JP2019020485A - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスプレイの焼き付きを抑制する。【解決手段】 一実施形態に係る表示装置は、画像を表示する表示装置であって、元画像の画像データを生成する第１生成部と、複数の対象画素を含む画素パターンを選択する選択部と、前記元画像における前記画素パターンの画素値を低下させた表示画像の画像データを生成する第２生成部と、前記表示画像を表示する表示部と、を備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、表示装置及び表示方法に関する。

従来、車載のクラスタメータのように、同一の画像を長時間表示する表示装置では、ディスプレイの焼き付きが生じることがあった。そこで、ディスプレイの焼き付きを抑制する方法として、ディスプレイに表示する画像全体の色を所定時間毎に変化させる方法が提案されている。

特開２００５−３３１９０８号公報

しかしながら、上記従来の方法では、各画像について複数の色設計が必要となる、という問題があった。また、ユーザがディスプレイの輝度設定を変更した場合、焼き付きの抑制効果が低下する、という問題もあった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ディスプレイの焼き付きを抑制することを目的とする。

一実施形態に係る表示装置は、画像を表示する表示装置であって、元画像の画像データを生成する第１生成部と、複数の対象画素を含む画素パターンを選択する選択部と、前記元画像における前記画素パターンの画素値を低下させた表示画像の画像データを生成する第２生成部と、前記表示画像を表示する表示部と、を備える。

本発明の各実施形態によれば、ディスプレイの焼き付きを抑制できる。

表示装置のハードウェア構成の一例を示す図。 表示装置の機能構成の一例を示す図。 元画像の一例を示す図。 画素パターンの一例を示す図。 表示画像の一例を示す図。 画素パターンの選択処理の一例を示すフローチャート。 表示画像の表示処理の一例を示すフローチャート。

以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。

一実施形態に係る表示装置１について、図１〜図７を参照して説明する。本実施形態に係る表示装置１は、テレビ、クラスタメータ、ＰＣ（Personal Computer）用モニタ、スマートフォン、及びタブレット端末などの、任意の表示装置に適用できる。クラスタメータは、スピードメータやタコメータなどを表示する車載の表示装置であり、ドライバの前方に設置されたインストルメントパネルなどに搭載される。

まず、表示装置１のハードウェア構成について説明する。図１は、表示装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。図１の表示装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ＳＳＤ（Solid State Drive）１０４と、を備える。また、表示装置１は、入力装置１０５と、ディスプレイ１０６と、通信インタフェース１０７と、システムバス１０８と、を備える。

ＣＰＵ１０１は、プログラムを実行することにより、表示装置１の各構成を制御し、表示装置１の機能を実現する。

ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム（ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）など）や各種のデータを記憶する。

ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１に作業領域を提供する。

ＳＳＤ１０４は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム（ＯＳ（Operating System）など）や各種のデータを記憶する。

入力装置１０５は、ユーザからの操作を受け付け、当該操作に応じた情報を表示装置１に入力する。入力装置１０５は、キーボード、タッチパネル、マウス、ハードウェアボタンなどで有り得る。

ディスプレイ１０６は、画像を表示する。ディスプレイは、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ブラウン管ディスプレイなどで有り得る。

通信インタフェース１０７は、表示装置１と外部装置との通信を制御する。

システムバス１０８は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＳＳＤ１０４、入力装置１０５、ディスプレイ１０６、及び通信インタフェース１０７を相互に接続する。

なお、表示装置１のハードウェア構成は、図１の例に限られない。表示装置１は、ＳＳＤ１０４、入力装置１０５及び通信インタフェース１０７の少なくとも１つを備えなくてもよい。

また、表示装置１がクラスタメータである場合、表示装置１は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＳＳＤ１０４、通信インタフェース１０７、及びシステムバス１０８を備える表示制御装置と、ディスプレイ１０６と、により構成される。表示制御装置は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であるが、これに限られない。

次に、表示装置１の機能構成について説明する。図２は、表示装置１の機能構成の一例を示す図である。図２の表示装置１は、第１生成部１１と、選択部１２と、記憶部１３と、第２生成部１４と、制御部１５と、表示部１６と、を備える。第１生成部１１、選択部１２、第２生成部１４、及び制御部１５の機能は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行し、他のハードウェア構成と協働することにより実現される。また、記憶部１３の機能は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及びＳＳＤ１０４などにより実現される。また、表示部１６の機能は、ディスプレイ１０６により実現される。

