(57)【要約】【課題】表示器の表面の反射光に応じた色補正を効果的に行い、意図した色を十分に再現する。【解決手段】表示器３の周囲近傍に位置して外光検出部５を設けると共に、外光検出部５が受光した外光の可視光領域における分光スペクトル（色温度）を測定する分光スペクトル測定器６を設ける。カラーバランス調整回路１３は、測定された分光スペクトルの各波長における強度に対し、表示器３の表面における反射率を、波長毎に乗算し、細分化された波長毎の反射光強度を求め、逆ガンマ変換部１２から入力されたＲＧＢ信号から、上記求められた波長毎の反射光強度を減算することにより、色補正を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に設けられ、画像信号に基づいて表示器の画面にカラー画像を表示させる移動体用表示装置であって、
外光を受光する受光部と、
この受光部により受光した外光の可視光領域における分光スペクトルを測定する分光スペクトル測定手段と、
この分光スペクトル測定手段により測定された分光スペクトルに基づいて、前記表示器に表示する画像のカラーバランスを調整するカラーバランス調整手段とを備えることを特徴とする移動体用表示装置。
【請求項２】
前記カラーバランス調整手段は、前記分光スペクトルから前記表示器表面における反射光の波長毎の強度を求め、前記画像信号に対し、前記波長毎の反射光強度に応じた補正を行うように構成されていることを特徴とする請求項１記載の移動体用表示装置。
【請求項３】
前記受光部は、前記表示器の画面の周囲部に位置して設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の移動体用表示装置。
【請求項４】
前記受光部は、前記表示器の画面内に位置して設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の移動体用表示装置。
【請求項５】
前記受光部は、前記表示器の画面を正視するユーザの目の位置の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の移動体用表示装置。
【請求項６】
車両に搭載されるものであって、前記表示器には、運転支援用の画像が表示されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の移動体用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等の移動体に設けられ、画像信号に基づいて表示器の画面にカラー画像を表示させる移動体用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両（自動車）に搭載される表示装置は、表示器に、ナビゲーション（地図）画面や、運転支援を目的とした車両周囲カメラの映像、ＴＶやＤＶＤの映像といった多様な画像を表示するようになっている。この場合、特に車両の周辺映像を表示するにあたっては、表示器の表示色が、ユーザが周辺を目視した際の実際の色と同等となることが求められる。ところが、特に車載用といった屋外で使用する環境にあっては、外光が表示器の表面で反射して表示色が変化する事情があり、表示器の画面に意図した色を再現するためには、色補正が必要となってくる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、赤色波長成分を吸収する選択吸収フィルタをプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の前面部に備えた表示装置における、色補正装置が示されている。この装置は、ＰＤＰの近傍に、フィルタに入射する外光を検出する外光検出部を設け、この外光検出部が検出した外光を３原色の色フィルタを通して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に関してのレベル（光強度）を検出し（図３（ｃ）参照）、それに基づいてＰＤＰの表示色の補正を行うようになっている。
【特許文献１】特開平８−１２３３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、外光を３原色の色フィルタを通した光強度を検出し、３原色の関してのバランスをとるような色補正を行うものであった。このため、外光のうち、３原色から外れた波長成分については、その光強度を正確に検出できず、ひいては、可視光領域全体にわたっての補正ができないため、正確に色を再現するには不十分であった。
【０００５】
