專利名稱：顯示控制裝置、圖像顯示系統(tǒng)和顯示控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種進行與顯示裝置的顯示相關的控制的技木。
背景技術：
在外光照射到顯示裝置的畫面上時，存在受到外光的影響而使顯示裝置的視認性降低的情況。因此，現(xiàn)有技術提出了根據(jù)外光的照度來調(diào)整顯示裝置的顯示狀態(tài)的技木。例如，在照度較高的外光照射在顯示裝置的畫面上時，由于該外光的反射等的緣故，顯示裝置的畫面的視認性會降低。因此，提出了在外光的照度較高的情況下，通過補正圖像而使得提高平均亮度、并將背光源的光量固定為較大的恒定值來改進視認性的技術(例如，參考專利文獻I)。作為公開了與本說明書說明的技術相關聯(lián)的技術的文獻，還具有專利文獻2和3。專利文獻I :日本特開2009-276425號公報專利文獻2 :日本特開2007-281767號公報專利文獻3 :日本特開2009-146893號公報。但是，對于諸如車輛使用的顯示裝置等的在各種地點和時間使用的顯示裝置，有時會在由直射日光等非常高照度的外光照射畫面的狀態(tài)下進行使用。由于背光源的發(fā)光性能具有極限，因此在提高背光源的光量之類的對應中，在這樣的外光的照度非常高的情況下(例如，在比2萬(Ix)更大的情況下)，難以改進顯示裝置的視認性。因此，期望用于提高在外光的照度高的情況下之顯示裝置的視認性的技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題提出的，其目的在于提供ー種能夠提高在外光的照度高的情況下之顯示裝置的視認性的技木。為了解決上述課題，本發(fā)明方案I的發(fā)明，是進行與顯示裝置的顯示相關的控制的顯示控制裝置，包括取得機構(gòu)，用于取得對所述顯示裝置的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度；第I生成機構(gòu)，用于生成對顯示在所述顯示裝置上的原圖像的動態(tài)范圍進行壓縮而得到的補正圖像；輸出機構(gòu)，用于將使用了所述補正圖像的顯示圖像輸出并顯示在所述顯示裝置；以及控制機構(gòu)，對用于照明所述畫面的背光源施予周期性的控制信號，從而控制所述背光源的發(fā)光，在將所述外光的照度設為E、且將與該照度相關的ー個閾值設為Th時，所述控制機構(gòu)，在E < Th的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設為恒定且根據(jù)所述外光的照度而變更所述控制信號的占空比來調(diào)整所述背光源的光量的第I控制，在Th < E的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設置為比所述第I控制時還大且固定所述控制信號的占空比來使所述背光源周期性地發(fā)出脈沖光的第2控制。本發(fā)明方案2的發(fā)明，在方案I所述的顯示控制裝置中，所述控制機構(gòu)，在執(zhí)行所述第2控制時，將所述控制信號的占空比固定為10%以下的值。本發(fā)明方案3的發(fā)明，在方案I所述的顯示控制裝置中，還包括第2生成機構(gòu)，其用于以與所述外光的照度相應的合成比率來合成所述原圖像和所述補正圖像，從而生成所述顯示圖像。本發(fā)明方案4的發(fā)明，在方案3所述的顯示控制裝置中，在將不同干與所述外光的照度相關的Th的兩個閾值設為Tl、Tm且是Tl < Tm < Th時，所述第2生成機構(gòu)，在Tm < E的情況下，僅用所述補正圖像來生成所述顯示圖像，在Tl < E < Tm的情況下，通過以所述外光的照度越高所述補正圖像的比例越高的方式合成所述原圖像和所述補正圖像，來生成所述顯示圖像，在E < Tl的情況下，僅用所述原圖像來生成所述顯示圖像。本發(fā)明方案5的發(fā)明，在方案4所述的顯示控制裝置中，所述控制機構(gòu)，在Tm < E
<Th的情況下，在從基準值到最大值之間變更所述占空比，在Tl < E < Tm的情況下，將所述占空比固定為所述基準值，在E < Tl的情況下，在從最小值到所述基準值之間變更所述占空比。
本發(fā)明方案6的發(fā)明，在方案I所述的顯示控制裝置中，在將不同干與所述外光的照度相關的Th的兩個閾值設為Tm、Tl且是Tl < Tm < Th時，所述控制機構(gòu)，在Tm < E
