JPH1165531A - 画像表示装置および画像表示用ｌｓｉ - Google Patents

画像表示装置および画像表示用ｌｓｉ

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JPH1165531A
JPH1165531A JP22401197A JP22401197A JPH1165531A JP H1165531 A JPH1165531 A JP H1165531A JP 22401197 A JP22401197 A JP 22401197A JP 22401197 A JP22401197 A JP 22401197A JP H1165531 A JPH1165531 A JP H1165531A
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data
image data
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backlight
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JP22401197A
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Hideyuki Motoyama
秀行 元山
Goro Watanabe
吾郎 渡邉
Akira Shinami
章 司波
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、液晶表示画面とその液晶表示画面を
裏側から照明するバックタイトとを備えた画像表示装置
およびその画像表示装置に組み込まれて液晶表示画面に
表示される画像を制御する画像表示用ＬＳＩに関し、画
像の劣化を抑えつつ省電力化を図る。 【解決手段】液晶表示画面１１１の透過率をできるだけ
上げるように画像データを調整し、その分バックライト
１１２の発光光量を下げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各画素が各画素に
与えられるデータに応じた透過率を示す、例えば液晶表
示画面等の表示画面とその液晶表示画面を裏側から照明
するバックライトとを備えた画像表示装置、およびその
画像表示装置に組み込まれて液晶表示画面に表示される
画像を制御する画像表示用ＬＳＩに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばいわゆるノート型パーソナ
ルコンピュータ（以下、ノートパソコンと略記する）
等、携帯型情報機器における画像表示装置として液晶表
示画面を備えた画像表示装置が広く使用されている。こ
のような画像表示装置では、画像データに基づいて液晶
表示画面の各画素毎の液晶の透過率を調整するとともに
その液晶表示画面をバックライトで裏側から照明し、こ
れによりその液晶表示画面に画像を表示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】液晶表示画面は薄くコ
ンパクトであるためノートパソコン等の携帯型情報機器
に多用されているが、バックライトは例えば５Ｗ程度電
力を消費し、ノートパソコンを例にとると、そのノート
パソコン全体の消費電力の１／４から１／２程度に達し
ている。携帯型情報機器は、通常、電池などで動作する
ように構成されているため、いかにして省電力化を図る
かが大きな問題である。
【０００４】液晶表示画面を持った画像表示装置の省電
力化を図るために、液晶表示画面を複数の領域に分けた
各領域毎にバックライトを持ち、液晶表示画面内の画像
が表示されていない領域のバックライトを消灯もしくは
低輝度化するという提示がなされている（特開平３−１
９８０２６号公報参照）。このような方式でも省電力化
にはつながるが、液晶表示画面の各領域毎にバックライ
トを備える必要があるため構造が複雑となり、またその
液晶表示画面を観察している者にバックライトが点灯し
ている領域とを消灯している領域との境界がわからない
ようにすることが難しく、この境界が目立つと液晶表示
画面に表示された画像全体の画質を著しく低下させる結
果となる。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、画像の劣化を
抑えつつ省電力化が図られた画像表示装置、および画像
表示装置に組み込まれ、表示画面に表示される画像を、
省電力化を図りつつ制御する画像表示用ＬＳＩを提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像表示装置は、各画素が各画素に与えるデータに
応じた透過率を示す表示画面と、その表示画面を裏側か
