JP4802549B2 - 表示装置およびカメラ - Google Patents

Description

本発明は、画像などを表示する表示装置、および表示装置を備えるカメラ、電子機器に関する。

液晶パネルなどで構成される透過型の光像形成素子を背面から照明することにより、光像形成素子に形成されている像を可視化する方式の表示装置が知られている。表示装置の使用者は、光像形成素子を透過した光像を観察する。この方式の表示装置による表示輝度は、照明光（いわゆるバックライトによる光）を明るくすることによって高められる。特許文献１には、バックライトを冷陰極蛍光ランプと発光ダイオードアレイとで構成し、照明光を明るくすることによって高輝度表示を行う表示装置が開示されている。

特開２００３−１４０１１０号公報

表示装置を常に高輝度表示させると、眩しすぎて見やすさを損なうことがある。

請求項１に記載の表示装置は、表示データに応じて像を形成する透過型の光像形成素子と、前記光像形成素子を照明する照明手段と、前記照明手段および前記光像形成素子間に配設され、前記照明手段からの照明光量を前記光像形成素子上の所定領域単位で制御される調光手段と、表示変更指示に応じて、前記照明手段を第１発光量にするとともに前記調光手段による減光率を最小にする通常表示態様と、前記照明手段を前記第１発光量より大きい第２発光量にするとともに前記調光手段による減光率を最小にする第１の高画質表示態様と、前記照明手段を前記第２発光量より大きい第３発光量にするとともに前記表示データで示される表示輝度が所定値以下である当該表示データに対応する前記光像形成素子上の領域を照明する照明光量を減少させる第２の高画質表示態様と、を切り替えるように、前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載のカメラは、請求項１に記載の表示装置と、被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力される画像データによる画像を前記表示装置に表示する撮影モード、記録されている画像データによる画像を前記表示装置に表示する再生モード、およびメニュー情報を前記表示装置に表示するメニューモードのいずれかに設定するための信号を発する操作部材とを備え、前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号に応じて表示態様を切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とする。
請求項３に記載のカメラは、請求項２に記載のカメラにおいて、前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が撮影モードおよびメニューモードのいずれかを示す場合に前記通常表示態様に切り替え、前記操作部材からの信号が再生モードを示す場合に前記第１の高画質表示態様に切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とする。
請求項４に記載のカメラは、請求項３に記載のカメラにおいて、前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が再生モードを示す場合であって、前記表示データに所定の低輝度以下および所定の高輝度以上に対応するデータ数がそれぞれ所定数以上存在する場合、前記第１の高画質表示態様から前記第２の高画質表示態様に切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とする。
請求項５に記載のカメラは、請求項３に記載のカメラにおいて、前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が再生モードを示す場合であって、サムネイル表示を指示する信号がさらに操作部材から発せられた場合、前記第１の高画質表示態様から前記通常表示態様に切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とする。
請求項６に記載のカメラは、請求項３に記載のカメラにおいて、前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が再生モードの場合、一旦前記通常表示態様に切り替え、前記通常表示態様で同一画像を所定時間表示した場合に前記第１の高画質表示態様に切り替え制御することを特徴とする。

本発明によれば、見やすさを損なわいように適切な明るさで表示する表示装置、カメラ、および電子機器を提供できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態によるフォトビューワ１を説明する図である。フォトビューワ１は、画像データによる再生画像を表示装置１００に表示する。表示画像は、メモリカードなどの記録媒体に記録されている画像や、インターフェイスを介して外部の装置からフォトビューワ１へ供給される画像である。フォトビューワ１に対する表示画像の選択指示などは、操作部材５４から操作入力される。

図２は、フォトビューワ１に搭載される表示装置１００の構成を説明する図であり、図２(a)は正面図、図２(b)は側面図である。図２(a)において、表示装置１００は有効表示領域１００ａ内に画像やテキストなどを表示する。

図２(b)において、表示装置１００は第１の表示モジュール１３と第２の表示モジュール１４とを積層して構成されている。積層された２つの表示モジュール１３、１４は、バックライト部材によって第１の表示モジュール１３側から照明される。バックライト部材は高輝度白色ＬＥＤ１１および導光板１２によって構成される。高輝度白色ＬＥＤ１１は、後述する制御回路から供給される駆動電流に応じて点灯時の発光輝度が変化する。発光輝度は、たとえば、ハイレベル（最大点灯輝度）とハイレベルの１／４のノーマルレベル（通常輝度）との間で調節可能に構成されている。

導光板１２は、少なくとも上記有効表示領域１００ａより広い面積を有する。導光板１２は、白色ＬＥＤ１１から発せられ、導光板１２の側面（図２(b)において下）から導光板１２内に入射された光を有効表示領域１００ａ内で輝度が均一な面照明光に変換し、この面照明光で第１の表示モジュールを照明する。

図３(a)は、表示装置１００の内部構造を説明するために図２(b)の一部を拡大した図である。図３(a)において、第１の表示モジュール１３は、たとえば、周知のＴＮ型の液晶パネル１３ｃを第１の偏光板１３ａと第２の偏光板１３ｂとで挟んだモノクロ液晶表示素子によって構成される。第２の偏光板１３ｂを通過する光の偏光方向と、第１の偏光板１３ａを通過する光の偏光方向とは９０度異なるように配設されている。

