特許 6041121 表示装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6041121

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】表示装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20161128BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 D

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-109406(P2012-109406)

(22)【出願日】2012年5月11日

(65)【公開番号】特開2013-239243(P2013-239243A)

(43)【公開日】2013年11月28日

【審査請求日】2015年3月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】谷内田 武志

(72)【発明者】

【氏名】舛屋 勇希

【審査官】 安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２８５０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５４７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５１９４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示輝度を変更可能な発光表示器と、周囲の照度を検出する照度検出手段と、前記照度検出手段の検出結果に基づいて算出される照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整する制御手段と、を備えてなる表示装置であって、
前記制御手段は、今回の照度値と前回判定時の照度値との差の絶対値が所定の閾値未満である場合は照度変化がないと判定し、前記今回の照度値と前記前回判定時の照度値との差の絶対値が前記閾値以上である場合は照度変化があると判定し、所定の第一の回数連続して照度変化があると判定される場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整し、さらに、前記制御手段は、前記第一の回数よりも多い第二の回数連続して照度変化がないと判定された場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記今回の照度値を照度変化の判定をする周期よりも短い周期で算出し、照度変化の判定結果の状態が照度変化なし、照度上昇あるいは照度低下のいずれであるかを判定し、前記第一の回数連続して照度変化があると判定されている間は前記今回の照度値の変化の状態が前記照度変化の判定結果の状態と一致する場合にのみ前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

表示輝度を変更可能な発光表示器と、周囲の照度を検出する照度検出手段と、を備え、前記照度検出手段の検出結果に基づいて算出される照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整する表示装置の制御方法であって、
今回の照度値と前回判定時の照度値との差の絶対値が所定の閾値未満である場合は照度変化がないと判定し、前記今回の照度値と前記前回判定時の照度値との差の絶対値が前記閾値以上である場合は照度変化があると判定し、所定の第一の回数連続して照度変化があると判定される場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整し、さらに、前記第一の回数よりも多い第二の回数連続して照度変化がないと判定された場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする表示装置の制御方法。

【請求項4】

前記今回の照度値を照度変化の判定をする周期よりも短い周期で算出し、照度変化の判定結果の状態が照度変化なし、照度上昇あるいは照度低下のいずれであるかを判定し、前記第一の回数連続して照度変化があると判定されている間は前記今回の照度値の変化の状態が前記照度変化の判定結果の状態と一致する場合にのみ前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする請求項３に記載の表示装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、周囲の照度に応じて発光表示器の表示輝度を調整可能な表示装置及びその制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、蛍光表示管等の発光表示器の輝度を周囲の照度に応じて自動調整する表示装置が知られている。例えば、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイにおいては、車両のフロントガラス上に投影される表示像の背景となる車両前方の照度を光センサで検出し、この検出した車両前方の照度に応じてフロントガラス上に投影される表示像の輝度を制御し、これにより照度が高くなる（明るくなる）場合には、表示輝度を高くし、また照度が小さくなる（暗くなる）場合には、表示輝度を低くして、表示輝度が周囲の照度に対して最適化されるように調整するものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、かかる発光表示器の自動調整においては、車両の走行中に外光が所々入ってくるような場合やワイパーが動作している場合などに光センサの照度検出値に一時的かつ突発的な変化が生じることがあり、このような照度検出値のノイズ成分に応じて表示輝度を調整すると表示輝度の変化が短時間に繰り返されて表示にちらつきが生じるという問題がある。これに対し、特許文献２には、照度検出値に基づく照度変化の判定を複数回行い、所定回数連続して照度変化があると判定された場合に最新の照度検出値に基づいて表示輝度を調整する表示装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６１−４２３３３号公報

【特許文献2】特開２００４−２９９５０６号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献２に開示される構成は、一時的かつ突発的な照度検出値の変化に対してはちらつきを低減できるものの、微小な変化であっても照度変化があると判定されるため、照度検出値の微小なバラツキが連続する場合にはちらつきの発生を防止できないという問題点があった。これに対しては照度変化の判定回数を増加することで対応する余地はあるが、この場合は輝度調整の応答性が悪くなるという別の問題が生じる。日中などの周囲の照度が高い場合においては照度検出値の微小なバラツキに応じて表示輝度が変更されても利用者にはちらつきが認識されにくいが、日の出時や薄暮時などの周囲の照度が低い場合においては表示像と背景とのコントラストが高いため、ちらつきが認識されやすい。

