JP2008076741A - 劣化指数算出装置、焼き付き抑制装置、自発光表示装置、画像処理装置、電子機器、劣化指数算出方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来手法の場合、各画素の劣化状態を継続的に監視する必要があり、画面サイズが大型化すると演算量やシステム規模が大型化する問題がある。
【解決手段】フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数算出装置を提案する。また、この劣化指数算出装置で算出される劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示デバイスの駆動条件を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御する、又は表示輝度のコントラスト比が縮小されるように表示デバイスに供給される映像信号を階調変換する焼き付き抑制装置を提案する。
【選択図】図１

Description

この明細書で説明する発明は、自発光表示装置の焼き付き現象の進行を抑制する技術に関する。発明者が提案する発明は、劣化指数算出装置、焼き付き抑制装置、自発光表示装置、画像処理装置、電子機器、劣化指数算出方法及びコンピュータプログラムとしての側面を有する。

自発光型の表示素子には、発光量と時間に比例して発光輝度が低下する特性がある。この発光輝度の低下は、発光特性の劣化が原因である。発光特性の劣化が進行すると、同じ駆動条件下でも輝度低下が次第に進行し、初期輝度を維持できなくなる。

ところで、発光輝度の低下は一般には一様に進行せず、画面内で発光特性の劣化にばらつきが生じる。これは、表示内容が一様でないこと等が原因である。この輝度劣化のばらつきが視覚的に認識される状態を“焼き付き現象”という。

従来、焼き付き現象の抑制には、発光素子材料の発光寿命を長くすることが最も好ましいと考えられていた。
しかし、発光素子材料の発光寿命が長くても、焼き付き現象の発生を原理的に無くすことはできないし、焼き付きが生じ易い映像信号のみが継続的に入力される場合もある。

そこで、焼き付きの発生を遅らせたり、発生した焼き付きを目立たなくする仕組みが従来より検討されている。
特開２００３−２２８３２９号公報

特許文献１は、表示画面が不使用状態の期間に各画素の劣化特性を揃えるように各画素を発光制御する方法を開示する。しかし、使用中に実行可能な対策については何らの記述もされていない。また、各画素の劣化状態を継続的に監視する必要があり、画面サイズが大型化すると演算量やシステム規模が大型化する問題がある。

そこで発明者は、フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する処理機能を有する劣化指数算出装置を提案する。

また発明者は、この劣化指数算出装置で算出される劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示デバイスの駆動条件を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御する、又は表示輝度のコントラスト比が縮小されるように表示デバイスに供給される映像信号を階調変換する焼き付き抑制装置を提案する。

度数分布情報は、フレーム画像を構成する階調値の分布を表す情報である。この発明では、この度数分布情報に基づいて劣化差の進行度合いを表す劣化指数を算出し、その累積値を継続的に監視することにより、焼き付きの進行状況を把握する。

なお、焼き付き現象は、近隣画素に一定量以上の劣化差が生じた場合に知覚されるので、劣化差の拡大を抑制することにより、焼き付きの進行を遅らせることができる。
しかも、発明者の提案する焼き付き抑制技術は、１つ又は複数のフレーム画像に１つの値を監視すれば良く、画素単位での劣化情報の監視や画素単位での発光量の制御が不要である。このため、処理負荷やシステム規模が小さく済む。

以下、フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて劣化差の進行度合いを推定し、その推定結果に基づいて焼き付き現象の進行を抑制する技術の形態例を説明する。

なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。

（Ａ）形態例１
（Ａ−１）焼き付き抑制装置の機能構成
図１に、焼き付き抑制装置１の機能構成例を示す。

焼き付き抑制装置１は、劣化指数算出部２（階調区分別平均値算出部３、劣化状態推定部５）とコントラスト制御部７で構成される。
劣化指数算出部２は、フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数の累積値を計算する処理機能を実現する。

階調区分別平均値算出部３は、リアルタイムに入力される映像信号の階調区分別の平均階調値を算出する処理デバイスである。すなわち、フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報を求める処理デバイスである。

図２に、階調区分別平均値算出部３の内部構成例を示す。階調区分別平均値算出部３は、階調区分判定部１１、出現度数計測部１３及び平均階調値算出部１５で構成される。

階調区分判定部１１は、各画素の映像信号（階調値）が属する階調区分を判定する処理デバイスである。なお、階調区分は、事前に設定される。例えば映像信号の可変範囲内を１０％刻みで区分することにより設定される。この場合、判定対象となる階調区分の個数は１０個である。

出現度数計測部１３は、フレーム単位で各階調区分に属する階調値の出現度数を計測する処理デバイスである。図３に、度数分布の一例を示す。勿論、フレーム画像を構成する階調値の度数分布はフレーム画像の内容に応じて異なる。明るい画像では高階調域の出現度数の分布が一般的に多くなり、暗い画像では低階調域の出現度数の分布が一般的に多くなる。