<Th的情況下，在從基準值到最大值之間變更所述占空比，在Tl < E < Tm的情況下，將所述占空比固定為所述基準值，在E < Tl的情況下，在從最小值到所述基準值之間變更所述占空比。本發(fā)明方案7的發(fā)明，在方案I到6的任何一項所述的顯示控制裝置中，所述顯示裝置被安裝在車輛上。本發(fā)明方案8的發(fā)明，是ー種圖像顯示系統(tǒng)，包括顯示裝置；取得機構(gòu)，用于取得對所述顯示裝置的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度；生成機構(gòu)，用于生成對顯示在所述顯示裝置上的原圖像的動態(tài)范圍進行壓縮而得到的補正圖像；輸出機構(gòu)，用于將使用了所述補正圖像的顯示圖像輸出并顯示在所述顯示裝置；以及控制機構(gòu)，對用于照明所述畫面的背光源施予周期性的控制信號，從而控制所述背光源的發(fā)光，在將所述外光的照度設為E、且將與該照度相關的ー個閾值設為Th時，所述控制機構(gòu)，在E < Th的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設為恒定且根據(jù)所述外光的照度而變更所述控制信號的占空比來調(diào)整所述背光源的光量的第I控制，在Th < E的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設置為比所述第I控制時還大且固定所述控制信號的占空比來使所述背光源周期性地發(fā)出脈沖光的第2控制。本發(fā)明方案9的發(fā)明，在方案8所述的圖像顯示系統(tǒng)，所述顯示裝置被安裝在車輛上。本發(fā)明方案10的發(fā)明，是進行與顯示裝置的顯示相關的控制的顯示控制方法，包括(a)取得步驟，用于取得對所述顯示裝置的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度；(b)生成步驟，用于生成對顯示在所述顯示裝置上的原圖像的動態(tài)范圍進行壓縮而得到的補正圖像；(C)顯示步驟，用于將使用了所述補正圖像的顯示圖像以所述顯示裝置進行顯示；以及(d)控制步驟，對用于照明所述畫面的背光源施予周期性的控制信號，從而控制所述背光源的發(fā)光，在將所述外光的照度設為E、且將與該照度相關的ー個閾值設為Th時，所述步驟(d)，在E < Th的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設為恒定且根據(jù)所述外光的照度而變更所述控制信號的占空比來調(diào)整所述背光源的光量的第I控制，在Th < E的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設置為比所述第I控制時還大且固定所述控制信號的占空比來使所述背光源周期性地發(fā)出脈沖光的第2控制。(發(fā)明效果)根據(jù)方案I到10的發(fā)明，在外光照度較高的情況下，執(zhí)行將使用了對動態(tài)范圍進行壓縮而得到的補正圖像的顯示圖像顯示在顯示裝置上且使背光源周期性地發(fā)出脈沖光的控制。因此，能夠使用戶所感覺的顯示裝置的畫面的亮度明亮，能夠提高外光的照度高時的顯示裝置的視認性。此外，根據(jù)方案3的發(fā)明，由于用與外光的照度相應的合成比率對原圖像和補正圖像進行合成而生成顯示圖像，因此能夠顯示適合于外光的照度的顯示圖像。此外，根據(jù)方案4的發(fā)明，由于根據(jù)外光的照度來細致地變更用于生成顯示圖像的方法，因此能夠生成適合于外光的照度的顯示圖像，在各種各樣的外光照射的情況下，都 能夠合適地提高顯示裝置的視認性。此外，根據(jù)方案5和6的發(fā)明，由于根據(jù)外光的照度來細致地變更占空比，因此能夠以適合于外光的照度的亮度使背光源發(fā)光，在各種各樣的外光照射的情況下，都能夠合適地提高顯示裝置的視認性。此外，根據(jù)方案7和9的發(fā)明，在各種各樣的外光照射的車輛中，能夠提高顯示裝置的視認性。


圖I是表示圖像顯示系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖。圖2是表示圖像處理部的詳細構(gòu)成的示意圖。圖3是表示顯示調(diào)整部的處理的流程的示意圖。圖4是表示外光的照度與調(diào)整控制之間的關系的示意圖。圖5是說明范圍(range)壓縮部的處理的示意圖。圖6是表示灰度等級補正部所使用的光度(tone)曲線的示意圖。圖7是表示外光的照度與改進圖像的合成比例之間的關系的示意圖。圖8是表示由占空比(duty)控制所使用的控制信號的波形的示意圖。圖9是表不外光的照度與占空比之間的關系的不意圖。圖10是表示由脈沖控制所使用的控制信號的波形的示意圖。附圖符號說明3顯示控制裝置4顯示裝置5光傳感器7背光源控制部32顯示調(diào)整部33圖像輸出部34照度取得部41液晶面板42背光源61改進圖像生成部
