JP2008252185A - 携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＬＥＤディスプレイ等自発光型のディスプレイを用いた場合でも、特段のコストアップを要さずに電池のもちを延ばすことができる携帯電子機器を提供する。
【解決手段】消費電力推測部６２が表示部３の表示による発光比率及び／または階調情報を基に消費電力を推測して消費電力データを取得し、制御部６が、消費電力が大きいときには消費電力が小さいときと比較して表示部３の表示輝度を設定輝度よりも低下させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の発光素子を有する表示デバイスを有する携帯電子機器に関する。

現在の携帯電話機等携帯端末の表示デバイスとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）が主流である。
最近では、液晶ディスプレイに代わる表示デバイスとして、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic light Emitting Diode）ディスプレイ）が注目されている。
ＯＬＥＤディスプレイは、ＣＲＴディスプレイやプラズマディスプレイと同様、自発光型の表示デバイスであり、ガラス基板上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなるアノード電極が形成され、その上に、ホール輸送層、発光層、電子輸送層からなる有機層と、金属電極とからなるカソード電極が形成されている。
ＯＬＥＤディスプレイは、液晶ディスプレイと比較して、薄い（液晶ディスプレイに必須のバックライトが不要）、応答速度が速い、視野角が広い、高コントラスト、等の利点を有する。

ＯＬＥＤディスプレイは、自発光型のデバイスであるため、発光を行うことにより電力が消費される。黒色を表示する際には非常に低い電力しか消費されず、白色を表示する際に最大の電力が消費される。また、輝度が高いほど大きな電力が消費され、輝度が低ければ小さな消費電力で済む。
一方で、携帯端末は小型化が要求されるので、バッテリーが小型となり、限られた電力量でより長い時間使用できることが望まれるため、消費電力の制御が必須である。

携帯端末におけるＯＬＥＤディスプレイ等の表示部の消費電力制御を行う技術として、例えば特許文献１及び２に開示された技術がある。
特開２００５−１１７１７２号公報 特開２００２−１２３２０８号公報

特許文献１には、電池残量を検出し、残量が少ないと判断した場合に表示部の輝度を制御する電子機器が開示されている。
特許文献２には、シングルスキャンモード、ダブルスキャンモード、ダブル逐次スキャンモードの３モードを適宜切り替えることによってディスプレイの輝度や消費電力を変更させることができ、また、周囲の明るさ等の環境要素、電池残量、表示内容等に応じて輝度や消費電力の調整を行うことが可能な画像表示装置が開示されている。

しかし、特許文献１に開示された技術においてはＬＣＤに関する技術であるため、電池残量を検出するだけでは、残量が少ない場合に表示部の表示内容にかかわらず輝度制御を行ってしまうため、消費電力量が小さい表示内容（黒に近い画像等）に対しても輝度を下げて表示してしまい、表示内容が見づらくなってしまうことがある、という不利益があった。
また、特許文献２に開示された技術では、シングルスキャンモード、ダブルスキャンモード、ダブル逐次スキャンモードの３モードを適宜切り替えるための制御回路が必要であり、回路構成が複雑になる、という不利益がある。また、どのような表示内容に合わせてどのように消費電力及び輝度の調節を行うのか、具体的な説明がなされておらず、実際の効果が不明である、という不利益があった。

本発明は、ＯＬＥＤディスプレイ等自発光型のディスプレイを用いた場合でも、特段のコストアップを要さずに電池のもちを延ばすことができる携帯電子機器を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、第１の発明の携帯電子機器は、複数の発光素子を有する多数の画素により構成され、前記複数の表示素子ごとの発光状態を制御することにより表示を行う表示部と、画像信号を前記表示部に出力し、前記表示部に表示を行わせる制御部と、を備え、前記制御部は、前記表示部にて表示を行う際に、前記表示部における前記発光させる各発光素子の発光比率を算出し、発光比率の高いときには、発光比率の低いときに比べて前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う。

好適には、前記制御部は、前記表示部における前記発光させる各発光素子における発光の強弱を示す階調情報を取得し、前記発光素子の発光が強いときには、発光が弱いときと比較して前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う。

好適には、複数の発光素子を有する多数の画素により構成され、前記複数の表示素子ごとの発光状態を制御することにより表示を行う表示部と、画像信号を前記表示部に出力し、前記表示部に表示を行わせる制御部と、を備え、前記制御部は、前記表示部にて表示を行う際に、前記表示部における前記発光させる各発光素子における発光の強弱を示す階調情報を取得し、前記発光素子の発光が強いときには、発光が弱いときと比較して前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う。