平均階調値算出部１５は、フレーム単位で階調区分別の平均階調値を算出する処理デバイスである。出現度数計測部１３は、各階調区分に属する階調値の総和をフレーム単位で算出する処理機能と、算出された総和を測定された出現度数で割って平均階調値を算出する処理機能とで構成される。

劣化状態推定部５は、階調区分別の出現度数とその平均階調値に基づいて、表示デバイス９の劣化状態を推定する処理デバイスである。この形態例の場合、小規模回路又は処理によるリアルタイムでの推定を可能にするため度数分布情報を参照する。

図４に、劣化状態推定部５の内部構成例を示す。劣化状態推定部５は、劣化指数演算部２１と累積値保持部２３とで構成される。
劣化指数演算部２１は、出現度数が最も多い階調区分の平均階調値と出現度数が最も少ない階調区分の平均階調値との差分値を劣化指数として算出する処理デバイスである。

発明者は、焼き付きの原因となる劣化差を代表する値として、これらの階調区分の階調差に着目する。これは、フレーム画面内で発生する劣化差のフレーム単位での代表値を求めるためである。

ただし、この形態例の場合には、出現度数が１番目に多い階調区分と２番目に多い階調区分の平均階調値を、出現度数が最も多い階調区分の平均階調値として使用する。出現度数が最も多い階調区分の信頼性を高めるためである。

図５及び図６に、劣化指数の算出イメージを示す。図５は、出現度数が最も多い階調区分と出現度数が最も少ない階調区分が近接している場合の例である。図６は、出現度数が最も多い階調区分と出現度数が最も少ない階調区分が離れている場合の例である。なお、図５及び図６は、各階調区分の平均階調値が階調区分の中央値に一致するものとして表している。

従って、図５に示す度数分布の場合、劣化指数は１５％となる。一方、図６に示す度数分布の場合、劣化指数は６５％となる。
勿論、劣化指数が大きいほど輝度差が大きくなるので、該当フレームの表示によって生じる劣化差は大きくなる。

累積値保持部２３は、１フレーム毎に算出される劣化指数の累積値を算出して保持する処理デバイスである。保持領域には、例えば半導体記憶装置、ハードディスク装置その他の記憶装置を使用する。

コントラスト制御部７は、劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、劣化指数の累積値が判定閾値を越えるとき、表示デバイス９の駆動条件を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御する処理デバイスである。従って、累積値が判定閾値を越えるまで、コントラスト比の縮小制御は実行されない。なお、判定閾値は、表示デバイス９の劣化特性等を考慮して最適な値を設定する。

図７に、判定イメージを示す。図７に示すように、劣化指数の累積値は、表示時間の経過と共に徐々に増加する。
コントラスト制御部７は、この累積値と判定閾値との比較処理をフレーム毎に実行し、判定閾値を越えるタイミングを検出と共にコントラスト比の縮小制御を開始する。

この形態例の場合、コントラスト制御部７は、表示デバイス９を構成するデータ線ドライバの黒レベルを規定する基準電圧値Ｄ_b を、標準的な電圧値（０％輝度レベルに対応する）から非ゼロの電圧値に切り替える制御処理を実行する。因みに、データ線ドライバの白レベルを規定する基準電圧値Ｄ_w
は変更しないものとする。

（Ａ−２）表示デバイスの構成
この形態例の場合、表示デバイスは自発光表示デバイスの一つである有機ＥＬディスプレイを想定する。
図８に、表示デバイス９の機能構成例を示す。表示デバイス９は、タイミングジェネレータ３１、データ線ドライバ３３、スキャンドライバ３５、スキャンドライバ３７、電源電圧源３９及び有機ＥＬディスプレイパネル４１で構成される。

タイミングジェネレータ３１は、映像信号に含まれるタイミング信号に基づいて画面表示に必要な各種のタイミング信号を発生する処理デバイスである。例えば書き込みパルス等を発生する。

データ線ドライバ３３は、有機ＥＬディスプレイパネル４１のデータ線を駆動する回路デバイスである。データ線ドライバ３３は、各画素の発光輝度を指定する階調値をアナログ電圧値に変換し、データ線に供給する動作を実行するディジタル／アナログ変換器で構成される。なお、ディジタル／アナログ変換器の黒レベルを規定する基準電圧Ｖ_b と白レベルを規定する基準電圧Ｖ_w は、電源電圧源３９より与えられる。

スキャンドライバ３５は、階調値を書き込む水平ラインの選択用に設けられたゲート線を線順次に選択する回路デバイスである。この選択信号が書き込みパルスとして、有機ＥＬディスプレイパネル４１に供給される。この形態例におけるスキャンドライバ３５は、水平ライン別に書き込みパルスを出力する。

スキャンドライバ３７は、デューティパルス信号の供給用に設けられたゲート線を駆動する回路デバイスである。ここでのデューティパルス信号は、１フレーム期間内における点灯時間長を与える信号をいう。

