JP2011247973A - 表示制御装置、表示システム、及び、表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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１においては、連続する入力画像の明るさの変化が所定の基準以上となるシーンチェンジの発生をシーンチェンジ検出部３４３が検出すると、検出信号を発生する。この検出信号に応答して、制御量導出部３４５は光源制御量の導出処理を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて光源制御量を新たに導出する。このため、光源制御量の導出処理中にシーンチェンジが発生した場合において、実際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することを防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置の表示を制御する技術に関する。

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。

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。

特開平３−７１１１１号公報

ところで、上記のように画像の明るさの分布に応じてバックライトの光量の調整を行う場合は、光源の光量を規定するための光源制御量を入力画像を参照して導出する必要がある。

しかしながら、この光源制御量を導出するための処理時間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り、比較的短期間で完了する場合がある一方で、入力画像によっては数フレーム分の期間が必要となる場合もある。

このように光源制御量の導出の処理時間が比較的長くなると、ある入力画像に基づいて導出された光源制御量が光量の調整に実際に反映できるようになるのは、その入力画像の数フレーム後の入力画像を表示する時点となる。その結果、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。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、表示する画像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技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、連続して入力される入力画像を表示装置に表示させる表示制御装置であって、前記表示装置のバックライトは、前記表示装置の画面を複数の光源で照明し、前記入力画像の明るさに基づいて、前記複数の光源の光量をそれぞれ規定する複数の制御量を導出する導出手段と、前記複数の制御量を導出する導出処理を中断するための中断条件を満足するか否かを判定する判定手段と、前記中断条件を満足した場合に、前記導出処理を前記導出手段に中断させる中断手段と、を備え、前記導出手段は、前記中断手段により前記導出処理が中断された場合は、前記導出処理の中断後に入力される前記入力画像に基づいて前記複数の制御量を新たに導出する。

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、連続する前記入力画像の明るさの変化が所定の基準以上となる変化現象の発生を検出する検出手段、をさらに備え、前記判定手段は、前記変化現象が発生した場合に、前記中断条件を満足すると判定する。

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、前記表示装置の表示コンテンツを変更する変更手段から、前記表示コンテンツを変更することを示す変更信号を入力する入力手段、をさらに備え、前記判定手段は、前記変更信号を入力した場合に、前記中断条件を満足すると判定する。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の表示制御装置において、前記判定手段は、前記複数の制御量の導出中に入力される前記入力画像の数が所定数以上となった場合に、前記中断条件を満足すると判定する。

また、請求項５の発明は、表示システムであって、請求項１ないし４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。

また、請求項６の発明は、連続して入力される入力画像を表示装置に表示させる表示制御方法であって、前記表示装置のバックライトは、前記表示装置の画面を複数の光源で照明し、前記入力画像の明るさに基づいて、前記複数の光源の光量をそれぞれ規定する複数の制御量を導出する工程と、前記複数の制御量を導出する導出処理を中断するための中断条件を満足するか否かを判定する工程と、前記中断条件を満足した場合に、前記導出処理を中断する工程と、前記導出処理の中断後に入力される前記入力画像に基づいて前記複数の制御量を新たに導出する工程と、を備えている。

請求項１ないし６の発明によれば、中断条件を満足した場合に、複数の制御量の導出を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて複数の制御量を新たに導出するため、実際に表示する画像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。

また、特に請求項２の発明によれば、連続する入力画像の明るさの変化が所定の基準以上となる変化現象が発生した場合に、複数の制御量の導出処理を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて複数の制御量を新たに導出する。このため、制御量の導出処理中に入力画像の明るさが大きく変化した場合において、実際に表示する画像と制御量とが大きく乖離することを防止できる。

また、特に請求項３の発明によれば、表示コンテンツを変更することを示す変更信号を入力した場合に、複数の制御量の導出処理を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて複数の制御量を新たに導出する。このため、制御量の導出処理中に表示コンテンツが変更される場合において、実際に表示する画像と制御量とが大きく乖離することを防止できる。

また、特に請求項４の発明によれば、複数の制御量の導出処理中に入力される入力画像の数が所定数以上となった場合に、複数の制御量の導出処理を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて複数の制御量を新たに導出する。このため、制御量の導出処理に比較的長い時間がかかることに起因して実際に表示する画像と制御量とが大きく乖離することを防止できる。

