JP2007148103A

JP2007148103A - 表示装置

Info

Publication number: JP2007148103A
Application number: JP2005343844A
Authority: JP
Inventors: Akira Goto; 亮後藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: JP4777054B2

Abstract

【課題】消費電力を更に削減する。
【解決手段】自発光素子２ａを画素として構成された表示手段２と、所定時間以上変化しない前記画素に対して、当該画素の輝度を低減させる制御手段と、を備えるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自発光素子を画素とする表示装置に関する。

近年、有機ＥＬ（electro-luminescence）素子を画素とした表示装置すなわち有機ＥＬディスプレイが開発されている。有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイと比較して、視野角が広い、薄型にできる等の利点があるが、多くの電力を消費するという欠点がある。このため、携帯端末装置に適用した場合にはバッテリの消耗が速くなり駆動時間が短くなるという問題が起こるので、消費電力を削減する技術が必要となっている。

表示装置の消費電力を削減する技術としては、例えば、下記の特許文献１や特許文献２に開示されているものがある。
これらの技術は、いずれも、ある条件下において液晶ディスプレイのバックライトの輝度を低減し、これにより消費電力を削減するものである。ある条件とは、特許文献１では、カラーバー等の特定静止画が表示されているときであり、特許文献２では、ＣＭ等が表示されているときである。

また、特許文献３の技術は、ユーザの入力操作がない状態が所定時間続いたときに、表示装置の表示部を構成する画素の輝度を低減させるものである。
特開２００３−２７１１０６号公報特開２００５−２１０７０７号公報特開２００２−２６８６０１号公報

有機ＥＬディスプレイにおいて、特許文献１又は２に開示されている技術を用い、これにより消費電力の削減を図るとすると、特定静止画及びＣＭのような特定画像以外の画像が表示されているときには、消費電力の削減を行うことができない。特定画像表示時でなくても、輝度を低減させて支障のないとき及び部分は存在するので、特許文献１及び２の技術では、消費電力の削減が十分に行われているとは言えない。そして、このことは、有機ＥＬディスプレイに限らず、その他の自発光素子を画素とする表示装置についても言えることであり、したがって、それらの表示装置には、消費電力を削減する余地が残されている。
また、特許文献３に開示されているような技術では、ユーザの入力操作が継続して行われている間は、消費電力の削減を行うことができないので、消費電力の削減が十分に行われているとは言えず、消費電力を削減する余地が残されている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、消費電力を更に削減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、本発明の表示装置に係る第１の手段として、自発光素子を画素として構成された表示手段と、所定時間以上変化しない前記画素に対して、当該画素の輝度を低減させる制御手段と、を備えるようにした。

また、本発明の表示装置に係る第２の手段として、上記第１の手段において、前記制御手段は、同一タイミングで輝度を低減させる複数の前記画素を領域として判定し、前記領域内の前記画素の輝度を復帰する場合、前記領域の全ての画素の輝度を復帰させるようにした。

また、本発明の表示装置に係る第３の手段として、上記第１又は２の手段において、前記制御手段は、輝度を低減させた前記画素が所定時間以上変化しない場合に、前記画素の輝度を更に低減させるように制御するようにした。

本発明の表示装置に係る第４の手段として、上記第１〜３の何れかの手段において、前記自発光素子は、有機ＥＬ素子であるようにした。

本発明によれば、所定時間以上変化のない部分をユーザが注目していない部分と想定し、その部分の輝度を低減させるため、ユーザに違和感や不都合を与えることなしに、消費電力を更に削減することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における表示装置１の構成をブロック図である。表示装置１は、表示部２（表示手段）、画素駆動部３、記憶部４及び制御部５（制御手段）を備えている。表示部２は、有機ＥＬ等の自発光素子２ａがＸ方向及びＹ方向に所定個数（ｍ個及びｎ個）配列されたものである。このような表示部２における各自発光素子２ａは、画像表示における画素Ｇ（ｘ，ｙ）に対応する。画素駆動部３は、各自発光素子２ａを駆動するものである。

記憶部４は、制御部５が実行する制御プログラムや当該制御プログラムの実行に必要な各種データ、及び制御部５が制御プログラムを実行する際の演算結果を記憶するものである。本表示装置１の特徴として、記憶部４は、上記演算結果の一つとして各自発光素子２ａ（つまり各画素Ｇ（ｘ，ｙ））に割り当てられたカウンタ値を記憶する。