図９に、デューティパルス信号の一例を示す。図９（Ａ）は最大点灯時間長の最大期間を与える垂直同期パルスである。図９（Ｂ）はデューティパルス信号例である。図９（Ｂ）の場合、Ｌレベルの期間が１フレーム期間内の点灯時間長になる。この形態例の場合、点灯時間は固定である。

電源電圧源３９は、コントラスト制御部７から与えられる基準電圧値Ｄ_b 及びＤ_w に基づいて、データ線ドライバ３３に供給する基準電圧Ｖ_b 及びＶ_w を発生する回路デバイスである。

有機ＥＬディスプレイパネル４１は、有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置された表示デバイスである。なお、有機ＥＬディスプレイパネル４１はカラー表示用である。従って、表示上の１画素（ピクセル）は、ＲＧＢの三色に対応する画素（サブピクセル）で構成される。

図１０に、データ線と選択線との交点位置に形成される画素回路４３と周辺回路との接続関係を示す。
画素回路４３は、スイッチ素子Ｔ１、キャパシタＣ１、電流供給素子Ｔ２、点灯期間制御素子Ｔ３で構成される。

ここで、スイッチ素子Ｔ１は、データ線を通じて与えられる電圧値の取り込み（書き込み）を制御するトランジスタである。電圧値の取り込みタイミングは、水平ライン単位で与えられる。

キャパシタＣ１は、取り込んだ電圧値を１フレームの間保持する記憶素子である。キャパシタＣ１を用いることで、データの書き込みが線順次走査の場合でも、面順次走査と同様の発光態様が実現される。

電流供給素子Ｔ２は、キャパシタＣ１の電圧値に応じた駆動電流を有機ＥＬ素子Ｄ１に供給するトランジスタである。
点灯期間制御素子Ｔ３は、有機ＥＬ素子Ｄ１の点灯時間長を１フレーム内で制御するトランジスタである。

点灯期間制御素子Ｔ３は、駆動電流の供給経路に対して直列に配置される。点灯期間制御素子Ｔ３がオン動作している間、有機ＥＬ素子Ｄ１が点灯する。一方、点灯期間制御素子Ｔ３がオフ動作している間、有機ＥＬ素子Ｄ１が消灯する。もっとも、この形態例の場合、発光時間長は固定である。

（Ａ−３）焼き付き抑制処理
以下、階調分布に基づいて算出される劣化指数の累積値に基づいて焼き付き状態を判定し、その判定結果に基づいて焼き付き現象の進行の抑制を図る方法について説明する。

図１１に、この形態例における焼き付き抑制動作の処理手順を示す。
焼き付き抑制装置１は、表示デバイス９に供給される映像信号をリアルタイムで入力し、各画素に対応する映像信号（階調値）がいずれの階調区分に属するか判定する（Ｓ１）。

判定結果が得られる度、焼き付き抑制装置１は、映像信号が属する階調区分のカウント値を１つ大きい値に更新する（Ｓ２）。なお、カウント値は、１フレーム分の計数値が確定し、他の処理における参照が終了するとリセットされる。カウント期間は、１つの垂直同期信号が検出されてから次の垂直同期信号が検出されるまでである。

次に、焼き付き抑制装置１は、階調区分別に算出される映像信号（階調値）の総和をその出現度数で割り、階調区分別の平均階調値を算出する（Ｓ３）。なお、新たなフレーム画像の処理が開始すると、各階調区分の総和はリセットされる。もっとも、平均階調値の算出が終了するまで、前フレームで算出された階調区分別の平均階調値は別に保持される。

この後、焼き付き抑制装置１は、階調区分別に検出された出現度数の分布に基づいて、出現度数が最も大きい階調区分の平均階調値Ｔ１と２番目に大きい階調区分の平均階調値Ｔ２を読み出し、それらの平均値を算出する（Ｓ４）。ここでの平均階調値は、（Ｔ１＋Ｔ２）÷２で計算される。

次に、焼き付き抑制装置１は、階調区分別に検出された出現度数の分布に基づいて、出現度数が最も小さい階調区分の平均階調値Ｂ１を読み出す（Ｓ５）。
２つの平均階調値が得られると、焼き付き抑制装置１は、これら２つの平均階調値の差分を算出する（Ｓ６）。すなわち、劣化指数を算出する。ここでの劣化指数は、（Ｔ１＋Ｔ２）÷２−Ｂ１で計算される。

新たに劣化指数が算出されると、焼き付き抑制装置１は、前フレームまでの累積値に新たに算出された劣化指数を加算する（Ｓ７）。すなわち、劣化指数の累積値を更新する。
この後、焼き付き抑制装置１は、劣化指数の累積値と判定閾値を比較する（Ｓ８）。否定結果が得られている間、焼き付き抑制装置１は、この判定処理を毎フレーム繰り返し実行する。