ら照明するバックライトとを備え、表示画面に画像デー
タに応じた画像を表示する画像表示装置において、入力
された画像データを解析して、入力された画像データに
基づく画像を表示画面に表示した場合のその画像の輝度
に対するバックライトの発光光量の余裕度を求めるデー
タ解析手段と、入力された画像データを、データ解析手
段で求められた余裕度分だけ高い透過率に対応する画像
データに調整する画像データ調整手段と、バックライト
の発光光量を、データ解析手段で求められた余裕度に応
じて調整する調光手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】ここで対象としている表示画面は、例えば
前述した液晶表示画面のように、画像データに応じて各
画素の透過率を調整することによりバックライトに照ら
されたときの輝度分布としての画像を表示する表示画面
であるが、例えばその１枚の画像の中での最高の透過率
に調整された画素であっても、その画素の透過率がその
画素に与えられるデータによってその液晶の能力上の最
高の透過率よりも低い透過率に抑えられている場合もあ
る。このようなとき、その画素の透過率がその液晶の能
力上の最高の透過率と一致するレベルまで、その一枚の
画像全体の透過率を高め、その分、バックライトの発光
光量を抑える。こうすることにより、同じ明るさの画像
を提供することができ、しかもバックライトの発光光量
を抑えたことから省電力化が図られることになる。
【０００８】ここで、上記本発明の画像表示装置におい
て、複数の画像をあらわす画像データが順次入力され、
表示画面に複数の画像を順次表示する場合において、デ
ータ解析手段が、表示画面に表示済の前画像あるいは前
画像以前の画像を表わす画像データに基づいて、液晶表
示画面にこれから表示される現画像に適用される余裕度
を求めるものであることが好ましい。
【０００９】上記データ解析手段における余裕度を求め
る演算を、これから表示しようとする画像をあらわす画
像データに基づいて行なうと、この余裕度を求める演算
を行なっている間、画像データを格納しておく手段が必
要となる。通常、例えば液晶表示画面には、人間の反応
速度よりも速い、１秒間に７０枚程度の画像が表示され
る。したがって、ある画像をあらわす画像データに基づ
いて求めた余裕度を、その画像よりも後の画像に反映さ
せても人間の目にはほとんど影響はなく、しかも余裕度
を求める画像データを格納しておくことも不要となり、
構成の簡単な安価な装置を構成することができる。
【００１０】また、上記本発明の画像表示装置におい
て、上記データ解析手段は、１枚の画像をあらわす画像
データの中から最も高い透過率をあらわす一画素分のデ
ータを抽出し、上記１枚の画像を液晶表示画面に表示し
た場合の上記一画素分のデータに基づいて表示される画
素の輝度に対するバックライトの発光光量の余裕度を求
めるものであってもよい。
【００１１】この場合、求めた余裕度に基づいてバック
ライトの発光光量を下げても、このような省電力化対策
を行なわない場合と比べ、全く同一の明るさ、全く同一
の画質の画像を提供することができる。あるいは、上記
本発明の画像表示装置において、上記データ解析手段
は、１枚の画像をあらわす画像データを各画素毎のデー
タに分解したときのデータのヒストグラムを求め、その
ヒストグラムに基づいて最も高い透過率に対応づけるデ
ータ範囲を求め、上記１枚の画像を液晶表示画面に表示
した場合の、上記データ範囲に含まれるデータの中の最
も低い透過率をあらわすデータに基づいて表示される画
素の輝度に対するバックライトの発光光量の余裕度を求
めるものであってもよい。
【００１２】この場合、上記データ範囲に含まれるデー
タは、全て同一の透過率に対応するデータに調整されて
しまい、画像の高輝度領域の一部が輝度分解能のない画
像となってしまうが、その分、バックライトの発光光量
を下げる機会が増え、一層の省電力化を図ることができ
る。また、上記本発明の画像形成装置において、上記画
像データ調整手段による画像データの調整、および調光
手段によるバックライトの発光光量の調整を行なわせる
か否かを切り替える制御信号を入力する制御入力端子を
備えることが好ましい。
【００１３】特に、上述に、あるデータ範囲に含まれる
データを同じ透過率のデータに置き換えるような処理を
行なう場合、画像中の高輝度領域の一部にしろ輝度分解
能がうしなわれた画像となり、画質の多少の低下は免れ
ない。そこでこのようなとき上記制御入力端子を備えて
おくと、画質の多少の低下が許容できるとき、あるいは
画質の多少の低下はやむを得ないときには省電力化を行
ない、電力に余裕のあるとき、あるいは多少であっても
画質の低下が望ましくないときには省電力化を行なわな