液晶パネル１３ｃは、不図示の透明電極から電圧が印加されない状態では、液晶層内の液晶分子の配列（配向）によって液晶層の中に入射された光の偏光方向を９０度回転させる。これにより、第１の偏光板１３ａを介して液晶パネル１３ｃ内に入射された偏光光は、液晶層内で９０度回転された後に第２の偏光板１３ｂを通過して第１の表示モジュール１３から射出され、第２の表示モジュール１４へ照明光として入射される。

一方、不図示の透明電極から電圧が印加された液晶パネル１３ｃは、液晶層内の液晶分子の配列が変わり、入射光の偏光方向を９０度回転させなくなる。これにより、第１の偏光板１３ａを介して液晶パネル１３ｃ内に入射された偏光光は、第２の偏光板１３ｂを通過できないために第１の表示モジュール１３から射出される透過光量が小さくなる。液晶分子の配列変化が印加電圧に比例することから、液晶層を進行する光の偏光方向の回転比率も印加電圧に比例する。したがって、第１の表示モジュール１３を透過して第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量は、液晶パネル１３ｃに対する印加電圧の増加に伴って減少する。

液晶パネル１３ｃは、画像信号に基づいて後述する表示制御回路から入力される駆動信号に応じた任意の電圧を、マトリクス状に分割された所定領域（画素）ごとに印加可能に構成されている。これにより、第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量を画素単位で増減することができる。

第２の表示モジュール１４は、たとえば、液晶パネル１４ｃと偏光板１４ｂとの間にカラーフィルタ１４ａを挟んだ周知のＴＦＴカラー液晶表示素子によって構成される。液晶パネル１４ｃは、その入射面側（第１の表示モジュール１３側）の配向方向を、上記第２の偏光板１３ｂを通過する光の偏光方向と合わせるように配設されている。偏光板１４ｂを通過する光の偏光方向は、上記第２の偏光板１３ｂを通過する光の偏光方向に対して９０度異なるように配設される。

液晶パネル１４ｃは、不図示の透明電極から電圧が印加されない状態では、液晶層内の液晶分子の配向によって液晶層の中に入射された光の偏光方向を９０度回転させる。これにより、第１の表示モジュール１３を介して液晶パネル１４ｃ内に入射された偏光光は、液晶層内で９０度回転された後にカラーフィルタ１４ａおよび偏光板１４ｂを通過して第２の表示モジュール１４から射出される。

一方、不図示の透明電極から電圧が印加された液晶パネル１４ｃは、液晶層内の液晶分子の配向を変え、入射光の偏光方向を９０度回転させない。これにより、液晶パネル１４ｃ内に入射された偏光光は、カラーフィルタ１４ａを通過後に偏光板１４ｂを通過できないため、第２の表示モジュール１４から射出される透過光量が小さくなる。

カラーフィルタ１４ａは、たとえば、ＲＧＢ各色の色フィルタが交互に配列されたものである。液晶パネル１４ｃは、画像信号に基づいて後述する表示制御回路から入力される駆動信号に応じた任意の電圧を、マトリクス状に分割された所定領域（色フィルタのサブピクセル）ごとに印加可能に構成されている。これにより、第２の表示モジュール１４から射出される透過光量を色単位で増減することができる。

図３(b)および図３(c)は、それぞれ液晶パネル１３ｃおよび液晶パネル１４ｃにおいてマトリクス状に分割された所定領域を説明する図である。図３(b)において、液晶パネル１３ｃの画素は、略正方形状に構成される。第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量は、この略正方形状ごとに調節可能である。

図３(c)において、液晶パネル１４ｃのサブピクセルは、ＲＧＢ１組が図３(b)の１画素（略正方形状）に対応するように構成される。つまり、第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量は、ＲＧＢのサブピクセル１組ごとに調節可能である。

表示装置１００の有効表示領域１００ａは、第２の表示モジュール１４による有効表示領域に対応し、第１の表示モジュール１３の有効表示領域は、少なくとも有効表示領域１００ａより広くするように構成される。以上説明した導光板１２、第１の表示モジュール１３および第２の表示モジュール１４は、略密着するように重ね合わされ、表示装置１００を構成する。

表示装置１００は、供給される画像信号に応じて第２の表示モジュール１４が白色ＬＥＤ１１からの光を変調することにより、ＲＧＢ各色の光像を生成する。第２の表示モジュール１４を構成する液晶パネル１４ｃの駆動は、液晶表示素子に対する周知の駆動方式と同様に行われるため、その説明を省略する。使用者は、第２の表示モジュール１４から射出されるＲＧＢ色の透過光によって合成されるフルカラー像を観察する。

一方、表示装置１００は、供給される画像信号に応じて第１の表示モジュール１３が白色ＬＥＤ１１からの光を減衰させることにより、観察される画像の明るさを制御する。第１の表示モジュール１３を構成する液晶パネル１３ｃの駆動は、以下のように行われる。

