特許 5649832 表示制御装置および表示制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5649832

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】表示制御装置および表示制御方法

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/36 20060101AFI20141211BHJP

   G09G 3/34 20060101ALI20141211BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20141211BHJP

   H05B 37/02 20060101ALI20141211BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/36

   G09G3/34 J

   G09G3/20 612U

   G09G3/20 642E

   H05B37/02 J

   H05B37/02 G

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2010-45825(P2010-45825)

(22)【出願日】2010年3月2日

(65)【公開番号】特開2011-180456(P2011-180456A)

(43)【公開日】2011年9月15日

【審査請求日】2013年1月24日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】富士通テン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】根元 志都香

(72)【発明者】

【氏名】上林 輝彦

【審査官】 中村 直行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２７１１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／００ − ３／３８

Ｇ０２Ｆ １／１３３

Ｈ０４Ｎ ５／６６

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示パネルへ光を照射するバックライトの発光量を制御する表示制御装置であって、
入力された画像データに対して当該画像データを構成する画素の数を輝度値の高いものから順に累積加算する累積加算手段と、
前記累積加算手段によって前記画素の数が累積加算される毎に、累積加算済みの画素の平均輝度を部分平均輝度として算出する部分平均輝度算出手段と、
前記部分平均輝度算出手段によって算出された部分平均輝度と、前記累積加算手段によって累積加算済みの画素の輝度値のうちの最低輝度値との差が所定の閾値以上となった場合に、当該最低輝度値に予め対応付けられた発光量を前記バックライトの発光量として決定する発光量決定手段と
を備えたことを特徴とする表示制御装置。

【請求項2】

前記発光量決定手段は、
前記部分平均輝度算出手段によって算出された部分平均輝度が所定の輝度値未満である場合には、前記部分平均輝度が前記所定の輝度値以上である場合と比較して前記所定の閾値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。

【請求項3】

前記発光量決定手段は、
前記累積加算手段によって累積加算された画素の数が所定数に達した場合の輝度値に予め対応付けられた発光量を前記バックライトの発光量として決定する一方、前記累積加算手段によって累積加算された画素の数が前記所定数に達する前に、前記部分平均輝度と前記最低輝度値との差が前記所定の閾値以上となったならば、当該最低輝度値に予め対応付けられた発光量を前記バックライトの発光量として決定することを特徴とする請求項１または２に記載の表示制御装置。

【請求項4】

表示パネルへ光を照射するバックライトの発光量を制御する表示制御方法であって、
入力された画像データに対して当該画像データを構成する画素の数を輝度値の高いものから順に累積加算する累積加算工程と、
前記累積加算工程によって前記画素の数が累積加算される毎に、累積加算済みの画素の平均輝度を部分平均輝度として算出する部分平均輝度算出工程と、
前記部分平均輝度算出工程において算出した部分平均輝度と、前記累積加算工程において累積加算済みの画素の輝度値のうちの最低輝度値との差が所定の閾値以上となった場合に、当該最低輝度値に予め対応付けられた発光量を前記バックライトの発光量として決定する発光量決定工程と
を含んだことを特徴とする表示制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示制御装置および表示制御方法に関し、特に、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合に、バックライトによる消費電力を抑えつつ、高輝度画素の視認性を高めることができる表示制御装置および表示制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、カーナビゲーションの普及に伴い、自動車には液晶ディスプレイを有する車載装置が搭載されることが一般的となってきている。

【0003】

液晶ディスプレイは、バックライトから照射された光を部分的に遮ったり透過させたりすることによって映像の表示を行っているが、バックライトによる消費電力の高さが省電力化の妨げとなっている。そこで、近年では、バックライトによる消費電力を削減するための様々な試みがなされている。

【0004】

たとえば、特許文献１には、映像の明るさに応じてバックライトの発光量を制御することで、バックライトによる消費電力を削減する技術が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の技術では、映像に含まれる画素の輝度分布（ヒストグラム）を作成し、作成したヒストグラムを用いて高輝度側から累積画素数を計数していき所定の画素数に達した位置の輝度値をバックライト発光量として決定する。

【0005】

これにより、特許文献１に記載の技術では、暗い映像の場合には、高輝度側に位置する画素数が少ないためバックライトの発光量が少なく設定され、明るい映像の場合には、高輝度側に位置する画素数が多いためバックライトの発光量が多く設定されることとなる。

【0006】

また、特許文献１に記載の技術では、バックライトの発光量を少なくした場合であっても、ＲＧＢ値を補正して映像自体の明るさを高めることによって見た目の明るさを保つこととしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７−２１９４７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１に記載の技術には、全体的に暗い映像の一部に高輝度画素が含まれる場合に、かかる高輝度画素の視認性が低下するという問題があった。これは、映像が全体的に暗い場合には、バックライトの発光量が少なめに設定される結果、多めの発光量を必要とする高輝度画素にとって適切なバックライトの発光量とならないためである。

【0009】

また、バックライトの発光量が暗めに設定された場合には、映像自体の明るさを高める補正がなされるため、高輝度画素によって表示される部分（元々明るい部分）に色つぶれが生じ、視認性が低下するという問題もある。

