(57)【要約】【課題】部分的な外光の射し込みなどによる視環境の変化が生じても、かかる変化に応じて高い視認性を確保することができること。【解決手段】被照射領域推定部が、複数の照度センサの検出結果から部分的な外光の照射を受けた被照射領域を推定し、ＲＧＢ制御部およびバックライト制御部が連携してかかる被照射領域について映像の調整を行い、表示制御部がかかる映像の調整に基づいて出力映像信号を生成し、補正部が出力映像信号の領域間および時系列上の補正を行うように映像表示装置を構成する。【選択図】        図３
2011118001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイに映像を表示する映像表示装置であって、
前記ディスプレイの近傍の照度を検出する複数の照度検出手段と、
前記複数の照度検出手段による検出値に基づいて前記ディスプレイの視認性の低下部分である部分領域を特定する領域特定手段と、
前記領域特定手段によって特定された前記部分領域に表示される映像を調整する調整手段と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記領域特定手段は、
前記検出値が所定の閾値以上である前記照度検出手段とあらかじめ対応付けられている領域を前記部分領域として特定することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記複数の照度検出手段による検出値の組み合わせに対応する前記部分領域をあらかじめ定義した部分領域情報を記憶する部分領域情報記憶手段
をさらに備え、
前記領域特定手段は、
前記複数の照度検出手段による検出値および前記部分領域情報に基づいて前記部分領域を特定することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記複数の照度検出手段による検出値に基づいて前記映像に対する調整量を推定する調整量推定手段
をさらに備え、
前記調整手段は、
前記調整量推定手段によって推定された前記調整量に基づいて前記部分領域に表示される前記映像を調整することを特徴とする請求項１、２または３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記調整手段は、
前記複数の照度検出手段による検出値に基づいて前記部分領域におけるダイナミックレンジの喪失範囲を推定し、前記ダイナミックレンジの全範囲から前記喪失範囲を差し引いた残存範囲に対して前記全範囲の階調を射影することで、前記映像を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記調整手段は、
前記喪失範囲の存在が推定された場合に、前記ディスプレイにおける光源の光量を増加させることで前記残存範囲を拡張し、拡張後の前記残存範囲に対して前記全範囲の階調を射影することで、前記映像を調整することを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記調整手段は、
前記映像の調整対象とした前記部分領域と当該部分領域に隣接する領域との輝度差、および／または、前記映像の調整対象とした前記部分領域における時系列の輝度差に基づき、前記輝度差を平滑化する補正を行うことで前記映像を調整することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分的な外光の射し込みなどによる視環境の変化が生じても、かかる変化に応じて高い視認性を確保することができる映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のカーナビゲーションシステムなどに備えられ、目的地までの経路情報や渋滞情報といったナビゲーション情報やワンセグ放送などを車載ディスプレイに対して表示する映像表示装置が知られている。
【０００３】
そして、かかる映像表示装置は、時間帯による日照の変化や天候の変化など種々の視環境の変化にさらされる運転者を支援するため、常に高い視認性を確保することが求められてきた。
【０００４】
たとえば、オープンカーについては、外光を光源とできる半透過型液晶を車載ディスプレイに利用するなど、直射日光にさらされた日中の運転時でも視認性を確保するための工夫が施されている。
【０００５】
また、近年では、車載ディスプレイの近傍に配置した照度センサによって照度変化を検出し、液晶ディスプレイのバックライトの輝度を制御して視認性を確保する、いわゆるディマー技術を利用した映像表示装置も登場してきている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した半透過型液晶については、バックライト光源に特化した透過型液晶あるいは外光光源に特化した反射型液晶と比べて表示品質が劣るうえ、夜間の視認性に優れないという問題点がある。したがって、車載ディスプレイとしては、オープンカー以外の自動車ではほとんど利用されていない。
【０００８】
また、自動車の車内には、ウィンドウの形状や透過率、あるいはピラー（支柱）の配置などの影響によって部分的に外光が射し込むのが通常である。したがって、車載ディスプレイに対する外光の射し込みも部分的であることが多い。しかしながら、特許文献１の技術においては、この点について言及されていない。
【０００９】
このため、同技術を用いた場合には、かかる部分的な外光による照度変化を検出した際にも、車載ディスプレイ全体のバックライト輝度を一様に制御していた。これにより、運転者からみた視認性において何ら支障がない場合にも、不要なバックライト制御を行ってしまう可能性が高かった。さらに、かかる不要な制御によって、消費電力もかさむ可能性があった。
【００１０】
なお、携帯端末装置の表示ディスプレイなどであれば、かかる部分的な外光による視認性の低下が生じても、装置自体の向きを変えることで対処することが可能である。しかしながら、自動車の場合、かかる部分的な外光に逐一応じて走行方向を変更することはできない。