制御部５は、記憶部４に記憶された各種画像を上記制御プログラムに基づいて処理することにより、各種画像を表示部２に表示させるものである。より具体的には、制御部５は、各種画像に基づいて、各自発光素子２ａに対応すると共に各画素Ｇ（ｘ，ｙ）の輝度を指定する操作量を生成して、画素駆動部３に出力する。また、制御部５は、制御プログラムに基づく特徴的な制御処理として、上記カウンタ値の算出処理と当該カウンタ値に基づく省電力処理を行う。

図２は、表示部２の自発光素子２ａで構成された各画素Ｇ（ｘ，ｙ）を所定の条件でグループ化して形成する領域Ｒの一例を示す表示部２の正面図である。制御部５は、後述する図３〜図６に示す処理を行うことにより、操作量が所定期間変化しなかった画素Ｇ（ｘ，ｙ）が隣り合って存在する場合に、これらの画素Ｇ（ｘ，ｙ）を図２に示すように領域Ｒとしてまとめて、記憶部４に記憶させ、更に、この領域Ｒに含まれる画素Ｇ（ｘ，ｙ）の個数が規定値以上である場合に、領域Ｒは輝度制御領域Ｋに属するとし、領域Ｒに含まれる画素Ｇ（ｘ，ｙ）の輝度を低減させる処理を行う。また、制御部５は、輝度制御領域Ｋに属する領域Ｒ内にあって輝度が低減されている画素Ｇ（ｘ，ｙ）の操作量に変化があった場合に、その画素Ｇ（ｘ，ｙ）が含まれる領域Ｒ内全ての画素Ｇ（ｘ，ｙ）の輝度を復帰させる処理を行う。
更に、制御部５は、輝度を低減させる制御を輝度Ｌ_０及びＬ_１の２段階で行う。ここで、輝度制御しないときの通常の輝度を１とし、発光させないときの輝度を０とすると、０≦Ｌ_０＜Ｌ_１＜１である。輝度Ｌ_０とする領域は輝度制御領域Ｋ_０、輝度Ｌ_１とする領域は輝度制御領域Ｋ_１である。

図３〜図６のフローチャートに示す記憶部４に記憶された制御プログラムに基づく制御部５の処理手順に沿って、表示装置１の動作を詳細に説明する。
図３は、省電力処理の流れを示すフローチャートである。制御部５は、この処理を所定間隔で繰り返し行っている。この処理で用いる画素Ｇ（ｘ，ｙ）のカウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）は、全画素について設定され、記憶部４に記憶されている。また、全てのカウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）は、当初は、初期値Ｃ_０に初期化されている。
Ｓ３０１〜Ｓ３０４は、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）の更新を全画素について行うステップである。即ち、制御部５は、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）が０より大きければ、カウンタ値をデクリメントする（Ｓ３０２）。カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）が既に０になっている場合には、何も行わない。そして、次の画素Ｇ（ｘ，ｙ）に移り（Ｓ３０３）、同様の処理を行う。

Ｓ３０５〜Ｓ３０９は、Ｓ３０１〜Ｓ３０４で更新されたカウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）に応じて、画素Ｇ（ｘ，ｙ）の輝度を低減させるステップである。輝度の低減は、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）が初期値Ｃ_０より小さい所定の定数Ｃ_１のときと０のときとに行う。
まず、制御部５は、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）が０に等しいか否かを判断し（Ｓ３０６）、０に等しくなければ、何も行わず次のステップへ移る（Ｓ３０６のＮｏ）。続いて、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）が定数Ｃ_１に等しいか否かを判断し（Ｓ３０７）、定数Ｃ_１に等しくなければ、何も行わず次のステップへ移る（Ｓ３０７のＮｏ）。そして、次の画素Ｇ（ｘ，ｙ）に移り（Ｓ３０８）、同様の処理を行う。