【0010】

これらのことから、全体的に暗い画像の一部に高輝度の画素が含まれる場合に、バックライトによる消費電力を抑えつつ、高輝度画素の視認性を高めることができる表示制御装置あるいは表示制御方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。

【0011】

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、全体的に暗い画像の一部に高輝度の画素が含まれる場合に、バックライトによる消費電力を抑えつつ、高輝度画素の視認性を高めることができる表示制御装置および表示制御方法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】

【0012】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表示制御装置は、表示パネルへ光を照射するバックライトの発光量を制御する表示制御装置であって、入力された画像データに対して当該画像データを構成する画素の数を輝度値の高いものから順に累積加算する累積加算手段と、前記累積加算手段によって前記画素の数が累積加算される毎に、累積加算済みの画素の平均輝度を部分平均輝度として算出する部分平均輝度算出手段と、前記部分平均輝度算出手段によって算出された部分平均輝度と、前記累積加算手段によって累積加算済みの画素の輝度値のうちの最低輝度値との差が所定の閾値以上となった場合に、当該最低輝度値に予め対応付けられた発光量を前記バックライトの発光量として決定する発光量決定手段とを備えたことを特徴とする。

【0013】

また、本発明に係る表示制御方法は、表示パネルへ光を照射するバックライトの発光量を制御する表示制御方法であって、入力された画像データに対して当該画像データを構成する画素の数を輝度値の高いものから順に累積加算する累積加算工程と、前記累積加算工程によって前記画素の数が累積加算される毎に、累積加算済みの画素の平均輝度を部分平均輝度として算出する部分平均輝度算出工程と、前記部分平均輝度算出工程において算出した部分平均輝度と、前記累積加算工程において累積加算済みの画素の輝度値のうちの最低輝度値との差が所定の閾値以上となった場合に、当該最低輝度値に予め対応付けられた発光量を前記バックライトの発光量として決定する発光量決定工程とを含んだことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、入力された画像データに対して当該画像データを構成する画素の数を輝度値の高いものから順に累積加算し、画素の数が累積加算される毎に、累積加算済みの画素の平均輝度を部分平均輝度として算出し、算出した部分平均輝度と累積加算済みの画素の輝度値のうちの最低輝度値との差が所定の閾値以上となった場合に、当該最低輝度値に予め対応付けられた発光量をバックライトの発光量として決定することとしたため、全体的に暗い画像の一部に高輝度の画素が含まれる場合に、バックライトによる消費電力を抑えつつ、高輝度画素の視認性を高めることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明に係る表示制御手法の概要を示す図である。

【図2】図２は、本実施例に係る表示制御装置の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、ヒストグラム解析部の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、全体的に暗い画像の中に高輝度画素が含まれる場合における発光量決定部の動作例を示す図である。

【図5】図５は、発光量決定部の他の動作例を示す図である。

【図6】図６は、表示制御装置の処理手順を示すフローチャートである。

【図7】図７は、部分平均輝度の値に応じてＡＶＥＤＩＳを変更する場合について説明するための図である。

【図8】図８は、累積加算部の他の動作例を示す図である。

【図9】図９は、発光量決定部の他の動作例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る表示制御装置および表示制御方法の実施例を詳細に説明する。

【0017】

まず、実施例の詳細な説明に先立って、本発明に係る表示制御手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る表示制御手法の概要を示す図である。ここで、同図の（Ａ）には、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる様子を示し、同図の（Ｂ）には、同図の（Ａ）に示した画像の輝度分布を示している。

【0018】

なお、本発明に係る表示制御手法では、入力された画像データの輝度値分布（以下、「ヒストグラム」と記載する）に基づいてバックライトの発光量を決定することとしている。具体的には、本発明に係る表示制御手法では、暗い画像の場合には、低輝度側に位置する画素の数が多いためバックライトの発光量を少なく設定し、明るい画像の場合には、高輝度側に位置する画素の数が多いためバックライトの発光量を多く設定する。

【0019】

このため、同図の（Ａ）に示したように、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合には、低輝度画素の数が多いためバックライトの発光量が少なく設定される。しかしながら、バックライトの発光量が少なめに設定されると、高輝度画素によって表示される部分に色つぶれ現象（以下、「ハレーション」と記載する）が発生し、かかる部分の視認性が低下するおそれがある。

【0020】

そこで、本発明に係る表示制御手法では、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合には、バックライトの発光量を少なくしすぎないこととした。また、本発明に係る表示制御手法では、かかる場合に、バックライトの発光量を単純に高輝度画素に合わせた発光量とするのではなく、バックライトによる消費電力の削減も考慮して発光量を決定することとした。

【0021】

具体的には、同図の（Ｂ）に示したように、本発明に係る表示制御手法では、画像データが入力されると、画像データを構成する画素の数を輝度値の高いものから順に累積加算する。すなわち、本発明に係る表示制御手法では、ヒストグラム上の最高輝度値（たとえば、８ｂｉｔ分解能の場合には、「２５５」）を算出開始ポイントとし、算出開始ポイントから低輝度側へ向かって各輝度値の画素数を順次累積加算していく（同図の（Ｂ−１）参照）。なお、ヒストグラム上の再高輝度値は、分解能に応じて変化するものである。