【００１１】
これらのことから、部分的な外光の射し込みなどによる視環境の変化が生じても、かかる変化に応じて高い視認性を確保することができる映像表示装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【００１２】
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、部分的な外光の射し込みなどによる視環境の変化が生じても、かかる変化に応じて高い視認性を確保することができる映像表示装置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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、ディスプレイに対して映像を表示する映像表示装置であって、前記ディスプレイの近傍の照度を検出する複数の照度検出手段と、前記複数の照度検出手段による検出値に基づいて前記ディスプレイの視認性の低下部分である部分領域を特定する領域特定手段と、前記領域特定手段によって特定された前記部分領域に表示される映像を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ディスプレイの近傍の照度を複数の照度センサによって検出し、複数の照度センサによる検出値に基づいてディスプレイの視認性の低下部分である部分領域を特定し、特定された部分領域に表示される映像を調整することとしたので、部分的な外光の射し込みなどによる視環境の変化が生じても、かかる変化に応じて高い視認性を確保す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、本発明に係る映像表示手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、映像表示装置の概略図である。
【図３】図３は、映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、ＲＧＢ制御部とバックライト制御部との関連を説明するための図である。
【図５】図５は、補正部における補正処理を説明するための図である。
【図６】図６は、被照射領域を推定する場合の処理を説明するための図である。
【図７】図７は、映像表示装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、自発光式メーターを表示制御の対象とした場合を示す図である。
【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、本発明に係る映像表示手法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る映像表示手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る映像表示手法を適用した映像表示装置についての実施例を図２〜図８を用いて説明することとする。
【００１７】
また、以下では、バックライトの発する光を部分的に遮蔽あるいは透過することで表示を行う、いわゆる透過型液晶パネル（以下、「液晶パネル」と記載する）を有する表示装置（以下、「ディスプレイ」と記載する）を、本発明に係る映像表示装置が表示制御の対象とする場合について説明することとする。また、かかるディスプレイは、液晶パネルの構成部品のひとつであるＲＧＢ画素を制御することで階調表現を行うものとする。
【００１８】
まず、本発明に係る映像表示手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る映像表示手法の概要を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、照度センサの配置例および液晶パネル２０の区画例を、同図の（Ｂ）には、本発明に係る映像表示手法における処理手順の概要を、それぞれ示している。
【００１９】
図１の（Ａ）に示したように、本発明に係る映像表示手法では、液晶パネル２０の近傍に複数の照度センサを配置することとした。また、かかる複数のセンサの各々へ対応づけて、液晶パネル２０を複数の領域へ分割することとした。
【００２０】
なお、同図の（Ａ）は、液晶パネル２０の近傍に４個の照度センサＡＳａ〜ＤＳｄを配置するとともに、液晶パネル２０を各センサに対応するエリアＡ２０ａ〜Ｄ２０ｄの４個の領域に分割した例を示している。以下に、かかる例を前提とした処理手順の概要を、同図の（Ｂ）を用いて説明する。
【００２１】
同図の（Ｂ−１）に示したように、直射日光が液晶パネル２０へ照射された場合、かかる照射を受けた液晶パネル２０の領域は通常、１４０，０００ルクスにも及ぶ直射日光の影響で視認性が極度に低下する。
【００２２】
また、かかる直射日光の照射は、自動車のウィンドウやピラー（支柱）などの形状や配置の影響を受けて部分的である場合がきわめて多い。ここで、かかる直射日光の部分的な照射を受けた液晶パネル２０の部分領域を、以下、単に「被照射領域」と記載する。なお、同図の（Ｂ−１）には、液晶パネル２０のエリアＡ２０ａのみが直射日光を受けて視認性が極度に低下した例を示している。
【００２３】
ところで、かかる視認性の低下は、非常に強力な直射日光のような外光を液晶パネル２０が反射してしまい、最大階調表現幅（以下、「ダイナミックレンジ」と記載する）の一部を喪失してしまうことに起因する。
【００２４】
そして、ＲＧＢ画素の階調は、通常時のダイナミックレンジに割り付けられているので、かかるダイナミックレンジの部分的喪失にともなって、かかる階調の一部を喪失することとなる。すなわち、表現できない階調が生じることで、視認性の低下が生じることとなる。
【００２５】