Ｓ３０６で、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）が０に等しかった場合には（Ｓ３０６のＹｅｓ）、画素Ｇ（ｘ，ｙ）が輝度Ｌ_０の輝度制御領域Ｋ_０内にあるか否かを判断し（Ｓ３１０）、輝度Ｌ_０の輝度制御領域Ｋ_０内にない場合には（Ｓ３１０のＮｏ）、輝度Ｌ_０の輝度制御処理を行う（Ｓ３１１）。輝度Ｌ_０の輝度制御領域Ｋ_０内にあった場合には（Ｓ３１０のＹｅｓ）、Ｓ３０８へ移る。
同様に、Ｓ３０７で、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）が定数Ｃ_１に等しかった場合には（Ｓ３０７のＹｅｓ）、画素Ｇ（ｘ，ｙ）が輝度Ｌ_１の輝度制御領域Ｋ_１内にあるか否かを判断し（Ｓ３１２）、輝度Ｌ_１の輝度制御領域Ｋ_１内にない場合には（Ｓ３１２のＮｏ）、輝度Ｌ_１の輝度制御処理を行う（Ｓ３１３）。輝度Ｌ_１の輝度制御領域Ｋ_１内にあった場合には（Ｓ３１２のＹｅｓ）、Ｓ３０８へ移る。

図４は、Ｓ３１１及びＳ３１３の輝度制御処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御部５は、領域判定処理を行い（Ｓ４０１）、画素Ｇ（ｘ，ｙ）の周辺の画素Ｇ（ｘ’，ｙ’）で、カウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）とカウンタ値Ｃ（ｘ’，ｙ’）が同じものを探して、それらの画素を領域Ｒという集合にまとめ、記憶部４に記憶させる。
次に、制御部５は、領域Ｒに含まれる画素の個数が規定値以上であるか否かを判断し（Ｓ４０２）、規定値以上でなければ（Ｓ４０２のＮｏ）、処理を終了する。規定値以上であった場合には（Ｓ４０２のＹｅｓ）、輝度制御領域Ｋという集合に領域Ｒを加えて（Ｓ４０３）、領域Ｒに含まれる画素の輝度を低減させる（Ｓ４０４）。

図５は、Ｓ４０１の領域判定処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御部５は、領域Ｒに画素Ｇ（ｘ，ｙ）を追加する（Ｓ５０１）。続くＳ５０２〜Ｓ５０７は、画素Ｇ（ｘ，ｙ）の上下左右に位置する画素について行うステップである。処理は、時計回りに、左、上、右、下の順で行う。制御部５は、画素Ｇ（ｘ，ｙ）の上、下、左又は右の画素Ｇ（ｘ’，ｙ’）のカウンタ値Ｃ（ｘ’，ｙ’）が、画素Ｇ（ｘ，ｙ）のカウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）に等しいか否かを判断し（Ｓ５０３）、等しくなければ（Ｓ５０３のＮｏ）、処理を終了する。等しかった場合には（Ｓ５０３のＹｅｓ）、制御部５は、座標（ｘ’，ｙ’）が、座標（ｘ，ｙ）の輝度Ｌ以下の輝度制御領域Ｋに含まれているか否かを判断し（Ｓ５０４）、含まれていれば（Ｓ５０４のＹｅｓ）、処理を終了する。含まれていなかった場合には（Ｓ５０４のＮｏ）、制御部５は、画素Ｇ（ｘ’，ｙ’）が、既に領域Ｒに含まれているか否かを判断し（Ｓ５０５）、含まれていれば（Ｓ５０５のＹｅｓ）、処理を終了する。含まれていなかった場合には（Ｓ５０５のＮｏ）、制御部５は、画素Ｇ（ｘ’，ｙ’）のパラメータ（ｘ’，ｙ’，Ｒ）について、この領域判定処理を再帰的に実行する（Ｓ５０６）。画素Ｇ（ｘ’，ｙ’）は、領域判定処理が再帰実行されたときのＳ５０１で、領域Ｒに追加される。

このように処理を繰り返すと、図２において、斜線で示した部分の画素Ｇ（ｘ，ｙ）のカウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）がＣ_１（又は０）であるとき、各画素Ｇ（ｘ，ｙ）に付記した番号の順（最初に領域Ｒに加えられる画素Ｇ（ｘ，ｙ）の番号を１とした）に処理が行われ、斜線で示した部分の画素Ｇ（ｘ，ｙ）がまとめられて、領域Ｒとされる。
より詳細に説明すれば、画素Ｇ（２，１）が領域Ｒに追加されると（Ｓ５０１）、まず、この画素Ｇ（２，１）の左側に位置する画素Ｇ（１，１）について処理を行い、続いて、画素Ｇ（２，０）について処理を行い、次に、画素Ｇ（３，１）について処理を行う。この画素Ｇ（３，１）は、カウンタ値Ｃ（３，１）が始めの画素Ｇ（２，１）のカウンタ値Ｃ（２，１）と同じくＣ_１であって（Ｓ５０３）、この時点では輝度制御領域Ｋ１に含まれておらず（Ｓ５０４のＮｏ）、領域Ｒにも含まれていないので（Ｓ５０５のＮｏ）、この画素Ｇ（３，１）について領域判定処理が再帰実行されて（Ｓ５０６）、この画素Ｇ（３，１）は、再帰実行時のＳ５０１で領域Ｒに追加される。
同様に、他の画素Ｇ（ｘ，ｙ）についても処理が再帰実行され、最終的に、図２において斜線で示した部分の画素Ｇ（ｘ，ｙ）全体が領域Ｒに追加される。