一方、肯定結果が得られた場合（すなわち、劣化指数の累積値が判定閾値を越える場合）、焼き付き抑制装置１は、コントラスト比の縮小処理機能をオン状態に制御する（Ｓ９）。すなわち、焼き付き抑制装置１は、表示デバイス９を構成するデータ線ドライバ３３の黒レベルを上げる処理を実行する。

図１２に、データ線ドライバ３３での階調値の入出力関係を示す。図１２に示すように、入力階調値の０％輝度レベル（黒レベル）は、出力階調値での非０％輝度レベルに変更されている。
図１３に、入力信号と表示輝度との対応関係を示す。図１３に示すように、黒レベルが持ち上がることで白レベルと黒レベルの輝度比（コントラスト比）は縮小されている。

このようにコントラスト比が縮小されるということは、コントラス比の縮小制御を実行する前と同じフレーム画像を表示したとしても、有機ＥＬ素子の輝度差が小さくなることを意味する。すなわち、劣化差の拡大が抑制されることを意味する。このように、焼き付き抑制効果が発揮される。

（Ａ−４）効果
以上説明したように、階調値の度数分布に着目し、出現度数の多い階調区分の平均階調値と出現度数の少ない階調区分の平均階調値の差分を各フレームで発生する劣化差の代表値として継続的に監視することにより、焼き付き現象の抑制制御を実現することができる。

この焼き付き現象の抑制制御に際し、長期間に亘って継続的に保存するのは劣化指数の累積値のみである。しかも、劣化指数は平均階調値同士の差分値であり、１フレームにつき算出される値は１つだけである。従って、従来技術に比してメモリサイズの大幅な小型化を実現できる。

特に昨今は、画面サイズが大型化している。このため、従来手法の場合には、画面サイズに比例して、焼き付き抑制制御のために必要となるメモリサイズが大型化する問題がある。しかし、この形態例で説明する手法の場合には、必要なメモリサイズが画素数に依存しない。従って、製造コストが低く済む。

また、表示デバイス９が携帯型の電子機器のように、メモリサイズの収容空間が制限される場合には、メモリサイズが小さく済む焼き付き抑制装置１が適している。
また今後は、表示画像のリアリティを高めるため、現在以上に画素データのデータ長が長くなる。従って、将来的な拡張性を考慮する場合にも、形態例で説明した手法の方がメモリサイズの増加がわずかに済む点ではるかに有利である。

加えて、焼き付き抑制装置１は小規模回路で実現できる。このため、焼き付き抑制装置１は、表示デバイス９に実装されるＩＣ（integrated circuit）等の一部に格納することもできる。

例えば図８に示すデバイス構造の表示デバイス９の場合、焼き付き抑制装置１は、タイミングジェネレータ３１の一部分に実装することができる。このように、既存の処理回路の一部に実装すれば、レイアウト変更や実装空間の変更を必要としない。従って、製造コストの面でも有利である。

特に、画面サイズが大型化する場合でも、演算量やシステム規模が小型で済み、製造コストの面で有利である。
また、コントラスト比の縮小により、消費電力を下げることができる。このことは、表示デバイスがバッテリー機器に搭載される場合に特に効果的であり、駆動時間の延長を実現できる。

（Ｂ）形態例２
ここでは、コントラスト差の縮小処理を映像信号の階調変換を通じて実行する焼き付き抑制装置について説明する。

（Ｂ−１）焼き付き抑制装置の機能構成
図１４に、この種の焼き付き抑制装置５１の機能構成例を示す。なお、図１４には、図１との対応部分に同一符号を付して示す。
焼き付き抑制装置５１は、劣化指数算出部２（階調区分別平均値算出部３、劣化状態推定部５）とコントラスト制御部５３で構成される。

ここでのコントラスト制御部５３は、劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否かで判定し、劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示輝度のコントラスト比が縮小されるように表示デバイス９に供給される映像信号を階調変換する処理デバイスである。

例えばコントラスト制御部５３は、変換テーブルを参照して入力階調値を出力階調値に変換する処理を実行する。
図１５に、コントラスト制御部５３が使用する変換テーブル例を示す。図１５（Ａ）は、劣化指数の累積値が判定閾値を超えない場合に使用する変換テーブルである。この変換テーブルの入出力関係は、図１６（Ａ）の入出力関係に対応する。

図１５（Ｂ）は、劣化指数の累積値が判定閾値を超える場合に使用する変換テーブルである。この変換テーブルの入出力関係は、図１６（Ｂ）の入出力関係に対応する。勿論、これらの入出力関係は、形態例１と同じである。

この他、コントラスト制御部５３の階調変換処理は演算処理によっても実現できる。図１６（Ａ）及び（Ｂ）に対応する変換式を事前に用意しておくことにより、演算処理だけにより階調変換処理を実現できる。

なお、階調変換処理を演算処理により実現する場合、階調変換処理は線形変換で実現できる。このため、演算量は比較的少なく済む。また、階調変換処理の場合には、階調変換テーブルの格納が不要であり、処理システムに搭載する記憶容量が少なく済む。