そこで、同図の（Ｂ−１）に示したように、本発明に係る映像表示手法では、エリアＡ２０ａに対応する照度センサＡＳａが直射日光による照度の上昇を検出したならば、かかる照度センサＡＳａに対応づけられたエリアＡ２０ａが部分的に視認性の低下した「被照射領域」であると推定することとした。
【００２６】
そして、同図の（Ｂ−２）に示したように、「被照射領域」であるエリアＡ２０ａの視認性を回復するため、かかるエリアＡ２０ａを対象とする部分制御を行うこととした。ここで、かかる部分制御の手法としては、以下に示す２つの手法をとる。
【００２７】
まず、１つめの手法として、ＲＧＢ画素の階調制御を行って表現できなくなった階調を復元することとした（同図の（Ｂ−２ａ）参照）。
【００２８】
ここで、映像表示装置は、ＲＧＢシャッタと呼ばれる機構を用いてＲＧＢ画素の透過光量を調整し、階調表現を行うことが一般的である。そして、かかる制御によって、前述の階調はダイナミックレンジへと割り付けられている。
【００２９】
そこで、１つめの手法では、直射日光を受けてなお残されたダイナミックレンジの範囲内へ、被照射前の階調を射影して割り付け、表現できなくなった階調を復元することとした。なお、この点の詳細については図４を用いて後述する。
【００３０】
また、２つめの手法では、バックライトの輝度を制御してダイナミックレンジを拡張することとした（図１の（Ｂ−２ｂ）参照）。具体的には、バックライト光源の光量を増加させることで、被照射前のダイナミックレンジに相当する程度までダイナミックレンジを拡張する。なお、この点の詳細についても図４を用いて後述する。
【００３１】
したがって、この２つめの手法によれば、１つめの手法で「残されたダイナミックレンジの範囲内」へ射影して制限的に割り付けていた被照射前の階調を、２つめの手法で拡張したダイナミックレンジへ割り付けることで、表現できなくなった階調をより適正に復元することができる。すなわち、図１の（Ｂ−２）に示した部分制御では、上述の２つの手法を連携して制御することで適正な視認性の回復を行う。
【００３２】
つづいて、同図の（Ｂ−３）に示したように、入力映像信号が同図の（Ｂ−２）に示した部分制御を経て生成される出力映像信号の輝度の補正を行うこととした。ここで、本発明に係る映像表示手法では、かかる補正の手法として以下に示す２つの手法をとる。
【００３３】
まず、１つめの手法では、エリア間の輝度の差を補正することとした。すなわち、「被照射領域」であるエリアＡ２０ａと隣り合うエリアＡ２０ｂとの間に生じる輝度の差を、所定のパラメータを用いて平滑化することで、映像を表示した際にエリアの境界を目立たないようにする。なお、この点の詳細については図５を用いて後述する。
【００３４】
また、２つめの手法では、時系列上の輝度の差を補正することとした。すなわち、時系列上に生じる輝度の差を、所定のパラメータを用いて平滑化することで、映像を表示した際に生じる画面のちらつきを抑制する。なお、この点の詳細についても図５を用いて後述する。
【００３５】
そして、図１の（Ｂ−４）に示したように、映像表示装置は、同図の（Ｂ−３）に示した補正を経た出力映像信号を液晶パネル２０に対して表示する。すなわち、「被照射領域」のエリアＡ２０ａの視認性は回復し、部分的な直射日光の射し込みを受ける視環境の下でも、運転者を支援する情報などの提供を行うことができる。
【００３６】
なお、ここまでは、同図に示したように、複数の照度センサＡＳａ〜ＤＳｄが液晶パネル２０の所定の領域にそれぞれ対応している場合について説明してきた。しかしながら、かかる所定の領域と各センサとの対応づけを行わずに、各センサの検出結果のみに基づいて「被照射領域」を推定することとしてもよい。この点については、図６を用いて後述する。
【００３７】
このように、本発明に係る映像表示手法によれば、液晶パネル２０に対して直射日光のような外光が部分的に射し込む場合であっても、かかる部分的な射し込みを受けた「被照射領域」のみを制御することによって高い視認性を確保することができる。
【００３８】
また、複数の照度センサを用いることで、「被照射領域」を部分的な直射日光の射し込みに応じて適宜推定することができ、かかる「被照射領域」のみを制御することによって消費電力を抑えることができる。したがって、視環境の変化に応じて効率的に高い視認性の確保を行うことができる。
【００３９】
以下では、図１を用いて説明した映像表示手法を適用した映像表示装置についての実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００４０】
まず、本発明に係る映像表示装置の概略について図２を用いて説明する。図２は、本発明に係る映像表示装置の概略図である。なお、同図では、本発明に係る映像表示装置の特徴を説明するために必要な機構の一部のみを示しており、機構の形状や構成部品などを限定するものではない。また、同図の（Ａ）には、液晶パネル２０周辺の概略図を、同図の（Ｂ）には、液晶パネル２０上の任意点Ｐの部分制御例を示す図を、それぞれ示している。
【００４１】
図２の（Ａ）に示したように、本発明に係る映像表示装置は、液晶パネル２０と、導光板３０と、複数のバックライトＢＬ１〜ＢＬｎとを表示部の構成部品として備えている。
【００４２】
また、液晶パネル２０の近傍には複数の照度センサＡＳａ〜ＤＳｄが配置されており、液晶パネル２０の分割領域であるエリアＡ２０ａ〜Ｄ２０ｄにそれぞれ対応づけられている。なお、このような静的な対応づけを行わないこととしてもよいが、この点については、図６を用いて後述する。
【００４３】
液晶パネル２０は、ガラスなどの透明な複数の基板で液晶を挟んだ構造になっており、映像表示装置がかかる液晶に電圧を印加して液晶分子の向きを変えると、光の透過率を増減させることができる。すなわち、かかる原理により、液晶パネル２０上に映像を表示させることができる。
【００４４】
なお、前述のＲＧＢシャッタは、かかる原理によりＲＧＢ画素の透過光量を増減させることで階調表現を行っている。
【００４５】
