JP5687908B2 - 表示制御装置および表示制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示制御装置および表示制御方法に関し、特に、明るい映像が入力された場合に、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制できる表示制御装置および表示制御方法に関する。

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。

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。

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。

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。

特開２００７−２１９４７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術には、明るい映像が入力された場合に、省電力効果が低くなるという問題があった。これは、明るい映像の場合には、バックライトの発光量が多めに設定される結果、消費電力の削減量が少なくなるためである。

このような問題は、特に、ナビゲーション画像などの明るい映像が多く表示される車載装置において顕著である。

これらのことから、明るい映像が入力された場合に、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制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。

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、明るい映像が入力された場合に、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制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。

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を輝度値の高いものから順に計数する計数手段と、前記計数手段によって計数された画素の累積数が所定数に達した場合の輝度値に基づいて前記バックライトの暫定的な発光量を決定する暫定発光量決定手段と、前記暫定発光量決定手段によって決定された暫定的な発光量と所定の閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少ない第１の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定する確定発光量決定手段と、前記画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出手段とを備え、前記比較手段は、前記平均輝度算出手段によって算出された平均輝度と前記所定の閾値とをさらに比較し、前記確定発光量決定手段は、前記比較手段による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超え、かつ、前記平均輝度が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少なく前記第１の発光量よりも多い第２の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定する。

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を輝度値の高いものから順に計数する計数工程と、前記計数工程において計数した画素の累積数が所定数に達した場合の輝度値に基づいて前記バックライトの暫定的な発光量を決定する暫定発光量決定工程と、前記暫定発光量決定工程において決定した暫定的な発光量と所定の閾値とを比較する比較工程と、前記比較工程における比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少ない第１の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定する確定発光量決定工程と、前記画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出工程とを含み、前記比較工程は、前記平均輝度算出工程によって算出された平均輝度と前記所定の閾値とをさらに比較し、前記確定発光量決定工程は、前記比較工程による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超え、かつ、前記平均輝度が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少なく前記第１の発光量よりも多い第２の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定する。

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を輝度値の高いものから順に計数し、計数した画素の累積数が所定数に達した場合の輝度値に基づいてバックライトの暫定的な発光量を決定し、暫定的な発光量と所定の閾値とを比較し、比較の結果、暫定的な発光量が所定の閾値を超える場合に、暫定的な発光量よりも少ない発光量をバックライトの確定的な発光量として決定することとしたので、明るい映像が入力された場合に、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制できるという効果を奏する。

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。 図２は、実施例１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は、実施例１に係る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は、ヒストグラム解析部の動作例を示す図である。 図５は、ＲＧＢ変換情報の一例を示す図である。 図６は、実施例１に係る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は、実施例２に係るハレーション回避手法の概要を示す図である。 図８は、実施例２に係るヒストグラム解析部の構成を示すブロック図である。 図９は、実施例２に係る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１０は、ハレーション回避機能およびＨオフセットの設定変更について説明するための図である。 図１１は、Ｌオフセットを設定する場合について説明するための図である。

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。

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。なお、同図の（Ａ）には、明るい画像が入力された場合に、暫定的に決定された発光量よりも低い発光量が確定的な発光量として決定される場合を示している。また、同図の（Ｂ）には、暗い画像が入力された場合に、暫定的に決定された発光量がそのまま確定的な発光量として決定される場合を示している。

同図に示すように、本発明に係る表示制御手法では、画像の明るさに応じてバックライトの発光量を制御する場合に、明るい画像が入力されたとしてもバックライトの発光量が所定量を超えないようにバックライトの発光量に上限値を設けた点に主たる特徴を有する。

具体的には、本発明に係る表示制御手法では、まず、画像データが入力されると、画像データを構成する画素を輝度値の高いものから順に計数する。すなわち、本発明に係る表示制御手法では、同図の（Ａ）に示したように、画像データを構成する画素の輝度分布（以下、「ヒストグラム」と記載する）を生成し、高輝度側から順に画素を計数していく。