【0006】

そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、表示輝度の調整の応答性を低下させることなく表示輝度の変更による表示のちらつきを低減することが可能な表示装置及びその制御方法を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するため、表示輝度を変更可能な発光表示器と、周囲の照度を検出する照度検出手段と、前記照度検出手段の検出結果に基づいて算出される照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整する制御手段と、を備えてなる表示装置であって、
前記制御手段は、今回の照度値と前回判定時の照度値との差の絶対値が所定の閾値未満である場合は照度変化がないと判定し、前記今回の照度値と前記前回判定時の照度値との差の絶対値が前記閾値以上である場合は照度変化があると判定し、所定の第一の回数連続して照度変化があると判定される場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整し、さらに、前記制御手段は、前記第一の回数よりも多い第二の回数連続して照度変化がないと判定された場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする。

【0009】

また、前記制御手段は、前記今回の照度値を照度変化の判定をする周期よりも短い周期で算出し、照度変化の判定結果の状態が照度変化なし、照度上昇あるいは照度低下のいずれであるかを判定し、前記第一の回数連続して照度変化があると判定されている間は前記今回の照度値の変化の状態が前記照度変化の判定結果の状態と一致する場合にのみ前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする。

【0010】

本発明は、前記課題を解決するため、表示輝度を変更可能な発光表示器と、周囲の照度を検出する照度検出手段と、を備え、前記照度検出手段の検出結果に基づいて算出される照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整する表示装置の制御方法であって、
今回の照度値と前回判定時の照度値との差の絶対値が所定の閾値未満である場合は照度変化がないと判定し、前記今回の照度値と前記前回判定時の照度値との差の絶対値が前記閾値以上である場合は照度変化があると判定し、所定の第一の回数連続して照度変化があると判定される場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整し、さらに、前記第一の回数よりも多い第二の回数連続して照度変化がないと判定された場合に、前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする。

【0012】

また、前記今回の照度値を照度変化の判定をする周期よりも短い周期で算出し、照度変化の判定結果の状態が照度変化なし、照度上昇あるいは照度低下のいずれであるかを判定し、前記第一の回数連続して照度変化があると判定されている間は前記今回の照度値の変化の状態が前記照度変化の判定結果の状態と一致する場合にのみ前記今回の照度値に応じて前記発光表示器の表示輝度を調整することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、表示輝度の調整の応答性を低下させることなく表示輝度の変更による表示のちらつきを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態であるＨＵＤ装置の概略断面図。

【図2】同上のＨＵＤ装置の電気的構成を示すブロック図。

【図3】同上のＨＵＤ装置の制御方法を示すフローチャート図。

【図4】同上のＨＵＤ装置の調光制御方法を示すフローチャート図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を車両用のヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display；ＨＵＤ）装置に適用した一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【0016】

まず、図１を用いてＨＵＤ装置１の基本的な構成を説明する。ＨＵＤ装置１は、ケース体１０と、表示器（発光表示器）２０と、回路基板３０と、反射部材４０と、コンバイナ５０と、コンバイナ５０と一体的に形成された導光体６０と、光センサ（照度検出手段）７０と、を備える。
ＨＵＤ装置１は、例えば、車両のダッシュボード上（例えば、インストルメントパネル上方）に取り付けられる据え置き型のＨＵＤ装置として構成されている。以下の説明では、ＨＵＤ装置１が表示する表示画像を視認する観察者２からみて、上方向を「上」、下方向を「下」、前方向を「前」、後ろ方向を「後」として（図１の両端矢印参照）、適宜、ＨＵＤ装置１を構成する各部を説明する。