（Ｂ−２）効果
以上説明したように、映像信号の階調変換によりコントラスト比の縮小制御を実行する場合にも、形態例１と同様の効果を実現できる。すなわち、画素単位での劣化状態の監視や画素単位での発光量の制御を行うことなく、焼き付き現象の進行速度を抑制することができる。

（Ｃ）実装例
ここでは、前述した焼き付き抑制装置の電子機器への実装例を説明する。

（ａ）自発光表示装置への実装
前述した焼き付き抑制装置は、図１７に示すように、自発光表示装置６１内に実装することができる。図１７に示す自発光表示装置６１は、表示デバイス６３と焼き付き抑制装置６５を搭載する。

（ｂ）画像処理装置
前述した焼き付き抑制装置は、図１８に示すように、自発光表示装置７１に映像信号を供給する外部装置としての画像処理装置８１に実装することもできる。
図１８に示す画像処理装置８１は、画像処理部８３と焼き付き抑制装置８５で構成される。なお、画像処理部８３の処理内容は、搭載されるアプリケーションに依存する。

（ｃ）その他の実装例
焼き付き抑制装置は、前述した装置以外にも各種の電子機器に搭載することができる。なお、ここでの電子機器は、可搬型であるか据え置き型かを問わない。また、表示デバイスは必ずしも電子機器に搭載しなくても良い。

（ｃ１）放送波受信装置
焼き付き抑制装置は、放送波受信装置に搭載することができる。
図１９に、放送波受信装置の機能構成例を示す。放送波受信装置９１は、表示デバイス９３、システム制御部９５、操作部９７、記憶媒体９９、電源１０１及びチューナー１０３を主要な構成デバイスとする。

なお、システム制御部９５は、例えばマイクロプロセッサで構成される。システム制御部９５は、システム全体の動作を制御する。操作部９７は、機械式の操作子の他、グラフィックユーザーインターフェースも含む。

記憶媒体９９は、表示デバイス９３に表示する画像や映像に対応するデータの他、ファームウェアやアプリケーションプログラムの格納領域として用いられる。電源１０１は、放送波受信装置９１が可搬型の場合にはバッテリー電源を使用する。勿論、放送波受信装置９１が据え置き型の場合には商用電源を使用する。

チューナー１０３は、到来する放送波の中からユーザーの選局した特定チャネルの放送波を選択的に受信する装置である。
この放送波受信装置の構成は、例えばテレビジョン番組受信機、ラジオ番組受信機、放送波受信機能を搭載する携帯型の電子機器に適用する場合に用いることができる。

（ｃ２）オーディオ装置
図２０は、再生機としてのオーディオ装置に適用する場合の機能構成例である。
再生機としてのオーディオ装置１１１は、表示デバイス１１３、システム制御部１１５、操作部１１７、記憶媒体１１９、電源１２１、オーディオ処理部１２３及びスピーカー１２５を主要な構成デバイスとする。

この場合も、システム制御部１１５は、例えばマイクロプロセッサで構成される。システム制御部１１５は、システム全体の動作を制御する。操作部１１７は、機械式の操作子の他、グラフィックユーザーインターフェースも含む。表示デバイス１１３には、操作情報や楽曲情報等が表示される。

記憶媒体１１９は、オーディオデータの他、ファームウェアやアプリケーションプログラムの格納領域である。また、楽曲データの記憶にも用いられる。記憶媒体１１９は、半導体記憶媒体の他、ハードディスク装置等が用いられる。

電源１２１は、オーディオ装置１１１が可搬型の場合にはバッテリー電源を使用する。勿論、オーディオ装置１１１が据え置き型の場合には商用電源を使用する。
オーディオ処理部１２３は、オーディオデータを信号処理する処理デバイスである。圧縮符号化されたオーディオデータの解凍処理も実行される。スピーカー１２５は、再生された音を出力するデバイスである。

なお、オーディオ装置１１１を記録機として用いる場合、スピーカー１２５に替えてマイクロフォンを接続する。この場合、オーディオ処理部１２３は、オーディオデータを圧縮符号化する機能を実現する。
このオーディオ装置の構成は、例えば携帯型の音楽機器、携帯電話機等に適用する場合に用いることができる。

（ｃ３）通信装置
図２１は、通信装置に適用する場合の機能構成例である。通信装置１３１は、表示デバイス１３３、システム制御部１３５、操作部１３７、記憶媒体１３９、電源１４１及び通信部１４３を主要な構成デバイスとする。

なお、システム制御部１３５は、例えばマイクロプロセッサで構成される。システム制御部１３５は、システム全体の動作を制御する。操作部１３７は、機械式の操作子の他、グラフィックユーザーインターフェースも含む。