（表示装置による黒浮き抑制）
図４は、表示装置１００に供給される画像信号（第２の表示モジュール１４で表示されるデータ）によって示される輝度と第１の表示モジュール１３で行う照明光の調光率（照明光の透過率）との関係を説明する図である。図４において、横軸はデータ輝度を表し、表示装置１００の入力信号の最大値（フルスケール）入力に対する百分率で表す。縦軸は照明光の透過率を表し、液晶パネル１３ｃの電極に電圧を印加しない状態（便宜上透過率１００％とする）に対する百分率で表す。

図４によれば、画像信号のデータの輝度レベル（ＲＧＢのうち少なくとも１色の輝度）があらかじめ定められる閾値（たとえば、フルスケールの５％）を超える場合、この画像信号に対応する液晶パネル１３ｃのマトリクス領域には電圧が印加されない。すなわち、輝度レベルがフルスケールの５％を超える領域については第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率を最大（減光率最小）にし、第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量を最大にする。

また、画像信号のデータの輝度レベル（ＲＧＢ全ての輝度）がフルスケールの５％以下の場合、この画像信号に対応する液晶パネル１３ｃのマトリクス領域には、輝度レベルの大きさに比例した透過率となるよう、各画素毎に電圧が印加される。すなわち、輝度レベルがフルスケールの５％に相当する領域については第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率を最大（減光率最小）にし、第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量を大きくする。また、輝度レベルがフルスケールの５％未満に相当する領域については第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率を徐々に低下（減光率を徐々に上昇）させ、第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量を徐々に減少させる。さらにまた、輝度レベルがフルスケールの０％に相当する領域については第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率を最小（減光率最大）にし、第２の表示モジュール１４へ入射される照明光量を略０にする。

これにより、表示画面の中で暗く表現したい領域（すなわち、第２の表示モジュール１４を構成する液晶パネル１４ｃの透過率が最低にされる領域）を照明する照明光量が小さく絞られるので、液晶パネル１４ｃによって完全な遮光状態が得られない場合であっても、この領域の液晶パネル１４ｃを透過するＲＧＢ色の透過光は、その絶対レベルが小さく抑えられる。この結果、使用者が観察画像の中で黒浮きを観察することがなくなる。また、黒浮きを小さくできる分、光源の輝度を上げることが可能で、その結果、表示画像のダイナミックレンジを大きくすることが可能となる。

フルスケールの５％の輝度レベルは、たとえば、画像信号が８ビットフルスケールで表現されている場合、１２．５ＬＳＢに対応する。また、画像信号が１２ビットフルスケールで表現されている場合には、２０４ＬＳＢに対応する。

（フォトビューワ）
図５は、図１のフォトビューワ１の要部構成を説明するブロック図である。フォトビューワ１は、メモリカード５３に記録されている所定の画像（たとえば、操作部材５４からの操作信号によってあらかじめ指定されている画像）や、ＣＰＵ５１がメモリカード５３に記録されている画像から選択した画像、あるいは、外部インターフェイス５２を介して外部の装置から供給される画像を表示装置１００に再生表示する。

ＣＰＵ５１は、制御プログラムに基づいて、フォトビューワ１内の各部から入力される信号を用いて所定の演算を行うなどして、フォトビューワ１の各部に対する制御信号を送出することにより、画像表示動作を制御する。なお、制御プログラムはＣＰＵ５１内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。

操作部材５４は、使用者の操作に応じた操作信号をＣＰＵ５１へ出力する。メモリカード５３はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成され、ＣＰＵ５１の指令によりデータの書き込み、保存および読み出しが可能である。外部インターフェイス５２は、ＣＰＵ５１からの指令によって電子カメラやパーソナルコンピュータなどの外部の装置との間で通信を行う。通信によって受信した画像信号は、ＣＰＵ５１へ入力される。

表示制御回路１５は、ＣＰＵ５１から出力される表示データに応じて第２の表示モジュール１４および第１の表示モジュール１３をそれぞれ駆動する信号を生成し、生成した駆動信号で第２の表示モジュール１４および第１の表示モジュール１３をそれぞれ駆動する。

表示制御回路１５はさらに、ＣＰＵ５１から出力される点灯指示に応じてバックライト１１を指示された輝度で点灯させる。点灯したバックライト１１は、第１の表示モジュール１３を介して第２の表示モジュール１４を照明する。

以上のフォトビューワ１において、メモリカード５３に記録されている画像データによる再生画像を表示装置１００に表示させるには、ＣＰＵ５１がメモリカード５３から画像データを読み出し、読み出した画像データを用いて表示装置１００の表示ピクセル数に応じた表示データを生成し、生成した表示データを画像信号として表示制御回路１５へ送る。また、バックライト点灯指示を点灯輝度の指示とともに表示制御回路１５へ送る。表示データは、第２の表示モジュール１４における各ピクセルの輝度レベル情報を含む。表示制御回路１５は、表示データによって示される輝度レベル情報を用いて第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率、すなわち、照明光量の減少率を決定し、照明光量の制御を行う。

（表示装置の表示モード）
表示装置１００は、上述した黒浮き抑制と別に、以下の３通りの表示モードを切り替え可能に構成されている。表示モードの切り替えは、ＣＰＵ５１から切り替え指示を受けた表示制御回路１５が、バックライト１１の点灯輝度と、第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率とを制御して行う。

