表示制御装置、画像表示システム及び表示制御方法
【課題】外光の照度が大きく変化する場合であっても外光の正しい照度を速やかに取得する。
【解決手段】画像表示システム１においては、検出感度を変更可能な光センサ５が設けられ、この光センサ５は、表示装置４の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する。表示制御装置３の照度取得部３４は、この光センサ５からの信号に基づいて外光の照度を取得する。また、表示調整部３２は、照度取得部３４に取得された外光の照度に応じて、表示装置４の表示状態を調整する。そして、感度変更部３５が、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに周期的に変更する。このため、外光の照度が大きく変動した場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得できる。
【解決手段】画像表示システム１においては、検出感度を変更可能な光センサ５が設けられ、この光センサ５は、表示装置４の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する。表示制御装置３の照度取得部３４は、この光センサ５からの信号に基づいて外光の照度を取得する。また、表示調整部３２は、照度取得部３４に取得された外光の照度に応じて、表示装置４の表示状態を調整する。そして、感度変更部３５が、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに周期的に変更する。このため、外光の照度が大きく変動した場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の表示に係る制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の画面に外光が照射されている場合においては、外光の照度によっては表示装置の視認性が低下する場合がある。このため、従来から、外光の照度に応じて表示装置の表示状態を調整する各種技術が提案されている。
【０００３】
例えば、夜間などの外光が暗い場合においては、周辺環境と比較して表示装置の画面が明るくなりすぎるため、ユーザがまぶしく感じて表示装置の画面の視認性が低下する。このため、外光の照度が比較的低い場合に、その低くなった照度に応じてバックライトの光量を低下させて、表示装置の画面を暗くする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また逆に、直射日光が照射されるなど外光が明るい場合においては、外光の反射等により階調が失われて、表示装置の画面の視認性が低下する。このため、外光の照度が比較的高い場合に、表示装置に表示する画像を補正して視認性を向上する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３３２４８号公報
【特許文献２】特開２００９−２７６４２５号公報
【特許文献３】特開２００８−４１８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように、外光の照度に応じて表示装置の表示状態を調整する技術を採用する場合には、外光の照度を正しく取得する必要がある。車両で用いられる表示装置など、様々な場所や時間で使用される表示装置では、街灯や日光などの多様な外光によってその画面が照明される。したがって、５（ｌｘ）程度の非常に低い照度（夜間の車両内の照度など）から、１０万（ｌｘ）程度の非常に高い照度（日中の直射日光の照度など）までの広い範囲の照度を光センサで検出する必要がある。
【０００７】
しかしながら、例えば、検出範囲を０〜１０万（ｌｘ）とした比較的低感度の光センサを採用し、検出結果を例えば８ビット（０〜２５５）で表現したとすると、５（ｌｘ）程度の低い照度については分解能が低すぎて正しく検出できない。逆に、検出範囲を０〜１００（ｌｘ）とした比較的高感度の光センサを採用した場合においては、１００（ｌｘ）より大きい照度については検出結果がオーバーフローして正しく検出できなくなる。
【０００８】
このため、接続する抵抗値を切り替えることで、検出感度を切り替え可能な光センサが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この光センサでは、検出される照度に応じて検出感度を切り替えることで、広い範囲の照度を検出できるようになっている。
【０００９】
しかしながら、この光センサにおいては、外光の照度が大きく変化する場合には、照度を検出し、その照度に基づいて検出感度を切り替え、さらに切替後の検出感度で照度を再び検出する必要がある。このため、外光の正しい照度を取得するまでにある程度の時間が必要となる。したがって、この光センサの検出結果に基づいて表示装置の表示状態の調整を行った場合には、外光の照度が大きくかつ頻繁に変化するような場合（例えば、車両の夜間走行中に明るい街灯の照明を断続的に受ける場合など）において、外光の照度の変化に速やかに応答して表示状態を調整を行うことはできない。その結果、表示装置の視認性が悪化する可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、外光の照度が大きく変化する場合であっても外光の正しい照度を速やかに取得できる技術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、表示装置の表示に係る制御を行う表示制御装置であって、前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する取得手段と、前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する調整手段と、前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する感度変更手段と、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、前記感度変更手段は、相対的に低い設定感度と、相対的に高い設定感度とのそれぞれに前記検出感度を一周期のうちで変更する。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の表示制御装置において、前記一周期における、前記相対的に低い設定感度にする低感度期間と、前記相対的に高い設定感度にする高感度期間との割合を、前記外光の照度に応じて変更する割合変更手段、をさらに備えている。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の表示制御装置において、前記割合変更手段は、前記外光の照度が高いほど前記低感度期間の割合を大きくし、前記外光の照度が低いほど前記高感度期間の割合を大きくする。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の表示制御装置において、前記割合変更手段は、前記外光の照度が所定の閾値より大きい場合は前記一周期の全てを前記低感度期間とする。
【００１６】
また、請求項６の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載の表示制御装置において、前記調整手段は、前記外光の照度が相対的に高い場合に向けた第１制御と、前記外光の照度が相対的に低い場合に向けた第２制御と、を前記外光の照度に基づいて選択的に実行する。
【００１７】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の表示制御装置において、前記表示装置は、車両に搭載される。
【００１８】
また、請求項８の発明は、画像表示システムであって、請求項１ないし７のいずれかに記載の表示制御装置と、前記表示制御装置によって表示状態が制御される表示装置と、を備えている。
【００１９】
また、請求項９の発明は、表示装置の表示に係る制御を行う表示制御方法であって、（ａ）前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する工程と、（ｂ）前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する工程と、（ｃ）前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する工程と、を備えている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１ないし９の発明によれば、検出手段の検出感度が複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更されることから、外光の照度が大きく変動した場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得できる。その結果、表示装置の表示状態の調整における、外光の照度の変化に対する応答性能を向上できる。
【００２１】
また、特に請求項２の発明によれば、２つの設定感度の外光の照度を一周期のうちに取得できる。
【００２２】
また、特に請求項３及び４の発明によれば、外光の照度に応じて低感度期間と高感度期間との割合を変更するため、表示装置の表示状態の調整を安定して実行できる。
【００２３】
また、特に請求項５の発明によれば、外光が比較的安定する明るい場合に一周期の全てを低感度期間とするため、表示装置の表示状態の調整を安定して実行できる。
【００２４】
また、特に請求項６の発明によれば、外光の照度が相対的に高い場合に向けた第１制御と相対的に低い場合に向けた第２制御とを外光の照度に基づいて選択的に実行する場合に、外光の正しい照度を速やかに取得できるため、外光の照度に応じた適切な制御を速やかに実行できる。
【００２５】
また、特に請求項７の発明によれば、外光の照度が変動しやすい車両において、表示装置の表示状態の調整における外光の照度の変化に対する応答性能を向上できることから、表示装置の視認性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、画像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、画像処理部の詳細な構成を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態の外光の照度の取得に係る構成を示す図である。
【図４】図４は、光センサの検出感度ごとの検出範囲を示す図である。
【図５】図５は、ディマー制御におけるデューティ比を示す図である。
【図６】図６は、直射制御における改善画像の合成割合を示す図である。
【図７】図７は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【図８】図８は、感度変更部の処理の流れを示す図である。
【図９】図９は、照度取得部の処理を示す図である。
【図１０】図１０は、表示調整部の処理の流れを示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施の形態の外光の照度の取得に係る構成を示す図である。
【図１２】図１２は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【図１３】図１３は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【図１４】図１４は、低感度期間と高感度期間との割合と、外光の照度との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．全体構成＞
図１は、本実施の形態の画像表示システム１の構成を示すブロック図である。画像表示システム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であり、車両に搭載されて各種の情報を車室内のユーザに表示する機能を有している。
【００２９】
図１に示すように、画像表示システム１は、各種の画像を表示する表示装置４と、表示装置４の表示に係る制御を行う表示制御装置３と、表示装置４に表示するための画像を提供する映像提供部２とを備えている。
【００３０】
さらに、画像表示システム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、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータである。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。