尚、一般に、車載ナビゲーション装置の液晶表示装置にあっては、ＴＶやＤＶＤの映像を表示する際の色温度が９５００Ｋ程度（やや青っぽい白）に設定され、これは、屋外の外光（太陽光）の色温度約６３００Ｋよりも高い色温度とされている。このため、屋外環境でＴＶ番組を見るような場合には、意図したよりも低い色温度の表示（やや黄色がかった表示）となる。また、車載用の表示装置にあっては、トンネル内での黄色ナトリウムランプ、雪の日の反射、夕日など環境の変化によって、外光色ひいては反射光が様々に変動する事情があり、所定の色表示をしたにもかかわらず、ユーザが違う色に認識してしまう虞もある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、表示器の表面の反射光に応じた色補正を効果的に行うことができ、意図した色を十分に再現することを可能とする移動体用表示装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の移動体用表示装置は、移動体に設けられ、画像信号に基づいて表示器の画面にカラー画像を表示させるものであって、外光を受光する受光部と、この受光部により受光した外光の可視光領域における分光スペクトルを測定する分光スペクトル測定手段と、この分光スペクトル測定手段により測定された分光スペクトルに基づいて、前記表示器に表示する画像のカラーバランスを調整するカラーバランス調整手段とを備えるところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００８】
本発明においては、分光スペクトル測定手段によって、受光部により受光した外光の可視光領域における分光スペクトルを測定することができる。これにより、表示器に入射される外光に関して、可視光領域の光を波長毎に細分化したスペクトル（強度）を測定することができるので、それに基づき、カラーバランス調整手段により、可視光領域全体にわたって、表示器に表示する画像の色補正を行うことができる。この結果、表示器の表面の反射光に応じた色補正を効果的に行うことができ、意図した色を十分に再現することが可能となるものである。
【０００９】
より具体的には、カラーバランス調整手段を、上記分光スペクトルから表示器表面における反射光の波長毎の強度を求め、画像信号に対し、波長毎の反射光強度に応じた補正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、表示器表面において反射する反射光の、可視光領域を細分化した波長毎の強度に応じた補正を行うことができ、効果的な色補正を行うことができる。
【００１０】
本発明においては、上記受光部を、表示器の画面の周囲部に位置して設けることができる（請求項３の発明）。受光部を容易に設けることができる。又は、受光部を、表示器の画面内に位置して設けることもできる（請求項４の発明）。表示器の画面に入射する外光を直接的に受光することができ、より正確性の高い色補正を行うことが可能となる。或いは、受光部を、表示器の画面を正視するユーザの目の位置の近傍に設けるようにしても良い（請求項５の発明）。これにより、ユーザが表示器の画面を正視した際の反射光を直接的に受光することができ、より一層効果的な色補正を行うことができる。
【００１１】
本発明の移動体用表示装置は、車両に搭載され、表示器に運転支援用の画像が表示される表示装置に適用することができる（請求項６の発明）。これによれば、車載用であることにより、外光色ひいては反射光が大きく変動する事情があっても、表示器に、意図した色を再現した高品質の運転支援用の画像を表示することができる。
【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の断面構成を模式的に示している。この表示装置１は、前後に薄型の矩形箱状をなすフレーム（ケース）２に、フルカラー液晶表示器からなる表示器３、画像信号処理部（回路基板）４、受光部たる外光検出部５、分光スペクトル測定手段たる分光スペクトル測定器６等を組込んで構成される。図示はしないが、この表示装置１は、例えば、移動体としての車両（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。
【００１３】
前記表示器３は、前記フレーム２の前面部に設けられ、詳細には、図２に示すように、ＬＣＤパネル７の背面側にバックライト８を有して構成されている。この表示器３は、後述するように、前記画像信号処理部４によって駆動され、カラー画像が表示されるようになっている。尚、図示はしないが、この表示器３の前面には、ユーザ（ドライバ）が各種の入力指示の操作（例えば表示画像の選択等）を行うためのタッチパネルが設けられている。
【００１４】
