CN104488019B - 图像显示装置以及方法 - Google Patents

Abstract

在对显示于LCD面板的图像进行鉴赏的环境为通常的环境的情况下，根据LCD面板上的显示亮度接近线性的第2背光亮度特性来进行BLD控制，在暗的环境的情况下，根据将图像的低亮度部的背光亮度设定为比第2背光亮度特性低的第1背光亮度特性来进行BLD控制，在明亮的环境的情况下，根据将图像的中亮度部的背光亮度设定为比第2背光亮度特性高的第3背光亮度特性来进行BLD控制。

Description

图像显示装置以及方法

技术领域

本发明涉及图像显示装置以及方法，特别涉及对透射型显示面板的背光亮度进行控制的技术。

背景技术

以往，提出了一种液晶显示装置，具备对配设在液晶面板的背面上的背光单元的各分段的背光亮度独立地进行控制的功能(背光局部调光(BLD)功能)(专利文献1、2)。

专利文献1中记载的液晶显示装置对显示装置周边的照度进行测定，在所测定的照度比预先设定的阈值(例如，200～1000lx(勒克司))低的情况下，进行背光局部调光控制(开启BLD功能)，在所测定的照度比预先设定的阈值高的情况下，不进行背光局部调光控制(关闭BLD功能)，而使各分段的发光亮度均匀。

即，在照度低的情况下，能够通过进行背光局部调光控制来提高局部的对比感。另一方面，在照度高的情况下，即使进行背光局部调光控制，对比感也几乎不变。因此，使流过各发光二极管(LED)的电流一定，使LED的光束的恶化的偏差不增大。

专利文献2中记载的显示装置通过与背光单元的各分段建立对应的显示/传感器单元对液晶面板的表面的照度进行检测，使各分段发光，以成为通过与检测到的照度相应的修正值进行修正后的背光亮度。由此，在液晶面板的一部分成为对象物的影子的情况下，提高外光的照度小的影子的部分的亮度而能够抑制影子的映入。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2009－204825号公报

专利文献2:特开2011－48198号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1中记载的发明在周围明亮时关闭背光局部调光控制，因此可见性变低。此外，专利文献1中记载的发明由于使各分段均匀发光，因此存在功耗也变高的问题。

专利文献2中记载的发明需要按背光单元的每个分段检测液晶面板的表面的照度，并且需要在显示装置上设置很多显示/传感器单元。此外，在外光比较均匀的情况下，若检测为低照度，则整体上提高背光亮度。因此，存在不必要地成为高亮度、并且功耗增大的问题。

本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的是提供能够与周围的明亮度无关地高品位地显示可见性高的图像、并且能够实现低功耗的图像显示装置以及方法。

用于解决问题的手段

为了达到上述的目的，本发明的一技术方案的图像显示装置，具备：图像获得机构，获得显示用的图像；透射型显示面板，显示由图像获得机构获得的图像；背光单元，配设在透射型显示面板的背面，能够按将针对该透射型显示面板的背光进行分割而得到的每个分段进行亮度控制；代表亮度值计算机构，分别计算由图像获得机构获得的图像的、与背光单元的各分段对应的多个像素的代表亮度值；照度检测机构，测定向透射型显示面板的表面照射的光的照度；背光亮度特性获得机构，是获得表示代表亮度值与对应于该代表亮度值而设定的背光亮度的关系的背光亮度特性的机构，在由照度检测机构检测到的照度比第1阈值高且小于等于比第1阈值大的第2阈值的情况下，获得与显示用的图像的图像数据值对应的显示亮度接近线性的第2背光亮度特性，在检测到的照度小于等于第1阈值的情况下，获得将显示用的图像的低亮度部的背光亮度设定为比第2背光亮度特性低的第1背光亮度特性，在检测到的照度比第2阈值高的情况下，获得将显示用的图像的中亮度部的背光亮度设定为比第2背光亮度特性高的第3背光亮度特性；以及控制机构，基于由背光亮度特性获得机构获得的背光亮度特性和由代表亮度值计算机构计算出的与各分段对应的代表亮度值，对背光单元的各分段的亮度进行控制。

根据本发明的一技术方案，对显示亮度进行控制，以使得根据向透射型显示面板的表面照射的光的照度(即，周围的明亮度)而成为最佳的灰度特性。显示亮度是通过与图像数据值对应的透射型显示面板的透射率和背光亮度的相乘来决定的，但本发明通过对背光单元的各分段的亮度进行控制，使显示亮度的灰度特性针对周围的明亮度而言成为最佳。

特别是，本发明中，在检测到的照度比第1阈值高且小于等于比第1阈值大的第2阈值时(透射型显示面板的表面的照度为通常的照度时)，获得与显示用的图像的图像数据值对应的显示亮度接近线性的第2背光亮度特性，根据所获得的第2背光亮度特性对各分段的背光亮度进行独立的控制(背光局部调光(BLD)控制)。此外，在检测到的照度小于等于第1阈值时(在透射型显示面板的表面的照度低时)，获得将显示用的图像的低亮度部的背光亮度设定得比第2背光亮度特性低的第1背光亮度特性，根据所获得的第1背光亮度特性进行BLD控制。即，通过控制与低亮度部对应的分段的背光亮度比通常的BLD低，从而对于低亮度部的画质以高品位提高可见性，并且实现低功耗化。进而，在检测到的照度比第2阈值高时(在透射型显示面板的表面的照度高时)，获得将显示用的图像的中亮度部的背光亮度设定得比第2背光亮度特性高的第3背光亮度特性，根据所获得的第3背光亮度特性进行BLD控制。即，通过控制与中亮度部对应的分段的背光亮度比通常的BLD高，能够扩大高照度时的可见范围。

本发明的其他技术方案的图像显示装置中，优选的是，背光亮度特性获得机构具备：背光亮度特性存储机构，存储包括所述第1背光亮度特性、第2背光亮度特性以及第3背光亮度特性的多个背光亮度特性；以及背光亮度特性选择机构，基于由所述照度检测机构检测到的照度，从所述背光亮度特性存储机构所存储的多个背光亮度特性中选择一个背光亮度特性。