【００３１】
映像提供部２は、表示装置４への表示対象とする画像を含む様々な映像ソースの映像信号を出力する。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は、所定の周期（例えば、１／３０（秒））で画像（フレーム）を含む映像信号を出力する。
【００３２】
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。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の様子を示す画像を取得して表示制御装置３に出力する。ディスク読取部２３は、ＤＶＤなどの映像ディスク９３を読み取り、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。また、ナビゲーション部２４は、ナビゲーション機能を提供する電子基板であり、ルート案内用の地図画像などナビゲーション機能に必要な画像を表示制御装置３に出力する。
【００３３】
表示装置４は、画像を表示する画面となる液晶パネル４１と、その液晶パネル４１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がユーザである車両の乗員から視認できるように、画像表示システム１は車両のインストルメントパネルなどに設置される。液晶パネル４１は、例えば、縦横二次元に配列された複数のドットを備えている。液晶パネル４１は、光の透過率をドットごとに変更することで画像を表示する。また、バックライト４２は、ＬＥＤなどの光源を備えており、液晶パネル４１を背面から照明する。
【００３４】
バックライト４２は、光源の光量を変更可能となっている。バックライト４２は、デューティ比が設定された制御信号（ＰＷＭ信号）を受信し、この制御信号が示すデューティ比に応じて光源の光量を調整する。具体的には、バックライト４２は、デューティ比が高いほど光源の光量を大きくし、デューティ比が低いほど光源の光量を小さくする。バックライト４２の光源の光量が大きくなるほど、表示装置４の画面は明るくなる。
【００３５】
表示制御装置３は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア回路であり、表示装置４の表示に係る制御を行う。表示制御装置３は、画像取得部３１、表示調整部３２及び画像出力部３３を備えている。
【００３６】
画像取得部３１は、画像を含む映像信号を映像提供部２から取得する。画像取得部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い、映像提供部２の各部２１，２２，２３，２４から出力される映像信号のいずれか一つを受け取り、その映像信号に含まれる画像を表示調整部３２に提供する。
【００３７】
表示調整部３２は、表示装置４への表示対象となる画像、及び、バックライト４２の光量を調整することで、表示装置４の表示状態を調整する。表示調整部３２は、表示装置４の画面の視認性に影響を与える外光の照度に応じて表示装置４の表示状態を調整し、表示装置４の画面の視認性を向上させる。
【００３８】
画像出力部３３は、表示調整部３２で調整された画像を表示装置４に出力して表示させる。これにより、表示調整部３２で調整された画像が表示装置４の液晶パネル４１に表示される。
【００３９】
表示調整部３２は、表示装置４の表示状態を調整するための調整制御として、直射制御とディマー制御とが実行可能である。表示調整部３２は、外光の照度に応じてこれらの２つの調整制御を選択的に実行する。
【００４０】
直射制御は、表示装置４の画面に直射日光が照射するなど外光の照度が相対的に高い場合（例えば、５００（ｌｘ）超）に向けた調整制御である。直射制御は、表示装置４に表示する画像の画質を改善することで、表示装置４の視認性を向上する。
【００４１】
一方、ディマー制御は、夜間など外光の照度が相対的に低い場合（例えば、５０（ｌｘ）未満）に向けた調整制御である。ディマー制御は、表示装置４の画面の明るさを調整することで表示装置４の視認性を向上する。
【００４２】
表示調整部３２は、直射制御を実現するための画像処理部６と、ディマー制御を実現するためのバックライト制御部７とを備えている。バックライト制御部７は、外光の照度に応じてバックライト４２の光量を変更する。バックライト制御部７は、デューティ比を設定した制御信号をバックライト４２に出力することで、バックライト４２の光量を変更する。バックライト制御部７は、表示対象となる画像の明るさと、外光の照度とに基づいてバックライト４２の光量を調整する。
【００４３】
また、画像処理部６は、外光の照度に応じて表示対象となる画像を補正する。図２は、画像処理部６の詳細な構成を示す図である。画像処理部６は、改善画像生成部６１と、画像合成部６２とを主に備えている。
【００４４】
改善画像生成部６１は、映像提供部２から入力される補正前の画像である原画像に所定の画像処理を行って、外光の照度が比較的高い場合における視認性を向上した改善画像を生成する。改善画像生成部６１は、レンジ圧縮部６３と階調補正部６４と彩度補正部６５とを備えている。これらの機能の詳細については後述する。
【００４５】
また、画像合成部６２は、改善画像生成部６１で生成された改善画像と原画像とを、外光の照度に応じた合成比率で合成して表示画像を生成する。このようにして生成された表示画像が表示装置４の画面に表示される。
【００４６】
＜１−２．照度取得に係る構成＞
このように表示調整部３２は、外光の照度に応じて直射制御及びディマー制御を選択的に実行して、表示装置４の表示状態を調整する。図１に示すように、この外光の照度の取得に係る構成として、画像表示システム１は光センサ５を備えており、また、表示制御装置３は照度取得部３４及び感度変更部３５を備えている。
【００４７】
光センサ５は、外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する。光センサ５の検出感度は、互いに異なる２つの設定感度（低感度、高感度）のいずれかに切り替え可能となっている。照度取得部３４は、光センサ５から出力される信号に基づいて外光の照度を取得する。また、感度変更部３５は、光センサ５の検出感度を変更する。図３は、このような外光の照度の取得に係る構成をより詳細に示す図である。
【００４８】
光センサ５は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子５２を備えている。この受光素子５２は、表示装置４の画面となる液晶パネル４１の周縁近傍に配置され、表示装置４の画面を照明する外光（すなわち、表示装置４の画面の視認性に影響を与える外光）を受光する。受光素子５２の上流側は、一定の電圧Ｖｃｃの電源ラインにスイッチ５１を介して接続されており、この電源ラインから受光素子５２に電力が供給される。
【００４９】
また、受光素子５２の下流側は、切替スイッチ５３を介して２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２と接続されている。切替スイッチ５３の一方の第１接点は第１抵抗Ｒ１に接続され、他方の第２接点は第２抵抗Ｒ２に接続される。これら２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は異なっており、第１抵抗Ｒ１のほうが第２抵抗Ｒ２よりも抵抗値が低くなっている。切替スイッチ５３により、受光素子５２と接続する抵抗を、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２のいずれかに切替可能となっている。
【００５０】
また、光センサ５は、照度取得部３４に接続された切替スイッチ５４をさらに備えている。この切替スイッチ５４の一方の第１接点は第１抵抗Ｒ１の上流側の回路に接続され、他方の第２接点は第２抵抗Ｒ２の上流側の回路に接続されている。したがって、この切替スイッチ５３により、照度取得部３４が電気的に接続される回路を、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２のいずれかの上流側に切替可能となっている。
【００５１】
切替スイッチ５３，５４の双方を第１接点側に切り替えた場合は、受光素子５２と第１抵抗Ｒ１とが電気的に接続され、第１抵抗Ｒ１の上流側の電圧を示す信号が照度取得部３４に出力される。一方、切替スイッチ５３，５４の双方を第２接点側に切り替えた場合は、受光素子５２と第２抵抗Ｒ２とが電気的に接続され、第２抵抗Ｒ２の上流側の電圧を示す信号が照度取得部３４に出力される。
【００５２】
光センサ５の検出感度は、これらの切替スイッチ５３，５４の切り替えによって変更できる。受光素子５２は、入射した外光の強さに応じた電流を出力する。この電流が、受光素子５２の下流側に接続された抵抗を流れることから、外光が強いほど高い電圧の信号が照度取得部３４に出力される。
【００５３】
また、第１抵抗Ｒ１のほうが第２抵抗Ｒ２よりも抵抗値が低い。したがって、同じ強さの外光が受光素子５２に入射する場合を想定すると、受光素子５２を第１抵抗Ｒ１と接続した場合は、第２抵抗Ｒ２と接続した場合と比較して、照度取得部３４に出力される信号の電圧が低くなる。したがって、受光素子５２を第１抵抗Ｒ１と接続した場合は、光センサ５の検出感度は、相対的に低い設定感度である「低感度」に設定される。この場合は、光センサ５から出力される信号の電圧が相対的に低くなるため、比較的高い照度の外光に対応できる。
【００５４】
また逆に、受光素子５２を第２抵抗Ｒ２と接続した場合は、第１抵抗Ｒ１と接続した場合と比較して、照度取得部３４に出力される信号の電圧が高くなる。したがって、受光素子５２を第２抵抗Ｒ２と接続した場合は、光センサ５の検出感度は、相対的に高い設定感度である「高感度」に設定される。この場合は、光センサ５から出力される信号の電圧が相対的に高くなるため、比較的低い照度の外光に対応できる。
【００５５】
表示制御装置３の感度変更部３５は、切替信号を出力してこれら切替スイッチ５３，５４を切り替えることで、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」との間で切り替えることができる。また、感度変更部３５は、光センサ５の検出感度を示す信号を照度取得部３４に出力する。さらに、感度変更部３５は、信号を送出してスイッチ５１をオン／オフすることで、受光素子５２への電力の供給／遮断を切り替え可能である。
【００５６】
また、表示制御装置３の照度取得部３４は、光センサ５から出力される信号の電圧と、感度変更部３５から入力される検出感度とに基づいて、外光の照度を導出する。
【００５７】
図４に示すように、光センサ５の検出感度を「低感度」に設定した場合は、照度取得部３４は、０〜１０万（ｌｘ）の検出範囲Ｒａで外光の照度を取得する。一方、光センサ５の検出感度を「高感度」に設定した場合は、照度取得部３４は、０〜１００（ｌｘ）の検出範囲Ｒｂで外光の照度を取得する。図４では、照度（ｌｘ）に対応する横軸を対数軸で示している。
【００５８】
照度取得部３４は、外光の照度を例えば８ビット（０〜２５５）の値で導出する。このため、光センサ５の検出感度を「低感度」に設定した場合において、実際の外光の照度が比較的低い（例えば、５０（ｌｘ）未満）ときには、照度取得部３４の導出結果がアンダーフローとなり外光の照度を正しく取得できなくなる。また逆に、光センサ５の検出感度を「高感度」に設定した場合において、実際の外光の照度が比較的高い（例えば、５００（ｌｘ）超）場合は、照度取得部３４の導出結果がオーバーフローとなり外光の照度を正しく取得できなくなる。
【００５９】
表示調整部３２は、この照度取得部３４で取得される外光の照度に応じて、直射制御及びディマー制御を選択的に実行する。表示調整部３２は、照度取得部３４で取得される外光の照度が所定の第１閾値Ｔ１より小さい場合にディマー制御を実行する。第１閾値Ｔ１は設定感度が「高感度」の場合の検出範囲Ｒｂの最大値（１００（ｌｘ））以下の値に設定され、本実施の形態では、例えば５０（ｌｘ）となっている。
【００６０】
また、表示調整部３２は、照度取得部３４で取得される外光の照度が所定の第２閾値Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）より大きい場合に直射制御を実行する。第２閾値Ｔ２は設定感度が「高感度」の場合の検出範囲Ｒｂの最大値（１００（ｌｘ））以上の値に設定され、本実施の形態では、例えば５００（ｌｘ）となっている。直射制御において生成される改善画像は、外光の照度がこの第２閾値Ｔ２よりも高い場合における視認性を向上した画像であるともいえる。
【００６１】
＜１−３．表示状態の調整＞
