(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲照度を検出する周囲照度検出部と、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を記憶する記憶部とを備え、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度に応じた画面輝度を前記制御関数から決定し、該決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する映像表示装置であって、
前記周囲照度検出部により検出された周囲照度の頻度を算出する頻度算出部を備え、該頻度算出部により算出された頻度が所定値以上の周囲照度を、基準周囲照度とし、
前記制御関数は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値未満の範囲で、前記基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない１つ以上の不感帯領域と、前記所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域とを有することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像表示装置において、前記表示画面の輝度は、バックライトの輝度により制御されることを特徴とする映像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の映像表示装置において、前記表示画面の輝度は、映像信号の輝度ゲインにより制御されることを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置に関し、より詳細には、周囲照度に応じて画面輝度を制御する機能を備えた映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＶなどの表示装置により映像を視聴する際の画面の明るさ（画面輝度）は、周囲の明るさ（周囲照度）によって見やすい最適値が変化する。一般に、暗い部屋では画面を暗くしたほうが見やすく、また、明るい部屋では画面を明るくしたほうが見やすい。ＪＩＳで定められた居間の団欒、娯楽時の照明基準は、１５０〜３００ルクスであるが、例えば、２００ルクスを基準とし、この２００ルクスの視聴環境下でＴＶを視聴する場合、画面の明るさを、約２５０ｃｄ／ｍ2にすることが望ましいとされている。
【０００３】
従来の表示装置において、周囲照度の変化に応じて画面の明るさを制御することは一般的に行われているが、従来の方法では、単に周囲照度を検出して、それを無段階に画面輝度に反映させているだけなので、周囲照度の小さな変化に対しても、画面輝度がこれに追従して変化してしまう。視聴者（ユーザ）からすると、頻繁に画面輝度が変化するために、画面がちらつき、視認性が良くないという問題があった。
【０００４】
これに対して、例えば、光センサの検出値（周囲照度）の変化量が所定量以下である場合には、画面輝度を変化させない方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。これによれば、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度が変化しないため、画面のちらつきを防止することができる。
【０００５】
図７は、従来の周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を示す図である。図中、１０１は制御関数を示す。縦軸は画面輝度（％）、横軸は周囲照度（ルクス：ｌｘ）である。暗室状態での周囲照度を０ルクス、明室状態での周囲照度を３００ルクスとした場合、制御関数１０１は、３００ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域１０１ａと、０ルクスから３００ルクスまでの周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域１０１ｂとを有する。また、図８は、図７の単調増加領域１０１ｂを拡大した図である。
【０００６】
図８の例では、周囲照度の変化量が例えば２０ルクス以下の場合、画面輝度を変化させないように制御されるものとする。例えば、周囲照度が２１０ルクスから２００ルクスに変化した場合、その変化量は−１０ルクスであるため、画面輝度を変化させないように制御される。この場合の画面輝度はｂ２のままである。また、周囲照度が１９０ルクスから２００ルクスに変化した場合、その変化量は＋１０ルクスであるため、やはり画面輝度を変化させないように制御される。この場合の画面輝度はｂ１のままである。つまり、変化後の周囲照度（２００ルクス）が同じであっても、変化前の周囲照度（２１０ルクスまたは１９０ルクス）に応じて画面輝度が異なる。
【０００７】
上記によれば、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度が追従して変化することはないが、変化後の周囲照度が同じ場合でも画面輝度が異なるため、画面を見ている視聴者に不自然な印象を与えることになる。すなわち、１９０ルクスから２００ルクスに周囲照度が上がった場合と、２１０ルクスから２００ルクスに周囲照度が下がった場合とでは、同じ周囲照度（２００ルクス）に変化したにも係らず、画面輝度が異なるため、視聴者には不自然に感じられてしまう。