［Ａ］ノーマル表示モード
ノーマル表示モードでは、バックライト１１の点灯輝度がノーマルレベル（＝通常輝度＝最大点灯輝度の１／４）にされ、上記黒浮き抑制がオフされるとともに、第１の表示モジュール１３の全画素で照明光量の透過率が最大にされる。この場合に表示装置１００で表現される階調の上限は、バックライト１１による通常輝度の照明光が、透過率最大に設定された第１の表示モジュール１３、および透過率最大（いわゆる白表示）に設定された第２の表示モジュール１４をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。表示装置１００で表現される階調の下限は、バックライト１１による通常輝度の照明光が、透過率最大に設定された第１の表示モジュール１３、および透過率最小（いわゆる黒表示）に設定された第２の表示モジュール１４をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。

［Ｂ］第１高画質表示モード
第１高画質表示モードでは、バックライト１１の点灯輝度がノーマルレベルの２倍（＝最大点灯輝度の１／２）にされ、上記黒浮き抑制がオフされるとともに、第１の表示モジュール１３の全画素で照明光量の透過率が最大にされる。表示装置１００で表現される階調の上限は、バックライト１１による２倍輝度の照明光が、透過率最大に設定された第１の表示モジュール１３、および透過率最大（いわゆる白表示）に設定された第２の表示モジュール１４をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。表示装置１００で表現される階調の下限は、バックライト１１による２倍輝度の照明光が、透過率最大に設定された第１の表示モジュール１３、および透過率最小（いわゆる黒表示）に設定された第２の表示モジュール１４をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。ノーマル表示モードに比べて、表示ダイナミックレンジが同等でありながら表示画像の明るさが向上する。

［Ｃ］第２高画質表示モード
第１高画質表示モードでは、バックライト１１の点灯輝度がハイレベル（＝最大点灯輝度＝通常輝度の４倍）にされ、第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率が表示データの輝度レベルに応じて制御される（黒浮き抑制オン）。表示装置１００で表現される階調の上限は、バックライト１１による４倍輝度の照明光が、透過率最大に設定された第１の表示モジュール１３、および透過率最大（いわゆる白表示）に設定された第２の表示モジュール１４をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。表示装置１００で表現される階調の下限は、バックライト１１による４倍輝度の照明光が、透過率最小に設定された（黒浮き抑制）第１の表示モジュール１３、および透過率最小（いわゆる黒表示）に設定された第２の表示モジュール１４をそれぞれ透過した光のレベルに相当する。第１高画質モードに比べて、表示画像の明るさが向上する（階調の上限が上がる）とともに階調の下限が下がるので、表示ダイナミックレンジが広がる。

（部分高画質表示）
第一の実施形態のフォトビューワ１は、表示装置１００の表示画面の一部を［Ｃ］第２高画質表示モードで表示し、表示画面の残りの部分を［Ａ］ノーマル表示モードと同様の明るさおよび表示ダイナミックレンジで表示する。

図６は、フォトビューワ１が表示装置１００に表示する画像の一例を説明する図である。図６(a)は、第２の表示モジュール１４によって形成された像を示し、図６(b)は、第１の表示モジュール１３によって形成された像を示す。上述したように、使用者が観察する画像は、図６(b)で示される照明光パターンによって透過照明される図６(a)の画像である。

図６(a)において、再生表示画像６１が画面の右側に寄せて表示され、再生表示画像の左側の余白領域６２に、当該再生画像のデータに付加されている情報（Exif情報）がテキスト表示されている。図６(a)の例では、Exif情報として、画像データファイル名「XXXX YYYY」、画像データの記録形式「JPEG(Normal)」、ピクセル数「1600×1200」、撮影日「200x.x.x」、撮影条件としてのシャッタースピード、絞り値「1/30 sec F/2.6」がそれぞれ表示されている。Exif情報として表示する項目は、操作部材５４からの操作によって適宜変更可能に構成されている。

使用者は、表示装置１００に表示される画像や当該画像に関する情報を見ながら操作部材５４を操作し、表示画像の切り替えや、全画面表示（Exif情報を表示せずに画像のみを画面いっぱいに表示する）するか、Exif情報とともに画像を表示するかについて指示する。

ＣＰＵ５１は、Exif情報とともに画像を表示するように操作部材５４から操作信号が入力されると、バックライト１１の点灯輝度をハイレベル（４倍輝度）にするように表示制御回路１５に指令を送る。ＣＰＵ５１はさらに、第２の表示モジュール１４上の再生表示画像６１を除く他の領域を照明する照明光輝度が一律１／４に減少するように、第１の表示モジュール１３の透過率を制御するとともに、第２の表示モジュール１４上の再生表示画像６１に対応する領域については、上述した黒浮き抑制を行う。

図６(b)によれば、領域６３の透過光量は透過率最大時の１／４に、領域６４の透過光量は再生表示画像６１（図６(a)）の表示輝度に応じた値に、領域６５の透過光量は最大（すなわち、透過率最大）に、それぞれ制御される。この結果、使用者は［Ｃ］第２高画質表示モードによる広ダイナミックレンジで表示された再生表示画像６１と、［Ａ］ノーマル表示モードと同様の通常輝度で表示されたExif情報６２とを観察できる。