次に、ディマー制御及び直射制御のそれぞれの制御内容について具体的に説明する。まず、外光の照度が比較的低い場合に実行されるディマー制御について説明する。外光の照度が比較的低い場合においては、周辺環境と比較して表示装置４の画面が明るくなりすぎ、ユーザがまぶしく感じる。その結果、表示装置４の画面の視認性が低下する。
【００６２】
このため、ディマー制御では、バックライト制御部７が外光の照度に応じてバックライト４２の光量を基準光量よりも低下させることで、表示装置４の画面の視認性を向上する。バックライト制御部７は、外光の照度が低いほどバックライト４２の光量（より具体的には、デューティ比）を小さくする。
【００６３】
具体的には、図５に示すように、バックライト制御部７は、外光の照度が０〜５０（ｌｘ）の範囲にある場合に、外光の照度に比例するようにデューティ比を設定する。デューティ比の最大値は、バックライト４２の基準光量に対応する値である基準値となる。この基準値は、表示対象とする画像の平均輝度に基づいて０．２〜０．８の範囲でバックライト制御部７が設定する。バックライト制御部７は、画像の平均輝度が高いほど基準値を高く設定する。なお、外光の照度が第１閾値Ｔ１の５０（ｌｘ）より大きい場合は、ディマー制御は実行されず、デューティ比は基準値のまま一定とされる。このようなディマー制御を実行するためには、光センサ５の検出感度が「高感度」の場合に取得される外光の照度が必要となる。
【００６４】
次に、外光の照度が比較的高い場合に実行される直射制御について説明する。外光の照度が比較的高い場合においては、画面における外光の反射等に起因し、表示装置４の表示において画像の階調の変化をユーザが認識できる範囲が狭くなり、特に比較的低輝度の領域の階調が実質的に失われてしまう。また、表示装置４に表示される画像中の被写体の色が全体的に薄くなってしまう。その結果、表示装置４の画面の視認性が低下する。
【００６５】
このため、直射制御では、画像処理部６の改善画像生成部６１（図２参照。）が、階調の変化を認識可能な範囲で階調を表現できるようにダイナミックレンジを圧縮し、かつ、被写体の色が明瞭になるように彩度を強調した改善画像を生成する。そして、生成された改善画像と原画像とを合成した表示画像を表示装置４に表示することで、表示装置４の画面の視認性を向上する。
【００６６】
改善画像生成部６１のレンジ圧縮部６３は、原画像のダイナミックレンジを圧縮する。レンジ圧縮部６３は、原画像を照明光成分（低周波成分）と反射率成分（高周波成分）とに分離し、照明光成分を抑制しつつ反射率成分を拡大する。これにより、ダイナミックレンジが圧縮され、明るすぎる領域や暗すぎる領域においても階調の変化が明瞭となって視認性が改善された改善画像が得られる。
【００６７】
階調補正部６４は、レンジ圧縮部６３に処理された改善画像の階調を補正する。具体的には、階調補正部６４は、所定のトーンカーブを用いて改善画像の階調を補正して、階調が失われる可能性のある比較的低輝度の領域の輝度を上昇させる。また、彩度補正部６５は、階調補正部６４に処理された改善画像の彩度を強調する。これにより、改善画像中の被写体の色が鮮明にされる。
【００６８】
画像合成部６２は、このようにして生成された改善画像と原画像とを外光の照度に基づく合成比率で合成して表示画像を生成する。画像合成部６２は、外光の照度が高いほど改善画像の合成割合を高くする。具体的には、図６に示すように、画像合成部６２は、外光の照度が５００〜１０万（ｌｘ）の範囲にある場合に、外光の照度が高いほど改善画像の合成割合を高く設定する。改善画像の合成割合は、外光の照度が第２閾値Ｔ２の５００（ｌｘ）の場合では０％とされ、外光の照度が検出範囲Ｒａの最大値の１０万（ｌｘ）の場合では１００％とされる。このような直射制御を行うためには、光センサ５の検出感度が「低感度」の場合に取得される外光の照度が必要となる。
【００６９】
＜１−４．検出感度の変更＞
次に、感度変更部３５による光センサ５の検出感度の変更手法について説明する。前述のように、検出感度が「高感度」の場合の外光の照度はディマー制御に必要であり、検出感度が「低感度」の場合の外光の照度は直射制御に必要となる。したがって、外光の照度に応じて、検出感度を切り替えることも考えられる。しかし、このようにすると外光の照度が大きく変化する場合には外光の正しい照度を取得するまで時間が必要となり、さらに実行すべき調整制御の選択に時間が必要となることなどから、外光の照度の変化に対する調整制御の応答性能が悪化する。このため、本実施の形態では、感度変更部３５は、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに周期的に変更する。
【００７０】
具体的には、図７に示すように、感度変更部３５は、所定の周期Ｐで検出感度を変更し、一周期Ｐのうちにおいて検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに変更する。これにより、光センサ５の検出感度は、「低感度」と「高感度」とに交互に設定される。一周期Ｐは、例えば１／１００（秒）に設定される。
【００７１】
このように光センサ５の検出感度が一周期Ｐのうちにおいて「低感度」と「高感度」との双方に変更されることから、照度取得部３４は、一周期Ｐのうちに、検出感度が「低感度」の場合の外光の照度と、検出感度が「高感度」の場合の外光の照度との双方を取得できる。このため、照度取得部３４は、実際の外光の照度に係わらず一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得できる。したがって、外光の照度が大きく変化する場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得することが可能となる。本実施の形態では、一周期Ｐに含まれる、検出感度が「低感度」となる低感度期間ＰＬと、検出感度が「高感度」となる高感度期間ＰＨとは同じとなっている。すなわち、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合は１対１（５対５）となっている。
【００７２】
＜１−５．処理＞
次に、画像表示システム１の感度変更部３５、照度取得部３４及び表示調整部３２のそれぞれの処理の流れについて説明する。
【００７３】
まず、感度変更部３５の処理の流れについて説明する。図８は、感度変更部３５の処理の流れを示す図である。感度変更部３５は、この図８に示す処理を、光センサ５の検出感度を切り替えるべき切替タイミングごとに実行する。したがって、本実施の形態では、一周期Ｐ（１／１００（秒））の１／２の周期（１／２００（秒））で図８に示す処理が繰り返し実行される。
【００７４】
感度変更部３５は、切替タイミングとなると、まず、スイッチ５１に信号を送出してスイッチ５１をオフする。これにより、受光素子５２への電力が遮断される（ステップＳ１１）。
【００７５】
続いて、変更前の検出感度が「低感度」であれば、感度変更部３５は、切替信号を送出して切替スイッチ５３，５４を切り替え、検出感度を「高感度」に変更する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。一方、変更前の検出感度が「高感度」であれば、感度変更部３５は、切替信号を送出して切替スイッチ５３，５４を切り替え、検出感度を「低感度」に変更する（ステップＳ１２，Ｓ１４）。
【００７６】
このように光センサ５の検出感度を切り替えると、感度変更部３５は、切り替え後の検出感度を示す信号を照度取得部３４に出力する（ステップＳ１５）。これとともに、感度変更部３５は、スイッチ５１に信号を送出してスイッチ５１をオンして、受光素子５２へ電力を供給する。これにより、切り替え後の検出感度に応じた電圧の信号が照度取得部３４に出力される（ステップＳ１６）。
【００７７】
次に、照度取得部３４の処理の流れについて説明する。図９は、照度取得部３４の処理を示す図である。照度取得部３４は、この図９に示す処理を、感度変更部３５が検出感度を変更する周期Ｐよりも十分に短い周期で繰り返し実行する。例えば、一周期Ｐ（１／１００（秒））の１／１０の周期（１／１０００（秒））で図９に示す処理が繰り返し実行される。
【００７８】
照度取得部３４は、まず、感度変更部３５からその時点における光センサ５の検出感度を取得する（ステップＳ２１）。次に、照度取得部３４は、この検出感度と、光センサ５から出力される信号の電圧とに基づいて、外光の照度を導出する。光センサ５の信号の電圧と照度との関係は、検出感度ごとにテーブル等によって予め定められている（ステップＳ２２）。
【００７９】
次に、照度取得部３４は、外光の照度として導出した導出結果が正常値であるか否かを判定する。例えば、導出結果がオーバーフロー、あるいは、アンダーフローなどの異常値になっていないか否かを判定する（ステップＳ２３）。導出結果がこのような異常値となる場合とは、光センサ５の検出感度が実際の外光の照度に応じた設定感度になっていない場合である。このため、このような場合は（ステップＳ２３にてＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００８０】
一方、導出結果が正常値である場合は、照度取得部３４は、導出結果を外光の照度として表示調整部３２に出力する（ステップＳ２４）。このような外光の照度の出力は、正常値となる導出結果が次に得られるまで維持される。これにより、照度取得部３４からは外光の正しい照度が出力されることになる。
【００８１】
前述のように、光センサ５の検出感度が一周期Ｐのうちにおいて「低感度」と「高感度」との双方に変更される。したがって、外光の照度が大きく変化する場合であっても、照度取得部３４は一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得し、その外光の正しい照度を表示調整部３２に出力できる。
【００８２】
次に、表示調整部３２の処理の流れについて説明する。図１０は、表示調整部３２の処理の流れを示す図である。表示調整部３２は、この図１０に示す処理を、表示対象となる画像が入力されるごとに繰り返し実行する。本実施の形態では、例えば１／３０（秒）の周期で図８に示す処理が繰り返し実行される。
【００８３】
表示調整部３２は、まず、照度取得部３４から外光の照度を取得する（ステップＳ３１）。次に、表示調整部３２は、外光の照度を、調整制御を選択するための２つの閾値Ｔ１，Ｔ２と比較する（ステップＳ３２）。
【００８４】
外光の照度が第１閾値Ｔ１（５０（ｌｘ））より小さい場合は、表示調整部３２は、実行すべき調整制御としてディマー制御を選択する。そして、表示調整部３２は、外光の照度に応じたディマー制御を実行する（ステップＳ３３）。
【００８５】
一方、外光の照度が第２閾値Ｔ２（５００（ｌｘ））より大きい場合は、表示調整部３２は、実行すべき調整制御として直射制御を選択する。そして、表示調整部３２は、外光の照度に応じた直射制御を実行する（ステップＳ３４）。
【００８６】
また、外光の照度が第１閾値Ｔ１よりも大きく第２閾値Ｔ２よりも小さい場合は、表示調整部３２は、表示装置４の表示状態を調整するための調整制御を実行しない。なお、外光の照度が閾値Ｔ１，Ｔ２と同じ場合はいずれの判断分岐に含めてもよい。
【００８７】
前述のように、照度取得部３４が一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得できることから、外光の照度が大きく変化する場合であっても、表示調整部３２は外光の照度に応じた適切な調整制御を速やかに選択して実行できる。したがって、車両の夜間走行中に明るい街灯の照明を断続的に受ける場合など、表示装置４への外光の照度が大きくかつ頻繁に変化するような場合においても、外光の照度の変化に速やかに応答して表示装置４の表示状態を適切に調整することができる。このため、車両に搭載される表示装置４の視認性を向上することができる。
【００８８】
以上のように、本実施の形態の画像表示システム１においては、検出感度を変更可能な光センサ５が設けられ、この光センサ５は、表示装置４の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた電圧の信号を出力する。表示制御装置３の照度取得部３４は、この光センサ５からの信号に基づいて外光の照度を取得する。また、表示調整部３２は、照度取得部３４に取得された外光の照度に応じて、表示装置４の表示状態を調整する。そして、感度変更部３５が、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに周期的に変更する。このため、外光の照度が大きく変動した場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得できる。その結果、表示装置４の表示状態の調整における、外光の照度の変化に対する応答性能を向上できる。