【0022】

また、本発明に係る表示制御手法では、各輝度値の画素数を累積加算するごとに、累積加算済みの画素（以下、「累積画素」と記載する）の平均輝度（以下、「部分平均輝度」と記載する）を算出する（同図の（Ｂ−２）参照）。

【0023】

すなわち、現在累積加算中の輝度値、言い換えれば、累積加算済みの画素の輝度値のうちの最低輝度値（以下、「算出ポイント」と記載する）は、画素数を累積加算するごとに低輝度側へ向かって遷移していく。また、これに伴い、部分平均輝度も低輝度側へ遷移していくこととなる。

【0024】

ここで、全体的に暗い画像の一部に明るい部分が含まれる場合には、同図の（Ｂ）に示したように、高輝度側に少数の画素が存在し、残り大多数の画素が低輝度側に存在するヒストグラムとなる。このため、このようなヒストグラムを用いて高輝度側から画素数を累積加算していくと、高輝度画素の数を累積加算し終えた時点で累積画素数がほとんど増えない状態となり、これに伴い、部分平均輝度もほとんど変化しなくなる。

【0025】

すなわち、全体的に暗い画像の一部に明るい部分が含まれる場合には、算出ポイントが低輝度側へ遷移するほど、部分平均輝度と算出ポイントとの間に大きな差が生じることとなる。そこで、本発明に係る表示制御手法では、部分平均輝度と算出ポイントとの差が所定の閾値以上となった場合に（同図の（Ｂ−３）参照）、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれると判定することとした。

【0026】

そして、本発明に係る表示制御手法では、部分平均輝度との差が所定の閾値以上となった場合における算出ポイントに基づいてバックライトの発光量を決定する（同図の（Ｂ−４）参照）。具体的には、本発明に係る表示制御手法では、０から２５５までの輝度値に対してそれぞれ０％から１００％までの発光量があらかじめ対応付けられている。そして、本発明に係る表示制御手法では、上記算出ポイントの輝度値に対応する発光量をバックライトの発光量として決定する。

【0027】

このように、本発明に係る表示制御手法では、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合に、バックライトの発光量を低輝度画素に合わせて下げすぎないようにしたため、高輝度画素の視認性を高めることができる。

【0028】

しかも、かかる場合に、バックライトの発光量を単純に高輝度画素に合わせた発光量とするのではなく、高輝度画素と低輝度画素との間（ここでは、算出ポイント）の輝度値に対応する発光量をバックライトの発光量とすることとした。したがって、バックライトによる消費電力を抑えつつ、高輝度画素の視認性を高めることができる。

【0029】

なお、本発明に係る表示制御手法では、算出ポイントと部分平均輝度との差が所定の閾値以上となる前に、累積画素数が所定の画素数を超えた場合には、累積画素数が所定の画素数を超えた時点の算出ポイントに基づいてバックライトの発光量を決定する。これにより、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれるような特殊なケースでない場合には、通常通り、入力画像全体の明るさに応じた発光量をバックライトの発光量とすることができる。

【0030】

ところで、同図の（Ｂ）に示したヒストグラムにおいて高輝度画素の分布と低輝度画素の分布とが比較的近い位置に存在する場合には、算出ポイントと部分平均輝度との差が所定の閾値以上となる前に、累積画素数が所定の画素数を超えてしまう場合がある。このような場合には、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれているにもかかわらず、高輝度画素の視認性を適切に高めることができない。

【0031】

そこで、本発明に係る表示制御手法では、部分平均輝度の値に応じて所定の閾値を変更することによって上記のような状況を回避することとしている。かかる点の詳細については、実施例において後述する。

【0032】

以下では、図１を用いて説明した表示制御手法を適用した表示制御装置についての実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、車載装置に搭載される液晶ディスプレイの表示制御を行う表示制御装置に対して本発明を適用する場合について説明する。ただし、本発明にかかる表示制御装置は、これに限ったものではなく、携帯端末装置やＰＣ（Personal Computer）あるいはＴＶ（Television）のように、バックライトを用いて表示を行う表示部を備える各種の装置に対して適用することができる。

【0033】

また、以下では、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合にヒストグラム上に形成される２つの分布のうち（図１参照）、高輝度側の分布に属する画素を高輝度画素と呼び、低輝度側の分布に属する画素を低輝度画素と呼ぶこととする。

【実施例】

【0034】

図２は、本実施例に係る表示制御装置の構成を示すブロック図である。なお、同図には、表示制御装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

【0035】

同図に示すように、本実施例に係る表示制御装置１０は、車載装置に搭載される液晶ディスプレイ２０の表示制御を行う装置である。ここで、液晶ディスプレイ２０は、液晶パネル２１と、バックライトモジュール２２とを備えている。液晶パネル２１は、表示制御装置１０から出力される画像データを表示する表示部である。また、バックライトモジュール２２は、液晶パネル２１の背面側に設けられた照明装置であり、液晶パネル２１に対して背面側から光を照射する。かかるバックライトモジュール２２による消費電力の高さが省電力化の妨げとなっている。

