JP5291555B2

JP5291555B2 - モニタ装置及び画面輝度制御方法

Info

Publication number: JP5291555B2
Application number: JP2009158113A
Authority: JP
Inventors: 吉輝相馬; 潤一三輪; 進森; 裕人鈴木
Original assignee: 東日本電気エンジニアリング株式会社; 株式会社サンコーシヤ
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: JP2011013498A

Description

本発明は、鉄道の駅のホーム等に設置されるモニタ装置と、このモニタ装置の画面輝度制御方法に関する。

従来のモニタ装置においては、視野角が狭い液晶表示ユニットが、ハウジング内に固定的に取着されているために、直射日光の入射状況や、周囲に設置された蛍光灯等の照明装置の照明状況や、車両や周囲の建造物等の映り込み状況によっては、液晶表示ユニットに表示される種々の情報の視認性が悪く、モニタ装置による的確な監視が阻害されるという問題があった。このような問題を解決するために、液晶表示ユニットとフードの角度を調整することができるモニタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１５４５９２号公報

特許文献１に示すモニタ装置にあっては、フードと液晶表示ユニットの角度を調整可能なため、ある程度の視認性は確保することができるが、太陽光などの外部からの光が画面に映り込んでしまうという問題を完全に解決することはできないという問題がある。このような外部の光が表示ユニットの画面表面に映り込んでしまうという問題を解決するために、表面の反射を抑える透明の板を画面の前面に取り付けることが行われるが、このような透明板を取り付けると、映り込みをある程度抑えることができる。しかしながら、液晶を用いたモニタ装置のバックライトに使用される蛍光管は輝度が低いため、反射を抑える透明板を取り付けると十分な表示画面の明るさを確保することができないという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、十分な表示画面の明るさを確保することができるモニタ装置及び画面輝度制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、高輝度白色ＬＥＤを用いたバックライトと、カメラで撮像した画像の表示を行う液晶ディスプレイ装置とを備えるモニタ装置であって、前記モニタ装置の周囲の明るさを検出する光センサと、前記光センサの出力値に応じて、前記バックライトの発光輝度を調節する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明は、前記光センサを複数備え、少なくとも１個の光センサは、前記液晶ディスプレイ装置の表示画面側に照射する光を検出し、他の光センサは、前記表示画面とは異なる面に照射する光を検出することを特徴とする。

本発明は、前記制御手段は、前記複数の光センサのうち、１個の光センサの出力値が第１のしきい値を超えた場合に、前記バックライトの発光輝度を第１の発光輝度に設定し、前記第１の発光輝度に設定されている間に、前記複数の光センサ全ての出力値が、第２のしきい値以下になった場合に、前記バックライトの発光輝度を第２の発光輝度に設定することを特徴とする。

本発明は、高輝度白色ＬＥＤを用いたバックライトと、カメラで撮像した画像の表示を行う液晶ディスプレイ装置と、前記モニタ装置の周囲の明るさを検出する光センサと、前記液晶ディスプレイの画面輝度を制御する制御手段とを備えるモニタ装置における画面輝度制御方法であって、前記制御手段が、前記光センサの出力値に応じて、前記バックライトの発光輝度を調節することを特徴とする。

本発明によれば、高輝度白色ＬＥＤを用いたバックライトと、カメラで撮像した画像の表示を行う液晶ディスプレイ装置とを備えるモニタ装置に、モニタ装置の周囲の明るさを検出する光センサと、光センサの出力値に応じて、バックライトの発光輝度を調節する制御手段とを備えたため、周囲の明るさが変化しても十分な表示画面の明るさを確保することができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示すバックライト３１、３２の輝度を制御する動作を示すフローチャートである。図１に示す光センサ２１〜２４の取り付け位置を示すモニタ装置の正面図と背面図である。周囲の明るさ（照度）と画面輝度の関係を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態によるモニタ装置を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１は、モニタ装置の画面輝度を制御する制御部である。符号２１〜２４は、受光した光の強さに応じた電気信号を出力する光センサである。符号３１、３２は、高輝度の白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を２次元配列したバックライトである。バックライト３１、３２を構成する白色ＬＥＤは、供給する電流値を変化させることにより、発光輝度が調節可能である。