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は、表示装置の構成の一例を示す分解斜視図である。 図３は、第１の実施の形態の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は、電力低減処理の概要を説明する図である。 図５は、光源制御量の導出処理が繰り返される状態の一例を示すタイムチャート図である。 図６は、光源制御量の導出処理が繰り返される状態の一例を示すタイムチャート図である。 図７は、シーンチェンジの発生を検出する処理の流れを示す図である。 図８は、第１の実施の形態における光源制御量の導出及びその中断に係る処理の流れを示す図である。 図９は、シーンチェンジの発生の検出手法を説明する図である。 図１０は、光源制御量の導出処理が繰り返される状態の一例を示すタイムチャート図である。 図１１は、表示コンテンツを変更する場合の一例を示す図である。 図１２は、第２の実施の形態の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１３は、第２の実施の形態における光源制御量の導出及びその中断に係る処理の流れを示す図である。 図１４は、光源制御量の導出処理が繰り返される状態の一例を示すタイムチャート図である。 図１５は、第３の実施の形態の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１６は、第３の実施の形態における光源制御量の導出及びその中断に係る処理の流れを示す図である。 図１７は、光源制御量の導出処理が繰り返される状態の一例を示すタイムチャート図である。 図１８は、表示装置の構成の他の一例を示す分解斜視図である。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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（例えば、横８００画素×縦４８０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。

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。

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。ドライバは、制御信号として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となっている。

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、入力画像として同期信号とともに表示制御装置３に入力される。一の同期信号ごとに一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。

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から同期信号とともに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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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、サムネイル作成部３４１、シーンチェンジ検出部３４３、中断指示部３４４、制御量導出部３４５、制御量メモリ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。

＜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の光量を抑制する方向の調整を行い、画像補正部３３の画像増幅部３３１は入力画像の輝度の増幅を行う。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。

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）。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。

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、複数の光源４４のそれぞれ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。この光源制御量の導出処理にかかる時間は、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。このように導出された光源制御量は、制御量メモリ３４６に記憶される。

なお、この制御量導出部３４５による光源制御量の導出処理においては、演算量を低減するため、実際には入力画像そのものではなくその入力画像を間引いたサムネイル画像が演算に用いられる。本実施の形態においては、入力画像が例えば横８００画素×縦４８０画素であるのに対して、サムネイル画像は例えば横１２８画素×縦６４画素となっている。サムネイル画像はサムネイル作成部３４１（図３参照。）において生成される。

制御量メモリ３４６に記憶された光源制御量は、デューティ制御部３４８に読み出され、デューティ制御部３４８において、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）。

これにより、バックライト４２においては、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。

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。具体的には、制御量メモリ３４６に記憶された光源制御量は、画像補正部３３の画像増幅部３３１に入力される。そして、光源４４の光源制御量に応じて入力画像Ｇ１の画素値が増幅され、増幅画像Ｇ２が生成される（処理Ｐ３）。

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。

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。

＜１−３．光源制御量の導出処理の中断＞
前述のように入力画像は時間的に連続して所定の周期で入力されることから、上記の光源制御量の導出処理は繰り返し実行される。

図５は、光源制御量の導出処理が繰り返し実行される状態の一例を示すタイムチャートである。図中においては、同期信号ごとに入力画像Ｆ１１〜Ｆ１５が入力されている。そして、これらの入力画像Ｆ１１〜Ｆ１５のそれぞれに基づいて光源制御量が導出されている。

なお、図５中において、入力画像には「Ｆ」と「数字」とを組合せた符号を付し、光源制御量には「Ｃ」と「数字」とを組合せた符号を付している。そして、光源制御量の符号の「数字」は、その導出元となった入力画像の符号の「数字」と一致させている。例えば、光源制御量Ｃ１１は入力画像Ｆ１１に基づいて導出されたことを示し、光源制御量Ｃ１２は入力画像Ｆ１２に基づいて導出されたことを示している。この入力画像の符号と光源制御量の符号との関係は、以降の図においても同様とする。

時点Ｔ１１において入力画像Ｆ１１が入力されると、まず、その入力画像Ｆ１１に基づいてサムネイル画像が作成される。そして、サムネイル画像となった入力画像Ｆ１１に基づいて光源制御量Ｃ１１が導出される。導出された光源制御量Ｃ１１は、制御量メモリ３４６に記憶される。これにより、バックライト４２の光量の調整と増幅画像の生成とに用いる光源制御量が、入力画像Ｆ１１に基づく光源制御量Ｃ１１に更新されることになる。