【0036】

つづいて、本実施例に係る表示制御装置１０の構成について説明する。本実施例に係る表示制御装置１０は、制御部１１と、記憶部１２とを備えている。また、制御部１１は、画像データ取得部１１ａと、サブサンプリング部１１ｂと、ヒストグラム生成部１１ｃと、ヒストグラム解析部１１ｄと、発光量変更部１１ｅと、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）生成部１１ｆと、ＲＧＢ変換部１１ｇとを備えている。また、記憶部１２は、閾値情報１２ａと、ＲＧＢ変換情報１２ｂとを記憶している。

【0037】

画像データ取得部１１ａは、ナビゲーション画像等の画像データを車載装置から取得する処理部である。また、画像データ取得部１１ａは、取得した画像データをサブサンプリング部１１ｂおよびＲＧＢ変換部１１ｇへ渡す処理も併せて行う。

【0038】

サブサンプリング部１１ｂは、画像データ取得部１１ａから画像データを取得した場合に、取得した画像データに対してサブサンプリングを行う処理部である。また、サブサンプリング部１１ｂは、サブサンプリング後の画像データをヒストグラム生成部１１ｃへ渡す処理も併せて行う。

【0039】

ここで、サブサンプリングとは、取得した画像データから画素を間引く処理を示す。このように、取得した画像データに対してサブサンプリングを行うことによって、後述するヒストグラム生成部１１ｃやヒストグラム解析部１１ｄといった処理部の処理速度を高めることができる。なお、ここでは、ＷＶＧＡサイズ（８００×４８０）の画像データが１２８×６４のサイズに縮小されるものとする。

【0040】

ヒストグラム生成部１１ｃは、サブサンプリング部１１ｂから取得したサブサンプリング後の画像データを用いてヒストグラムを生成する処理部である。ヒストグラムとは、上述したように、画像データを構成する画素の輝度分布をあらわす情報である。ここで、ヒストグラム生成部１１ｃは、画像データに含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各成分うち、最も値の大きい成分を用いてヒストグラムを生成する。また、ヒストグラム生成部１１ｃは、生成したヒストグラムをヒストグラム解析部１１ｄへ渡す処理も併せて行う。

【0041】

ヒストグラム解析部１１ｄは、ヒストグラム生成部１１ｃによって生成されたヒストグラムを閾値情報１２ａを用いて解析することによって、バックライトモジュール２２の発光量を決定する処理部である。

【0042】

ここで、かかるヒストグラム解析部１１ｄの具体的な構成について図３を用いて説明する。図３は、実施例１に係るヒストグラム解析部１１ｄの構成を示すブロック図である。同図に示すように、ヒストグラム解析部１１ｄは、累積加算部１１１と、部分平均輝度算出部１１２と、発光量決定部１１３とを備えている。また、閾値情報１２ａは、ＤＮＵＭ１２１と、ＡＶＥＤＩＳ１２２とを含んでいる。

【0043】

累積加算部１１１は、ヒストグラム生成部１１ｃから取得したヒストグラムを用いて輝度値の高いものから順に画素数を累積加算する処理部である。また、累積加算部１１１は、画素数を累積加算するごとに、累積加算した画素数である累積画素数および現在の算出ポイントを発光量決定部１１３へ渡す処理も併せて行う。

【0044】

たとえば、輝度値「２５５」の画素数が１個であり、輝度値「２５４」の画素数が２個であり、輝度値「２５３」の画素数が３個であるとする。かかる場合、累積加算部１１１は、輝度値「２５３」までの画素数を累積加算したならば、累積画素数「６」および現在の算出ポイント「２５３」を発光量決定部１１３へ渡す。

【0045】

また、累積加算部１１１は、現在の算出ポイントを部分平均輝度算出部１１２へ渡す処理も行う。

【0046】

部分平均輝度算出部１１２は、累積加算部１１１によって累積加算済みの画素の平均輝度を部分平均輝度として算出する処理部である。すなわち、部分平均輝度算出部１１２は、累積加算部１１１から算出ポイントを受け取ると、算出開始ポイントから算出ポイントまでに含まれる画素の部分平均輝度を算出する。

【0047】

ここで、部分平均輝度は、Σ{（算出ポイント）×（画素数）}／（累積画素数）によってあらわされる。すなわち、部分平均輝度は、各算出ポイント（輝度値）と当該算出ポイントの画素数とを乗じた値を算出開始ポイントから現在の算出ポイントまで総和し、総和した値を累積画素数で除算することによって求められる。

【0048】

たとえば、輝度値「２５５」の画素数が１個、輝度値「２５４」の画素数が２個、輝度値「２５３」の画素数が３個であり、現在の算出ポイントが「２５３」であるとする。かかる場合、部分平均輝度は、{（２５５×１）＋（２５４×２）＋（２５３×３）}／６≒２５４となる。

【0049】

部分平均輝度算出部１１２は、部分平均輝度を算出すると、算出した部分平均輝度を発光量決定部１１３へ渡す。

【0050】

発光量決定部１１３は、累積加算部１１１および部分平均輝度算出部１１２から受け取った情報と、閾値情報１２ａであるＤＮＵＭ１２１およびＡＶＥＤＩＳ１２２とを用いてバックライトモジュール２２の発光量を決定する処理部である。ここで、ＤＮＵＭ１２１とは、累積画素数の閾値を示す情報である。また、ＡＶＥＤＩＳ１２２は、部分平均輝度と現在の算出ポイントとの差の閾値を示す情報である。