【0017】

ケース体１０は、遮光性の樹脂材料等からなる箱形状の部材であり、表示器２０、回路基板３０、反射部材４０及び光センサ７０を収納し、また、コンバイナ５０を保持する。また、ケース体１０の上部には、表示器２０から発せられる表示光Ｌを通過させる第一の開口部１１が形成されている。第一の開口部１１よりも前方側にはコンバイナ５０が取り付けられる部分である被取付部（図示しない）を有し、例えばネジによって前記被取付部にコンバイナ５０の下端部が取り付けられている。このようにして、ケース体１０はコンバイナ５０を保持している。保持されたコンバイナ５０は、ケース体１０から上方に延出するような格好となる。また、ケース体１０には、導光体６０を上方に露出させるとともに、入射した光（後述する外光Ｎ）をケース体１０内部に通過させるための第二の開口部１２が形成されている。

【0018】

表示器２０は、車速、エンジン回転数、シフトポジション、走行距離、残燃料量、時刻、燃費、外部温度等の表示情報を含む表示画像を表す表示光Ｌを出射する発光表示器であり、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）をマトリクス状に配置したＬＥＤ表示器や液晶パネルとバックライト用光源から構成される透過型液晶ディスプレイ、あるいは有機ＥＬディスプレイ等からなる。表示器２０は、後述する調光制御によって外光Ｎの照度に応じて表示光Ｌの輝度（表示輝度）を調整可能なものである。

【0019】

回路基板３０は、ガラス繊維を含む樹脂等からなる板状の基材に、光センサ７０や後述する制御手段８０（図１においては図示しない）等を表面に実装し、部品間を配線したプリント回路基板である。回路基板３０は、ケース体１０内部の表示器２０よりも前側に図示しない取付部材によって固定される。回路基板３０と表示器２０とはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）３を介して導通接続されている。ＦＰＣ３の一端部はコネクタＣを介して回路基板３０と接続されている。

【0020】

反射部材４０は、例えばアルミ蒸着された板状の樹脂成型品からなり、表示器２０の表示側、すなわち表示光Ｌの出射側に位置し、到達した表示光Ｌをコンバイナ５０に向けて反射するものである。また、反射部材４０は、表示画像の拡大や歪みの補正のために曲面として構成された反射面を有する（なお、図１においては反射面を概略的に平面のように表している）。反射部材４０は、その反射面が表示器２０の表示側と略対向するように配置されている。表示器２０から反射部材４０に到達した表示光Ｌは、反射部材４０の反射面で反射され、ケース体１０の第一の開口部１１を通過してコンバイナ５０に向かう。

【0021】

コンバイナ５０は、曲面状の反射面を有する板状のハーフミラー等により構成される（なお、図１においてはコンバイナ５０を概略的に平面のように表している）。前述のように、コンバイナ５０は、ケース体１０に取り付けられており、その反射面が反射部材４０の反射面と略対向する。コンバイナ５０は、到達した表示光Ｌを反射面で観察者２に向けて反射し、表示光Ｌを観察者２の目に入射させて観察者２にコンバイナ５０の前方に形成される表示画像の虚像Ｖを視認させる。これにより、観察者２は前方の実体である風景と虚像Ｖとの双方を重ねて視認することができる。なお、コンバイナ５０としてホログラム素子を用いてもよく、この場合はコンバイナ５０に到達した表示光Ｌは回折によって光路変更される。

【0022】

導光体６０は、コンバイナ５０と一体的に形成されてなり、例えば、コンバイナ５０の下端部の一部から下方に突出形成される。導光体６０は、所定の方向（本実施形態においては主に前方）からの外光Ｎを光センサ７０に導くものであり、上向きに傾斜し外光Ｎを入射する入射面６１と、光センサ７０に向けて外光Ｎを出射する出射面６２と、を有して形成されている。

【0023】

光センサ７０は、到達した光の明るさ（照度）を検出するためのものであり、導光体６０の出射面６２と対向し、かつ、光センサ７０に入射する光の光軸が上下方向に沿うように回路基板３０上に配設されている。光センサ７０は、到達した光の照度に応じた電圧を増幅回路（図示しない）を介して制御手段に供給する。