好適には、前記制御部は、前記表示部における前記発光させる各発光素子の発光比率を算出し、発光比率の高いときには、発光比率の低いときに比べて前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う。

好適には、前記制御部は、前記発光比率及び／または階調情報を、前記表示部に表示させる画像データを基に算出する。

好適には、前記制御部は、前記発光比率及び／または階調情報を基に前記表示部の消費電力を推測し、推測した消費電力の前記表示部の全画素に白を表示させた場合の最大消費電力に対する割合に応じて、前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行うか否かを決定する。

好適には、前記表示部及び前記制御部に電源を供給する電池部を備え、前記制御部は、前記電池の残量である電池残量を検出し、検出した前記電池残量に応じて前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行うか否かを決定する。

本発明によれば、ＯＬＥＤディスプレイ等自発光型のディスプレイを用いた場合でも、特段のコストアップを要さずに電池のもちを延ばすことができる携帯電子機器を提供することができる。

以下、本発明の携帯電子機器の一例として携帯端末１００について説明する。
携帯端末１００の構成例を図１に示す。
図１は、携帯端末１００の構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、携帯端末１００は、通信部１、記憶部２、表示部３、操作部４、電池部５、制御部６を有する。

通信部１は、図１に図示しない通信ネットワークを介して各種データの送受信を行う。各種データとは、例えば、後述する制御部６の制御により実行される音声通話処理や、メール送受信処理等に使用される音声データ、メールデータ（テキストデータ）、メールの添付データ、インターネット閲覧のためのウェブページデータ、画像データ等であり、後述する制御部６は、これらのデータに基づいて、表示部３に表示させる画像を生成する。
記憶部２は、携帯端末１００の各動作に使用される各種データを記憶する。各種データとは、例えば、通信部１が通信ネットワークを介して受信したメールや、音声データ、画像データ、また携帯端末１００の各処理（音声通話処理、メール送受信処理、インターネット閲覧処理、音楽再生処理等）、アプリケーション等のプログラムや動作に必要なデータの類である。
記憶部２は、また、後述する消費電力推測部が参照する発光色別消費電力比率定義テーブル及び点灯レベル別消費電力比率テーブルを予め（例えば携帯端末１００の工場出荷時に）記憶している。

表示部３は、ＯＬＥＤ（Organic light Emitting Diode）ディスプレイにより構成された表示デバイスであり、携帯端末１００の各処理に応じた表示を行う。
すなわち、表示部３は、例えば、音声通話時の画面（通話相手の情報や通話時間等）、メール編集画面・閲覧画面、ウェブページ閲覧画面、待ち受け画面等の表示を行う。
また、表示部３は、後述する制御部６により決定された輝度で表示画面の表示を行う。
以下、ＯＬＥＤディスプレイについて簡単に説明する。

ＯＬＥＤディスプレイの構成の一例を図２に示す。
ＯＬＥＤディスプレイは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のそれぞれに発光可能な表示素子１組により構成される画素が縦横に多数配列され、これらの発光状態を制御することにより、様々な表示を行う。また、ＯＬＥＤディスプレイは、図２に示すように、タイミング制御部３１と、カラム駆動部３２と、ロウ駆動部３３と、電源部３４と、ＯＬＥＤパネル３５とにより構成される。
後述する制御部６から出力された映像信号（ＶＩＤＥＯ）は、タイミング制御部３１により、ＲＧＢ信号、垂直同期（ＶＤ）および水平同期信号（ＨＤ）に分離される。このうち、ＲＧＢ信号は、一旦、カラム駆動部３２によりアナログラッチで保持された後、指定されたタイミングでＯＬＥＤパネル３５のカラム本数分並列に一度に出力される。出力された信号は、それぞれ電圧から電流値に変換され、カラムを定電流駆動する。これにより、所定周期ごとの表示更新を行う。

また、ＶＤおよびＨＤは、ロウ駆動部３３で所定の電圧に変換され、カラムで出力された定電流信号で選択された画素のＯＮまたはＯＦＦ状態を決定する。例えば、横がｍ画素、縦がｎ画素のＯＬＥＤパネル３５を想定すれば、ＯＬＥＤパネル３５は、ｍ本のカラム電極と、ｎ本のロウ電極とを有していることになる。ｎ本のロウ電極は、ロウ電極の１行目からｎ行目を順次走査しており、ある動作時間のみカラム電極を介して駆動される定電流信号によって動作状態となる。このように、１行目のロウ電極から最下段のｎ行目のロウ電極まで逐次走査が切替えられて１画面分のアドレスが更新される。このときの１行目からｎ行目までの走査パルス列によって生成される１画面分の画像をフレームといい、連続的に画像を表示させるためにこの画面走査が繰り返し行われる。