第１生成部１１は、フレームレートに応じた所定時間（以下「切替時間」という。）毎に、元画像の画像データを生成する。元画像の画像データは、記憶部１３に記憶された情報や、通信インタフェース１０７を介して外部装置から入力された情報に基づいて生成される。記憶部１３に記憶された情報には、アイコンや背景画像の画像パーツの画像データや、各画像パーツの配置を示す配置情報などが含まれる。

図３は、表示装置１がクラスタメータである場合の元画像の一例を示す図である。図３の元画像は、スピードメータの画像やタコメータの画像などのメータ画像を含んでいる。第１生成部１１は、記憶部１３に記憶された各画像パーツの画像データ及び配置情報と、外部装置から入力された車両の速度やエンジンの回転数と、に基づいて、図３のような元画像の画像データを生成する。

選択部１２は、所定時間（以下「選択時間」という）毎に、異なる画素パターンを選択する。選択時間は、切替時間と同一であってもよいし、異なってもよい。画素パターンは、画素値を低下させる対象となる複数の対象画素のパターンである。画素パターンを選択することは、複数の対象画素を選択することに相当する。

選択部１２は、画素値を低下させた対象画素が目立たないように、各対象画素が互いに離間するように、複数の対象画素を選択するのが好ましい。また、選択部１２は、前回選択された対象画素と隣接しないように、対象画素を選択するのが好ましい。所定時間毎に選択される対象画素が互いに隣接している場合、隣接する画素の画素値が所定時間毎に低下することになるため、対象画素の移動が目立つおそれがある。上記のように対象画素を選択することにより、対象画素の移動を目立たなくすることができる。

選択部１２は、ランダムに画素パターンを選択してもよい。画素パターンをランダムに選択する場合、選択部１２は、元画像の全ての画素の中から、所定数の画素をランダムに対象画素として選択してもよい。また、選択部１２は、元画像を複数の画像領域に分割し、各画像領域の中から所定数の画素を対象画素としてランダムに選択してもよい。これにより、対象画素の偏りを抑制できる。

また、選択部１２は、元画像に基づいて画素パターンを選択してもよい。元画像に基づいて画素パターンを選択する場合、選択部１２は、焼き付きが生じやすい画素を優先的に対象画素として選択するのが好ましい。このような対象画素の選択方法として、元画像における画素値が所定値以上の画素を優先的に対象画素として選択する方法や、所定期間における画素値の平均が所定値以上の画素を優先的に対象画素として選択する方法が考えられる。このように、焼き付きが生じやすい画素を優先的に対象画素として選択することにより、表示部１６（ディスプレイ１０６）の焼き付きを効果的に抑制できる。

また、複数の画素パターンが予め設定され、記憶部１３に記憶されていてもよい。この場合、選択部１２は、記憶部１３に記憶された複数の画素パターンの中から、１つの画素パターンを選択すればよい。また、複数の画素パターンは、予め設定された画像領域ごとに記憶されていてもよい。この場合、選択部１２は、画像領域ごとに、記憶部１３に記憶された複数の画素パターンの中から１つの画素パターンを選択すればよい。以下、記憶部１３には予め設定された複数の画素パターンが記憶されている場合を例に説明する。

記憶部１３は、上述の通り、元画像を生成するための情報や、予め設定された複数の画素パターンを記憶する。また、記憶部１３は、選択中の画素パターンを記憶する。

図４は、記憶部１３に記憶された画素パターンの一例を示す図である。図４の画素パターン１〜３は、いずれも等間隔に配置された複数の対象画素からなる画素パターンであり、互いに対象画素が重複しないように設定されている。なお、画素パターンに含まれる対象画素の配置や数は、図４の例に限られない。また、記憶部１３に記憶される画素パターンの数は任意である。

本実施形態において、選択部１２は、図４のような複数の画素パターンの中から、１つの画素パターンを選択するものとする。選択部１２は、記憶部１３に記憶された複数の画素パターンの中から、ランダムに１つの画素パターンを選択してもよいし、記憶部１３に記憶された順番に従って、画素パターンを選択してもよい。

