JP4952704B2 - 情報表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、所定の画像を反射型表示体に表示させる情報表示装置に関する。

従来、この種の表示装置としては、例えば、電子書籍等のコンテンツの画像をコレステリック液晶や電気泳動型表示体等の反射型表示体に表示させ、その表示させた画像を利用者に閲覧させる表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２７１７９９号公報

しかしながら、上記従来の表示装置にあっては、コンテンツの画像を反射型表示体、つまり表示画面に入射する光の反射光を利用して表示を行う表示体に表示させるようになっているため、例えば、表示画面に入射する光量が小さい環境下では、表示対象である画像の視認性が低下してしまう恐れがあった。

この発明は、上記従来の技術の未解決の課題を解決することを目的としてなされたものであって、種々の照度環境下において、表示対象である画像の視認性を向上することができる情報表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、第１の発明である情報表示装置は、所定の画像を反射型表示体に表示させる情報表示装置であって、前記反射型表示体の周囲の照度を検出する照度検出手段と、前記照度検出手段で検出された照度に基づいて前記反射型表示体に表示されている画像の輝度を補正する輝度補正手段と、を備え、前記輝度補正手段は、前記照度検出手段で検出された照度が所定照度以上であるときに、前記反射型表示体に表示されている画像の画素のうち所定輝度以上の画素の輝度のみを、前記所定輝度以上の画素の輝度値より小さい輝度値に補正することを特徴とする。

この第１の発明によれば、周囲の照度に基づいて、反射型表示体に表示されている画像の輝度を補正するようにしたため、各照度に適した補正を行うことができ、表示対象である画像の視認性を向上することができる。

また、第２の発明である情報表示装置では、前記輝度補正手段は、前記照度検出手段で検出された照度が所定照度以下であるときに、前記反射型表示体に表示されている画像の画素のうち所定輝度以下の画素の輝度に対して、前記所定輝度以下の画素の輝度値より小さい輝度値に補正することを特徴とする。
さらに、第３の発明である情報表示装置では、前記輝度補正手段は、複数用意された輝度補正用テーブルから前記照度検出手段で検出された照度に応じた輝度補正用テーブルを選択し、前記選択された輝度補正用テーブルに基づいて前記反射型表示体に表示されている画像の輝度を補正することを特徴とする。

この第３の発明によれば、適切な輝度補正用テーブルを選択することで、各照度に適した補正を行うことができ、表示対象である画像の視認性を容易に向上することができる。

さらに、第４の発明である情報表示装置では、前記輝度補正手段は、前記照度検出手段で検出された照度が所定照度以上であるときに、前記反射型表示体に表示されている画像の所定輝度以上の部分の輝度を小さく補正させる輝度補正用テーブルを選択することを特徴とする。

この第４の発明によれば、例えば、反射型表示体の周囲の照度が著しく大きく、表示画面に入射する光量が著しく大きい環境下にあるときに、表示対象である画像の高輝度部分による反射光の光量を小さくし、表示対象である画像の視認性を向上することができる。

また、第５の発明である情報表示装置では、前記輝度補正手段は、前記照度検出手段で検出された照度が所定照度以下であるときに、前記反射型表示体に表示されている画像の所定輝度以下の部分の輝度を小さく補正させる輝度補正用テーブルを選択することを特徴とする。

この第５の発明によれば、例えば、反射型表示体の周囲の照度が小さく、表示画面に入射する光量が小さい環境下にあるときに、表示対象である画像の中間調部分の輝度を小さく補正することができる。そして、表示対象である画像に含まれている文字の輪郭が中間調とされているときには、その輪郭の輝度を小さくし、輪郭のコントラストが大きい文字を表示させることで、表示対象である画像の視認性を向上することができる。

さらに、第６の発明である情報表示装置では、前記輝度補正手段は、前記反射型表示体に表示させる画像のラスタデータを生成するＣＰＵと、そのＣＰＵで生成されたラスタデータを直接に前記反射型表示体に表示させる表示制御装置とを備え、前記輝度補正手段は、前記ＣＰＵで生成されたラスタデータに含まれる輝度のデータを補正することを特徴とする。