【０００８】
また、特許文献２の図８には、周囲照度と画面輝度との関係を、ステップ状にすることが記載されている。これによれば、周囲照度のステップ毎に、画面輝度が割り当てられるため、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度が追従して変化することはない。また、周囲照度が変化したときに、変化後の周囲照度が同じであれば同じ画面輝度が割り当てられるため、画面を見ている視聴者に不自然な印象を与えることもない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２６６４８１号公報
【特許文献２】特開平６−３０８８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載の方法では、周囲照度のステップ毎に画面輝度の増分ΔＬｎが加算されるが、この増分ΔＬｎは、輝度差を感じない限界の増分よりも小さい値が設定される。さらに、特許文献２に記載の制御関数（図８）の場合、周囲照度に対して画面輝度が変化しない複数の不感帯領域のみで構成されている。従って、周囲照度が大きく変化した場合でも、画面輝度の変化は小さく抑えられてしまい、周囲照度に応じて、画面に対する視聴者の視認性を向上させるという観点からは望ましくない。例えば、映画などを視聴する際に部屋の照明を消灯して暗くした場合、周囲照度は大きく変化するが、画面輝度はあまり変化しないため、視聴者は暗い部屋で明るい画面を見ることになり、視認性が悪い。
【００１１】
ここで、一般的に視聴者がよく利用すると考えられる視聴環境（例えば、周囲照度２００ルクス）では、周囲照度の小さな変化に対して画面輝度を変化させず、それ以外の周囲照度では、適切に画面輝度を変化させるようにすれば、周囲照度に応じて画面輝度を制御する際に、画面のちらつき防止と視認性の向上とを両立できると考えられる。しかしながら、上述の特許文献１，２は、このような考え方について開示するものではない。
【００１２】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、周囲照度に応じて画面輝度を制御する際に、視聴者がよく利用する視聴環境下では画面の明るさを一定に保ち、輝度変化によるちらつきを防止しつつ、視認性を向上させることができる映像表示装置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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、周囲照度を検出する周囲照度検出部と、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を記憶する記憶部とを備え、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度に応じた画面輝度を前記制御関数から決定し、該決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する映像表示装置であって、前記周囲照度検出部により検出された周囲照度の頻度を算出する頻度算出部を備え、該頻度算出部により算出された頻度が所定値以上の周囲照度を、基準周囲照度とし、前記制御関数は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値未満の範囲で、前記基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない１つ以上の不感帯領域と、前記所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域とを有することを特徴としたものである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記表示画面の輝度は、バックライトの輝度により制御されることを特徴としたものである。
【００１５】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記表示画面の輝度は、映像信号の輝度ゲインにより制御されることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、周囲照度に応じて画面輝度を制御する際に、視聴者がよく利用する視聴環境下での基準周囲照度（例えば、２００ルクス）を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域を１つ以上有し、不感帯領域以外を単調増加領域とした制御関数を用いることにより、視聴者がよく利用する視聴環境下では画面の輝度を一定に保ち、輝度変化によるちらつきを防止しつつ、視聴者が表示画面を見るときの視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る映像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る制御関数の他の例を示す図である。