具體實施例方式下面，參考附圖，說明本發(fā)明的實施方式?！碔.整體構(gòu)成〉圖I是表示本實施方式的圖像顯示系統(tǒng)I的構(gòu)成的方框圖。圖像顯示系統(tǒng)I是例如汽車等車輛用的導航系統(tǒng)，且被安裝在車輛上，并具有將各種信息顯示給車廂內(nèi)的用戶的功能。如圖I所示，圖像顯示系統(tǒng)I包括顯示各種圖像的顯示裝置4 ;進行與顯示裝置4的顯示相關的控制的顯示控制裝置3;提供用于在顯示裝置4上進行顯示的圖像的圖像提供部2 ;及檢測外光的強度的光傳感器5。圖像顯示系統(tǒng)I還包括用于控制系統(tǒng)整體的系統(tǒng)控制部10。系統(tǒng)控制部10例如是包括CPU、RAM和ROM等的微型計算機。通過系統(tǒng)控制部10的CPU按照預定的程序來執(zhí) 行運算處理，從而實現(xiàn)用于控制系統(tǒng)整體的各種控制功能。系統(tǒng)控制部10統(tǒng)一地控制圖像提供部2、顯示控制裝置3、顯示裝置4和光傳感器5的動作。圖像提供部2輸出包含給顯示裝置4的作為顯示對象的圖像在內(nèi)的各種圖像源的圖像信號。圖像提供部2包括廣播接收部21、攝像機輸入部22、盤讀取部23和導航部24。這些圖像提供部2的各個部分21、22、23、24，以預定的周期(例如1/30秒)輸出包含圖像(幀)的圖像信號。廣播接收部21，對由車輛上所安裝的天線91所接收的電視廣播和數(shù)據(jù)廣播等廣播信號進行解碼，取得表示其廣播內(nèi)容的圖像，并輸出到顯示控制裝置3。攝像機輸入部22，與車載攝像機92連接，且取得由車載攝像機92所拍攝的表示車輛周邊狀況的圖像，并輸出到顯示控制裝置3。盤讀取部23，對DVD等圖像盤93進行讀取，取得對圖像盤93的記錄內(nèi)容進行表示的圖像，并輸出到顯示控制裝置3。導航部24是用于提供導航功能的電子基板，將路徑引導用的地像等導航功能所需的圖像輸出到顯示控制裝置3。顯示裝置4包括成為對圖像進行顯示的畫面的液晶面板41和對該液晶面板41進行照明的背光源42。圖像顯示系統(tǒng)I被設置在車輛的儀表面板等上，使得用戶即車輛的乘員能夠視認該顯示裝置4的液晶面板41。液晶面板41包括例如縱橫ニ維排列的多個點。液晶面板41通過按每個點來變更背光源42的光的透過率，來顯示圖像。背光源42包括發(fā)光的光源，且從背面對液晶面板41進行照明。作為背光源42的光源，優(yōu)選使用發(fā)射的脈沖光的上升沿和下降沿都非?？焖俚陌l(fā)光二極管(LED)。背光源42基于從顯示控制裝置3送出的控制信號而發(fā)光?？刂菩盘柺鞘箤ㄆ陂g和截止期間交替重復的周期性的信號。背光源42在控制信號的導通期間發(fā)光，截止期間停止發(fā)光?？刂菩盘柕碾娖皆礁?，背光源42的發(fā)光強度就越大。背光源42的光量通過發(fā)光強度和發(fā)光時間的累計而求得。一般地，背光源42的每單位時間的光量(光束)越大，顯示裝置4的畫面就越亮。光傳感器5輸出與所入射的光的強度相應的電平的信號。光傳感器5包括用于檢測所入射的光的強度的光接收元件，該光接收元件被配置在成為顯示裝置4之畫面的液晶面板41的周邊附近。因此，光傳感器5輸出與從前面對顯示裝置4的畫面進行照明的外光(即，對顯示裝置4的畫面產(chǎn)生影響的外光)的強度相應的信號。
顯示控制裝置3是例如ASIC(專用集成電路)等的硬件電路，進行與顯示裝置4的顯示相關的控制。顯示控制裝置3包括照度取得部34、圖像取得部31、顯示調(diào)整部32和圖像輸出部33。照度取得部34基于從光傳感器5輸出的信號的電平，得出外光的照度。由此，照度取得部34取得對顯示裝置4的畫面的視認性產(chǎn)生影響的外光的照度。照度取得部34將所取得的外光的照度輸出到顯示調(diào)整部32。圖像取得部31從圖像提供部2取得包含圖像的圖像信號。圖像取得部31基于來自系統(tǒng)控制部10的指示，進行開關，接收從圖像提供部2的各個部分21、22、23、24輸出的圖像信號的任何ー個，將該圖像信號所包含的圖像提供給顯示調(diào)整部32。顯示調(diào)整部32，執(zhí)行對顯示裝置4的顯示狀態(tài)進行調(diào)整的調(diào)整控制。顯示調(diào)整部32根據(jù)從照度取得部34輸入的外光的照度，來調(diào)整顯示裝置4的顯示狀態(tài)，使顯示裝置4的畫面的視認性提高。顯示調(diào)整部32執(zhí)行對給顯示裝置4的成為顯示對象的圖像進行補 正的控制和背光源42的發(fā)光的控制的至少ー個控制，從而調(diào)整顯示裝置4的顯示狀態(tài)。