(57)【要約】【課題】表示装置に表示する画像の明るさとバックライトの光量とが大きく乖離することを防止する。【解決手段】車載表示システムでは、制御量導出部３４５が表示装置４に表示させる入力画像の明るさに基づいて光源制御量を導出し、導出された光源制御量を時間フィルタ３４６が時間軸方向において平滑化する。そして、時間フィルタ３４６の処理結果に直近に導出された光源制御量を反映させる程度である係数αは、入力画像のサイズが小さいほど高く設定される。このため、入力画像のサイズが比較的小さいことで、光源制御量（導出値）の導出時間が比較的長くなるような場合においても、バックライト４２の光源の光量の調整に用いる光源制御量（使用値）に直近に導出された光源制御量（導出値）が速やかに反映される。その結果、表示装置に表示する画像の明るさとバックライト４２の光量とが大きく乖離することを防止できる。【選択図】図３
2012008199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の画面を少なくとも１つの光源で照明するバックライトを制御する表示制御装置であって、
前記表示装置に表示させる入力画像の明るさに基づいて、前記入力画像の一画素に対応するクロックごとの演算を繰り返すことにより前記光源の光量を規定する制御量を導出する導出手段と、
前記導出手段に導出された制御量を、時間軸方向において平滑化する平滑化処理を実行する平滑化手段と、
前記平滑化手段による処理結果に基づいて、前記光源の光量を調整する調整手段と、
前記入力画像のサイズを判定する判定手段と、
前記入力画像のサイズに応じて、前記平滑化手段の処理結果に直近に導出された制御量を反映させる程度を変更する処理変更手段と、
を備えることを特徴とする表示制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示制御装置において、
前記処理変更手段は、前記入力画像のサイズが小さいほど、前記平滑化手段の処理結果に直近に導出された制御量を反映させる程度を高くすることを特徴とする表示制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表示制御装置において、
前記平滑化手段は、
前記平滑化処理を前記入力画像の入力周期で実行し、
前記平滑化処理の実行時点において前記導出手段による前記制御量の導出が完了していない場合は、前記導出手段によって過去に導出済の前記制御量を用いて前記平滑化処理を実行することを特徴とする表示制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の表示制御装置と、
前記表示制御装置から出力される画像を表示する表示装置と、
を備えることを特徴とする表示システム。
【請求項５】
表示装置の画面を少なくとも１つの光源で照明するバックライトを制御する表示制御方法であって、
（ａ）前記表示装置に表示させる入力画像の明るさに基づいて、前記入力画像の一画素に対応するクロックごとの演算を繰り返すことにより前記光源の光量を規定する制御量を導出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程で導出された制御量を、時間軸方向において平滑化する平滑化処理を実行する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程による処理結果に基づいて、前記光源の光量を調整する工程と、
（ｄ）前記入力画像のサイズを判定する工程と、
（ｅ）前記入力画像のサイズに応じて、前記（ｂ）工程の処理結果に直近に導出された制御量を反映させる程度を変更する工程と、
を備えることを特徴とする表示制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の画面を照明するバックライトを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを用いる表示装置は、通常、バックライトを用いて画面を背面から照明している。表示装置は、バックライトからの光の透過率を画素ごとに変更することで各種内容の表示を実現する。このようなバックライトは、液晶パネルの画面全体を一律の光量で照明することが一般的である。
【０００３】
これに対して、液晶パネルの画面を複数の光源で照明可能にバックライトを構成し、画面に表示される画像における明るさの分布に応じて、各領域に対応する光源の光量を調整する表示制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、画像中の明るい領域に対応する光源の光量を比較的大きくし、暗い領域に対応する光源の光量を比較的小さくする。この技術を採用すれば、画面全体を一律の光量で照明した場合と比較して消費電力を有効に低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−７１１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように画像の明るさに応じてバックライトの光量の調整を行う場合は、まず、光源の光量を規定するための光源制御量を入力画像に基づいて導出する。次に、画面上のちらつきを防止するため、導出された光源制御量を時間フィルタに通し、時間軸方向において光源制御量を平滑化する。すなわち、時間フィルタによって光源制御量の急激な変化を緩和する。そして、この時間フィルタの演算結果である光源制御量に基づいて、バックライトの光源の光量を調整することになる。
【０００６】
入力画像に基づいて光源制御量を導出するためには、複数回の演算が必要となる。光源制御量の導出に必要な演算回数は一定ではなく、処理の対象とする入力画像の内容等によって異なる。
【０００７】
ところで、光源制御量を導出する複数回の演算のタイミングの基準として、入力画像の一画素ごとの表示タイミングを示すクロック（ＣＬＫ）を利用する構成が考えられる。このように構成した場合、入力画像のサイズによって、光源制御量の導出時間が異なってくる。これは、入力画像の１フレーム分の期間（入力画像の入力周期）におけるクロック数は、入力画像のサイズに応じて異なるためである。
【０００８】
光源制御量を導出する演算のタイミングの基準にクロックを利用した場合、１フレーム分の期間におけるクロック数は、同期間における演算を実行可能な回数に相当する。したがって、入力画像のサイズが小さいほど、１フレーム分の期間におけるクロック数が少なくなるため、同期間における演算を実行可能な回数が少なくなる。１フレーム分の期間（入力画像の入力周期）は、フレームレート（リフレッシュレート）（例えば、６０Ｈｚ）の逆数に相当し、通常は表示装置によって一定（例えば、１／６０秒）となる。したがって、入力画像のサイズが小さいほど、１フレーム分の期間内に光源制御量の導出が完了せずに光源制御量の導出時間が長くなる可能性が高くなる。
【０００９】
このように光源制御量の導出時間が長くなる場合においては、その間は時間フィルタの演算を実行できなくなる。このため、光源制御量の導出中は、時間フィルタの直近の演算結果である光源制御量が、そのまま継続してバックライトの光源の光量の調整に用いられる。また、光源制御量の導出の完了後においても、時間フィルタの演算結果は、数フレーム前に導出された過去の光源制御量の影響を受けることになる。その結果、光源制御量の導出中や導出後において、実際に表示装置に表示される画像の明るさとバックライトの光量とが大きく乖離してしまい、不自然な表示がなされる可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、入力画像のサイズに起因して制御量の導出時間が長くなるような場合においても、表示装置に表示する画像の明るさとバックライトの光量とが大きく乖離することを防止できる表示制御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】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、表示装置の画面を少なくとも１つの光源で照明するバックライトを制御する表示制御装置であって、前記表示装置に表示させる入力画像の明るさに基づいて、前記入力画像の一画素に対応するクロックごとの演算を繰り返すことにより前記バックライトの光源の光量を規定する制御量を導出する導出手段と、前記導出手段に導出された制御量を、時間軸方向において平滑化する平滑化処理を実行する平滑化手段と、前記平滑化手段による処理結果に基づいて、前記光源の光量を調整する調整手段と、前記入力画像のサイズを判定する判定手段と、前記入力画像の前記サイズに応じて、前記平滑化手段の処理結果に直近に導出された制御量を反映させる程度を変更する処理変更手段と、を備えている。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の表示制御装置において、前記処理変更手段は、前記入力画像のサイズが小さいほど、前記平滑化手段の処理結果に直近に導出された制御量を反映させる程度を高くする。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の表示制御装置において、前記平滑化手段は、前記平滑化処理を前記入力画像の入力周期で実行し、前記平滑化処理の実行時点において前記導出手段による前記制御量の導出が完了していない場合は、前記導出手段によって過去に導出済の前記制御量を用いて前記平滑化処理を実行する。