記憶媒体１３９は、表示デバイス１３３に表示する画像や映像に対応するデータファイルの他、ファームウェアやアプリケーションプログラムの格納領域として用いられる。電源１４１は、通信装置１３１が可搬型の場合にはバッテリー電源を使用する。勿論、通信装置１３１が据え置き型の場合には商用電源を使用する。

通信部１４３は、他機との間でデータを送受信する無線又は有線型の通信モジュールで構成される。この通信装置の構成は、例えば据え置き型の電話機、携帯電話機、通信機能を搭載する携帯型の電子機器に適用する場合に用いることができる。

（ｃ４）撮像装置
図２２は、撮像装置に適用する場合の機能構成例である。撮像装置１５１は、表示デバイス１５３、システム制御部１５５、操作部１５７、記憶媒体１５９、電源１６１及び撮像部１６３を主要な構成デバイスとする。

なお、システム制御部１５５は、例えばマイクロプロセッサで構成される。システム制御部１５５は、システム全体の動作を制御する。操作部１５７は、機械式の操作子の他、グラフィックユーザーインターフェースも含む。

記憶媒体１５９は、表示デバイス１５３に表示する画像や映像に対応するデータファイルの他、ファームウェアやアプリケーションプログラムの格納領域として用いられる。電源１６１は、撮像装置１５１が可搬型の場合にはバッテリー電源を使用する。勿論、撮像装置１５１が据え置き型の場合には商用電源を使用する。

撮像部１６３は、例えばＣＭＯＳセンサーとその出力信号を処理する信号処理部で構成する。この撮像装置の構成は、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、撮像機能を搭載する携帯型の電子機器等に適用する場合に用いることができる。

（ｃ５）情報処理装置
図２３は、携帯型の情報処理装置に適用する場合の機能構成例である。情報処理装置１７１は、表示デバイス１７３、システム制御部１７５、操作部１７７、記憶媒体１７９及び電源１８１を主要な構成デバイスとする。

なお、システム制御部１７５は、例えばマイクロプロセッサで構成される。システム制御部１７５は、システム全体の動作を制御する。操作部１７７は、機械式の操作子の他、グラフィックユーザーインターフェースも含む。

記憶媒体１７９は、表示デバイス１７３に表示する画像や映像に対応するデータファイルの他、ファームウェアやアプリケーションプログラムの格納領域として用いられる。電源１８１は、情報処理装置１７１が可搬型の場合にはバッテリー電源を使用する。勿論、情報処理装置１７１が据え置き型の場合には商用電源を使用する。

この情報処理装置の構成は、例えばゲーム機、電子ブック、電子辞書、コンピュータ、測定装置等に適用する場合に用いることができる。なお、測定装置に使用する場合には、センサー（検出デバイス）の検出信号がシステム制御部１７５に入力される。

（Ｄ）その他の形態例
（ａ）前述した形態例１の場合、データ線ドライバ３３の黒レベルを規定する基準電圧値Ｄ_b と白レベルを規定する基準電圧値Ｄ_w がコントラスト制御部７から表示デバイス９に供給される場合について説明した。
しかし、コントラスト制御部７は黒レベル及び白レベルの一方又は両方の変化量だけを表示デバイス９に供給し、表示デバイス９側で変化量に対応する基準電圧Ｖ_b ，Ｖ_w を発生させても良い。

（ｂ）前述した形態例１においては、黒レベルを持ち上げることで表示輝度のコントラスト比を縮小制御する場合について説明した。
しかし、表示輝度のコントラスト比の縮小は、白レベルを下げることによっても、黒レベルを持ち上げると共に白レベルを下げることによっても実現できる。

図２４に、白レベルを下げる場合に使用する入出力関係を示す。図２５に、この場合における入力信号と表示輝度との対応関係を示す。図２５に示すように、白レベルが下げられることで白レベルと黒レベルの輝度比（コントラスト比）が縮小されていることが分かる。

図２６に、黒レベルを持ち上げると同時に白レベルを下げる場合に使用する入出力関係を示す。図２７に、この場合における入力信号と表示輝度との対応関係を示す。図２７に示すように、黒レベルを上げると共に白レベルが下げることで、白レベルと黒レベルの輝度比（コントラスト比）を縮小することができる。

（ｃ）前述した形態例においては、出現度数が１番目と２番目に多い階調区分の平均階調値Ｔ１、Ｔ２の平均値から出現度数が最も小さい階調区分の平均階調値Ｂ１の差分値を劣化指数として定義した。

しかし、出現度数が最も多い階調区分の平均階調値Ｔ１と出現度数が最も少ない階調区分の平均階調値Ｂ１との差分値として劣化指数を定義しても良い。
また、出現度数が最も多い階調区分の平均階調値Ｔ１と出現度数が最も少ない階調区分の平均階調値Ｂ１との差分値（＝Ｔ１−Ｂ１）から、出現度数が１番目と２番目に多い階調区分の平均階調値Ｔ１、Ｔ２の差分値（＝Ｔ１−Ｔ２）を減算した値として劣化指数を定義しても良い。

