WO2014175118A1 - 表示装置、表示装置の制御方法、および表示装置制御プログラム - Google Patents

表示装置、表示装置の制御方法、および表示装置制御プログラム Download PDF

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Abstract

 簡易な構成で感度良く周囲光を検出し、ユーザの満足度を高めるため、現在時刻を取得する時計部(13)と、自装置の周囲の外光状態を判定し、判定した外光状態と現在時刻とを用いて、表示部(15)で表示する画面の色温度を決定する周囲環境判定部(22)と、決定した色温度で表示を行う表示制御部(24)と、を備えている。

Description

表示装置、表示装置の制御方法、および表示装置制御プログラム
 本発明は、周囲の光を検出して表示画面の色温度を調整する表示装置等に関する。
 近年、周囲光(環境光)の明るさに応じて、表示画面の輝度や色温度を自動的に調整する機能を備えた表示装置が知られている。例えば、特許文献1には、表示装置にRGBセンサを備え、該RGBセンサにて周囲外光を計測し、計測した結果に基づいて表示画面における表示を調整する技術が開示されている。
特開2003-37852号公報(2003年2月7日公開)
 しかしながら、上述した従来技術は、RGBセンサを用いているため、演算処理が複雑になり、装置の構成が複雑になってしまう。また、感度を上げるためにRGBセンサのセンサ部分に対応する窓領域を透明にしなければならず、装置のデザインが限定されてしまう。さらに、RGBセンサは高価なため、コストも高くなる。
 また、周囲外光のみを用いて調整を行っているため、必ずしもユーザを満足させる表示とすることができない。
 本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で感度良く周囲光を検出し、ユーザの満足度を高める表示が可能な表示装置等を実現することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、外光に応じて表示部の色温度を制御する表示装置であって、自装置の周囲の外光状態を判定する外光状態判定手段と、現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、上記外光状態判定手段が判定した外光状態と、上記現在時刻取得手段が取得した現在時刻とを用いて、上記表示部で表示する画面の色温度を決定する色温度決定手段と、上記色温度決定手段が決定した色温度で上記表示部の表示を行う表示制御手段と、を備えている。
 また、本発明の一態様に係る表示装置の制御方法は、外光に応じて表示部の色温度を制御する表示装置の制御方法であって、自装置の周囲の外光状態を判定する外光状態判定ステップと、現在時刻を取得する現在時刻取得ステップと、上記外光状態判定ステップで判定した外光状態と、上記現在時刻取得ステップで取得した現在時刻とを用いて、上記表示部で表示する画面の色温度を決定する色温度決定ステップと、上記色温度決定ステップで決定した色温度で上記表示部の表示を行う表示制御ステップと、を含む。
 本発明の一態様によれば、判定した外光状態と、取得した現在時刻とを用いて、表示部で表示する画面の色温度を決定するので、外光状態のみを用いた場合と比較して、よりユーザが満足する表示となる色温度とすることができるという効果を奏する。また、外光状態と現在時刻との2つを用いているのみなので、構成も簡易なものとすることができるという効果を奏する。
本発明の実施形態に係る表示装置の要部構成を示すブロック図である。 上記表示装置の外観を示す図である。 照度値及びIR比率と周囲外光の環境状態との関係を示す図である。 周囲外光の環境状態の分類を説明するための図である。 環境状態と画像処理パラメータ(色温度値)との関係を示す図である。 上記表示装置における処理の流れを示すフローチャートである。
 〔実施形態1〕
  〔概要〕
 以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明に係る表示装置は、スマートフォン、PDA(Personal digital assistance)、ノート型PC(Personal Computer)、テレビ等の表示装置に適用可能である。
 図2に、本実施形態に係る表示装置1の外観を示す。ここでは、表示装置1としてスマートフォンに適用した場合を示している。図2に示すように、表示装置1は表示部15、及び照度センサ11を備え、照度センサ11で検出した照度情報を用いて周囲外光の環境状態(以下、周囲環境とも言う)を判定し、判定した環境状態、及び現在時刻に応じて表示部の表示の色温度を制御するものである。これにより、環境状態および現在時刻に対応させた色温度で表示を行うことができ、ユーザに対し、より自然な表示を提供することができる。
  〔装置の構成〕