本发明的又一其他技术方案的图像显示装置中，优选的是，第3背光亮度特性中的显示用的图像的低亮度部的背光亮度被设定为比第2背光亮度特性低。通过使针对在高照度时不能可见的低亮度部的背光亮度比第2背光亮度特性低，更优选的是通过使其比第1背光亮度特性低，实现了低功耗化。

本发明的又一其他技术方案的图像显示装置中，优选的是，将最大亮度设为100％时，显示用的图像的低亮度部小于13％，显示用的图像的中亮度部为13％以上且40％附近以下。

本发明的又一其他技术方案的图像显示装置中，优选的是，照度检测机构对透射型显示面板的多个显示区域的各表面照度分别进行检测；背光亮度特性获得机构基于由照度检测机构检测到的多个显示区域的各表面照度，按透射型显示面板的每个显示区域分别获得一个背光亮度特性。考虑到透射型显示面板的表面照度不统一的情况，将透射型显示面板的多个显示区域的各表面照度分别进行检测，按每个显示区域获得适当的背光亮度特性，进行与获得的背光亮度特性相应的BLD控制。

本发明的又一其他技术方案的图像显示装置中，优选的是，在透射型显示面板的外周部设置有多个照度检测机构，通过多个照度检测机构的检测输出，该照度检测机构分别检测透射型显示面板的多个显示区域的各表面照度。

本发明的又一其他技术方案的图像显示装置中，优选的是，背光亮度特性获得机构基于由照度检测机构检测到的多个显示区域的各表面照度以及各表面照度的统计量，按透射型显示面板的每个显示区域分别获得一个背光亮度特性，或对透射型显示面板的全部显示区域获得一个背光亮度特性。

基于各表面照度的统计量，在多个显示区域的表面照度的差异小的情况下(例如，各表面照度的标准偏差小的情况下)，根据全部显示区域的平均照度来获得统一的背光亮度特性。另一方面，在多个显示区域的表面照度的差异大的情况下，按每个显示区域获得背光亮度特性。

本发明的又一其他技术方案的图像显示装置中，优选的是，透射型显示面板的多个显示区域由画面中央的一个区域和与该一个区域相接的画面周围的多个区域构成。在画面中央大多显示重要的图像。由此，能够使得对于画面中央的图像，不混合基于不同的背光亮度特性的BLD控制。

本发明的又一其他技术方案的发明为一种图像显示方法，基于显示用的图像对透射型显示面板进行控制，并且将构成配设在该透射型显示面板的背面的背光单元的多个分段的亮度独立地控制，包括：图像获得工序，获得显示用的图像；基于通过图像获得工序获得的图像，对透射型显示面板进行控制的工序；代表亮度值计算工序，分别计算通过图像获得工序获得的图像的、与背光单元的各分段对应的多个像素的代表亮度值；照度检测工序，测定向透射型显示面板的表面照射的光的照度；背光亮度特性获得工序，是获得表示代表亮度值与对应于该代表亮度值而设定的背光亮度的关系的背光亮度特性的工序，在通过照度检测工序检测到的照度比第1阈值高且小于等于比第1阈值大的第2阈值的情况下，获得与显示用的图像的图像数据值对应的显示亮度接近线性的第2背光亮度特性，在检测到的照度小于等于第1阈值的情况下，获得将显示用的图像的低亮度部的背光亮度设定为比第2背光亮度特性低的第1背光亮度特性，在检测到的照度比第2阈值高的情况下，获得将显示用的图像的中亮度部的背光亮度设定为比第2背光亮度特性高的第3背光亮度特性；以及控制工序，基于通过背光亮度特性获得工序获得的背光亮度特性和通过代表亮度值计算工序计算出的与各分段对应的代表亮度值，对背光单元的各分段的亮度进行控制。

本发明的又一其他技术方案的图像显示方法中，优选的是，背光亮度特性获得工序包括：准备背光亮度特性存储机构的工序，该背光亮度特性存储机构存储包括第1背光亮度特性、第2背光亮度特性以及第3背光亮度特性的多个背光亮度特性；以及背光亮度特性选择工序，基于通过照度检测工序检测到的照度，从存储在背光亮度特性存储机构中的多个背光亮度特性选择一个背光亮度特性。

本发明的又一其他技术方案的图像显示方法中，优选的是，第3背光亮度特性中的显示用的图像的低亮度部的背光亮度被设定为比第2背光亮度特性低。

本发明的又一其他技术方案的图像显示方法中，优选的是，将最大亮度设为100％时，显示用的图像的低亮度部小于13％，显示用的图像的中亮度部为13％以上且40％附近以下。

发明效果

根据本发明，对显示亮度进行控制，以使得与周围的明亮度相应地成为最佳的灰度特性，因此能够与周围的明亮度无关地高品位地显示可见性高的图像，并且能够实现低功耗。

附图说明

图1是表示本发明的图像显示装置的实施方式的框图。

图2是图1所示的液晶显示部的立体图。

图3是表示LCD面板的各显示区域以及照度检测部的安装位置的图。

图4是表示所输入的图像数据的像素值与其显示亮度的关系的图表，特别是表示三个显示灰度特性的图表。

图5A是表示通过所输入的图像数据的像素值进行控制的LCD面板的透射率的图表。

图5B是表示通过所输入的图像数据的像素值进行控制的通常的照度时的背光亮度设定表的图表。

图6是表示相对于用于获得图5B所示的线性的显示灰度的背光亮度设定表T2(D)的、低照度时以及高照度时的背光亮度设定表T2(D)以及T3(D)的图表。

图7是图像显示装置的主要部分块部。

图8是表示分段m内的亮度分布的一例的图表以及表示与亮度分布相应的不均修正的图。

图9是表示图像显示方法的实施方式的流程图，特别是表示从背光亮度设定表T1(D)、T2(D)以及T3(D)中选择一个背光亮度设定表的方法的流程图。

图10是表示在暗的环境下选择的背光亮度设定表T1的图表。

图11是表示在明亮的环境下选择的背光亮度设定表T1的图表。

图12是作为图像显示装置的其他实施方式的智能手机的外观图。

图13是表示智能手机的主要部分构成的框图。

具体实施方式

以下，按照附图对本发明的图像显示装置以及方法的实施方式进行说明。

[图像显示装置的结构]