【００８９】
また、外光の照度が変動しやすい車両において、表示装置４の表示状態の調整における外光の照度の変化に対する応答性能を向上できることから、表示装置４の視認性を向上できる。
【００９０】
また、外光の照度が相対的に高い場合に向けた直射制御と、相対的に低い場合に向けたディマー制御とを外光の照度に基づいて選択的に実行する場合に、外光の正しい照度を速やかに取得できるため、外光の照度に応じた適切な調整制御を速やかに選択して実行できる。
【００９１】
＜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２の実施の形態の画像表示システム１の構成及び処理は第１の実施の形態とほぼ同様であるため、以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。第１の実施の形態では、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合が５対５に固定されていた（図７参照。）。これに対して、第２の実施の形態では、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更するようになっている。
【００９２】
図１１は、第２の実施の形態の画像表示システム１における外光の照度の取得に係る構成を示す図である。第２の実施の形態の表示制御装置３は、第１の実施の形態の表示制御装置３の構成（図３参照。）に加えて、割合変更部３６をさらに備えている。割合変更部３６は、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更する。
【００９３】
感度変更部３５は、このように割合変更部３６によって変更された割合に基づく切替タイミングで、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」との間で切り替える。これにより、例えば、図１２に示すように一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬの割合を多くしたり、逆に、図１３に示すように一周期Ｐにおける高感度期間ＰＨの割合を多くしたりすることができる。
【００９４】
割合変更部３６は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を、照度取得部３４で取得される外光の照度に応じて変更する。図１４は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合と、外光の照度との関係を示す図である。図１４では、照度（ｌｘ）に対応する横軸を対数軸で示している。
【００９５】
第２の実施の形態では、外光の照度に関する閾値として、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の他に、第３閾値Ｔ３及び第４閾値Ｔ４が設定されている。第３閾値Ｔ３及び第４閾値Ｔ４（Ｔ３＜Ｔ４）はそれぞれ、第２閾値Ｔ２より大きく、設定感度が「低感度」の場合の検出範囲Ｒａの最大値（１０万（ｌｘ））より小さな値に設定される。本実施の形態では、第３閾値Ｔ３は例えば３，０００（ｌｘ）であり、第４閾値Ｔ４は例えば１万（ｌｘ）である。
【００９６】
割合変更部３６は、外光の照度が高いほど一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬの割合を大きくし、逆に、外光の照度が低いほど一周期Ｐにおける高感度期間ＰＨの割合を大きくする。
【００９７】
具体的には、割合変更部３６は、外光の照度が第１閾値Ｔ１より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を４対６（ＰＬ：ＰＨ＝４：６）に設定する。また、割合変更部３６は、外光の照度が第１閾値Ｔ１より大きく第２閾値Ｔ２より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を５対５（ＰＬ：ＰＨ＝５：５）に設定する。また、割合変更部３６は、外光の照度が第２閾値Ｔ２より大きく第３閾値Ｔ３より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を６対４（ＰＬ：ＰＨ＝６：４）に設定する。また、割合変更部３６は、外光の照度が第３閾値Ｔ３より大きく第４閾値Ｔ４より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を９対１（ＰＬ：ＰＨ＝９：１）に設定する。さらに、割合変更部３６は、外光の照度が第４閾値Ｔ４より大きい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を１０対０（ＰＬ：ＰＨ＝１０：０）に設定する。
【００９８】
表示装置４の画面を照明する外光の照度は大きく変化する可能性はあるものの、照度が比較的安定した状態と比較すると、そのような大きな変化が発生する機会は少ない。このため、図１４に示すように外光の照度に応じて低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更することで、その時点の外光の照度において必要な調整制御を安定して実行することができる。その結果、調整制御の種類を変更する必要のない外光の照度の比較的小さな変化に対しての調整制御の応答性能を向上できる。
【００９９】
例えば、ディマー制御を行っている場合（照度＜第１閾値Ｔ１）は、検出感度がディマー制御に必要な「高感度」となる高感度期間ＰＨが長くなる。このため、ディマー制御を安定して実行でき、ディマー制御の応答性能を向上できる。また、直射制御を行っている場合（第２閾値Ｔ２＜照度）は、検出感度が直射制御に必要な「低感度」となる低感度期間ＰＬが長くなる。このため、直射制御を安定して実行でき、直射制御の応答性能を向上できる。
【０１００】
このように低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更した場合であっても、第１の実施の形態と同様に、光センサ５の検出感度が一周期Ｐのうちにおいて「低感度」と「高感度」との双方に変更される。このため、照度取得部３４が一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得できることから、外光の照度が大きく変化する場合であっても、表示調整部３２は適切な調整制御を速やかに選択して実行できる。
【０１０１】
また、外光の照度が第３閾値Ｔ３より大きくなる場合は、表示装置４の画面に直射日光が照射されていると考えられる。このような場合には、外光の照度は比較的安定し、ディマー制御を実行すべき第１閾値Ｔ１より外光の照度が突然小さくなるような機会は少ない。このためこの場合は、一周期Ｐにおける高感度期間ＰＨの割合を非常に小さくするため、直射制御の応答性能を向上できる。
【０１０２】
さらに、外光の照度が第４閾値Ｔ４より大きくなる場合は、外光の照度はさらに安定し、ディマー制御を実行すべき第１閾値Ｔ１より外光の照度が突然小さくなるような機会は稀である。したがってこの場合は、図１５に示すように、一周期Ｐの全てを低感度期間ＰＬとするため、直射制御の応答性能をさらに向上できる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態の画像表示システム１においては、割合変更部３６が、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を外光の照度に応じて変更する。このため、表示装置４の表示状態を調整する調整制御を安定して実行できる。その結果、外光の照度の比較的小さな変化に対する調整制御の応答性能を向上できる。
【０１０４】
＜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。
【０１０５】
上記実施の形態では、光センサ５の検出感度を変更可能な設定感度は「低輝度」と「高輝度」との２つであったが、互いに異なる３以上の設定感度があってもよい。３以上の設定感度がある場合も、それら３以上の設定感度のそれぞれに光センサ５の検出感度を一周期において変更するようにすればよい。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、受光素子５２に接続する抵抗を変更することにより光センサ５の検出感度を変更するようにしていたが、受光素子５２へ入射する光の量を調整するなどの他の手法によって光センサ５の検出感度を変更してもよい。例えば、受光素子５２の受光面に液晶シャッタを備え、液晶シャッタの透過率を変更することで、光センサ５の検出感度を変更してもよい。また、受光素子５２の近傍に可動式の複数のフィルタを設け、受光素子５２の受光面に配置するフィルタの種類や数を変更することで、光センサ５の検出感度を変更してもよい。
【０１０７】
また、第２の実施の形態では、外光の照度と閾値との関係により低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を決定していたが、閾値を用いずに、外光の照度を変数とした計算式やテーブル等によって低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を決定してもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、車両に搭載される画像表示システム１について説明を行ったが、例えば、携帯電話やスマートフォンなど、様々な外光の環境下で用いられる画像表示システムであれば、どのようなものであっても上記実施の形態で説明した技術を好適に適用可能である。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１ 画像表示システム
３ 表示制御装置
４ 表示装置
５ 光センサ
３２ 表示調整部
３４ 照度取得部
３５ 感度変更部
３６ 割合変更部
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の表示に係る制御を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の画面に外光が照射されている場合においては、外光の照度によっては表示装置の視認性が低下する場合がある。このため、従来から、外光の照度に応じて表示装置の表示状態を調整する各種技術が提案されている。
【０００３】
例えば、夜間などの外光が暗い場合においては、周辺環境と比較して表示装置の画面が明るくなりすぎるため、ユーザがまぶしく感じて表示装置の画面の視認性が低下する。このため、外光の照度が比較的低い場合に、その低くなった照度に応じてバックライトの光量を低下させて、表示装置の画面を暗くする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また逆に、直射日光が照射されるなど外光が明るい場合においては、外光の反射等により階調が失われて、表示装置の画面の視認性が低下する。このため、外光の照度が比較的高い場合に、表示装置に表示する画像を補正して視認性を向上する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３３２４８号公報
【特許文献２】特開２００９−２７６４２５号公報
【特許文献３】特開２００８−４１８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように、外光の照度に応じて表示装置の表示状態を調整する技術を採用する場合には、外光の照度を正しく取得する必要がある。車両で用いられる表示装置など、様々な場所や時間で使用される表示装置では、街灯や日光などの多様な外光によってその画面が照明される。したがって、５（ｌｘ）程度の非常に低い照度（夜間の車両内の照度など）から、１０万（ｌｘ）程度の非常に高い照度（日中の直射日光の照度など）までの広い範囲の照度を光センサで検出する必要がある。
【０００７】
しかしながら、例えば、検出範囲を０〜１０万（ｌｘ）とした比較的低感度の光センサを採用し、検出結果を例えば８ビット（０〜２５５）で表現したとすると、５（ｌｘ）程度の低い照度については分解能が低すぎて正しく検出できない。逆に、検出範囲を０〜１００（ｌｘ）とした比較的高感度の光センサを採用した場合においては、１００（ｌｘ）より大きい照度については検出結果がオーバーフローして正しく検出できなくなる。
【０００８】