操作部４は、テンキーやボタン、スイッチ等の操作デバイスであり、携帯端末１００の各種動作時にユーザの操作を受け付ける。
電池部５は、例えばリチウムイオン２次電池等の蓄電池であり、携帯端末１００の非使用時に充電される。また、後述する電池残量検出部６１により残量を検出される。

制御部６は、携帯端末１００の動作を統括的に制御する。すなわち、携帯端末１００の各構成を制御してその動作を行わせる処理を実行する。
また、制御部６は、電池残量検出部６１と、消費電力推測部６２とをさらに有する。
電池残量検出部６１は、電池部５の残量を検出するための構成である。
電池残量を検出するための具体的な方法は、本発明では限定しない。既存の技術を利用することが可能である。
なお、本実施形態では、電池残量検出部６１は、検出した電池部５の電池残量を、満充電時に対する割合（パーセンテージ）で表すとする。

消費電力推測部６２は、表示部３に表示された表示内容により、表示部３の表示画面により消費される消費電力量を推定する。
消費電力推測部６２は、表示部３の全画素のうち発光している素子の割合である発光比率（全画素のうち何％が発光しているか）と、発光しているそれぞれの素子の階調とから、表示部３の表示により消費される消費電力量を推定する。
消費電力推測部６２は、消費電力量を推定するための構成として、発光比率算出部６２１、消費電力比率算出部６２２、テーブル索引部６２３をさらに有する。
発光比率算出部６２１は、表示部３が表示する画像データをスキャンすることにより、表示画面中のＲＧＢ発光素子の点灯数をカウントし、消費電力比率算出部６２２へ供給する。

消費電力比率算出部６２２は、発光比率算出部６２１によりカウントされた画像データ中のＲＧＢそれぞれの発光素子の点灯数と、記憶部２に予め記憶された発光色別消費電力比率定義テーブルを参照して得られるデフォルトの値とを乗算して表示画面中におけるＲＧＢ単位での消費電力率、および表示画面全体の消費電力率を算出してテーブル索引部６２３へ供給する。

なお、消費電力比率算出部６２２は、ＲＧＢ発光素子毎の点灯数のみカウントする例を示したが、発光数をカウントする際に、各発光素子の発光の階調レベルをも参照することが好ましい。例えば、発光素子ごとに０から２５５の階調が付与されている場合、発光素子の点灯数をカウントする際に各発行素子の階調情報も取得して合計し、その後に２５６で除算することにより、表示素子それぞれでの消費電力をより詳細に求めることが出来る。つまり、最大値の２５５階調を点灯とする場合に対して、全体の平均として最大値に対して何パーセントの値になるのかが算出されるため、上記算出した消費電力率にこれを加算することで、ぼんやり点灯しているレベル、非常に明るく点灯しているレベルなどの微妙な使用状態までも考慮した正確な算出が行える。

テーブル索引部６２３は、消費電力比率算出部６２２により算出される表示画面全体の消費電力率に基づき、記憶部２に予め記憶された点灯レベル別消費電力比率テーブルを索引し、点灯レベルに応じて予め定義された消費電力データを取得する。

なお、上述した消費電力推測部６２の消費電力推測処理は、例えば、所定時間ごとに消費電力推測処理を行うようにすればよい。所定時間は、予め設定し記憶部２に記憶しておけばよい。具体的には、表示部３は、所定周期ごとに表示内容を更新しており、この更新周期ごとに、表示する画像に基づいて各画素への表示色を指定したビットマップデータが制御部６により生成される。そして制御部６は、各画素ごとに、指定色及び要求される表示輝度に基づいて、Ｒ・Ｇ・Ｂのいずれかの表示を指定する階調データと、点灯／非点灯を決定し、所定周期ごとに消費電力推測部６２にて推測処理を行う。
消費電力推測部６２は、上記のように推測した表示部３の所定時間ごとの消費電力量を、最大消費電力量（表示部３全体に白を表示させた場合の所定時間ごとの消費電力量）に対する割合（パーセンテージ）で表す。