图1是表示本发明的图像显示装置的实施方式的框图，图2是图1所示的液晶显示部的立体图。

图1所示的图像显示装置1是具备背光局部调光(BLD)功能的显示器。图像显示装置1具备中央处理装置(CPU)10、存储器12(背光亮度特性存储机构)、操作部14、液晶(LCD)显示部16(LCD面板16a(透射型显示面板)、背光单元(LED阵列)16b)、影像信号生成部20、亮度分布推测部22、LCD控制部24、LCD驱动部26、背光控制信号生成部28(代表亮度值计算机构、背光亮度特性获得机构、背光亮度特性选择机构、控制机构)、发光二极管(LED)驱动器30、图像储存器32以及照度检测部I(照度检测机构)。

CPU10基于来自操作部14的输入，按照规定的控制程序，对图像显示装置整体的动作进行总括控制，包括图像获得功能，该图像获得功能是指获得图像储存器32中保存的图像文件，对存放在图像文件中的压缩图像数据(例如，运动JPEG(Joint PhotographicExperts Group)压缩后的运动图像数据、JPEG压缩后的静止图像数据)进行解压缩，并获得解压缩后的图像数据。

存储器12包括作为易失性存储器的SDRAM(Synchronous Dynamic Random AccessMemory)和作为能够可改写的非易失性存储器的EEPROM(Electronically Erasable andProgrammable Read Only Memory，存储机构)。SDRAM作为由CPU10执行控制程序时的工作区域，还用作暂时保持要再生的图像数据的存储区域。另一方面，EEPROM中存储有包括BLD控制程序的程序、用于BLD控制的表(背光亮度设定表T1－T3)、各种参数等。

LCD显示部16具备透射型的LCD面板16a和背光单元16b。如图2所示，背光单元16b配设在LCD面板16a的背面，由按每个LED分段(以下，简单称为“分段”)排列了一个LED的LED阵列构成，能够按每个分段控制发光亮度(背光亮度)。即，背光单元16b适用按每个分段独立地控制背光亮度的BLD控制。

影像信号生成部20将暂时存储在存储器12中的图像数据转换为用于显示在LCD面板16a上的影像信号，另外，进行与LCD显示部16的伽马特性相应的再生灰度转换(逆伽马修正)，将其向LCD控制部24输出。作为LCD控制部24的其他输入，从亮度分布推测部22输入用于对每个分段的背光亮度的不均进行修正的修正值。LCD控制部24通过从亮度分布推测部22输入的修正值对从影像信号生成部20输入的影像信号进行修正并向LCD驱动部26输出。LCD驱动部26根据从LCD控制部24提供的与影像信号对应的控制信号对LCD面板16a进行驱动，按每个LCD元件(显示元件)控制其透射率。

另一方面，背光控制信号生成部28包括计算与背光单元16b的各分段对应的多个像素的代表亮度值(例如，多个像素的最大值、平均值等)的代表亮度值计算机构、背光亮度设定部以及背光控制部(控制机构)等。背光控制信号生成部28基于LCD显示部16所再生显示的图像以及由照度检测部I检测到的LCD面板16a的显示区域的照度，生成用于控制各分段的亮度的背光控制信号。另外，关于背光控制信号生成部28的详细内容，留待后述。

LED驱动器30根据从背光控制信号生成部28提供的背光控制信号，将背光单元16b的分段独立地驱动，从各分段发出分别被BLD控制的背光。

图像储存器32例如由硬盘装置等构成，存放有用于显示在LCD显示部16上的运动图像或静止图像的图像文件。另外，图像储存器32不限于内置于装置的结构，也可以是经由接口连接的存储卡等的外部记录介质。

照度检测部I如图3所示由四个照度检测部I1～I4构成，各照度检测部I1～I4分别配设在LCD面板16a的外周部的4边的中央部，检测向LCD面板16a的多个区域1～4照射的光的照度。另外，LCD面板16a的画面中央的区域5的照度通过其周围的四个区域1～4的照度的平均值来计算。

[BLD控制]

接着，对本发明的图像显示装置1的BLD控制的概要进行说明。

图4是表示所输入的图像数据D的像素值(8位(bit)数据)与其显示亮度B的关系的图表，该实施方式中，示出了三个显示灰度B1、B2、B3。

显示灰度B2相对于所输入的图像数据D的像素值具有线性的显示灰度特性。显示灰度B1相对于所输入的图像数据D的低亮度的像素值，具有比显示灰度B2低的(向下凸)的显示灰度特性。显示灰度B3相对于所输入的图像数据D的低亮度的像素值，具有比显示灰度B1更低的显示灰度特性，并且相对于图像数据D的中亮度的像素值，具有比显示灰度B2高的(向上凸)的显示灰度特性。

在此，优选的是，相当于低亮度的图像数据值相对于8位数据(0～255)，设定为例如32以下，相当于中亮度的图像数据值设定为33至100附近。另外，若将图像的最大亮度设为100％，则低亮度的图像小于13％，中亮度的图像为13％以上且40％附近以下。

接着，对用于获得线性的显示灰度B2的BLD控制进行说明。

图5A是表示通过所输入的图像数据D的像素值进行控制的LCD面板16a的透射率的图表。

如图5A所示，LCD面板16a的透射率一般不会呈线性的特性，低亮度部的透射率变高。若将该LCD面板16a以均匀的背光进行照射，则低亮度部黑而看不见，产生所谓泛白(对应日语：黒浮き)。

本发明中，在LCD面板16a的表面的照度为通常的环境下的中间照度(例如，客厅的照度为100lx至900lx)的情况下，与LCD面板16a的透射率特性相应地控制背光亮度，以使显示灰度B2成为线性。