この第６の発明によれば、例えば、ラスタデータをＶＲＡＭに格納し、その格納されたラスタデータを補正する方法に比べ、情報表示装置の製造コストを抑えることができる。

また、第７の発明である情報表示装置では、前記反射型表示体に表示させる画像のラスタデータを生成するＣＰＵと、そのＣＰＵで生成されたラスタデータを格納するＶＲＡＭと、そのＶＲＡＭに格納されているラスタデータを前記反射型表示体に表示させる表示制御装置とを備え、前記輝度補正手段は、前記ＶＲＡＭに格納されているラスタデータに含まれる輝度のデータを補正することを特徴とする
この第７の発明によれば、例えば、ラスタデータを生成し、その生成されたラスタデータを直接に補正する方法に比べ、ＣＰＵの負荷を小さくすることができる。

以下、本発明の情報表示装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜携帯型情報端末の構成＞
図１は、本発明の実施形態における携帯型情報端末１の概略構成を示すブロック図である。この図１に示すように、携帯型情報端末１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３、記憶装置４、入力装置５、表示制御装置６、ＶＲＡＭ（V ideo RAM）７、表示装置８、照度センサ９及び割り込み制御装置１０で構成されている。

これらのうちＣＰＵ２は、記憶装置４に格納された基本制御プログラム等の各種プログラム及びデータを読み出し、それら各種プログラム及びデータを、ＲＡＭ３内に設けられるワークエリアに展開実行して、携帯型情報端末１が備える各部の制御を実行する。また、ＣＰＵ２は、入力装置５から出力される押下信号（後述）に従って、指定された画像を記憶装置４から読み出し、その画像のラスタデータを表示制御装置６に出力する。

さらに、ＣＰＵ２は、割り込み制御装置１０から今回照度域のデータ（後述）と割り込み信号（後述）とが出力されると、表示制御装置６に今回照度域のデータ（後述）とリフレッシュ指示とを出力する。

また、ＲＡＭ３は、ＣＰＵ２が各種プログラムに従って上記処理を実行するときに、各種プログラムを展開するワークエリアを形成するとともに、ＣＰＵ２により実行される各種処理に係るデータを格納するためのメモリ領域を形成する。

さらに、記憶装置４は、ＣＰＵ２により実行される基本制御プログラム、各種アプリケーションプログラム及びこれら各プログラムに係るデータ等を格納する。そして、記憶装置４は、ＣＰＵ２からの読み出し要求に従って、それら各種プログラムやデータをＣＰＵ２に出力する。なお、記憶装置４内の各種プログラム及びデータは、いずれもＣＰＵ２により読み取り及び実行可能な形式で格納されている。

また、入力装置５は、文字キー、数字キー及び各種機能キーを備えたキーボード等を備えている。そして、キーボードが押下操作されたときには、押下操作されたキーに対応する押下信号をＣＰＵ２に出力する。

さらに、表示制御装置６は、所定時間が経過するたびに、後述する表示制御処理を実行し、ＣＰＵ２から出力されるラスタデータをＶＲＡＭ７に格納させる。そして、ＶＲＡＭ７に格納されているラスタデータを読み出し、その読み出されたラスタデータに含まれる輝度のデータをＣＰＵ２から出力される今回照度（後述）に基づいて補正し、その補正されたラスタデータを表示装置８に出力する。ここで輝度のデータは、表示装置８の表示画面の各画素の輝度値を「０」〜「２５５」の数値で示し、「０」は、対応する画素の輝度を最小とすることを示し、「２５５」は、対応する画素の輝度を最大とすることを示す。

さらに、ＶＲＡＭ７は、表示制御装置６からの書き込み要求に従って、ラスタデータを格納する。そして、ＶＲＡＭ７は、表示制御装置６からの読み出し要求に従って、ラスタデータを表示制御装置６に出力する。

また、表示装置８は、電気泳動表示体やコレステリック液晶パネル等の反射型表示体、つまり表示画面に入射する光の反射光を利用して表示を行う表示体を備える。そして、表示制御装置６からラスタデータが出力されると、その出力されたラスタデータに応じた画像を反射型表示体に表示させる。