また、バックライトＢＬ１〜ＢＬｎは、液晶パネル２０を透過する光の光源である。かかるバックライトＢＬ１〜ＢＬｎの発した光は、導光板３０によって液晶パネル２０の背面に広げられる。すなわち、導光板３０は、同図の（Ａ）に示した、ｎ個の点光源（ＬＥＤなど）を面光源へと変換し、かかる面光源を液晶パネル２０の背面に配置する役割を果たす。
【００４６】
なお、同図の（Ａ）には、バックライトがＬＥＤなどの点光源である場合を示しているが、光源の種類や数を限定するものではなく、たとえば、冷陰極管などの線光源であってもよい。
【００４７】
また、導光板３０は、表層や内部などに光の屈折率を制御する加工などを施すことによって、導光板３０の端面から入射した光を自在に反射させることができる。したがって、かかる反射を制御することで、液晶パネル２０の任意の領域を透過する光量のみを調整することが可能となる。
【００４８】
ここで、かかる点について、同図の（Ｂ）を用いて説明する。同図の（Ｂ）は、液晶パネル２０上の任意点Ｐの部分制御例を示す図である。
【００４９】
同図の（Ｂ）に示したように、たとえば、バックライトＢＬ２から発する光Ｒ２と、バックライトＢＬ５から発する光Ｒ５とを重ねることで、かかる２つの光が交差する領域Ｄの輝度を上げることができる。
【００５０】
すなわち、かかる光の交差や前述の導光板３０による反射などの制御を組み合わせることによって、液晶パネル２０上の任意点Ｐのみの輝度を上げることも可能となる。なお、同図の（Ｂ）に示した例は単純なモデルケースであって、実際の制御の方法を限定するものではない。
【００５１】
次に、本発明に係る映像表示装置の構成について図３を用いて説明する。図３は、本発明に係る映像表示装置１０の構成を示すブロック図である。なお、同図では、映像表示装置１０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。
【００５２】
同図に示すように、映像表示装置１０は、照度センサ部１１と、表示部１２と、映像入力部１３と、制御部１４と、記憶部１５とを備えている。また、制御部１４は、被照射領域推定部１４ａと、部分制御部１４ｂと、ＲＧＢ制御部１４ｃと、バックライト制御部１４ｄと、表示制御部１４ｅと、補正部１４ｆとをさらに備えている。そして、記憶部１５は、被照射領域情報１５ａと、補正情報１５ｂとを記憶する。
【００５３】
照度センサ部１１は、照度センサからの信号を受け取り、被照射領域推定部１４ａに対して通知する入力デバイスである。また、照度センサ部１１は、図１および図２に示した照度センサＡＳａ〜ＤＳｄなどのセンサごとに個別に存在する。したがって、映像表示装置１０においては、複数の照度センサ部１１が並列して動作することとなる。
【００５４】
表示部１２は、図１および図２に示した液晶パネル２０に対応するデバイスであり、表示制御部１４ｅからの出力映像信号を表示する。なお、表示部１２については、特に構成を限定されるものではなく、たとえば、ＰＤＰ（Plasma  Display  Panel）を用いることとしてもよい。
【００５５】
映像入力部１３は、入力映像信号を受信して、表示制御部１４ｅに対して通知する入力デバイスであり、特に構成を限定されない。したがって、受信する信号の種類を限定するものでもなく、たとえば、ＲＧＢ信号を入力することとしてもよいし、色差信号を入力することとしてもよい。なお、本実施例では、入力映像信号としてＲＧＢ信号が入力されるものとする。
【００５６】
制御部１４は、照度センサ部１１からの信号に基づいて被照射領域を推定し、かかる被照射領域について映像の調整を行って表示部１２に対して表示する処理を行う処理部である。
【００５７】
被照射領域推定部１４ａは、照度センサ部１１から入力した信号に基づき、液晶パネル２０上で直射日光のような外光の照射を受けている被照射領域を特定あるいは推定する処理を行う処理部である。
【００５８】
すなわち、被照射領域推定部１４ａは、液晶パネル２０の近傍に配置された照度センサから照度が上昇した旨の信号を受け付けると、かかる照度センサにあらかじめ対応づけられた液晶パネル２０の所定の領域が、部分的に映像調整が必要な被照射領域であると特定する（図１参照）。
【００５９】
なお、かかる照度センサと所定の領域との対応づけは、特に手段を限定するものではない。したがって、ハードウェア結線によるものとしてもよいし、ソフトウェアによって制御することとしてもよい。
【００６０】
また、被照射領域推定部１４ａは、かかる照度センサと所定の領域との対応づけが行われていない場合には、各照度センサの検出結果に基づいて被照射領域を推定する処理を行う処理部でもある。かかる被照射領域の推定の際、被照射領域推定部１４ａは、記憶部１５の被照射領域情報１５ａを参照する。なお、この点の詳細については、図６を用いて後述する。
【００６１】
また、被照射領域推定部１４ａは、推定した被照射領域の映像調整を行うにあたって必要となる階調や輝度などの映像調整値を推定する処理部でもある。
【００６２】
なお、かかる映像調整値の推定については、たとえば、推定の目安となる照度レベルの閾値などを、あらかじめ記憶部１５の被照射領域情報１５ａに格納しておき、かかる閾値と照度センサ部１１から通知される照度とに基づいて推定を行うこととしてもよい。
【００６３】
また、被照射領域推定部１４ａは、推定した被照射領域および映像調整値を、部分制御部１４ｂに対して通知する処理を行う処理部でもある。
【００６４】
部分制御部１４ｂは、被照射領域推定部１４ａから通知された被照射領域および映像調整値に基づき、ＲＧＢ制御部１４ｃおよびバックライト制御部１４ｄに対して映像調整を行うよう指示する処理を行う処理部である。
【００６５】
また、部分制御部１４ｂは、ＲＧＢ制御部１４ｃ、バックライト制御部１４ｄの両処理部が、連携して適性に映像調整を行うよう指示する処理を行う処理部でもある。
【００６６】
また、部分制御部１４ｂは、被照射領域が複数に及ぶ場合に、かかる複数の領域の映像調整を適正に行うよう、ＲＧＢ制御部１４ｃおよびバックライト制御部１４ｄに対して指示する処理を行う処理部でもある。