【0024】

図２は、ＨＵＤ装置１の電気的構成を示す図である。制御手段８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）８３と、データＩ／Ｏ回路８４と、Ａ／Ｄ変換器８５と、駆動回路８６と、これらを接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成される回路である。
ＣＰＵ８１は、他の各部８２〜８６と接続され、各種演算処理によって表示器２０の表示制御や調光制御を行うものである。
ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８１における演算処理結果を一時記憶する読み出し及び書き換え可能なワークメモリとして機能するものである。
ＲＯＭ８３は、ＣＰＵ８１を動作させるプログラム等が記憶されるものである。
データＩ／Ｏ回路８４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）と称される相互接続された機器間のデータ通信仕様に基づいて、車両側の各種システムと車両情報（車速やエンジン回転数等の各種検出信号）を取得するものである。
Ａ／Ｄ変換器８５は、光センサ７０から出力されたアナログ電圧をデジタル値（照度検出値）に変換してＣＰ８１に出力するものである。
駆動回路８６は、ＣＰＵ８１からの制御信号に応じて表示器２０に駆動電流を出力し、表示器２０の表示内容の変更や表示光Ｌの輝度調整を行う。

【0025】

次に、図３及び図４を用いてＨＵＤ装置１の制御方法について説明する。
まず、図３はＨＵＤ装置１の表示制御処理全体のフローチャートを示している。

【0026】

ＣＰＵ８１は、車両のバッテリラインの接続などによってマイクロコンピュータに電源が投入されると、まず、ステップＳ１において各種機能の初期設定を行う。

【0027】

次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ２において、駆動回路８６への電源供給を行う。

【0028】

次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ３において、データＩ／Ｏ回路８４を介して車両側より前記車両情報を受信し、前記車両情報に基づいて表示器２０に表示する表示画像データを作成する。

【0029】

次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ４において、後で詳述する調光制御処理によって今回の出力輝度値Ｐｎを決定する。

【0030】

次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ５において、ステップＳ４で決定した今回の出力輝度値Ｐｎを駆動回路８６に出力する。駆動回路８６は出力輝度値Ｐｎに応じて表示器２０を例えばＰＷＭ制御し、表示光Ｌの輝度を調整する。

【0031】

次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ６において、ステップＳ３において作成した表示画像データを駆動回路８６に出力する。駆動回路８６は表示画像データに応じて表示器２０の表示内容を変更して、任意の表示画像を表示させる。

【0032】

ＣＰＵ８１は、以後ステップＳ３〜Ｓ６までの処理を電源が供給されなくなるまで繰り返し行う。

【0033】

次に、図４を用いて、ステップＳ４における調光制御処理の詳細を説明する。

【0034】

まず、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１１において、光センサ７０からＡ／Ｄ変換器８５を介して外光Ｎの照度を示す照度検出値ｘを取得する。なお、照度検出値ｘは、今回分と過去３回分の合計４回分がＲＡＭ８２に保持される。

【0035】

次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１２において、前述した今回分を含む４回分の照度検出値ｘについて単純移動平均化処理を行い、今回の平均照度値Ｘを算出する。なお、本実施形態においてはサンプリング数は４回であったが、サンプリング数は任意である。

【0036】

次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１３において、前回の照度変化の判定（後述する）からタイマ設定された設定時間ｔ（例えば３００ｍｓｅｃ）が経過したか否かを判定する。設定時間ｔが経過している場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４に移行し、設定時間ｔが経過していない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）は、ステップＳ１９に移行する。

【0037】

ステップＳ１４において、ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８２に記憶されている前回判定時の（すなわち、設定時間ｔ前の）平均照度値Ｘ０と今回の平均照度値Ｘとの差の絶対値が予め定められる閾値ｈより小さいか否かを判定し、両者の差の絶対値が閾値ｈより小さい場合（｜Ｘ０−Ｘ｜＜ｈ、ステップＳ１４；Ｙｅｓ）は照度変化がないと判定してステップＳ１５に移行し、両者の差が閾値ｈ以上である（｜Ｘ０−Ｘ｜≧ｈ、ステップＳ１４；Ｎｏ）場合は照度変化があると判定してステップＳ１６に移行する。

【0038】

ステップＳ１５において、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１４における今回の照度変化の判定結果の状態の種別を周囲照度に変化がない（照度変化なし）状態を示す「同」とする。その後、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１９に移行する。