圖像輸出部33，將由顯示調(diào)整部32處理的圖像輸出并顯示在顯示裝置4上。由此，由顯示調(diào)整部32補正的圖像被顯示在顯示裝置4的液晶面板41上。顯示調(diào)整部32包括用于控制背光源42的發(fā)光的背光源控制部7。背光源控制部7通過生成對占空比(在ー個周期中的導通期間的比例)和電平進行了調(diào)整的控制信號并輸出到背光源42，來控制背光源42的發(fā)光。顯示調(diào)整部32包括對給顯示裝置4的成為顯示對象的圖像進行補正的圖像處理部6。圖2是表示圖像處理部6的詳細構(gòu)成的示意圖。圖像處理部6主要包括改進圖像生成部61和圖像合成部62。改進圖像生成部61，對從圖像提供部2輸入的補正前的圖像即原圖像進行預定的圖像處理，生成在外光的照度較高時提高了視認性的補正圖像即改進圖像。改進圖像生成部61包括范圍壓縮部63、灰度等級補正部64和色度補正部65。對于這些功能的細節(jié)，將后述。圖像合成部62，對由改進圖像生成部61生成的改進圖像和原圖像進行合成，生成顯示圖像。由此，將使用了改進圖像的顯示圖像顯示在顯示裝置4的畫面上。<2.顯示狀態(tài)的調(diào)整〉在圖像顯示系統(tǒng)I中，顯示控制裝置3對圖像提供部2提供的圖像信號的圖像進行處理，顯示裝置4顯示執(zhí)行了該處理的圖像之類的動作以圖像信號中包含圖像的周期(例如1/30秒)被重復。在這樣的動作中，顯示調(diào)整部32執(zhí)行調(diào)整控制，根據(jù)對顯示裝置4的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度來調(diào)整顯示裝置4的顯示狀態(tài)，從而使顯示裝置4的畫面的視認性提高。顯示調(diào)整部32根據(jù)外光的照度，變更所執(zhí)行的調(diào)整控制。圖3是表示顯示調(diào)整部32的基本處理的流程的示意圖。顯示調(diào)整部32每次輸入成為顯示對象的圖像，就重復執(zhí)行該圖3所示的處理。顯示調(diào)整部32，首先從照度取得部34取得外光的照度(步驟Sll)。接著，顯示調(diào)整部32，將外光的照度與預定的3個閾值進行比較(步驟S12)。這3個閾值是低閾值Tl、中閾值Tm和高閾值Th (Tl < Tm < Th) 0然后，顯示調(diào)整部32，基于外光的照度與3個閾值Tl、Tm、Th之間的比較結(jié)果，從用于調(diào)整顯示裝置4之顯示狀態(tài)的多個調(diào)整控制當中選擇ー個調(diào)整控制，執(zhí)行所選擇的調(diào)整控制。以下，將外光的照度設為E。在外光的照度E比低閾值Tl小的情況下(E < Tl)，顯示調(diào)整部32執(zhí)行作為調(diào)整控制之一的低照度控制(步驟S13)。在外光的照度E比低閾值Tl大、且比中閾值Tm小的情況下(Tl < E < Tm)，顯示調(diào)整部32執(zhí)行作為調(diào)整控制之一的中照度控制(步驟S14)。在外光的照度E比中閾值Tm大、且比高閾值Th小的情況下(Tm < E < Th)，顯示調(diào)整部32執(zhí)行作為調(diào)整控制之一的高照度控制(步驟S15)。而且，在外光的照度E比高閾值Th大的情況下(Th < E)，顯示調(diào)整部32執(zhí)行作為調(diào)整控制之一的特殊控制(步驟S16)。而且，外光的照度E與閾值Tl、Tm、Th相同的情況也可以包含在任何ー個的判斷分支中。圖4是表示外光的照度與所執(zhí)行的調(diào)整控制之間的關系的示意圖。照度取得部34成為能夠在例如O 10萬(Ix)的范圍內(nèi)檢測外光的照度，在該照度的范圍內(nèi)，顯示調(diào)整部32執(zhí)行調(diào)整控制。如圖所示，在本實施方式中，分別將低閾值Tl例如設定到IOO(Ix)，將中閾值Tm例如設定到5000 (Ix)，將高閾值Th例如設定到2萬(Ix)。在各個調(diào)整控制中，執(zhí)行用于對成為顯示對象的圖像進行補正的控制和背光源42的發(fā)光的控制的至少任何ー個控制。對圖像進行補正的控制通過圖像處理部6執(zhí)行，背光源42的發(fā)光的控制通過背光源控制部7執(zhí)行。在對圖像進行補正的控制中有直射控制，在背光源42的發(fā)光的控制中有占空比控制和脈沖控制。如圖4所示，直射控制在外光的照度比低閾值Tl大時(Tl < E)執(zhí)行。占空比控制在外光的照度比高閾值Th小時(E<Th)執(zhí)行。而且，脈沖控制在外光的照度比高閾值Th大時(Th < E)執(zhí)行。