【0051】

具体的には、発光量決定部１１３は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達する前に、部分平均輝度と現在の算出ポイントとの差（以下、「輝度差分値」と記載する）がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となった場合に、現在の算出ポイントに対応する発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定する。また、発光量決定部１１３は、累積加算部１１１から受け取った累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した場合の算出ポイントに対応する発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定する。

【0052】

ここで、発光量決定部１１３の動作例について図４を用いて説明する。図４は、全体的に暗い画像の中に高輝度画素が含まれる場合における発光量決定部１１３の動作例を示す図である。

【0053】

同図の（Ａ）に示すように、全体的に暗い画像の一部に明るい部分が含まれる場合には、高輝度側に少数の画素が存在し、残り大多数の画素が低輝度側に存在するようなヒストグラムとなる。ここで、同図の（Ａ）に示したように、累積加算部１１１によって高輝度側の画素数を累積加算している場合、すなわち、現在の算出ポイントが高輝度側に位置する場合には、部分平均輝度と現在の算出ポイントとの差はあまり開かない。したがって、算出ポイントおよび部分平均輝度は、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２未満の状態で低輝度側へ遷移していく（同図の（Ａ−１）参照）。

【0054】

一方、同図の（Ｂ）に示したように、累積加算部１１１が高輝度画素の画素数を累積加算し終えると、算出ポイントが低輝度側へ到達するまで累積画素数がほとんど増えない状態となる。これは、高輝度画素および低輝度画素間の輝度値に対応する画素数が少ないためである。これに伴い、部分平均輝度もほとんど変化しなくなる。

【0055】

したがって、全体的に暗い画像の一部に明るい部分が含まれる場合には、算出ポイントが低輝度側へ遷移するにしたがって、輝度差分値が大きくなっていき、ある算出ポイントにおいてＡＶＥＤＩＳ１２２以上となる（同図の（Ｂ−１）参照）。かかる場合に、発光量決定部１１３は、この算出ポイントに対応する発光量をバックライトモジュール２２の発光量とする。

【0056】

一方、発光量決定部１１３は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した場合には、かかる場合の算出ポイントに対応する発光量をバックライトモジュール２２の発光量とする。かかる場合について図５を用いて説明する。また、図５は、発光量決定部１１３の他の動作例を示す図である。なお、同図には、画素が満遍なく分布したヒストグラムを示している。

【0057】

同図の（Ａ）に示したように、累積加算部１１１は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達するまで、算出ポイントを順次低輝度側へ遷移させて画素数を累積加算していく（同図の（Ａ−１）参照）。

【0058】

ここで、同図の（Ｂ）に示したように、画素が満遍なく分布している場合には、算出ポイントおよび部分平均輝度は、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２未満の状態で共に低輝度側へ遷移していくこととなる（同図の（Ｂ−１）参照）。このような場合には、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となることなく累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達することとなる（同図の（Ｂ−２）参照）。したがって、発光量決定部１１３は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した場合の算出ポイントに対応する発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定する。

【0059】

このように、本実施例では、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達する前に、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となった場合に、かかる場合の算出ポイントに基づいてバックライトモジュール２２の発光量を決定することとした。したがって、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した場合の算出ポイントに対応する発光量よりも多い発光量がバックライトモジュール２２の発光量として決定されることとなる。このため、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合に、かかる高輝度画素の視認性を高めることができる。

【0060】

また、本実施例では、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した場合には、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した場合の算出ポイントに基づいてバックライトモジュール２２の発光量を決定することとした。したがって、高輝度画素の視認性を高める処理が必要ない場合には、通常通り、画像全体の輝度値に応じた発光量をバックライトモジュール２２の発光量とすることができる。

【0061】

なお、閾値情報１２ａとして記憶されるＤＮＵＭ１２１およびＡＶＥＤＩＳ１２２の値は、任意に変更することができる。

【0062】

図２に戻り、制御部１１の説明を続ける。発光量変更部１１ｅは、バックライトモジュール２２の発光量の急激な変化によって生じる画面のちらつきを防止するため、ヒストグラム解析部１１ｄから取得した発光量と現在の発光量との差分に基づいて発光量の変化量を制限する発光量変更処理を行う処理部である。

【0063】

具体的には、発光量変更部１１ｅは、確定発光量と現在の発光量との差分が所定の閾値よりも大きい場合に、変化量の上限値として予め決められた値を現在の発光量に対して加算（あるいは減算）した値を最終的な発光量として決定する。また、発光量変更部１１ｅは、最終的な発光量（以下、「変更後発光量」と記載する）を決定すると、この変更後発光量をＰＷＭ生成部１１ｆへ渡す。

【0064】

また、発光量変更部１１ｅは、変更後発光量を決定すると、ＲＧＢ変換情報１２ｂを用いて変更後発光量に対応するＲＧＢ変換係数を決定し、決定したＲＧＢ変換係数をＲＧＢ変換部１１ｇへ渡す処理も行う。

