JP2008039857A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オンスクリーン表示部分だけが異常に明るくなったり、オンスクリーン表示が急激に明るくなる不都合を防止する。
【解決手段】オンスクリーン表示レベルを周囲光が明るいほど高い値の目標値に調整し、暗いほど低い値の目標値に調整する。また、映像信号レベルに応じて、調整すべき目標値よりも低い値のオンスクリーン表示レベルを初期値とし、該初期値から前記調整すべき目標値に向けて徐々に前記オンスクリーン表示レベルを変化させる。この初期値は、映像信号レベルが低いほど低い値に調整するが、周囲の明るが高いほど高い値に調整し、さらに映像信号レベルと周囲の明るさが高いほど高い値に、低いほど低い値に調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＴＶモニタ、カーナビゲーションシステム等の表示装置に係り、特にその表示画面の映像とオンスクリーン表示（ＯＳＤ）の明るさを周囲の明るさおよび映像信号レベルに応じて制御して画面を見やすくした表示装置に関するものである。

周囲の明るさに応じて表示画面の輝度や映像信号の処理を変化させる表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。図５はその表示装置２０の構成を示す図である。２１は透過型の液晶素子からなる表示画面、２２はその表示画面を背面から照明するバックライト、２３は周囲光受光部、２４は周囲光受光部２３からの照度信号を入力して予め設定されている関数に基づいて表示画面２１の画面輝度域を算出する画面輝度演算部、２５は使用者により好みの輝度レベルを入力する輝度レベル設定部、２６は画面輝度演算部２４からの画面輝度域と輝度レベル設定部２５からの輝度レベルを基に最適値を判定する輝度判定部、２７は輝度判定部２６の判定結果を基に画面輝度を制御する画面輝度制御部、２８は画面輝度制御部２７によって表示画面２１の液晶素子透過率を調整する液晶駆動部、２９は画面輝度制御部２７によって光源輝度が制御されるバックライト用電源部である。

この表示装置は、表示画面近傍の明るさを周囲光受光部２３で検出し、その検出照度値により表示文字や図形のある一定の視認性を確保し維持するための調光画面輝度域を画面輝度演算部２４で演算し、そこで演算算出された調光画面輝度域を基に画面輝度値を輝度判定部２６で判定して画面輝度制御部２７で調光し、これにより、様々な照明環境のもとでの人間の目の特性を考慮したある一定の視認性を確保するようにしたものである。

一方、オンスクリーン表示に関するものとして、オンスクリーン表示を映像信号に依存させて、あるいは自己発生的に信号レベルを変化させて、表示をさせるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２）。これによれば、オンスクリーン表示の焼き付きを防止できる。
特開平７−２１４５０８号公報 特開２０００−３２２０２７号公報

ところが、周囲の明るさに応じて表示画面の輝度や映像信号の処理を変化させる表示装置は、周囲を暗くした視聴環境においては、映像信号に対して明るさやコントラストを低く設定しても、オンスクリーン表示を行うと、そのオンスクリーン表示部分だけが異常に明るくなり、画面が見づらくなる。特に、部屋を暗くして映画鑑賞したり、夜間等のカーナビゲーションシステムにおいて、画像も暗いときには、急激にオンスクリーン表示部分が明るく表示されることになるため、眩しいだけでなく、一瞬、目が眩んでしまい、違和感を感じる。そこで、画面内の最大輝度で映像信号およびオンスクリーン表示レベルを制限することが考えられるが、このようにすると、オンスクリーン表示を行ったときに、全体の輝度が下がってしまい、最適な映像調整ができなくなってしまう。

また、オンスクリーン表示を映像信号に依存させて、あるいは自己発生的に信号レベルを変化させて、表示をさせるものは、周囲の明るさとの関連が全く考慮されておらず、上記問題を解決できない。

本発明の目的は、オンスクリーン表示部分だけが異常に明るくなったり、オンスクリーン表示が急激に明るくなるような不都合を防止した表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、周囲光に応じて映像の輝度レベルを調整可能な表示装置において、前記周囲光に応じてオンスクリーン表示レベルを制御するオンスクリーン表示レベル調整部を設けたことを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の表示装置において、前記オンスクリーン表示レベル調整部は、前記周囲光が明るいほど前記オンスクリーン表示レベルの高い値を目標値として調整し、暗いほど低い値を目標値として調整することを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の表示装置において、前記オンスクリーン表示レベル調整部は、映像信号レベルに応じて、前記調整すべき目標値よりも低い値のオンスクリーン表示レベルを初期値とし、該初期値から前記調整すべき目標値に向けて徐々に前記オンスクリーン表示レベルを変化させることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の表示装置において、前記初期値は、前記周囲光が明るく且つ前記映像信号レベルが高いほど高い値に設定され、前記周囲光が暗く且つ前記映像信号レベルが低いほど低い値に設定されることを特徴とする。

