JP2023124588A - 映像制御方法、映像制御装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】４色のサブピクセル構造を有する表示装置において、白のサブピクセルと、赤・緑・青のサブピクセルとにおける焼き付きの原因となる電圧負荷を分散すること。【解決手段】映像制御方法は、赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する表示装置に表示される映像を処理する映像制御方法であって、表示画面に映像を表示する映像信号を映像入力部３１によって取得する映像入力ステップと、前記映像信号から前記表示画面において白黒映像が表示される白黒領域を領域抽出部３２１によって抽出する領域抽出ステップと、抽出された前記白黒領域の画素ごとの階調に応じて、白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を映像処理部３２によって表示させる映像処理ステップとを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、映像制御方法、映像制御装置およびプログラムに関する。

有機ＥＬディスプレイ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）のような自発光ディスプレイは発光に伴って画素ごとに劣化が進行する。これにより、周囲の画素との劣化の進行度合いの差によって焼き付きなどの症状が発生することがある。特許文献１には、自発光型の表示装置の焼き付き補正装置が開示されている。

特許第４５３４５４８号公報

例えば、医療用モニタのように白黒映像を表示するための表示装置として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）および白（Ｗ）の４色のサブピクセル構造を有する表示装置が知られている。特許文献１に記載の技術は、４色のサブピクセル構造を有する表示装置に対応した焼き付き防止技術ではない。そこで、４色のサブピクセル構造を有する表示装置において、白のサブピクセルと、赤・緑・青のサブピクセルとにおける焼き付きの原因となる電圧負荷を分散する技術が望まれる。

本発明は、４色のサブピクセル構造を有する表示装置において、白のサブピクセルと、赤・緑・青のサブピクセルとにおける焼き付きの原因となる電圧負荷を分散することのできる映像制御方法、映像制御装置およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の映像制御方法は、赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する表示装置に表示される映像を処理する映像制御方法であって、表示画面に映像を表示する映像信号を映像入力部によって取得する映像入力ステップと、前記映像信号から前記表示画面において白黒映像が表示される白黒領域を領域抽出部によって抽出する領域抽出ステップと、抽出された前記白黒領域の画素ごとの階調に応じて、白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を映像処理部によって表示させる映像処理ステップとを含む。

本発明の映像制御装置は、赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する表示装置に表示される映像を処理する映像制御装置であって、表示画面に映像を表示する映像信号を取得する映像入力部と、前記映像信号から前記表示画面において白黒映像が表示される白黒領域を抽出する領域抽出部と、抽出された前記白黒領域の画素ごとの階調に応じて、白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を表示させる映像処理部と、を備える。

本発明のプログラムは、赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する表示装置に表示される映像を処理するプログラムであって、表示画面に映像を表示する映像信号を映像入力部によって取得する映像入力ステップと、前記映像信号から前記表示画面において白黒映像が表示される白黒領域を領域抽出部によって抽出する領域抽出ステップと、抽出された前記白黒領域の画素ごとの階調に応じて、白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を映像処理部によって表示させる映像処理ステップと、を映像制御装置が実行する。

本発明によれば、４色のサブピクセル構造を有する表示装置において、白のサブピクセルと、赤・緑・青のサブピクセルとにおける焼き付きの原因となる電圧負荷を分散することができる。

図１は、実施形態に係る映像制御装置および表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る表示装置に表示された映像の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係るサブピクセルの一例を説明するための図である。 図４は、白黒映像の信号レベルと輝度との関係の一例を説明するための図である。 図５は、単色で白を表示する際のサブピクセルの発光例を説明するための図である。 図６は、加法混色で白を表示する際のサブピクセルの発光例を説明するための図である。 図７は、実施形態に係る映像制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る映像制御装置および映像制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

［実施形態］
＜表示装置＞
図１は、実施形態に係る映像制御装置および表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施形態に係る表示装置に表示された映像の一例を示す図である。実施形態では、表示装置１０は、例えば、レントゲンまたはマンモグラフィーなどの読影画像を読影する医療用のモニタである。表示装置１０は、例えば、有機ＥＬディスプレイ等のような自発光ディスプレイである。表示装置１０の表示部には、映像制御装置３０から送信された映像信号に対応する映像が表示される。

図３は、実施形態に係るサブピクセルの一例を説明するための図である。表示装置１０は、赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する。図３に示すように、表示装置１０において、１つのピクセルは、Ｗサブピクセル１１とＲサブピクセル１２とＧサブピクセル１３とＢサブピクセル１４とを有する。本実施形態では、水平方向にＲサブピクセル１２とＧサブピクセル１３とＷサブピクセル１１とＢサブピクセル１４とが並んで配置されている。

