(57)【要約】【課題】ＬＣＤパネルを用いたものにあって、簡単な制御によって、画面表示の切替え時においてユーザが感じる明るさの変動を抑える。【解決手段】車載用の表示装置１に設けられたＣＰＵ４は、ナビ制御部１０等からの入力画像信号に基づいて、ＬＣＤコントローラ７を介してＬＣＤパネル２を駆動し、バックライト制御回路８を介して、ＬＣＤパネル２の背面側のバックライト３を駆動する。ＣＰＵ４は、ＬＣＤパネル２の表示画像を切替える（更新する）にあたり、ＬＣＤパネル２の全てのセル２ａにおける透過率の平均値を算出し、その平均透過率が大きくなるほどバックライト３の輝度を低くするような制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＣＤパネルの背面側にバックライトを配設して構成され、入力される画像信号に基づいて前記ＬＣＤパネルを駆動して画像を表示させる表示装置において、
前記入力画像信号から表示画面全体の明るさを判定する判定手段と、
この判定手段の判定に基づいて前記バックライトの輝度を制御するバックライト制御手段とを具備することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記ＬＣＤパネルの各画素における透過率の平均値を算出するように構成されていると共に、
前記バックライト制御手段は、前記平均値が大きいほど前記バックライトの輝度を低くするような制御を行うことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
車両に搭載されるものであって、前記バックライト制御手段は、画面表示の切替え時において、前記バックライトの輝度を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
【請求項４】
表示画面の明るさをユーザが設定するための設定手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤパネルの背面側にバックライトを配設して構成される表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に搭載されるカーナビゲーションシステムにおいては、例えばインストルメントパネルの中央部に表示装置を備えて構成される。この表示装置は、例えばＴＦＴ方式のカラー液晶パネルの背面側にバックライトを配設して構成され、ナビゲーション画面（地図表示画面）や各種の設定画面などが表示されるようになっている。また、近年では、表示装置に、ＴＶやＤＶＤなどの映像や、車載カメラによる撮影画像なども表示できるようになってきている。
【０００３】
ところで、上記した車載用の表示装置に表示される各種の画面は、地図表示画面が比較的明るい（白っぽい）画像であるのに対し、設定画面は比較的暗い（黒っぽい）ものとなっている。このため、例えば、表示装置の画面表示が、設定画面から地図表示画面に切替えられた際（あるいは、比較的暗いＴＶ画像から地図表示画面に切替えられた際など）に、ユーザにとっては、画面表示が眩しく感じることがある。また、逆に、明るい画像から暗い画像に切替えられた際には、ユーザが必要以上に暗く感じることがある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、車載用表示装置において、ＬＣＤパネルに入力されるビデオ信号（ＲＧＢ信号）の信号電圧レベルを、各画素間について平均して平均レベルを算出し、その平均レベルが設定された輝度レベルとなるように、ＬＣＤパネルに対する印加電圧を調整する技術が開示されている。これにより、複数種類の画面における画面全体の明るさがほぼ一定となるように調整され、ユーザにとっての視認性の向上が図られるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−１４２１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、複数種類の画面における画面全体の明るさをほぼ一定とするために、ＬＣＤパネルに対するＲＧＢ信号の信号レベル（印加電圧）を制御（補正）するようにしているため、制御が複雑となり、また、その制御のための構成も複雑となる不具合がある。
【０００６】