【0039】

ステップＳ１６において、ＣＰＵ８１は、前回判定時の平均照度値Ｘ０が今回の平均照度値Ｘより大きいか否かを判定し、前回判定時の平均照度値Ｘ０が今回の平均照度値Ｘより大きい（Ｘ０＞Ｘ、ステップＳ１６；Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ１７に移行し、前回判定時の平均照度値Ｘ０が今回の平均照度値Ｘより小さい（Ｘ０＜Ｘ、ステップＳ１６；Ｎｏ）場合は、ステップＳ１８に移行する。

【0040】

ステップＳ１７において、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１４における今回の照度変化の判定結果の状態の種別を周囲照度が低下した（照度低下）状態を示す「低」とする。その後、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１９に移行する。

【0041】

ステップＳ１８において、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１４における今回の照度変化の判定結果の状態の種別を周囲照度が上昇した（照度上昇）状態を示す「高」とする。その後、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１９に移行する。

【0042】

ステップＳ１９において、ＣＰＵ８１は、今回分を含む３回分の照度変化の判定結果の状態が連続して同種（「同」、「同」、「同」か「低」、「低」、「低」か「高」、「高」、「高」かのいずれか）であるか否かを判定し、状態が３回連続して同種である場合（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）はステップＳ２０に移行し、同種の状態が３回連続しない場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）はステップＳ２６に移行する。なお、状態が３回より多く連続して同種である場合も３回連続して同種である場合に含まれる。

【0043】

ステップＳ２０において、ＣＰＵ８１は、３回連続した照度変化の判定結果の状態の種別が「高」であるか否かを判定し、状態の種別が「高」である場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）はステップＳ２１に移行し、状態の種別が「高」でない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）はステップＳ２２に移行する。

【0044】

ステップＳ２１において、ＣＰＵ８１は、今回の平均照度値Ｘが、現在設定されている目標基準値Ｙよりも大きいか否かを判定し、今回の平均照度値Ｘが目標基準値Ｙよりも大きい場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）は、ステップＳ２５に移行し、今回の平均照度値Ｘが目標基準値Ｙ以下である場合は（ステップＳ２１；Ｎｏ）は、ステップＳ２６に移行する。

【0045】

ステップＳ２２において、ＣＰＵ８１は、３回連続した照度変化の判定結果の状態の種別が「低」であるか否かを判定し、状態の種別が「低」である場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）はステップＳ２３に移行し、状態の種別が「低」でない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）はステップＳ２４に移行する。

【0046】

ステップＳ２３において、ＣＰＵ８１は、今回の平均照度値Ｘが、現在設定されている目標基準値Ｙよりも小さいか否かを判定し、今回の平均照度値Ｘが目標基準値Ｙよりも小さい場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）は、ステップＳ２５に移行し、今回の平均照度値Ｘが目標基準値Ｙ以上である場合は（ステップＳ２３；Ｎｏ）は、ステップＳ２６に移行する。

【0047】

ステップＳ２４において、ＣＰＵ８１は、今回分を含む５０回分の照度変化の判定結果の状態が連続して「同」であるか否かを判定し、状態が５０回連続して「同」である場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）はステップＳ２５に移行し、状態が５０回連続して「同」でない場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）はステップＳ２６に移行する。なお、状態が５０回より多く連続して同種である場合も５０回連続して同種である場合に含まれる。