在此，若设图像数据值为D、背光亮度设定值为BL(D)、LCD面板16a的透射率为Tr(D)、以及规定的系数为k，则通过下式求出用于使针对图像数据值D的显示灰度成为线性的背光亮度设定值BL(D)。

[数式1]

BL(D)＝k×D/Tr(D)

图5B表示用于获得线性的显示灰度B2的背光亮度设定表T2(D)。该背光亮度设定表T2(D)能够从[数式1]式求出。另外，图4中，若将中间照度时的LCD面板16a的反射亮度设为R2，则比该反射亮度R2更高的显示亮度B的图像成为可见范围。

另一方面，图4的显示灰度B1表示面向暗环境的显示灰度特性。暗的室内的照度一般为251x以下。该照度的条件例如相当于电影院中的观赏或使用灯箱在暗室看反转片时的条件。在该条件下，被LCD面板16a的表面反射的外光的亮度变低(图4的反射亮度R1)。在该情况下，通过以将相当于图像的低亮度部(所谓阴影部)的显示亮度抑制得低的显示灰度B1的特性进行显示，成为接近电影或感光胶片的良好的画质。

此外，图4的显示灰度B3表示面向明亮的环境的显示灰度特性。明亮的室内的照度相当于白天外光照入的室内的照度，为900lx以上。在该环境下，在LCD面板16a的表面反射的外光的亮度变高(图4的反射亮度R3)。在该情况下，反射亮度R3以下的不可见的区域变大，可见性降低。因此，通过以使中间亮度部的显示亮度比显示灰度B2增高的显示灰度B3的特性进行显示，使高照度时的可见范围与中间照度时相比扩大范围E。此外，在高照度的环境下，难以辨别具有反射亮度R3以下的显示亮度的像素。因此，对显示灰度B3而言，为了将低亮度部的背光亮度设定为尽可能低的值(抑制功耗)，将低亮度部的显示亮度以比显示灰度B2低的特性显示，更优选的是将低亮度部的显示亮度以比显示灰度B1低的特性显示。

图6是表示用于获得图5B所示的线性的显示灰度B2的背光亮度设定表T2(D)、用于获得低照度时的显示灰度B1的背光亮度设定表T1(D)、用于获得高照度时的显示灰度B3的背光亮度设定表T3(D)的图表。

如图6所示，低照度时的背光亮度设定表T1(D)中，对应于低亮度部的背光亮度设定值被设定为比中间照度时的背光亮度设定表T2(D)低。此外，高照度时的背光亮度设定表T3(D)中，对应于中亮度部的背光亮度设定值被设定为比中间照度时的背光亮度设定表T2(D)高，并且对应于低亮度部的背光亮度设定值被设定为比背光亮度设定表T2(D)低。另外，图6中，高照度时的背光亮度设定表T3(D)的对应于低亮度部的背光亮度设定值被设定为比低照度时的背光亮度设定表T1(D)低。

显示于LCD面板16a上的图像的显示亮度通过根据图像数据D按每个LCD元件进行控制的透射率(参照图5A)、与根据背光亮度设定表T1(D)～T3(D)进行控制的LCD面板16a的背面的背光亮度的乘法运算来决定，通过按照上述的背光亮度设定表T1(D)、T2(D)或T3(D)对背光亮度进行控制，来得到图4的显示灰度B1、B2或B3所示的特性。

接着，对本发明的图像显示装置1的BLD控制进行说明。

图7是图像显示装置1的主要部分块部。图7中的再生灰度转换部40包含于图1所示的影像信号生成部20，不均修正部56包含于LCD控制部24。此外，代表亮度值计算部44、照度分布判定部46以及背光亮度设定部48包含于图1所示的背光控制信号生成部28。

图7中，再生灰度转换部40通过对所输入的图像数据(在压缩数据的情况下，将解压缩处理后的YC数据转换为RGB数据后的数据)进行规定的显示灰度转换、例如2.2次方(对应日语：2.2乗)，从而与拍摄图像数据时的灰度转换、例如0.45次方相乘而转换为线性特性的像素数据D0。对该灰度转换而言，使用存储在存储部42中的具有逆伽马的灰度转换特性的γ表来进行。

显示于一个画面的像素数据D0提供至代表亮度值计算部44。像素数据D0被分割到能够控制背光亮度的区域(分段)。1分段中包含的像素数据例如为水平128像素、垂直128像素。代表亮度值计算部44对代表各分段的像素值(代表亮度值)进行计算。本实施例中，以分段内的峰值Dp为代表值。

照度检测部I(I1～I4)如图3所示分别检测LCD面板16a的四个区域1～4的照度，并将检测到的照度信息输出给照度分布判定部46。照度分布判定部46计算四个区域1～4的照度的平均值Sa，将该平均值Sa作为画面中央的区域5的照度。此外，计算五个区域1～5的照度的标准偏差Sd，并计算各区域的照度的偏差。在区域1～5的照度的差异小的情况下(标准偏差Sa小的情况下)，将表示全部区域的平均照度的照度信息输出给背光亮度设定部48。另一方面，在区域1～5的照度的差异大的情况下(标准偏差Sa大的情况下)，将表示各区域1～5的照度的照度信息输出给背光亮度设定部48。

作为背光亮度设定部48的其他输入，从代表亮度值计算部44提供代表各分段的代表亮度值，背光亮度设定部48基于从照度分布判定部46输入的照度信息和从代表亮度值计算部44输入的代表亮度值，设定各分段的背光亮度。

即，背光亮度设定部48基于代表亮度值的分段所属的区域的照度信息，从存储了图6所示的多个背光亮度设定表T1(D)、T2(D)、T3(D)的存储部50中选择一个背光亮度设定表，从所选择的背光亮度设定表读出与代表亮度值对应的背光亮度设定值，作为代表亮度值的分段中的背光亮度设定值BL。

若由背光亮度设定部48设定每个分段的背光亮度设定值BL，则该背光亮度设定值BL输出至LED驱动器30。LED驱动器30基于背光亮度设定值BL将背光单元16b的分段的各亮度独立地控制(BLD控制)。