本発明によれば、オンスクリーン表示レベルが周囲光に応じて制御されるので、周囲が暗い環境でオンスクリーンを表示したときでも、そのオンスクリーン表示部分が眩しくなることを回避することができ、見やすい表示を実現することができる。また、周囲が暗かったり映像信号レベルが小さかったり、その両者であったりしたときは、オンスクリーン表示が最初は暗く徐々に明るくなる制御となるので、突然にオンスクリーン表示が明るく表示されることが回避され、カーナビゲーションシステムに適用した場合でも運転に支障を来す危惧はない。

図１は本発明の１つの実施例の表示装置１０の構成を示すブロック図である。１１は光センサであり、表示装置１０の周囲の明るさを検出する。１２は映像信号レベル算出部であり、映像信号レベルを算出する。この映像信号レベルは、１フレーム毎の全画面に限らず、オンスクリーン表示の位置周辺の画素等、指定した領域における映像信号のレベルであってもよい。また、このレベルは全画面あるいは当該指定領域の平均レベルが好ましい。１３は制御部であり、光センサ１１の検出信号と映像信号レベル算出部１２の算出結果に基づき後記する処理を行う。１４はオンスクリーン表示生成部であり、制御部１４からの命令により、表示画面上で映像信号に重ねて表示するオンスクリーン表示信号を生成する。１５は映像信号処理部であり、映像信号に対して、制御部１３から入力される設定値に基づき、明るさやコントラストなどの映像信号処理を行う。１６はオンスクリーン表示レベル調整部であり、制御部１３から入力される設定値に基づき、オンスクリーン表示信号に対してレベル調整（輝度調整）を行う。１７はオンスクリーン表示合成部であり、映像信号処理部１５から出力する映像信号に対してオンスクリーン表示レベル調整部１６から出力するオンスクリーン表示信号を合成する。１８はオンスクリーン表示信号が合成された映像信号を表示するＬＣＤ、ＰＤＰ、ＣＲＴ等からなる表示部である。

制御部１３は、光センサ部１１で検出した周囲の明るさデータから、予め設定した明るさテーブルに対応する設定値を映像信号処理部１５、オンスクリーン表示レベル調整部１６、表示部１８に送る。明るさテーブルの設定値は、映像信号処理部１５と表示部１８へは、周囲の明るさに対して最適な映像となるような値を予め求めて設定する。オンスクリーン表示レベル調整部１６へは、周囲の明るさに対して、表示部１８への輝度レベル設定値やオンスクリーン表示のデザイン（パターン等）を考慮して、オンスクリーン表示が眩しすぎたり、暗すぎて見にくくなったりしないような値を求めておいて、設定する。図２に制御部１３で用いる明るさテーブルの一例を示した。図２では、光センサ検出値は、最小値を０、最大値を５０として、０〜１０＝１０、１１〜２０＝２０、２１〜３０＝３０、３１〜４０＝４０、４１〜５０＝５０とした。オンスクリーン表示レベル調整値は本来のオンスクリーン表示レベルに対する％で表し、表示部輝度レベルと映像信号処理（コントラスト）は元の設定値に加減算する値で示した。

また、制御部１３は、映像信号レベル算出部１２から入力される映像信号の表示レベルと、明るさテーブルによるオンスクリーン表示レベルとの関係から、オンスクリーン表示の表示レベルが明るさテーブルで指定したレベルに達するまでの時間を調整する。図３にオンスクリーン初期値表示レベル調整値の例を示した。図３では、映像信号レベルは、最小値を０、最大値を３０として、０〜１０＝１０、１１〜２０＝２０、２１〜３０＝３０とした。光センサ検出値は図２と同じである。初期値は図２で求められたオンスクリーン表示レベル調整値を目標値として、その％で表した。以下、動作について説明する。

＜周囲が明るく、映像信号レベルが高いとき＞
この場合は、光センサ検出値が４０、映像信号レベルが３０のときが該当し、このときは、図２から、映像信号処理部１５に対しては、コントラスト＝＋１を設定し、表示部１８に対しては、輝度レベル＝＋２を設定する。また、オンスクリーン表示レベル調整部１６に対しては、オンスクリーン表示レベル＝１００％を設定する。このとき、映像信号レベルが３０であるので、図３より、オンスクリーン初期値表示レベル＝１００％となり、オンスクリーン表示をオンにすると、即座に１００％のレベル（本来のレベル）でオンスクリーン表示が行われる。このときのオンスクリーン表示のレベルが明るさテーブルで指定したレベルに達するまでの時間特性を、図４(a)に示した。