（全画面表示）
ＣＰＵ５１は、全画面表示するように操作部材５４から操作信号が入力されると、バックライト１１の点灯輝度をハイレベル（４倍輝度）にするように表示制御回路１５に指令を送る。ＣＰＵ５１はさらに、第２の表示モジュール１４上の全域を照明する照明光輝度を最大にするように第１の表示モジュール１３の透過率を一旦最大に制御した上で、上述した黒浮き抑制を行う。この結果、使用者は［Ｃ］第２高画質表示モードによる広ダイナミックレンジで表示された再生表示画像を観察できる。

以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）フォトビューワ１の表示装置１００は、［Ａ］ノーマル表示モード、［Ｂ］第１高画質表示モード、および［Ｃ］第２高画質表示モードの３態様の表示を選択可能に構成したので、使用者の要望に応じた明るさ、ダイナミックレンジで表示することができる。［Ａ］ノーマル表示モードでは、バックライト１１に供給する電流が少なくてよいので消費電力を抑えられる上に、眩しすぎて見やすさを損なうこともない。［Ａ］ノーマル表示モードおよび［Ｂ］第１高画質表示モードでは、第１の表示モジュール１３の全域において照明光の透過率を一律最大に固定すればよいので、制御が簡単になる。

（２）フォトビューワ１の表示装置１００にExif情報とともに画像を表示する場合、画像部分のみ高画質表示を行うようにしたので、使用者は明るく、かつ広ダイナミックレンジで表示された画像を観察することができる。一方、画像以外の領域であって、Exif情報を含む部分はノーマル表示と同様の表示を行うようにしたので、たとえば、白地に黒いキャラクタを表示する場合のように、背景輝度が高過ぎることに起因する眩しさでキャラクタ情報の見やすさが損なわれることを防止できる。第１の表示モジュール１３上の領域６３について、一律に照明光の透過率を透過率最大時の１／４に固定すればよいので、制御が簡単になる。

黒浮き抑制において第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率を変化させる閾値は、図４に例示した５％に限らず、３％でも１５％でも適宜変更してよい。

また、上述した閾値について、バックライト部材１１、１２による照明光の輝度に応じて変化させる構成にしてもよい。図７は、バックライト部材１１、１２による照明光の輝度（光源輝度）と閾値（スレッショルド）との関係を説明する図である。図７において、横軸は光源輝度を表し、縦軸は閾値を表す。

図７によれば、光源輝度の増加とともに閾値が高く変更され、たとえば、光源輝度の増加に比例させて閾値をフルスケールの約５％〜約１０％の範囲で変更する。これにより、表示画面の中で暗く表現したい領域（すなわち、第２の表示モジュール１４を構成する液晶パネル１４ｃの透過率が最低にされる領域）を透過するＲＧＢ色の透過光は、光源輝度が高い場合においても、その絶対レベルを小さく抑えることができる。この結果、使用者が観察画像の中で黒浮きを観察することがなくなる。

表示装置１００へ供給される画像信号の階調数（階調表現のビット長）に応じて、制御を切り替える構成にしてもよい。この場合、たとえば、画像信号の階調数が８ビット表現されている場合、有効表示領域１００ａの全域で第１の表示モジュール１３による照明光量の透過率を最大にし、第２の表示モジュール１４を照明する照明光輝度を最大にする。一方、画像信号の階調数が１２ビットや１６ビット表現されている場合には、上述したように、第１の表示モジュール１３を透過して第２の表示モジュール１４を照明する照明光量の透過率を、供給される画像信号に応じて所定領域単位（上記の例ではＲＧＢのサブピクセル１組ごと）で調光する。

（第二の実施形態）
図８は、本発明の第二の実施形態による電子カメラ２を説明する図である。電子カメラ２は、撮影前のプレビュー画像（いわゆるスルー画）、撮影後のモニター画像（いわゆるフリーズ画）、メモリカードなどに記録されているデータによる再生画像、および設定メニューを表示装置１００に表示する。電子カメラ２に対する撮影モード、再生モードおよび設定メニューモードの切り替え、撮影指示、再生画像の選択指示などは、操作部材５４から操作入力される。

図９は、図８の電子カメラ２の要部構成を説明するブロック図である。ＣＰＵ５１は、制御プログラムに基づいて、電子カメラ２内の各部から入力される信号を用いて所定の演算を行うなどして、電子カメラ２の各部に対する制御信号を送出することにより、撮影動作、オートフォーカス調節動作および画像表示動作を制御する。なお、制御プログラムはＣＰＵ５１内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。

操作部材５４は、使用者の操作に応じた操作信号をＣＰＵ５１へ出力する。メモリカード５３はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成され、ＣＰＵ５１の指令により撮影画像データの書き込み、保存および画像データの読み出しが可能である。外部インターフェイス５２Ａは、ＣＰＵ５１からの指令によってパーソナルコンピュータなどの外部の装置との間で通信を行う。

撮像装置１５０はＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどで構成される撮像素子を含み、ＣＰＵ５１から出力される指令に応じて被写体像を撮像する。撮像装置１５０はさらに、撮像信号に所定の信号処理を施し、信号処理後のデータを所定フォーマットの画像データに変換してＣＰＵ５１へ出力する。