【００１４】
また、請求項４の発明は、表示システムであって、請求項１ないし３のいずれかに記載の表示制御装置と、前記表示制御装置から出力される画像を表示する表示装置と、を備えている。
【００１５】
また、請求項５の発明は、表示装置の画面を少なくとも１つの光源で照明するバックライトを制御する表示制御方法であって、（ａ）前記表示装置に表示させる入力画像の明るさに基づいて、前記入力画像の一画素に対応するクロックごとの演算を繰り返すことにより前記バックライトの光源の光量を規定する制御量を導出する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程で導出された制御量を、時間軸方向において平滑化する平滑化処理を実行する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程による処理結果に基づいて、前記光源の光量を調整する工程と、（ｄ）前記入力画像のサイズを判定する工程と、（ｅ）前記入力画像の前記サイズに応じて、前記（ｂ）工程の処理結果に直近に導出された制御量を反映させる程度を変更する工程と、を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし５の発明によれば、入力画像のサイズに応じて、平滑化手段の処理結果に直近に導出された制御量を反映させる程度を変更する。このため、入力画像のサイズに起因して制御量の導出時間が長くなるような場合においても、導出された制御量を速やかに実際の制御に反映させることができる。その結果、表示装置に表示する画像の明るさとバックライトの光量とが大きく乖離することを防止できる。
【００１７】
また、特に請求項２の発明によれば、入力画像のサイズが比較的小さいことで、入力画像の入力周期ごとの演算回数が少なくなって制御量の導出時間が長くなるような場合においても、導出された制御量を速やかに実際の制御に反映させることができる。
【００１８】
また、特に請求項３の発明によれば、平滑化処理の実行時点において制御量の導出が完了していない場合は、過去に導出済の制御量に基づいて平滑化処理を実行し、その処理結果に基づいて光源の光量を調整する。このため、制御量の導出中においても適切な制御量で光源の光量を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、車載表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、表示装置の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、画像補正部及びバックライト制御部の機能構成を示す図である。
【図４】図４は、電力低減処理の概要を説明する図である。
【図５】図５は、輝度分布データを示す図である。
【図６】図６は、光源制御量を調整する処理の例を説明する図である。
【図７】図７は、水平同期信号と他の制御信号との関係を示す図である。
【図８】図８は、垂直同期信号と他の制御信号との関係を示す図である。
【図９】図９は、判定テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、サムネイル画像を生成する処理の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施の形態の時間フィルタの構成を示す図である。
【図１２】図１２は、入力画像の画像形式の判定に係る処理の流れを示す図である。
【図１３】図１３は、光源制御量の導出に係る処理の流れを示す図である。
【図１４】図１４は、第１の実施の形態の時間フィルタの処理の流れを示す図である。
【図１５】図１５は、光源制御量の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図１６】図１６は、光源制御量の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図１７】図１７は、光源制御量の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図１８】図１８は、第２の実施の形態の時間フィルタの構成を示す図である。
【図１９】図１９は、第２の実施の形態の時間フィルタの処理の流れを示す図である。
【図２０】図２０は、光源制御量の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図２１】図２１は、サムネイル画像を生成する処理の他の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、表示装置の構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．構成＞
図１は、本実施の形態の車載表示システム１の構成を示すブロック図である。車載表示システム１は、例えば、自動車などの車両用のナビゲーションシステムとして構成されており、車両に搭載されて各種の画像を車室内のユーザに表示する機能を有している。例えば、車載表示システム１は、ナビゲーション案内用の地図画像の他、アンテナ９１で受信したテレビジョン放送信号に基づく画像、車両に設けられる車載カメラ９２で撮影された車両の周辺を示す車両周辺画像、及び、ＤＶＤなどの映像ディスク９３を読み取った画像などを表示可能となっている。
【００２２】
図１に示すように、車載表示システム１は、各種の表示が可能な表示装置４と、表示装置４の表示を制御する表示制御装置３と、表示装置４に表示するための映像ソースを提供する映像提供部２とを備えている。
【００２３】
さらに、車載表示システム１は、システム全体を制御するシステム制御部１０を備えている。システム制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータで構成される。システム制御部１０のＣＰＵが所定のプログラムに従って演算処理を行うことで、システム全体を制御するための各種の制御機能が実現される。システム制御部１０は、映像提供部２、表示制御装置３及び表示装置４の動作を統括的に制御する。
【００２４】
表示装置４は、画像を表示する液晶パネル４１と、その液晶パネル４１の画面を照明するバックライト４２とを備えている。この表示装置４の液晶パネル４１の画面がユーザである車両の乗員から視認できるように、車載表示システム１は車両のインストルメントパネルなどに設置される。
【００２５】
図２は、表示装置４の構成の概要を示す分解斜視図である。液晶パネル４１の画面４３は、例えば、縦横の二次元に配列された複数の画素で構成されている。バックライト４２は、このような液晶パネル４１の画面４３を背面から照明する。液晶パネル４１は、このバックライト４２からの光の透過率を画素ごとに変更することで、各種内容の表示を実現する。
【００２６】
バックライト４２は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などで構成される複数（本実施の形態では、例えば１２個）の光源４４を備えている。これら複数の光源４４は、画面４３の下辺に対応する位置の近傍に、画面４３の横方向に沿って一列に並べて配置されている。各光源４４の光軸４４ａは画面４３の縦方向に沿っており、各光源４４は画面４３の上辺に対応する位置に向けて発光する。また、液晶パネル４１の画面４３は、横方向に光源４４と同数の複数の区分領域４３ａに区分される。複数の光源４４は、複数の区分領域４３ａにそれぞれ対応している。換言すれば、複数の光源４４は、画面４３に表示する画像を横方向に区分した複数の領域にそれぞれ対応しているとも言える。各光源４４は、液晶パネル４１の画面４３の対応する区分領域４３ａの照明を主に担うことになる。
【００２７】
また、バックライト４２には、各光源４４に対応してドライバ（図示省略）が設けられている。ドライバは、対応する光源４４が発光する光量を変更することが可能となっている。したがって、複数の光源４４は、互いに独立した光量で発光することが可能である。ドライバは、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を受信し、対応する光源４４の光量をＰＷＭ信号が示すデューティ比に応じた光量にする。すなわち、デューティ比が高いほど光量を大きくし、デューティ比が低いほど光量を小さくする。したがって、バックライト４２は、液晶パネル４１の画面４３を、領域に応じて異なる光量で照明可能である。
【００２８】
図１に戻り、映像提供部２は、放送受信部２１、カメラ入力部２２、ディスク読取部２３、及び、ナビゲーション部２４を備えている。これらの映像提供部２の各部２１，２２，２３，２４から出力される画像は、同期信号などの各種の制御信号とともに入力画像として表示制御装置３に入力される。一つの垂直同期信号ごとに一つの入力画像が表示制御装置３に入力される。このため、時間的に連続して所定の入力周期で入力画像が表示制御装置３に入力されることになる。この入力画像の入力周期は、表示装置４のフレームレート（リフレッシュレート）の逆数に相当する。本実施の形態では、例えば、表示装置４のフレームレートは６０Ｈｚであり、入力画像の入力周期は１／６０秒である。