符号４１、４２は、カラー画像を表示する液晶ディスプレイであり、背面側からバックライト３１、３２により照明することによって、明るい画像を表示することができる。符号５１、５２は、駅のホームにおいて電車の車掌が乗降客の状態を確認するための画像を撮像するカメラである。カメラ５１、５２によって撮像された画像は、液晶ディスプレイ４１、４２に表示される。図１においては、２台のカメラ５１、５２と２台の液晶ディスプレイを備える構成を示したが、必要に応じて、３台以上のカメラと３台以上の液晶ディスプレイを備える構成であってもよい。

符号１１は、バックライト３１、３２の発光輝度を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）である。符号１２は、４個の光センサ２１〜２４が出力するセンサ信号を入力して、ＣＰＵ１１へ受け渡す入力ポートである。符号１３は、バックライト３１、３２を構成するＬＥＤに供給する電流を制御して、バックライト３１、３２を発光させるＬＥＤ駆動部である。符号１４は、ＣＰＵ１１から出力する制御信号を入力して、ＬＥＤ駆動部１３へ受け渡す出力ポートである。

ここで、図３を参照して、図１に示す光センサ２１〜２４の取り付け位置について説明する。図３は、モニタ装置の外観を示す正面図と背面図である。図３に示すように、４個の光センサ２１〜２４のうち、２個の光センサ２１、２２は、液晶ディスプレイ３１、３２の画面に照射される光が受光できるように、液晶ディスプレイ３１、３２の画面表示側（正面側）に取り付けられている。また、残りの２個の光センサ２３、２４は、モニタ装置の背面に照射される光が受光できるように、モニタ装置の背面側の左右に１個ずつ取り付けられている。

図３に示す光センサ２１、２２の取り付け位置は一例であり、液晶ディスプレイ３１、３２の画面表示側に照射される光を効率よく受光することができれば取り付け位置はどこでもよい。また、図３に示す光センサ２３、２４の取り付け位置についても一例であり、モニタ装置の背面側に照射される光を効率良く受光することができれば、取り付け位置はどこでもよい。

次に、図２を参照して、図１に示すＣＰＵ１１が、周囲の明るさに応じて、バックライト３１、３２の発光輝度を制御する動作を説明する。図２は、図１に示すＣＰＵ１１が、周囲の明るさに応じて、バックライト３１、３２の発光輝度を制御する動作を示すフローチャートである。まず、モニタ装置の電源が投入されると、ＣＰＵ１１は、出力ポート１４を介して、ＬＥＤ駆動部１３に対して、制御信号を出力する。この制御信号は、液晶ディスプレイ４１、４２の画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２になるように、バックライト３１、３２を発光させることを示す信号である。この制御信号を受けたＬＥＤ駆動部１３は、バックライト３１、３２を構成するＬＥＤに対して供給するべき電流値を供給する。

画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２になるように、ＬＥＤに対して供給するべき電流値は予め測定した値がＬＥＤ駆動部１３内に保持されている。ここでは、バックライト３１、３２を構成するＬＥＤの発光輝度が最大値になるように所定の電流値（ＬＥＤに供給可能な電流値の最大値）にすると液晶ディスプレイ４１、４２の画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２になるものとする。ＬＥＤ駆動部１３からＬＥＤに対して供給するべき電流値を供給すると、画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２の状態で、カメラ５１、５２によって撮像した画像が液晶ディスプレイ４１、４２にそれぞれ表示されることになる（ステップＳ１）。なお、電源投入直後の画面輝度の値は、１０００ｃｄ／ｍ^２である必要はなく、予め決めておいた画面輝度になるようにしてもよい。

次に、ＣＰＵ１１は、入力ポート１２を介して、４個の光センサ２１〜２４の出力値を読み込み（ステップＳ２）、４個の光センサの出力値のうち、１個でも９００ｌｘを超えている光センサがあるか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定は、光センサの出力値と、照度の関係を予め測定しておき、照度が９００ｌｘに相当するセンサ出力値を超えているか否かに基づいて判定を行う。この判定の結果、１個でも９００ｌｘを超えている光センサがあれば、ＣＰＵ１１は、液晶ディスプレイ４１、４２の画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２になるように、バックライト３１、３２を発光させることを示す制御信号を、出力ポート１４を介してＬＥＤ駆動部１３へ出力する（ステップＳ４）。