表示装置１００は、第一の実施形態のフォトビューワ１に搭載されるものと同様なので詳細な説明を省略する。表示装置１００は、電子カメラ２に搭載された場合においても［Ａ］ノーマル表示モード、［Ｂ］第１高画質表示モード、および［Ｃ］第２高画質表示モードの切り替えが可能に構成されている。

電子カメラ２は、設定される動作モードに応じて表示装置１００の表示を上述した［Ａ］ノーマル表示モード、［Ｂ］第１高画質表示モード、および［Ｃ］第２高画質表示モードのいずれかに切り替える。

（撮影モードおよび設定メニューモード）
ＣＰＵ５１は、電子カメラ２を撮影モードもしくは設定メニューモードに設定するように操作部材５４から操作信号が入力されると、バックライト１１の点灯輝度をノーマルレベル（通常輝度）にするように表示制御回路１５に指令を送る。ＣＰＵ５１はさらに、第２の表示モジュール１４上の全域についての照明光輝度を最大にするように第１の表示モジュール１３の透過率を一律最大に制御した上で、上述した黒浮き抑制をオフする。この結果、使用者は［Ａ］ノーマル表示モードで表示される再生表示画像（スルー画像およびフリーズ画像）、設定メニュー画面を観察できる。

（撮影モードにおけるフォーカス確認）
ＣＰＵ５１はさらに、撮影モードにおいてフォーカス確認を指示する操作信号が操作部材５４から入力されると、バックライト１１の点灯輝度をハイレベル（４倍輝度）にするように表示制御回路１５に指令を送る。ＣＰＵ５１はさらに、第２の表示モジュール１４上においてフォーカスエリアに対応する領域以外を照明する照明光輝度が一律１／４に減少するように、第１の表示モジュール１３の透過率を制御するとともに、第２の表示モジュール１４上においてフォーカスエリアに対応する領域については、上述した黒浮き抑制を行う。フォーカスエリアは、オートフォーカス調節を行うためにフォーカス調節情報を取得する撮影画面内の領域であり、本実施形態では撮影画面の中央部に設けられているものとする。ＣＰＵ５１は、取得したフォーカス調節情報に基づいてレンズ駆動量を算出し、不図示のレンズ駆動機構に対して当該レンズ駆動量に応じたフォーカスレンズ駆動を指示する。これにより、オートフォーカス調節が行われる。

図１０は、フォーカス確認が指示された電子カメラ２が表示装置１００に表示する画像の一例を説明する図である。図１０(a)は、第２の表示モジュール１４によって形成された像を示し、図１０(b)は、第１の表示モジュール１３によって形成された像を示す。使用者が観察する画像は、図１０(b)で示される照明光パターンによって透過照明される図１０(a)の画像である。

図１０(b)によれば、フォーカスエリアを除く領域７３の透過光量は透過率最大時の１／４に、領域７４の透過光量はフォーカスエリアに対応する表示画像７１（図１０(a)）の表示輝度に応じた値に、領域７５の透過光量は最大（すなわち、透過率最大）に、それぞれ制御される。この結果、使用者はフォーカスエリアに対応する表示画像７１を［Ｃ］第２高画質表示モードによる広ダイナミックレンジで表示された画像として観察できる。フォーカスエリア以外の表示画像は［Ａ］ノーマル表示モードと同様の通常輝度で表示された画像として観察できる。

（再生モード）
ＣＰＵ５１は、電子カメラ２を再生モードに設定するように操作部材５４から操作信号が入力されると、バックライト１１の点灯輝度を通常輝度の２倍（最大点灯輝度の１／２）にするように表示制御回路１５に指令を送る。ＣＰＵ５１はさらに、第２の表示モジュール１４上の全域について照明する照明光輝度を最大にするように第１の表示モジュール１３の透過率を一律最大に制御した上で、上述した黒浮き抑制をオフする。この結果、使用者は［Ｂ］第１高画質表示モードで表示される再生表示画像を観察できる。

ＣＰＵ５１はさらに、表示装置１００へ供給する画像信号について輝度分布を分析する。図１１および図１２は、輝度分布を示すヒストグラムの一例を説明する図である。図１１は順光下で撮影された画像の輝度分布であり、図１２は逆光下で撮影された画像の輝度分布である。図１１、図１２において、横軸は画像を構成するピクセルの輝度レベルを表し、縦軸は頻度、すなわち、当該輝度レベルに対応するピクセル数（データ数）を表す。

一般に、適正露出に制御された順光下の撮影画像は、中間階調のデータを多く有し、ヒストグラムにおいて右寄りに分布する高輝度データが少ない。一方、逆光下の撮影画像は、太陽光などによる高輝度データと、ヒストグラムにおいて左寄りに分布する低輝度データとに大別される。

ＣＰＵ５１は、ヒストグラムの所定低輝度以下および所定高輝度以上に対応するデータ数がそれぞれ所定数以上存在すれば逆光下の画像と判定し、ヒストグラムの右端部に対応する画素が所定数未満の場合には順光下の画像と判定する。

順光下の画像と判定したＣＰＵ５１は、バックライト１１の点灯輝度をハイレベル（４倍輝度）にするように表示制御回路１５に指令を送り、第２の表示モジュール１４上の全域について照明する照明光輝度を一律最大にするように第１の表示モジュール１３の透過率を制御するとともに、第２の表示モジュール１４上においては上述した黒浮き抑制を行う。この結果、使用者は再生表示画像を［Ｃ］第２高画質表示モードによる広ダイナミックレンジで表示された画像として観察できる。