ここで、同図の（Ａ）に示したように、画素の輝度値は、０〜２５５までの値を取り、バックライトの発光量は、輝度値が０のときを０％、２５５のときを１００％として、０〜１００％の値を取る。このように、バックライトの発光量は、輝度値と予め対応付けられている。

つづいて、本発明に係る表示制御手法では、計数した画素の累積数（以下、「累積画素数」と記載する）が所定数に達した場合の輝度値に基づいてバックライトの暫定的な発光量を決定する。具体的には、同図の（Ａ）に示したように、ヒストグラム上において累積画素数が所定数を超える位置を算出ポイントとし、かかる算出ポイントに対応する発光量をバックライトの暫定的な発光量（以下、「暫定発光量」と記載する）として決定する。

つづいて、本発明に係る表示制御手法では、暫定発光量と所定の閾値（以下、「Ｈオフセット」と記載する）とを比較する。そして、本発明に係る表示制御手法では、暫定発光量がＨオフセットよりも多い場合に、暫定発光量よりも少ない発光量を確定的な発光量（以下、「確定発光量」と記載する）として決定する。

たとえば、同図の（Ａ）に示したように、明るい画像が入力された場合には、ヒストグラムの高輝度側に位置する画素が多くなる結果、算出ポイントがＨオフセットよりも高輝度側に位置することとなる。かかる場合、暫定発光量がＨオフセットよりも多くなるため、本発明に係る表示制御手法では、Ｈオフセットを確定発光量として決定する。

このように、明るい画像が入力された場合には、バックライトの発光量が比較的多めに設定されることとなるが、算出ポイントよりも低輝度側に位置するＨオフセットを確定発光量とすることで、算出ポイントに対応する発光量を確定発光量とする場合と比較してバックライトの発光量を少なくすることができる。したがって、算出ポイントにおける発光量を確定発光量とした場合と比較して消費電力の削減量を多くすることができる。

このように、本発明にかかる表示制御手法では、バックライトの発光量の上限値としてＨオフセットを導入することで、明るい画像が入力された場合であっても、確定発光量がＨオフセット以上とならないように制限することとした。したがって、本発明に係る表示制御手法によれば、明るい画像が入力された場合に、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制することができる。

なお、暫定発光量がＨオフセットよりも少ない場合には、暫定発光量をバックライトの確定的な発光量として決定する。たとえば、同図の（Ｂ）に示したように、暗い画像が入力された場合には、ヒストグラムの低輝度側に位置する画素が多くなる結果、算出ポイントがＨオフセットよりも低輝度側に位置することとなる。かかる場合には、暫定発光量がＨオフセットよりも少なくなるため、暫定発光量が確定発光量として決定される。

ところで、明るい画像が入力された場合に、少ない発光量でバックライトを発光させると、画像中の特に明るい部分の色がつぶれたように見える現象（以下、「ハレーション」と記載する）が発生するおそれがあり、画質劣化の原因となる。そこで、本発明に係る表示制御手法では、ハレーションが発生する可能性がある場合に、Ｈオフセットよりも多い発光量を確定発光量として決定することによってハレーションの発生を回避する処理も併せて行っている。かかるハレーション回避の具体的な内容については、実施例２において説明することとする。

また、これまでは、暫定発光量がＨオフセットよりも多い場合に、Ｈオフセットを確定発光量とする場合について説明したが、これに限ったものではない。たとえば、暫定発光量がＨオフセットよりも多い場合に、暫定発光量を所定の変換式で変換した値を確定発光量として決定することとしてもよい。かかる点についても後述する実施例において説明する。

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。

図２は、実施例１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。

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。

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。

制御部１１は、車載装置からの画像データの取得、取得した画像データのサブサンプリング、ヒストグラムの生成および解析、発光量の変更処理、ＰＷＭの生成あるいはＲＧＢ変換処理といった処理を実行する処理部である。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。