第２生成部１４は、切替時間毎に、元画像の画像データと、画素パターンと、に基づいて、表示部１６に表示される表示画像の画像データを生成する。表示画像は、元画像における画素パターン（複数の対象画素）の画素値を低下させた画像である。第２生成部１４は、元画像の画像データに含まれる画素パターンの画素値を低下させることにより、表示画像の画像データを生成する。なお、元画像がカラー画像である場合、第２生成部１４は、各色（ＲＧＢ）の画素値を、それぞれ同一の方法で低下させればよい。

表示画像における対象画素の画素値は、例えば、０である。対象画素の画素値を０とすることにより、表示部１６（ディスプレイ１０６）の焼き付きを効果的に抑制できる。また、表示画像を容易に生成できる。

また、対象画素の画素値は、元画像における当該対象画素の画素値に応じた値であってもよい。例えば、対象画素の画素値は、元画像における当該対象画素の画素値から所定値を減算した値や、元画像における当該対象画素の画素値を所定値で除算した値で有り得る。このように、対象画素の画素値を元画像における当該対象画素の画素値に応じた値とすることにより、画素値を低下させた対象画素を目立たなくすることができる。

図５は、表示装置１がクラスタメータである場合の表示画像の一例を示す図である。図５の表示画像は、図３の元画像における図４の画素パターン１の画素値を０とした画像である。図５の例では、説明のために対象画素が誇張して示されている。実際には、対象画素は、微小であるため、ユーザからの視認は困難である。

制御部１５は、表示装置１の全体の動作を制御する。また、制御部１５は、表示部１６による画像の表示を制御する。具体的には、制御部１５は、表示画像の画像データを、表示部１６が表示可能な所定の形式のデータに変換し、当該データを表示部１６に渡す。表示部１６は、制御部１５から受け取ったデータに基づいて、表示画像を表示する。

表示部１６は、制御部１５から受け取ったデータに基づいて、表示画像を表示する。

次に、表示装置１が実行する処理について説明する。以下、画素パターンの選択処理と、表示画像の表示処理と、についてそれぞれ説明する。

図６は、画素パターンの選択処理の一例を示すフローチャートである。

選択部１２は、画素パターンを前回選択した時刻から選択時間が経過するまで待機する（ステップＳ１０１のＮＯ）。選択時間が経過すると（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、選択部１２は、記憶部１３に記憶された複数の画素パターンの中から、新たな画素パターンを選択する（ステップＳ１０２）。なお、選択部１２は、新たな画素パターンをランダムに選択してもよいし、元画像に基づいて選択してもよい。

選択部１２は、画素パターンを選択すると、選択した画素パターンを記憶部１３に通知する。記憶部１３は、通知された画素パターンを、選択中の画素パターンとして記憶する（ステップＳ１０３）。

その後、処理はステップＳ１０１に戻る。以上の処理により、選択時間毎に新たな画素パターンが選択され、記憶部１３に記憶される。

図７は、表示画像の表示処理の一例を示すフローチャートである。

第１生成部１１は、元画像の画像データを前回生成した時刻から切替時間が経過するまで待機する（ステップＳ２０１のＮＯ）。切替時間が経過すると（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、第１生成部１１は、記憶部１３に記憶された情報や外部装置から入力された情報などに基づいて、新たな元画像の画像データを生成する（ステップＳ２０２）。第１生成部１１は、新たな元画像の画像データを生成すると、当該画像データを第２生成部１４に渡す。

第２生成部１４は、第１生成部１１から新たな元画像の画像データを受け取ると、記憶部１３に記憶された選択中の画素パターンを読み出す（ステップＳ２０３）。

第２生成部１４は、画素パターンを読み出すと、元画像における当該画素パターンの画素値を低下させることにより、表示画像の画像データを生成する（ステップＳ２０４）。第２生成部１４は、表示画像の画像データを生成すると、当該画像データを制御部１５に渡す。

制御部１５は、第２生成部１４から表示画像の画像データを受け取ると、当該画像データを表示部１６が表示可能な所定の形式のデータに変換し、当該データを表示部１６に渡す。表示部１６は、制御部１５から受け取ったデータに基づいて、表示画像を表示する（ステップＳ２０５）。