【００２９】
入力画像のサイズは、ＷＶＧＡ、ＥＧＡ等の画像の縦横画素数を示す画像形式によって表すことができる。映像提供部２から入力される入力画像の画像形式は、通常、表示装置４の画面４３の縦横画素数を示す画面解像度に合わせたものに映像提供部２において調整される。例えば、表示装置４の画面解像度がＷＶＧＡ（横８００×縦４８０画素）である場合は、入力画像の画像形式もＷＶＧＡとなる。また、表示装置４の画面解像度がＥＧＡ（横４００×縦２３４画素）である場合は、入力画像の画像形式もＥＧＡとなる。
【００３０】
入力画像は表示制御装置３において所定の処理が施された後に、表示制御装置３から各種の制御信号とともに所定の周期（例えば、１／６０秒）で連続して出力される。これにより、表示装置４においては、時間的に連続する複数の画像が動画像として表示される。
【００３１】
放送受信部２１は、車両に搭載されたアンテナ９１で受信したテレビジョン放送やデータ放送などの放送信号をデコードし、その放送内容を示す画像を取得して表示制御装置３に出力する。
【００３２】
カメラ入力部２２は、車載カメラ９２と接続され、車載カメラ９２で撮影された車両の周辺を示す画像を取得して表示制御装置３に出力する。
【００３３】
ディスク読取部２３は、ＤＶＤなどの映像ディスク９３の読取装置として構成され、映像ディスク９３の記録内容を示す画像を取得して表示制御装置３に出力する。
【００３４】
また、ナビゲーション部２４は、ナビゲーション案内のための機能を集約した電子基板として構成されている。ナビゲーション部２４は、ナビゲーション案内用の地図画像などを表示制御装置３に出力する。
【００３５】
表示制御装置３は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）として構成され、表示対象となる入力画像を処理する機能とともに、バックライト４２の動作を制御する機能を有している。
【００３６】
図１に示すように、表示制御装置３は、所定の機能を実現する機能部として、画像入力部３１、画像補正部３３、及び、バックライト制御部３４を備えている。
【００３７】
画像入力部３１は、映像提供部２の各部２１，２２，２３，２４から映像ソースとしての入力画像を入力する。画像入力部３１は、システム制御部１０からの指示に基づいてスイッチングを行って、映像提供部２から入力される４種類の映像ソースのいずれか一つを表示すべき対象として選択し、画像補正部３３及びバックライト制御部３４に供給する。
【００３８】
画像補正部３３は、入力画像を増幅して増幅画像を生成し、増幅画像を表示装置４の液晶パネル４１に出力して表示させる。また、バックライト制御部３４は、入力画像の明るさに応じて表示装置４のバックライト４２の複数の光源４４の光量をそれぞれ調整する。
【００３９】
図３は、画像補正部３３及びバックライト制御部３４の機能構成を、より詳細に示す図である。図に示すように、画像補正部３３は、画像増幅部３３１及び画像出力部３３２を備えている。また、バックライト制御部３４は、画像形式判定部３４１、判定メモリ３４２、サムネイル生成部３４３、制御量導出部３４５、時間フィルタ３４６、及び、デューティ制御部３４８を備えている。以下、これらの機能の詳細について説明する。
【００４０】
＜１−２．電力低減処理＞
表示制御装置３は、表示装置４の消費電力を低減する電力低減処理を行うことが可能となっている。図３に示す構成のうち、バックライト制御部３４の制御量導出部３４５はバックライト４２の光量を抑制するための処理を行い、画像補正部３３の画像増幅部３３１は入力画像の輝度を増幅する処理を行う。電力低減処理は主に、これらの制御量導出部３４５及び画像増幅部３３１の処理により実現される。図４は、この電力低減処理の概要を説明する図である。
【００４１】
制御量導出部３４５は、バックライト４２の複数の光源４４の光量をそれぞれ規定する複数の光源制御量を導出する（処理Ｐ１）。制御量導出部３４５は、一つの光源４４に対して一つの光源制御量を導出するため、光源４４の数と同数（本実施の形態では、例えば１２個）の光源制御量を導出する。この光源制御量は、光源４４が発光すべき光量を最大光量に対する比率（％）で示している。
【００４２】
制御量導出部３４５は、入力画像Ｇ１の明るさを示す輝度の分布に基づいて光源４４の光源制御量を導出する。具体的には、入力画像Ｇ１において、輝度が比較的大きい領域に対応する光源４４の光源制御量は比較的大きく設定され、逆に、輝度が比較的小さい領域に対応する光源４４の光源制御量は比較的小さく設定される。この光源制御量を導出する具体的手法については後述する。
【００４３】
このように導出された光源制御量は、時間フィルタ３４６にて所定の処理がなされた後、デューティ制御部３４８、及び、画像補正部３３の画像増幅部３３１に入力される。
【００４４】
デューティ制御部３４８に入力された光源制御量は、ＰＷＭ信号のデューティ比として利用される。デューティ制御部３４８は、このデューティ比を設定したＰＷＭ信号を、バックライト４２の各光源４４のドライバに送信する（処理Ｐ２）。
【００４５】
これにより、バックライト４２においては、複数の光源４４の光量が個別に調整される。すなわち、入力画像Ｇ１の輝度が大きい領域に対応する光源４４の光量は小さく抑制され、光量は比較的大きくなる。逆に、入力画像Ｇ１の輝度が小さい領域に対応する光源４４の光量は大きく抑制され、光量は比較的小さくなる。このように、バックライト４２の光量を抑制することで、バックライト４２の全ての光源４４を一律に最大光量（１００％の光量）で発光する場合と比較して消費電力が低減される。なお、図４中において、バックライト４２において光量が比較的小さい部分については濃いハッチングを用い、光量が比較的大きい部分については薄いハッチングを用いている。
【００４６】
一方で、このようなバックライト４２の光量を抑制した場合の視認上の影響を緩和するため、入力画像Ｇ１の画素値が増幅される。画像補正部３３の画像増幅部３３１が、入力された光源制御量に応じて入力画像Ｇ１の画素値を増幅して、増幅画像Ｇ２を生成する（処理Ｐ３）。
【００４７】
具体的には、複数の光源４４の光源制御量に基づいて、画面４３上の入力画像Ｇ１を照明した場合におけるバックライト４２の光量が、入力画像Ｇ１の各画素の位置ごとに導出される。そして、バックライト４２の光量が比較的小さくなる位置の画素については増幅率が比較的大きく設定される。逆に、バックライト４２の光量が比較的大きくなる位置の画素については増幅率が比較的小さく設定される。そして、設定された増幅率に基づいて、入力画像Ｇ１の各画素の画素値（ＲＧＢ値または輝度値）が増幅され、増幅画像Ｇ２が生成される。生成された増幅画像Ｇ２は、画像出力部３３２から出力されて液晶パネル４１に表示される。
【００４８】
このようなバックライト４２の光量の調整と、増幅画像Ｇ２の液晶パネル４１への表示とが同時になされることで、液晶パネル４１の画面４３においてユーザが観察する観察画像Ｇ３は自然なものとなる。これは、バックライト４２の光量の抑制による視認性への影響が、画像の画素値の増幅によって相殺されるためである。その結果、観察画像Ｇ３を自然としながらも、消費電力を有効に低減できることになる。
【００４９】
＜１−３．光源制御量の導出＞
次に、制御量導出部３４５が、入力画像の輝度の分布に基づいて、複数の光源４４それぞれの光源制御量を導出する手法（図４の処理Ｐ１）について説明する。制御量導出部３４５は、各光源４４の特性を示すデータを記憶するメモリを備えており、このデータを用いて光源制御量を導出する。
【００５０】
制御量導出部３４５のメモリには、図５に示すように、白一色の画像を液晶パネル４１の画面４３に表示した状態で一つの光源４４のみを最大光量で発光させた場合での、画面４３における輝度の分布を示す輝度分布データＬＴが記憶されている。輝度分布データＬＴは、画面４３の各画素の位置に対応する複数の輝度値を含んでいる。このような輝度分布データＬＴが、各光源４４ごとに準備され、メモリに記憶されている。
【００５１】
図５において左側に示す輝度分布データＬＴは、左端部に配置される光源４４のみを発光させた場合の輝度の分布を示している。また、中央に示す輝度分布データＬＴは、略中央部に配置される光源４４のみを発光させた場合の輝度の分布を示している。さらに、右側に示す輝度分布データＬＴは右端部に配置される光源４４のみを発光させた場合の輝度の分布を示している。図中において、輝度が比較的小さい部分については濃いハッチングを用い、輝度が比較的大きい部分については薄いハッチングを用いている。図に示すように、発光する光源４４から離れるほど、輝度が小さくなっている。
【００５２】
各光源４４は単独で発光するわけではなく、実際には、複数の光源４４それぞれが光源制御量で規定される光量で発光し、それらの光が画面４３の各位置で合成されることになる。このため、実際のバックライト４２の照明による画面４３の各画素の位置での輝度（以下、「バックライト輝度」という。）ＬＬは、次の数１で表現することができる。
【００５３】
【数１】
2012008199.tif 000003