図６は、描画命令発生時の処理の流れを示すフローチャートである。制御部５は、描画命令のあった画素Ｇ（ｘ，ｙ）のカウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）に初期値Ｃ_０を代入し、初期化する（Ｓ６０１）。続くＳ６０２〜Ｓ６０５は、輝度制御領域Ｋ内に含まれる領域Ｒ_ｉについて行うステップである。制御部５は、描画命令のあった画素Ｇ（ｘ，ｙ）が領域Ｒ_ｉに含まれているか否かを判断し（Ｓ６０３）、含まれていなければ（Ｓ６０３のＮｏ）、次の領域Ｒ_ｉについて処理を行う（Ｓ６０４）。含まれていた場合には（Ｓ６０３のＹｅｓ）、制御部５は、領域Ｒ_ｉを輝度制御領域Ｋから削除し（Ｓ６０６）、領域Ｒ_ｉに含まれる全画素の輝度を復帰させ（Ｓ６０７）、領域Ｒ_ｉに含まれる全画素のカウンタ値Ｃ（ｘ，ｙ）に初期値Ｃ_０を代入し、初期化し（Ｓ６０８）、処理を終了する。描画命令のあった画素Ｇ（ｘ，ｙ）が、輝度制御領域Ｋ内に含まれる全領域Ｒ_ｉの何れにも属していなかった場合には（Ｓ６０５）、制御部５は、処理を終了する。

次に、上記構成及び処理手順による輝度制御の例を表示部２の表示状態を示して説明する。図７及び図８は、一連の輝度制御の例（ａ）〜（ｈ）を示す表示部２の正面図である。（ａ）から（ｂ）まで、（ｂ）から（ｃ）まで及び（ｃ）から（ｄ）までの時間は、何れも５秒、（ｄ）から（ｅ）までの時間は１０秒、（ｅ）から（ｆ）まで、（ｆ）から（ｇ）まで、（ｇ）から（ｈ）までの時間は何れも５秒である。
例えば初期値Ｃ_０＝３０（秒）、定数Ｃ_１＝２０（秒）とし、省電力処理を毎秒実行すると、１０秒間変化のない画素が規定値以上の個数隣り合って存在する場合にそれらの画素の輝度がＬ_１に低減され、そのまま更に２０秒経過すると、それらの画素の輝度は更にＬ_０に低減される。

まず、（ａ）に示すように、表示部２は、表示する内容によって３分割され、状態表示領域７１と、コンテンツ領域７２と、メニューバー７３とを有している。状態表示領域７１には、バッテリ残量表示７４と、受信レベル表示７５と、時計７６とが含まれている。コンテンツ領域７２は、この例では、ゲーム画面等の動画が表示される領域であって、常時描画が行われているものとする。即ち、この領域の画素には常時変化がある。メニューバー７３は、コンテンツ領域７２に表示中のアプリケーションを操作するボタンが表示される領域であって、この例では、コンテンツ領域７２に表示しているゲーム画面を終了させる終了ボタン７７と、各種機能を表示させる機能ボタン７８と、画面に表示される選択肢を選択し決定するのに用いる決定ボタン７９とが表示されている。

（ｂ）は、（ａ）に表示されている状態から５秒経過した表示部２を示している。このとき、受信レベルが下がって、受信レベル表示７５が描画しなおされている。（ｃ）は、（ｂ）に表示されている状態から更に５秒経過した表示部２を示している。このとき、コンテンツ領域７２及び受信レベル表示７５以外の領域は、描画しなおすことなく１０秒経過したので、状態表示領域７１の受信レベル表示７５以外の部分を構成する画素が領域Ｒ_１としてまとめられて輝度制御領域Ｋ_１に含められ、メニューバー７３を構成する画素が領域Ｒ_２としてまとめられて輝度制御領域Ｋ_１に含められ、領域Ｒ_１と領域Ｒ_２との画素の輝度が、１からＬ_１に一段階下げられる。つまり、同一タイミングで動作する（輝度を下げる）周辺の画素は、領域として判定され、下記に述べるように、復帰するときは領域として動作する。