いように切り替えることができる。
【００１４】ここで、上記制御入力端子から入力される
制御信号は、画像データ調整手段による画像データの調
整および調光手段によるバックライトの発光光量の調整
を行なわせるか否かを実質的に切り替えるものであれば
よく、その制御信号は画像データ調整手段および調光手
段に直接に作用するものでなくてもよい。例えば、その
制御信号が画像データの調整および発光光量の調整を行
なわない旨を表わす信号である場合に、上述のデータ解
析手段において、入力される画像データの如何にかかわ
らず余裕が全くないことをあらわす余裕度を出力しても
よい。この場合、画像データ調整手段では、入力された
画像データがそのまま出力され、調光手段では、バック
ライトの減光が行なわれないことになる。
【００１５】さらに、上記本発明の画像表示装置は、画
像データを生成する画像データ生成手段を備え、その画
像データ生成手段が、同一の内容を表現するとともに余
裕度の異なる画像をあらわす画像データを切替自在に生
成するものであってもよい。例えばパーソナルコンピュ
ータ内で生成した画像を液晶表示画面に表示する場合に
おいて、例えば上記の制御信号に応じて、省電力化モー
ドのときは余裕度の大きな画像を生成するようにする
と、一層の省電力化が図られることになる。
【００１６】また、上記目的を達成する本発明の画像表
示用ＬＳＩは、各画素が各画素に与えるデータに応じた
透過率を示す表示画面と液晶表示画面を裏側から照明す
るバックライトとを備え表示画面に画像データに応じた
画像を表示する画像表示装置に組み込まれて、その表示
画面に表示される画像を制御する画像表示用ＬＳＩにお
いて、入力された画像データを解析して、入力された画
像データに基づく画像を表示画面に表示した場合のその
画像の輝度に対するバックライトの発光光量の余裕度を
求めるデータ解析手段と、入力された画像データを、デ
ータ解析手段で求められた余裕度分だけ高い透過率に対
応する画像データに調整する画像データ調整手段と、バ
ックライトの発光光量を、データ解析手段で求められた
余裕度に応じて調整する調光手段とを備えたことを特徴
とする。
【００１７】従来より、省電力化のための構成を除き、
例えば液晶表示画面に表示される画像を制御する画像表
示用ＬＳＩが用いられている。そこで、上記の省電力化
のための構成を画像表示用ＬＳＩに搭載することで、従
来と同等な部品構成により、省電力化が図られた画像表
示装置を構成することができ、装置設計が容易となり、
小型化に有利であり、コストの低減化を図ることができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の省電力化の原理に
ついて説明し、次いで本発明の実施形態について説明す
る。図１は、本発明の省電力化の原理説明図であり、図
１（Ａ）は、省電力化を行なう前、図１（Ｂ）は省電力
化を行なった後をあらわしている。図１の横軸は、液晶
表示画面のある１ラインに並ぶ画素を示しており、図１
の縦軸は、各画素の輝度を示している。
【００１９】ある画素のデータがその液晶のもつ最大の
透過率に対応するデータであるとき、バックライトの明
るさとの兼ね合いで、そのデータが与えられた画素の輝
度が‘５’であるとする。ここで、図１（Ａ）に示すよ
うに、画素Ａの輝度は‘１’であるので、画素Ａでは、
バックライトの光が輝度‘５’と輝度‘１’との差分で
ある輝度‘４’だけ減衰するように画素Ａの透過率が定
められている。すなわち画素Ａには、そのような透過率
を定めるデータが与えられている。
【００２０】これと同様に、画素Ｂの輝度は‘２’であ
り、このことはすなわち、画素Ｂは、バックライトの光
が輝度‘５’と輝度‘２’との差分である輝度‘３’だ
け減衰するように画像Ｂの透過率が定められていること
を意味している。すなわち画素Ｂには、そのような透過
率を定めるデータが与えられている。さらに同様に、画
素Ｃの輝度は‘４’であり、画素Ｃには、バックライト
の光が輝度‘５’と輝度‘４’との差分である輝度
‘１’だけ減衰するような透過率を定めるデータが与え
られている。
【００２１】ここで、輝度‘４’である画素Ｃが、この
画像全域に亘って最高の輝度を持つ画素であるとする。
この場合、バックライトの光量およびその液晶の透過率
の能力からすると、輝度‘５’まで表現できるにもかか
わらず、輝度‘４’までしか使用されておらず、それら
の輝度の差分だけバックライトの光が無駄に遮られてい
ることになる。
【００２２】そこで、もともとは、図１（Ａ）に示すよ
うにバックライトの光を輝度‘４’だけ減衰させるデー
タであった画素Ａに対応するデータを図１（Ｂ）に示す
ように、輝度‘３’だけ減衰させるデータに変更する。