その後、処理はステップＳ２０１に戻る。以上の処理により、切替時間毎に新たな表示画像が生成され、表示部１６に表示される。

以上説明した通り、本実施形態によれば、元画像における画素パターンの画素値を低下させた表示画像が表示部１６に表示される。また、画素値を低下させる画素パターンとして、選択時間毎に異なる画素パターンが選択される。

これにより、表示部１６が元画像を表示する場合に比べて、表示部１６（ディスプレイ１０６）で生じる焼き付きを抑制することができる。また、元画像について複数の色設計を行うことなく、焼き付きを抑制できる。また、表示部１６の輝度設定に依存せずに、焼き付きを抑制できる。

また、本実施形態によれば、元画像の全体や所定の領域ではなく、画素パターンに含まれる各対象画素の画素値が選択的に低下される。これにより、表示画像における画素値が低下した対象画素を目立たなくすることができる。言い換えると、表示装置１は、表示画像を表示することにより、元画像と同様の画像をユーザに視認させることができる。結果として、表示装置１は、元画像のデザイン性を維持したまま、表示部１６の焼き付きを抑制することができる。

一般に、ディスプレイの焼き付きは、クラスタメータのような、同一の画像を長時間表示する表示装置で生じやすい。表示装置１は、このような表示装置として、好適に利用することができる。

なお、図６及び図７では、画素パターンの選択処理と、元画像の生成処理と、が独立して実行される場合を例に説明したが、選択処理及び生成処理は、同期して実行されてもよい。選択処理及び生成処理を同期する方法として、例えば、選択処理及び生成処理を連続的に実行する方法が考えられる。

また、表示装置１は、元画像を表示するか（焼き付きを抑制しないか）、表示画像を表示するか（焼き付きを抑制するか）、ユーザにより選択可能であってもよい。ユーザが、元画像の表示を選択した場合、制御部１５は、第１生成部１１から元画像の画像データを受け取り、表示部１６に元画像を表示させればよい。

また、表示装置１は、元画像を表示するか（焼き付きを抑制しないか）、表示画像を表示するか（焼き付きを抑制するか）、外部装置から入力された情報に基づいて、自動で切替可能であってもよい。表示する画像の切替は、外部装置から入力された情報に基づいて、制御部１５が行えばよい。

例えば、表示装置１がクラスタメータである場合、ユーザ（ドライバ）は、車両の走行中には表示部１６を注視せず、車両の停車中に表示部１６を注視する、と考えられる。そこで、表示装置１に車体側から車両の走行状態を取得する走行状態取得部を設けることが考えられる。走行状態取得部は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行し、他のハードウェア構成と協働することにより実現できる。この場合、制御部１５は、走行状態取得部により取得された走行状態が、走行中の場合には表示画像を表示し、停車中の場合には元画像を表示すればよい。表示する画像をこのように切り替えることにより、ユーザが表示部１６を注視しない期間だけ表示画像が表示されるため、画素値が低下した画素パターンをより目立たなくすることができる。

また、表示装置１は、ユーザの視線を検出する視線検出部と、視線検出部により検出されたユーザの視線に基づいて、ユーザが表示部１６を見ているか（ユーザの視線が表示部１６に注がれているか）判定する判定部と、を更に備えてもよい。視線検出部は、既存の視線検出装置により実現できる。また、判定部は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行し、他のハードウェア構成（視線検出装置など）と協働することにより実現できる。

この場合、制御部１５は、判定部により、ユーザが表示部１６を見ていると判定された場合、表示部１６に元画像を表示させ、ユーザが表示部１６を見ていないと判定された場合、表示部１６に表示画像を表示させる。表示する画像をこのように切替ることにより、ユーザが表示部１６を見ていない期間だけ表示画像が表示されるため、画素値が低下した画素パターンをより目立たなくすることができる。

また、表示装置１は、画素パターンに含まれる対象画素の数を、外部装置から入力された情報に基づいて、自動で変更可能であってもよい。対象画素数の変更は、外部装置から入力された情報に基づいて、制御部１５が行えばよい。