＜周囲が明るく、映像信号レベルが低いとき＞
この場合は、光センサ検出値が４０、映像信号レベルが１０のときが該当し、このときは、図２から、映像信号処理部１５に対しては、コントラスト＝＋１を設定し、表示部１８に対しては、輝度レベル＝＋２を設定する。また、オンスクリーン表示レベル調整部１６に対しては、オンスクリーン表示レベル＝１００％を設定する。このとき、映像信号レベルが１０であるので、図３より、オンスクリーン初期値表示レベル＝９０％となり、オンスクリーン表示をオンにすると、最初は１００％×９０％＝９０％のレベルで表示され、徐々に上昇して１００％レベルに落ち着く。このときのオンスクリーン表示のレベルが明るさテーブルで指定したレベルに達するまでの時間特性を、図４(b)に示した。

＜周囲が暗く、映像信号レベルが高いとき＞
この場合は、光センサ検出値が２０、映像信号レベルが３０のときが該当し、このときは、図２から、映像信号処理部１５に対しては、コントラスト＝−１を設定し、表示部１８に対しては、輝度レベル＝−２を設定する。また、オンスクリーン表示レベル調整部１６に対しては、オンスクリーン表示レベル＝８０％を設定する。このとき、映像信号レベルが３０であるので、図３より、オンスクリーン初期値表示レベル＝１００％となり、オンスクリーン表示をオンにすると、即座に８０％のレベルでオンスクリーン表示が行われる。

＜周囲が暗く、映像信号レベルが低いとき＞
この場合は、光センサ検出値が２０、映像信号レベルが１０のときが該当し、このときは、図２から、映像信号処理部１５に対しては、コントラスト＝−１を設定し、表示部１８に対しては、輝度レベル＝−２を設定する。また、オンスクリーン表示レベル調整部１６に対しては、オンスクリーン表示レベル＝８０％を設定する。このとき、映像信号レベルが１０であるので、図３より、オンスクリーン初期値表示レベル＝７０％となり、オンスクリーン表示をオンにすると、最初は８０％×７０％＝５６％のレベルで表示され、徐々に上昇して８０％レベルに落ち着く。

以上から、オンスクリーン表示レベル調整値、表示部輝度レベル、およびコントラストは、周囲の明るさが明るいほど大きくなるよう制御され、暗いほど小さくなるよう制御される。一方、オンスクリーン表示レベル調整値の初期値は、映像信号レベルが低いほど低い値に調整されるが、周囲の明るが高いほど高い値に調整され、さらに映像信号レベルと周囲の明るさが高いほど高い値に、低いほど低い値に調整される。

本発明の１つの実施例の表示装置の構成を示すブロック図である。 制御部で用いる明るさテーブルの説明図である。 制御部で用いるオンスクリーン初期値表示レベル調整値のテーブルの説明図である。 (a)、(b)はオンスクリーン表示の表示レベルが明るさテーブルで指定したレベルに達するまでの時間特性図である。 従来の表示装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０：本発明の表示装置、１１：光センサ、１２：映像信号レベル算出部、１３：制御部、１４：オンスクリーン表示生成部、１５：映像信号処理部、１６：オンスクリーン表示レベル調整部、１７：オンスクリーン表示合成部、１８：表示部
２０：従来の表示装置、２１：表示画面、２２：バックライト、２３：周囲光受光部、２４：画面輝度演算部、２５：輝度レベル設定部、２６：輝度判定部、２７：画面輝度制御部、２８：液晶駆動部、２９：バックライト用電源部

Claims (4)

1. 周囲光に応じて映像の輝度レベルを調整可能な表示装置において、
   前記周囲光に応じてオンスクリーン表示レベルを制御するオンスクリーン表示レベル調整部を設けたことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記オンスクリーン表示レベル調整部は、前記周囲光が明るいほど前記オンスクリーン表示レベルの高い値を目標値として調整し、暗いほど低い値を目標値として調整することを特徴とする表示装置。
3. 請求項２に記載の表示装置において、
   前記オンスクリーン表示レベル調整部は、映像信号レベルに応じて、前記調整すべき目標値よりも低い値のオンスクリーン表示レベルを初期値とし、該初期値から前記調整すべき目標値に向けて徐々に前記オンスクリーン表示レベルを変化させることを特徴とする表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置において、
   前記初期値は、前記周囲光が明るく且つ前記映像信号レベルが高いほど高い値に設定され、前記周囲光が暗く且つ前記映像信号レベルが低いほど低い値に設定されることを特徴とする表示装置。
   

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