これを受けて、ＬＥＤ駆動部１３からＬＥＤに対して供給するべき電流値を供給すると、画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２の状態で、カメラ５１、５２によって撮像した画像が液晶ディスプレイ４１、４２にそれぞれ表示されることになる。すなわち、４個の光センサ２１〜２４のうち、少なくとも１個の光センサが検出した照度が９００ｌｘを超えていれば、画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２の状態になる。この状態は、ＣＰＵ１１から新たに制御信号が出力されるまで維持される。

一方、ステップＳ３において、４個の光センサ２１〜２４の出力値のいずれもが９００ｌｘを超えていない場合、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２において読み込んだ４個の光センサの出力値全てが５５０ｌｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定は、光センサの出力値と、照度の関係を予め測定しておき、照度が５５０ｌｘに相当するセンサ出力値以下であるか否かに基づいて判定を行う。この判定の結果、４個の光センサ２１〜２４の全てが５５０ｌｘ以下であれば、ＣＰＵ１１は、液晶ディスプレイ４１、４２の画面輝度が６００ｃｄ／ｍ^２になるように、バックライト３１、３２を発光させることを示す制御信号を、出力ポート１４を介してＬＥＤ駆動部１３へ出力する（ステップＳ６）。

これを受けて、ＬＥＤ駆動部１３からＬＥＤに対して供給するべき電流値を供給すると、画面輝度が６００ｃｄ／ｍ^２の状態で、カメラ５１、５２によって撮像した画像が液晶ディスプレイ４１、４２にそれぞれ表示されることになる。すなわち、４個の光センサ２１〜２４全てが検出した照度が５５０ｌｘ以下であれば、画面輝度が６００ｃｄ／ｍ^２の状態になる。ここでは、バックライト３１、３２を構成するＬＥＤの発光輝度が最大値の６０％になるように所定の電流値にすると液晶ディスプレイ４１、４２の画面輝度が６００ｃｄ／ｍ^２になるものとする。この状態は、ＣＰＵ１１から新たに制御信号が出力されるまで維持される。

次に、ステップＳ５において、４個の光センサの出力値全てが５５０ｌｘ以下でない場合、ＣＰＵ１１は、現在の状態を維持する（ステップＳ７）。すなわち、ＣＰＵ１１は、何もしない。これにより、ＬＥＤ駆動部１３から供給される電流の電流値は、ステップＳ４またはＳ６において設定された値で維持されることになる。すなわち、現時点の画面輝度が６００ｃｄ／ｍ^２の状態であれば、画面輝度が６００ｃｄ／ｍ^２に維持され、現時点の画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２の状態であれば、画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２に維持される。ＣＰＵ１１は、この処理動作をモニタ装置の電源が切断されるまで繰り返し実行する。

次に、図４を参照して、図２に示す処理動作によって、周囲の明るさ（照度）と画面輝度がどのように変化するかを説明する。図４は、周囲の明るさ（照度）と画面輝度の関係を示す図である。モニタ装置の周囲の明るさ（照度）が、徐々に明るくなり、４個の光センサ２１〜２４のうち１個でも９００ｌｘを超えると、画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２に切り換わる。そして、更に明るくなった場合でも画面輝度は１０００ｃｄ／ｍ^２に維持される。

一方、画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２に維持されている状態で、周囲の明るさが徐々に暗くなり、４個の光センサ２１〜２４全てが５５０ｌｘ以下になると、画面輝度が６００ｃｄ／ｍ^２に切り換わる。そして、さらに暗くなった場合でも画面輝度は６００ｃｄ／ｍ^２に維持される。そして、再び周囲が明るくなり、４個の光センサ２１〜２４のうち１個でも９００ｌｘを超えると、画面輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２に切り換わるという動作が繰り返し行われる。

なお、前述した説明においては、図４に示すように、画面の輝度を２段階に切り換える例を説明したが、必ずしも２段階である必要はなく、周囲の明るさに応じて３段階以上に切り換えるようにしてもよい。また、図１に示す４個の光センサは、必ずしも４個備えている必要はなく、少なくとも１個が、液晶ディスプレイの画面に照射される光を検出することができれば、他の光センサは、１個でもよい。この場合、他の光センサ（液晶ディスプレイの画面に照射される光を検出するセンサではない光センサ）は、必ずしもモニタ装置の背面側に照射される光を検出する必要はなく、モニタ装置の周囲の明るさを検出できればどこに取り付けてもよい。また、光センサを５個以上取り付けた構成でもよい。また、画面の輝度を切り換える判定を行うしきい値は、照度でなくてもよく、単に光センサの出力値であってもよい。また、制御対象を画面輝度とするのではなく、単にＬＥＤに供給する電流値を例えば、供給可能な電流値の１００％または５０％として結果的に画面輝度を２段階に切り換えるようにしてもよい。