また、時点Ｔ１２において入力画像Ｆ１２が入力されると、まず、その入力画像Ｆ１２に基づいてサムネイル画像が作成される。そして、サムネイル画像となった入力画像Ｆ１２に基づいて光源制御量Ｃ１２が導出される。導出された光源制御量Ｃ１２は、制御量メモリ３４６に記憶される。これにより、バックライト４２の光量の調整と増幅画像の生成とに用いる光源制御量が、入力画像Ｆ１２に基づく光源制御量Ｃ１２に更新されることになる。

以降同様にして、各時点Ｔ１３〜Ｔ１５において入力画像が入力され、その入力画像に基づいて光源制御量が導出される。これにより、図５に示す状態では、バックライト４２の光量の調整と増幅画像の生成とに用いる光源制御量が周期的に更新されている。

図５においては、サムネイル画像の作成処理と光源制御量の導出処理とを合わせた時間はすべて、同期信号の周期以内（一フレーム期間内）となっている。すなわち、ある入力画像に基づく光源制御量の導出処理が、次のフレームの入力画像を入力する時点で完了している。これにより、ある入力画像に基づいて導出された光源制御量は、次のフレームの入力画像を表示する際に用いられている。

例えば、入力画像Ｆ１１に基づく光源制御量Ｃ１１は、入力画像Ｆ１１の次の入力画像Ｆ１２を表示する際において、バックライト４２の光量の調整と増幅画像の生成とに用いられる。一般に、連続する入力画像同士においては内容の変化は少ない。このため、図５に示すような光源制御量が周期的に更新される処理状態においては、実際に液晶パネル４１に表示され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してしまう可能性は低い。

しかしながら、前述のように光源制御量の導出処理にかかる時間は入力画像の内容に応じて異なり、サムネイル画像の作成処理と光源制御量の導出処理とを合わせた時間が同期信号の周期を超える場合がある。このように導出処理の時間が長くなると、実際に液晶パネル４１に表示され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してしまう可能性がある。

例えば、図６に示す状態を検討する。図６に示す状態においては、入力画像Ｆ２２に基づく光源制御量の導出処理が、入力画像Ｆ２２の次のフレームの入力画像Ｆ２３を入力する時点Ｔ２１で完了せず、さらに次のフレームの入力画像Ｆ２４を入力する時点Ｔ２２より後の時点Ｔ２３に完了している。そして、この時点Ｔ２３において、処理に用いる光源制御量が、入力画像Ｆ２２に基づく光源制御量Ｃ２２に更新されている。これにより、入力画像Ｆ２２に基づく光源制御量Ｃ２２は、入力画像Ｆ２２の３フレーム後の入力画像Ｆ２５を表示する際に用いられることになる。この場合、入力画像Ｆ２２とその３フレーム後の入力画像Ｆ２５とでは内容が変化している可能性が高い。したがって、実際に表示され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してしまう可能性がある。

特に、このような光源制御量の導出処理中に、連続する入力画像の内容が瞬時に大きく変化する変化現象であるシーンチェンジが発生すると、このような乖離が発生する可能性が高い。これは、シーンチェンジ前の入力画像に基づく光源制御量が、シーンチェンジ後の入力画像を表示する際に用いられるためである。したがって、シーンチェンジが発生した場合においては、シーンチェンジ前の入力画像に基づく光源制御量の導出処理に時間をかけたとしても、適正に画像を表示するという観点からは無駄になってしまう。

このため、車載表示システム１では、シーンチェンジの発生を検出し、シーンチェンジが発生した場合は、光源制御量の導出処理を中断するようにしている。

シーンチェンジは、シーンチェンジ検出部３４３（図３参照。）に基づいて検出される。シーンチェンジ検出部３４３は、サムネイル作成部３４１からサムネイル画像となった入力画像を入力し、この入力画像を用いてシーンチェンジを検出する。シーンチェンジ検出部３４３は、連続する２つの入力画像を比較し、それら２つの入力画像の明るさの変化が所定の基準以上となる場合にシーンチェンジが発生したと判定する。

シーンチェンジ検出部３４３は、シーンチェンジの発生を検出すると、シーンチェンジの発生を検出したことを示す検出信号を中断指示部３４４（図３参照。）に入力する。中断指示部３４４は、この検出信号の入力に応答して、光源制御量の導出処理を中断することを指示する中断指示信号を、制御量導出部３４５に入力する。制御量導出部３４５は、この中断指示信号が入力されると、その時点において実行している光源制御量の導出処理を中断することになる。