另一方面，若设定各分段的背光亮度，则亮度分布推测部22推测背光的亮度分布。即，在某分段的背光亮度与其周围的分段的背光亮度不同的情况下，背光亮度上产生阶梯差(背光亮度上产生不均)。亮度分布推测部22将推测出的背光的亮度分布的信息输出给不均修正部56。

像素数据D0提供至不均修正部56，不均修正部56基于从亮度分布推测部22输入的背光的亮度分布的信息，对应修正背光亮度的不均的像素数据进行修正。

此时，若选择用于获得线性的显示灰度B2的背光亮度设定表T2(D)(参照图5B)，则对分段内的代表亮度值(像素值的峰值Dp)设定分段的背光亮度BLp，以使显示亮度相对于图像数据D成为线性。

图8的(a)部是表示分段m内的亮度分布的一例的图表。另外，图8的(a)部中为了简单一维地表示亮度分布。

若对分段m的像素值的峰值Dp设定分段m的背光亮度BLp，则被设定了背光亮度BLp的分段m内的背光亮度具有例如图8的(a)部所示的亮度分布。该分布能够根据背光亮度BLp、周边分段的设定亮度、以及背光部的光学特性来推测。分段m的像素位置(i)中的背光亮度值BL(i)根据亮度分布来求出。本实施例中，背光亮度BL(i)比背光亮度BLp低，成为亮度不均。以下示出用于修正亮度不均的不均修正处理。

根据背光亮度设定表T2(D)，求出相当于背光亮度值BL(i)的像素数据值D0(i)(图5B)。

根据像素数据值D0(i)、背光亮度BL(i)以及背光亮度BLp，通过以下的数式，将像素数据值D0(i)修正为像素数据值D1(i)，从而减少亮度不均。

[数2]

D1(i)＝D0(i)×BLp/BL(i)

若像这样针对分段m内的全部像素求出D1，则转换为图8的(b)部的虚线所示的像素值。

亮度分布推测部22以及不均修正部56(图4)进行上述的不均修正处理。

由不均修正部56进行与背光的亮度不均对应的修正后的像素数据D1输出至LCD面板16a，每个LCD元件的透射率与像素数据D1相应地得到控制。

[图像显示方法]

接着，对本发明的图像显示方法进行说明。

图9是表示本发明的图像显示方法的实施方式的流程图，特别是示出从背光亮度设定表T1(D)、T2(D)以及T3(D)选择一个背光亮度设定表的方法。

图9中，将表示LCD面板16a的五个区域1～5(图3)之中的区域号的参数n设定为1(步骤S10)，此外，设定照度检测部I1～I4的输出值作为各区域1～4的照度检测值S(1)～S(4)(步骤S12)。

接下来，计算各照度检测值S(1)～S(4)的平均值，将计算出的平均值设为Sa，并且，计算各照度检测值S(1)～S(4)的标准偏差，将计算出的标准偏差设为Sd(步骤S14)。

判别标准偏差Sd是否大于规定的值C1(步骤S16)，若判别为值C1以下(“否”的情况下)，则转移至步骤S18。在此，值C1是用于判别各照度检测值S(1)～S(4)的偏差是否大的值。

若判别为标准偏差Sd是值C1以下，则LCD面板16a的各区域1～4的照度检测值S(1)～S(4)的偏差小，对全部显示区域设定统一的背光亮度设定表。

即，步骤S18中，将各区域1～4的照度检测值S(1)～S(4)的平均值Sa设为LCD面板16a的表面的照度，判别平均值Sa是否小于第1阈值L1(即，是否为(比通常的环境)暗的环境)。若判别为平均值Sa小于第1阈值L1(“是”的情况下)，则对全部显示区域适用背光亮度设定表T1(步骤S20，图10)。

步骤S22中，判别平均值Sa是否为第1阈值L1以上且第2阈值L2以下(是否为通常的环境)。若判别为平均值Sa是第1阈值L1以上且第2阈值L2以下(“是”的情况下)，则对全部显示区域适用背光亮度设定表T2(步骤S24，图5B)。

步骤S26中，判别平均值Sa是否大于第2阈值L2(即，是否为(比通常的环境)明亮的环境)。若判别为平均值Sa大于第2阈值L2(“是”的情况下)，则对全部显示区域适用背光亮度设定表T3(步骤S28，图11)。

另一方面，步骤S16中，若判别为标准偏差Sd大于规定的值C1(“是”的情况下)，则LCD面板16a的各区域1～4的照度的偏差大，因此如以下所示按每个区域选择适用的背光亮度设定表。

即，步骤S30中，判别区域n(n：1～4)的照度检测值S(n)是否小于第1阈值L1。若判别为照度检测值S(n)小于第1阈值L1(“是”的情况下)，则对区域n适用背光亮度设定表T1(步骤S32，图10)。

步骤S34中，判别区域n的照度检测值S(n)是否为第1阈值L1以上且第2阈值L2以下。若判别为照度检测值S(n)是第1阈值L1以上且第2阈值L2以下(“是”的情况下)，则对区域n适用背光亮度设定表T2(步骤S36，图5B)。

步骤S38中，判别区域n的照度检测值S(n)是否大于第2阈值L2。若判别为区域n的照度检测值S(n)大于第2阈值L2(“是”的情况下)，则对区域n适用背光亮度设定表T3(步骤S40，图11)。

若对区域n选择背光亮度设定表，则判别区域号的参数n是否为4(n＝4)(步骤S42)。在不是n＝4的情况下(“否”的情况下)，进一步判别n是否为5以上(步骤S44)，在n不是5以上的情况下，将n增加1(步骤S46)，并转移至步骤S30。

另一方面，在步骤S42中若判别为n＝4(“是”的情况下)，则将n增加1(步骤S48)。即，设为n＝5，设定画面中央的区域5的区域号。接下来，作为区域5的照度检测值S(n)设定平均值Sa(步骤S50)，转移至步骤S30。