Ｗサブピクセル１１は、Ｗ発光部１１１とＷ発光部１１１に接続された図示しない電極を有する回路とを備える。図３に示す例では、Ｗサブピクセル１１は、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４より広い面積を有する。Ｗ発光部１１１は、制御部２０によって発光が制御される。

Ｒサブピクセル１２は、Ｒ発光部１２１とＲ発光部１２１に接続された図示しない電極を有する回路とを備える。Ｒ発光部１２１は、制御部２０によって発光が制御される。

Ｇサブピクセル１３は、Ｇ発光部１３１とＧ発光部１３１に接続された図示しない電極を有する回路とを備える。Ｇ発光部１３１は、制御部２０によって発光が制御される。

Ｂサブピクセル１４は、Ｂ発光部１４１とＢ発光部１４１に接続された図示しない電極を有する回路とを備える。Ｂ発光部１４１は、制御部２０によって発光が制御される。

表示装置１０は、制御部２０を備える。制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、図示しない記憶部に記憶されたプログラムがＲＡＭ（Random Access Memory）等を作業領域として実行されることにより実現される。制御部２０は、コントローラ（Controller）であり、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。制御部２０は、映像入力部２１と、輝度制御部２２とを備える。

映像入力部２１は、例えば、映像制御装置３０から映像信号を取得する。映像入力部２１は、映像制御装置３０から受けた映像信号を輝度制御部２２に出力する。

輝度制御部２２は、映像入力部２１から出力された映像信号の輝度を調整する。輝度制御部２２は、映像制御装置３０から受けた映像信号に応じて、輝度を調整した映像信号をＷ発光部１１１とＲ発光部１２１とＧ発光部１３１とＢ発光部１４１とにそれぞれ出力する。

＜映像制御装置＞
図１に示すように、映像制御装置３０は、表示装置１０に映像を表示する映像信号を出力する。映像制御装置３０と、表示装置１０とは、有線または無線のネットワークを介して接続されている。ネットワークは、例えば、映像制御装置３０から映像信号を送信するためのアナログ方式またはデジタル方式の通信回線である。映像制御装置３０は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等によって、図示しない記憶部に記憶されたプログラムがＲＡＭ等を作業領域として実行されることにより実現される。映像制御装置３０は、表示装置１０に映像信号を送信することによって映像を表示する。映像制御装置３０は、表示装置１０に制御信号を送信することによって、表示装置１０の動作を制御する。映像制御装置３０は、映像入力部３１と、映像処理部３２と、ホワイトバランス調整部３３と、ＷサブピクセルＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）３５と、ＲＧＢサブピクセルＬＵＴ３６とを備える。

映像入力部３１は、表示装置１０に表示させる映像の映像信号を取得する。映像入力部３１は、例えば、図示しない記憶部から表示装置１０に表示させる映像に関する映像信号を取得する。映像入力部３１は、取得した映像信号を映像処理部３２に出力する。

映像処理部３２は、映像入力部３１から入力された映像信号を処理する。映像処理部３２は、処理後の映像信号を、ホワイトバランス調整部３３とＷサブピクセルＬＵＴ３５とＲＧＢサブピクセルＬＵＴ３６へ出力する。映像処理部３２は、領域抽出部３２１を備える。

映像処理部３２は、白黒領域において入力された映像信号の信号レベルに応じて、Ｗサブピクセル１１のみを単色で白を発光させる階調領域と、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４を発光させて加法混色の白を表示する階調領域とを設けて、白黒領域において入力された映像信号の信号レベルに対応する階調に応じて単色または加法混色で白を表示させるように映像信号を処理する。

図４は、白黒映像の信号レベルと輝度との関係の一例を説明するための図である。図４に示すルックアップテーブルでは、階調が低い順に、領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３、領域Ａ４および領域Ａ５に分割されている。例えば、領域Ａ１は、領域Ａ３および領域Ａ５を、単色で白を発光させる階調領域とし、領域Ａ２および領域Ａ４を、加法混色の白を表示する階調領域とする。分割する領域の数は限定されない。映像処理部３２は、例えば、入力された映像信号の信号レベルが領域Ａ１、領域Ａ３または領域Ａ５である場合、白黒領域における白はＷサブピクセル１１のみが発光するように制御する。映像処理部３２は、例えば、入力された映像信号の信号レベルが領域Ａ２または領域Ａ４である場合、白黒領域における白はＲサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４が発光するように制御する。