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。

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。

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。

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の確定発光量を決定する処理部である。

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、暫定発光量決定部１１１と、比較部１１２と、確定発光量決定部１１３とを備えている。また、閾値情報１２ａは、ＤＮＵＭ１２１と、Ｈオフセット１２２とを含んでいる。

暫定発光量決定部１１１は、ヒストグラム生成部１１ｃから取得したヒストグラムと閾値情報１２ａに含まれるＤＮＵＭ１２１とを用いて暫定発光量を決定する処理部である。ＤＮＵＭ１２１とは、累積画素数の閾値を示す情報である。

具体的には、暫定発光量決定部１１１は、ヒストグラムの高輝度側から順に画素数を計数していき、累積画素数がＤＮＵＭ１２１を超えた場合におけるヒストグラム上の位置（輝度値）に対応する発光量を暫定発光量として決定する。また、暫定発光量決定部１１１は、暫定発光量を決定すると、決定した暫定発光量を比較部１１２へ渡す処理も併せて行う。

比較部１１２は、暫定発光量決定部１１１によって決定された暫定発光量と記憶部１２に記憶されたＨオフセット１２２とを比較する処理部である。ここで、Ｈオフセット１２２は、バックライトモジュール２２の発光量の上限値を示す閾値情報である。また、比較部１１２は、暫定発光量とＨオフセット１２２との比較結果を確定発光量決定部１１３へ渡す処理も併せて行う。

確定発光量決定部１１３は、比較部１１２による比較結果に応じて確定発光量を決定する処理部である。また、確定発光量決定部１１３は、決定した確定発光量を発光量変更部１１ｅへ渡す処理も併せて行う。

ここで、かかるヒストグラム解析部１１ｄの動作例について図４を用いて説明する。図４は、ヒストグラム解析部１１ｄの動作例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、暫定発光量決定部１１１の動作例を、同図の（Ｂ）および（Ｃ）には、比較部１１２および確定発光量決定部１１３の動作例を、それぞれ示している。

同図の（Ａ）に示したように、暫定発光量決定部１１１は、ヒストグラムにおける輝度値「２５５」の位置を計数開始ポイントとする。また、暫定発光量決定部１１１は、各輝度値に対応する画素数を計数開始ポイントから低輝度側へ向かって順に計数していく。そして、暫定発光量決定部１１１は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した位置を算出ポイントとして定め、かかる算出ポイントの輝度値に対応する発光量を暫定発光量として決定する。

たとえば、暫定発光量決定部１１１は、累積画素数がＤＮＵＭ１２１に達した位置の輝度値が「２００」である場合には、かかる輝度値「２００」に対応する発光量「７８％」を暫定発光量として決定する。

また、比較部１１２は、暫定発光量決定部１１１によって決定された暫定発光量とＨオフセット１２２との比較を行い、比較結果を確定発光量決定部１１３へ渡す。そして、確定発光量決定部１１３は、同図の（Ｂ）に示したように、暫定発光量がＨオフセット１２２以下である場合には、暫定発光量を確定発光量として決定する。一方、確定発光量決定部１１３は、暫定発光量がＨオフセット１２２を超える場合には、Ｈオフセット１２２を確定発光量として決定する。

たとえば、同図の（Ｃ）に示したように、算出ポイントａや算出ポイントｂのように、算出ポイントがＨオフセット１２２よりも低輝度側に位置する場合、すなわち、入力された画像が暗めの画像である場合には、各算出ポイントに対応する発光量（暫定発光量）が確定発光量となる。一方、算出ポイントｃ〜ｅのように算出ポイントがＨオフセット１２２よりも高輝度側に位置する場合、すなわち、入力された画像が明るめの画像である場合の確定発光量は、各算出ポイントに対応する発光量（暫定発光量）よりも少ない発光量であるＨオフセット１２２となる。

このように、本実施例では、暫定発光量がＨオフセット１２２を超える場合には、暫定発光量よりも少ない発光量であるＨオフセット１２２を確定発光量とすることによって、明るい画像が入力された場合であっても、バックライトモジュール２２の消費電力の削減量を極力多くすることができる。