【図４】本発明に係る制御関数の他の例を示す図である。
【図５】本発明に係る制御関数の他の例を示す図である。
【図６】本発明に係る制御関数の他の例を示す図である。
【図７】従来の周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数を示す図である。
【図８】図７の単調増加領域を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の映像表示装置に係る好適な実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置の構成例を示すブロック図で、図中、１は映像表示装置を示す。この映像表示装置１は、映像表示装置１の動作を制御するＣＰＵやメモリなどで構成される制御部２と、デジタル放送波を受信するチューナ部３と、チューナ部３で受信したデジタル放送波に含まれる映像信号を処理する映像信号処理部４と、バックライト６を駆動させるバックライト駆動部５と、ＬＥＤ光源などのバックライト６と、液晶パネル８を駆動させる液晶パネル駆動部７と、表示画面を構成する液晶パネル８と、映像表示装置１の周囲照度を検出するセンサである周囲照度検出部９と、後述の制御関数等を記憶する不揮発性メモリなどの記憶部１０とを備える。
【００２３】
記憶部１０には、周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数が記憶されている。制御部２は、周囲照度検出部９により検出された周囲照度に応じた画面輝度を記憶部１０の制御関数から決定し、決定した画面輝度に基づき表示画面の輝度を制御する。なお、周囲照度検出部９は、液晶パネル８の近傍に映像表示装置１を視聴する視聴者に向かって配置され、液晶パネル８に照射される周囲からの光（照明光、自然光など）を受光する例えばフォトダイオードで構成される。
【００２４】
上記において、表示画面の輝度は、バックライト６の輝度により制御してもよいし、映像信号の輝度ゲインにより制御してもよい。あるいは、バックライト６の輝度及び映像信号の輝度ゲインの両方により制御するようにしてもよい。例えば、画面輝度とバックライト６の輝度（デュティなど）とを対応付けたデータテーブル（図示せず）を記憶部１０に保持しておくことが考えられる。この場合、制御部２は、上記の制御関数から求めた画面輝度に基づき、記憶部１０のデータテーブルを参照し、バックライト６の発光輝度を決定する。そして、制御部２は、決定したバックライト６の発光輝度でバックライト６が発光するようにバックライト駆動部５を制御する。
【００２５】
本発明に係る制御関数は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない１つ以上の不感帯領域と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域とを有するものである。なお、ここでいう単調増加とは、広義の単調増加を意味し、細かいステップ状に増加する場合も含むものとする。以下、制御関数をグラフにしたいくつかの具体例について図２〜図６に示す。
【００２６】
図２は、本発明に係る周囲照度と画面輝度とを対応させた制御関数の一例を示す図で、図中、２１は制御関数を示す。横軸は周囲照度（ルクス：ｌｘ）であり、暗室状態の周囲照度を０ルクス、明室状態の周囲照度を３００ルクスとする。縦軸は画面輝度（％）であり、最小値を２０％、最大値を１００％とする。制御関数２１は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値（１００％）未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域２１ａ1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域２１ｂ1，２１ｂ2とを有する。また、制御関数２１は、３００ルクスを越える周囲照度に対して画面輝度が最大値（１００％）のまま変化しない不感帯領域２１ａ2を有する。
【００２７】
上記の基準周囲照度としては、例えば、０〜３００ルクスの間の値とするが、本例の場合、基準周囲照度を２００ルクスとしている。この２００ルクスは、前述したように、ＪＩＳで定められた居間の団欒、娯楽時の照明基準である。つまり、制御関数２１において、２００ルクスを含む１５０〜２５０ルクスの範囲を不感帯領域２１ａ1とし、その他の範囲を単調増加領域２１ｂ1，２１ｂ2とする。本例では、不感帯領域２１ａ1の周囲照度範囲を、基準周囲照度を中心として、±５０ルクスと定めている。つまり、基準周囲照度を２００ルクスとした場合、２００ルクスを中心として、±５０ルクス（１５０〜２５０ルクス）の範囲が不感帯領域２１ａ1として設定される。
【００２８】
そして、制御部２は、この制御関数２１を用いて、２００ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では、１５０〜２５０ルクス）に対して画面輝度が変化しないように制御する。なお、この２００ルクスの視聴環境下でＴＶを視聴する場合、画面輝度を約２５０ｃｄ／ｍ2程度にすることが望ましい。
【００２９】