尚、ＬＣＤパネルを用いた車載用表示装置にあっては、液晶の温度特性に対応するために、周囲温度に応じてバックライトの輝度を制御するようにしたものがある。また、例えば夜間走行時は地図表示画面全体を暗くするといったように、周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を変更するようにしたものがある。ところが、これらは、画面表示の切替え時における明るさの変動に対処するものではなく、上記した課題を解決することはできない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＬＣＤパネルを用いたものにあって、簡単な制御によって、画面表示の切替え時においてユーザが感じる明るさの変動を抑えることができ、視認性を向上させることができる表示装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、ＬＣＤパネルの背面側にバックライトを配設して構成され、入力される画像信号に基づいて前記ＬＣＤパネルを駆動して画像を表示させるものであって、前記入力画像信号から表示画面全体の明るさを判定する判定手段と、この判定手段の判定に基づいて前記バックライトの輝度を制御するバックライト制御手段とを設けたところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００９】
本発明においては、判定手段により、ＬＣＤパネルを駆動するための入力画像信号から、表示画面全体の明るさが判定され、その判定に基づいて、バックライト制御手段により、バックライトの輝度が制御される。この場合、画像信号を補正するものではなく、バックライトの輝度の制御によって，画面全体の明るさが調整されるので、制御が容易となりそのための構成も簡単に済む。この結果、本発明によれば、ＬＣＤパネルを用いたものにあって、簡単な制御によって、画面表示の切替え時においてユーザが感じる明るさの変動を抑えることができ、視認性を向上させることが可能となる。
【００１０】
より具体的には、前記判定手段を、前記ＬＣＤパネルの各画素における透過率の平均値を算出するように構成すると共に、前記バックライト制御手段を、その平均値が大きいほどバックライトの輝度を低くするような制御を行うように構成することができる（請求項２の発明）。これにより、入力画像信号による表示画面全体の明るさを確実に判定することができ、その平均値が大きいほどバックライトの輝度を低くするような制御を行うことによって、画面表示が切替わっても画面全体の明るさをほぼ一定とすることができる。
【００１１】
本発明は、車両に搭載される車載用の表示装置に適用することができ、このとき、バックライト制御手段を、画面表示の切替え時において、バックライトの輝度を制御するように構成することができる（請求項３の発明）。画面表示が切替わった際の画面全体の明るさをほぼ一定とすることができる。本発明においては、表示画面の明るさをユーザが設定するための設定手段を設けるようにしても良い（請求項４の発明）。ユーザの所望する画面全体の明るさを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、車載用の表示装置に適用した一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る表示装置１の電気的構成を概略的に示している。この表示装置１は、前後に薄型の矩形箱状をなす図示しないフレーム（ケース）の前面部に、例えばＴＦＴ方式のＬＣＤパネル２を備えると共に、その背面側に例えば蛍光管からなるバックライト３を備えて構成されている。
【００１３】
また、フレーム内には、表示制御用のマイクロコンピュータ（画像信号処理部）が設けられている。このマイクロコンピュータは、ＣＰＵ４、ＲＯＭ５、ＲＡＭ６等を備えて構成されている。前記ＣＰＵ４には、前記ＬＣＤパネル２を駆動するＬＣＤコントローラ７が接続されていると共に、前記バックライト３を駆動するバックライト制御回路８が接続されている。このとき、本実施例では、バックライト制御回路８は、例えばデューティ制御により、バックライト３の輝度を自在に制御（調整）できるように構成されており、ＣＰＵ４によって設定されたデューティ比により、バックライト３を駆動するようになっている。
【００１４】
前記ＬＣＤパネル２は、図２に示すように、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各フィルタを有するセル（画素）２ａを三角形に配置して１つのドットを構成し、そのドットを無数に配列して構成され、バックライト３からの光をＲ，Ｇ，Ｂの各フィルタを通すことにより、カラー表示を行うようになっている。このとき、ＬＣＤコントローラ７により、各セル２ａに印加される電圧を制御することによって、各セル２ａの透過率が変化され、様々な映像を映し出すことができるようになっている。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ全てのセル２ａの透過率を１００％とすれば、そのドットは白となり、Ｒ，Ｇ，Ｂ全てのセル２ａの透過率を０％とすれば、そのドットは黒となる。