数１において、ｎは光源４４を識別する番号（本実施の形態ではｎ＝１〜１２）、Ｍは光源４４の数（本実施の形態ではＭ＝１２）、ＬＤ（ｎ）はｎ番の光源４４の輝度分布データＬＴが示す当該画素の位置の輝度値、ＲＡＴＥ（ｎ）はｎ番の光源４４の光源制御量をそれぞれ示している。制御量導出部３４５は、この数１で示されるバックライト輝度ＬＬと、入力画像の輝度（以下、「画像輝度」という。）とを同一の画素の位置で比較することにより、各光源４４の光源制御量（ＲＡＴＥ（ｎ））を決定する。
【００５４】
光源制御量の算出にあたって、制御量導出部３４５は、入力画像に含まれる一つの水平ラインごとに処理の対象とする。そして、処理の対象とする水平ラインにおける画像輝度と当該位置に対応するバックライト輝度とを比較し、画像輝度とバックライト輝度とが略一致するように光源制御量を調整する。
【００５５】
図６は、一つの水平ラインを処理対象にして光源制御量を調整する処理の例を説明する図である。図中の横軸は処理対象とする水平ラインにおける画素の位置を示し、縦軸は輝度を示している。
【００５６】
まず、水平ラインにおいて、画像輝度ＰＬとバックライト輝度ＬＬとの差が最も大きくなる画素の位置が判断される。図中に示す状態ＳＴ１においては、位置Ｐｘ１において画像輝度ＰＬとバックライト輝度ＬＬとの差が最も大きくなる。このため、この位置Ｐｘ１に対応する光源４４の光源制御量が所定値（例えば５（％））だけ減少される。これにより、位置Ｐｘ１の近傍においてバックライト輝度ＬＬが減少する（状態ＳＴ２）。
【００５７】
次に、状態ＳＴ２においては、位置Ｐｘ２において画像輝度ＰＬとバックライト輝度ＬＬとの差が最も大きくなる。このため、この位置Ｐｘ２に対応する光源４４の光源制御量が所定値だけ減少され、位置Ｐｘ２の近傍においてバックライト輝度ＬＬが減少する（状態ＳＴ３）。
【００５８】
その後も同様に、画像輝度ＰＬとバックライト輝度ＬＬとの差が最も大きくなる画素の位置が判断され、この位置に対応する光源４４の光源制御量が所定値（例えば５（％））だけ減少される。このような演算が繰り返され、最終的に、注目する水平ラインにおいて、画像輝度ＰＬとバックライト輝度ＬＬとが略一致することになる（状態ＳＴ４）。
【００５９】
なお、図６に示す処理の例では、バックライト輝度ＬＬの初期値が画像輝度ＰＬよりも大きい場合の例について説明した。これに対して、バックライト輝度ＬＬの初期値が画像輝度ＰＬよりも小さい場合は、画像輝度ＰＬとバックライト輝度ＬＬとの差が最も大きい位置に対応する光源４４の光源制御量が所定値だけ増加されることになる。
【００６０】
制御量導出部３４５は、このような水平ラインごとの処理を、入力画像に含まれる水平ラインの最下段から最上段にかけて処理対象とする水平ラインを変更しながら実行する。処理対象とする水平ラインを変更する際には、前の水平ラインで調整された光源制御量が、次の水平ラインの処理における初期値として利用される。そして、入力画像に含まれる水平ラインの最上段に関する処理が終了したときの光源制御量が、制御に用いる光源制御量とされることになる。
【００６１】
このように制御量導出部３４５が光源制御量を導出する際には、輝度差が最大の画素の位置に対応する光源制御量を増減する演算（以下、「増減演算」という。）を繰り返し実行する。この増減演算を実行するタイミングの基準としては、入力画像の一画素ごとの表示タイミングを示すクロック（ＣＬＫ）が利用される。
【００６２】
制御量導出部３４５が一の入力画像に基づいて光源制御量の導出が完了するまでに必要となる増減演算の回数は、対象とする入力画像の内容（輝度の分布の状態）に応じて異なる。したがって、一の入力画像に基づいて光源制御量の導出が完了するまでの時間は、毎回異なることになる。制御量導出部３４５は、光源制御量の導出処理が完了したとき、導出した光源制御量とともに、導出処理が完了したことを示す完了信号を、垂直同期信号のタイミングに合わせて時間フィルタ３４６に出力する（図３参照。）。
【００６３】
＜１−４．サムネイル画像の生成＞
上記のように、制御量導出部３４５による光源制御量の導出に際しては、画像輝度とバックライト輝度とを同一の画素の位置で比較する演算があることなどから、入力画像の画像形式を考慮した処理が必要となる。
【００６４】
本実施の形態の表示制御装置３では、想定される各種の画像形式の入力画像から光源制御量を適切に導出するために、入力画像から縦横画素数が一定のサムネイル画像を生成する。そして、生成したサムネイル画像を用いて光源制御量を導出するようになっている。生成されるサムネイル画像の縦横画素数は、入力画像の縦横画素数（すなわち、表示装置４の画面４３の縦横画素数）より小さくされ、入力画像の画像形式に係わらず一定とされる。すなわち、入力画像がＷＶＧＡであってもＥＧＡであっても、それよりも小さな一定サイズのサムネイル画像が生成される。そして、そのサムネイル画像のサイズに適合した導出処理で光源制御量が導出される。輝度分布データＬＴに関してもサムネイル画像のサイズに合わせたものが予め準備される。これにより、本実施の形態の表示制御装置３では、入力画像の画像形式に係わらず光源制御量を適切に導出できるようになっている。
【００６５】
このようなサムネイル画像の生成処理は主に、画像形式判定部３４１及びサムネイル生成部３４３（図３参照。）によって実現される。画像形式判定部３４１は、入力画像の画像形式（すなわち、入力画像のサイズ）を判定し、その判定結果をサムネイル生成部３４３に入力する。サムネイル生成部３４３は、画像形式の判定結果に基づいて、入力画像から縦横画素数が一定のサムネイル画像を生成する。本実施の形態では、例えば、横１２８×縦３２画素のサムネイル画像が生成される。
【００６６】
画像形式判定部３４１は、入力画像の画像形式を判定するために、入力画像とともに表示制御装置３に入力される制御信号を利用する。制御信号は、画像入力部３１から画像形式判定部３４１に入力される。制御信号には、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、データイネーブル信号（ＤＥ）、及び、クロック（ＣＬＫ）などが含まれる。画像形式判定部３４１は、画像形式の判定に際して、まず、制御信号に基づいて入力画像の横画素数と縦画素数とを導出する。
【００６７】
図７は、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）と他の制御信号との関係を示す図である。水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）は所定周期で”Ｌ”となる信号であり、入力画像の一つの水平ラインの入力タイミングを示している。図に示すように、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）が”Ｌ”となる周期である水平同期間隔ＨＷは、画像の表示前のブランク期間Ｈａと、画像を表示する表示期間Ｈｂと、画像の表示後のブランク期間Ｈｃとを合わせた期間となる。表示期間Ｈｂ中において一つの水平ラインが表示されることになる。
【００６８】
この表示期間Ｈｂにおいては、データイネーブル信号（ＤＥ）が”Ｈ”となり、それ以外のブランク期間Ｈａ，Ｈｃはデータイネーブル信号（ＤＥ）は”Ｌ”となる。また、前述のようにクロック（ＣＬＫ）は、一つの画素を表示するタイミングを示す周期的なパルス信号である。このため、データイネーブル信号（ＤＥ）に基づいて表示期間Ｈｂを検出し、この表示期間Ｈｂに含まれるクロックの数（パルス数）をカウントすることで一つの水平ラインに含まれる画素数、すなわち、入力画像の横画素数を求めることができる。画像形式判定部３４１は、このような原理によって入力画像の横画素数を導出する。なお、図７に示すように、クロック（ＣＬＫ）は、ブランク期間（データイネーブル信号（ＤＥ）が”Ｌ”の期間）においても継続する信号である。
【００６９】
図８は、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）と他の制御信号との関係を示す図である。垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）は所定周期で”Ｌ”となる信号であり、一つの入力画像の入力タイミングを示している。図に示すように、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）が”Ｌ”となる周期である垂直同期間隔ＶＷは、画像の表示前のブランク期間Ｖａと、画像を表示する表示期間Ｖｂと、画像の表示後のブランク期間Ｖｃとを合わせた期間となる。表示期間Ｖｂ中において一つの入力画像の全体が表示されることになる。
【００７０】
この表示期間Ｖｂにおいては、データイネーブル信号（ＤＥ）が繰り返し”Ｈ”となり、それ以外のブランク期間Ｖａ，Ｖｃはデータイネーブル信号（ＤＥ）は継続的に”Ｌ”となる。垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の一周期においてデータイネーブル信号（ＤＥ）が”Ｈ”となる数は、水平ラインの数に一致する。したがって、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の一周期において、データイネーブル信号（ＤＥ）が”Ｈ”となる数をカウントすることで水平ラインの数、すなわち、入力画像の縦画素数を求めることができる。画像形式判定部３４１は、このような原理によって入力画像の縦画素数を導出する。
【００７１】