＜１−４．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７は、シーンチェンジ検出部３４３がシーンチェンジの発生を検出する処理の流れを示す図である。一方、図８は、制御量導出部３４５による光源制御量の導出及びその中断に係る処理の流れを示す図である。図７に示す処理と図８に示す処理とは並行して実行される。

まず、図７に示す処理から説明する。まず、バックライト制御部３４に同期信号が入力される（ステップＳ１にてＹｅｓ）と、この同期信号とともに入力される入力画像がサムネイル作成部３４１によりサムネイル画像に変換される。そして、シーンチェンジ検出部３４３が、サムネイル画像となった入力画像に基づいて、シーンチェンジが発生したか否かを判定する（ステップＳ２）。

具体的には、シーンチェンジ検出部３４３は、まず、図９に示すように、入力画像を用いてヒストグラムを作成する。次に、シーンチェンジ検出部３４３は、ヒストグラムのうちで度数がピークとなる輝度（以下、「ピーク輝度」という。）Ｙ１を求める。そして、この現在のフレームの入力画像のピーク輝度Ｙ１と、前回のフレームの入力画像に基づいて導出したピーク輝度Ｙ０とを比較する。前回のフレームのピーク輝度Ｙ０は、所定のメモリに記憶される。この比較の結果、ピーク輝度同士の差の絶対値が基準となる所定の閾値以上であれば、シーンチェンジ検出部３４３はシーンチェンジが発生したと判定する。

シーンチェンジが発生しなかった場合（ステップＳ３にてＮｏ）は、そのまま処理はステップＳ１に戻る。一方、シーンチェンジが発生した場合（ステップＳ３にてＹｅｓ）は、シーンチェンジ検出部３４３は、シーンチェンジの発生を検出したことを示す検出信号を発生する（ステップＳ４）。この検出信号は、中断指示部３４４に入力される。その後、処理はステップＳ１に戻る。以降同様に、同期信号が発生するごとにシーンチェンジの判定処理が繰り返されることになる。

次に、図８に示す処理について説明する。まず、バックライト制御部３４に同期信号が入力される（ステップＳ１１にてＹｅｓ）と、この同期信号とともに入力される入力画像がサムネイル作成部３４１によりサムネイル画像に変換される。そして、制御量導出部３４５が、サムネイル画像となった入力画像に基づいて光源制御量を導出する導出処理を実行する（ステップＳ１２）。

光源制御量の導出処理が正常に完了した場合（ステップＳ１３にてＹｅｓ）は、導出された光源制御量が制御量メモリ３４６に記憶される。これにより、バックライト４２の光量の調整と増幅画像の生成とに用いる光源制御量が更新される（ステップＳ１４）。その後、処理はステップＳ１１に戻り、以降、原則的には、同期信号が発生するごとに光源制御量の導出処理が繰り返されることになる。

ただし、光源制御量の導出処理中において（ステップＳ１３にてＮｏの間）、中断指示部３４４に、シーンチェンジ検出部３４３から検出信号が入力された場合は（ステップＳ１５にてＹｅｓ）、中断指示部３４４が中断指示信号を制御量導出部３４５に入力する。そして、制御量導出部３４５は、この中断指示信号が入力されると、その時点において実行している光源制御量の導出処理を中断する（ステップＳ１６）。これにより、シーンチェンジが発生した場合は、制御量導出部３４５による光源制御量の導出処理が中断されることになる。

その後、処理はステップＳ１１に戻る。これにより、制御量導出部３４５は、光源制御量の導出処理を中断した直後の同期信号とともに入力される入力画像に基づいて、光源制御量を新たに導出する導出処理を実行することになる。

図１０は、光源制御量の導出処理が繰り返し実行される状態で、シーンチェンジが発生した場合の例を示すタイムチャートである。この図１０の例では、入力画像Ｆ３２と入力画像Ｆ３３との間（時点Ｔ３１）でシーンチェンジが発生している。また、図１０の例では、入力画像Ｆ３２に基づく光源制御量の導出処理が、次のフレームの入力画像Ｆ３３を入力する時点Ｔ３１で完了せずに継続している。