【００６７】
ＲＧＢ制御部１４ｃは、映像表示装置１０が備える前述のＲＧＢシャッタを用いて、ＲＧＢ画素を透過する光量の増減を行い、被照射領域の階調を調整する処理を行う処理部である。なお、この点の詳細については、図４を用いて後述する。
【００６８】
また、ＲＧＢ制御部１４ｃは、かかる調整の結果である映像調整信号を、表示制御部１４ｅに対して通知する処理を行う処理部でもある。
【００６９】
バックライト制御部１４ｄは、映像表示装置１０が備えるバックライト光源の光量を調整して、被照射領域の輝度を調整する処理を行う処理部である。なお、この点の詳細については、図４を用いて後述する。
【００７０】
また、バックライト制御部１４ｄは、かかる調整の結果である映像調整信号を、表示制御部１４ｅに対して通知する処理を行う処理部でもある。
【００７１】
ここで、ＲＧＢ制御部１４ｃおよびバックライト制御部１４ｄが行う処理の詳細と、両処理部の関連とについて、図４を用いて説明する。図４は、ＲＧＢ制御部１４ｃとバックライト制御部１４ｄとの関連を説明するための図である。
【００７２】
なお、同図の（Ａ）には、ＲＧＢ制御部１４ｃのみを用いた場合を、同図の（Ｂ）には、ＲＧＢ制御部１４ｃとバックライト制御部１４ｄとを連携して用いた場合を、それぞれ示している。
【００７３】
まず、同図の（Ａ）に示した、ＲＧＢ制御部１４ｃのみを用いた場合について説明する。同図の（Ａ−ａ）に示したように、液晶パネル２０が直射日光のような外光の照射を受けていない場合、映像表示装置１０は、幅Ｍのダイナミックレンジを有している。したがって、かかる場合、ＲＧＢ画素の階調（たとえば、２５６段階）は、幅Ｍのダイナミックレンジへ割り付けられている。
【００７４】
しかしながら、同図の（Ａ−ｂ）に示したように、液晶パネル２０が外光の照射を受けた場合、映像表示装置１０は、被照射領域のダイナミックレンジをたとえば幅ｌ分喪失してしまう。これは、非常に強力な直射日光のような外光を液晶パネル２０が反射してしまい見えにくくなった（視認性が低下した）状態を指す。
【００７５】
そして、これにともなって、被照射領域のＲＧＢ画素は幅ｌ分に相当する階調を喪失する。すなわち、幅ｌ分相当の表現できない階調が生ずることとなる。
【００７６】
そこで、ＲＧＢ制御部１４ｃは、幅Ｍ分のダイナミックレンジへ割り付けられていた被照射前の階調表現性能を、被照射後に残された幅ｒ分のダイナミックレンジへ射影して割り付ける処理を行う（同図の（Ａ−ｂ）参照）。これにより、被照射領域のＲＧＢ画素は、幅ｒ分の範囲で階調表現を行うことができる。
【００７７】
なお、幅ｌおよび幅ｒの算定値については、たとえば、照度の１レベル上昇ごとに所定の喪失幅単位を被照射領域情報１５ａにあらかじめ格納しておき、照度センサ部１１の検出値とかかる喪失幅単位とから幅ｌを、かかる幅ｌを幅Ｍから差し引いて幅ｒを、それぞれ算定することとすればよい。
【００７８】
具体的には、幅Ｍが２５６、照度の１レベル上昇ごとの喪失幅単位が１０である場合に、照度が１０レベル上昇したとすると、幅ｌは１００（＝１０（レベル）×１０（喪失幅単位））、幅ｒは１５６（＝２５６（幅Ｍ）−１００（幅ｌ））と算定されることとなる。
【００７９】
次に、同図の（Ｂ）に示した、ＲＧＢ制御部１４ｃとバックライト制御部１４ｄとを連携して用いた場合について説明する。なお、外光の照射を受けて幅ｌ分のダイナミックレンジおよび階調表現性能を喪失する点については、同図の（Ａ）に示した場合と同様であるため、説明を省略する。
【００８０】
同図の（Ｂ）に示したように、ＲＧＢ制御部１４ｃとバックライト制御部１４ｄとが連携して処理を行う場合、バックライト制御部１４ｄは、バックライト光源の光量を増やして、幅ｅ分のダイナミックレンジをあらたに確保する。すなわち、幅ｒ分のダイナミックレンジが幅ｅ分拡張され、幅（ｒ＋ｅ）分に及ぶこととなる（同図の（Ｂ−ｂ）参照）。
【００８１】
そして、ＲＧＢ制御部１４ｃは、幅Ｍ分のダイナミックレンジへ割り付けられていた被照射前の階調表現性能を、幅（ｒ＋ｅ）分のダイナミックレンジへ射影して割り付ける。（同図の（Ｂ−ａ）および（Ｂ−ｂ）参照）。これにより、被照射領域のＲＧＢ画素は、幅（ｒ＋ｅ）分の範囲で階調表現を行うことができる。
【００８２】
ここで、かかる幅Ｍと幅（ｒ＋ｅ）とを等値とする必要はない。すなわち、幅ｌと幅ｅとを等値とする必要はない。なぜなら、被照射領域のダイナミックレンジの喪失分ｌを、運転者の視認性を損ねない程度に小さなものにすれば足りるので、ｌよりも小さいｒ幅だけダイナミックレンジを拡張すれば、かかる視認性を確保することができる場合もあるからである。
【００８３】
なお、ダイナミックレンジの喪失分ｌが、運転者の視認性に影響を与えないほど小さい場合には、バックライト制御そのものを行わないこととしてもよい。この場合、同図の（Ａ）に示したＲＧＢ制御部１４ｃの処理のみによることができ、バックライト制御部１４ｄによるバックライト調光の消費電力などを抑えることが可能となる。
【００８４】
図３の説明に戻り、表示制御部１４ｅは、映像入力部１３からの入力映像信号と、ＲＧＢ制御部１４ｃおよびバックライト制御部１４ｄからの映像調整信号と、補正部１４ｆからの映像補正信号とに基づき、出力映像信号を生成する処理を行う処理部である。
【００８５】
また、表示制御部１４ｅは、生成した出力映像信号を、表示部１２に対して通知する処理を行う処理部でもある。
【００８６】
補正部１４ｆは、表示制御部１４ｅが生成する出力映像信号を補正する処理を行う処理部である。ここで、補正部１４ｆが行う補正処理の内容について、図５を用いて詳細に説明する。図５は、補正部における補正処理を説明するための図である。
【００８７】
なお、同図の（Ａ）には、液晶パネル２０における部分領域間の輝度差を補正する場合を示している。また、同図の（Ａ−０）には、液晶パネル２０の分割例を、同図の（Ａ−１）には、補正前の領域間の輝度差を、同図の（Ａ−２）には、補正後の領域間の輝度差を、それぞれ示している。