このようにして画像形式判定部３４１が、入力画像の横画素数と縦画素数とを導出すると、横画素数と縦画素数とに基づいて画像形式が判定される。この判定の際には、判定メモリ３４２に記憶された判定テーブルが参照される。この判定テーブルは、判定メモリ３４２に所定の信号を送信することで書き換え可能となっている。
【００７２】
図９は、判定テーブルＴの一例を示す図である。この判定テーブルＴは、画像形式判定部３４１が判定可能な画像形式を示しており、複数の画像形式が登録されている。図の例では、ＷＶＧＡ（横８００×縦４８０画素）、及び、ＥＧＡ（横４００×縦２３４画素）の２つの画像形式が判定テーブルＴに登録されている。判定テーブルＴにおいては、各画像形式に対して「横画素数」「縦画素数」「水平係数」及び「垂直係数」の値が対応付けられている。これらの値のうち、「水平係数」及び「垂直係数」は、サムネイル画像の生成に用いられる生成係数となる。
【００７３】
画像形式判定部３４１は、導出した入力画像の横画素数及び縦画素数の組合せと、この判定テーブルＴに登録されている画像形式の横画素数及び縦画素数の組合せとを比較することにより、入力画像の画像形式を判定することができる。ただし、導出した入力画像の横画素数及び縦画素数の組合せが、判定テーブルＴに登録されている画像形式のいずれにも該当しない場合は、画像形式判定部３４１は画像形式を判定できない。画像形式判定部３４１は、画像形式が判定できた場合は判定可信号を、画像形式が判定できない場合は判定不可信号をそれぞれ表示制御装置３の各部へ出力する。
【００７４】
また、画像形式が判定できた場合は、画像形式判定部３４１は、判定した画像形式の水平係数及び垂直係数を判定テーブルＴから取得して、サムネイル生成部３４３（図３参照。）に出力する。これとともに、画像形式判定部３４１は、判定した画像形式を時間フィルタ３４６（図３参照。）に出力する。
【００７５】
サムネイル生成部３４３は、このようにして入力された生成係数（水平係数及び垂直係数）に基づいて、入力画像から一定サイズのサムネイル画像を生成する。
【００７６】
図１０は、このサムネイル画像を生成する処理の概要を示す図である。サムネイル生成部３４３は、入力画像の画素を横方向及び縦方向の双方において間引くことで一定サイズのサムネイル画像を生成する。
【００７７】
画像の横方向に関しては、入力された水平係数（以下、記号Ｈｍを用いる。）に基づいて入力画像の画素列を間引くことになる。ここで、水平係数Ｈｍは、間引きによって残す画素列の間隔を示すものであり、次の数２で導出される値である。
【００７８】
【数２】
2012008199.tif 000004
数２において、ＨＰｎは入力画像の横画素数、ＨＰｓはサムネイル画像の横画素数である。本実施の形態においては、サムネイル画像の横画素数ＨＰｓは１２８である。したがって、例えば、入力画像がＷＶＧＡ（ＨＰｎ＝８００）の場合は水平係数Ｈｍ＝６．２９９２…であり、入力画像がＥＧＡ（ＨＰｎ＝４００）の場合は水平係数Ｈｍ＝３．１４９６…である。そして、入力画像において、この水平係数Ｈｍを自然数倍して四捨五入した値の位置に配列された画素列を残し他の画素列を捨てることで、画像の横画素数を１２８とすることができる。
【００７９】
また、画像の縦方向に関しては、入力された垂直係数（以下、記号Ｖｍを用いる。）に基づいて入力画像の水平ラインを間引くことになる。ここで、垂直係数Ｖｍは、間引きによって残す水平ラインの間隔を示すものであり、次の数３で導出される値である。
【００８０】
【数３】
2012008199.tif 000005
数３において、ＶＰｎは入力画像の縦画素数、ＶＰｓはサムネイル画像の縦画素数である。本実施の形態においては、サムネイル画像の縦画素数ＶＰｓは３２である。したがって、例えば、入力画像がＷＶＧＡ（ＶＰｎ＝４８０）の場合は垂直係数Ｖｍ＝１５．４８３８…であり、入力画像がＥＧＡ（ＶＰｎ＝２３４）の場合は垂直係数Ｖｍ＝７．５４８３…である。そして、入力画像において、この垂直係数Ｖｍを自然数倍して四捨五入した値の位置に配列された水平ラインを残し、他の水平ラインを捨てることで、画像の縦画素数を３２とすることができる。
【００８１】
サムネイル生成部３４３は、このような処理によって、入力画像の画像形式に係わらず、横１２８×縦３２画素となる一定サイズのサムネイル画像を生成できる。生成されたサムネイル画像は、制御量導出部３４５による光源制御量の導出処理に用いられることになる。
【００８２】
＜１−５．時間フィルタの構成＞
次に、時間フィルタ３４６（図３参照。）について説明する。時間フィルタ３４６は、制御量導出部３４５に繰り返し導出される光源制御量を、時間軸方向において平滑化する演算を実行する。
【００８３】
制御量導出部３４５によって導出される光源制御量は入力画像の明るさに応じたものとなる。このため、入力画像の明るさにおいて急激な変化があるような場合は、制御量導出部３４５によって導出される光源制御量も急激に変化する。仮に、この制御量導出部３４５によって導出された光源制御量をそのまま光量の調整に用いた場合は、バックライトの光量が急激に変化して画面がちらついていると感じることになる。
【００８４】
このため、車載表示システム１では、制御量導出部３４５によって導出される光源制御量を時間フィルタ３４６に通し、その時間フィルタ３４６の演算結果である光源制御量をデューティ制御部３４８及び画像増幅部３３１に入力して、実際の制御（光量の調整や増幅画像の生成）に用いるようになっている。時間フィルタ３４６は、時間軸方向において光源制御量を平滑化することで、光源制御量の変化を緩和する。これにより、光源制御量の急激な変化が緩和され、画面のちらつきを防止できる。以下、時間フィルタ３４６に通す前の制御量導出部３４５に導出された光源制御量を「光源制御量（導出値）」ともいい、時間フィルタ３４６の演算結果である実際の制御に用いる光源制御量を「光源制御量（使用値）」ともいう。
【００８５】
図１１は、時間フィルタ３４６の構成を示す図である。図１１に示す構成の時間フィルタ３４６は、光源４４の数と同数（すなわち、制御量導出部３４５によって導出される光源制御量の数と同数）用意される。各時間フィルタ３４６は一の光源４４に対応しており、対応する光源４４の光源制御量（導出値）に基づいて、対応する光源４４の光源制御量（使用値）を演算により求める。
【００８６】
図に示すように、時間フィルタ３４６は、２つの増幅器５１，５４と、加算器５２と、使用値メモリ５３と、係数設定部５５とを備えている。使用値メモリ５３には制御量導出部３４５（図３参照。）から完了信号が入力され、係数設定部５５には画像形式判定部３４１（図３参照。）から入力画像の画像形式が入力される。
【００８７】
増幅器５１には、制御量導出部３４５によって直近に導出された光源制御量（導出値）が入力される。増幅器５１では、光源制御量（導出値）に係数α（α＜１）が乗算され、その結果は加算器５２に出力される。
【００８８】
使用値メモリ５３は、光源制御量（使用値）を記憶するためのメモリである。使用値メモリ５３に記憶された光源制御量（使用値）は、増幅器５４に入力される。増幅器５４では、この光源制御量（使用値）に（１−α）が乗算され、その結果は加算器５２に出力される。
【００８９】
２つの増幅器５１，５４の乗算結果は加算器５２において加算される。これにより、加算器からは、次の数４で示されるＺｎが出力される。
【００９０】
【数４】
2012008199.tif 000006
数４において、Ｉｎは増幅器５１に入力された光源制御量（導出値）であり、Ｚｎ−１は演算前に使用値メモリ５３に記憶されていた光源制御量（使用値）である。導出されたＺｎは、使用値メモリ５３に新たに記憶されることになる。この使用値メモリ５３に記憶されたＺｎが、光源制御量（使用値）として実際の制御（光量の調整や増幅画像の生成）に用いられる。これとともに、使用値メモリ５３に記憶されたＺｎは、次の数４の演算におけるＺｎ−１としても利用される。
【００９１】
時間フィルタ３４６は、このような数４に示す演算を繰り返すことにより、時間的に連続して導出される複数の光源制御量（導出値）を、時間軸方向において平滑化することになる。数４に示す時間フィルタ３４６の演算は、完了信号が使用値メモリ５３に入力されるごとに実行される。
【００９２】
また、係数αは、係数設定部５５によって設定される。数４に示すように、係数αは、時間フィルタ３４６の処理結果であるＺｎに、直近に導出された光源制御量（導出値）Ｉｎを反映させる程度を示すものとなる。したがって、係数αが高いほど、光源制御量（使用値）は、直近に導出された光源制御量（導出値）の影響を受ける。すなわち、係数αが高いほど、光源制御量（導出値）の変化に合わせて、光源制御量（使用値）が敏感に変化することになる。係数設定部５５は、画像形式判定部３４１から入力される入力画像の画像形式に応じて係数αを設定する。
【００９３】
＜１−６．画像形式と光源制御量の導出時間との関係＞
上述したように、制御量導出部３４５が光源制御量（導出値）を導出する増減演算のタイミングの基準としては、入力画像の一画素ごとの表示タイミングを示すクロック（ＣＬＫ）が利用される。このようにクロック（ＣＬＫ）を利用すると、入力画像のサイズ、すなわち、ＷＶＧＡ、ＥＧＡ等の入力画像の画像形式によって光源制御量の導出時間が異なってくる。
【００９４】