これと同様に、画素Ｂに対応するデータは、もともと輝
度‘３’だけ減衰させるデータであったがこれを輝度
‘２’だけ減衰させるデータに変更し、画素Ｃに対応す
るデータは、輝度‘１’だけ減衰させるデータであった
のを、その液晶の能力上最大の透過率に相当するデータ
に変更する。画像データについては、このようにして画
像の全面にわたって液晶の透過率を上げる方向にそのデ
ータ値を調整して新たな画像データを生成し、その分、
図１（Ｂ）に示すように、すなわち、ここに示す例では
輝度‘１’の分だけ、バックライトの発光光量を低下さ
せる。こうすることによってバックライトの発光光量を
下げた分省電力化され、かつこのような省電力化を行な
わない場合と比べ全く同一の輝度分布を持った画像を表
示することができる。
【００２３】以下、本発明の実施形態について説明す
る。図２は、本発明の画像表示用ＬＳＩの一実施形態が
組み込まれた本発明の画像表示装置の一実施形態がさら
に組み込まれた、いわゆるノートパソコンの一例を示す
外観図、図３は、液晶表示画面とバックライトとを示す
模式図である。このノートパソコン１０は、本発明の画
像表示装置の一実施形態である、画像表示部１１と本体
部１２からなる。画像表示部１１には、液晶表示画面１
１１、図３に模式的に示す、その液晶表示画面１１１を
裏面から照明するバックライト１１２、液晶表示画面１
１の明るさ（バックライト１１２の発光光量）をマニュ
アルで調整する輝度調整つまみ１１３、省電力モード／
通常モード切替え用のモード切替スイッチ１１４が備え
られている。また、本体部１２には、このノートパソコ
ン１０に種々の指示を与えるためのキーボード１２１、
液晶表示画面１１１上の任意の点を指示するポインティ
ングデバイス１２２、商用電源から電力を供給するＡＣ
アダプタ（図示せず）のコネクタが差し込まれるコネク
タ口１２３、このノートパソコン１０にフロッピィディ
スク（図示せず）を装填するためのフロッピィディスク
挿入口１２４が備えられており、さらに本体部１２に
は、ＣＰＵ、ハードディスク、フロッピィディスク挿入
口１２４に差し込まれたフロッピィディスクをアクセス
するフロッピィディスク駆動装置等が内蔵されている。
このノートパソコン１０は、電池（図示せず）が内蔵さ
れてその電池によって動作し、ＡＣアダプタのコネクタ
をコネクタ口１２３に差し込むことにより商用電源から
供給された電力によっても動作するように構成されてい
る。コネクタ口１２３にＡＣアダプタのコネクタが差し
込まれると、ノートパソコン内部ではそのコネクタが差
し込まれたことが検知され、電池からの電力の供給が遮
断されるように構成されている。
【００２４】図４は、図２に示すノートパソコン１０の
内部に構成された、本発明の画像表示装置に相当する部
分を中心にしたブロック図である。図２に示すノートパ
ソコン１０には、ソフトウェアで構成された画像生成部
２０１が備えられており、この画像生成部２０１では、
液晶表示画面１１１上に表示される画像をあらわす画像
データが生成される。この画像生成部２０１について
は、さらに後述する。
【００２５】この画像生成部２０１で生成された画像デ
ータは、一旦画像メモリ２０２に格納される。または、
このノートパソコン１０は、フロッピィディスク挿入口
１２４（図２参照）に画像データが格納されたフロッピ
ィディスクを挿入し、そのフロッピィディスクから画像
データを読み込むこともでき、この場合も、読み込まれ
た画像データは一旦画像メモリ２０２に格納される。
【００２６】この画像メモリ２０２から読み出された画
像データは、画像表示用ＬＳＩ２１０に入力される。こ
の画像表示用ＬＳＩ２１０は、データ解析部２１１、デ
ータ調整部２１２、調光部２１３、および画像コントロ
ーラ２１４から構成されており、さらに制御入力端子２
１５を備えている。この制御入力端子２１５は、省電力
モードと通常モードとを切り替える制御信号の入力端子
であるが、ここではその制御信号により省電力モードが
指定されているものとする。
【００２７】画像メモリ２０２から読み出された画像デ
ータは、画像表示用ＬＳＩ２１０のデータ解析部２１１
に入力される。ここでは、画像データはＲＧＢ（Ｒｅ
ｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）の３色よりなり、液晶表示
画面１１１が一色あたり横６４０×縦４８０の画素数を
有しており、したがって画像１枚分の画像データは６４
０×４８０×３＝９２１６００個の輝度データの集合で
ある。
【００２８】本実施形態では、データ解析部２１１で
は、一画像分の輝度データの最大値が検出される。この
最大値は、液晶表示画面１１１に画像を表示したとき、
その画像上での最大輝度（最高の透過率）に対応してい