このため、接続する抵抗値を切り替えることで、検出感度を切り替え可能な光センサが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この光センサでは、検出される照度に応じて検出感度を切り替えることで、広い範囲の照度を検出できるようになっている。
【０００９】
しかしながら、この光センサにおいては、外光の照度が大きく変化する場合には、照度を検出し、その照度に基づいて検出感度を切り替え、さらに切替後の検出感度で照度を再び検出する必要がある。このため、外光の正しい照度を取得するまでにある程度の時間が必要となる。したがって、この光センサの検出結果に基づいて表示装置の表示状態の調整を行った場合には、外光の照度が大きくかつ頻繁に変化するような場合（例えば、車両の夜間走行中に明るい街灯の照明を断続的に受ける場合など）において、外光の照度の変化に速やかに応答して表示状態を調整を行うことはできない。その結果、表示装置の視認性が悪化する可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、外光の照度が大きく変化する場合であっても外光の正しい照度を速やかに取得できる技術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、表示装置の表示に係る制御を行う表示制御装置であって、前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する取得手段と、前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する調整手段と、前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する感度変更手段と、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、前記感度変更手段は、相対的に低い設定感度と、相対的に高い設定感度とのそれぞれに前記検出感度を一周期のうちで変更する。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の表示制御装置において、前記一周期における、前記相対的に低い設定感度にする低感度期間と、前記相対的に高い設定感度にする高感度期間との割合を、前記外光の照度に応じて変更する割合変更手段、をさらに備えている。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の表示制御装置において、前記割合変更手段は、前記外光の照度が高いほど前記低感度期間の割合を大きくし、前記外光の照度が低いほど前記高感度期間の割合を大きくする。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の表示制御装置において、前記割合変更手段は、前記外光の照度が所定の閾値より大きい場合は前記一周期の全てを前記低感度期間とする。
【００１６】
また、請求項６の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載の表示制御装置において、前記調整手段は、前記外光の照度が相対的に高い場合に向けた第１制御と、前記外光の照度が相対的に低い場合に向けた第２制御と、を前記外光の照度に基づいて選択的に実行する。
【００１７】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の表示制御装置において、前記表示装置は、車両に搭載される。
【００１８】
また、請求項８の発明は、画像表示システムであって、請求項１ないし７のいずれかに記載の表示制御装置と、前記表示制御装置によって表示状態が制御される表示装置と、を備えている。
【００１９】
また、請求項９の発明は、表示装置の表示に係る制御を行う表示制御方法であって、（ａ）前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する工程と、（ｂ）前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する工程と、（ｃ）前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する工程と、を備えている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１ないし９の発明によれば、検出手段の検出感度が複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更されることから、外光の照度が大きく変動した場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得できる。その結果、表示装置の表示状態の調整における、外光の照度の変化に対する応答性能を向上できる。
【００２１】
また、特に請求項２の発明によれば、２つの設定感度の外光の照度を一周期のうちに取得できる。
【００２２】
また、特に請求項３及び４の発明によれば、外光の照度に応じて低感度期間と高感度期間との割合を変更するため、表示装置の表示状態の調整を安定して実行できる。
【００２３】
また、特に請求項５の発明によれば、外光が比較的安定する明るい場合に一周期の全てを低感度期間とするため、表示装置の表示状態の調整を安定して実行できる。
【００２４】
また、特に請求項６の発明によれば、外光の照度が相対的に高い場合に向けた第１制御と相対的に低い場合に向けた第２制御とを外光の照度に基づいて選択的に実行する場合に、外光の正しい照度を速やかに取得できるため、外光の照度に応じた適切な制御を速やかに実行できる。
【００２５】
また、特に請求項７の発明によれば、外光の照度が変動しやすい車両において、表示装置の表示状態の調整における外光の照度の変化に対する応答性能を向上できることから、表示装置の視認性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、画像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、画像処理部の詳細な構成を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態の外光の照度の取得に係る構成を示す図である。
【図４】図４は、光センサの検出感度ごとの検出範囲を示す図である。
【図５】図５は、ディマー制御におけるデューティ比を示す図である。
【図６】図６は、直射制御における改善画像の合成割合を示す図である。
【図７】図７は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【図８】図８は、感度変更部の処理の流れを示す図である。
【図９】図９は、照度取得部の処理を示す図である。
【図１０】図１０は、表示調整部の処理の流れを示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施の形態の外光の照度の取得に係る構成を示す図である。
【図１２】図１２は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【図１３】図１３は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【図１４】図１４は、低感度期間と高感度期間との割合と、外光の照度との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、検出感度を変更するタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．全体構成＞
図１は、本実施の形態の画像表示システム１の構成を示すブロック図である。画像表示システム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であり、車両に搭載されて各種の情報を車室内のユーザに表示する機能を有している。
【００２９】
図１に示すように、画像表示システム１は、各種の画像を表示する表示装置４と、表示装置４の表示に係る制御を行う表示制御装置３と、表示装置４に表示するための画像を提供する映像提供部２とを備えている。
【００３０】
さらに、画像表示システム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、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータである。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。
【００３１】
映像提供部２は、表示装置４への表示対象とする画像を含む様々な映像ソースの映像信号を出力する。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は、所定の周期（例えば、１／３０（秒））で画像（フレーム）を含む映像信号を出力する。
【００３２】
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。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の様子を示す画像を取得して表示制御装置３に出力する。ディスク読取部２３は、ＤＶＤなどの映像ディスク９３を読み取り、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。また、ナビゲーション部２４は、ナビゲーション機能を提供する電子基板であり、ルート案内用の地図画像などナビゲーション機能に必要な画像を表示制御装置３に出力する。
【００３３】
表示装置４は、画像を表示する画面となる液晶パネル４１と、その液晶パネル４１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がユーザである車両の乗員から視認できるように、画像表示システム１は車両のインストルメントパネルなどに設置される。液晶パネル４１は、例えば、縦横二次元に配列された複数のドットを備えている。液晶パネル４１は、光の透過率をドットごとに変更することで画像を表示する。また、バックライト４２は、ＬＥＤなどの光源を備えており、液晶パネル４１を背面から照明する。
【００３４】
バックライト４２は、光源の光量を変更可能となっている。バックライト４２は、デューティ比が設定された制御信号（ＰＷＭ信号）を受信し、この制御信号が示すデューティ比に応じて光源の光量を調整する。具体的には、バックライト４２は、デューティ比が高いほど光源の光量を大きくし、デューティ比が低いほど光源の光量を小さくする。バックライト４２の光源の光量が大きくなるほど、表示装置４の画面は明るくなる。
【００３５】
表示制御装置３は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア回路であり、表示装置４の表示に係る制御を行う。表示制御装置３は、画像取得部３１、表示調整部３２及び画像出力部３３を備えている。
【００３６】
画像取得部３１は、画像を含む映像信号を映像提供部２から取得する。画像取得部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い、映像提供部２の各部２１，２２，２３，２４から出力される映像信号のいずれか一つを受け取り、その映像信号に含まれる画像を表示調整部３２に提供する。
【００３７】
表示調整部３２は、表示装置４への表示対象となる画像、及び、バックライト４２の光量を調整することで、表示装置４の表示状態を調整する。表示調整部３２は、表示装置４の画面の視認性に影響を与える外光の照度に応じて表示装置４の表示状態を調整し、表示装置４の画面の視認性を向上させる。
【００３８】
画像出力部３３は、表示調整部３２で調整された画像を表示装置４に出力して表示させる。これにより、表示調整部３２で調整された画像が表示装置４の液晶パネル４１に表示される。
【００３９】
表示調整部３２は、表示装置４の表示状態を調整するための調整制御として、直射制御とディマー制御とが実行可能である。表示調整部３２は、外光の照度に応じてこれらの２つの調整制御を選択的に実行する。
【００４０】
直射制御は、表示装置４の画面に直射日光が照射するなど外光の照度が相対的に高い場合（例えば、５００（ｌｘ）超）に向けた調整制御である。直射制御は、表示装置４に表示する画像の画質を改善することで、表示装置４の視認性を向上する。
【００４１】
一方、ディマー制御は、夜間など外光の照度が相対的に低い場合（例えば、５０（ｌｘ）未満）に向けた調整制御である。ディマー制御は、表示装置４の画面の明るさを調整することで表示装置４の視認性を向上する。