前述のように、シーンチェンジの判定処理は、同期信号が発生するごとに繰り返される。この判定処理は、サムネイル画像を作成した後になされるため、シーンチェンジが発生した時点Ｔ３１より後の時点Ｔ３２において、シーンチェンジ検出部３４３によりシーンチェンジが発生したと検出される。したがって、時点Ｔ３２において検出信号が発生する（ＯＮとなる）。

この検出信号の発生に応答して、中断指示部３４４から制御量導出部３４５に中断指示信号が入力される。これにより、時点Ｔ３２において、制御量導出部３４５が、入力画像Ｆ３２に基づく光源制御量の導出処理を中断することになる。そして、制御量導出部３４５は、この導出処理の中断直後の時点Ｔ３３に入力される入力画像Ｆ３４に基づいて光源制御量を導出する導出処理を新たに実行することになる。

このように第１の実施の形態の車載表示システム１においては、連続する入力画像の明るさの変化が所定の基準以上となるシーンチェンジが発生した場合に、光源制御量の導出処理を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて光源制御量を新たに導出するようになっている。このため、光源制御量の導出処理中にシーンチェンジが発生した場合において、実際に表示され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。

＜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、シーンチェンジが発生した場合に光源制御量の導出処理を中断するようになっていた。ところで、表示装置４に表示する内容である表示コンテンツが変更される場合においても、シーンチェンジと同様に、実際に表示され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可能性が高い。このため、第２の実施の形態では、表示コンテンツを変更する場合に、光源制御量の導出を中断するようになっている。

表示コンテンツを変更する場合とは、例えば、映像提供部２からの映像ソースを切り替える場合が該当する。また例えば、同じナビゲーション部２４の映像ソースであっても、図１１に示すように、地図画像の表示状態Ｄ１から、メニュー画像の表示状態Ｄ２に変更する場合なども、表示コンテンツを変更する場合に該当する。

このような表示コンテンツは、システム制御部１０によって変更される。このため、第２の実施の形態においては、システム制御部１０から、表示コンテンツを変更することを示す信号が中断指示部３４４に入力されるようになっている。

図１２は、第２の実施の形態の画像補正部３３及びバックライト制御部３４の機能構成を詳細に示す図である。図３と比較して分かるように、第２の実施の形態のバックライト制御部３４は、第１の実施の形態の構成に対してシーンチェンジ検出部３４３が無くなっている。一方で、システム制御部１０から表示コンテンツを変更することを示すコンテンツ変更信号が、中断指示部３４４に入力されるようになっている。

図１３は、第２の実施の形態における光源制御量の導出及びその中断に係る処理の流れを示す図である。まず、バックライト制御部３４に同期信号が入力される（ステップＳ２１にてＹｅｓ）と、入力画像がサムネイル画像に変換される。そして、サムネイル画像となった入力画像に基づく光源制御量の導出処理が、制御量導出部３４５により行われる（ステップＳ２２）。

光源制御量の導出処理が正常に完了した場合（ステップＳ２３にてＹｅｓ）は、導出された光源制御量が制御量メモリ３４６に記憶される。これにより、バックライト４２の光量の調整と増幅画像の生成とに用いる光源制御量が更新される（ステップＳ２４）。その後、処理はステップＳ２１に戻ることになる。

ただし、光源制御量の導出処理中において（ステップＳ２３にてＮｏの間）、中断指示部３４４に、システム制御部１０からコンテンツ変更信号が入力された場合は（ステップＳ２５にてＹｅｓ）、中断指示部３４４から制御量導出部３４５に中断指示信号が入力される。制御量導出部３４５は、この中断指示信号が入力されると、その時点において実行している光源制御量の導出処理を中断する（ステップＳ２６）。これにより、シーンチェンジが発生した場合は、制御量導出部３４５による光源制御量の導出処理が中断されることになる。

その後、処理はステップＳ２１に戻る。これにより、制御量導出部３４５は、光源制御量の導出処理を中断した直後の同期信号とともに入力される入力画像に基づいて、光源制御量を新たに導出する導出処理を実行することになる。

図１４は、光源制御量の導出処理が繰り返し実行される状態で、表示コンテンツを変更する場合の例を示すタイムチャートである。この図１４の例では、入力画像Ｆ４３と入力画像Ｆ４４との間（時点Ｔ４３）で表示コンテンツが変更されている。また、図１４の例では、入力画像Ｆ４２に基づく光源制御量の導出処理が、次のフレームの入力画像Ｆ４３を入力する時点Ｔ４１で完了せずに継続している。