【0048】

ステップＳ２５において、ＣＰＵ８１は、目標基準値Ｙの更新を行い、今回の平均照度値Ｘを新たな目標基準値Ｙとする。その後、ＣＰＵ８１は、ステップＳ２６に移行する。

【0049】

ステップＳ２６において、ＣＰＵ８１は、設定されている目標基準値Ｙに対応する目標輝度値Ｐｔを読み出し、さらに目標輝度値Ｐｔに基づいて出力輝度値Ｐｎを算出する。
具体的には、まず、ＣＰＵ８１は、複数の目標基準値Ｙと目標基準値Ｙの各々に対応する複数の目標輝度値Ｐｔとからなり、ＲＯＭ８３に記憶されるデータテーブルを参照して、現在設定されている目標基準値Ｙに対応する目標輝度値Ｐｔを決定する。なお、このデータテーブルにおける目標基準値Ｙと目標輝度値Ｐｔとの対応関係は、目標輝度値Ｐｔが、目標基準値Ｙ、すなわち周囲照度に対して観察者２が表示画像（虚像Ｖ）を視認しやすい値となるように定められる。
そして、ＣＰＵ８１は、前回の出力輝度値Ｐｏから決定された目標輝度値Ｐｔに対して一定の割合で近づかせるように今回の出力輝度値Ｐｎを算出する。具体的には、Ｐｎ＝Ｐｏ＋（Ｐｔ−Ｐｏ）／ａ（ａは係数）で示される式によって今回の出力輝度値Ｐｎを得る。この式は、目標輝度値Ｐｔと前回の出力輝度値Ｐｏとの差分を係数ａで除して輝度値の増加分を算出し、この増加分を前回の出力輝度値Ｐｏに加算して今回の出力輝度値Ｐｎを得るものである。このようにして今回の出力輝度値Ｐｎを算出するのは、前回の出力輝度値Ｐｏから目標輝度値Ｐｔに直接変化させると急激な輝度変化が生じ、観察者２の妨げとなるためである。なお、係数ａは常に一定である必要はなく、表示輝度を上昇させる場合と低下させる場合とで異なる値を用いてもよい。一般的に、明順応は暗順応よりも必要とする時間が短いため、表示輝度を上昇させる場合は係数ａの値を小さくして目標輝度値Ｐｔに達するまでの時間を短くし、表示輝度を低下させる場合は係数ａの値を大きくして目標輝度値Ｐｔに達するまでの時間を長くすることで、人間の目の特性に適合した輝度調整を実現できる。

【0050】

以上の処理を実行することによって、ＣＰＵ８１は、設定時間ｔ毎に照度変化の判定を行う。そして、照度変化の判定結果の状態が３回連続して「高」であると、次の判定を行うまでの間（すなわちステップＳ１３；Ｎｏとなる設定時間ｔ経過までの間）、今回の平均照度値Ｘが目標基準値Ｙより大きい場合にのみ目標基準値Ｙを今回の平均照度値Ｘに更新して、目標基準値Ｙ（すなわち今回の平均照度値Ｘ）に基づいて表示輝度の調整を行う。なお、平均照度値Ｘの算出は、表示画像の更新周期に合わせて設定時間ｔよりも短い周期（例えば１００ｍｓｅｃ）で行われる。また、照度変化の判定結果の状態が３回連続して「低」であると、今回の平均照度値Ｘが目標基準値Ｙより小さい場合にのみ目標基準値Ｙを今回の平均照度値Ｘに更新して、目標基準値Ｙ（すなわち今回の平均照度値Ｘ）に基づいて表示輝度の調整を行う。また、照度変化の判定結果の状態が５０回連続して「同」であると、目標基準値Ｙを今回の平均照度値Ｘに更新して、目標基準値Ｙ（すなわち今回の平均照度値Ｘ）に基づいて表示輝度の調整を行う。上記以外の場合は、目標基準値Ｙの更新は行われず、目標基準値Ｙ（すなわち今回の平均照度値Ｘでなく、それ以前の平均照度値）に基づいて表示輝度の調整を行う。この場合、前回の出力輝度値Ｐｏが目標輝度値Ｐｔに達していなければ継続して目標輝度値Ｐｔに近づくように表示輝度の調整が行われ、既に前回の出力輝度値Ｐｏが目標輝度値Ｐｔに達していれば表示輝度が維持されることとなる。

【0051】

本実施形態であるＨＵＤ装置１及びその制御方法は、制御手段８０のＣＰＵ８１により、光センサ７０の検出結果（照度検出値ｘ）に基づいて算出される今回の平均照度値Ｘ（今回の照度値）と前回判定時の平均照度値Ｘ０（前回判定時の照度値）との差の絶対値が所定の閾値ｈ未満である場合は照度変化がないと判定し（｜Ｘ０−Ｘ｜＜ｈ、ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、今回の平均照度値Ｘと前回判定時の平均照度値Ｘ０との差の絶対値が閾値ｈ以上である場合は照度変化があると判定し（｜Ｘ０−Ｘ｜≧ｈ、ステップＳ１４；Ｎｏ）、３回（第一の回数）連続して照度変化があると判定される場合に、今回の平均照度値Ｘに応じて表示器２０の表示輝度を調整する（ステップＳ２５、Ｓ２６）ものである。
これによって、照度検出値ｘの微小なバラツキが連続する場合であっても、閾値ｈによって微小なバラツキによる変化を照度変化があるとの判定から除外することができ、表示輝度の調整の応答性を低下させることなく表示輝度の変更による表示のちらつきを低減することが可能となる。