本実施形態では、映像処理部３２は、例えば、入力された映像信号の信号レベルが領域Ａ５である場合、言い換えると、輝度が高い場合、白黒領域における白はＷサブピクセル１１とＲサブピクセル１２とＧサブピクセル１３とＢサブピクセル１４とがすべて発光するように制御してもよい。

図５は、単色で白を表示する際のサブピクセルの発光例を説明するための図である。図５に示すように、単色で白を表示する場合、Ｗサブピクセル１１のみが発光し、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４は消灯している。入力された映像信号の信号レベルが図４に示す領域Ａ１、領域Ａ３または領域Ａ５である場合、図５に示すように単色で白を表示する。

図６は、加法混色で白を表示する際のサブピクセルの発光例を説明するための図である。図６に示すように、加法混色で白を表示する場合、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４が発光し、Ｗサブピクセル１１は消灯している。入力された映像信号の信号レベルが図４に示す領域Ａ２または領域Ａ４である場合、図６に示すように加法混色で白を表示する。

映像処理部３２は、抽出された白黒領域においては、Ｗサブピクセル１１とＲサブピクセル１２とＧサブピクセル１３とＢサブピクセル１４とを発光させるように信号処理を行う。

領域抽出部３２１は、映像入力部３１から入力された映像信号から、表示装置１０の表示画面において白黒映像が表示される領域である白黒領域を抽出する。領域抽出部３２１は、映像入力部３１から入力された映像信号から、表示装置１０の表示画面における白黒領域に加えて、カラー領域を抽出してもよい。

ホワイトバランス調整部３３は、映像処理部３２から入力された映像信号のホワイトバランスを調整する。ホワイトバランス調整部３３は、調整した映像信号を表示装置１０へ出力する。

ＷサブピクセルＬＵＴ３５は、白黒映像を階調表示させるルックアップテーブルである。ＷサブピクセルＬＵＴ３５によって、映像処理部３２から入力された映像信号のうちＷサブピクセル１１の映像信号が変換される。ＷサブピクセルＬＵＴ３５は、変換した映像信号を表示装置１０へ出力する。

ＲＧＢサブピクセルＬＵＴ３６は、白黒映像を赤・緑・青の加法混色を用いて階調表示させるルックアップテーブルである。ＲＧＢサブピクセルＬＵＴ３６によって、映像処理部３２から入力された映像信号のうちＲサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４の映像信号が変換される。ＲＧＢサブピクセルＬＵＴ３６は、変換した映像信号を表示装置１０へ出力する。

図７を用いて、本実施形態に係る映像制御装置３０の処理の流れについて説明する。図７は、実施形態に係る映像制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

映像制御装置３０において、映像入力部３１は、表示装置１０に表示させるための映像信号を取得する（ステップＳ１０１）。そして、映像制御装置３０においては、ステップＳ１０２に進む。

映像制御装置３０において、領域抽出部３２１は、領域を抽出する（ステップＳ１０２）。より詳しくは、領域抽出部３２１は、映像入力部３１から入力された映像信号から、表示装置１０の表示画面における白黒領域を抽出する。そして、映像制御装置３０においては、ステップＳ１０３に進む。

映像制御装置３０において、映像信号を処理して、表示装置１０に表示させるための映像信号を表示装置１０に出力する（ステップＳ１０３）。より詳しくは、映像制御装置３０において、ホワイトバランス調整部３３は、映像処理部３２から入力された映像信号のホワイトバランスを調整する。映像制御装置３０において、映像処理部３２は、白黒領域において入力された映像信号の信号レベルに応じて、Ｗサブピクセル１１のみを単色で白を発光させる階調領域と、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４を発光させて加法混色の白を表示する階調領域とを設けて、白黒領域において入力された映像信号の信号レベルに対応する階調に応じて単色または加法混色で白を表示させるように映像信号を処理する。映像制御装置３０において、ＷサブピクセルＬＵＴ３５によって、映像処理部３２から入力された映像信号のうちＷサブピクセル１１の映像信号が変換される。映像制御装置３０において、ＲＧＢサブピクセルＬＵＴ３６によって、映像処理部３２から入力された映像信号のうちＲサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４の映像信号が変換される。このようにして、映像処理部３２は白黒領域において入力された映像信号の信号レベルに応じて、Ｗサブピクセル１１のみを単色で白を発光させる階調領域と、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４を発光させて加法混色の白を表示する階調領域とを設けて、白黒領域において入力された映像信号の信号レベルに対応する階調に応じて単色または加法混色で白を表示させるように映像信号を処理する。信号処理された映像信号は、表示装置１０へ出力される。

