されている特性曲線であり、特性曲線Ａ４は、第２調光テーブル１３として保持されている特性曲線である。特性曲線Ａ３は、傾きが一定の直線となっており、バックライト輝度Ｉ３が外光強度Ｉ２の増加に伴って単調に増加する特性となっている。
【００６４】
一方、特性曲線Ａ４は、同じ外光強度Ｉ２におけるバックライト輝度Ｉ３を特性曲線Ａ３よりも低下させた特性となっている。すなわち、特性曲線Ａ３においてバックライト輝度Ｉ３が高いときほど、特性曲線Ａ３に対するバックライト輝度の低下幅が大きくなっている。
【００６５】
具体的には、特性曲線Ａ３及びＡ４について、外光の強度Ｉ２３におけるバックライト輝度Ｉ３をそれぞれＩ３５及びＩ３６とし、Ｉ２３よりも小さな外光の強度Ｉ２４におけるバックライト輝度Ｉ３をそれぞれＩ３７及びＩ３８とする。このとき、Ｉ３５>Ｉ３７となっており、特性曲線Ａ３から特性曲線Ａ４への輝度の低下幅は、Ｉ２４において（Ｉ３７−Ｉ３８）＝Ｃ４であるのに対して、Ｉ２３においては（Ｉ３５−Ｉ３６）＝Ｃ３であり、Ｃ４よりも大きくなっている。
【００６６】
図８は、図３の調光制御部１４による調光制御の一例を示した図であり、調光テーブル１２及び１３の特性曲線の他の一例が示されている。特性曲線Ａ５は、第１調光テーブル１２として保持されている特性曲線であり、特性曲線Ａ６は、第２調光テーブル１３として保持されている特性曲線である。特性曲線Ａ５は、外光強度Ｉ２が０からＩ２５までの範囲では正の傾きを有する直線であり、Ｉ２５を越える範囲では傾きが０の直線で表される特性となっている。
【００６７】
一方、特性曲線Ａ６は、同じ外光の強度Ｉ２におけるバックライト輝度Ｉ３を特性曲線Ａ５よりも低下させた特性となっている。すなわち、特性曲線Ａ５においてバックライト輝度Ｉ３が高いときほど、特性曲線Ａ５に対するバックライト輝度の低下幅が大きくなっている。
【００６８】
具体的には、特性曲線Ａ５及びＡ６について、外光強度Ｉ２６（Ｉ２６>Ｉ２５）におけるバックライト輝度Ｉ３をそれぞれＩ３９及びＩ４０とし、外光強度Ｉ２７（Ｉ２７<Ｉ２５）におけるバックライト輝度Ｉ３をそれぞれＩ４１及びＩ４２とする。このとき、Ｉ３９>Ｉ４１となっており、特性曲線Ａ５から特性曲線Ａ６への輝度の低下幅は、Ｉ２７において（Ｉ４１−Ｉ４２）＝Ｃ６であるのに対して、Ｉ２６においては（Ｉ３９−Ｉ４０）＝Ｃ５であり、Ｃ６よりも大きくなっている。
【００６９】
この様な構成によっても、広視野モード時には、液晶パネル１８の画面表示をきれいに見せることができるとともに、狭視野モード時には、液晶パネル１８の視野角を効果的に狭小化することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態では、画像データの階調レベルを高輝度側へシフトさせる際に低階調側を一定値ｄ２に変換し、高階調側をそのまま出力させる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、輝度変換部１９による変換特性が画像データ内のピクセル間の階調差を縮小させる特性となっているものであれば、他のものであっても良い。また、階調差が縮小するピクセルは、全てのピクセルでなくてもよく、少なくとも一部のピクセル間で階調差が減少する変換特性となっていればよい。
【００７１】
図９は、図３の階調変換部１９の動作の一例を示した図であり、階調データを高輝度側へシフトさせる際の変換特性の他の一例が示されている。この変換特性は、入力画像データを構成する各ピクセルについて、その階調データを高輝度側へシフトさせ、入力画像データを出力画像データへ変換する際に用いられる階調変換部１９の変換特性である。ここでは、階調レベルとして０〜２５５を使用する入力画像データが、階調レベル０〜２５５の画像データであって、０〜２５５よりも狭い階調レベル範囲のみを使用する出力画像データに変換され、ピクセル間の階調差を縮小させる特性となっているものとする。
【００７２】
上記変換特性は、傾きが４５度よりも小さな直線により表され、階調レベル０の入力画像データが階調レベルｄ３（例えば、ｄ３＝１２３）に変換されている。階調レベル２５５の入力画像データは、そのままの階調レベル２５５に変換されている。つまり、この変換特性では、低階調側の画像データほど大きく高輝度側へシフトさせることにより、画像データを高輝度化させるとともに、ピクセル間の階調差を縮小させている。
【００７３】
この様な構成によっても、狭視野モードへ切り替えた際、バックライト輝度の低下によって表示画面の明るさが顕著に変化するのを抑制することができる。また、ピクセル間の階調差を縮小させることによって、表示画面の視野角をより効果的に狭小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態による携帯情報端末の一例を示した外観図であり、携帯情報端末の一例として携帯電話機１が示されている。
【図２】図１の携帯電話機１のメインディスプレイ１０１に用いられる液晶パネルの動作の一例を示した図であり、視角度ごとの表示輝度Ｉ１が示されている。
【図３】図１の携帯電話機１の構成例を示したブロック図であり、携帯電話機１内の機能構成の一例が示されている。
【図４】図３の調光制御部１４による調光制御の一例を示した図であり、調光テーブル１２及び１３の特性曲線Ａ１及びＡ２の一例が示されている。
【図５】図３の階調変換部１９の動作の一例を示した図であり、階調データを高輝度側へシフトさせる際の変換特性の一例が示されている。
【図６】図１の携帯電話機１の視野角切替時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図７】図３の調光制御部１４による調光制御の一例を示した図であり、調光テーブル１２及び１３の特性曲線の他の一例が示されている。
【図８】図３の調光制御部１４による調光制御の一例を示した図であり、調光テーブル１２及び１３の特性曲線の他の一例が示されている。
【図９】図３の階調変換部１９の動作の一例を示した図であり、階調データを高輝度側へシフトさせる際の変換特性の他の一例が示されている。
【符号の説明】
【００７５】
１  携帯電話機
１１  調光テーブル記憶部
１２  第１調光テーブル
１３  第２調光テーブル
１４  調光制御部
１５  バックライト
１６  画像データ生成部
１７  表示制御部
１８  液晶パネル
１９  階調変換部
２０  視野角切替部
１００  表示筐体
１０１  メインディスプレイ
１０２  サブディスプレイ
１０３  受話用レシーバ１０３
１０４  カメラ
１０５  外光センサ
２００  操作筐体
２０１  各種操作キー
２０２  視野角切替キー
２０３  送話用マイクロホン
３００  ヒンジ部
【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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