 表示装置1の要部構成について、図1を参照して説明する。図1は、表示装置1の要部構成を示すブロック図である。図1に示すように、表示装置1は、制御部10、照度センサ11、GPS(Global Positioning System:位置情報取得手段)12、時計部(現在時刻取得手段)13、タイマ14、及び表示部15を含む構成である。
 照度センサ11は、周囲の明るさを検出するものである。そして、入射した光量に応じた信号を照度情報として照度値/IR比率算出部21へ出力する。
 GPS12は、衛星からの電波を利用して、自装置が存在している位置(場所)を特定するものである。そして特定した位置(場所)を位置情報として周囲環境判定部22に出力する。
 時計部13は、現在時刻を周囲環境判定部22に出力する。
 タイマ14は、表示装置1において何らかの処理を実行するときに、その実行タイミングを制御部10に出力する。
 表示部15は、制御部10から受信した表示情報に基づいて、表示画面に画像を表示するものである。表示部15は、LCD(Liquid Crystal Display)、EL(Electroluminescence)ディスプレイなどの表示素子と、受信した表示情報に基づいて表示素子を駆動するドライバ回路とを備えた構成である。
 制御部10は、表示装置1内の各種構成を統括的に制御するものであり、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサを含む。また、図示はしていないが、各種データおよびプログラムを記憶している、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリなどの記憶素子を含む。
 制御部10は、照度値/IR比率算出部(赤外光量比率算出手段)21、周囲環境判定部(外光状態判定手段、色温度決定手段)22、画像処理部23、及び表示制御部(表示制御手段)24を含む。
 照度値/IR比率算出部21は、照度センサ11から取得した照度情報を用いて、照度値及びIR比率を算出する。そして、算出した照度値及びIR比率を周囲環境判定部22に通知する。
 ここで、照度値とは、照度センサ11が検出した全光量と、全光量から可視光量を取り除いた赤外光量との差分のことをいう。また、IR比率とは、全光量を赤外光量で除したもの(全光量/赤外光量(全光量-可視光量))のことをいう。
 周囲環境判定部22は、GPS12から取得した位置情報、時計部13から取得した現在時刻、照度値/IR比率算出部21から取得した照度値及びIR比率を用いて周囲外光の環境状態(周囲の外光状態)を判定する。そして、判定した環境状態に対応した画像処理パラメータ(色温度値)を画像処理部23に通知する。なお、周囲外光の環境状態の判定処理の詳細については、後述する。
 画像処理部23は、周囲環境判定部22から取得した画像処理パラメータを用いて取得した表示データに対し処理を行う。より具体的には、画像処理パラメータが示す色温度値で表示されるように表示データを処理する。そして、処理後の表示データである処理済表示データを表示制御部24に送る。
 色温度とは、ある色を放つ光源に含まれる、青紫光と赤色光の相対的な強さを表す数値であり、その光と同じ色の光を完全黒体が放射する時の黒体の温度である。単位はK(ケルビン)である。
 表示制御部24は、画像処理部23から取得した処理済表示データを表示部15に表示させる。また、表示制御部24は、表示セーブ機能が実行されている状態から復帰後、所定時間内では、表示部15の表示を周囲環境判定部22が決定した色温度に変化させる速度を、所定時間外のときと比較して遅くする。なお、表示セーブ機能とは、決められた時間、自装置に対する操作を受け付けていないときに表示部15の表示をオフにする機能である。
  〔周囲環境判定部22の詳細〕
 次に、周囲環境判定部22における処理の詳細について、図3~5を参照して説明する。図3は、照度値及びIR比率と周囲外光の環境状態との関係を示す図であり、図4は、周囲外光の環境状態の分類を説明するための図であり、図5は、環境状態と画像処理パラメータ(色温度値)との関係を示す図である。
 本願発明者らは、実験の結果、周囲外光と照度値及びIR比率との関係が図3に示すような分布となることを発見した。図3に示す図は、縦軸に照度値、横軸にIR比率をとった場合の周囲外光の分布である。ここでは、屋外(日陰/日向)、屋外(屋根下)、居室(窓側(ブラインド開))、居室(窓側(ブラインド閉))、廊下(蛍光灯+外光(外光寄り))、廊下(蛍光灯+外光(蛍光灯寄り))、居室(蛍光灯常灯)、暗室(ハロゲン)、暗室(3波長形昼光色)、暗室(電球型蛍光灯(昼光色))、暗室(LED(昼光色)810ルーメン)、暗室(LED(電球色)640ルーメン)、暗室(電球(シリカ))のそれぞれにおける、照度値(縦軸)及びIR比率(横軸)の分布を示している。