若针对LCD面板16a的区域1～5分别选择背光亮度设定表，则n＝5，因此在步骤S44中判别为“是”，结束背光亮度设定表的选择。

这样，若对全部显示区域选择统一的背光亮度设定表、或按每个区域选择背光亮度设定表，则基于所选择的背光亮度设定表和每个分段的代表亮度值来控制各分段的背光亮度。

如上述那样，在暗的环境下选择背光亮度设定表T2，进行显示灰度成为图4所示的显示灰度B1的特性的BLD控制。即，使低亮度部的背光亮度比通常的显示灰度B2低，对于低亮度部的画质以高品位地提高可见性，并且实现低功耗。此外，在明亮的环境下选择背光亮度设定表T3，进行显示灰度成为图4所示的显示灰度B3的特性的BLD控制。即，使中亮度部的背光亮度比通常的显示灰度B2高，扩大可见范围，并且使无法可见的低亮度部的背光亮度尽可能低，实现低功耗。

此外，作为图像显示装置1的其他实施方式，例如可列举具有摄像机功能的便携式电话机或智能手机、PDA(Personal Digital Assistants)、便携式游戏机。以下，以智能手机为例，参照附图详细进行说明。

＜智能手机的结构＞

图12表示作为图像显示装置1的其他实施方式的智能手机500的外观。图12所示的智能手机500具有平板状的框体502，在框体502的一个面具备由作为显示部的显示面板521、作为输入部的操作面板522一体构成的显示输入部520。此外，框体502具备扬声器531、话筒532、操作部540以及摄像机部541。另外，框体502的结构不限于此。例如，采用显示部和输入部独立的构成，也能够采用具有折叠构造或滑动机构的构成。

图13是表示图12所示的智能手机500的结构的框图。如图13所示，智能手机500具备无线通信部510、显示输入部520、通话部530、操作部540、摄像机部541、存储部550、外部输入输出部560、GPS(Global Positioning System)接收部570、运动传感器部580、电源部590以及主控制部501。此外，作为智能手机500的主要功能，具备经由基站装置BS和移动通信网NW进行移动无线通信的无线通信功能。

无线通信部510按照主控制部501的指示，对收容于移动通信网NW的基站装置BS进行无线通信。使用该无线通信进行声音数据、图像数据等的各种文件数据、电子邮件数据等的收发、Web数据或流媒体数据等的接收。

显示输入部520通过主控制部501的控制，对图像(静止图像以及运动图像)或字符信息等进行显示而在视觉上向用户传递信息，并且检测相对于所显示的信息的用户操作，作为触摸面板而具备显示面板521和操作面板522。在观赏生成的3D图像的情况下，显示面板521优选为3D显示面板。

显示面板521将LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)等作为显示设备来使用。本例的显示面板521由具有背光单元的LCD面板构成，具备背光局部调光(BLD)功能。

操作面板522是能够对显示在显示面板521的显示面上的图像进行可见地载置、并检测通过用户的手指或触控笔来操作的一个或多个座标的设备。若通过用户的手指或触控笔对操作面板522进行操作，则操作面板522将因操作而产生的检测信号输出给主控制部501。接下来，主控制部501基于接收到的检测信号，检测显示面板521上的操作位置(座标)。

如图12所示，智能手机500的显示面板521与操作面板522一体地构成显示输入部520，但采用操作面板522完全覆盖显示面板521的配置。在采用了该配置的情况下，操作面板522还可以具备针对显示面板521外的区域也检测用户操作的功能。换言之，操作面板522也可以具备针对与显示面板521重叠的重叠部分的检测区域(以下，称为显示区域)、以及其以外的针对不与显示面板521重叠的外缘部分的检测区域(以下，称为非显示区域)。

另外，也可以使显示区域的大小与显示面板521的大小完全一致，但不需要使两者必须一致。此外，操作面板522也可以具备外缘部分及其以外的内侧部分的两个感应区域。进而，外缘部分的宽度可根据框体502的大小等而适当设计。进一步，此外，作为操作面板522中采用的位置检测方式，可列举矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电容量方式等，能够采用任意方式.

通话部530具备扬声器531及话筒532，将通过话筒532输入的用户的声音转换为能够由主控制部501进行处理的声音数据并向主控制部501输出，对从无线通信部510或外部输入输出部560接收到的声音数据进行解码并从扬声器531输出。此外，如图12所示，例如能够将扬声器531搭载于与设有显示输入部520面相同的面上，将话筒532搭载于框体502的侧面上。

操作部540是使用键开关等的硬件键，用于接受来自用户的指示。例如，如图12所示，操作部540搭载于智能手机500的框体502的显示部的下部、下侧面，是通过由手指等按下而开启、若将手指离开则通过弹簧等的恢复力而成为关闭状态的按钮式的开关。

存储部550存储主控制部501的控制程序或控制数据、背光亮度设定表T1(D)、T2(D)以及T3(D)(参照图6)、与通信对象的名称及电话号码等建立对应的地址数据、收发的电子邮件的数据、通过Web浏览下载的Web数据或下载的内容数据，并且暂时存储流媒体数据等。此外，存储部550由智能手机内置的内部存储部551和具有装卸自如的外部存储器插槽552。另外，构成存储部550的各个内部存储部551和外部存储部552使用闪存存储器类型(flash memory type)、硬盘类型(hard disk type)、微型多媒体卡类型(multimedia cardmicro type)，卡类型的存储器(例如，Micro SD(注册商标)存储器等)、RAM(Random AccessMemory)、ROM(Read Only Memory)等的存放介质来实现。

外部输入输出部560起到与连接于智能手机500上的全部的外部设备的接口作用，用于通过通信等(例如，通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或网络(例如，互联网、无线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(Radio Frequency Identification)、红外线通信(Infrared Data Association：IrDA)(注册商标)、UWB(Ultra Wideband)(注册商标)、紫蜂(ZigBee)(注册商标)等)而与其他外部设备直接或间接地连接。

作为连接于智能手机500的外部设备，例如有：有/无线头戴式耳机、有/无线外部充电器、有/无线数据端口、经由卡座连接的存储卡(Memory card)、SIM(SubscriberIdentity Module Card)/UIM(User Identity Module Card)卡、经由音频·视频I/O(Input/Output)端子连接的外部音频·视频设备、无线连接的外部音频·视频设备、有/无线连接的智能手机、有/无线连接的个人计算机、有/无线连接的PDA、有/无线连接的个人计算机、耳机等。外部输入输出部能够将从这样的外部设备受到传送的数据传递给智能手机500的内部的各结构要素、将智能手机500的内部的数据传送至外部设备。