なお、図１１および図１２のヒストグラムは本説明のために作成したデータ例であり、実際の判定処理において必ずしも作成しなくてよい。たとえば、画像を構成するデータについて輝度レベルが高輝度判定閾値以上、低輝度判定閾値以下のデータ（ピクセル数）をそれぞれカウントし、このカウント値に応じて順光／逆光を判定してもよい。

（再生モードにおけるサムネイル表示）
ＣＰＵ５１は、再生モードにおいてサムネイル確認を指示する操作信号が操作部材５４から入力された場合、バックライト１１の点灯輝度をノーマルレベル（通常輝度）にするように表示制御回路１５に指令を送る。ＣＰＵ５１はさらに、第２の表示モジュール１４上の全域について照明する照明光輝度を最大にするように第１の表示モジュール１３の透過率を一律最大に制御した上で、上述した黒浮き抑制をオフする。この結果、使用者は［Ａ］ノーマル表示モードで表示されるサムネイル画像を観察できる。

以上説明した第二の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電子カメラ２は、撮影モードおよび設定メニューモードに設定されると表示装置１００の表示を［Ａ］ノーマル表示モードで表示するようにしたので、撮影モードにおいて表示画像から構図の確認を行う場合や、設定メニューモードにおいてメニュー内容が判ればよい場合において、それぞれに適した表示モードへ自動的に切り替えることができる。［Ａ］ノーマル表示モードにすることにより、第１の表示モジュール１３の制御が簡単になる上に、バックライト１１による消費電力も抑えられる。さらに、白地に黒いキャラクタを表示する場合には、背景輝度が高過ぎることに起因する眩しさでキャラクタ情報の見やすさが損なわれることを防止できる。

（２）撮影モードにおいてフォーカス確認を指示されると、フォーカスエリアに対応する画像部分のみ高画質表示を行うようにしたので、フォーカスエリア部分がフォーカスエリア以外の画像に比べて明るく、かつ広ダイナミックレンジで表示され、フォーカス調節の状態を確認しやすくなる。

（３）電子カメラ２は、再生モードに設定されると表示装置１００の表示を［Ｂ］第１高画質表示モードで表示するようにしたので、撮影画像の鑑賞に適した表示モードへ自動的に切り替えることができる。［Ｂ］第１高画質表示モードにすることにより、明るく表示した再生画像を鑑賞できる。

（４）再生モードにおいて再生表示する画像が逆光下で撮影されたと判定すると、表示装置１００の表示を［Ｃ］第２高画質表示モードで表示するようにしたので、明るく、かつ広ダイナミックレンジで表示される再生画像を鑑賞できる。［Ｃ］第２高画質表示モードでは、［Ａ］ノーマル表示モードや［Ｂ］第１高画質表示モードと異なり、逆光下で撮影された画像に含まれる高輝度データおよび低輝度データをそれぞれ適切に表示することができる。

（５）再生モードにおいてサムネイル確認を指示されると、表示装置１００の表示を［Ａ］ノーマル表示モードで表示するようにしたので、サムネイル表示に適した表示モードへ自動的に切り替えることができる。［Ａ］ノーマル表示モードにすることにより、第１の表示モジュール１３の制御が簡単になる上に、バックライト１１による消費電力も抑えられる。

（変形例１）
再生モードに設定された場合、表示装置１００の表示を一旦［Ａ］ノーマル表示モードで行うようにしてもよい。この場合のＣＰＵ５１は、メモリカード５３から読み出した所定の画像ファイルの画像を表示装置１００に［Ａ］ノーマル表示モードで再生表示させた上で、内蔵タイマにより計時を開始する。ＣＰＵ５１は、同一画像を再生表示して所定時間（たとえば、５秒間）計時すると、表示装置１００の表示を［Ｂ］第１高画質表示モードに切り替える。これにより、再生表示する画像を切り替える操作が行われている間は［Ａ］ノーマル表示モードで表示し、使用者が表示画像をじっくり鑑賞する状況において自動的に［Ｂ］第１高画質表示モードに切り替えることができる。なお、表示モード切り替えの際は光源輝度を徐々に変化させることにより、観察者に違和感を与えにくくするとよい。

（変形例２）
再生モード時に表示する画像の輝度分布に応じて表示装置１００の表示モードを切り替える例を説明したが、表示する画像のシーンモードや、当該画像データの記録形式に応じて表示モードを切り替える構成にしてもよい。シーンモードは、使用者が撮影対象に応じて電子カメラ２に設定する設定項目の１つである。電子カメラ２は、設定されているシーンモードに応じて撮影時の露出制御やフォーカス調節、画像信号に対する信号処理を施すように構成されている。撮影時に設定されていたシーンモードを示す情報は、画像データに付加されてメモリカード５３に記録される。

図１３は、シーンモードと表示モードとの関係を説明する図である。図１３において、表示モードの「Normal」は、［Ａ］ノーマル表示モードを表す。「HDR-1」は、［Ｂ］第１高画質表示モードを表す。「HDR-2」は、［Ｃ］第２高画質表示モードを表す。