 図3に示すように、縦軸に照度値、横軸にIR比率を取った場合、昼光色が集中している領域(領域A)、LED電球色が集中している領域(領域B)、昼白灯(蛍光灯常灯)が集中している領域(領域C)、屋外の外光が集中している領域(領域D)、屋根下の外光が集中している領域(領域E)、屋内(居室及び廊下)での外光+蛍光灯が集中している領域(領域F)、ハロゲンが集中している領域(領域G)、及び電球(シリカ)が集中している領域(領域H)に別れていることがわかる。
 そして、本願の発明者らは、この分布を5つの領域に分け、それぞれの領域に対応した色温度を設定した。具体的には、IR比率が約0.6から約0.75で照度値が約145から約250の領域を屋外領域、IR比率が0から約0.35で照度値が約40から約250の領域を環境A領域、IR比率が約0.35から約0.75で照度値が約40から約250の領域のうち、屋外領域に含まれない領域を環境B領域、IR比率が約0.75から1.0で照度値が約40から約250の領域を環境C領域、IR比率が0ら1.0で照度値が0から約40の領域を環境D領域とした。
 このように、縦軸に照度値、横軸にIR比率を取った分布図を複数の領域に分けることにより、照度値およびIR比率がわかれば、その場所の周囲外光の環境状態を推定することが可能となる。
 そして、周囲環境判定部22は、図5に示すような周囲外光の環境状態(周囲環境)と画像処理パラメータ(色温度値)とを対応させたテーブルを用いて、照度値及びIR比率から画像処理パラメータを決定する。本実施形態では、照度値及びIR比率に加えて、現在時刻、場所の情報も用いて画像処理パラメータを決定している。
 具体的には、周囲環境が屋外領域で、自宅周辺ではない場合、画像処理パラメータを6500Kとする。屋外領域の場合、コントラストを制御する構成であってもよい。
 また、周囲環境が環境A領域で自宅周辺ではない場合、夜中の0時から6時くらいまでは5000K、6時から9時くらいまでは8000K、9時から20時くらいまでは6500K、9時から夜中の0時までは5000Kとする。
 上述したように、環境A領域は、周囲外光が昼光色のものが集中している領域である。そして、昼光色の色温度は5884K~6498Kのため、5000~8000Kの色温度に設定することにより、表示部の表示の色温度を周囲外光の色温度と近くすることができ、ユーザに対し違和感のない表示を提供することが可能となる。また、睡眠時間帯に対応する時間の色温度を下げることにより、ユーザに与える刺激を低減させるとともに、活動開始時間帯に対応する時間の色温度を上げることにより、ユーザに対し爽快感を与えることが可能となる。
 また、周囲環境が環境B領域で自宅周辺ではない場合、夜中の0時から6時くらいまでは5300K、6時から9時くらいまでは6500K、9時から20時くらいまでは5500K、9時から夜中の0時までは3000Kとする。
 上述したように、環境B領域は、周囲外光が昼白灯のものが集中している領域である。そして、昼白灯の色温度は4000K程度のため、3000~6500Kの色温度に設定することにより、表示部の表示の色温度を周囲外光の色温度と近くすることができ、ユーザに対し違和感のない表示を提供することが可能となる。また、睡眠時間帯に対応する時間の色温度を下げることにより、ユーザに与える刺激を低減させるとともに、活動開始時間帯に対応する時間の色温度を上げることにより、ユーザに対し爽快感を与えることが可能となる。すなわち、人間の生活サイクルに合わせて、色温度を設定することができる。
 以下、環境C領域、環境D領域についても同様である。また、自宅周辺において色温度を低めに設定することにより、ユーザが自宅周辺に来た時に、ユーザに対し落ち着いた癒し感を与えることができる。なお、自宅周辺において色温度を低めに設定する構成は必須ではない。
 また、環境D領域は、照度値が低い領域、すなわち周囲外光が暗い状態の領域である。このような領域では、表示が明るすぎると目への刺激が強くなってしまう。そのため、バックライトを低下させている。その上で、環境A領域、環境B領域、環境C領域と同様に、時間帯に対応させて画像処理パラメータを設定している。
 また、図5に示すように、画質モードによって、周囲環境に対応させて画像処理パラメータを設定するモード(全自動)、常に色温度を6500Kとするモード(画質モード1)、常に色温度を9300Kとするモード(画質モード2)、常に色温度を8000Kとするモード(画質モード3)とするようにしてもよい。
  〔処理の流れ〕
 次に、表示装置1における処理の流れについて、図6を参照して説明する。図6は、表示装置1における処理の流れを示すフローチャートである。
 図6に示すように、色温度設定処理の処理開始タイミングになると(S1でYES)、照度値/IR比率算出部21は、照度センサ11から照度情報を取得する(S2)。そして、照度値/IR比率算出部21は、取得した照度情報を用いて、照度値及びIR比率を算出する(S3)。