GPS接收部570按照主控制部501的指示，接收从GPS卫星ST1～STn发送的GPS信号，基于接收到的多个GPS信号执行测位运算处理，检测由该智能手机500的纬度、经度、高度构成的位置。GPS接收部570在能够从无线通信部510、外部输入输出部560(例如，无线LAN)获得位置信息时，还能够利用该位置信息来检测位置。

运动传感器部580例如具备3轴的加速度传感器等，按照主控制部501的指示，检测智能手机500的物理运动。通过检测智能手机500的物理运动，检测智能手机500的运动方向及加速度。该检测结果输出至主控制部501。

电源部590按照主控制部501的指示，向智能手机500的各部供给电池(未图示的)中积蓄的电力。

主控制部501具备微处理器，按照存储部550所存储的控制程序或控制数据进行动作，对智能手机500的各部及性能总括控制。此外，主控制部501为了通过无线通信部510进行声音通信及数据通信，具备对通信***的各部进行控制的移动通信控制功能和应用处理功能。

此外，主控制部501根据显示面板521的表面照度来选择存储在存储部550中的背光亮度设定表T1(D)、T2(D)以及T3(D)之中的某一个表，按照所选择的表进行背光单元的BLD控制。另外，显示面板521的显示区域的照度也可以设置专用的照度检测部来进行检测，也可以由摄像机部541进行检测

应用处理功能通过由主控制部501按照存储部550所存储的应用软件进行动作来实现。作为应用处理功能，例如有对外部输入输出部560进行控制而与对置设备进行数据通信的红外线通信功能、进行电子邮件的收发的电子邮件功能、阅览Web页的Web浏览功能、本发明的BLD控制功能等。

此外，主控制部501具备基于接收数据、所下载的流媒体数据等的图像数据(静止图像、运动图像的数据)，将影像显示在显示输入部520上等的图像处理功能。图像处理功能是指主控制部501对上述图像数据进行解码并对该解码结果实施图像处理来将图像显示在显示输入部520上的功能。

进而，主控制部501执行对显示面板521的显示控制、以及通过操作部540、操作面板522来检测用户操作的操作检测控制。

通过显示控制的执行，主控制部501显示用于启动应用软件的图标、滚动条等的软件键、或用于制作电子邮件的窗口。另外，滚动条是用于对在显示面板521的显示区域中不能全部收容的大的图像等，接受将图像的显示部分进行移动的指示的软件键。

此外，通过操作检测控制的执行，主控制部501检测通过操作部540进行的用户操作，通过操作面板522接受对上述图标的操作、对上述窗口的输入栏的字符串的输入、或接受通过滚动条的显示图像的滚动请求。

进而，通过操作检测控制的执行，主控制部501具备：判定对操作面板522的操作位置是与显示面板521重叠的重叠部分(显示区域)，还是其以外的不与显示面板521重叠的外缘部分(非显示区域)，对操作面板522的感应区域、软件键的显示位置进行控制的触摸面板控制功能。

此外，主控制部501还能够检测对操作面板522的手势操作，根据检测到的手势操作，执行预先设定的功能。所谓手势操作，不是指以往的单纯的触摸操作，而是意味着通过手指等描绘轨迹、同时指定多个位置、或将它们组合而从多个位置中至少对一个描绘轨迹的操作。

摄像机部541是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、CCD(Charge-Coupled Device)等的利用摄像元件进行电子摄影的数字摄像机。此外，摄像机部541通过主控制部501的控制，能够将通过摄像得到的图像数据转换为例如JPEG(JointPhotographic coding Experts Group)等的压缩的图像数据，记录到存储部550中，或通过外部输入输出部560、无线通信部510进行输出。图12所示的智能手机500中，摄像机部541搭载在与显示输入部520相同的面上，但摄像机部541的搭载位置不限于此。摄像机部541例如也可以搭载在显示输入部520的背面，或也可以搭载多个摄像机部541。另外，在搭载有多个摄像机部541的情况下，可以将供摄影的摄像机部541切换而单独进行摄影，或者也可以将多个摄像机部541同时使用而进行摄影。

此外，摄像机部541能够利用于智能手机500的各种功能。例如，在显示面板521上显示由摄像机部541获得的图像，或者作为操作面板522的操作输入之一而能够利用摄像机部541的图像。此外，在GPS接收部570检测位置时，能够参照来自摄像机部541的图像来检测位置。进而，参照来自摄像机部541的图像，能够不使用3轴的加速度传感器或与3轴的加速度传感器并用而判断智能手机500的摄像机部541的光轴方向，或判断当前的使用环境。当然，还能够在应用软件内利用来自摄像机部541的图像。

[其他]

在该实施方式中，基于LCD面板16a的表面照度从三个背光亮度设定表T1(D)、T2(D)或T3(D)中选择一个背光亮度设定表(即，背光亮度特性)，但背光亮度特性不限于三个。

此外，在该实施方式中，背光亮度设定表T1(D)、T2(D)或T3(D)预先存储在存储部50中，从该存储部50基于由照度检测部I检测到的照度来选择适当的背光亮度设定表，但不限于此，例如，也可以存储表示背光亮度设定表T1(D)、T2(D)或T3(D)的特性的计算式、或者用于该计算式的参数，根据由照度检测部检测到的照度，使用适当的计算式或参数来计算与背光亮度设定表T1(D)、T2(D)或T3(D)对应的背光亮度特性。

进而，不限于设置多个照度检测部I1～I4的情况，也可以由一个照度检测部检测LCD面板的显示区域整体的照度，或按将整个显示区域分割为多个而得到的每个区域来检测照度。