入力画像の１フレーム分の期間（＝入力画像の入力周期＝垂直同期間隔ＶＷ（図８参照））におけるクロック（ＣＬＫ）の数（以下、「総クロック数」という。）は、入力画像のサイズによって異なる。入力画像のサイズが小さいほど（入力画像の総画素数が少ないほど）、総クロック数は少なくなる。
【００９５】
例えば、ＷＶＧＡ（横８００×縦４８０画素）の場合は、総クロック数は、１０５６（ドット）×５２５（ライン）＝５５４，４００となる。ここで（１０５６）は横画素数（８００）にブランク期間Ｈａ，Ｈｃのクロック（ＣＬＫ）の数（２５６）を加算した値であり、（５２５）は、縦画素数（４８０）にブランク期間Ｖａ，Ｖｃの水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）の数（４５）を加算した値である。
【００９６】
これに対し、例えば、ＥＧＡ（横４００×縦２３４画素）の総クロック数は、５０８（ドット）×２６２（ライン）＝１３３，０９６となり、ＷＶＧＡよりも少なくなる。ここで（５０８）は横画素数（４００）にブランク期間Ｈａ，Ｈｃのクロック（ＣＬＫ）の数（１０８）を加算した値であり、（２６２）は、縦画素数（２３４）にブランク期間Ｖａ，Ｖｃの水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）の数（２８）を加算した値である。
【００９７】
この総クロック数は、１フレーム分の期間内において増減演算を実行可能な回数に相当する。入力画像のサイズが小さいほど総クロック数は少なくなることから、入力画像のサイズが小さいほど１フレーム分の期間内に増減演算を実行可能な回数が少なくなる。また、上述のように、１フレーム分の期間（入力画像の入力周期）は入力画像の画像形式に係わらず一定（本実施の形態では１／６０秒）であり、制御量導出部３４５が光源制御量の導出処理に用いるサムネイル画像のサイズは入力画像の画像形式に係わらず一定である。
【００９８】
したがって、仮に同一内容の入力画像に関して光源制御量を導出した場合には、入力画像のサイズが小さいほど光源制御量の導出時間が長くなる。つまり、ＷＶＧＡとＥＧＡとでは、サイズが小さいＥＧＡの方が光源制御量の導出時間が長くなることになる。このため、通常、光源制御量の導出時間は１フレーム分の期間以内となるが、ＥＧＡの場合には、光源制御量の導出時間が長くなって１フレーム分の期間以上となる可能性が高くなる。
【００９９】
光源制御量（導出値）の導出中においては制御量導出部３４５から完了信号が時間フィルタ３４６に入力されないことから、時間フィルタ３４６の演算が実行されない。時間フィルタ３４６は、制御量導出部３４５による光源制御量（導出値）の導出が完了するまで演算を待機し、光源制御量（導出値）の導出が完了して完了信号が入力されると、その導出された光源制御量（導出値）に基づいて数４の演算を実行する。
【０１００】
入力画像のサイズなどに起因して光源制御量（導出値）の導出時間が１フレーム分の期間以上に長くなった場合においては、その後の時間フィルタ３４６の演算結果である光源制御量（使用値）は数フレーム前に導出された過去の光源制御量（導出値）の影響を受けることになる。したがって、実際の制御に用いる光源制御量（使用値）が、実際に表示装置４に表示される画像の明るさと大きく乖離し、不自然な表示がなされる可能性がある。
【０１０１】
これを解消するため、本実施の形態の車載表示システム１においては、時間フィルタ３４６の係数設定部５５が入力画像の画像形式に応じて係数αを設定するようになっている。具体的には、係数設定部５５は、入力画像の画像形式が示すサイズが小さいほど係数αを高くする。例えば、入力画像の画像形式がＷＶＧＡであれば係数αは基準値である０．１に設定される。これに対して、入力画像の画像形式がＥＧＡであれば係数αは基準値の２倍の０．２に設定される。
【０１０２】
このようにすれば、入力画像のサイズに起因して光源制御量（導出値）の導出時間が比較的長くなるような場合においても、導出された光源制御量（導出値）を速やかに実際の制御に用いる光源制御量（使用値）に反映させることができる。その結果、表示装置４に表示する画像の明るさとバックライトの光量とが大きく乖離することを防止できることになる。
【０１０３】
画像形式と係数との関係は予め対応付けられ、テーブルデータに記憶される。このテーブルデータは、係数設定部５５が備えるメモリに記憶される。このテーブルデータの内容は、係数設定部５５のメモリに所定の信号を送信することで書き換え可能となっている。
【０１０４】
＜１−７．処理の流れ＞
次に、車載表示システム１の処理の流れについて説明する。図１２は主に、画像形式判定部３４１による入力画像の画像形式の判定に係る処理の流れを示す図である。また、図１３は主に、サムネイル生成部３４３及び制御量導出部３４５による光源制御量（導出値）の導出に係る処理の流れを示す図である。さらに、図１４は、時間フィルタ３４６の処理の流れを示す図である。
【０１０５】
まず、図１２に示す入力画像の画像形式の判定に係る処理から説明する。入力画像の画像形式の判定は、車載表示システム１の起動時と、映像ソースの切り替えにより入力画像の種類が変更される場合とに実行される。
【０１０６】
車載表示システム１が起動すると、まず、表示装置４に表示する入力画像の画像形式が、制御信号と判定テーブルＴとに基づいて画像形式判定部３４１により判定される（ステップＳ１１）。
【０１０７】
入力画像の画像形式が判定できた場合は（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、画像形式判定部３４１は、判定テーブルＴからその画像形式の生成係数である水平係数Ｈｍと垂直係数Ｖｍとを取得し、サムネイル生成部３４３に出力する（ステップＳ１３）。これとともに、画像形式判定部３４１は、判定した画像形式を時間フィルタ３４６に出力する（ステップＳ１４）。
【０１０８】
さらに、画像形式判定部３４１は、入力画像の画像形式が判定できたことを示す判定可信号を表示制御装置３の各部へ出力する（ステップＳ１５）。この判定可信号が出力された場合は、表示制御装置３は電力低減処理を実行することになる。
【０１０９】
その後、ユーザ操作等に基づいて映像ソースの切り替えが指示された場合は（ステップＳ１７にてＹｅｓ）、処理はステップＳ１１に戻る。そして、新たな映像ソースの入力画像の画像形式が判定されることになる。
【０１１０】
また、ステップＳ１２において入力画像の画像形式が判定テーブルＴに登録されている画像形式のいずれとも判定できない場合は（ステップＳ１２にてＮｏ）、画像形式判定部３４１は、入力画像の画像形式が判定できないことを示す判定不可信号を表示制御装置３の各部へ出力する（ステップＳ１６）。
【０１１１】
このように入力画像の画像形式が判定できない場合は、表示制御装置３としては、想定外の画像形式の入力画像が入力されたことになる。このため、一定サイズのサムネイル画像を適切に生成することができず、不適切な光源制御量が導出される可能性がある。そして、そのまま電力低減処理を実行したとすると、不適切な光源制御量によって誤った光量の調整がなされ、画面４３の表示が不自然になる可能性がある。
【０１１２】
これに対応するため、判定不可信号が出力された場合は、表示制御装置３では電力低減処理が停止される。これにより、誤った制御がなされることが防止される。具体的には、デューティ制御部３４８が、各光源４４のドライバに送信するＰＷＭ信号のデューティ比を一定値（例えば、１００％）とし、複数の光源４４の光量を同一に調整する。これとともに、画像増幅部３３１は、入力画像の増幅を行わず、増幅のない入力画像をそのまま表示装置４に表示させることになる。
【０１１３】
その後、ユーザ操作等に基づいて映像ソースの切り替えが指示された場合は（ステップＳ１７にてＹｅｓ）、処理はステップＳ１１に戻る。そして、新たな映像ソースの入力画像の画像形式が判定されることになる。このとき、入力画像の画像形式が判定できた場合は、表示制御装置３の各部へ判定可信号が出力される（ステップＳ１５）。この判定可信号に応答して、表示制御装置３は停止していた電力低減処理を実行することになる。
【０１１４】
次に、図１３の光源制御量（導出値）の導出に係る処理の流れについて説明する。この処理は、入力画像の画像形式が判定できた場合（判定可信号が出力された場合）にのみ実行されるものである。
【０１１５】
バックライト制御部３４に垂直同期信号が入力される（ステップＳ２１にてＹｅｓ）と、サムネイル生成部３４３は、この垂直同期信号とともに入力される入力画像を用いてサムネイル画像を生成する。サムネイル生成部３４３は、画像形式判定部３４１から入力された水平係数Ｈｍと垂直係数Ｖｍとを用いて、入力画像から一定サイズのサムネイル画像を生成する（ステップＳ２２）。
【０１１６】
次に、制御量導出部３４５が、生成されたサムネイル画像を用いて光源制御量（導出値）を導出する導出処理を開始する（ステップＳ２３）。この光源制御量（導出値）の導出時間は通常、１フレーム分の期間以内となるが、入力画像の内容によっては１フレーム分の期間以上となる場合もある。特に入力画像の画像形式がＥＧＡの場合に、導出時間が１フレーム分の期間以上となる可能性が高くなる。
【０１１７】