 次に、周囲環境判定部22は、照度値/IR比率算出部21が算出した照度値及びIR比率を用いて周囲外光の環境状態を判定する(S4、外光状態判定ステップ)。そして、周囲環境判定部22は、判定した環境状態、現在時刻(現在時刻取得ステップ)、場所情報を用いて画像処理パラメータ(色温度値)を決定する(S5、色温度決定ステップ)。その後、画像処理部23は、周囲環境判定部22が決定した画像処理パラメータを用いて取得した表示データの処理を行い(S6)、表示制御部24は、画像処理部23によって処理された処理済表示データを表示部15に表示させる(S7、表示制御ステップ)。以上が、表示装置1における処理の流れである。
  〔付記事項〕
 上述した実施形態では、周囲外光の環境状態の判定に用いたIR比率として、全光量を赤外光量で除したもの(全光量/赤外光量(全光量-可視光量))を用いた。しかしながら、IR比率はこれに限られるものではなく、全光量に対する赤外光量の割合が認識可能なものであればよく、例えば、全光量に対する可視光量の比率を用いてもよい。
 また、上述した実施形態では、時間帯を固定して、色温度の調整を行ったが、これに限られるものではなく、ユーザそれぞれの活動時間に対応させて色温度調整を行う時間帯を設定してもよい。
 〔実施形態2〕
 上述した実施形態では、照度センサ11から取得した照度情報を用いて、照度値及びIR比率を算出した。本実施形態では、照度センサ11を2つ備え、一方の照度センサ11からの出力は、全光量から可視光量を取り除いたものとなっている。これにより、照度値/IR比率算出部21は、全光量及び赤外光量(全光量から可視光量を取り除いたもの)を取得することができるので、照度値/IR比率算出部21において、赤外光量を算出する必要がなくなる。
 なお、照度値は、全光量と赤外光量との差分であるが、単純な差分ではなく、それぞれの光量に係数を掛け合わせ、それらの差分をとるものであってもよい。すなわち、係数をα、βとしたとき、照度値=α×全光量―β×赤外光量によって求めてもよい。
 〔実施形態3〕
 表示装置1の制御ブロック(特に制御部10(照度値/IR比率算出部21、周囲環境判定部22、画像処理部23、表示制御部24))は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
 後者の場合、表示装置1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
 〔まとめ〕
 本発明の態様1に係る表示装置は、外光に応じて表示部の色温度を制御する表示装置であって、自装置の周囲の外光状態を判定する外光状態判定手段(周囲環境判定部22)と、現在時刻を取得する現在時刻取得手段(時計部13)と、上記外光状態判定手段が判定した外光状態と、上記現在時刻取得手段が取得した現在時刻とを用いて、上記表示部で表示する画面の色温度を決定する色温度決定手段(周囲環境判定部22)と、上記色温度決定手段が決定した色温度で上記表示部の表示を行う表示制御手段(表示制御部24)と、を備えている構成である。
 また、本発明の態様5に係る表示装置の制御方法は、外光に応じて表示部の色温度を制御する表示装置の制御方法であって、自装置の周囲の外光状態を判定する外光状態判定ステップと、現在時刻を取得する現在時刻取得ステップと、上記外光状態判定ステップで判定した外光状態と、上記現在時刻取得ステップで取得した現在時刻とを用いて、上記表示部で表示する画面の色温度を決定する色温度決定ステップと、上記色温度決定ステップで決定した色温度で上記表示部の表示を行う表示制御ステップと、を含む方法である。
 上記の構成または方法によれば、外光状態判定手段が判定した外光状態と、上記現在時刻取得手段が取得した現在時刻とを用いて、上記表示部で表示する画面の色温度を決定するので、外光状態のみを用いた場合と比較して、よりユーザが満足する表示となる色温度とすることができる。
 また、外光状態と現在時刻との2つを用いているのみなので、構成も簡易なものとすることができる。
 本発明の態様2に係る表示装置は、上記態様1において、照度センサと、上記照度センサによって検出された全光量と、該全光量から可視光量を取り除いた赤外光量との比率を算出する赤外光量比率算出手段(照度値/IR比率算出部21)と、を備え、上記外光状態判定手段は、上記赤外光量比率算出手段が算出した上記全光量と上記赤外光量との比率を用いて上記外光状態を判定するものである。
 上記の構成によれば、赤外光量と全光量との比率を用いて外光状態を判定するので、正確かつ容易に外光状態を判定することができる。
 また、照度センサを用いて外光状態を判定することができるので、RGBセンサを用いる場合と比較して、簡易な構成とすることができる。
 本発明の態様3に係る表示装置は、上記態様1または2において、自装置の位置に関する情報を取得する位置情報取得手段を備え、上記色温度決定手段は、上記外光状態及び上記現在時刻に加え、上記位置情報取得手段が取得した自装置の場所も用いて上記色温度を決定するものである。