る。図５は、データ解析部における最大値検出のフロー
を示すフローチャートである。
【００２９】ここでは、ｉはカウンタとしての変数，Ｋ
（ｉ），ｉ＝１，２，…，９２１６００は１枚分の画像
をあらわす９２１，６００個の輝度データ、Ｐは最大値
格納用の変数をあらわしている。先ず、カウンタｉに初
期値１がセットされ（ステップ（ａ））、輝度データＫ
（ｉ）（ここではＫ（１））が変数Ｐに格納される（ス
テップ（ｂ））。次いで、カウンタｉがインクリメント
され（ステップ（ｃ））、ＰとＫ（ｉ）との大小比較が
行なわれ（ステップ（ｄ））、Ｐ＜Ｋ（ｉ）のときはＫ
（ｉ）がＰにセットされた後（ステップｅ））、Ｐ≧
（ｉ）のときは直接に、ステップ（ｆ）に進む。ステッ
プ（ｆ）では、カウンタｉが９２１，６００に達したか
否かが判定され、未だ達していないときはステップ
（ｃ）に戻り、ｉが９２１，６００に達すると、このル
ーチンを抜ける。このルーチンを抜けたときの変数Ｐに
は９２１，６００個の輝度データの最大値Ｐmax が格納
されている。
【００３０】図４に戻って説明を続行する。ここで、液
晶表示画面１１１を構成している液晶の最大透過率およ
びバックライトの発光光量との組み合わせで定まる輝度
の最大値を‘１００’とする。なお、バックライトの発
光光量は、図２に示す輝度調節つまみ１１３により調整
することができ、ここでは、その輝度調節つまみ１１３
で調整された後のバックライトの最大発光光量と、液晶
の最大透過率との組み合わせで定まる輝度の最大値を
‘１００’としている。
【００３１】このとき、図５を参照して説明した演算に
より求められた輝度データの最大値Ｐmax が輝度‘５
０’を示しているとき、データ解析部２１１では、最大
輝度‘１００’を輝度データの最大値‘５０’で割った
値、すなわち、ここでは１００／５０＝２が求められ、
この値‘２’が、本発明にいう余裕度をあらわす、画像
データ調整パラメータおよび輝度調整パラメータとし
て、それぞれデータ調整部２１２及び調光部２１３に入
力される。データ調整部２１２には画像データも入力さ
れ、データ調整部２１２では、入力された画像データ
が、入力された画像データ調整パラメータに応じて調整
される。すなわち、ここに示す例では、その入力された
画像データを構成する多数の輝度データそれぞれに、画
像データ調整パラメータである‘２’が積算され、多数
の輝度データがそれぞれ２倍の値を持つ輝度データに調
整される。このことは、仮にバックライトの発光光量を
変えないとすると、液晶表示画面１１１に表示される画
像の輝度がどの画素においても２倍の輝度となることを
意味している。
【００３２】一方、調光部２１３では、入力された輝度
調整パラメータ‘２’に応じて、バックライト１１２の
発光光量が、輝度調整つまみ１１３（図２参照）をマニ
ュアルで回すことにより調整されたバックライトの最大
発光光量を輝度調整パラメータ‘２’で割ったときの発
光光量となるように、発光光量を調整するバックライト
調光信号を出力する。この調光部２１３から出力された
バックライト調光信号は、バックライト２１２を発光さ
せるためのインバータ回路１１６に入力される。そのイ
ンバータ回路１１６はバックライト調光信号に応じた電
力を生成してバックライト１１２に供給し、バックライ
ト１１２は供給された電力に応じた光量で発光する。
【００３３】一方、データ調整部２１２で調整された後
の画像データは、画像コントローラ２１４に入力され、
その画像コントローラ２１４で液晶ドライバ１１５を駆
動するためのドライバ駆動用信号に変換されて液晶ドラ
イバ１１５に供給される。液相ドライバ１１５は液晶表
示画面１１１を構成する各画素の液晶を駆動して各画素
の透過率を定めるための回路であり、この液晶ドライバ
１１５により駆動された液晶表示画面１１１にバックラ
イト１１２からの光が照射されることにより、その液晶
表示画面１１１に、輝度分布としての画像が表示され
る。
【００３４】ここで、上述したように、データ調整部２
１２では、ここでの例ではバックライトの光量を変えな
い場合に各画素の輝度が２倍になるように画像データが
調整されるが、調整部２１３では、それに見合った分、
すなわちここでの例では、バックライトの光量を半分に
減らすよように調整される。このため、液晶表示画面１
１１には、このような画像データの調整およびバックラ
イトの光量の調整を行なわなかったときと何ら変わらな
い画像があらわれることになる。
【００３５】ここで、バックライトとしては、通常冷陰
極管が用いられており、電力を５Ｗ程度消費する。これ
に対し、液晶ドライバ１１５は０．５Ｗ程度の消費電力
であり、電力消費が少ない。したがって、上記のように
画像データの調整およびバックライトの光量の調整を行