此外，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的精神的范围内当然能够进行各种变形。

附图标记说明

1……图像显示装置，10……中央处理装置(CPU)，12……存储器，16……LCD显示部，16a……LCD面板，16b……背光单元，20……影像信号生成部，22……亮度分布推测部，24……LCD控制部，26……LCD驱动部，28……背光控制信号生成部，30……LED驱动器，32……图像储存器，34……标签信息解析部，42、50……存储部，44……代表亮度值计算部，46……照度分布判定部，48……背光亮度设定部，56……不均修正部，I、I1～I4……照度检测部。

Claims (12)

1.一种图像显示装置，具备：

图像获得机构，获得显示用的图像；

透射型显示面板，显示由所述图像获得机构获得的图像；

背光单元，配设在所述透射型显示面板的背面，能够按将针对该透射型显示面板的背光进行分割而得到的每个分段进行亮度控制；

代表亮度值计算机构，分别计算由所述图像获得机构获得的图像的、与所述背光单元的各分段对应的多个像素的代表亮度值；

照度检测机构，测定向所述透射型显示面板的表面照射的光的照度；

背光亮度特性获得机构，是获得表示代表亮度值与对应于该代表亮度值而设定的背光亮度的关系的背光亮度特性的机构，在由所述照度检测机构检测到的照度比第1阈值高且小于等于比所述第1阈值大的第2阈值的情况下，获得与显示用的图像的图像数据值对应的显示亮度接近线性的第2背光亮度特性，在所述检测到的照度小于等于所述第1阈值的情况下，获得将显示用的图像的低亮度部的背光亮度设定为比所述第2背光亮度特性低的第1背光亮度特性，在所述检测到的照度比所述第2阈值高的情况下，获得将显示用的图像的中亮度部的背光亮度设定为比所述第2背光亮度特性高的第3背光亮度特性；以及

控制机构，基于由所述背光亮度特性获得机构获得的背光亮度特性和由所述代表亮度值计算机构计算出的与各分段对应的代表亮度值，对所述背光单元的各分段的亮度进行控制。

2.如权利要求1所述的图像显示装置，

所述背光亮度特性获得机构具备：

背光亮度特性存储机构，存储包括所述第1背光亮度特性、第2背光亮度特性以及第3背光亮度特性的多个背光亮度特性；以及

背光亮度特性选择机构，基于由所述照度检测机构检测到的照度，从所述背光亮度特性存储机构所存储的多个背光亮度特性中选择一个背光亮度特性。

3.如权利要求1所述的图像显示装置，

所述第3背光亮度特性中的显示用的图像的低亮度部的背光亮度被设定为比所述第2背光亮度特性低。

4.如权利要求1所述的图像显示装置，

将最大亮度设为100％时，所述显示用的图像的低亮度部小于13％，所述显示用的图像的中亮度部为13％以上且40％以下。

5.如权利要求1所述的图像显示装置，

所述照度检测机构对所述透射型显示面板的多个显示区域的各表面照度分别进行检测；

所述背光亮度特性获得机构基于由所述照度检测机构检测到的多个显示区域的各表面照度，按所述透射型显示面板的每个显示区域分别获得一个背光亮度特性。

6.如权利要求5所述的图像显示装置，

在所述透射型显示面板的外周部设置有多个所述照度检测机构，通过多个照度检测机构的检测输出，所述照度检测机构分别检测所述透射型显示面板的多个显示区域的各表面照度。

7.如权利要求5所述的图像显示装置，

所述背光亮度特性获得机构基于由所述照度检测机构检测到的多个显示区域的各表面照度以及各表面照度的统计量，按所述透射型显示面板的每个显示区域分别获得一个背光亮度特性，或对所述透射型显示面板的全部显示区域获得一个背光亮度特性。

8.如权利要求5至7中任一项所述的图像显示装置，

所述透射型显示面板的多个显示区域由画面中央的一个区域和与该一个区域相接的画面周围的多个区域构成。

9.一种图像显示方法，基于显示用的图像对透射型显示面板进行控制，并且将构成配设在该透射型显示面板的背面的背光单元的多个分段的亮度独立地控制，包括：

图像获得工序，获得显示用的图像；

基于通过所述图像获得工序获得的图像，对所述透射型显示面板进行控制的工序；

代表亮度值计算工序，分别计算通过所述图像获得工序获得的图像的、与所述背光单元的各分段对应的多个像素的代表亮度值；

照度检测工序，测定向所述透射型显示面板的表面照射的光的照度；

背光亮度特性获得工序，是获得表示代表亮度值与对应于该代表亮度值而设定的背光亮度的关系的背光亮度特性的工序，在通过所述照度检测工序检测到的照度比第1阈值高且小于等于比所述第1阈值大的第2阈值的情况下，获得与显示用的图像的图像数据值对应的显示亮度接近线性的第2背光亮度特性，在所述检测到的照度小于等于所述第1阈值的情况下，获得将显示用的图像的低亮度部的背光亮度设定为比所述第2背光亮度特性低的第1背光亮度特性，在所述检测到的照度比所述第2阈值高的情况下，获得将显示用的图像的中亮度部的背光亮度设定为比所述第2背光亮度特性高的第3背光亮度特性；以及

控制工序，基于通过所述背光亮度特性获得工序获得的背光亮度特性和通过所述代表亮度值计算工序计算出的与各分段对应的代表亮度值，对所述背光单元的各分段的亮度进行控制。

10.如权利要求9所述的图像显示方法，

所述背光亮度特性获得工序包括：

准备背光亮度特性存储机构的工序，该背光亮度特性存储机构存储包括所述第1背光亮度特性、第2背光亮度特性以及第3背光亮度特性的多个背光亮度特性；以及

背光亮度特性选择工序，基于通过所述照度检测工序检测到的照度，从存储在所述背光亮度特性存储机构中的多个背光亮度特性选择一个背光亮度特性。

11.如权利要求9所述的图像显示方法，

所述第3背光亮度特性中的显示用的图像的低亮度部的背光亮度被设定为比所述第2背光亮度特性低。

12.如权利要求9至11中任一项所述的图像显示方法，

将最大亮度设为100％时，所述显示用的图像的低亮度部小于13％，所述显示用的图像的中亮度部为13％以上且40％以下。