因此，在低照度控制中僅執(zhí)行占空比控制。該低照度控制還被稱為調(diào)光器控制。在中照度控制和高照度控制中，組合地執(zhí)行直射控制和占空比控制。而且，在特殊控制中，組合地執(zhí)行直射控制和脈沖控制。這樣，通過根據(jù)外光的照度來細致地變更所執(zhí)行的調(diào)整控制，能夠按照較寬范圍的外光的照度來合適地調(diào)整顯示裝置4的顯示狀態(tài)。由此，在各種各樣的外光所照射的車輛中，都能夠提高顯示裝置4的畫面的視認性。下面，具體地說明直射控制、占空比控制和脈沖控制的各自的控制內(nèi)容。<3.直射控制>首先，說明直射控制。如前述，直射控制在外光的照度E比低閾值Tl大時(Tl <E)執(zhí)行。當外光的照度變高到某個程度吋，由于畫面上的外光的反射等緣故，顯示裝置4的畫面的視認性會降低。具體地，在顯示裝置4的顯示中，用戶能夠識別圖像的灰度等級的變化的范圍會變窄，特別地，較低亮度的區(qū)域的灰度等級實質(zhì)上丟失了。顯示裝置4所顯示的圖像中的物體的顏色在整體上會變淡。因此，通過直射控制，圖像處理部6(參考圖2)的改進圖像生成部61，以使得在用戶能夠識別灰度等級的變化的范圍內(nèi)能夠表達灰度等級的方式壓縮動態(tài)范圍，并且生成強調(diào)了色度的改進圖像，使得物體的顏色變得清晰。然后，通過使合成了該改進圖像和原圖像的顯示圖像顯示在顯示裝置4上，來提高顯示裝置4的畫面的視認性。
改進圖像生成部61的范圍壓縮部63，壓縮原圖像的動態(tài)范圍。如圖5的上部所示，原圖像Gl的各個像素的值，能夠被認為是對物體進行照明的照明光分量Cl與物體的反射率分量c2的組合。范圍壓縮部63，如圖5的下部所示，抑制照明光分量Cl (縮小整體的明暗之差)，并擴大反射率分量c2 (擴大每個物體的灰度等級的范圍)。由此，范圍壓縮部63生成對原圖像的動態(tài)范圍進行了壓縮的改進圖像G2。在改進圖像G2中，即使在過于明亮的區(qū)域和過于黑暗的區(qū)域，灰度等級的變化也變得清晰，從而視認性被改進。照明光分量Cl，由干與原圖像的低頻分量對應，因此能夠通過低通濾波器抽出。此夕卜，反射率分量能夠作為從原圖像中減去低頻分量后得到的剰余分量(高頻分量)來處理。根據(jù)該原理，范圍壓縮部63將原圖像分離成照明光分量和反射率分量，且能夠?qū)λ鼈兎謩e進行單獨的處理?；叶鹊燃壯a正部64，對范圍壓縮部63所處理的改進圖像的灰度等級進行補正。具體地，灰度等級補正部64使用圖6所示的光度曲線來補正改進圖像的亮度，使具有灰度等級丟失之可能性的較低亮度的區(qū)域的亮度上升。由此，使得用戶能夠明確地識別改進圖像的較低亮度的區(qū)域的灰度等級的變化。而且，色度補正部65對灰度等級補正部64所處理 的改進圖像的色度進行強調(diào)。由此，使改進圖像中的物體的顏色鮮明。圖像合成部62對這樣生成的改進圖像和原圖像進行合成，生成顯示圖像。改進圖像與原圖像之間的合成比率根據(jù)外光的照度E來決定。因此，通過使顯示裝置4顯示該顯示圖像，能夠根據(jù)外光的照度E來提高顯示裝置4的畫面的視認性。圖7是表示外光的照度E與改進圖像的合成比例)之間的關系的示意圖。如圖所示，在外光的照度E比低閾值Tl大且比中閾值Tm小(Tl<E<Tm)時，在從0%到100%之間，設定成外光的照度E越高，改進圖像的合成比例越高。即，在進行中照度控制的情況下，設定改進圖像與原圖像之間的合成比率，使得外光的照度E變得越高，就越少使用原圖像，而越多使用改進圖像。在外光的照度E比中閾值Tm大(Tm<E)時，使改進圖像的合成比例固定為100%。即，在進行高照度控制和特殊控制的情況下，成為僅用改進圖像來生成顯示圖像。而且，在外光的照度E比低閾值Tl小(E < Tl)時，不執(zhí)行直射控制。因此，在該情況下，改進圖像的合成比例變成O %，僅用原圖像來生成顯示圖像。<4.占空比控制〉下面，說明占空比控制。在外光的照度E較低吋，與周邊環(huán)境相比，顯示裝置4的畫面變得過于明亮，用戶感到刺眼，顯示裝置4的畫面的視認性降低。相反，在外光的照度E較明亮吋，由于畫面上的外光的反射等緣故，顯示裝置4的畫面的視認性會降低。因此，在占空比控制中，背光源控制部7，通過在外光的照度E較暗時使背光源42的光量降低，在外光的照度E較明亮時使背光源42的光量増加，來提高顯示裝置4的畫面的視認性。在占空比控制中，背光源控制部7，通過使控制信號的電平恒定、且變更控制信號的占空比，來調(diào)整背光源42的每單位時間的光量。圖8是表示占空比控制所使用的控制信號的波形的一個例子的示意圖。如圖所示，控制信號是將成為H的導通期間和成為L的截止期間交替地重復的周期性的信號。