なうことにより、ノートパソコン（図２参照）全体とし
ての消費電力を低減することができる。
【００３６】ノートパソコン等では、従来より、画像メ
モリからのデータを画像コントロール用ＬＳＩに取り込
んで処理を行ない液晶ドライバ１１５やインバータ回路
１１６を制御している。本実施形態では、図４に示す構
成の省電子機能を備えた画像表示用ＬＳＩ２１０を備え
たため、そのような省電力機能のない従来の画像表示装
置と同等の部品構成とすることができ、従来の画像表示
装置との間で、この画像表示用ＬＳＩを除く他の部品の
共通化を図ることができ、装置設計上も楽であり、小型
化、低コスト化にも寄与する。
【００３７】ここで、図４に示す画像表示装置には、一
秒間に７０枚程度の画像が液晶表示画面１１１に順次表
示されるように、多数の画像データが順次画像メモリに
入力されるとともにそれら多数の画像データが画像メモ
リ２０２から順次読み出され、あるいは静止画の場合
は、一旦画像メモリ２０２に格納された画像データが繰
り返し読み出される。
【００３８】ここで、データ解析部２１１に順次入力さ
れる画像（画像データ）を入力順にｎ，ｎ＋１，ｎ＋
２，…と称する。データ解析部２１１では、画像ｎにつ
いてデータ解析を行なった結果をその画像ｎに反映させ
ようとすると、そのデータ解析が終了する迄の間画像ｎ
を表示させずに一旦格納しておく必要がある。そこで、
ここでは、画像ｎについてデータ解析を行なった結果
は、その次に入力される画像ｎ＋１に反映させ、画像ｎ
＋１についてデータ解析を行なった結果は、さらにその
次に入力される画像ｎ＋２に反映させる。上述のよう
に、液晶表示画面１１１には、人間の目の応答速度より
も速い速度（一秒間に７０枚程度）で画像が表示される
ため、前画像についてデータ解析を行なった結果を現画
像（前画像の次の画像）に反映させても画質および省電
力の程度にはほとんど影響がなく、かつ、こうすること
により、データ解析を行なっている間画像を格納してお
く必要がなく、そのような画像格納用のメモリも不要で
ある。
【００３９】尚ここでは、１枚だけ前の画像のデータ解
析結果を次の画像に反映させる旨説明したが、２枚前、
あるいは３枚前の画像のデータ解析結果を反映させても
よく、あるいは、先に入力された複数枚の画像のデータ
解析結果の平均値を反映させてもよい。次に、データ解
析部２１１における別のデータ解析方法について説明す
る。
【００４０】図６は、一枚の画像をあらわす多数の輝度
データのヒストグラムの例を示す図である。上述の実施
形態では、データ解析部２１１では、輝度データの最大
値Ｐmax が求められたが、ここでは、輝度データの最大
値Ｐmax 側から出現頻度５％の輝度値Ｐ１が求められ、
この輝度値Ｐ１を、上述の実施形態における最大値Ｐ
max と同じように取り扱って、画像データ調整パラメー
タおよび輝度調整パラメータが求められる。このとき、
データ調整部２１２では、最大値Ｐmax と輝度値Ｐ１と
に挟まれたデータ範囲に含まれる輝度データは、全て、
液晶の最大透過率に対応する同じ値に調整され、したが
ってこのデータ範囲内の各輝度データは、液晶表示画面
１１１に表示された画像上では輝度分解能を失う結果と
なる。その代わりに、バックライトの調光も最大値Ｐ
max ではなく輝度値Ｐ１に基づいて行なわれるため、最
大値Ｐmax に基づいて調光を行なった場合よりもバック
ライトの発光光量を一層低減することができ、一層の省
電力化が図られることになる。
【００４１】尚、上記説明では、輝度データの出現頻度
が最大値Ｐmax 側から５％の点をパラメータを求める基
準となる輝度値Ｐ１とする旨説明したが、５％に限られ
るものではなく、最大値Ｐmax と輝度値Ｐ１とに挟まれ
たデータ範囲が輝度分解能を持たないことが、液晶表示
画面１１１を表示された画像上で目立たない程度に、か
つ十分な省電力化が図られる程度に設定することが望ま
しく、例えば図２に示す輝度調整つまみ１１３と同様の
つまみを用意しておいてユーザがその程度を調節できる
ようにしてもよい。
【００４２】図７は、液晶表示画面１１１に表示される
画像の一例を示した図である。図４に示す画像生成部２
０１では、例えば図７に示すような画像をあらわす画像
データが生成されるが、省電力モードではない通常モー
ドにおいては、文字「ＡＢＣ…」１１１ａは白抜きの文
字、背景１１１ｂは青色であるとし、省電力モードのと
きは、白抜けは高輝度であるため文字「ＡＢＣ…」１１
１ａは灰色、背景１１１ｂは文字との輝度差を保つため
黒色に変更される。このように、画像生成部２０１で
は、通常モードと省電力モードとで同一の内容を表現す
るとともに、省電力モードでは通常モードよりも画像の
輝度を下げるように色設定が変更される。こうすること