制御部６は、電池残量検出部が検出した電池残量と、消費電力推測部が推測した表示部の消費電力データとを基に、表示部３に表示させる表示画面の輝度を決定する。
図３に、電池残量及び消費電力データと、表示部３に表示させる表示画面の輝度との関係の一例を示す。なお、輝度は通常の輝度（ユーザの設定等により決定された、制御部６による輝度操作がない場合に表示させる表示画面の輝度：以下、設定輝度と称する）に対する割合（パーセンテージ）で表すものとする。図３に示すように、電池残量及び消費電力データを基に、表示すべき表示画面の輝度を一意に決定できるようになっている。なお、図３に示した各しきい値（電池残量の５０％、７５％、消費電力の４０％、２０％等）や表示画面の輝度（７５％、５０％、２５％等）の値はあくまで一例であり、変更が可能である。例えばユーザが自由にそれぞれの値を決定できるようにしてもよいし、携帯端末１００の出荷時に予め設定しておいてもよい。

次に、携帯端末１００の動作例について説明する。
図４は、携帯端末１００の動作例を説明するためのフローチャートである。
図４のフローチャートは、携帯端末１００の電源ＯＮ等、表示部３に何らかの表示がなされた場合にスタートするものとする。
また、図４のフローチャートにおいては、制御部６は図３に示した関係に従って表示部３に表示させる表示画面の輝度を決定するものとする。

ステップＳＴ１：
電池残量検出部６１は、電池部５の電池残量を検出する。
ステップＳＴ２：
消費電力推測部６２が、表示部３の表示による消費電力を推測し、消費電力データを取得する。
なお、上述したステップＳＴ１及びＳＴ２については、行われる順序が逆になっても良い。すなわち、ステップＳＴ１において、消費電力推測部６２が、表示部３の表示による消費電力を推測し、消費電力データを取得してから、ステップＳＴ２として電池残量検出部６１は、電池部５の電池残量を検出しても良い。また、電池残量に所定量の変動が生じたら図４の処理を開始するようにしても良いし、消費電力量が所定量以上になったときに図４の処理を開始するようにしても良い。

ステップＳＴ３：
制御部６は、ステップＳＴ１において検出された電池部５の電池残量が、５０％を超えており１００％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ４に進み、そうでない場合は、ステップＳＴ７に進む。
ステップＳＴ４：
制御部６は、ステップＳＴ２において取得された表示部３の消費電力データを基に、消費電力が４０％を超えており１００％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ５に進み、そうでない場合はステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ５：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度の７５％に決定する。
ステップＳＴ６：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度（１００％）に決定する。

ステップＳＴ７：
制御部６は、ステップＳＴ１において検出された電池部５の電池残量が、２５％を超えており５０％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ８に進み、そうでない場合は、ステップＳＴ１３に進む。
ステップＳＴ８：
制御部６は、ステップＳＴ２において取得された表示部３の消費電力データを基に、消費電力が４０％を超えており１００％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ９に進み、そうでない場合はステップＳＴ１０に進む。

ステップＳＴ９：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度の５０％に決定する。
ステップＳＴ１０：
制御部６は、ステップＳＴ２において取得された表示部３の消費電力データを基に、消費電力が２０％を超えており４０％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ１１に進み、そうでない場合はステップＳＴ１２に進む。

ステップＳＴ１１：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度の７５％に決定する。
ステップＳＴ１２：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度（１００％）に決定する。

ステップＳＴ１３：
制御部６は、ステップＳＴ１において検出された電池部５の電池残量が、０％を超えており２５％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ１４に進み、そうでない場合は、電池部５の電池切れであるので、処理を終了する。なお、一例として「０％」としたが、実際には０％となる以前の段階で、表示部３や制御部６が駆動不可となるので、０%の代わりにこれらの構成が駆動不可となる値でも良い。
ステップＳＴ１４：
制御部６は、ステップＳＴ２において取得された表示部３の消費電力データを基に、消費電力が４０％を超えており１００％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ１５に進み、そうでない場合はステップＳＴ１６に進む。

ステップＳＴ１５：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度の２５％に決定する。
ステップＳＴ１６：
制御部６は、ステップＳＴ２において取得された表示部３の消費電力データを基に、消費電力が２０％を超えており４０％以下である、と判断した場合には、ステップＳＴ１７に進み、そうでない場合はステップＳＴ１８に進む。

ステップＳＴ１７：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度の５０％に決定する。
ステップＳＴ１８：
制御部６は、表示部３に表示させる表示画面の輝度を設定輝度の７５％に決定する。