前記画像信号処理部４は、図示しないカーナビゲーションシステムの制御部や、ＴＶチューナ、ＤＶＤプレーヤ、車両周囲カメラ等から画像信号（ビデオ入力信号）が入力されるようになっている。そして、その画像信号に基づいて、前記表示器３を駆動し、道路地図画面等のナビゲーション画面、ＴＶ映像、ＤＶＤによる映像、車両周囲カメラによる運転支援用の映像などの画像を表示させるようになっている。
【００１５】
この画像信号処理部４は、具体的には、図２に示すように、入力画像信号を輝度信号γと色信号ｃとに分離するγ／ｃ分離部９、色信号ｃを色差信号に復調するデコーダ１０、色差信号をＲＧＢ信号にマトリクス変換するマトリクス変換部１１、ＲＧＢ信号を逆ガンマ変換する逆ガンマ変換部１２、後述するようにＲＧＢ信号のカラーバランスを調整するカラーバランス調整手段としてのカラーバランス調整回路１３、前記ＬＣＤパネル７を駆動するアナログ駆動回路１４を備えている。
【００１６】
また、画像信号処理部４は、入力画像信号の同期を検出する同期検出回路１５、その検出に基づいてタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ１６、そのタイミング信号に基づいて前記ＬＣＤパネル７を駆動するデジタル駆動回路１７、前記タイミング信号に基づいて前記バックライト８を駆動するバックライト駆動回路１８を備えている。タイミングジェネレータ１６からのタイミング信号は、前記デコーダ１０及びカラーバランス調整回路１３にも入力される。
【００１７】
さて、前記外光検出部５は、例えば光センサからなり、図１に示すように、表示装置１の前面のうち、表示器３（ＬＣＤパネル７）の周囲近傍（上部）に位置して設けられている。これにて、外光検出部５は、表示器３に入射される外光を検出（受光）するようになっている。外光検出部５が受光した外光は、図２にも示すように、分光スペクトル測定器６に入力される。
【００１８】
分光スペクトル測定器６は、外光検出部５から入力された外光の可視光領域における分光スペクトル（色温度）を測定（検出）するようになっている。図２に示すように、その測定信号は、画像信号処理部４のカラーバランス調整回路１３に入力される。このとき、本実施例では、分光スペクトル測定器６は、例えば図３（ｂ）に示すように、可視光領域の波長の４００ｎｍの範囲（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）を２０ｎｍきざみに２０等分し、それら波長毎に細分化したスペクトル（強度）を測定するようになっている。尚、この際、どの程度まで細分化するかについては、適宜選択すれば良い（細分化するほど色の再現性に優れる）が、少なくとも３原色を検出する以上に細かくすることが必要である。
【００１９】
そして、前記カラーバランス調整回路１３は、分光スペクトル測定器６からの測定信号に基づいて、表示器３に表示すべき画像のカラーバランスの調整を行う、即ち、逆ガンマ変換部１２からのＲＧＢ信号に対し、外光に起因する表示器３表面での反射光に対応した色補正を行うように構成されている。
【００２０】
より具体的には、次の作用説明でも述べるように、まず、上記測定された分光スペクトルの各波長における強度に対し、表示器３の表面における反射率（固定された値であり、予め既知とされる）を、波長毎に乗算し、この場合２０に細分化した波長毎の反射光強度を求める。次いで、逆ガンマ変換部１２から入力されたＲＧＢ信号（表示すべきスペクトル）から、上記求められた波長毎の反射光強度を減算することにより、補正がなされるのである。
【００２１】
次に、上記構成の作用について、図３ないし図５も参照して述べる。上記したように車載用の表示装置１は、表示器３に、ナビゲーション（地図）画面や、運転支援を目的とした車両周囲カメラの映像、ＴＶやＤＶＤの映像といった多様な画像が表示されるようになっている。この場合、特に運転支援用の画像（カメラによる車両の周辺映像）を表示するにあたっては、表示器３の表示色が、ユーザが周辺を目視した際の実際の色と同等となることが求められる。また、ナビゲーション画面においても、道路の色が色分けされる（例えば、高速道路が紫色で表示されるのに対し、経路案内中の道路が青色で表示される）場合があり、それらをユーザが間違えないようにすることが重要となる。
【００２２】
ところが、車載用といった屋外で使用する環境にあっては、外光が表示器３の表面で反射してユーザの視認する表示色が変化する事情がある。例えば、晴れの日の昼間、曇りや雨の日、トンネル内での黄色ナトリウムランプ、雪の日の反射、夕日など環境の変化によって、外光色ひいては表示器３表面での反射光が様々に変動し、所定の色表示をしたにもかかわらず、ユーザが違う色に認識してしまう虞もある。そこで、表示器３の画面に意図した色を再現するためには、色補正が必要となる。本実施例では、次のようにして色補正が行われる。