 上記の構成によれば、位置に関する情報を用いて色温度を決定するので、自装置の位置も考慮した色温度とすることができる。
 本発明の態様4に係る表示装置は、上記態様1~3のいずれかにおいて、決められた時間、自装置に対する操作を受け付けていないときに上記表示部の表示をオフにする表示セーブ機能を有し、上記表示制御手段は、上記表示セーブ機能が実行されている状態から復帰後、所定時間内では、上記表示部の表示を上記色温度決定手段が決定した色温度に変化させる速度を、上記所定時間外のときと比較して遅くするものである。
 上記の構成によれば、表示セーブ機能が実行されている状態から所定時間内では、表示部の色温度を変化させる速度が遅くなる。これにより、表示セーブ機能が実行されている状態から復帰した直後に、表示部の色温度が急激に変更されてしまうことを防止することができるので、ユーザに対し、見た目の違和感を与えてしまうことを減少させることができる。
 本発明の各態様に係る表示装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記表示装置が備える各手段として動作させることにより上記表示装置をコンピュータにて実現させる表示装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
 本発明は、表示部を備えた装置に利用することができる。
  1 表示装置
 10 制御部
 11 照度センサ
 12 GPS(位置情報取得手段)
 13 時計部(現在時刻取得手段)
 14 タイマ
 15 表示部
 21 照度値/IR比率算出部(赤外光量比率算出手段)
 22 周囲環境判定部(外光状態判定手段、色温度決定手段)
 23 画像処理部
 24 表示制御部(表示制御手段)
 

Claims (6)

  1.  外光に応じて表示部の色温度を制御する表示装置であって、
     自装置の周囲の外光状態を判定する外光状態判定手段と、
     現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、
     上記外光状態判定手段が判定した外光状態と、上記現在時刻取得手段が取得した現在時刻とを用いて、上記表示部で表示する画面の色温度を決定する色温度決定手段と、
     上記色温度決定手段が決定した色温度で上記表示部の表示を行う表示制御手段と、
    を備えていることを特徴とする表示装置。
  2.  照度センサと、
     上記照度センサによって検出された全光量と、該全光量から可視光量を取り除いた赤外光量との比率を算出する赤外光量比率算出手段と、を備え、
     上記外光状態判定手段は、上記赤外光量比率算出手段が算出した上記全光量と上記赤外光量との比率を用いて上記外光状態を判定することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3.  自装置の位置に関する情報を取得する位置情報取得手段を備え、
     上記色温度決定手段は、上記外光状態及び上記現在時刻に加え、上記位置情報取得手段が取得した自装置の場所も用いて上記色温度を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
  4.  決められた時間、自装置に対する操作を受け付けていないときに上記表示部の表示をオフにする表示セーブ機能を有し、
     上記表示制御手段は、上記表示セーブ機能が実行されている状態から復帰後、所定時間内では、上記表示部の表示を上記色温度決定手段が決定した色温度に変化させる速度を、上記所定時間外のときと比較して遅くすることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための表示装置制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための表示装置制御プログラム。
  6.  外光に応じて表示部の色温度を制御する表示装置の制御方法であって、
     自装置の周囲の外光状態を判定する外光状態判定ステップと、
     現在時刻を取得する現在時刻取得ステップと、
     上記外光状態判定ステップで判定した外光状態と、上記現在時刻取得ステップで取得した現在時刻とを用いて、上記表示部で表示する画面の色温度を決定する色温度決定ステップと、
     上記色温度決定ステップで決定した色温度で上記表示部の表示を行う表示制御ステップと、
    を含むことを特徴とする表示装置の制御方法。
PCT/JP2014/060707 2013-04-26 2014-04-15 表示装置、表示装置の制御方法、および表示装置制御プログラム WO2014175118A1 (ja)

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