光源制御量（導出値）の導出処理が完了すると（ステップＳ２４にてＹｅｓ）、制御量導出部３４５から時間フィルタ３４６に、導出された光源制御量（導出値）と完了信号とが次の垂直同期信号のタイミングで出力される（ステップＳ２５）。そして、処理はステップＳ２１に戻り、再びサムネイル画像が生成され、そのサムネイル画像に基づいて光源制御量（導出値）が導出されることになる。
【０１１８】
次に、図１４の時間フィルタ３４６の処理の流れについて説明する。この処理も、入力画像の画像形式が判定できた場合（判定可信号が出力された場合）にのみ実行されるものである。
【０１１９】
まず、係数設定部５５が、画像形式判定部３４１から入力された画像形式に基づいて、時間フィルタ３４６の処理結果に直近に導出された光源制御量（導出値）を反映させる程度を示す係数αを設定する。前述したとおり、係数設定部５５は、入力画像の画像形式が示すサイズが小さいほど係数αを高く設定することになる。設定した係数αは２つの増幅器５１，５４にそれぞれ入力される（ステップＳ３１）。その後、制御量導出部３４５からの完了信号の入力を待機する状態となる（ステップＳ３２）。
【０１２０】
制御量導出部３４５から時間フィルタ３４６に完了信号が入力されると（ステップＳ３２にてＹｅｓ）、これと同時に、制御量導出部３４５の導出結果である光源制御量（導出値）が増幅器５１に入力される（ステップＳ３３）。
【０１２１】
そして、係数αを用いて数４に示す時間フィルタ３４６の演算が実行される。これにより新たな光源制御量（使用値）が導出されて使用値メモリ５３に記憶される。この光源制御量（使用値）は、実際の制御（光量の調整や増幅画像の生成）に用いられることになる（ステップＳ３４）。その後、処理はステップＳ３１に進み、完了信号の入力を待機する状態となる。
【０１２２】
完了信号は光源制御量（導出値）の導出が完了するごとに入力されるため、時間フィルタ３４６は、光源制御量（導出値）の導出が完了するごとに、光源制御量（使用値）を更新する。したがって、入力画像のサイズに起因して光源制御量（導出値）の導出時間が長くなる場合においても、光源制御量（導出値）の導出中においては光源制御量（使用値）が更新されず、光源制御量（導出値）の導出の完了後に光源制御量（使用値）は更新されることになる。
【０１２３】
本実施の形態では、入力画像の画像形式が示すサイズが小さいほど係数αが高く設定されることから、入力画像のサイズに起因して光源制御量（導出値）の導出時間が比較的長くなるような場合においても、実際の制御に用いる光源制御量（使用値）に、直近に導出された光源制御量（導出値）が速やかに反映される。これにより、表示装置４に表示する画像の明るさとバックライトの光量とが大きく乖離することを防止できることになる。
【０１２４】
＜１−８．タイムチャート＞
図１５ないし図１７は、光源制御量の変化の一例を示すタイムチャートである。これらの図中では、横軸は時間を示し、縦軸は光源制御量を示している。横軸に沿ったＴ１１〜Ｔ１７は垂直同期信号が発生する時点をそれぞれ示している。また、円形記号は光源制御量（導出値）を示し、矩形記号は光源制御量（使用値）を示している。
【０１２５】
図１５は、光源制御量（導出値）の導出時間が全て１フレーム分の期間以内で完了した場合の例を示している。この場合は、各時点Ｔ１１〜Ｔ１７において前回の垂直同期信号から今回の垂直同期信号までの間に光源制御量（導出値）の導出処理が完了している。このため、各時点Ｔ１１〜Ｔ１７においては、その導出された光源制御量（導出値）がそのまま利用されて光源制御量（使用値）が更新される。
【０１２６】
ＷＶＧＡの場合と比較してサイズの小さいＥＧＡの場合は係数αは高く設定される。すなわち、ＷＶＧＡの場合と比較してＥＧＡの場合は、光源制御量（使用値）に直近に導出された光源制御量（導出値）が反映される程度が高くなる。したがって、ＥＧＡの場合の光源制御量（使用値）は、ＷＶＧＡの場合の光源制御量（使用値）よりも、光源制御量（導出値）の変化に合わせて敏感に変化し、光源制御量（導出値）に近づくことになる。
【０１２７】
また、図１６及び図１７は、画像形式がＥＧＡの場合において、光源制御量（導出値）の導出時間が２フレーム分の期間以上かかった場合の例を示している。具体的には、時点Ｔ１３に入力された入力画像に基づく光源制御量（導出値）の導出処理は、時点Ｔ１４及び時点Ｔ１５においても完了せず、時点Ｔ１５から時点Ｔ１６までの間に完了した場合を例示している。この場合、時点Ｔ１４及び時点Ｔ１５においては、光源制御量（使用値）が更新されず、時点Ｔ１３に更新された光源制御量（使用値）が継続して使用される。
【０１２８】
図１６は、本実施の形態に係る処理を実行せず、画像形式がＥＧＡであっても係数αを基準値のまま用いた比較例を示している。一方、図１７は、本実施の形態に係る処理を実行し、画像形式がＥＧＡである場合に、係数αを基準値よりも高く設定するようにした例を示している。
【０１２９】
図１６に示す場合は、係数αは基準値のままであるため、光源制御量（使用値）は、光源制御量（導出値）の変化に合わせて敏感に変化しない。したがって、時点Ｔ１４，Ｔ１５のように光源制御量（使用値）を更新できない期間が発生すると、当該期間のみならず、光源制御量（使用値）を更新可能となった時点Ｔ１６以降においても、光源制御量（使用値）と実際の画像に基づく光源制御量（導出値）とが乖離した状態がしばらく継続する。すなわち、表示装置４に表示する画像の明るさとバックライト４２の光量とが乖離した状態が継続することになる。
【０１３０】
これに対して、図１７に示す場合は、係数αは基準値よりも高いため、光源制御量（使用値）は、光源制御量（導出値）の変化に合わせて敏感に変化する。このため、時点Ｔ１４，Ｔ１５のように光源制御量（使用値）を更新できない期間が発生したとしても、光源制御量（使用値）と実際の画像に基づく光源制御量（導出値）とは大きく乖離しない。また、光源制御量（使用値）を更新可能となった時点Ｔ１６以降においては、光源制御量（使用値）を光源制御量（導出値）に速やかに近づけることができる。すなわち、表示装置４に表示する画像の明るさとバックライト４２の光量とが乖離することを防止できることになる。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態の車載表示システム１では、制御量導出部３４５が表示装置４に表示させる入力画像の明るさに基づいて光源制御量（導出値）を導出し、導出された光源制御量（導出値）を時間フィルタ３４６が時間軸方向において平滑化する。そして、時間フィルタ３４６の処理結果に直近に導出された光源制御量（導出値）を反映させる程度である係数αは、入力画像のサイズが小さいほど高く設定される。このため、入力画像のサイズが比較的小さいことで、光源制御量（導出値）の導出時間が比較的長くなるような場合においても、バックライト４２の光源の光量の調整に用いる光源制御量（使用値）に直近に導出された光源制御量（導出値）が速やかに反映される。その結果、表示装置４に表示する画像の明るさとバックライト４２の光量とが大きく乖離することを防止できる。
【０１３２】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、光源制御量（導出値）の導出が完了するまで時間フィルタ３４６の演算を実行しなかった。これに対して、第２の実施の形態では、光源制御量（導出値）の導出中においても時間フィルタ３４６の演算を一定周期で実行し、光源制御量（使用値）を更新するようになっている。第２の実施の形態の構成及び処理の内容は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、時間フィルタ３４６に関連する部分が一部異なっている。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１３３】
＜２−１．時間フィルタの構成＞
図１８は、第２の実施の形態の時間フィルタ３４６の構成を示す図である。図１８に示す時間フィルタ３４６は、図１１に示す構成に加えて、導出値メモリ５６と切替部５７とをさらに備えている。
【０１３４】
導出値メモリ５６には、制御量導出部３４５によって直近に導出された光源制御量（導出値）が記憶される。増幅器５１には、制御量導出部３４５からの光源制御量（導出値）がそのまま入力される場合と、導出値メモリ５６に記憶された光源制御量（導出値）が入力される場合とがある。いずれから光源制御量（導出値）を増幅器５１に入力するかは切替部５７によって切り替えられる。
【０１３５】
また、制御量導出部３４５の完了信号は使用値メモリ５３ではなく切替部５７に入力される。切替部５７は、この完了信号に基づいて切り替えを実行する。
【０１３６】
また、使用値メモリ５３には、垂直同期信号が入力される。本実施の形態の時間フィルタ３４６は、この垂直同期信号が使用値メモリ５３に入力されるごとに、光源制御量を平滑化する演算を実行する。したがって、入力画像の入力周期で数４に示す時間フィルタ３４６の演算が実行されることになる。
【０１３７】
＜２−２．時間フィルタの処理＞
図１９は、第２の実施の形態の時間フィルタ３４６の処理の流れを示す図である。以下、この時間フィルタ３４６の処理について説明する。
【０１３８】
まず、第１の実施の形態と同様に、係数設定部５５が画像形式判定部３４１から入力された画像形式に基づいて係数αを設定する。係数設定部５５は、入力画像の画像形式が示すサイズが小さいほど係数αを高く設定し、設定した係数αは２つの増幅器５１，５４にそれぞれ入力される（ステップＳ４１）。その後、垂直同期信号の入力を待機する状態となる（ステップＳ４２）。