【0065】

ここで、ＲＧＢ変換情報１２ｂは、「変更後発光量」ごとに「ＲＧＢ変換係数」を対応付けた情報である。ここで、「変更後発光量」は、発光量変更部１１ｅによって決定された変更後発光量を示す。また、「ＲＧＢ変換係数」は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分の値（ＲＧＢ値）に対して掛け合わせる係数である。

【0066】

たとえば、変更後の発光量が「１００％」である場合には、ＲＧＢ変換係数は「１．００」となる。これは、入力データのＲＧＢ値が、そのまま出力データのＲＧＢ値となることを示している。また、変更後の発光量が「５０％」である場合には、ＲＧＢ変換係数は「１．２６」となる。これは、入力データのＲＧＢ値を１．２６倍した値が出力データのＲＧＢ値となることを示している。なお、ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分に対してＲＧＢ変換係数をそれぞれに掛け合わせるものとする。

【0067】

このように、ＲＧＢ変換情報１２ｂでは、発光後発光量が少なくなるほど、すなわち、バックライトモジュール２２の発光量が少なくなり画面が暗くなるほど、ＲＧＢ変換係数が高くなるように設定されている。なお、発光量変更部１１ｅは、変更後発光量を決定すると、決定した変更後発光量と対応付けられたＲＧＢ変換係数をＲＧＢ変換情報１２ｂから取り出し、取り出したＲＧＢ変換係数をＲＧＢ変換部１１ｇへ渡す。

【0068】

ＰＷＭ生成部１１ｆは、発光量変更部１１ｅから変更後発光量を取得すると、バックライトモジュール２２の発光量が変更後発光量となるようにパルス幅が調整されたＰＷＭ信号を生成してバックライトモジュール２２へ出力する処理部である。なお、ＰＷＭ生成部１１ｆは、ＶＳＹＮＣ（Vertical Synchronizing signal：垂直同期信号）が１回出力されるごとに、デフォルトでは、ＰＷＭ信号を４回出力することとしている。ただし、ＶＳＹＮＣの単位出力当たりのＰＷＭ信号の出力回数は、レジスタにより適宜調整可能である。

【0069】

ＲＧＢ変換部１１ｇは、画像データ取得部１１ａから取得した画像データに含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各成分の値に対して、発光量変更部１１ｅから取得したＲＧＢ変換係数を掛け合わせるＲＧＢ変換処理を行う処理部である。また、ＲＧＢ変換部１１ｇは、ＲＧＢ変換処理後の画像データを液晶パネル２１へ出力する処理も併せて行う。

【0070】

たとえば、ＲＧＢ変換部１１ｇは、ＲＧＢ変換係数「１．２６」を取得した場合、画像データ取得部１１ａから取得した画像データに含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各成分の値を１．２６倍する。そして、ＲＧＢ変換部１１ｇは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各成分の値を１．２６倍した画像データを液晶パネル２１へ出力する。

【0071】

次に、本実施例に係る表示制御装置１０の具体的動作について図６を用いて説明する。図６は、本実施例に係る表示制御装置１０の処理手順を示すフローチャートである。なお、同図においては、表示制御装置１０が実行する処理手順のうち、バックライトモジュール２２の発光量制御に関する処理手順のみを示している。

【0072】

同図に示すように、表示制御装置１０では、サブサンプリング部１１ｂが、画像データ取得部１１ａによって取得された画像データに対してサブサンプリングを行う（ステップＳ１０１）。また、表示制御装置１０では、ヒストグラム生成部１１ｃが、サブサンプリング後の画像データを用いてヒストグラムを生成し（ステップＳ１０２）、生成したヒストグラムを累積加算部１１１および部分平均輝度算出部１１２へ渡す。

【0073】

つづいて、累積加算部１１１は、ヒストグラム生成部１１ｃから受け取ったヒストグラムを用いて算出開始ポイントから画素数を順次累積加算する累積加算処理を開始する（ステップＳ１０３）。つづいて、部分平均輝度算出部１１２は、累積加算部１１１によって累積加算済みの画素の平均輝度である部分平均輝度を算出する（ステップＳ１０４）。

【0074】

つづいて、発光量決定部１１３は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達したか否かを判定し（ステップＳ１０５）、累積画素数がＤＮＵＭ１２１未満である場合には（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となったか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

【0075】

そして、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となったと判定した場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、発光量決定部１１３は、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となった時点の算出ポイントに対応する発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定する（ステップＳ１０７）。一方、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２未満である場合には（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、発光量決定部１１３は、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を繰り返す。

【0076】

また、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達したと判定した場合には（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、発光量決定部１１３は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した時点の算出ポイントに対応する発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定する（ステップＳ１０８）。

【0077】

ステップＳ１０７またはステップＳ１０８の処理を終えると、発光量変更部１１ｅは、発光量決定部１１３によって決定された発光量に対して発光量変更処理を行って変更後発光量を決定する（ステップＳ１０９）。つづいて、ＰＷＭ生成部１１ｆは、変更後発光量に応じたＰＷＭ信号を生成してバックライトモジュール２２へ出力する（ステップＳ１１０）。