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から取得した確定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。

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。

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。ここで、ＲＧＢ変換情報１２ｂの内容について図５を用いて説明する。図５は、ＲＧＢ変換情報１２ｂの一例を示す図である。

同図に示したように、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。

たとえば、変更後発光量が「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。

このように、ＲＧＢ変換情報１２ｂでは、変更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。

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、ＰＷＭ信号を４回出力することとしている。

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。

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。

次に、本実施例１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、実施例１に係る表示制御装置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、バックライトの発光量制御に関する処理手順のみを示す。

同図に示すように、表示制御装置１０では、画像データ取得部１１ａが、画像データを取得すると（ステップＳ１０１）、サブサンプリング部１１ｂが、取得し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Ｓ１０２）。つづいて、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Ｓ１０３）、暫定発光量決定部１１１が、ヒストグラムおよびＤＮＵＭ１２１を用いて暫定発光量を決定する（ステップＳ１０４）。

つづいて、表示制御装置１０では、比較部１１２が、暫定発光量とＨオフセット１２２とを比較し（ステップＳ１０５）、確定発光量決定部１１３が、暫定発光量がＨオフセット１２２よりも多いか否かを判定する（ステップＳ１０６）。そして、確定発光量決定部１１３は、暫定発光量がＨオフセット１２２よりも多い場合には（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、Ｈオフセット１２２を確定発光量とし（ステップＳ１０７）、暫定発光量がＨオフセット１２２以下である場合には（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、暫定発光量を確定発光量とする（ステップＳ１０８）。

つづいて、発光量変更部１１ｅは、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）。

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。

上述してきたように、本実施例１では、暫定発光量決定部が、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を輝度値の高いものから順に計数し、計数した画素の累積数が所定数に達した場合の輝度値に基づいてバックライトの暫定的な発光量を決定し、比較部が、暫定的な発光量と所定の閾値とを比較し、確定発光量決定部が、比較部による比較の結果、暫定的な発光量が所定の閾値を超える場合に、暫定的な発光量よりも少ない発光量をバックライトの確定的な発光量として決定することとした。したがって、明るい映像が入力された場合に、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制することができる。

ところで、上述した実施例１では、バックライトモジュール２２の発光量を少なくする場合であっても、ＲＧＢ変換処理によってＲＧＢ値を高める補正を行うことで、画質劣化を防止することとした。

ところが、実施例１で説明したように、明るい画像が入力された場合に、暫定発光量よりも少ない発光量でバックライトモジュール２２を発光させることとすると、ＲＧＢ値の補正量が頭打ちとなり、ハレーションが発生するおそれがある。そこで、実施例２では、暫定発光量がＨオフセットよりも多い場合に、ハレーションが発生するおそれがあるか否かを判定し、発生するおそれがあると判定した場合には、Ｈオフセットよりも多い発光量を確定発光量として決定することで、ハレーションの発生を回避することとした。

以下では、かかる実施例２について説明する。まず、ハレーション回避手法の概要について図７を用いて説明する。図７は、実施例２に係るハレーション回避手法の概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、ハレーションが発生する状況を示し、同図の（Ｂ）には、ハレーション回避手法の概要を示している。

同図の（Ａ）に示したように、発光量変更部１１ｅによって変更後発光量が「１００％」に決定された場合には、ＲＧＢ変換係数は「１．００」となる（図５参照）。すなわち、入力ＲＧＢ値が「２５５」である場合は、出力ＲＧＢ値も「２５５」となる。

一方、発光量変更部１１ｅによって変更後発光量が「１２．５％」に決定された場合、ＲＧＢ変換係数は「２．０５」となる（図５参照）。

かかる場合において、同図の（Ａ）に示したように、入力ＲＧＢ値が「１２４」以上である場合には、出力ＲＧＢ値が全て「２５５」となる（すなわち、出力ＲＧＢ値が「２５５」で頭打ちとなる）。たとえば、入力ＲＧＢ値が「２００」である場合、本来ならば、出力ＲＧＢ値は「４１０」となるべきところが、ＲＧＢ値の限界値が「２５５」であるために、出力ＲＧＢ値は「２５５」となる。