さらに、照度センサ９は、表示装置８の表示画面の周囲の照度を検出し、その検出された照度の情報を割り込み制御装置１０に出力する。

また、割り込み制御装置１０は、所定時間が経過するたびに、後述する割り込み処理を実行し、表示画面の周囲の照度の照度域が変化したか否かを判定し、照度域が変化した場合にはＣＰＵ２に今回照度域のデータ（後述）と割り込み信号とを出力する。
＜割り込み処理の内容＞
図２は、割り込み制御装置１０で実行される割り込み処理のフローチャートである。この割り込み処理は、所定時間が経過するたびに実行される処理であって、図２に示すように、そのステップＳ１０１では、照度センサ９から照度の情報を読み出す。

次にステップＳ１０２に移行して、前記ステップＳ１０１で読み出された照度の情報に基づいて現在の照度域（以下、「今回照度域」とも呼ぶ。）を判定する。具体的には、図３に示すように、照度が１０[lx]より小さい場合には今回照度域は照度域Ａ（夜間の街灯下のようなかなり暗い環境）であると判定し、照度が１０[lx]以上で且つ１００[lx]より小さい場合には照度域Ｂ（夜間の部屋の隅のようなやや暗めの環境）であると判定する。また、照度が１００[lx]以上で且つ１００００[lx]より小さい場合には今回照度域は照度域Ｃ（昼間の室内や屋外のような明るい環境）であると判定し、照度が１００００[lx]以上である場合には照度域Ｄ（晴天下の屋外のような非常に明るい環境）であると判定する。

次にステップＳ１０３に移行して、この演算処理が前回実行されたときに判定された照度域と前記ステップＳ１０２で判定された今回照度域とが異なるか否かを判定し、異なる
場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１０４に移行し、異ならない場合には（Ｎｏ）この演算処理を終了する。なお、この演算処理が初めて実行されるときには、この演算処理が前回実行されたときに判定された照度域は照度域Ｃであったとする。

前記ステップＳ１０４では、今回照度域のデータと割り込み信号とをＣＰＵ２に出力してから、この演算処理を終了する。
＜表示制御処理の内容＞
図４は、表示制御装置６で実行される表示制御処理のフローチャートである。この表示制御処理は、所定時間が経過するたびに実行される処理であって、図４に示すように、そのステップＳ２０１では、ＣＰＵ２から画像データが出力されているか、つまり表示内容の更新指示が出力されているか否かを判定し、表示内容の更新指示が出力されている場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ２０２に移行し、表示内容の更新指示が出力されていない場合には（Ｎｏ）ステップＳ２０４に移行する。

前記ステップＳ２０２では、ＣＰＵ２から出力されるラスタデータをＶＲＡＭ７に格納させる。

次にステップＳ２０３に移行して、この演算処理が前回実行されたときにＣＰＵ２から読み込まれた今回照度域（以下、「前回照度域」とも呼ぶ。）のデータをＲＡＭ３から読み出し、その読み出された前回照度域のデータを今回照度域のデータとしてから、ステップＳ２０６に移行する。なお、この演算処理が初めて実行されるときには、ＲＡＭ３には前回照度域のデータとして照度域Ｃが格納されているとする。

一方、前記ステップＳ２０４では、ＣＰＵ２からリフレッシュ指示が出力されているか否かを判定し、リフレッシュ指示が出力されている場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ２０５に移行し、リフレッシュ指示が出力されていない場合には（Ｎｏ）この演算処理を終了する。

前記ステップＳ２０５では、ＣＰＵ２から出力される今回照度域のデータを読み込んでから、前記ステップＳ２０６に移行する。

前記ステップＳ２０６では、ＶＲＡＭ７に格納されているラスタデータを読み出す。

次にステップＳ２０７に移行して、図５に示すように、輝度補正用ＬＵＴ(Look Up Table)群のうちから、前記ステップＳ２０３で設定された今回照度域又は、前記ステップＳ
２０５で読み込まれた今回照度域（照度域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に対応した輝度補正用ＬＵＴを選択する。そして、その選択された輝度補正用ＬＵＴに基づいて、前記ステップＳ２０６で読み出されたラスタデータに含まれる輝度のデータを補正する。

ここで、照度域Ａ及びＢに対応した輝度補正用ＬＵＴは、輝度のデータに含まれる輝度値（原輝度値）が「０」である場合には補正結果（補正値）を「０」とし、輝度値が「２５５」である場合には補正結果を「２５５」とし、輝度値が「０」〜「２５５」である場合には、補正結果を、輝度値の増加と共に次第に増加傾きを増しながら増加する下に凸の曲線で表す。なお、照度域Ａに対応した輝度補正用ＬＵＴは、照度域Ｂに対応したＬＵＴよりも大きく補正する。