該控制信號的頻率例如是240Hz?？刂菩盘柕碾娖?H的電平)成為恒定。占空比成為控制信號的導通期間Pb相對于ー個周期Pa的比例。背光源控制部7，根據(jù)外光的照度E，變更該控制信號的占空比。圖9是表示外光的照度E與占空比之間的關系的示意圖。如圖所示，在外光的照度E比低閾值Tl小(E < Tl)時，在從最小值到基準值的期間，根據(jù)外光的照度E來設定占空比。即，在進行低照度控制(調(diào)光器控制)的情況下，占空比被設定成比基準值低，且外光的照度E越低，占空比被設定得越低。此外，在外光的照度比低閾值Tl大且比中閾值Tm小(Tl < E < Tm)時，使占空比設定到基準值。即，在進行中照度控制的情況下，與外光的照度E無關，占空比被固定為基準值。因此，在中照度控制中，主要通過直射控制來謀求視認性的改進。此外，在外光的照度E比中閾值Tm大且比高閾值Th小(Tm < E < Th)時，在從基準值到最大值之間，根據(jù)外光的照度E來設定占空比。即，在進行高照度控制的情況下，占空比被設定成比基準值高，且成為外光的照度E越高，占空比被設定得越高。而且，在外光的照度E比高閾值Th大(Th < E)時，不執(zhí)行占空比控制。最小值和最大值被預先設定,例如,最小值被設為10%，最大值被設為100%。對于基準值，基于設為顯示對象的圖像的平均亮度，在從20%到80%的范圍內(nèi)，背光源控制部7進行設定。背光源控制部7進行設定，使得圖像的平均亮度越高，基準值就設定得越高。 <5.脈沖控制>下面，說明脈沖控制。如前述，在外光的照度E比高閾值Th大(Th < E)時，代替占空比控制，而執(zhí)行脈沖控制。所謂外光的照度E比高閾值Th大(Th<E)的情況，相當于較強的直射日光進行照射的情況。在占空比控制中，背光源控制部7通過將控制信號的電平設為恒定且變更占空比，來調(diào)整了背光源42的光量。相對于此，在脈沖控制中，背光源控制部7使控制信號的電平比占空比控制時還大，并將控制信號的占空比固定為較小的值。由此，背光源42周期性地發(fā)出脈沖光。圖10是表示脈沖控制所使用的控制信號的波形的一個例子的示意圖。如圖所示，在控制信號中以規(guī)定的周期包含有較短寬度的脈沖(矩形波)。脈沖控制中的控制信號的頻率優(yōu)選設為60Hz以上、IOOHz以下。在本實施方式中，控制信號的頻率為60Hz。因此，脈沖控制中的控制信號的ー個周期Pc成為占空比控制中的控制信號的ー個周期Pa的4倍?？刂菩盘柕碾娖?脈沖的電平)Vp，與占空比控制中的控制信號的電平(H的電平)Vh相比，被設定得足夠大。在本實施方式中，對控制信號的電平Vp進行設定，使得相對于占空比控制中的背光源42的發(fā)光強度，成為20倍的發(fā)光強度。此外，控制信號的占空比(脈沖的寬度Pd相對ー個周期Pc的比例)被固定為較小的值。優(yōu)選該脈沖控制中的占空比被設為10%以下(占空比控制中的最小值以下)的值。在本實施方式中，占空比被固定為占空比控制中的最大值的100%的1/20即5%。由于背光源42基于這樣的控制信號而發(fā)光，因此背光源42以60Hz周期性地發(fā)出發(fā)光強度強且發(fā)光時間短的光即脈沖光。以下，將這樣的背光源42的驅(qū)動稱為“脈沖驅(qū)動”。將該脈沖驅(qū)動與占空比控制中把占空比設為最大值(100%)的情況(即將直流電壓施加在背光源42上的情況)下的背光源42的驅(qū)動(以下稱為“直流驅(qū)動”)進行比較。在本實施方式的脈沖驅(qū)動中，與直流驅(qū)動相比，將發(fā)光強度設為了 20倍，將占空比設為了1/20。因此，脈沖驅(qū)動下的背光源42的每單位時間的光量(光束)成為與直流驅(qū)動相同。因此，與脈沖驅(qū)動下的背光源42的發(fā)光相關的能量也變成與直流驅(qū)動相同。當人們看到瞬間發(fā)光強的光(脈沖光)時，感覺到與實際的亮度相比要更明亮數(shù)倍(Broca-Sulzer效應)。因此，即使背光源42的每單位時間的光量是相同的，進行脈沖驅(qū)動的情況與進行直流驅(qū)動的情況相比，用戶會感覺到顯示裝置4的畫面的亮度要明亮I. 5倍 2. 7倍左右。在脈沖控制中，利用該原理，在背光源42的發(fā)光性能的范圍內(nèi)，能夠使顯示裝置4的畫面的亮度成為比占空比控制的情況下更亮。因此，即使在外光的照度E比高閾值Th更大(Th<E)的情況(在較強的直射日光照射的情況)下，也能夠提高顯示裝置4的視認性。如上述，在圖像顯示系統(tǒng)I中，改進圖像生成部61生成對顯示在顯示裝置4上的原圖像的動態(tài)范圍進行壓縮而得到的改進圖像，圖像輸出部33將使用了改進圖像的顯示圖像輸出并顯示在顯示裝置4上。照度取得部34取得對顯示裝置4的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度，背光源控制部7向?qū)︼@示裝置4的畫面進行照明的背光源42施予周期性的控制信號，來控制背光源42的發(fā)光。