これにより、居間の団欒、娯楽等の一般的な視聴環境下では周囲照度の小さな変化に対して画面輝度を変化させず、また、例えば、映画などを視聴する際に部屋の照明を消灯して暗くしたときのように周囲照度が大きく変化した場合には画面輝度を適切に変化させることができる。
【００３０】
図３は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、２２は制御関数を示す。基本的な考え方は、図２の例と同様であるが、制御関数２２は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値（１００％）未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域２２ａ1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域２２ｂ1，２２ｂ2とを有する。また、制御関数２２は、１５０ルクスを越える周囲照度に対して画面輝度が最大値（１００％）のまま変化しない不感帯領域２２ａ2を有する。
【００３１】
本例の場合、基準周囲照度を７５ルクスとしている。この７５ルクスは、夜間での視聴環境を考慮した場合の周囲照度である。つまり、制御関数２２において、７５ルクスを含む５０〜１００ルクスの範囲を不感帯領域２２ａ1とし、その他の範囲を単調増加領域２２ｂ1，２２ｂ2とする。そして、制御部２は、この制御関数２２を用いて、７５ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では、５０〜１００ルクス）に対して画面輝度が変化しないように制御する。本例では、不感帯領域２２ａ1の周囲照度範囲を、基準周囲照度を中心として、±２５ルクスと定めている。つまり、基準周囲照度を７５ルクスとした場合、７５ルクスを中心として、±２５ルクス（５０〜１００ルクス）の範囲が不感帯領域２２ａ1として設定される。
【００３２】
これにより、夜間時の一般的な視聴環境下では周囲照度の小さな変化に対して画面輝度を変化させず、また、例えば、映画などを視聴する際に部屋の照明を消灯して暗くしたときのように周囲照度が大きく変化した場合には画面輝度を適切に変化させることができる。
【００３３】
図４は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、２３は制御関数を示す。基本的な考え方は、図２，３の例と同じであるが、制御関数２３は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値（１００％）未満の範囲で、基準周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して画面輝度が変化しない不感帯領域２３ａ1，２３ａ2と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域２３ｂ1，２３ｂ2，２３ｂ3とを有する。また、制御関数２３は、３００ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値（１００％）のまま変化しない不感帯領域２３ａ3を有する。
【００３４】
本例の場合、基準周囲照度を７５，２００ルクスとしている。つまり、制御関数２３において、７５ルクスを含む５０〜１００ルクスの範囲を不感帯領域２３ａ1、２００ルクスを含む１５０〜２５０ルクスの範囲を不感帯領域２３ａ2、その他の範囲を単調増加領域２３ｂ1〜２３ｂ3とする。そして、制御部２は、この制御関数２３を用いて、７５ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では、５０〜１００ルクス）及び２００ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では１５０〜２５０ルクス）に対して画面輝度が変化しないように制御する。このように、不感帯領域を２つ以上設けるようにしてもよい。
【００３５】
図５は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、２４は標準モード用制御関数、２５は映画モード用制御関数を示す。一般的な映像表示装置には、表示映像の画質を調整するための複数の画質モードを設定できるようにしたものが知られている。このような画質モードでは、例えば、映像表示装置の視聴環境やユーザの要求等を考慮してモード設定される。これらの画質モードとそのモードの設定主旨等は、映像表示装置のメーカ毎に定められ、また、モードの名称も統一されたものではなく、メーカ毎に各種のモード名が用いられている。そして、上記の画質モードに応じて、バックライト光源の発光輝度を制御し、その画質モードに応じた最適な明るさで映像表示できるようにしている。
【００３６】
本例では、基準周囲照度を画質モード毎に異ならせるようにしている。画質モードには、例えば、ダイナミック（店頭）モード、標準モード、映画モード、ゲームモードなどが含まれる。ダイナミックモードは、店舗等の明るい環境下や、デモンストレーション用として多人数が視聴する環境下で使用することを考慮したモードである。また、標準モードは、家庭のリビングルームなどの標準的な視聴環境で使用することを考えて設定されるモードである。また、映画モードは、映画コンテンツを視聴するために設定されるモードであり、ゲームモードは、視聴者がゲームを行うときに使用するモードである。