さらに、照度域Ｃに対応した輝度補正用ＬＵＴは、輝度のデータに含まれる輝度値が「０」である場合には補正値を「０」とし、輝度値が「２５５」である場合には補正値を「２５５」とし、輝度値が「０」〜「２５５」である場合には、補正値を、輝度値の増加に伴って補正値がリニアに増加する直線で表す。

また、照度域Ｄに対応した輝度補正用ＬＵＴは、輝度のデータに含まれる輝度値が「０」である場合には補正値を「０」とし、輝度値が「２５５」である場合には補正値を「２００」とし、輝度値が「０」〜「１５０」である場合には、輝度値を、輝度値の増加に伴って補正値がリニアに増加する直線で表し、輝度値が「１５０」〜「２５５」では、輝度値の増加と共に次第に増加傾きを減じながら増加する上に凸の曲線で表す。

このように、本実施形態の携帯型情報端末１によれば、適切な輝度補正用ＬＵＴを選択することで、各照度に適した補正を行うことができ、表示対象である画像の視認性を容易に向上することができる。

また、周囲の照度が１００００[lx]以上であるときに、反射型表示体に表示されている画像における輝度値「１５０」以上の部分の輝度を小さく補正する輝度補正用ＬＵＴを選択するようにしたため、例えば、反射型表示体の周囲の照度が著しく大きく、表示画面に入射する光量が著しく大きい環境下にあるときには、表示対象である画像の高輝度部分による反射光の光量を小さくし、表示対象である画像の視認性を向上することができる。

次にステップＳ２０８に移行して、前記ステップＳ２０７で補正されたラスタデータを表示装置８に出力する。

次にステップＳ２０９に移行して、前記ステップＳ２０３で設定された今回照度域又は、前記ステップＳ２０５で読み込まれた今回照度域を前回照度域としてＲＡＭ３に格納させてから、この演算処理を終了する。
＜携帯型情報端末の動作＞
次に、本実施形態の携帯型情報端末１の動作を具体的状況に基づいて説明する。

まず、携帯型情報端末１の表示画面に、アンチエイリアシングによって輪郭が中間調とされた文字の画像が表示され、且つ、表示画面の周囲の照度が２０[lx]から５[lx]と小さくなったときに、表示制御装置６で、割り込み処理が実行されたとする。すると、図２に示すように、まずそのステップＳ１０１で、照度センサ９から照度の情報、つまり照度が５[lx]であるという情報が読み出され、ステップＳ１０２で、今回照度域が照度域Ａであると判定される。また、ステップＳ１０３の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１０４で、今回照度域（照度領域Ａ）のデータと割り込み信号とがＣＰＵ２に出力され、ＣＰＵ２で、表示制御装置６に今回照度域のデータとリフレッシュ指示とが出力される。

また、ＣＰＵ２から今回照度域のデータとリフレッシュ指示とが出力されたときに、表示制御装置６で表示制御処理が実行されたとする。すると、図４に示すように、そのステップＳ２０１の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ２０４の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ２０５で、ＣＰＵ２から出力される今回照度域のデータが読み込まれる。また、ステップＳ２０６で、ＶＲＡＭ７に格納されているラスタデータが読み出され、ステップＳ２０７で、図５に示すように、輝度補正用ＬＵＴ群のうちから、読み込まれた今回照度域（照度域Ａ）に対応した輝度補正用ＬＵＴが選択され、その選択された輝度補正用ＬＵＴに基づいて、読み出されたラスタデータに含まれる中間調部分の輝度が小さく補正され、文字の輪郭部分が暗く補正される。そして、ステップＳ２０８で、補正されたラスタデータが表示装置８に出力され、ステップＳ２０９で、今回照度域が前回照度域としてＲＡＭ３に格納され、表示装置８で、出力されたラスタデータに基づいてコントラストの大きい文字の画像が表示される。

このように本実施形態の携帯型情報端末１にあっては、周囲の照度に基づいて、反射型表示体に表示されている画像の輝度を補正するようにしたため、各照度に適した補正を行
うことができ、表示対象である画像の視認性を向上することができる。