【０１３９】
時間フィルタ３４６に垂直同期信号が入力されると（ステップＳ３２にてＹｅｓ）、垂直同期信号と同時に完了信号が入力されたか否かが切替部５７により判断される（ステップＳ４３）。前回の垂直同期信号から今回の垂直同期信号までの間に光源制御量（導出値）の導出処理が完了した場合は完了信号が入力され、光源制御量（導出値）の導出処理が完了していない場合は完了信号が入力されないことになる。
【０１４０】
完了信号が入力された場合は（ステップＳ４３にてＹｅｓ）、切替部５７の切替により、制御量導出部３４５の導出結果である光源制御量（導出値）が制御量導出部３４５から直接的に増幅器５１に入力される（ステップＳ４４）。そして、数４に示す時間フィルタ３４６の演算が実行され、新たな光源制御量（使用値）が導出されて使用値メモリ５３に記憶される（ステップＳ４６）。
【０１４１】
一方、完了信号が入力されない場合は（ステップＳ４３にてＮｏ）、切替部５７の切替により、導出値メモリ５６の記憶内容である光源制御量（導出値）が導出値メモリ５６から増幅器５１に入力される（ステップＳ４５）。そして、数４に示す時間フィルタ３４６の演算が実行され、新たな光源制御量（使用値）が導出されて使用値メモリ５３に記憶される（ステップＳ４６）。
【０１４２】
新たな光源制御量（使用値）が導出されると、処理はステップＳ４２に進み、垂直同期信号の入力を待機する状態となる。
【０１４３】
このように、本実施の形態では、光源制御量の導出処理が完了したか否かに係わらず、垂直同期信号が入力されるごとに、時間フィルタ３４６の演算が実行され、新たな光源制御量（使用値）が導出される。時間フィルタ３４６の演算の実行時点において光源制御量（導出値）の導出が完了していない場合、すなわち、光源制御量（導出値）の導出中である場合は、導出値メモリ５６に記憶された過去に導出済の光源制御量（導出値）を用いて時間フィルタ３４６において新たな光源制御量（使用値）が演算される。そして、この光源制御量（使用値）に基づいて実際の制御（光量の調整や増幅画像の生成）が実行されることになる。これにより、光源制御量（導出値）の導出中においても光源制御量（使用値）を、適切な値に更新することができる。光源制御量（導出値）の導出中における時間フィルタ３４６の演算は、過去に導出済の光源制御量（導出値）に基づいて、現時点の光源制御量（使用値）を予測する処理であるともいえる。
【０１４４】
本実施の形態においても、入力画像のサイズが小さいほど係数αが高く設定される。このため、本実施の形態では、光源制御量（導出値）の導出中においても、入力画像のサイズが小さいほど、実際の制御に用いる光源制御量（使用値）に、直近に導出された光源制御量（導出値）を速やかに反映させることができる。
【０１４５】
＜２−３．タイムチャート＞
図２０は、第２の実施の形態の処理を実行した場合における光源制御量の変化の一例を示すタイムチャートである。図１５ないし図１７と同様に、図２０においても、横軸は時間を示し、縦軸は光源制御量を示している。横軸に沿ったＴ１１〜Ｔ１７は垂直同期信号が発生する時点をそれぞれ示している。また、円形記号は光源制御量（導出値）を示し、矩形記号は光源制御量（使用値）を示している。
【０１４６】
図２０は、画像形式がＥＧＡである場合において、光源制御量（導出値）の導出時間が２フレーム分の期間以上かかった場合の例を示している。図２０の場合においては、図１６及び図１７の場合と同様に、時点Ｔ１３に入力された入力画像に基づく光源制御量（導出値）の導出処理は、時点Ｔ１４及び時点Ｔ１５においても完了せず、時点Ｔ１５から時点Ｔ１６までの間に完了している。
【０１４７】
図２０の場合では、光源制御量（導出値）の導出中である時点Ｔ１４及び時点Ｔ１５においても、導出値メモリ５６に記憶された過去に導出済の光源制御量（導出値）に基づいて光源制御量（使用値）が更新される。このため、図１６及び図１７と比較して分かるように、図２０の場合では、光源制御量（導出値）の導出中においても、光源制御量（使用値）を画像の明るさの変化に応じて予測される適切な値に更新できる。
【０１４８】
また、図２０の場合では、画像形式がＥＧＡであるため、係数αが基準値よりも高く設定されている。このため、本実施の形態では、光源制御量（導出値）の導出中においても、実際の制御に用いる光源制御量（使用値）に、直近に導出された光源制御量（導出値）を速やかに反映させることができる。その結果、光源制御量（導出値）の導出中においても、表示装置４に表示する画像の明るさとバックライト４２の光量とが大きく乖離することを防止できることになる。
【０１４９】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施の形態で説明した形態及び以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
【０１５０】
上記実施の形態では、入力画像を間引きすることによって一定サイズのサムネイル画像を生成していたが、サムネイル画像を生成する手法としては他の手法が採用されてもよい。例えば、図２１に示すように、画像形式に係わらず、入力画像を横方向に１２８個、縦方向に３２個に分割して複数の領域Ｒ１に区分する。入力画像の各領域Ｒ１は、サムネイル画像の各画素に対応する。そして、各領域Ｒ１に含まれる画素の値からサムネイル画像の対応する位置の画素の値を導出する。このようにすることで、入力画像の画像形式に係わらず、横１２８×縦３２画素の一定サイズのサムネイル画像を生成することができる。この場合は、例えば、各領域Ｒ１の横サイズ及び縦サイズを「水平係数」及び「垂直係数」として判定テーブルＴに登録しておけばよい。また、サムネイル画像の画素の値は、例えば、対応する領域Ｒ１における最大の輝度となる画素の値や、対応する領域Ｒ１に含まれる画素の値の平均値を採用することができる。
【０１５１】
上記実施の形態では、バックライト４２が備える複数の光源４４は画面４３の横方向に沿って一列に並べて配置されていたが、図２２に示すように、複数の光源４５を縦横の二次元マトリクス状に配列してもよい。この場合、液晶パネル４１の画面４３も縦横の二次元マトリクス状に配列される複数の区分領域４３ｂに区分され、一の光源４５が一の区分領域４３ｂに対応する。各光源４５は、対応する区分領域４３ｂを背面から照明することになる。
【０１５２】
また、上記実施の形態では、画像形式と係数との関係は予め対応付けられるとしていたが、各画像形式に対応する係数は、ユーザが設定できるようになっていてもよい。
【０１５３】
また、上記実施の形態では、画像形式判定部３４１は制御信号に基づいて入力画像の画像形式を判定していたが、表示装置が対応する入力画像の画像形式を示す情報をレジスタなどに予め記憶させておき、画像形式判定部３４１がこの情報を取得することで入力画像の画像形式を判定するようにしてもよい。
【０１５４】
また、上記実施の形態では、バックライト４２が備える複数の光源４４それぞれに関して個別に光源制御量を導出し個別に光量を制御する個別制御について説明を行った。これに対して、入力画像の明るさに基づいて１つの光源制御量を導出し、バックライト４２が備える全ての光源に対してその１つの光源制御量で光量を制御する全体制御の場合にも、上記で説明した技術を好適に適用可能である。この全体制御を採用する場合においては、バックライト４２は、少なくとも１つの光源を有していればよい。
【０１５５】
また、上記実施の形態において、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの一部は、ソフトウェア的に実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１    車載表示システム
３    表示制御装置
４    表示装置
３４    バックライト制御部
４２    バックライト
４４    光源
５５    係数設定部
３４１    画像形式判定部
３４３    サムネイル生成部
３４５    制御量導出部
３４６    時間フィルタ
【図１】
2012008199.tif 000007
【図２】
2012008199.tif 000008
【図３】
2012008199.tif 000009
【図４】
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【図５】
2012008199.tif 000011
【図６】
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【図７】
2012008199.tif 000013
【図８】
2012008199.tif 000014
【図９】
2012008199.tif 000015
【図１０】
2012008199.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2012008199.tif 000026
【図２１】
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【図２２】
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