【００８８】
また、同図の（Ｂ）には、出力映像信号の時系列上の輝度差を補正する場合を示している。また、同図の（Ｂ−１）には、補正前の時系列上の輝度差を、同図の（Ｂ−２）には、補正後の時系列上の輝度差を、それぞれ示している。
【００８９】
まず、図５の（Ａ）を用いて、液晶パネル２０の領域間の輝度差を補正する場合について説明する。同図の（Ａ−０）に示したように、液晶パネル２０が所定の水平位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３でエリアＡ〜Ｄの４個の領域に分割されているとする。すなわち、水平位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、各領域の境界線である。
【００９０】
そして、同図の（Ａ−１）に示したように、本発明による手法では被照射領域ごとに輝度を含めた映像の調整を行うため、かかる境界線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３においては通常、輝度の差が生じることとなる。そして、かかる輝度差は映像上、各領域の境界線としてあらわれてしまう。
【００９１】
そこで、補正部１４ｆは、かかる境界点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３における輝度の差を平滑化する。すなわち、補正しなければ映像上にあらわれてしまう各領域間の境界線を、輝度差の平滑化によってぼかす（いわゆるフェードをかける）処理を行う。
【００９２】
具体的には、同図の（Ａ−２）に示したように、補正部１４ｆは、境界点をはさむ所定の区間で徐々に輝度変動が行われるようにする。たとえば、同図の（Ａ−２）に示した、境界点Ｂ１、あるいは境界点Ｂ２をはさむ区間であるＰｄは、高い輝度から低い輝度へ、すなわち明るい領域から暗い領域へ徐々に輝度を下げていく暗順応区間である。
【００９３】
また、同図の（Ａ−２）に示した、境界点Ｂ３をはさむ区間Ｐｌは、暗い領域から明るい領域へ徐々に輝度を上げていく明順応区間である。なお、かかる区間Ｐｄおよび区間Ｐｌは、それぞれ暗順応区間パラメータＰｄ、明順応区間パラメータＰｌとして、あらかじめ記憶部１５の補正情報１５ｂへ格納されているものとする。
【００９４】
次に、図５の（Ｂ）を用いて、出力映像信号の時系列上の輝度差を補正する場合について説明する。同図の（Ｂ−１）に示したように、顕著な輝度の差がみられる時間軸上の点Ｔ１〜Ｔ４があるとする。
【００９５】
かかる場合、補正を行わずに映像として表示すると、ごく短時間で輝度が大きく変動するために、画面にちらつきを生じることとなる。このため、補正部１４ｆは、かかる輝度差の平滑化を行って、画面のちらつきを抑制する。
【００９６】
具体的には、同図の（Ｂ−２）に示したように、補正部１４ｆは、輝度差が生じている時間軸上の点から所定の時間をかけて徐々に輝度変動が行われるようにする。たとえば、同図の（Ｂ−２）に示した、点Ｔ１、あるいは点Ｔ３からの所定の経過期間Ｔｄは、高い輝度から低い輝度へ徐々に輝度を下げていく暗順応期間である。
【００９７】
また、同図の（Ｂ−２）に示した、点Ｔ２あるいは点Ｔ４からの所定の経過期間Ｔｌは、徐々に輝度を上げていく明順応期間である。なお、かかる経過時間Ｔｄおよび経過時間Ｔｌは、それぞれ暗順応時間パラメータＴｄ、明順応時間パラメータＴｌとして、あらかじめ記憶部１５の補正情報１５ｂへ格納されているものとする。
【００９８】
図３の説明に戻り、記憶部１５は、ハードディスクドライブや不揮発性メモリ、レジスタといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、被照射領域情報１５ａと、補正情報１５ｂとを記憶する。
【００９９】
なお、被照射領域情報１５ａおよび補正情報１５ｂは、映像表示装置１０の運用前の検証試験などを経て、あらかじめ設定値が格納されている。かかる設定値については、運用に沿って適宜変更することとしてもよい。また、設定や変更などの方法についても特に限定する必要はなく、ハードウェアによることとしてもよいし、ソフトウェアによることとしてもよい。
【０１００】
被照射領域情報１５ａは、複数の照度センサの照度の組み合わせから推定される照射パターンをあらかじめ定義づけた静的な定義情報である。なお、かかる照射パターンには、被照射領域の形状などが含まれる。また、かかる定義情報は、ウィンドウやピラーなどの形状や配置を同じくする同一車種ごとに定義されるものとする。
【０１０１】
また、被照射領域情報１５ａは、複数の照度センサと液晶パネル２０の所定の領域との対応づけが行われていない場合に、被照射領域推定部１４ａによって参照される。この点については、図６を用いて後述する。
【０１０２】
補正情報１５ｂは、補正部１４ｆが出力映像信号を補正する際に参照するパラメータ群である。具体的には、液晶パネル２０の領域間の輝度差を平滑化するための暗順応／明順応区間パラメータ（図５の（Ａ）のＰｄおよびＰｌ参照）と、出力映像信号の時系列上の輝度差を平滑化するための暗順応／明順応期間パラメータ（図５の（Ｂ）のＴｄおよびＴｌ参照）とを含む。
【０１０３】
ところで、これまでは、液晶パネル２０の近傍に配置された複数の照度センサが、同パネルの所定の領域へそれぞれ対応づけられている場合について説明してきたが、かかる対応づけを行わずに各センサの検出結果に基づいて被照射領域を推定することとしてもよい。
【０１０４】
そこで、以下では、かかる照度センサと所定の領域との対応づけが行われていない場合の処理について、図６を用いて説明する。図６は、被照射領域を推定する場合の処理を説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、複数の照度センサの配置と被照射領域とを、同図の（Ｂ）には、被照射領域情報１５ａの設定例を、それぞれ示している。
【０１０５】