表示装置１０において、映像入力部２１を介して映像制御装置３０から入力された映像信号に基づいて、表示画面に表示する。

表示装置１０において、入力された映像信号から抽出された白黒領域の映像信号の信号レベルに応じてＷサブピクセル１１のみが発光されるか、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４が発光されて、白が表示される。

＜効果＞
上述のとおり、本実施形態では、白・赤・緑・青の４色のサブピクセル構造を有する表示装置１０において白黒映像を表示する際に、白黒領域の映像信号の信号レベルごとにＷサブピクセル１１の単色の発光による白、または、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４の発光による加法混色で得られた白を発光する。本実施形態によれば、各サブピクセルの発光負荷を分散させて長寿命化させることができる。本実施形態は、４色のサブピクセル構造を有する表示装置１０において、白のサブピクセルと、赤・緑・青のサブピクセルとにおける焼き付きの原因となる電圧負荷を分散することができる。

本実施形態によれば、Ｗサブピクセル１１のみ、またはＲサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４の加法混色のみでは表示できない高輝度の白に対しては、Ｗサブピクセル１１、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４を全て発光させて明るい映像を表示させることができる。

本実施形態では、白黒領域において入力された映像信号の信号レベルに応じて、白のサブピクセルのみを発光させる複数の階調領域と、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて加法混色の白を表示する複数の階調領域とが決定される。本実施形態によれば、各サブピクセルの発光負荷をより分散させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により本発明が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

＜変形例＞
映像処理部３２は、入力された映像信号から白黒領域を抽出して、白黒領域の映像信号の信号レベルが例えば奇数の場合は、Ｗサブピクセル１１のみ発光させ単色の白を表示させて、偶数の場合は、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４を発光させて赤・緑・青の３色による加法混色の白を表示させてもよい。

映像処理部３２は、Ｗサブピクセル１１のみ発光して単色で白を表示している際は、ホワイトバランスの調整が難しい。ホワイトバランスを均一にするために、Ｒサブピクセル１２、Ｇサブピクセル１３およびＢサブピクセル１４もわずかに発光させてもよい。これにより、ホワイトバランスをより適切にすることができる。

１０ 表示装置
１１ Ｗサブピクセル
１２ Ｒサブピクセル
１３ Ｇサブピクセル
１４ Ｂサブピクセル
１１１ Ｗ発光部
１２１ Ｒ発光部
１３１ Ｇ発光部
１４１ Ｂ発光部
２０ 制御部
２１ 映像入力部
２２ 輝度制御部
３０ 映像制御装置
３１ 映像入力部
３２ 映像処理部
３２１ 領域抽出部
３３ ホワイトバランス調整部
３５ ＷサブピクセルＬＵＴ
３６ ＲＧＢサブピクセルＬＵＴ

Claims (5)

1. 赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する表示装置に表示される映像を処理する映像制御方法であって、
   表示画面に映像を表示する映像信号を映像入力部によって取得する映像入力ステップと、
   前記映像信号から前記表示画面において白黒映像が表示される白黒領域を領域抽出部によって抽出する領域抽出ステップと、
   抽出された前記白黒領域の画素ごとの階調に応じて、白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を映像処理部によって表示させる映像処理ステップと、
   を含む映像制御方法。
2. 前記映像処理ステップでは、前記白黒領域の信号レベルを複数の階調領域に分割し、分割された前記階調領域ごとに白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を前記映像処理部によって表示させる、
   請求項１に記載の映像制御方法。
3. 白のサブピクセルのみを発光させる前記階調領域と、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を表示する前記階調領域とは、交互に設けられている、
   請求項２に記載の映像制御方法。
4. 赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する表示装置に表示される映像を処理する映像制御装置であって、
   表示画面に映像を表示する映像信号を取得する映像入力部と、
   前記映像信号から前記表示画面において白黒映像が表示される白黒領域を抽出する領域抽出部と、
   抽出された前記白黒領域の画素ごとの階調に応じて、白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を表示させる映像処理部と、
   を備える、映像制御装置。
5. 赤、緑、青および白の４色のサブピクセル構造を有する表示装置に表示される映像を処理するプログラムであって、
   表示画面に映像を表示する映像信号を映像入力部によって取得する映像入力ステップと、
   前記映像信号から前記表示画面において白黒映像が表示される白黒領域を領域抽出部によって抽出する領域抽出ステップと、
   抽出された前記白黒領域の画素ごとの階調に応じて、白のサブピクセルのみを発光させて白を表示させるか、または、赤、緑および青のサブピクセルを発光させて白を映像処理部によって表示させる映像処理ステップと、
   を映像制御装置が実行するプログラム。

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