（ｄ）前述した形態例においては、１フレーム毎に劣化指数を算出する場合について説明した。
しかし、複数フレームに１つの割合で劣化指数を算出しても良い。この場合、劣化指数は、複数フレーム期間内の階調値の度数分布について算出する。

（ｅ）前述した形態例においては、劣化指数算出部２で算出された劣化指数の累積値と判定閾値との比較に基づいてコントラスト比の縮小制御を実行するか否か判定する場合について説明した。

しかし、算出される劣化指数の増加率に基づいて、コントラスト比の縮小率を可変するのに用いても良い。また、算出される劣化指数は、コントラスト比の制御以外にも用いることができる。

（ｆ）前述した形態例においては、入力信号に出力信号が線形に対応付けられる場合について説明した。
しかし、図２８に示すように、入力信号に出力信号が非線形に対応付けられる場合にも適用できる。

（ｇ）前述の形態例においては、表示デバイス９の駆動条件の制御に際し、表示デバイス９を構成するデータ線ドライバ３３の基準電圧値を制御する場合について説明した。
しかし、白レベルの表示輝度を下げる場合、表示デバイス９のフレーム内発光期間を規定するデューティパルス信号のＬレベル長を制御することによっても実現できる。

図２９に、デューティパルス信号の可変制御例を示す。図２９（Ａ）は最大点灯時間長の最大期間を与える垂直同期パルスである。図２９（Ｂ）はデューティパルス信号例である。図２９（Ｂ）に示すように、白レベルの変化量に応じてＬレベル長を可変する。変化量が大きいほど（低下量が大きいほど）、Ｌレベル長が短く制御される。

（ｈ）前述した形態例では、デューティパルス信号が１フレームに１回出力される場合（図９）について説明した。
しかし、図３０に示すように、デューティパルス信号が１水平期間に１回出力される場合にも適用できる。

（ｉ）前述した形態例においては、表示デバイスが有機ＥＬディスプレイである場合について説明した。
しかし、表示デバイスは、その他のＥＬディスプレイにも適用できる。例えば無機ＥＬディスプレイ装置、ＬＥＤを配列する表示装置にも適用できる。また、ＦＥＤディスプレイ装置やＰＤＰディスプレイ装置にも応用できる。

（ｊ）前述の形態例で説明した焼き付き抑制装置は、処理機能の全てをハードウェア又はソフトウェアで実現するだけでなく、ハードウェアとソフトウェアの機能分担により実現することもできる。

（ｋ）前述した形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。

焼き付き抑制装置の機能構成例を示す図である。 階調区分別平均値算出部の内部構成例を示す図である。 度数分布例を示す図である。 劣化状態推定部の内部構成例を示す図である。 劣化指数が小さい場合の度数分布例を示す図である。 劣化指数が大きい場合の度数分布例を示す図である。 焼き付きの進行度合いの判定動作を示す図である。 表示デバイスの機能構成例を示す図である。 デューティパルス信号を説明する図である。 画素回路と周辺回路との接続関係を説明する図である。 焼き付き抑制動作の処理手順を示す図である。 黒レベルを変化させる場合におけるデータ線ドライバの入出力特性を示す図である。 黒レベルを変化させる場合における入力信号に対する表示輝度特性を示す図である。 焼き付き抑制装置の機能構成例を示す図である。 コントラスト制御部が使用する変換テーブル例を示す図である。 変換テーブルの入出力関係を示す図である。 焼き付き抑制装置の自発光表示装置への実装例を説明する図である。 焼き付き抑制装置の画像処理装置への実装例を説明する図である。 焼き付き抑制装置の電子機器への搭載例を説明する図である。 焼き付き抑制装置の電子機器への搭載例を説明する図である。 焼き付き抑制装置の電子機器への搭載例を説明する図である。 焼き付き抑制装置の電子機器への搭載例を説明する図である。 焼き付き抑制装置の電子機器への搭載例を説明する図である。 白レベルを変化させる場合におけるデータ線ドライバの入出力特性を示す図である。 白レベルを変化させる場合における入力信号に対する表示輝度特性を示す図である。 白レベルと黒レベルを変化させる場合におけるデータ線ドライバの入出力特性を示す図である。 白レベルと黒レベルを変化させる場合における入力信号に対する表示輝度特性を示す図である。 他の入出力関係例を示す図である。 デューティパルス信号の可変制御例を示す図である。 デューティパルス信号の他の構成例を説明する図である。

符号の説明

１ 焼き付き抑制装置
２ 劣化指数算出部
３ 階調区分別平均値算出部
５ 劣化状態推定部
７ コントラスト制御部
９ 表示デバイス
１１ 階調区分判定部
１３ 出現度数計測部
１５ 平均階調値算出部
２１ 劣化指数演算部
２３ 累積値保持部
５１ 焼き付き抑制装置
５３ コントラスト制御部