により、省電力モードでは、画像データ調整パラメータ
および輝度調整パラメータについてより大きな値のパラ
メータが求められ、一層の省電力化が図られることにな
る。
【００４３】次に、省電力モードと通常モードとの切り
替えについて説明する。前述したように図４に示す画像
表示用ＬＳＩ２１０には、モード切替用の制御信号を入
力する制御入力端子２１５を備えている。この制御入力
端子２１５に省電力モードを指定する制御信号が入力さ
れると、これまで説明したようにして、液晶表示画面１
１１に表示される画像の画質をできるだけ維持した上
で、バックライト１１２の発光光量の低減化が行なわれ
る。一方、この制御入力端子２１５に通常モードを指定
する制御信号が入力されると、画像生成部２０１では、
上述のような通常モード用の画像が生成されるほか、デ
ータ解析部２１１では、入力された画像データに拘らず
画像データ調整パラメータおよび輝度調整パラメータと
して‘１’を生成して、それぞれ、データ調整部２１２
および調整部２１３に出力する。そうすると、データ調
整部２１２では入力された画像データをそのまま画像コ
ントローラ２１４に向けて出力し、調光部２１３では、
ユーザがマニュアルで輝度調整つまみ１１３（図２参
照）を回して輝度を調整した分を除き、バックライトの
調光は行なわれない。こうすることにより、液晶表示画
面１１１には、従来どおりの、特に省電力の行なわれて
いない画像が表示される。
【００４４】図４には、省電力モードと通常モードとを
切り替える制御信号を生成する、各種の制御信号生成手
段が例示されている。例えば画質の劣化を許さないアプ
リケーションプログラムを使用する時にそのアプリケー
ションプログラムから省電力モードを停止して通常モー
ドに切り替えたり、画質の劣化を許容するアプリケーシ
ョンプログラムを使用する時はそのアプリケーションプ
ログラムから省電力モードを指定することができるよう
に、ソフトウェア信号３０１により制御信号が切り替え
られ、あるいは、図２に示すムードウェアスイッチ１１
４によりユーザによりマニュアルで切り替えられ、例え
ばＡＣアダプタ着脱検出部３０２からの信号により、Ａ
Ｃアダプタが装着されたときは電力が豊富にあるため通
常モード、ＡＣアダプタが装着されていないときは、電
池からの貴重な電力を無駄にしないために省電力モード
に切り替えられ、あるいは、電池容量変化検出部２０３
により、このノートパソコン１０（図２参照）を動作さ
せている電池の容量の変化を検出し、電池容量が十分あ
るときは通常モード、電池容量が減ってきたときは省電
力モードに切り替えられる。制御路力端子２１５を備え
ておくと、図４に例示するように、種々のトリガにより
省電力モードと通常モードとを切り替えることができ
る。
【００４５】尚、この実施形態では、通常モードと省電
力モードとを切り替える構成を示したが、このようなモ
ード切替えは必ずしも必要ではなく、ここにいう省電力
モードを常に作用させるように装置を構成してもよい。
その場合であっても、例えば図５を参照して説明した、
輝度データの最大値Ｐmax に基づいて画像データ調整パ
ラメータおよび輝度調整パラメータを求めるように構成
したときは何ら画質の劣化はなく、あるいは、図６を参
照して説明した多少画質の劣化を伴う方式を採用した場
合であっても、その劣化の程度をユーザが調整できるよ
うに構成すること等の工夫により、常に省電力化のため
の回路を動作させておくことも可能である。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画質の劣化を抑えた上で省電力化が図られた画像表示装
置、および画像表示装置の省電力化の機能が搭載された
画像表示用ＬＳＩが構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の省電力化の原理説明図である。
【図２】本発明の画像表示用ＬＳＩの一実施形態が組み
込まれた本発明の画像表示装置の一実施形態がさらに組
み込まれた、いわゆるノートパソコンの一例を示す外観
図である。
【図３】液晶表示画面とバックライトとを示す模式図で
ある。
【図４】図２に示すノートパソコンの内部に構成され
た、本発明の画像表示装置に相当する部分を中心にした
ブロック図である。
【図５】データ解析部における最大値検出のフローを示
すフローチャートである。
【図６】一枚の画像をあらわす多数の輝度データのヒス
トグラムの例を示す図である。
【図７】液晶表示画面に表示される画像の一例を示した
図である。
【符号の説明】