（ｄ）は、（ｃ）に表示されている状態から更に５秒経過した表示部２を示している。このとき、受信レベル表示７５は、描画しなおすことなく１０秒経過したので、受信レベル表示７５を構成する画素が領域Ｒ_３としてまとめられ、領域Ｒ_３の画素の輝度が、１（デフォルトの輝度）からＬ_１に一段階下げられる。

（ｅ）は、（ｄ）に表示されている状態から更に１０秒経過した表示部２を示している。このとき、時計７６に表示する時間が変わり、時計７６の描画が行われた。すると、領域Ｒ_２に含まれる画素に変化があったので、領域Ｒ_２が輝度制御領域Ｋ_１から削除されて、状態表示領域７１の受信レベル表示７５以外の部分の画素の輝度が復帰される。

（ｆ）は、（ｅ）に表示されている状態から更に５秒経過した表示部２を示している。このとき、バッテリ残量及び受信レベルが下がり、バッテリ残量表示７４及び受信レベル表示７５が描画しなおされている。また、メニューバー７３は、描画しなおすことなく３０秒経過したので、メニューバー７３を構成する画素がまとめられた領域Ｒ_２は、輝度制御領域Ｋ_０に含められ、領域Ｒ_２の画素の輝度が、Ｌ_１からＬ_０に、もう一段階下げられる。

（ｇ）は、（ｆ）に表示されている状態から更に５秒経過した表示部２を示している。このとき、状態表示領域７１のバッテリ残量表示７４及び受信レベル表示７５以外の部分は、描画しなおすことなく１０秒経過したので、この部分が領域Ｒ_４としてまとめられて輝度制御領域Ｋ_１に含められ、領域Ｒ_４の画素の輝度が、１からＬ_１に一段階下げられる。

（ｈ）は、（ｇ）に表示されている状態から更に５秒経過した表示部２を示している。このとき、バッテリ残量表示７４及び受信レベル表示７５は、描画しなおすことなく１０秒経過したので、この部分が領域Ｒ_５としてまとめられて輝度制御領域Ｋ_１に含められ、領域Ｒ_５の画素の輝度が、１からＬ_１に一段階下げられる。

なお、本実施形態では、輝度をＬ_１及びＬ_２の２段階で低減するように制御しているが、実施にあたっては、１段階でもよいし、３段階以上でもよい。
また、本実施形態の表示装置は、バッテリ駆動の携帯端末装置に適用すると有効である。なお、携帯端末装置とは、例えば、携帯電話器、ＰＤＡ，携帯テレビ、ノート型ＰＣ等のバッテリ駆動の装置等が挙げられる。

本発明の一実施形態における表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態における表示部の各画素を所定の条件でグループ化して形成する領域の一例を示す模式図である。本発明の一実施形態における省電力処理の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施形態における輝度制御処理の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施形態における領域判定処理の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施形態における描画命令発生時の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施形態における一連の輝度制御の例を示す表示面の正面図である。本発明の一実施形態における一連の輝度制御の例を図７に続いて示す表示面の正面図である。

符号の説明

１…表示装置、２…表示部（表示手段）、２ａ…自発光素子、３…画素駆動部、４…記憶部、５…制御部（制御手段）、７１…状態表示領域、７２…コンテンツ領域、７３…メニューバー、７４…バッテリ残量表示、７５…受信レベル表示、７６…時計、７７…終了ボタン、７８…機能ボタン、７９…決定ボタン

Claims

自発光素子を画素として構成された表示手段と、
所定時間以上変化しない前記画素に対して、当該画素の輝度を低減させる制御手段と、
を備えることを特徴とする表示装置。
前記制御手段は、同一タイミングで輝度を低減させる複数の前記画素を領域として判定し、前記領域内の前記画素の輝度を復帰する場合、前記領域の全ての画素の輝度を復帰させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記制御手段は、輝度を低減させた前記画素が所定時間以上変化しない場合に、前記画素の輝度を更に低減させるように制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
前記自発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の表示装置。