【００４２】
表示調整部３２は、直射制御を実現するための画像処理部６と、ディマー制御を実現するためのバックライト制御部７とを備えている。バックライト制御部７は、外光の照度に応じてバックライト４２の光量を変更する。バックライト制御部７は、デューティ比を設定した制御信号をバックライト４２に出力することで、バックライト４２の光量を変更する。バックライト制御部７は、表示対象となる画像の明るさと、外光の照度とに基づいてバックライト４２の光量を調整する。
【００４３】
また、画像処理部６は、外光の照度に応じて表示対象となる画像を補正する。図２は、画像処理部６の詳細な構成を示す図である。画像処理部６は、改善画像生成部６１と、画像合成部６２とを主に備えている。
【００４４】
改善画像生成部６１は、映像提供部２から入力される補正前の画像である原画像に所定の画像処理を行って、外光の照度が比較的高い場合における視認性を向上した改善画像を生成する。改善画像生成部６１は、レンジ圧縮部６３と階調補正部６４と彩度補正部６５とを備えている。これらの機能の詳細については後述する。
【００４５】
また、画像合成部６２は、改善画像生成部６１で生成された改善画像と原画像とを、外光の照度に応じた合成比率で合成して表示画像を生成する。このようにして生成された表示画像が表示装置４の画面に表示される。
【００４６】
＜１−２．照度取得に係る構成＞
このように表示調整部３２は、外光の照度に応じて直射制御及びディマー制御を選択的に実行して、表示装置４の表示状態を調整する。図１に示すように、この外光の照度の取得に係る構成として、画像表示システム１は光センサ５を備えており、また、表示制御装置３は照度取得部３４及び感度変更部３５を備えている。
【００４７】
光センサ５は、外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する。光センサ５の検出感度は、互いに異なる２つの設定感度（低感度、高感度）のいずれかに切り替え可能となっている。照度取得部３４は、光センサ５から出力される信号に基づいて外光の照度を取得する。また、感度変更部３５は、光センサ５の検出感度を変更する。図３は、このような外光の照度の取得に係る構成をより詳細に示す図である。
【００４８】
光センサ５は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子５２を備えている。この受光素子５２は、表示装置４の画面となる液晶パネル４１の周縁近傍に配置され、表示装置４の画面を照明する外光（すなわち、表示装置４の画面の視認性に影響を与える外光）を受光する。受光素子５２の上流側は、一定の電圧Ｖｃｃの電源ラインにスイッチ５１を介して接続されており、この電源ラインから受光素子５２に電力が供給される。
【００４９】
また、受光素子５２の下流側は、切替スイッチ５３を介して２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２と接続されている。切替スイッチ５３の一方の第１接点は第１抵抗Ｒ１に接続され、他方の第２接点は第２抵抗Ｒ２に接続される。これら２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は異なっており、第１抵抗Ｒ１のほうが第２抵抗Ｒ２よりも抵抗値が低くなっている。切替スイッチ５３により、受光素子５２と接続する抵抗を、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２のいずれかに切替可能となっている。
【００５０】
また、光センサ５は、照度取得部３４に接続された切替スイッチ５４をさらに備えている。この切替スイッチ５４の一方の第１接点は第１抵抗Ｒ１の上流側の回路に接続され、他方の第２接点は第２抵抗Ｒ２の上流側の回路に接続されている。したがって、この切替スイッチ５３により、照度取得部３４が電気的に接続される回路を、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２のいずれかの上流側に切替可能となっている。
【００５１】
切替スイッチ５３，５４の双方を第１接点側に切り替えた場合は、受光素子５２と第１抵抗Ｒ１とが電気的に接続され、第１抵抗Ｒ１の上流側の電圧を示す信号が照度取得部３４に出力される。一方、切替スイッチ５３，５４の双方を第２接点側に切り替えた場合は、受光素子５２と第２抵抗Ｒ２とが電気的に接続され、第２抵抗Ｒ２の上流側の電圧を示す信号が照度取得部３４に出力される。
【００５２】
光センサ５の検出感度は、これらの切替スイッチ５３，５４の切り替えによって変更できる。受光素子５２は、入射した外光の強さに応じた電流を出力する。この電流が、受光素子５２の下流側に接続された抵抗を流れることから、外光が強いほど高い電圧の信号が照度取得部３４に出力される。
【００５３】
また、第１抵抗Ｒ１のほうが第２抵抗Ｒ２よりも抵抗値が低い。したがって、同じ強さの外光が受光素子５２に入射する場合を想定すると、受光素子５２を第１抵抗Ｒ１と接続した場合は、第２抵抗Ｒ２と接続した場合と比較して、照度取得部３４に出力される信号の電圧が低くなる。したがって、受光素子５２を第１抵抗Ｒ１と接続した場合は、光センサ５の検出感度は、相対的に低い設定感度である「低感度」に設定される。この場合は、光センサ５から出力される信号の電圧が相対的に低くなるため、比較的高い照度の外光に対応できる。
【００５４】
また逆に、受光素子５２を第２抵抗Ｒ２と接続した場合は、第１抵抗Ｒ１と接続した場合と比較して、照度取得部３４に出力される信号の電圧が高くなる。したがって、受光素子５２を第２抵抗Ｒ２と接続した場合は、光センサ５の検出感度は、相対的に高い設定感度である「高感度」に設定される。この場合は、光センサ５から出力される信号の電圧が相対的に高くなるため、比較的低い照度の外光に対応できる。
【００５５】
表示制御装置３の感度変更部３５は、切替信号を出力してこれら切替スイッチ５３，５４を切り替えることで、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」との間で切り替えることができる。また、感度変更部３５は、光センサ５の検出感度を示す信号を照度取得部３４に出力する。さらに、感度変更部３５は、信号を送出してスイッチ５１をオン／オフすることで、受光素子５２への電力の供給／遮断を切り替え可能である。
【００５６】
また、表示制御装置３の照度取得部３４は、光センサ５から出力される信号の電圧と、感度変更部３５から入力される検出感度とに基づいて、外光の照度を導出する。
【００５７】
図４に示すように、光センサ５の検出感度を「低感度」に設定した場合は、照度取得部３４は、０〜１０万（ｌｘ）の検出範囲Ｒａで外光の照度を取得する。一方、光センサ５の検出感度を「高感度」に設定した場合は、照度取得部３４は、０〜１００（ｌｘ）の検出範囲Ｒｂで外光の照度を取得する。図４では、照度（ｌｘ）に対応する横軸を対数軸で示している。
【００５８】
照度取得部３４は、外光の照度を例えば８ビット（０〜２５５）の値で導出する。このため、光センサ５の検出感度を「低感度」に設定した場合において、実際の外光の照度が比較的低い（例えば、５０（ｌｘ）未満）ときには、照度取得部３４の導出結果がアンダーフローとなり外光の照度を正しく取得できなくなる。また逆に、光センサ５の検出感度を「高感度」に設定した場合において、実際の外光の照度が比較的高い（例えば、５００（ｌｘ）超）場合は、照度取得部３４の導出結果がオーバーフローとなり外光の照度を正しく取得できなくなる。
【００５９】
表示調整部３２は、この照度取得部３４で取得される外光の照度に応じて、直射制御及びディマー制御を選択的に実行する。表示調整部３２は、照度取得部３４で取得される外光の照度が所定の第１閾値Ｔ１より小さい場合にディマー制御を実行する。第１閾値Ｔ１は設定感度が「高感度」の場合の検出範囲Ｒｂの最大値（１００（ｌｘ））以下の値に設定され、本実施の形態では、例えば５０（ｌｘ）となっている。
【００６０】
また、表示調整部３２は、照度取得部３４で取得される外光の照度が所定の第２閾値Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）より大きい場合に直射制御を実行する。第２閾値Ｔ２は設定感度が「高感度」の場合の検出範囲Ｒｂの最大値（１００（ｌｘ））以上の値に設定され、本実施の形態では、例えば５００（ｌｘ）となっている。直射制御において生成される改善画像は、外光の照度がこの第２閾値Ｔ２よりも高い場合における視認性を向上した画像であるともいえる。
【００６１】
＜１−３．表示状態の調整＞
次に、ディマー制御及び直射制御のそれぞれの制御内容について具体的に説明する。まず、外光の照度が比較的低い場合に実行されるディマー制御について説明する。外光の照度が比較的低い場合においては、周辺環境と比較して表示装置４の画面が明るくなりすぎ、ユーザがまぶしく感じる。その結果、表示装置４の画面の視認性が低下する。
【００６２】
このため、ディマー制御では、バックライト制御部７が外光の照度に応じてバックライト４２の光量を基準光量よりも低下させることで、表示装置４の画面の視認性を向上する。バックライト制御部７は、外光の照度が低いほどバックライト４２の光量（より具体的には、デューティ比）を小さくする。
【００６３】
具体的には、図５に示すように、バックライト制御部７は、外光の照度が０〜５０（ｌｘ）の範囲にある場合に、外光の照度に比例するようにデューティ比を設定する。デューティ比の最大値は、バックライト４２の基準光量に対応する値である基準値となる。この基準値は、表示対象とする画像の平均輝度に基づいて０．２〜０．８の範囲でバックライト制御部７が設定する。バックライト制御部７は、画像の平均輝度が高いほど基準値を高く設定する。なお、外光の照度が第１閾値Ｔ１の５０（ｌｘ）より大きい場合は、ディマー制御は実行されず、デューティ比は基準値のまま一定とされる。このようなディマー制御を実行するためには、光センサ５の検出感度が「高感度」の場合に取得される外光の照度が必要となる。
【００６４】
次に、外光の照度が比較的高い場合に実行される直射制御について説明する。外光の照度が比較的高い場合においては、画面における外光の反射等に起因し、表示装置４の表示において画像の階調の変化をユーザが認識できる範囲が狭くなり、特に比較的低輝度の領域の階調が実質的に失われてしまう。また、表示装置４に表示される画像中の被写体の色が全体的に薄くなってしまう。その結果、表示装置４の画面の視認性が低下する。
【００６５】
このため、直射制御では、画像処理部６の改善画像生成部６１（図２参照。）が、階調の変化を認識可能な範囲で階調を表現できるようにダイナミックレンジを圧縮し、かつ、被写体の色が明瞭になるように彩度を強調した改善画像を生成する。そして、生成された改善画像と原画像とを合成した表示画像を表示装置４に表示することで、表示装置４の画面の視認性を向上する。
【００６６】
改善画像生成部６１のレンジ圧縮部６３は、原画像のダイナミックレンジを圧縮する。レンジ圧縮部６３は、原画像を照明光成分（低周波成分）と反射率成分（高周波成分）とに分離し、照明光成分を抑制しつつ反射率成分を拡大する。これにより、ダイナミックレンジが圧縮され、明るすぎる領域や暗すぎる領域においても階調の変化が明瞭となって視認性が改善された改善画像が得られる。
【００６７】
階調補正部６４は、レンジ圧縮部６３に処理された改善画像の階調を補正する。具体的には、階調補正部６４は、所定のトーンカーブを用いて改善画像の階調を補正して、階調が失われる可能性のある比較的低輝度の領域の輝度を上昇させる。また、彩度補正部６５は、階調補正部６４に処理された改善画像の彩度を強調する。これにより、改善画像中の被写体の色が鮮明にされる。
【００６８】
画像合成部６２は、このようにして生成された改善画像と原画像とを外光の照度に基づく合成比率で合成して表示画像を生成する。画像合成部６２は、外光の照度が高いほど改善画像の合成割合を高くする。具体的には、図６に示すように、画像合成部６２は、外光の照度が５００〜１０万（ｌｘ）の範囲にある場合に、外光の照度が高いほど改善画像の合成割合を高く設定する。改善画像の合成割合は、外光の照度が第２閾値Ｔ２の５００（ｌｘ）の場合では０％とされ、外光の照度が検出範囲Ｒａの最大値の１０万（ｌｘ）の場合では１００％とされる。このような直射制御を行うためには、光センサ５の検出感度が「低感度」の場合に取得される外光の照度が必要となる。
【００６９】
＜１−４．検出感度の変更＞