【００１５】
更に、詳しく図示はしないが、前記ＣＰＵ４には、例えばＬＣＤパネル２の表面部に設けられたタッチパネルや、フレームに設けられた押しボタンスイッチなどからなる操作スイッチ群９が接続され、それらからの操作信号が入力されるようになっている。ユーザは、この操作スイッチ群９を操作することにより、画面の切替えなど各種の指示操作を行うことができるようになっている。また、この操作スイッチ群９は、表示画面の輝度をユーザが自在に設定するための設定手段として機能するようになっている。
【００１６】
上記した表示装置１は、図示はしないが、例えば車両（自動車）のインストルメントパネルの中央部に配設されるようになっている。このとき、この表示装置１（ＣＰＵ４）には、ナビゲーション制御部１０、ＴＶチューナ１１、ＤＶＤプレーヤ１２などが接続され、画像信号（ビデオ入力信号）が入力される。これにて、それら入力画像信号に基づいて、前記ＬＣＤパネル２が駆動制御され、設定画面（図４（ａ）参照）や地図表示画面（図４（ｂ）参照）等のナビゲーション画面、ＴＶ映像、ＤＶＤによる映像などの画像を表示させるようになっている。
【００１７】
さて、本実施例では、前記ＣＰＵ４は、そのソフトウエア的構成により、ＬＣＤパネル２に画像を表示するにあたり、入力画像信号から表示画面全体の明るさを判定するようになっている。そして、判定結果に基づいて前記バックライト制御回路８を介してバックライト３の輝度を制御するようになっている。従って、ＣＰＵ４が、判定手段及びバックライト制御手段として機能する。
【００１８】
より具体的には、次の作用説明でも述べるように、前記入力画像信号からＬＣＤパネル２の全てのセル２ａにおける透過率の平均値を算出し、図５に示すように、その平均透過率が大きくなるほどバックライト３の輝度を低くするような制御を行うように構成されている。また、本実施例では、上記した判定（平均透過率の算出）及びバックライト３の輝度の制御（変更）は、ナビゲーション画面における設定画面から地図表示画面への切替え時、ＴＶ映像からナビゲーション画面への切替え時といった、画面表示の切替え（更新）時においてなされるようになっている。
【００１９】
尚、このとき、本実施例では、ユーザ（ドライバ）が、操作スイッチ群９を操作することにより、表示画面の明るさを予め所望のものに設定しておくことができる。この場合、バックライト３の輝度は、算出された平均透過率と、設定された表示画面の明るさとの双方に基づいて制御されるようになっている。ユーザによる設定が行われない場合には、出荷時に設定された標準的な明るさとされる。
【００２０】
次に、上記構成の作用について、図３も参照して説明する。上記した車載用の表示装置１にあっては、例えば通常時（電源オン時）においては、ナビゲーション制御部１０からの入力画像信号に基づいて、ＬＣＤパネル２には自車周辺の道路地図を自車の現在位置と共に表示した地図表示画面（図４（ｂ）参照）が表示される。ユーザが、ナビゲーション装置のルートガイダンス機能を利用する場合には、操作スイッチ群９を操作することにより、ＬＣＤパネル２には、図４（ａ）に例示するような目的地の設定画面が表示されるようになり、目的地の入力指定を行うことができる。また、図示はしないが、ＬＣＤパネル２に、ＴＶ映像やＤＶＤによる映像などを表示することもできる。
【００２１】
ここで、ＬＣＤパネル２においては、各セル２ａにおけるバックライト３の光の透過率を制御することにより、画像表示を行うように構成されているのであるが、仮に、バックライト３の輝度が常に一定であるとすると、地図表示画面が比較的明るい（白っぽい）画像であるのに対し、設定画面は比較的暗い（黒っぽい）ものとなっている。このため、例えば、ＬＣＤパネル２の画面表示が、設定画面から地図表示画面に切替えられた際（あるいは、比較的暗いＴＶ画像から地図表示画面に切替えられた際など）に、ユーザにとっては、画面表示が眩しく感じることがある。また、逆に、明るい画像から暗い画像に切替えられた際には、ユーザが必要以上に暗く感じることがある。
【００２２】