【００２３】
即ち、表示器３の周囲近傍に配置された外光検出部５により外光が受光され、分光スペクトル測定器６によって、その外光の可視光領域の波長を２０等分に細分化した分光スペクトルが測定される。図３は、その例を示しており、例えば、外光が図３（ａ）に示すような強度を有するもの（白色光）であった場合には、分光スペクトル測定器６によって、図３（ｂ）に示すような可視光領域が２０に細分化された波長毎の外光の強度が求められる。その測定結果は、画像信号処理部４のカラーバランス調整回路１３に入力される。
【００２４】
ちなみに、図３（ｃ）には、参考のために、図３（ａ）に示したと同等の外光を、従来例で述べたような、３原色のフィルタを通して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に関してのレベル（光強度）を検出した場合を示している。このように３原色のフィルタを通したものでは、ＲＧＢに対応する波長間の、中間的な波長における光の強度が検出できないものとなる。
【００２５】
カラーバランス調整回路１３においては、まず、図４に示すように、上記のように測定された分光スペクトルの各波長における強度（図４（ａ）参照）に対し、予め既知とされている表示器３の表面における反射率（図４（ｂ）参照）を、波長毎に乗算することにより、表示器３の表面における波長毎の反射光強度（図４（ｃ）参照）が求められる。次いで、図５に示すように、逆ガンマ変換部１２から入力された表示すべきＲＧＢ信号（図５（ａ）参照）から、上記求められた波長毎の反射光強度（図５（ｂ）参照）を減算することにより、カラーバランスの補正がなされる（図５（ｃ）参照）。補正された信号はアナログ駆動回路１４に入力され、表示器３（ＬＣＤパネル７）が駆動される。
【００２６】
これにより、外光の表示器３の表面における反射による影響を補正し、表示器３（ＬＣＤパネル７）には、可視光領域全体にわたって意図した画像の色が再現性良く表示されるようになるのである。この場合、表示器３に入射した外光の表示器３表面において反射する反射光の、可視光領域を複数（この場合２０）に細分化した波長毎の強度に応じた補正を行うことができるので、効果的な色補正を行うことができる。
【００２７】
このように本実施例によれば、表示部３に入射される外光の可視光領域の波長を細分化した分光スペクトルを、分光スペクトル測定器６によって測定し、その測定結果に基づいてカラーバランスを調整するようにしたので、従来のような、外光の３原色の色フィルタを通した光強度を検出することに基づいて色補正を行うものと異なり、表示器３の表面の反射光に応じた色補正を、可視光領域全体にわたって効果的に行うことができ、意図した色を十分に再現することができるという優れた効果を得ることができる。
【００２８】
尚、上記実施例では、外光検出部５（受光部）を表示器３の近傍に位置して設けるようにしたが、受光部を、表示器の画面内に位置して設けるようにしても良い。これにより、表示器の画面に入射する外光を直接的に受光することができ、より正確性の高い色補正を行うことが可能となる。あるいは、受光部を、表示器の画面を正視するユーザの目の位置の近傍に設けることもできる。これにより、ユーザが表示器の画面を正視した際の反射光を直接的に受光することができ、より一層効果的な色補正を行うことができる。
【００２９】
また、上記実施例では、ナビゲーション画面などを表示する表示装置１に本発明を適用するようにしたが、車載用のコンビネーションメータ（スピードメータやタコメータ等を備えるもの）や電子ミラー等に適用することもできる。その他、本発明は、車載用に限らず、個人が携帯して屋外で使用することが可能なＰＤＡ等の携帯端末の表示装置に適用することもできる等、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縦断面図
【図２】画像信号処理部の構成を概略的に示すブロック図
【図３】分光スペクトルの測定例を示す図
【図４】反射光強度の算出例を示す図
【図５】カラーバランスの補正例を示す図
【符号の説明】
【００３１】
図面中、１は表示装置、３は表示器、４は画像信号処理部、５は外光検出部（受光部）、６は分光スペクトル測定器（分光スペクトル測定手段）、１３はカラーバランス調整回路（カラーバランス調整手段）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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