【0078】

また、ＲＧＢ変換部１１ｇは、画像データ取得部１１ａから取得した画像データに含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各成分の値に対して、変更後発光量に対応するＲＧＢ変換係数を掛け合わせるＲＧＢ変換処理を行う（ステップＳ１１１）。そして、ＲＧＢ変換部１１ｇは、ＲＧＢ変換処理後の画像データを液晶パネル２１へ出力して（ステップＳ１１２）、処理を終了する。

【0079】

上述してきたように、本実施例では、累積加算部が、入力された画像データに対して当該画像データを構成する画素の数を輝度値の高いものから順に累積加算し、部分平均輝度算出部が、累積加算済みの画素の平均輝度を部分平均輝度として算出し、発光量決定部が、算出した部分平均輝度と累積加算済みの画素の輝度値のうちの最低輝度値との差が所定の閾値以上となった場合に、当該最低輝度値に基づいてバックライトの発光量を決定することとした。したがって、全体的に暗い画像の一部に高輝度の画素が含まれる場合に、バックライトによる消費電力を抑えつつ、高輝度画素の視認性を高めることができる。

【0080】

ところで、上述してきた実施例では、画像中の暗い部分と明るい部分との輝度差が大きい場合、すなわち、ヒストグラムにおいて高輝度画素の分布と低輝度画素の分布とが大きく離れている場合を例として説明してきた。しかしながら、これに限ったものではなく、たとえば、画像中の明るい部分の輝度値があまり高くない場合のように、高輝度画素の分布と低輝度画素の分布とが比較的近い位置に存在する場合もある。

【0081】

かかる場合には、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれているにもかかわらず、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となる前に、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達してしまうおそれがある。そこで、高輝度画素の輝度値が比較的低い場合には、高輝度画素の輝度値が高い場合と比較してＡＶＥＤＩＳ１２２の値を小さくすることとしてもよい。

【0082】

以下では、かかる場合について図７を用いて説明する。図７は、部分平均輝度の値に応じてＡＶＥＤＩＳ１２２を変更する場合について説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、部分平均輝度と閾値Ａとの大小関係に応じて異なるＡＶＥＤＩＳ１２１が対応付けられる様子を示している。また、同図の（Ｂ）には、部分平均輝度が閾値Ａ以上である場合にＡＶＥＤＩＳ（大）が適用される様子を、同図の（Ｃ）には、部分平均輝度が閾値Ａ未満である場合にＡＶＥＤＩＳ（小）が適用される様子を、それぞれ示している。

【0083】

同図の（Ａ）に示したように、記憶部１２には、ＡＶＥＤＩＳ１２２として、ＡＶＥＤＩＳ（大）と、ＡＶＥＤＩＳ（大）よりも値の小さいＡＶＥＤＩＳ（小）とが記憶されている。

【0084】

そして、発光量決定部１１３は、部分平均輝度算出部１１２によって算出された部分平均輝度が閾値Ａ以上である場合には、輝度差分値とＡＶＥＤＩＳ（大）とを比較し、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ（大）以上となったか否かを判定する（同図の（Ｂ）参照）。これは、部分平均輝度が閾値Ａ（「所定の輝度値」に相当）以上である場合には、低輝度画素と高輝度画素との輝度差が大きいと見なすことができるためである。

【0085】

一方、発光量決定部１１３は、部分平均輝度が閾値Ａ未満となった場合には、輝度差分値とＡＶＥＤＩＳ（小）とを比較し、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ（小）以上となったか否かを判定する（同図の（Ｃ）参照）。これは、部分平均輝度が閾値Ａ未満となった場合には、低輝度画素と高輝度画素との輝度差が小さいと見なすことができるためである。

【0086】

このように、部分平均輝度算出部１１２によって算出された部分平均輝度が所定の輝度値未満である場合には、部分平均輝度が所定の輝度値以上である場合と比較してＡＶＥＤＩＳを小さくすることとした。したがって、高輝度画素と低輝度画素との輝度差が小さい場合に、輝度差分値がＡＶＥＤＩＳ１２２以上となる前に、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達してしまうことが防止される結果、高輝度画素の視認性を適切に高めることができる。

【0087】

なお、ＡＶＥＤＩＳ１２２として記憶されるＡＶＥＤＩＳ（大）およびＡＶＥＤＩＳ（小）の値は、ＡＶＥＤＩＳ（小）がＡＶＥＤＩＳ（大）を超えない範囲であれば、任意に設定変更可能である。

【0088】

ところで、上述してきた実施例では、ＡＶＥＤＩＳ１２２を導入することによって、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合における高輝度画素の視認性を高める方式について説明してきたが、他の方式によっても高輝度画素の視認性を高めることができる。たとえば、画像データに含まれる全画素を高輝度画素および低輝度画素の２つに分類し、累積加算部１１１によって画素数の累積加算を行う場合に、高輝度画素の累積画素数を低輝度画素の各輝度値の画素数へ加算しながら順次累積加算していくことによって、累積画素数を通常よりも早くＤＮＵＭ１２１に到達させるようにしてもよい。