Claims (19)

1. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する
   ことを特徴とする劣化指数算出装置。
2. 請求項１に記載の劣化指数算出装置は、
   各階調区分に属する階調値の出現度数を１つ又は複数のフレーム画像別に計測する出現度数計測部と、
   各階調区分に属する階調値の総和を１つ又は複数のフレーム画像別に求めて前記出現度数で割り、階調区分別の平均階調値を算出する平均階調値算出部と、
   出現度数が最も多い階調区分の平均階調値と出現度数が最も少ない階調区分の平均階調値との差分値を劣化指数として求める劣化指数演算部と、
   １つ又は複数フレーム毎に算出される劣化指数の累積値を算出する累積値算出部と
   を有することを特徴とする劣化指数算出装置。
3. 請求項２に記載の劣化指数算出装置において、
   前記劣化指数演算部は、
   前記出現度数が最も多い階調区分の平均階調値を、出現度数が最も多い階調区分の平均階調値と出現度数が２番目に多い階調区分の平均階調値の平均値として算出する
   ことを特徴とする劣化指数算出装置。
4. 請求項２に記載の劣化指数算出装置において、
   前記劣化指数演算部は、
   出現度数が最も多い階調区分の平均階調値と出現度数が２番目に多い階調区分の平均階調値の差分値を、出現度数が最も多い階調区分の平均階調値と出現度数が最も少ない階調区分の平均階調値との差分値から減算した値を前記劣化指数とする
   ことを特徴とする劣化指数算出装置。
5. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
   前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示デバイスの駆動条件を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御するコントラスト制御部と
   を有することを特徴とする焼き付き抑制装置。
6. 請求項５に記載の焼き付き抑制装置において、
   前記コントラスト制御部は、
   表示画像の黒レベルを上げることにより表示輝度のコントラスト比を縮小する
   ことを特徴とする焼き付き抑制装置。
7. 請求項５に記載の焼き付き抑制装置において、
   前記コントラスト制御部は、
   表示画像の白レベルを下げることにより表示輝度のコントラスト比を縮小する
   ことを特徴とする焼き付き抑制装置。
8. 請求項５に記載の焼き付き抑制装置において、
   前記コントラスト制御部は、
   表示画像の黒レベルを上げると共に白レベルを下げることにより表示輝度のコントラスト比を縮小する
   ことを特徴とする焼き付き抑制装置。
9. 請求項５に記載の焼き付き抑制装置において、
   前記コントラスト制御部は、
   表示画像の白レベルを規定する基準電圧値と黒レベルを規定する基準電圧値の両方又は一方を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小する
   ことを特徴とする焼き付き抑制装置。
10. 請求項５に記載の焼き付き抑制装置において、
    前記コントラスト制御部は、
    １フレーム期間内における発光時間割合を規定するデューティパルス信号長を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御する
    ことを特徴とする焼き付き抑制装置。
11. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
    前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示輝度のコントラスト比が縮小されるように表示デバイスに供給される映像信号を階調変換するコントラスト制御部と
    を有することを特徴とする焼き付き抑制装置。
12. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
    前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示デバイスの駆動条件を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御するコントラスト制御部と、
    マトリクス駆動型の自発光表示デバイスと
    を有することを特徴とする自発光表示装置。
13. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
    前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示輝度のコントラスト比が縮小されるように表示デバイスに供給される映像信号を階調変換するコントラスト制御部と、
    マトリクス駆動型の自発光表示デバイスと
    を有することを特徴とする自発光表示装置。
14. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
    前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示デバイスの駆動条件を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御するコントラスト制御部と、
    映像信号を処理する信号処理部と
    を有することを特徴とする画像処理装置。
15. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
    前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示輝度のコントラスト比が縮小されるように表示デバイスに供給される映像信号を階調変換するコントラスト制御部と、
    映像信号を処理する信号処理部と
    を有することを特徴とする画像処理装置。
16. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
    前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示デバイスの駆動条件を制御して表示輝度のコントラスト比を縮小制御するコントラスト制御部と、
    マトリクス駆動型の自発光表示デバイスと
    を有することを特徴とする電子機器。
17. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する劣化指数演算部と、
    前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えるか否か判定し、前記劣化指数の累積値が判定閾値を越えたとき、表示輝度のコントラスト比が縮小されるように表示デバイスに供給される映像信号を階調変換するコントラスト制御部と、
    マトリクス駆動型の自発光表示デバイスと
    を有することを特徴とする電子機器。
18. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報を１つ又は複数のフレーム毎に検出する処理と、
    検出された度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する処理と
    を有することを特徴とする劣化指数算出方法。
19. フレーム画像を構成する階調値の度数分布情報を１つ又は複数のフレーム毎に検出する処理と、
    検出された度数分布情報に基づいて、劣化差の進行度合いを表す劣化指数を１つ又は複数のフレーム毎に算出する処理と
    をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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