例えば、表示装置１がクラスタメータである場合、ユーザ（ドライバ）は、車両の走行中には表示部１６を注視せず、車両の停車中に表示部１６を注視する、と考えられる。そこで、表示装置１に車体側から車両の走行状態を取得する走行状態取得部を設けることが考えられる。この場合、制御部１５は、走行状態取得部により取得された走行状態が、走行中の場合には、選択部１２に対象画素数を増加させ、停車中の場合には、選択部１２に対象画素数を減少させればよい。対象画素数をこのように変化させることにより、ユーザが表示装置１を注視しない期間には、対象画素数を増加させ、表示部１６の焼け付きを効果的に抑制できる。一方、ユーザが表示装置１を注視する期間には、対象画素数を減少させ、画素値が低下した画素パターンをより目立たなくすることができる。

また、表示装置１が視線検出部及び判定部を備える場合、制御部１５は、判定部により、ユーザが表示部１６を見ていると判定された場合、選択部１２に対象画素数を減少させ、ユーザが表示部１６を見ていないと判定された場合、選択部１２に対象画素数を増加させてもよい。対象画素数をこのように変化させることにより、ユーザが表示装置１を見ていない期間には、対象画素数を増加させ、表示部１６の焼け付きを効果的に抑制できる。一方、ユーザが表示装置１を見ている期間には、対象画素数を減少させ、画素値が低下した画素パターンをより目立たなくすることができる。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１：表示装置
１１：第１生成部
１２：選択部
１３：記憶部
１４：第２生成部
１５：制御部
１６：表示部
１０１：ＣＰＵ
１０２：ＲＯＭ
１０３：ＲＡＭ
１０４：ＳＳＤ
１０５：入力装置
１０６：ディスプレイ
１０７：通信インタフェース
１０８：システムバス

Claims (13)

1. 画像を表示する表示装置であって、
   元画像の画像データを生成する第１生成部と、
   複数の対象画素を含む画素パターンを選択する選択部と、
   前記元画像における前記画素パターンの画素値を低下させた表示画像の画像データを生成する第２生成部と、
   前記表示画像を表示する表示部と、
   を備える表示装置。
2. 前記選択部は、前記元画像に基づいて前記画素パターンを選択する
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記選択部は、ランダムに前記画素パターンを選択する
   請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 予め設定された複数の前記画素パターンを記憶する記憶部を更に備え、
   前記選択部は、前記元画像に基づいて、又はランダムに、前記記憶部に記憶された前記複数の画素パターンから１つの前記画素パターンを選択する
   請求項１に記載の表示装置。
5. 前記複数の画素パターンは、画像領域ごとに記憶され、
   前記選択部は、前記画像領域ごとに１つの前記画素パターンを選択する
   請求項４に記載の表示装置。
6. 前記画素パターンに含まれる前記複数の対象画素は、互いに離間する
   請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記表示画像における前記対象画素の画素値は０である
   請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記表示画像における前記対象画素の画素値は、前記元画像における当該対象画素の画素値に応じた値である
   請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記選択部は、所定時間毎に異なる前記画素パターンを選択する
   請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記表示部は、車両内、かつ、ユーザの前方に設置され、
    前記元画像は、メータ画像を含む
    請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の表示装置。
11. 前記車両の走行状態を取得する走行状態取得部を更に備え、
    前記表示部は、前記走行状態取得部により取得された前記走行状態が走行中の場合、前記表示画像を表示する
    請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記ユーザの視線を検出する視線検出部と、
    前記視線に基づいて、前記ユーザが前記表示部を見ているか判定する判定部と、
    を更に備え、
    前記表示部は、前記判定部により前記ユーザが前記表示部を見ていないと判定された場合、前記表示画像を表示する
    請求項１０又は請求項１１に記載の表示装置。
13. 画像を表示する表示装置の表示方法であって、
    第１生成部が元画像の画像データを生成する第１生成工程と、
    選択部が複数の対象画素を含む画素パターンを選択する選択工程と、
    第２生成部が前記元画像における前記画素パターンの画素値を低下させた表示画像の画像データを生成する第２生成工程と、
    表示部が前記表示画像を表示する表示工程と、
    を含む表示方法。