次に、感度変更部３５による光センサ５の検出感度の変更手法について説明する。前述のように、検出感度が「高感度」の場合の外光の照度はディマー制御に必要であり、検出感度が「低感度」の場合の外光の照度は直射制御に必要となる。したがって、外光の照度に応じて、検出感度を切り替えることも考えられる。しかし、このようにすると外光の照度が大きく変化する場合には外光の正しい照度を取得するまで時間が必要となり、さらに実行すべき調整制御の選択に時間が必要となることなどから、外光の照度の変化に対する調整制御の応答性能が悪化する。このため、本実施の形態では、感度変更部３５は、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに周期的に変更する。
【００７０】
具体的には、図７に示すように、感度変更部３５は、所定の周期Ｐで検出感度を変更し、一周期Ｐのうちにおいて検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに変更する。これにより、光センサ５の検出感度は、「低感度」と「高感度」とに交互に設定される。一周期Ｐは、例えば１／１００（秒）に設定される。
【００７１】
このように光センサ５の検出感度が一周期Ｐのうちにおいて「低感度」と「高感度」との双方に変更されることから、照度取得部３４は、一周期Ｐのうちに、検出感度が「低感度」の場合の外光の照度と、検出感度が「高感度」の場合の外光の照度との双方を取得できる。このため、照度取得部３４は、実際の外光の照度に係わらず一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得できる。したがって、外光の照度が大きく変化する場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得することが可能となる。本実施の形態では、一周期Ｐに含まれる、検出感度が「低感度」となる低感度期間ＰＬと、検出感度が「高感度」となる高感度期間ＰＨとは同じとなっている。すなわち、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合は１対１（５対５）となっている。
【００７２】
＜１−５．処理＞
次に、画像表示システム１の感度変更部３５、照度取得部３４及び表示調整部３２のそれぞれの処理の流れについて説明する。
【００７３】
まず、感度変更部３５の処理の流れについて説明する。図８は、感度変更部３５の処理の流れを示す図である。感度変更部３５は、この図８に示す処理を、光センサ５の検出感度を切り替えるべき切替タイミングごとに実行する。したがって、本実施の形態では、一周期Ｐ（１／１００（秒））の１／２の周期（１／２００（秒））で図８に示す処理が繰り返し実行される。
【００７４】
感度変更部３５は、切替タイミングとなると、まず、スイッチ５１に信号を送出してスイッチ５１をオフする。これにより、受光素子５２への電力が遮断される（ステップＳ１１）。
【００７５】
続いて、変更前の検出感度が「低感度」であれば、感度変更部３５は、切替信号を送出して切替スイッチ５３，５４を切り替え、検出感度を「高感度」に変更する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。一方、変更前の検出感度が「高感度」であれば、感度変更部３５は、切替信号を送出して切替スイッチ５３，５４を切り替え、検出感度を「低感度」に変更する（ステップＳ１２，Ｓ１４）。
【００７６】
このように光センサ５の検出感度を切り替えると、感度変更部３５は、切り替え後の検出感度を示す信号を照度取得部３４に出力する（ステップＳ１５）。これとともに、感度変更部３５は、スイッチ５１に信号を送出してスイッチ５１をオンして、受光素子５２へ電力を供給する。これにより、切り替え後の検出感度に応じた電圧の信号が照度取得部３４に出力される（ステップＳ１６）。
【００７７】
次に、照度取得部３４の処理の流れについて説明する。図９は、照度取得部３４の処理を示す図である。照度取得部３４は、この図９に示す処理を、感度変更部３５が検出感度を変更する周期Ｐよりも十分に短い周期で繰り返し実行する。例えば、一周期Ｐ（１／１００（秒））の１／１０の周期（１／１０００（秒））で図９に示す処理が繰り返し実行される。
【００７８】
照度取得部３４は、まず、感度変更部３５からその時点における光センサ５の検出感度を取得する（ステップＳ２１）。次に、照度取得部３４は、この検出感度と、光センサ５から出力される信号の電圧とに基づいて、外光の照度を導出する。光センサ５の信号の電圧と照度との関係は、検出感度ごとにテーブル等によって予め定められている（ステップＳ２２）。
【００７９】
次に、照度取得部３４は、外光の照度として導出した導出結果が正常値であるか否かを判定する。例えば、導出結果がオーバーフロー、あるいは、アンダーフローなどの異常値になっていないか否かを判定する（ステップＳ２３）。導出結果がこのような異常値となる場合とは、光センサ５の検出感度が実際の外光の照度に応じた設定感度になっていない場合である。このため、このような場合は（ステップＳ２３にてＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００８０】
一方、導出結果が正常値である場合は、照度取得部３４は、導出結果を外光の照度として表示調整部３２に出力する（ステップＳ２４）。このような外光の照度の出力は、正常値となる導出結果が次に得られるまで維持される。これにより、照度取得部３４からは外光の正しい照度が出力されることになる。
【００８１】
前述のように、光センサ５の検出感度が一周期Ｐのうちにおいて「低感度」と「高感度」との双方に変更される。したがって、外光の照度が大きく変化する場合であっても、照度取得部３４は一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得し、その外光の正しい照度を表示調整部３２に出力できる。
【００８２】
次に、表示調整部３２の処理の流れについて説明する。図１０は、表示調整部３２の処理の流れを示す図である。表示調整部３２は、この図１０に示す処理を、表示対象となる画像が入力されるごとに繰り返し実行する。本実施の形態では、例えば１／３０（秒）の周期で図８に示す処理が繰り返し実行される。
【００８３】
表示調整部３２は、まず、照度取得部３４から外光の照度を取得する（ステップＳ３１）。次に、表示調整部３２は、外光の照度を、調整制御を選択するための２つの閾値Ｔ１，Ｔ２と比較する（ステップＳ３２）。
【００８４】
外光の照度が第１閾値Ｔ１（５０（ｌｘ））より小さい場合は、表示調整部３２は、実行すべき調整制御としてディマー制御を選択する。そして、表示調整部３２は、外光の照度に応じたディマー制御を実行する（ステップＳ３３）。
【００８５】
一方、外光の照度が第２閾値Ｔ２（５００（ｌｘ））より大きい場合は、表示調整部３２は、実行すべき調整制御として直射制御を選択する。そして、表示調整部３２は、外光の照度に応じた直射制御を実行する（ステップＳ３４）。
【００８６】
また、外光の照度が第１閾値Ｔ１よりも大きく第２閾値Ｔ２よりも小さい場合は、表示調整部３２は、表示装置４の表示状態を調整するための調整制御を実行しない。なお、外光の照度が閾値Ｔ１，Ｔ２と同じ場合はいずれの判断分岐に含めてもよい。
【００８７】
前述のように、照度取得部３４が一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得できることから、外光の照度が大きく変化する場合であっても、表示調整部３２は外光の照度に応じた適切な調整制御を速やかに選択して実行できる。したがって、車両の夜間走行中に明るい街灯の照明を断続的に受ける場合など、表示装置４への外光の照度が大きくかつ頻繁に変化するような場合においても、外光の照度の変化に速やかに応答して表示装置４の表示状態を適切に調整することができる。このため、車両に搭載される表示装置４の視認性を向上することができる。
【００８８】
以上のように、本実施の形態の画像表示システム１においては、検出感度を変更可能な光センサ５が設けられ、この光センサ５は、表示装置４の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた電圧の信号を出力する。表示制御装置３の照度取得部３４は、この光センサ５からの信号に基づいて外光の照度を取得する。また、表示調整部３２は、照度取得部３４に取得された外光の照度に応じて、表示装置４の表示状態を調整する。そして、感度変更部３５が、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」とのそれぞれに周期的に変更する。このため、外光の照度が大きく変動した場合であっても、外光の正しい照度を速やかに取得できる。その結果、表示装置４の表示状態の調整における、外光の照度の変化に対する応答性能を向上できる。
【００８９】
また、外光の照度が変動しやすい車両において、表示装置４の表示状態の調整における外光の照度の変化に対する応答性能を向上できることから、表示装置４の視認性を向上できる。
【００９０】
また、外光の照度が相対的に高い場合に向けた直射制御と、相対的に低い場合に向けたディマー制御とを外光の照度に基づいて選択的に実行する場合に、外光の正しい照度を速やかに取得できるため、外光の照度に応じた適切な調整制御を速やかに選択して実行できる。
【００９１】
＜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２の実施の形態の画像表示システム１の構成及び処理は第１の実施の形態とほぼ同様であるため、以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。第１の実施の形態では、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合が５対５に固定されていた（図７参照。）。これに対して、第２の実施の形態では、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更するようになっている。
【００９２】
図１１は、第２の実施の形態の画像表示システム１における外光の照度の取得に係る構成を示す図である。第２の実施の形態の表示制御装置３は、第１の実施の形態の表示制御装置３の構成（図３参照。）に加えて、割合変更部３６をさらに備えている。割合変更部３６は、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更する。
【００９３】
感度変更部３５は、このように割合変更部３６によって変更された割合に基づく切替タイミングで、光センサ５の検出感度を「低感度」と「高感度」との間で切り替える。これにより、例えば、図１２に示すように一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬの割合を多くしたり、逆に、図１３に示すように一周期Ｐにおける高感度期間ＰＨの割合を多くしたりすることができる。
【００９４】
割合変更部３６は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を、照度取得部３４で取得される外光の照度に応じて変更する。図１４は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合と、外光の照度との関係を示す図である。図１４では、照度（ｌｘ）に対応する横軸を対数軸で示している。
【００９５】
第２の実施の形態では、外光の照度に関する閾値として、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の他に、第３閾値Ｔ３及び第４閾値Ｔ４が設定されている。第３閾値Ｔ３及び第４閾値Ｔ４（Ｔ３＜Ｔ４）はそれぞれ、第２閾値Ｔ２より大きく、設定感度が「低感度」の場合の検出範囲Ｒａの最大値（１０万（ｌｘ））より小さな値に設定される。本実施の形態では、第３閾値Ｔ３は例えば３，０００（ｌｘ）であり、第４閾値Ｔ４は例えば１万（ｌｘ）である。
【００９６】
割合変更部３６は、外光の照度が高いほど一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬの割合を大きくし、逆に、外光の照度が低いほど一周期Ｐにおける高感度期間ＰＨの割合を大きくする。
【００９７】