このように、画像データにＲＧＢ値の大きい画素が含まれる場合には、ＲＧＢ変換処理を行うことによって変換後のＲＧＢ値（出力ＲＧＢ値）が頭打ちとなるおそれがある。この結果、本来ならば異なるＲＧＢ値（たとえば、１２４〜２５５）で表現されるべき部分が、ＲＧＢ変換処理によって全て同じＲＧＢ値（２５５）で表現されることとなるため、ハレーションが発生し、画質が劣化するおそれがある。

そこで、実施例２に係る表示制御装置１０は、明るい画像が入力された場合、すなわち、暫定発光量がＨオフセットよりも多い場合には、ハレーションが発生するおそれがあるか否かを判定し、発生するおそれがあると判定した場合には、Ｈオフセットよりも多い発光量を確定発光量として決定することとした。

ここで、ハレーションが発生する可能性は、ＲＧＢ値の大きい画素が多く含まれる画像データほど高い。このため、実施例２に係る表示制御装置１０は、同図の（Ｂ）に示したように、サブサンプリング後の画像データの平均輝度を算出し、かかる平均輝度がＨオフセット１２２に対応する輝度値よりも高い場合に、ハレーションが発生する可能性があると判定する。

そして、実施例２に係る表示制御装置１０は、ハレーションが発生する可能性が高いと判定した場合には、Ｈオフセットを確定発光量とするのではなく、平均輝度に対応する発光量を確定発光量とする。

このように、実施例２では、ハレーションが発生する可能性がある場合には、確定発光量をＨオフセットよりも高くすることによって、ＲＧＢ変換係数が小さくなり、出力ＲＧＢ値が頭打ちとなることが抑制されるため、ハレーションの発生を回避することができる。

次に、実施例２に係るヒストグラム解析部１１ｄ’の構成について図８を用いて説明する。ここで、実施例１において説明した機能と同一の機能を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略することとする。同図に示すように、実施例２に係るヒストグラム解析部１１ｄ’は、実施例１において説明したヒストグラム解析部１１ｄの構成に加えて、平均輝度算出部１１４をさらに備えている。

平均輝度算出部１１４は、ヒストグラム生成部１１ｃからヒストグラムを取得し、取得したヒストグラムを用いてサブサンプリング後の画像データの平均輝度を算出する処理部である。また、平均輝度算出部１１４は、算出した平均輝度を比較部１１２へ渡す処理も併せて行う。

また、比較部１１２は、平均輝度算出部１１４から取得した平均輝度とＨオフセット１２２に対応する輝度値とをさらに比較する。また、比較部１１２は、この比較結果を確定発光量決定部１１３へ渡す処理も併せて行う。

また、確定発光量決定部１１３は、暫定発光量がＨオフセットよりも多い場合に、平均輝度がＨオフセットに対応する輝度値よりも高いか否かを判定する。そして、確定発光量決定部１１３は、平均輝度がＨオフセット１２２に対応する輝度値よりも高いと判定した場合には、平均輝度に対応する発光量を確定発光量として決定する。

次に、実施例２に係る表示制御装置１０の具体的動作について図９を用いて説明する。図９は、実施例２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、バックライトの発光量制御に関する処理手順のみを示す。

同図に示すように、表示制御装置１０では、画像データ取得部１１ａが、画像データを取得すると（ステップＳ２０１）、サブサンプリング部１１ｂが、取得し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Ｓ２０２）。つづいて、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Ｓ２０３）、平均輝度算出部１１４が、ヒストグラムを用いてサブサンプリング後の画像データの平均輝度を算出する（ステップＳ２０４）。また、暫定発光量決定部１１１は、ヒストグラムおよびＤＮＵＭ１２１を用いて暫定発光量を決定する（ステップＳ２０５）。