【００３７】
標準モードの場合、基準周囲照度を例えば２００ルクスとする。標準モード用制御関数２４は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値（１００％）未満の範囲で、２００ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では１５０〜２５０ルクス）に対して画面輝度が変化しない不感帯領域２４ａ1と、この所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域２４ｂ1，２４ｂ2とを有する。また、標準モード用制御関数２４は、３００ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値（１００％）のまま変化しない不感帯領域２４ａ2を有する。
【００３８】
また、映画モードの場合、基準周囲照度を例えば１００ルクスとする。映画モード用制御関数２５は、１００ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では５０〜１５０ルクス）に対して画面輝度が変化しない不感帯領域２５ａ1と、周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域２５ｂ1，２５ｂ2とを有する。また、映画モード用制御関数２５は、２００ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値（１００％）のまま変化しない不感帯領域２５ａ2を有する。
【００３９】
このように、各画質モードに応じて、最適な基準周囲照度を設定することにより、各画質モードに合った周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して不感帯領域を設定することができる。
【００４０】
図６は、本発明に係る制御関数の他の例を示す図で、図中、２６は制御関数を示す。縦軸の左側は画面輝度（％）であり、右側は頻度（回）である。本例の映像表示装置１は、周囲照度検出部９により検出された周囲照度の頻度を算出する頻度算出部を備える。この頻度算出部は制御部２の一機能として実現することができる。そして、制御部２により算出された頻度が所定値以上の周囲照度を、基準周囲照度とする。例えば、映像表示装置１の起動直後あるいは起動後一定時間経過したときの周囲照度を検出し、検出した周囲照度の頻度を１回とカウントする。つまり、映像表示装置１を起動する度に、そのときの周囲照度が検出され、検出された周囲照度の頻度がカウントされる。そして、この処理を所定期間、例えば１ヶ月継続し、１ヶ月間の周囲照度毎の頻度を算出する。
【００４１】
図６の例では、所定値を１０回とし、制御部２により算出された頻度が１０回以上の周囲照度を、基準周囲照度とする。具体的には、周囲照度が５０ルクス、１７５ルクスについて頻度が１０回以上であったため、これらの５０ルクス、１７５ルクスが基準周囲照度となる。制御関数２６は、周囲照度が０〜３００ルクス、且つ、画面輝度が最大値（１００％）未満の範囲で、５０ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では２５〜７５ルクス）に対して画面輝度が変化しない不感帯領域２６ａ1を有する。
【００４２】
さらに、制御関数２６は、１７５ルクスを含む所定範囲の周囲照度（本例では１２５〜２２５ルクス）に対して画面輝度が変化しない不感帯領域２６ａ2と、これら所定範囲の周囲照度以外の周囲照度に対して画面輝度が単調に増加する単調増加領域２６ｂ1，２６ｂ2，２６ｂ3とを有する。また、制御関数２６は、３００ルクスを超える周囲照度に対して画面輝度が最大値（１００％）のまま変化しない不感帯領域２６ａ3を有する。
【００４３】
なお、周囲照度の頻度として、周囲照度検出部９で検出された各周囲照度毎に使用時間をカウントしてもよい。つまり、映像表示装置１を起動する度に、そのときの周囲照度が検出され、検出された周囲照度での映像表示装置１の使用時間がカウントされる。そして、この処理を所定期間、例えば１ヶ月継続し、１ヶ月間の各周囲照度毎に映像表示装置１の使用時間を算出する。そして、この使用時間が所定時間以上の周囲照度を、基準周囲照度とする。
【００４４】
このように、視聴者が実際に映像表示装置１を視聴するときの周囲照度の頻度を算出し、頻度の高い周囲照度を基準周囲照度とすることで、視聴者の実際の使用実態に合った周囲照度を含む所定範囲の周囲照度に対して不感帯領域を設定することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…映像表示装置、２…制御部、３…チューナ部、４…映像信号処理部、５…バックライト駆動部、６…バックライト、７…液晶パネル駆動部、８…液晶パネル、９…周囲照度検出部、１０…記憶部、２１〜２３，２６…制御関数、２４…標準モード用制御関数、２５…映画モード用制御関数。
【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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