具体的には、割合変更部３６は、外光の照度が第１閾値Ｔ１より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を４対６（ＰＬ：ＰＨ＝４：６）に設定する。また、割合変更部３６は、外光の照度が第１閾値Ｔ１より大きく第２閾値Ｔ２より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を５対５（ＰＬ：ＰＨ＝５：５）に設定する。また、割合変更部３６は、外光の照度が第２閾値Ｔ２より大きく第３閾値Ｔ３より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を６対４（ＰＬ：ＰＨ＝６：４）に設定する。また、割合変更部３６は、外光の照度が第３閾値Ｔ３より大きく第４閾値Ｔ４より小さい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を９対１（ＰＬ：ＰＨ＝９：１）に設定する。さらに、割合変更部３６は、外光の照度が第４閾値Ｔ４より大きい場合は、低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を１０対０（ＰＬ：ＰＨ＝１０：０）に設定する。
【００９８】
表示装置４の画面を照明する外光の照度は大きく変化する可能性はあるものの、照度が比較的安定した状態と比較すると、そのような大きな変化が発生する機会は少ない。このため、図１４に示すように外光の照度に応じて低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更することで、その時点の外光の照度において必要な調整制御を安定して実行することができる。その結果、調整制御の種類を変更する必要のない外光の照度の比較的小さな変化に対しての調整制御の応答性能を向上できる。
【００９９】
例えば、ディマー制御を行っている場合（照度＜第１閾値Ｔ１）は、検出感度がディマー制御に必要な「高感度」となる高感度期間ＰＨが長くなる。このため、ディマー制御を安定して実行でき、ディマー制御の応答性能を向上できる。また、直射制御を行っている場合（第２閾値Ｔ２＜照度）は、検出感度が直射制御に必要な「低感度」となる低感度期間ＰＬが長くなる。このため、直射制御を安定して実行でき、直射制御の応答性能を向上できる。
【０１００】
このように低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を変更した場合であっても、第１の実施の形態と同様に、光センサ５の検出感度が一周期Ｐのうちにおいて「低感度」と「高感度」との双方に変更される。このため、照度取得部３４が一周期Ｐのうちに外光の正しい照度を取得できることから、外光の照度が大きく変化する場合であっても、表示調整部３２は適切な調整制御を速やかに選択して実行できる。
【０１０１】
また、外光の照度が第３閾値Ｔ３より大きくなる場合は、表示装置４の画面に直射日光が照射されていると考えられる。このような場合には、外光の照度は比較的安定し、ディマー制御を実行すべき第１閾値Ｔ１より外光の照度が突然小さくなるような機会は少ない。このためこの場合は、一周期Ｐにおける高感度期間ＰＨの割合を非常に小さくするため、直射制御の応答性能を向上できる。
【０１０２】
さらに、外光の照度が第４閾値Ｔ４より大きくなる場合は、外光の照度はさらに安定し、ディマー制御を実行すべき第１閾値Ｔ１より外光の照度が突然小さくなるような機会は稀である。したがってこの場合は、図１５に示すように、一周期Ｐの全てを低感度期間ＰＬとするため、直射制御の応答性能をさらに向上できる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態の画像表示システム１においては、割合変更部３６が、一周期Ｐにおける低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を外光の照度に応じて変更する。このため、表示装置４の表示状態を調整する調整制御を安定して実行できる。その結果、外光の照度の比較的小さな変化に対する調整制御の応答性能を向上できる。
【０１０４】
＜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。
【０１０５】
上記実施の形態では、光センサ５の検出感度を変更可能な設定感度は「低輝度」と「高輝度」との２つであったが、互いに異なる３以上の設定感度があってもよい。３以上の設定感度がある場合も、それら３以上の設定感度のそれぞれに光センサ５の検出感度を一周期において変更するようにすればよい。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、受光素子５２に接続する抵抗を変更することにより光センサ５の検出感度を変更するようにしていたが、受光素子５２へ入射する光の量を調整するなどの他の手法によって光センサ５の検出感度を変更してもよい。例えば、受光素子５２の受光面に液晶シャッタを備え、液晶シャッタの透過率を変更することで、光センサ５の検出感度を変更してもよい。また、受光素子５２の近傍に可動式の複数のフィルタを設け、受光素子５２の受光面に配置するフィルタの種類や数を変更することで、光センサ５の検出感度を変更してもよい。
【０１０７】
また、第２の実施の形態では、外光の照度と閾値との関係により低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を決定していたが、閾値を用いずに、外光の照度を変数とした計算式やテーブル等によって低感度期間ＰＬと高感度期間ＰＨとの割合を決定してもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、車両に搭載される画像表示システム１について説明を行ったが、例えば、携帯電話やスマートフォンなど、様々な外光の環境下で用いられる画像表示システムであれば、どのようなものであっても上記実施の形態で説明した技術を好適に適用可能である。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１ 画像表示システム
３ 表示制御装置
４ 表示装置
５ 光センサ
３２ 表示調整部
３４ 照度取得部
３５ 感度変更部
３６ 割合変更部
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の表示に係る制御を行う表示制御装置であって、
前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する取得手段と、
前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する調整手段と、
前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する感度変更手段と、
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、
前記感度変更手段は、相対的に低い設定感度と、相対的に高い設定感度とのそれぞれに前記検出感度を一周期のうちで変更することを特徴とする表示制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示制御装置において、
前記一周期における、前記相対的に低い設定感度にする低感度期間と、前記相対的に高い設定感度にする高感度期間との割合を、前記外光の照度に応じて変更する割合変更手段、
をさらに備えることを特徴とする表示制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示制御装置において、
前記割合変更手段は、
前記外光の照度が高いほど前記低感度期間の割合を大きくし、
前記外光の照度が低いほど前記高感度期間の割合を大きくすることを特徴とする表示制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示制御装置において、
前記割合変更手段は、前記外光の照度が所定の閾値より大きい場合は前記一周期の全てを前記低感度期間とすることを特徴とする表示制御装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の表示制御装置において、
前記調整手段は、
前記外光の照度が相対的に高い場合に向けた第１制御と、
前記外光の照度が相対的に低い場合に向けた第２制御と、
を前記外光の照度に基づいて選択的に実行することを特徴とする表示制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の表示制御装置において、
前記表示装置は、車両に搭載されることを特徴とする表示制御装置。
【請求項８】
画像表示システムであって、
請求項１ないし７のいずれかに記載の表示制御装置と、
前記表示制御装置によって表示状態が制御される表示装置と、
を備えることを特徴とする画像表示システム。
【請求項９】
表示装置の表示に係る制御を行う表示制御方法であって、
（ａ）前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する工程と、
（ｂ）前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する工程と、
（ｃ）前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する工程と、
を備えることを特徴とする表示制御方法。
【請求項１】
表示装置の表示に係る制御を行う表示制御装置であって、
前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する取得手段と、
前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する調整手段と、
前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する感度変更手段と、
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、
前記感度変更手段は、相対的に低い設定感度と、相対的に高い設定感度とのそれぞれに前記検出感度を一周期のうちで変更することを特徴とする表示制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示制御装置において、
前記一周期における、前記相対的に低い設定感度にする低感度期間と、前記相対的に高い設定感度にする高感度期間との割合を、前記外光の照度に応じて変更する割合変更手段、
をさらに備えることを特徴とする表示制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示制御装置において、
前記割合変更手段は、
前記外光の照度が高いほど前記低感度期間の割合を大きくし、
前記外光の照度が低いほど前記高感度期間の割合を大きくすることを特徴とする表示制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示制御装置において、
前記割合変更手段は、前記外光の照度が所定の閾値より大きい場合は前記一周期の全てを前記低感度期間とすることを特徴とする表示制御装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の表示制御装置において、
前記調整手段は、
前記外光の照度が相対的に高い場合に向けた第１制御と、
前記外光の照度が相対的に低い場合に向けた第２制御と、
を前記外光の照度に基づいて選択的に実行することを特徴とする表示制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の表示制御装置において、
前記表示装置は、車両に搭載されることを特徴とする表示制御装置。
【請求項８】
画像表示システムであって、
請求項１ないし７のいずれかに記載の表示制御装置と、
前記表示制御装置によって表示状態が制御される表示装置と、
を備えることを特徴とする画像表示システム。
【請求項９】
表示装置の表示に係る制御を行う表示制御方法であって、
（ａ）前記表示装置の画面に影響を与える外光の強さと検出感度とに応じた信号を出力する検出手段の前記信号に基づいて前記外光の照度を取得する工程と、
（ｂ）前記外光の照度に応じて、前記表示装置の表示状態を調整する工程と、
（ｃ）前記検出感度を、互いに異なる複数の設定感度のそれぞれに周期的に変更する工程と、
を備えることを特徴とする表示制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１９４４０４（Ｐ２０１２−１９４４０４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８６２３（Ｐ２０１１−５８６２３）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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