然后，背光源控制部7，在外光的照度E比高閾值Th小(E < Th)吋，執(zhí)行通過將控制信號的電平設為恒定并根據(jù)外光的照度而變更控制信號的占空比來調(diào)整背光源之光量的占空比控制。此外，背光源控制部7，在外光的照度E比高閾值Th大(Th<E)吋，執(zhí)行通過將控制信號的電平設為比占空比控制時還大且將控制信號的占空比固定為規(guī)定值(例如10%)以下的值來使背光源42周期性地發(fā)出脈沖光的脈沖控制。因此，能夠使用戶所感覺的顯示裝置4的畫面的亮度比占空比控制更亮，能夠提高外光的照度高時顯示裝置4的視認性。<6.變形例 >以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但是，本發(fā)明不局限于上述實施方式，能夠進行各種各樣的變形。下面，說明這樣的變形例。包含上述實施方式和以下說明的方式在內(nèi)的所有方式能夠進行適當組合。在上述實施方式中，說明了脈沖驅(qū)動中的背光源42的每單位時間的光量(光束)和與背光源42的發(fā)光相關的能量成為與直流驅(qū)動相同，但是也可以成為比直流驅(qū)動小。在上述實施方式中，對于車輛上所安裝的圖像顯示系統(tǒng)I進行了說明，但是，只要是例如便攜式電話或者智能手機等在各種各樣的外光的環(huán)境下使用的圖像顯示系統(tǒng)，則無論是怎樣的系統(tǒng)，都能夠很好地適用在上述實施方式中說明的技木。此外，在上述實施方式中，通過硬件電路來實現(xiàn)的功能當中的一部分，也可以通過軟件來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.ー種顯示控制裝置，是進行與顯示裝置的顯示相關的控制的顯示控制裝置，其特征在于，包括 取得機構(gòu)，其用于取得對所述顯示裝置的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度； 第I生成機構(gòu)，其用于生成對顯示在所述顯示裝置上的原圖像的動態(tài)范圍進行壓縮而得到的補正圖像； 輸出機構(gòu)，其用于將使用了所述補正圖像的顯示圖像輸出并顯示在所述顯示裝置上；以及 控制機構(gòu)，其對用于照明所述畫面的背光源施予周期性的控制信號，從而控制所述背光源的發(fā)光， 在將所述外光的照度設為E、且將與該照度相關的ー個閾值設為Th吋， 所述控制機構(gòu)， 在E < Th的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設為恒定且根據(jù)所述外光的照度而變更所述控制信號的占空比來調(diào)整所述背光源的光量的第I控制， 在Th < E的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設置為比所述第I控制時還大且固定所述控制信號的占空比來使所述背光源周期性地發(fā)出脈沖光的第2控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示控制裝置，其特征在干， 所述控制機構(gòu)，在執(zhí)行所述第2控制時，將所述控制信號的占空比固定為10%以下的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示控制裝置，其特征在干， 還包括 第2生成機構(gòu)，其用于以與所述外光的照度相應的合成比率來合成所述原圖像和所述補正圖像，從而生成所述顯示圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示控制裝置，其特征在干， 在將不同于與所述外光的照度相關的Th的兩個閾值設為Tl、Tm且是Tl < Tm < Th吋， 所述第2生成機構(gòu)， 在Tm < E的情況下，僅用所述補正圖像來生成所述顯示圖像， 在Tl < E < Tm的情況下，通過以所述外光的照度越高所述補正圖像的比例越高的方式合成所述原圖像和所述補正圖像，來生成所述顯示圖像， 在E < Tl的情況下，僅用所述原圖像來生成所述顯示圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示控制裝置，其特征在干， 所述控制機構(gòu)， 在Tm < E < Th的情況下，在從基準值到最大值之間變更所述占空比， 在Tl < E < Tm的情況下，將所述占空比固定為所述基準值， 在E < Tl的情況下，在從最小值到所述基準值之間變更所述占空比。