以上説明したように、高輝度白色ＬＥＤを用いたバックライトと、カメラで撮像した画像の表示を行う液晶ディスプレイ装置とを備えるモニタ装置に、モニタ装置の周囲の明るさを検出する光センサと、光センサの出力値に応じて、バックライトの発光輝度を調節する制御手段とを備えたため、周囲の照度変化に対応して最適な画面輝度に調整することができ、表示画面の視認性を向上させることができる。

また、光センサを複数備え、少なくとも１個の光センサは、液晶ディスプレイ装置の表示画面側に照射する光を検出し、他の光センサは、表示画面とは異なる面に照射する光を検出するようにしたため、朝日や夕日が直接モニタ装置に当たるような場合でも最適な画面輝度に調整することができ、表示画面の視認性を向上させることができる。

また、複数の光センサのうち、１個の光センサの出力値が第１のしきい値を超えた場合に、バックライトの発光輝度を第１の発光輝度に設定し、第１の発光輝度に設定されている間に、複数の光センサ全ての出力値が、第２のしきい値以下になった場合に、バックライトの発光輝度を第２の発光輝度に設定するようにしたため、周囲が暗い場合に発光輝度抑えることができ、省エネルギーを実現することができる。

さらに、高輝度白色ＬＥＤを用いたため、絶対的な画面輝度を向上させることができ、画面表面の反射を低減する透明板を画面に取り付けた場合でも視認性を十分に確保することができる。

なお、図１に示すＣＰＵ１１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより画面輝度制御処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

直射日光が当たるような照度変化が大きい場所において、画像表示を行う必要があるモニタ装置に適用できる。

１・・・制御部、１１・・・ＣＰＵ、１２・・・入力ポート、１３・・・ＬＥＤ駆動部、１４・・・出力ポート、２１、２２、２３、２４・・・光センサ、３１、３２・・・バックライト、４１、４２・・・液晶ディスプレイ、５１、５２・・・カメラ

Claims

高輝度白色ＬＥＤを用いたバックライトと、カメラで撮像した画像の表示を行う液晶ディスプレイ装置とを備えるモニタ装置であって、
前記モニタ装置の周囲の明るさを検出する複数の光センサと、
前記光センサの出力値に応じて、前記バックライトの発光輝度を調節する制御手段と
を備え、
少なくとも１個の前記光センサは、前記液晶ディスプレイ装置の表示画面側に照射する光を検出し、他の前記光センサは、前記表示画面とは異なる面に照射する光を検出し、
前記制御手段は、前記複数の光センサのうち、１個の光センサの出力値が第１のしきい値を超えた場合に、前記バックライトの発光輝度を第１の発光輝度に設定し、前記第１の発光輝度に設定されている間に、前記複数の光センサ全ての出力値が、第２のしきい値以下になった場合に、前記バックライトの発光輝度を第２の発光輝度に設定することを特徴とするモニタ装置。
高輝度白色ＬＥＤを用いたバックライトと、カメラで撮像した画像の表示を行う液晶ディスプレイ装置と、前記モニタ装置の周囲の明るさを検出する複数の光センサと、前記液晶ディスプレイの画面輝度を制御する制御手段とを備え、
少なくとも１個の前記光センサは、前記液晶ディスプレイ装置の表示画面側に照射する光を検出し、他の前記光センサは、前記表示画面とは異なる面に照射する光を検出するモニタ装置における画面輝度制御方法であって、
前記制御手段が、前記光センサの出力値に応じて、前記バックライトの発光輝度を調節する際に、前記複数の光センサのうち、１個の光センサの出力値が第１のしきい値を超えた場合に、前記バックライトの発光輝度を第１の発光輝度に設定し、前記第１の発光輝度に設定されている間に、前記複数の光センサ全ての出力値が、第２のしきい値以下になった場合に、前記バックライトの発光輝度を第２の発光輝度に設定することを特徴とする画面輝度制御方法。