シーンモードが「オート」、ヒストグラム「中間調がある」、およびファイル形式が「RAW」の場合は、上述した再生モードにおいて順光下で撮影された画像と判定した場合に相当する。ファイル形式「RAW」は、画像信号に信号処理を施さずに記録する記録形式を表す。

シーンモードが「オート」、ヒストグラム「上下に偏り」、およびファイル形式が「RAW」の場合は、上述した再生モードにおいて逆光下で撮影された画像と判定した場合に相当する。ヒストグラム「(ALL)」は、画像の輝度分布に無関係であることを表す。ファイル形式「(ALL)」は、当該画像データの記録形式に無関係であることを表す。

以上の説明では、表示装置１００の表示モードを電子カメラ２が自動的に切り替えるようにしたが、表示モードを切り替える操作信号が操作部材５４から発生された場合には、操作信号に応じて表示モードを切り替えるように構成されている。

第一の実施形態で説明した表示（表示装置１００にExif情報とともに画像を表示する場合に、画像部分のみ高画質表示する）を、電子カメラ２の表示装置１００に行わせてもよい。

表示装置１００は、フォトビューワ１や電子カメラ２の他に、電子書籍ビューワ、コンピュータ用モニタ、ビデオ用モニタ、テレビジョンセットなどの表示画面を備える電子機器に使用してもよい。

本発明の第一の実施形態によるフォトビューワを説明する図である。 (a)表示装置の構成を説明する正面図である。(b)側面図である。 (a)一部を拡大した図である。(b)ＴＮ液晶パネルにおいてマトリクス状に分割された所定領域を示す図である。(c)液晶パネルにおいてマトリクス状に分割された所定領域を示す図である。 データ輝度と調光率との関係を説明する図である。 フォトビューワの要部構成を説明するブロック図である。 (a)第２の表示モジュールによって形成された像を示す図である。(b)第１の表示モジュールによって形成された像を示す図である。 照明光の輝度と閾値との関係を説明する図である。 本発明の第二の実施形態による電子カメラを説明する図である。 電子カメラの要部構成を説明するブロック図である。 (a)第２の表示モジュールによって形成された像を示す図である。(b)第１の表示モジュールによって形成された像を示す図である。 輝度分布を示すヒストグラムの一例を説明する図である。 輝度分布を示すヒストグラムの一例を説明する図である。 シーンモードと表示モードとの関係を説明する図である。

符号の説明

１…フォトビューワ
２…電子カメラ
１１…白色ＬＥＤ
１２…導光板
１３…第１の表示モジュール
１３ａ，１３ｂ，１４ｂ…偏光板
１３ｃ（１３ｄ）…液晶パネル
１４…第２の表示モジュール
１４ａ…カラーフィルタ
１４ｂ…液晶パネル
１５…表示制御回路
５１…ＣＰＵ
５４…操作部材
１００…表示装置

Claims (6)

1. 表示データに応じて像を形成する透過型の光像形成素子と、
   前記光像形成素子を照明する照明手段と、
   前記照明手段および前記光像形成素子間に配設され、前記照明手段からの照明光量を前記光像形成素子上の所定領域単位で制御される調光手段と、
   表示変更指示に応じて、前記照明手段を第１発光量にするとともに前記調光手段による減光率を最小にする通常表示態様と、前記照明手段を前記第１発光量より大きい第２発光量にするとともに前記調光手段による減光率を最小にする第１の高画質表示態様と、前記照明手段を前記第２発光量より大きい第３発光量にするとともに前記表示データで示される表示輝度が所定値以下である当該表示データに対応する前記光像形成素子上の領域を照明する照明光量を減少させる第２の高画質表示態様と、を切り替えるように、前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御する表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置と、
   被写体像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力される画像データによる画像を前記表示装置に表示する撮影モード、記録されている画像データによる画像を前記表示装置に表示する再生モード、およびメニュー情報を前記表示装置に表示するメニューモードのいずれかに設定するための信号を発する操作部材とを備え、
   前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号に応じて表示態様を切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とするカメラ。
3. 請求項２に記載のカメラにおいて、
   前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が撮影モードおよびメニューモードのいずれかを示す場合に前記通常表示態様に切り替え、前記操作部材からの信号が再生モードを示す場合に前記第１の高画質表示態様に切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とするカメラ。
4. 請求項３に記載のカメラにおいて、
   前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が再生モードを示す場合であって、前記表示データに所定の低輝度以下および所定の高輝度以上に対応するデータ数がそれぞれ所定数以上存在する場合、前記第１の高画質表示態様から前記第２の高画質表示態様に切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とするカメラ。
5. 請求項３に記載のカメラにおいて、
   前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が再生モードを示す場合であって、サムネイル表示を指示する信号がさらに操作部材から発せられた場合、前記第１の高画質表示態様から前記通常表示態様に切り替えるように前記照明手段および前記調光手段をそれぞれ制御することを特徴とするカメラ。
6. 請求項３に記載のカメラにおいて、
   前記表示制御手段は、前記操作部材からの信号が再生モードの場合、一旦前記通常表示態様に切り替え、前記通常表示態様で同一画像を所定時間表示した場合に前記第１の高画質表示態様に切り替え制御することを特徴とするカメラ。
   

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