ステップＳＴ１９：
表示部３は、制御部６により決定された輝度で表示画面を表示し、ステップＳＴ１に戻る。
これ以降、例えば所定時間経過ごとや、表示部３に表示される画像が変化する度に、ステップＳＴ１〜１９を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態の携帯端末１００によれば、消費電力推測部６２が表示部３の表示による発光比率及び／または階調情報を基に消費電力を推測して消費電力データを取得し、制御部６が、消費電力が大きいときには消費電力が小さいときと比較して表示部３の表示輝度を設定輝度よりも低下させるので、表示部３の表示に要する消費電力を抑えることができ、限られた電池容量で長時間表示を行うことができる。また、特別に新規な検出デバイス等を必要としないので、特段のコストアップを要さずに実現が可能である。
また、電池残量検出部６１が電池部５の電池残量を検出し、制御部６が、電池残量が少ないときには電池残量が多いときと比較して表示部３の表示輝度を設定輝度を低下させるので、表示部３の表示に要する消費電力を抑えることができ、限られた電池容量で長時間表示を行うことができる。

また、上記の構成により、ＯＬＥＤディスプレイである表示部３に高輝度で表示を行うことを減少させることにもつながるため、ＯＬＥＤディスプレイの寿命を延ばすことができる。さらに、輝度を低下して表示させる場合があるため、表示素子に対する負荷を軽減でき、ＯＬＥＤディスプレイである表示部３の焼き付きの防止に効果がある。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、本発明の実施に際しては、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

上述した実施形態においては、表示部３としてＯＬＥＤディスプレイを使用する場合について説明したが、本発明はこれには限定されない。本発明は、複数のＲＧＢ発光素子を有する表示デバイスであれば適用が可能である。ＯＬＥＤディスプレイの他のＲＧＢ発光素子を有する表示デバイスの例としては、例えばプラズマディスプレイがあり、本発明はプラズマディスプレイにも適用が可能である。

図１は、携帯端末１００の構成例を示すブロック図である。 図２は、ＯＬＥＤディスプレイの構成の一例を示す図である。 図３は、電池残量及び消費電力データと、表示部３に表示させる表示画面の輝度との関係の一例を示す図である。 図４は、携帯端末１００の動作例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１００…携帯端末、１…通信部、２…記憶部、３…表示部、３１…タイミング制御部、３２…カラム駆動部、３３…ロウ駆動部、３４…電源部、３５…ＯＬＥＤパネル、４…操作部、５…電池部、６…制御部、６１…電池残量検出部、６２…消費電力推測部、６２１…発光比率算出部、６２２…消費電力比率算出部、６２３…テーブル索引部

Claims (7)

1. 複数の発光素子を有する多数の画素により構成され、前記複数の表示素子ごとの発光状態を制御することにより表示を行う表示部と、
   画像信号を前記表示部に出力し、前記表示部に表示を行わせる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記表示部にて表示を行う際に、前記表示部における前記発光させる各発光素子の発光比率を算出し、発光比率の高いときには、発光比率の低いときに比べて前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う
   ことを特徴とする携帯電子機器。
2. 前記制御部は、前記表示部における前記発光させる各発光素子における発光の強弱を示す階調情報を取得し、前記発光素子の発光が強いときには、発光が弱いときと比較して前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 複数の発光素子を有する多数の画素により構成され、前記複数の表示素子ごとの発光状態を制御することにより表示を行う表示部と、
   画像信号を前記表示部に出力し、前記表示部に表示を行わせる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記表示部にて表示を行う際に、前記表示部における前記発光させる各発光素子における発光の強弱を示す階調情報を取得し、前記発光素子の発光が強いときには、発光が弱いときと比較して前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う
   ことを特徴とする携帯電子機器。
4. 前記制御部は、前記表示部における前記発光させる各発光素子の発光比率を算出し、発光比率の高いときには、発光比率の低いときに比べて前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の携帯電子機器。
5. 前記制御部は、前記発光比率及び／または階調情報を、前記表示部に表示させる画像データを基に算出する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯電子機器。
6. 前記制御部は、前記発光比率及び／または階調情報を基に前記表示部の消費電力を推測し、推測した消費電力の前記表示部の全画素に白を表示させた場合の最大消費電力に対する割合に応じて、前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行うか否かを決定する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の携帯電子機器。
7. 前記表示部及び前記制御部に電源を供給する電池部
   を備え、
   前記制御部は、前記電池部の残量である電池残量を検出し、検出した前記電池残量に応じて前記表示部全体の輝度を下げる輝度低下処理を行うか否かを決定する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の携帯電子機器。

Images