そこで、本実施例では、ＣＰＵ４は、図３のフローチャートに示す処理手順にて、バックライト３の輝度の制御を行うようになっている。即ち、表示装置１の電源オン時にあっては、ＣＰＵ４は、ＬＣＤパネル２に現在表示（描画）されている画像から、画像の切替え（更新）があるかどうかを常に判定している（ステップＳ１）。画像の切替え（更新）がある場合には（ステップＳ１にてＹｅｓ）、ステップＳ２にて、更新されるデジタル映像の全ドット（セル２ａ）の透過率の平均値が算出される。
【００２３】
次のステップＳ３では、算出された平均透過率から、バックライト３の適切な輝度が求められる。このバックライト３の輝度は、例えば図５（ａ）に実線で示すように、平均透過率が大きいほど、輝度が低くなるように求められる。この場合、例えば予め図５（ａ）に示すような関係式を記憶しておくことにより、バックライト３の適切な輝度を容易に求めることができる。
【００２４】
尚、ユーザにより予め明るさの設定がある場合には、それに応じてバックライト３の適切な輝度も変動する。例えば、より明るい側に設定されていた場合には、図５（ａ）に破線で示すように、平均透過率に対するバックライト３の輝度がより高くなる方にずれるような関係となる。また、図５（ｂ）に示すように、平均透過率に対して、バックライト３の輝度を段階的に変動させるようにしても良い。
【００２５】
そして、ステップＳ４では、求められたバックライト３の輝度に応じたデューティ比が、バックライト制御回路８に設定されるようになる。これにて、バックライト制御回路８により、ステップＳ３で求められた輝度にてバックライト３が駆動されるようになるのである。この後、ステップＳ１に戻り、ＬＣＤパネル２の画面表示が切替えられる都度、上記した処理が繰返される。
【００２６】
上記のようなバックライト３の輝度の制御により、ＬＣＤパネル２に表示される画像が比較的明るい（白っぽい）画像である場合には、バックライト３の輝度が比較的低くなるように制御される。これに対し、ＬＣＤパネル２に表示される画像が比較的暗い（黒っぽい）画像である場合には、バックライト３の輝度が比較的高くなるように制御される。これにより、画面表示が切替わっても画面全体の明るさをほぼ一定とすることができ、画面表示の切替え時においてユーザが感じる明るさの変動を抑えることができるのである。
【００２７】
このように本実施例によれば、ＬＣＤパネル２を駆動するための画像信号から、表示画面全体の明るさが判定され、その判定に基づいて、バックライト制御回路８を介してバックライト３の輝度を制御するようにした。この場合、ＬＣＤパネル２に対する画像信号を補正するものではなく、バックライト３の輝度の制御によって、画面全体の明るさが調整されるので、制御が容易となりそのための構成も簡単に済む。この結果、本実施例によれば、ＬＣＤパネル２を用いたものにあって、簡単な制御によって、画面表示の切替え時においてユーザが感じる明るさの変動を抑えることができ、視認性を向上させることが可能となるという優れた効果を得ることができる。
【００２８】
特に本実施例では、ＬＣＤパネル２の表示画面全体の明るさを判定するために、ＬＣＤパネル２の各セル２ａにおける透過率の平均値を算出するように構成したので、入力画像信号による表示画面全体の明るさを確実に判定することができる。また、本実施例では、操作スイッチ群９の操作によって、ユーザが表示画面の明るさを設定できるように構成したので、ユーザの所望する画面全体の明るさを確保することができるといったメリットも得ることができる。
【００２９】
尚、上記実施例では、本発明を車載用の表示装置に適用するようにしたが、例えばパソコン等の情報機器のディスプレイや、液晶テレビ等の家電製品にも本発明を適用することが可能である。また、モノクロ表示のＬＣＤパネルを用いたものであっても良い。その他、バックライトはＬＥＤを用いたものであっても良い等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、表示装置の構成を概略的に示すブロック図
【図２】ＬＣＤパネルのセルを模式的に示す拡大図
【図３】ＣＰＵが実行するバックライト制御の処理手順を示すフローチャート
【図４】ＬＣＤパネルに表示される設定画面（ａ）及び地図表示画面（ｂ）の例を示す図
【図５】平均透過率と制御すべきバックライトの輝度との関係を示す図
【符号の説明】
【００３１】
図面中、１は表示装置、２はＬＣＤパネル、３はバックライト、４はＣＰＵ（判定手段、バックライト制御手段）、７はＬＣＤコントローラ、８はバックライト制御回路、９は操作スイッチ群（設定手段）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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