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示控制裝置，其特征在干， 在將不同于與所述外光的照度相關的Th的兩個閾值設為Tm、Tl且是Tl < Tm < Th吋， 所述控制機構(gòu)， 在Tm < E < Th的情況下，在從基準值到最大值之間變更所述占空比， 在Tl < E < Tm的情況下，將所述占空比固定為所述基準值，在E < Tl的情況下，在從最小值到所述基準值之間變更所述占空比。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6的任一項所述的顯示控制裝置，其特征在干， 所述顯示裝置被安裝在車輛上。
8.ー種圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括 顯示裝置； 取得機構(gòu)，其用于取得對所述顯示裝置的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度； 生成機構(gòu)，其用于生成對顯示在所述顯示裝置上的原圖像的動態(tài)范圍進行壓縮而得到的補正圖像； 輸出機構(gòu)，其用于將使用了所述補正圖像的顯示圖像輸出并顯示在所述顯示裝置上；以及 控制機構(gòu)，其對用于照明所述畫面的背光源施予周期性的控制信號，從而控制所述背光源的發(fā)光， 在將所述外光的照度設為E、且將與該照度相關的ー個閾值設為Th吋， 所述控制機構(gòu)， 在E < Th的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設為恒定且根據(jù)所述外光的照度而變更所述控制信號的占空比來調(diào)整所述背光源的光量的第I控制， 在Th < E的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設置為比所述第I控制時還大且固定所述控制信號的占空比來使所述背光源周期性地發(fā)出脈沖光的第2控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像顯示系統(tǒng)，其特征在干， 所述顯示裝置被安裝在車輛上。
10.ー種顯示控制方法，是進行與顯示裝置的顯示相關的控制的顯示控制方法，其特征在于，包括 (a)取得步驟，用于取得對所述顯示裝置的畫面產(chǎn)生影響的外光的照度； (b)生成步驟，用于生成對顯示在所述顯示裝置上的原圖像的動態(tài)范圍進行壓縮而得到的補正圖像； (C)顯示步驟，用于將使用了所述補正圖像的顯示圖像以所述顯示裝置進行顯示；以及 (d)控制步驟，對用于照明所述畫面的背光源施予周期性的控制信號，從而控制所述背光源的發(fā)光， 在將所述外光的照度設為E、且將與該照度相關的ー個閾值設為Th吋， 所述步驟⑷, 在E < Th的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設為恒定且根據(jù)所述外光的照度而變更所述控制信號的占空比來調(diào)整所述背光源的光量的第I控制， 在Th < E的情況下，執(zhí)行通過將所述控制信號的電平設置為比所述第I控制時還大且固定所述控制信號的占空比來使所述背光源周期性地發(fā)出脈沖光的第2控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示控制裝置、圖像顯示系統(tǒng)和顯示控制方法，用于提高外光的照度高時的顯示裝置的視認性。背光源控制部，在外光的照度E比高閾值Th小(E＜Th)的情況下，執(zhí)行通過將控制信號的電平設為恒定且根據(jù)外光的照度而變更控制信號的占空比來調(diào)整背光源的光量的占空比控制。另一方面，背光源控制部，在外光的照度E比高閾值Th大(Th＜E)的情況下，執(zhí)行通過將控制信號的電平成為比占空比控制大同時將控制信號的占空比固定為規(guī)定值(例如10％)以下的值來使背光源周期性地發(fā)出脈沖光的脈沖控制。由此，能夠使用戶感覺的顯示裝置的畫面的亮度變亮，能夠提高外光的照度高時的顯示裝置的視認性。
文檔編號G09G5/00GK102693708SQ20121003897
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者田中壽夫 申請人:富士通天株式會社