つづいて、表示制御装置１０では、比較部１１２が、暫定発光量とＨオフセット１２２とを比較し（ステップＳ２０６）、確定発光量決定部１１３が、暫定発光量がＨオフセット１２２よりも多いか否かを判定する（ステップＳ２０７）。つづいて、確定発光量決定部１１３は、暫定発光量がＨオフセット１２２よりも多い場合には（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）、平均輝度がＨオフセット１２２に対応する輝度値よりも高いか否かをさらに判定する（ステップＳ２０８）。そして、平均輝度がＨオフセット１２２に対応する輝度値よりも高いと判定した場合には（ステップＳ２０８、Ｙｅｓ）、確定発光量決定部１１３は、平均輝度に対応する発光量を確定発光量として決定する（ステップＳ２０９）。

一方、平均輝度がＨオフセット１２２に対応する輝度値よりも高くない場合には（ステップＳ２０８、Ｎｏ）、確定発光量決定部１１３は、Ｈオフセット１２２を確定発光量として決定する（ステップＳ２１０）。また、ステップＳ２０７において、暫定発光量がＨオフセット１２２よりも多くない場合には（ステップＳ２０７、Ｎｏ）暫定発光量を確定発光量として決定する（ステップＳ２１１）。

つづいて、発光量変更部１１ｅは、確定発光量決定部１１３から取得した確定発光量と現在の発光量との差分に基づく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Ｓ２１２）。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Ｓ２１３）。

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Ｓ２１４）。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Ｓ２１５）、処理を終了する。

上述してきたように、実施例２では、平均輝度算出部が、画像データの平均輝度を算出し、比較部が、平均輝度算出部によって算出された平均輝度とＨオフセットとをさらに比較し、確定発光量決定部が、比較部による比較の結果、暫定発光量がＨオフセットを超え、かつ、平均輝度がＨオフセットを超える場合には、平均輝度をバックライトの確定的な発光量として決定することとした。

したがって、実施例２によれば、明るい画像が入力された場合に、バックライトモジュール２２の消費電力の削減量が少なくなることを抑制しつつ、ハレーションの発生による画質劣化を防止することができる。

ところで、上述したハレーション回避機能をユーザの操作に応じてＯＮ／ＯＦＦの切り替え可能としてもよい。また、Ｈオフセット１２２の値をユーザの操作に応じて変更することとしてもよい。以下では、これらの点について図１０を用いて説明する。図１０は、ハレーション回避機能およびＨオフセット１２２の設定変更について説明するための図である。ここでは、ハレーション回避機能がＯＮの状態を「画質重視モード」と呼び、ＯＦＦの場合を「省電力モード」と呼ぶこととする。

なお、同図の（Ａ）には、液晶パネル２１に表示される画面の一例を示し、同図の（Ｂ）には、各モード時の画質および省電力効果について示し、同図の（Ｃ）には、Ｈオフセットと省電力効果との関係を示している。なお、同図の（Ａ）に示した液晶パネル２１は、タッチパネルであるとする。

同図の（Ａ）に示したように、液晶パネル２１には、モード選択ボタン２１ａ、画面の明るさを調整するための「暗」ボタン２１ｃおよび「明」ボタン２１ｄが表示されている。また、液晶パネル２１には、現在の消費電力削減率２１ｂが表示されている。たとえば、同図の（Ａ）では、「画質重視モード」が選択されており、「明るさ」が７段階中の４に設定されている。また、同図の（Ａ）では、現在の消費電力削減率として「３０％」が表示されている。

ここで、ユーザは、液晶パネル２１に表示される画像を確認しつつモード選択ボタン２１ａを押下することによって、画質重視モードあるいは省電力モードのいずれかのモードを好みに応じて選択することができる。

ここで、同図の（Ｂ）に示したように、画質重視モードでは、ハレーションの発生が防止されるため画質が高くなり、また、暫定発光量よりも少ない発光量をバックライトモジュール２２の発光量として用いるため省電力効果も高い。一方、省電力モードでは、ハレーションが発生する可能性があるため、画質重視モードと比較して画質は劣るものの、バックライトモジュール２２の発光量がさらに少なくなるため、省電力効果が画質重視モードと比較してより高くなる。