システム制御部１０からは、表示コンテンツを変更する時点Ｔ４３の直前の時点Ｔ４２に、コンテンツ変更信号が中断指示部３４４に入力される。このコンテンツ変更信号の入力に応答して、中断指示部３４４から制御量導出部３４５に中断指示信号が入力される。これにより、時点Ｔ４２において、制御量導出部３４５が、入力画像Ｆ４２に基づく光源制御量の導出処理を中断することになる。そして、制御量導出部３４５は、この導出処理の中断直後の時点Ｔ４３に入力される入力画像Ｆ４４に基づいて光源制御量を導出する導出処理を新たに実行することになる。

このように第２の実施の形態の車載表示システム１においては、表示装置４の表示コンテンツを変更することを示すコンテンツ変更信号を入力した場合に、光源制御量の導出処理を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて光源制御量を新たに導出するようになっている。このため、光源制御量の導出処理中に表示コンテンツが変更される場合において、実際に表示され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。

＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。上記実施の形態では、シーンチェンジが発生する場合や、表示コンテンツを変更する場合に、光源制御量の導出処理を中断するようになっていた。しかしながら、このようなシーンチェンジ等が発生せずとも、光源制御量の導出処理の時間が長くなればなるほど、実際に表示され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してしまう可能性は高くなる。このため、第３の実施の形態では、導出処理の時間が基準以上に長くなる場合は、強制的に導出処理を中断して、導出処理の時間が過剰に長くなることを抑制するようにしている。

導出処理の時間が基準以上に長くなるか否かは、導出処理中に入力される同期信号の数によって判断される。本実施の形態では、同期信号の数と入力画像の数とは一致するため、導出処理中に入力される入力画像の数によって、導出処理を中断するか否かが判断されるともいえる。

図１５は、第３の実施の形態の画像補正部３３及びバックライト制御部３４の機能構成を詳細に示す図である。図３と比較して分かるように、第３の実施の形態のバックライト制御部３４は、第１の実施の形態の構成に対してシーンチェンジ検出部３４３が無くなっている。一方で、画像入力部３１から、入力画像とともに入力される同期信号が、中断指示部３４４に入力されるようになっている。

図１６は、第３の実施の形態における光源制御量の導出及びその中断に係る処理の流れを示す図である。まず、バックライト制御部３４に同期信号が入力される（ステップＳ３１にてＹｅｓ）と、入力画像がサムネイル画像に変換される。そして、サムネイル画像となった入力画像に基づく光源制御量の導出処理が、制御量導出部３４５により行われる（ステップＳ３２）。

光源制御量の導出処理が正常に完了した場合（ステップＳ３３にてＹｅｓ）は、導出された光源制御量が制御量メモリ３４６に記憶される。これにより、バックライト４２の光量の調整と増幅画像の生成とに用いる光源制御量が更新される（ステップＳ３４）。その後、処理はステップＳ３１に戻ることになる。

ただし、光源制御量の導出処理中においては（ステップＳ３３にてＮｏの間）、中断指示部３４４において、入力される同期信号の数がカウントされる（ステップＳ３５）。そして、同期信号の数が所定数（本実施の形態では、例えば「２」）以上となった場合は（ステップＳ３６にてＹｅｓ）、中断指示部３４４から制御量導出部３４５に中断指示信号が入力される。制御量導出部３４５は、この中断指示信号が入力されると、その時点において実行している光源制御量の導出処理を中断する（ステップＳ３７）。これにより、一回の導出処理中に入力される同期信号の数が所定数以上となった場合（すなわち、入力される入力画像の数が所定数以上となった場合）は、制御量導出部３４５による光源制御量の導出処理が中断されることになる。

その後、処理はステップＳ３１に戻る。これにより、制御量導出部３４５は、光源制御量の導出処理を中断した直後の同期信号とともに入力される入力画像に基づいて、光源制御量を新たに導出する導出処理を実行することになる。

図１７は、光源制御量の導出処理が繰り返し実行される状態で、一回の導出処理中の同期信号数が所定数である「２」以上となる場合の例を示すタイムチャートである。この図１７の例では、入力画像Ｆ５２に基づく光源制御量の導出処理が、次のフレームの入力画像Ｆ５３を入力する時点Ｔ５１で完了せずに継続している。