【0052】

さらに、本実施形態であるＨＵＤ装置１及びその制御方法は、制御手段８０のＣＰＵ８１により、５０回（第二の回数）連続して照度変化がないと判定された場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）に、今回の平均照度値Ｘに応じて表示器２０の表示輝度を調整する（ステップＳ２５、Ｓ２６）ものである。
これによって、閾値ｈの範囲内で徐々に照度変化が生じ、実際の周囲の照度と表示輝度とが適合しなくなる場合があっても、一定周期（本実施形態では５０回の判定を行うのに必要な時間毎）に実際の照度に適した表示輝度に修正することができる。なお、この場合、修正の周期が短いと表示のちらつきとなるおそれがあるため、周期を比較的長く設定することが望ましい。

【0053】

また、本実施形態であるＨＵＤ装置１及びその制御方法は、制御手段８０のＣＰＵ８１により、平均照度値Ｘを照度変化の判定をする周期（設定時間ｔ）よりも短い周期で算出し、照度変化の判定結果の状態が照度変化なし（「同」）、照度上昇（「高」）あるいは照度低下（「低」）のいずれであるかを判定し（ステップＳ１４〜Ｓ１８）、３回連続して照度変化があると判定されている間は平均照度値Ｘの変化の状態（平均照度値Ｘの目標基準値Ｙに対する大小）が照度変化の判定結果の状態と一致する場合（連続する照度変化の判定結果の状態が「高」であればＸ＞Ｙである場合、「低」であればＸ＜Ｙである場合、ステップＳ２０〜Ｓ２３）にのみ今回の平均照度値Ｘに応じて表示器２０の表示輝度を調整する（ステップＳ２５、Ｓ２６）ものである。
従来、３回連続して照度変化があると判定されている間に単にその間算出される今回の平均照度値Ｘに応じた（今回の平均照度値Ｘを目標基準値Ｙに更新した）表示器２０の表示輝度の調整を行うと、平均照度値Ｘにバラツキが生じる場合に出力輝度値Ｐｎが安定せず、表示のちらつきとなる場合がある。これに対し、上記のようにすることで、照度変化の判定結果の状態と異なる平均照度値Ｘの変化があっても、表示輝度の調整を行う基準として採用されないため（目標基準値Ｙに更新されないため）、照度変化の判定がされる間の出力輝度値Ｐｎを安定化させ、表示のちらつきを抑制することが可能となる。

【0054】

以上の説明は本発明を例示するものであって、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、変形が可能であることは言うまでもない。本実施形態は表示画像の虚像Ｖを観察者２に視認させるＨＵＤ装置１であったが、表示画像を観察者が直接視認する直視型の表示装置に本発明を適用してもよい。また、本発明は表示画像の周囲の照度変化が激しい車載用の表示装置に特に効果を奏するが、周囲照度が変化する環境下での使用が想定される表示装置であれば車載用以外にも適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、周囲の照度に応じて発光表示器の表示輝度を調整可能な表示装置及びその制御方法に適用可能である。

【符号の説明】

【0056】

１ ＨＵＤ装置（表示装置）
２ 観察者
１０ ケース体
２０ 表示器（発光表示器）
３０ 回路基板
４０ 反射部材
５０ コンバイナ
６０ 導光体
７０ 光センサ（照度検出手段）
８０ 制御手段
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＡＭ
８３ ＲＯＭ
８４ データＩ／Ｏ回路
８５ Ａ／Ｄ変換器
８６ 駆動回路
Ｌ 表示光
Ｎ 外光
Ｖ 虚像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】