【0089】

以下では、かかる場合について図８を用いて説明する。図８は、累積加算部１１１の他の動作例を示す図である。ここで、同図の（Ａ）には、累積加算部１１１の通常の動作例を示し、同図の（Ｂ）には、累積加算部１１１の他の動作例を示している。なお、ここでは、ＤＮＵＭ１２１の値を「６０」として説明する。また、同図の（Ｂ）に示したように、ここでは、輝度値「２００」〜「２５５」までの画素を高輝度画素とし、輝度値「０」〜「１９９」の画素を低輝度画素として分類するものとする。

【0090】

同図の（Ａ）に示したように、通常の動作において、累積加算部１１１は、算出開始ポイントから低輝度へ向かって画素数を順次累積加算していく。そして、累積画素数がＤＮＵＭ１２１を超えた時点の算出ポイント（ここでは、輝度値「１００」）に対応する発光量「３９％」をバックライトモジュール２２の発光量として決定する。

【0091】

一方、他の動作において、累積加算部１１１は、同図の（Ｂ）に示したように、高輝度画素の累積画素数が「１５」である場合には、低輝度画素に分類される各輝度値の画素数に対してそれぞれ「１５」を加算したものを累積加算していく。たとえば、累積加算部１１１は、輝度値「１９９」の画素数「１」に対して「１５」を加算した値「１６」を累積加算する。

【0092】

このように、低輝度画素に分類される各輝度値の画素数に対して高輝度画素の累積画素数を加算したものを順次累積加算していくことによって、累積画素数は、同図の（Ａ）に示した場合よりも早くＤＮＵＭ１２１に達することとなる。すなわち、かかる処理によって、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した時点における算出ポイント（ここでは、輝度値「１９７」）を同図の（Ａ）に示した場合よりも高くすることができ、結果として、バックライトモジュール２２の発光量も同図の（Ａ）に示した場合よりも多くすることができる。

【0093】

したがって、かかる方式を用いた場合であっても、全体的に暗い画像の一部に高輝度画素が含まれる場合に、高輝度画素の視認性を高めることができる。なお、高輝度画素と低輝度画素との境界値は、任意に設定変更可能である。

【0094】

また、その他の方式として、全体平均輝度が所定の閾値以下であり、かつ、高輝度画素の累積画素数が所定数以上である場合に、暗い画像の一部に高輝度画素が含まれると判定し、既定の発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定してもよい。以下では、かかる場合について図９を用いて説明する。図９は、発光量決定部１１３の他の動作例を示す図である。

【0095】

同図に示したように、部分平均輝度算出部１１２は、画像データの全画素の平均輝度である全体平均輝度を算出し、発光量決定部１１３へ渡す。また、累積加算部１１１は、高輝度画素の累積画素数を発光量決定部１１３へ渡す。なお、高輝度画素の累積画素数とは、輝度値「２５５」から所定の輝度値（たとえば、「２００」）までの画素の累積数を示す。

【0096】

また、発光量決定部１１３は、部分平均輝度算出部１１２から全体平均輝度を受け取ると、全体平均輝度が閾値Ｂ未満であるか否かを判定する（同図の（１）参照）。また、発光量決定部１１３は、高輝度画素の累積画素数が所定数以上であるか否かを判定する（同図の（２）参照）。そして、発光量決定部１１３は、全体平均輝度が閾値Ｂ未満であると判定し、かつ、高輝度画素の累積画素数が所定数以上であると判定した場合には、暗い画像の一部に高輝度画素が含まれると判定する（同図の（３）参照）。

【0097】

そして、暗い画像の一部に高輝度画素が含まれると判定すると、発光量決定部１１３は、既定の発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定する（同図の（４）参照）。ここで、既定の発光量とは、全体平均輝度に対応する発光量よりも多い発光量とする。

【0098】

このように、全体平均輝度が所定の閾値以下であり、かつ、高輝度画素の累積画素数が所定数以上である場合に、既定の発光量をバックライトモジュール２２の発光量として決定する方式を用いた場合であっても、全体的に暗い画像の一部に含まれる高輝度画素の視認性を高めることができる。なお、上記の所定数や閾値Ｂの値は、任意に変更することができる。

【産業上の利用可能性】

【0099】

以上のように、本発明に係る表示制御装置および表示制御方法は、全体的に暗い画像の一部に高輝度の画素が含まれる場合に、バックライトによる消費電力を抑えつつ、高輝度画素の視認性を高めたい場合に有用であり、特に、車載装置の液晶ディスプレイの消費電力を抑えたい場合に適している。

【符号の説明】

【0100】

１０ 表示制御装置
１１ 制御部
１１ａ 画像データ取得部
１１ｂ サブサンプリング部
１１ｃ ヒストグラム生成部
１１ｄ ヒストグラム解析部
１１１ 累積加算部
１１２ 部分平均輝度算出部
１１３ 発光量決定部
１１ｅ 発光量変更部
１１ｆ ＰＷＭ生成部
１１ｇ ＲＧＢ変換部
１２ 記憶部
１２ａ 閾値情報
１２１ ＤＮＵＭ
１２２ ＡＶＥＤＩＳ
１２ｂ ＲＧＢ変換情報
２０ 液晶ディスプレイ
２１ 液晶パネル
２２ バックライトモジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】