たとえば、ナビゲーション画像が表示されている場合に、文字が認識できる程度の画質でよいと考えるユーザは、省電力モードを選択することによって、省電力効果を高めることができる。

また、ユーザは、液晶パネル２１に表示される画像の画質や消費電力削減率２１ｂを確認しつつ、「暗」ボタン２１ｃや「明」ボタン２１ｄを押下することで、ユーザの好みに合った明るさに調整することができる。

ここで、同図の（Ｃ）に示したように、Ｈオフセット１２２の値は、「暗」ボタン２１ｃが押下されるに従って小さくなり、「明」ボタン２１ｄが押下されるにしたがって大きくなるように設定されている。特に、「暗」ボタン２１ｃを押下してＨオフセット１２２の値を小さくすることで、バックライトモジュール２２の発光量の上限値が下がる結果、省電力効果が一層高まることとなる。

ところで、液晶ディスプレイ２０に表示される画像を誰も見ていない場合には、Ｈオフセット１２２の値を極端に下げて省電力効果を大幅に高めることとしてもよい。具体的には、液晶ディスプレイ２０に視線検知センサを設ける。ここで、視線検知センサは、ユーザの視線方向を検知するセンサであり、検知結果を表示制御装置１０へ出力する。

また、表示制御装置１０の制御部１１は、ユーザの視線が液晶パネル２１上にあるか否かを判定し、液晶パネル２１上にあると判定した場合に、画像の閲覧者を検出する。そして、表示制御装置１０の制御部１１は、画像の閲覧者が検出されなかった場合に、Ｈオフセットの値を大幅に下げる。

このように、表示制御装置１０の制御部１１は、閲覧者検出手段として機能することによって、液晶パネル２１に表示される画像の閲覧者の検出を行う。また、表示制御装置１０の制御部１１は、閾値変更手段として機能することによって、画像の閲覧者が検出されなかった場合に、画像閲覧者が検出された場合と比較してＨオフセットの値を下げる。

すなわち、画像の閲覧者がいない場合（すなわち、液晶パネル２１に画像を表示する必要がない場合）には、バックライトモジュール２２の発光量の上限値を大幅に下げることとしたため、省電力効果をより一層高めることができる。

なお、画像の閲覧者が検出されなかった場合に、Ｈオフセット１２２の値を０とすれば、どのような画像データが入力された場合であっても確定発光量が０％となるため、バックライトモジュール２２の消費電力を最大限に削減することができる。

また、上述してきた各実施例では、暫定発光量がＨオフセット１２２よりも多い場合に、Ｈオフセット１２２を確定発光量とする場合について説明したが、これに限ったものではない。たとえば、暫定発光量がＨオフセット１２２よりも多い場合に、暫定発光量を所定の変換式で変換した値を確定発光量として決定することとしてもよい。

具体的には、確定発光量決定部１１３は、比較部１１２による比較の結果、暫定発光量がＨオフセット１２２を超える場合に、上記の変換式を用いて暫定発光量を変換することによって得られる値を確定発光量として決定する。

ここで、確定発光量決定部１１３は、たとえば、０よりも大きく１よりも小さい係数を暫定発光量に対して乗じることによって暫定発光量よりも少ない確定発光量を得る一次関数を変換式として用いることができる。

これにより、確定発光量が暫定発光量よりも少なくなり、かつ、確定発光量が暫定発光量に依存して変化することとなるため、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制しつつ、画像ごとに適した確定発光量でバックライトを発光させることができる。なお、変換式は、変換前の値が変換後の値よりも小さくなるものであればどのような変換式であってもよい。

また、上述してきた各実施例では、バックライトモジュール２２の発光量に対して上限値のみを定める場合について説明してきたが、バックライトモジュール２２の発光量に対して下限値も定めてもよい。以下、かかる点について図１１を用いて説明しておく。図１１は、Ｌオフセットを設定する場合について説明するための図である。