また、周囲の照度が１０[lx]より小さいときに、反射型表示体に表示されている画像における輝度値が「２５５」に満たない部分の輝度を小さく補正する輝度補正用ＬＵＴを選択するようにしたため、例えば、表示装置８の表示画面の周囲の照度が小さく、表示画面に入射する光量が小さい環境下にあるときには、表示画面に表示されている画像の中間調部分の輝度が小さく補正される。そのため、表示対象である画像に含まれている文字の輪郭の中間調部分の輝度が小さくされ、コントラストの大きい文字を表示させることができ、表示対象である画像の視認性を向上することができる。

また、ＶＲＡＭ７に格納されているラスタデータを補正し、その補正されたラスタデータに基づいて表示装置８の表示画面に文字の画像を表示させるようにしたため、例えば、ラスタデータを生成し、その生成されたラスタデータを直接に補正する方法に比べ、ＣＰＵ２の負荷を小さくすることができる。

なお、上記実施形態では、図１の照度センサ９及び図２のステップＳ１０２が照度検出手段を構成し、以下同様に、図１の表示制御装置６及び図４のステップＳ２０５〜Ｓ２０８が輝度補正手段を構成し、図１の表示制御装置６及び図４のステップＳ２０２が生成手段を構成し、図１の表示制御装置６及び図４のステップＳ２０６〜Ｓ２０８が表示手段を構成する。

また、上記実施形態は、本発明に係る情報表示装置の一例を示したものであり、その構成等を限定するものではない。

例えば、上記実施形態では、ラスタデータをＶＲＡＭ７に格納し、その格納されたラスタデータを補正する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＰＵ２で生成されたラスタデータを直接に補正してもよい。そのようにすれば、ＶＲＡＭ７を省略することができ、携帯型情報端末１の製造コストを抑えることができる。

本発明の情報表示装置の一実施形態を示す構成図である。 割り込み制御装置で実行される割り込み処理のフローチャートである。 照度と照度域との関係を説明するための説明図である。 表示制御装置で実行される表示制御処理のフローチャートである。 輝度補正用ＬＵＴを説明するための説明図である。

符号の説明

１は携帯型情報端末、２はＣＰＵ、３はＲＡＭ、４は記憶装置、５は入力装置、６は表示制御装置、７はＶＲＡＭ、８は表示装置、９は照度センサ、１０は割り込み制御装置

Claims (5)

1. 所定の画像を反射型表示体に表示させる情報表示装置であって、
   前記反射型表示体の周囲の照度を検出する照度検出手段と、
   前記照度検出手段で検出された照度に基づいて前記反射型表示体に表示されている画像の輝度を補正する輝度補正手段と、を備え、
   前記輝度補正手段は、前記照度検出手段で検出された照度が所定照度以上であるときに、前記反射型表示体に表示されている画像の画素のうち所定輝度以上の画素の輝度のみを、前記所定輝度以上の画素の輝度値より小さい輝度値に補正することを特徴とする情報表示装置。
2. 前記輝度補正手段は、前記照度検出手段で検出された照度が所定照度以下であるときに、前記反射型表示体に表示されている画像の画素のうち所定輝度以下の画素の輝度に対して、前記所定輝度以下の画素の輝度値より小さい輝度値に補正することを特徴とする請求項１に記載の情報表示装置。
3. 前記輝度補正手段は、複数用意された輝度補正用テーブルから前記照度検出手段で検出された照度に応じた輝度補正用テーブルを選択し、前記選択された輝度補正用テーブルに基づいて前記反射型表示体に表示されている画像の輝度を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の情報表示装置。
4. 前記輝度補正手段は、前記反射型表示体に表示させる画像のラスタデータを生成するＣＰＵと、そのＣＰＵで生成されたラスタデータを直接に前記反射型表示体に表示させる表示制御装置とを備え、
   前記輝度補正手段は、前記ＣＰＵで生成されたラスタデータに含まれる輝度のデータを補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の情報表示装置。
5. 前記輝度補正手段は、前記反射型表示体に表示させる画像のラスタデータを生成するＣＰＵと、そのＣＰＵで生成されたラスタデータを格納するＶＲＡＭと、そのＶＲＡＭに格納されているラスタデータを前記反射型表示体に表示させる表示制御装置とを備え、
   前記輝度補正手段は、前記ＶＲＡＭに格納されているラスタデータに含まれる輝度のデータを補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の情報表示装置。

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