同図の（Ａ）に示したように、たとえば、液晶パネル２０の近傍に６個の照度センサ１Ｓ１〜６Ｓ６を配置するものとする。そして、かかる場合に、直射日光のような外光が液晶パネル２０に対して斜光として射し込むものとする。なお、かかる場合の被照射領域は、同図の（Ａ）に示した被照射領域２０Ｂである。
【０１０６】
そして、図示しないが、照度センサは照度レベルを１０進数の検出値で検出するものとし、６個の照度センサ１Ｓ１〜６Ｓ６の検出する照度レベルは、それぞれ順にＳ１＝７、Ｓ２＝１０、Ｓ３＝３、Ｓ４＝７、Ｓ５＝１０、Ｓ６＝３であるものとする。
【０１０７】
かかる場合、検出距離や検出方向などの各種条件の違いから、照度センサ１Ｓ１〜６Ｓ６の各検出結果は異なるものとなるが、逆に、かかる結果の差異などに基づいて被照射領域２０Ｂの形状を推定することができる。
【０１０８】
そこで、本発明に係る手法では、各照度センサの検出結果から推定可能な被照射領域２０Ｂの形状パターンを、あらかじめ記憶部１５の被照射領域情報１５ａへ格納することとした。
【０１０９】
ただし、上述したように、直射日光のような外光の射し込みは、自動車のウィンドウやピラーの形状や配置などの影響を受けやすいため、かかる被照射領域２０Ｂの形状のパターン化については、部品の形状や配置、ならびに表示部１２の設置位置などを同じくする同一車種ごとに行うものとする。なお、かかるパターン化については、映像表示装置２０の検証試験などを通じて行うものとすればよい。
【０１１０】
したがって、被照射領域推定部１４ａは、各照度センサと液晶パネル２０の所定の領域との対応づけが行われていない場合には、照度センサ部１１からの検出信号と被照射領域情報１５ａとに基づいて被照射領域２０Ｂを推定する処理を行うこととなる。以下、かかる点について説明する。
【０１１１】
同図の（Ｂ）に示したのは、記憶部１５の被照射領域情報１５ａの設定例である。同図の（Ｂ）に示したように、かかる被照射領域情報１５ａは、車種ごとの情報として管理される。したがって、映像表示装置１０と同装置を搭載する車種との関連付けが必要となるが、特に手段を限定するものではない。また、同装置を搭載する車種のみの情報を有することとしてもよい。
【０１１２】
ここで、被照射領域推定部１４ａは、照度センサ１Ｓ１〜６Ｓ６の検出結果を照度センサ部１１から受け取り、受け取った検出結果の組み合わせと合致する照度レベルの組み合わせを有するレコードを被照射領域情報１５ａから抽出する。すなわち、同図の（Ａ）に示した例であれば、被照射領域推定部１４ａは、同図の（Ｂ）に示した組合せＮｏ．００３のレコードを抽出することとなる。
【０１１３】
そして、被照射領域推定部１４ａは、抽出した照度レベルの組み合わせに関連付けられた照射パターンを、被照射領域２０Ｂとして推定する。また、被照射領域推定部１４ａは、抽出したレコードの各照度レベルに応じて、輝度や階調などの映像調整値を推定するものとする。
【０１１４】
なお、上述した説明では、各照度センサの検出結果と照度レベルの組み合わせとが合致した場合に、かかる組み合わせに対応する照射パターンを被照射領域２０Ｂとして推定することとした。しかし、これに限らず、各照度センサの検出結果に最も近い照度レベルの組み合わせを抽出し、抽出した組み合わせに対応する照射パターンを被照射領域２０Ｂとして推定することとしてもよい。
【０１１５】
次に、映像表示装置１０が実行する処理手順について図７を用いて説明する。図７は、映像表示装置１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【０１１６】
図７に示したように、映像表示装置１０は、各照度センサの出力する検出信号をサンプリングする（ステップＳ１０１）。そして、各照度センサと液晶パネル２０の所定の領域との対応づけがあるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【０１１７】
そして、かかる対応づけがある場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１でのサンプリング結果から部分制御が必要な領域、すなわち被照射領域を特定する（ステップＳ１０３）。また、ステップＳ１０２の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ステップＳ１０１でのサンプリング結果と被照射領域情報１５ａとから被照射領域を推定する（ステップＳ１０４）。
【０１１８】
そして、映像表示装置１０は、部分制御が必要な領域、すなわち被照射領域があるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。そして、被照射領域がある場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、次のステップＳ１０６の処理へと制御を移す。なお、ステップＳ１０５の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【０１１９】
つづいて、映像表示装置１０は、該当領域、すなわち被照射領域のダイナミックレンジを推定する（ステップＳ１０６）。なお、かかる推定とは、喪失分のダイナミックレンジを推定し、かかる喪失分に基づいて被照射後のダイナミックレンジを推定することを指す（図４参照）。
【０１２０】
そして、映像表示装置１０は、ダイナミックレンジが適正であるか否か、すなわち、被照射後のダイナミックレンジの階調表現性能で視認性の回復が図れるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【０１２１】
そして、被照射後のダイナミックレンジが適正でない場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、映像表示装置１０は、バックライトの輝度を制御して被照射後のダイナミックレンジの調整を行い（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０７の処理を繰り返す。