同図に示すように、暫定発光量決定部１１１は、ヒストグラムの高輝度側から順に画素数を計数していき、累積画素数がＤＮＵＭ１２１を超えた場合におけるヒストグラム上の位置（輝度値）に対応する発光量を暫定発光量として決定する。つづいて、比較部１１２は、暫定発光量と、Ｈオフセット１２２よりも低輝度側に設定された他の閾値（Ｌオフセット）とを比較する。

そして、確定発光量決定部１１３は、暫定発光量がＬオフセットよりも多い場合には、暫定発光量をそのまま確定発光量として決定する。一方、確定発光量決定部１１３は、Ｌオフセットが暫定発光量よりも多い場合には、Ｌオフセットを確定発光量として決定する。これにより、画面が暗くなり過ぎることが防止されるため、画面の視認性を高めることができる。

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、明るい映像が入力された場合に、バックライトの消費電力の削減量が少なくなることを抑制し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。

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 暫定発光量決定部
１１２ 比較部
１１３ 確定発光量決定部
１１４ 平均輝度算出部
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 Ｈオフセット
１２ｂ ＲＧＢ変換情報
２０ 液晶ディスプレイ
２１ 液晶パネル
２１ａ モード選択ボタン
２１ｃ 「暗」ボタン
２１ｄ 「明」ボタン
２２ バックライトモジュール

Claims (6)

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を輝度値の高いものから順に計数する計数手段と、
   前記計数手段によって計数された画素の累積数が所定数に達した場合の輝度値に基づいて前記バックライトの暫定的な発光量を決定する暫定発光量決定手段と、
   前記暫定発光量決定手段によって決定された暫定的な発光量と所定の閾値とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少ない第１の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定する確定発光量決定手段と、
   前記画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出手段と
   を備え、
   前記比較手段は、
   前記平均輝度算出手段によって算出された平均輝度と前記所定の閾値とをさらに比較し、
   前記確定発光量決定手段は、
   前記比較手段による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超え、かつ、前記平均輝度が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少なく前記第１の発光量よりも多い第２の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定すること
   を特徴とする表示制御装置。
2. 前記第２の発光量は、
   前記平均輝度であること
   を特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
3. 前記確定発光量決定手段は、
   前記比較手段による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超える場合に、前記所定の閾値を前記バックライトの確定的な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。
4. 前記表示パネルに表示される画像の閲覧者を検出する閲覧者検出手段と、
   前記閲覧者検出手段によって前記画像の閲覧者が検出されなかった場合に、前記閲覧者検出手段によって前記画像の閲覧者が検出された場合と比較して前記所定の閾値を下げる閾値変更手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の表示制御装置。
5. 前記確定発光量決定手段は、
   前記比較手段による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超える場合に、変換前の値が変換後の値よりも小さくなる変換式を用いて前記暫定的な発光量を変換することによって得られる値を前記確定的な発光量として決定することを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
6. 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を輝度値の高いものから順に計数する計数工程と、
   前記計数工程において計数した画素の累積数が所定数に達した場合の輝度値に基づいて前記バックライトの暫定的な発光量を決定する暫定発光量決定工程と、
   前記暫定発光量決定工程において決定した暫定的な発光量と所定の閾値とを比較する比較工程と、
   前記比較工程における比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少ない第１の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定する確定発光量決定工程と、
   前記画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出工程と
   を含み、
   前記比較工程は、
   前記平均輝度算出工程によって算出された平均輝度と前記所定の閾値とをさらに比較し、
   前記確定発光量決定工程は、
   前記比較工程による比較の結果、前記暫定的な発光量が前記所定の閾値を超え、かつ、前記平均輝度が前記所定の閾値を超える場合に、前記暫定的な発光量よりも少なく前記第１の発光量よりも多い第２の発光量を前記バックライトの確定的な発光量として決定すること
   を特徴とする表示制御方法。

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