１０ ノートパソコン １１ 画像表示部 １２ 本体部 １１１ 液晶表示画面 １１２ バックライト １１３ 輝度調整つまみ １１４ モード切替えスイッチ １１５ 液晶ドライバ １１６ インバータ回路 １２１ キーボード １２２ ポインティングデバイス １２３ コネクタ口 １２４ フロッピィディスク挿入口 ２０１ 画像生成部 ２０２ 画像メモリ ２１０ 画像表示用ＬＳＩ ２１１ データ解析部 ２１２ データ調整部 ２１３ 調光部 ２１４ 画像コントローラ ２１５ 制御入力端子 ３０１ ソフトウェア信号 ３０２ ＡＣアダプタ着脱検出部 ３０３ 電池容量変化検出部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各画素が該各画素に与えるデータに応じ
    た透過率を示す表示画面と、該液晶表示画面を裏側から
    照明するバックライトとを備え、該表示画面に画像デー
    タに応じた画像を表示する画像表示装置において、 入力された画像データを解析して、該入力された画像デ
    ータに基づく画像を前記表示画面に表示した場合の該画
    像の輝度に対する前記バックライトの発光光量の余裕度
    を求めるデータ解析手段と、 入力された画像データを、前記データ解析手段で求めら
    れた余裕度分だけ高い透過率に対応する画像データに調
    整する画像データ調整手段と、 前記バックライトの発光光量を、前記データ解析手段で
    求められた余裕度に応じて調整する調光手段とを備えた
    ことを特徴とする画像表示装置。
  2. 【請求項２】 複数の画像をあらわす画像データが順次
    入力され、前記表示画面に複数の画像を順次表示する場
    合において、前記データ解析手段が、前記表示画面に表
    示済の前画像あるいは該前画像以前の画像を表わす画像
    データに基づいて、前記表示画面にこれから表示される
    現画像に適用される余裕度を求めるものであることを特
    徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  3. 【請求項３】 前記データ解析手段が、１枚の画像をあ
    らわす画像データの中から最も高い透過率をあらわす一
    画素分のデータを抽出し、該１枚の画像を前記表示画面
    に表示した場合の該一画素分のデータに基づいて表示さ
    れる画素の輝度に対する前記バックライトの発光光量の
    余裕度を求めるものであることを特徴とする画像表示装
    置。
  4. 【請求項４】 前記データ解析手段が、１枚の画像をあ
    らわす画像データを各画素毎のデータに分解したときの
    データのヒストグラムを求め、該ヒストグラムに基づい
    て最も高い透過率に対応づけるデータ範囲を求め、該１
    枚の画像を前記液晶表示画面に表示した場合の、該デー
    タ範囲に含まれるデータの中の最も低い透過率をあらわ
    すデータに基づいて表示される画素の輝度に対する前記
    バックライトの発光光量の余裕度を求めるものであるこ
    とを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  5. 【請求項５】 前記画像データ調整手段による画像デー
    タの調整および前記調光手段による前記バックライトの
    発光光量の調整を行なわせるか否かを切り替える制御信
    号を入力する制御入力端子を備えたことを特徴とする請
    求項１記載の画像表示装置。
  6. 【請求項６】 画像データを生成する画像データ生成手
    段を備え、該画像データ生成手段が、同一の内容を表現
    するとともに前記余裕度の異なる画像をあらわす画像デ
    ータを切替自在に生成するものであることを特徴とする
    請求項１記載の画像表示装置。
  7. 【請求項７】 各画素が該各画素に与えるデータに応じ
    た透過率を示す表示画面と該液晶表示画面を裏側から照
    明するバックライトとを備え該表示画面に画像データに
    応じた画像を表示する画像表示装置に組み込まれて、該
    表示画面に表示される画像を制御する画像表示用ＬＳＩ
    において、 入力された画像データを解析して、該入力された画像デ
    ータに基づく画像を前記表示画面に表示した場合の該画
    像の輝度に対する前記バックライトの発光光量の余裕度
    を求めるデータ解析手段と、 入力された画像データを、前記データ解析手段で求めら
    れた余裕度分だけ高い透過率に対応する画像データに調
    整する画像データ調整手段と、 前記バックライトの発光光量を、前記データ解析手段で
    求められた余裕度に応じて調整する調光手段とを備えた
    ことを特徴とする画像表示用ＬＳＩ。
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