この入力画像Ｆ５２に基づく光源制御量の導出処理中においては、まず、時点Ｔ５１において１つ目の同期信号が入力され、続いて、時点Ｔ５２において２つ目の同期信号が入力される。

したがって、この時点Ｔ５２において、同期信号の数が所定数である「２」以上となったため、中断指示部３４４から制御量導出部３４５に中断指示信号が入力される。これにより、制御量導出部３４５が、入力画像Ｆ５２に基づく光源制御量の導出処理を中断することになる。そして、制御量導出部３４５は、この導出処理の中断直後の時点Ｔ５２に入力される入力画像Ｆ５４に基づいて光源制御量を導出する導出処理を新たに実行することになる。

このように第３の実施の形態の車載表示システム１においては、光源制御量の導出処理中に入力される入力画像の数が所定数以上となった場合に、光源制御量の導出処理を中断し、中断後に入力される入力画像に基づいて光源制御量を新たに導出する。このため、光源制御量の導出処理に比較的長い時間がかかることに起因して、実際に表示され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。

＜４．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。

上記で説明した車載表示システムでは、光源制御量を導出する導出処理を中断するための中断条件を満足するか否かが判断され、中断条件を満足した場合に光源制御量の導出処理を中断するようになっていた。すなわち、第１の実施の形態の車載表示システムでは「シーンチェンジが発生する」という中断条件を満足するか否かが判断されていた。また、第２の実施の形態の車載表示システムでは「コンテンツ変更信号を入力する」という中断条件を満足するか否かが判断されていた。さらに、第３の実施の形態の車載表示システムでは「光源制御量の導出処理中に入力される同期信号数が所定数以上となる」という中断条件を満足するか否かが判断されていた。これに対して、一つの車載表示システムにおいて、これら３種類の中断条件のうちのいずれかが満足した場合に、光源制御量の導出処理を中断するようにしてもよい。

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１８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。

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。

１ 車載表示システム
３ 表示制御装置
１０ システム制御部
４ 表示装置
４１ 液晶パネル
４２ バックライト
４４ 光源
３３１ 画像増幅部
３４３ シーンチェンジ検出部
３４４ 中断指示部
３４５ 制御量導出部

Claims (6)

1. 連続して入力される入力画像を表示装置に表示させる表示制御装置であって、
   前記表示装置のバックライトは、前記表示装置の画面を複数の光源で照明し、
   前記入力画像の明るさに基づいて、前記複数の光源の光量をそれぞれ規定する複数の制御量を導出する導出手段と、
   前記複数の制御量を導出する導出処理を中断するための中断条件を満足するか否かを判定する判定手段と、
   前記中断条件を満足した場合に、前記導出処理を前記導出手段に中断させる中断手段と、
   を備え、
   前記導出手段は、前記中断手段により前記導出処理が中断された場合は、前記導出処理の中断後に入力される前記入力画像に基づいて前記複数の制御量を新たに導出することを特徴とする表示制御装置。
2. 請求項１に記載の表示制御装置において、
   連続する前記入力画像の明るさの変化が所定の基準以上となる変化現象の発生を検出する検出手段、
   をさらに備え、
   前記判定手段は、前記変化現象が発生した場合に、前記中断条件を満足すると判定することを特徴とする表示制御装置。
3. 請求項１または２に記載の表示制御装置において、
   前記表示装置の表示コンテンツを変更する変更手段から、前記表示コンテンツを変更することを示す変更信号を入力する入力手段、
   をさらに備え、
   前記判定手段は、前記変更信号を入力した場合に、前記中断条件を満足すると判定することを特徴とする表示制御装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の表示制御装置において、
   前記判定手段は、前記複数の制御量の導出中に入力される前記入力画像の数が所定数以上となった場合に、前記中断条件を満足すると判定することを特徴とする表示制御装置。
5. 請求項１ないし４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。
6. 連続して入力される入力画像を表示装置に表示させる表示制御方法であって、
   前記表示装置のバックライトは、前記表示装置の画面を複数の光源で照明し、
   前記入力画像の明るさに基づいて、前記複数の光源の光量をそれぞれ規定する複数の制御量を導出する工程と、
   前記複数の制御量を導出する導出処理を中断するための中断条件を満足するか否かを判定する工程と、
   前記中断条件を満足した場合に、前記導出処理を中断する工程と、
   前記導出処理の中断後に入力される前記入力画像に基づいて前記複数の制御量を新たに導出する工程と、
   を備えることを特徴とする表示制御方法。

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