【０１２２】
また、被照射後のダイナミックレンジが適正である場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、ＲＧＢシャッタを制御して階調の調整を行う（ステップＳ１０９）。すなわち、映像表示装置１０は、被照射後のダイナミックレンジへ、被照射前のダイナミックレンジへ割り付けられていた階調表現性能を射影して割り付ける（図４参照）。
【０１２３】
つづいて、映像表示装置１０は、被照射領域と他領域との輝度の差を補正し（ステップＳ１１０）、また、時系列上の輝度の差を補正する（ステップＳ１１１）（図５参照）。
【０１２４】
そして、映像表示装置１０は、表示部１２に対して映像を表示したうえで（ステップＳ１１２）、処理を終了する。
【０１２５】
上述してきたように、本実施例では、被照射領域推定部が、複数の照度センサの検出結果から部分的な外光の照射を受けた被照射領域を推定し、ＲＧＢ制御部およびバックライト制御部が連携してかかる被照射領域について映像の調整を行い、表示制御部がかかる映像の調整に基づいて出力映像信号を生成し、補正部が出力映像信号の領域間および時系列上の補正を行うように映像表示装置を構成した。したがって、部分的な外光の射し込みなどによる視環境の変化が生じても、かかる変化に応じて高い視認性を確保することができる。
【０１２６】
なお、上述した実施例では、本発明に係る映像表示装置が、カーナビゲーションシステムなどに備えられる車載タイプの液晶ディスプレイを表示制御の対象とする場合について説明した。
【０１２７】
ところで、近年、自動車のインストルメントパネルには、従来のアナログ表示の針や文字盤の計器類ではなく、デジタル描画した計器類（以下、「描画式メーター」と記載する）を液晶ディスプレイなどに集約表示した、いわゆるグラスコックピット方式を採用したものが普及してきている。
【０１２８】
また、計器類のなかでも、特に、速度計は、法規のうえでも「道路運送車両法」や「道路運送車両の保安基準」などに定められているとおり、走行中に運転者が容易に確認できる位置に設置しなくてはならず、また平坦な舗装路面での走行時において実速度と著しい誤差があってはならないものとされている。したがって、インストルメントパネルには、速度計への外光の照射を防ぐ長い庇を設けるなどの処置が取られていることが一般的である。
【０１２９】
このように、速度計についても、視環境の変化に応じた高い視認性の確保が求められている。そこで、かかる速度計が描画式メーターである場合に、本発明に係る映像表示手法の表示制御の対象とすることとしてもよい。
【０１３０】
すなわち、速度計（もしくは速度計を表示した液晶ディスプレイ）の近傍に複数の照度センサを配置しておき、被照射領域が推定されたならば、ＲＧＢ制御部およびバックライト制御部による階調や輝度などの制御を行って、速度計の視認性を確保することとすればよい。
【０１３１】
また、かかる速度計が、針や文字盤をバックライトで照射して、針や文字そのものが発光しているようにみせる自発光式メーターである場合にも、本発明に係る映像表示手法の表示制御の対象とすることとしてもよい。
【０１３２】
そこで、かかる速度計が自発光式メーターである場合について、以下に図８を用いて説明する。図８は、自発光式メーターを表示制御の対象とした場合を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、照度センサの配置例と速度計の分割例を、同図の（Ｂ）には、被照射領域情報の設定例を、それぞれ示している。
【０１３３】
同図の（Ａ）に示したように、速度計の近傍に４個の照度センサＡＳａ〜ＤＳｄを配置した場合、かかる各センサに対応づけて、たとえば、速度計を４個の領域に分割することができる（同図の（Ａ−ａ）〜（Ａ−ｄ）参照）。
【０１３４】
そして、映像表示装置は、照度センサＡＳａが照度の上昇を検出した場合に、かかる照度センサＡＳａに対応づけられたエリアＡ（同図の（Ａ−ａ）参照）を被照射領域として特定し、かかる領域の階調や輝度などの制御を行って自発光式メーターの視認性を確保することができる。
【０１３５】
また、かかるセンサと領域との対応づけを行わなくとも、同図の（Ｂ）に示した、各センサの照度レベルの組合せから類推される照射パターンを、あらかじめ被照射領域情報へ格納しておくこととすればよい。これにより、映像表示装置は被照射領域を推定し、かかる領域の階調や輝度などの制御を行って速度計の視認性を確保することができる。
【０１３６】
また、かかる自発光式メーターの一部（針のみ、文字のみなど）を描画しているメーターを、本発明に係る映像表示手法の表示制御の対象とすることとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
以上のように、本発明に係る映像表示装置は、部分的な外光の射し込みなどによる視環境の変化が生じても、かかる変化に応じて高い視認性を確保したい場合に有用であり、特に、運転者を支援する情報などを継続して提供する必要性の高い映像表示装置への適用に適している。
【符号の説明】
【０１３８】
１０    映像表示装置
１１    照度センサ部
１２    表示部
１３    映像入力部
１４    制御部
１４ａ  被照射領域推定部
１４ｂ  部分制御部
１４ｃ  ＲＧＢ制御部
１４ｄ  バックライト制御部
１４ｅ  表示制御部
１４ｆ  補正部
１５    記憶部
１５ａ  被照射領域情報
１５ｂ  補正情報
２０    液晶パネル
３０    導光板
【図１】
2011118001.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011118001.tif 000008
【図７】
2011118001.tif 000009
【図８】
2011118001.tif 000010