JP4984694B2 - 低消費電力パターン生成装置、自発光表示装置、電子機器、低消費電力パターン生成方法、コンピュータプログラム及びデータ構造 - Google Patents
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Description
なお、発明者らが提案する発明は、低消費電力パターン生成装置、自発光表示装置、電子機器、低消費電力パターン生成方法、コンピュータプログラム及びデータ構造としての側面を有する。
一方、特許文献2に記載の技術では、表示画像が元画像とは全く異なる画面に変更されてしまう。すなわち、元画像の視認性が大幅に低下する。
すなわち、同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの出現時に、当該同階調パターンを構成する一部画素の階調値だけを元の階調値より小さい階調値に変換する技術を提案する。
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−1)システム構成
図1に、発明者らが提案する低消費電力化技術を搭載する表示装置1の機能構成例を示す。なお、図1は、発明に関連する機能部分のみを表している。従って、表示装置1に搭載される機能の一部は省略されている。例えば、入力画像信号に対する各種の信号処理については省略して表している。
低消費電力パターン生成部3は、特定の条件を満たす表示パターンを低消費電力パターンに変換する処理デバイスである。
水平エッジ処理部31は、同階調パターンの左方側外縁に位置する画素を入力画像信号より検出し、当該画素の階調値を元の階調値よりも小さい階調値に変換する処理デバイスである。この明細書では、この処理を左エッジ処理という。
ここでの上エッジ処理は、水平エッジ処理部31から入力される現在ラインの入力画像信号とラインメモリ33から入力される前2ライン分の入力画像信号との比較処理に基づいて実行される。
なお、判定対象画素とその上側に位置する画素の階調値は、ラインメモリ33から垂直エッジ処理部35に読み出される。
データ線ドライバ53は、有機ELディスプレイパネル57のデータ線を駆動する回路である。データ線ドライバ53は、表示画像信号をアナログ電圧に変換し、データ線に供給する動作を実行する。データ線ドライバ53は、周知の駆動回路で構成する。
ここでは、前述した低消費電力化パターン生成部3において実行される処理動作をフローチャートに従って説明する。
図6に、水平エッジ処理部31の処理動作例を示す。図6では、判定対象画素が画面上端からm行目、画面左端からn列目に位置するものとし、当該画素の階調値をKm,n と表記する。
図7に、水平エッジ処理部35の処理動作例を示す。図7の場合も、判定対象画素が画面上端からm行目、画面左端からn列目に位置するものとし、当該画素の階調値をKm,n と表記する。
処理S11で肯定結果が得られた場合、垂直エッジ処理部35は、更に判定対象画素の階調値Km,n と1ライン下に位置する画素の階調値Km+1,n との差分が基準値β2より小さいか否かを判定する(S12)。
処理S12においても肯定結果が得られると(このことは、垂直方向に同階調画素が連続する同階調パターンの上方側外縁が見つかったことを意味する。)、垂直エッジ処理部35は、判定対象画素の階調値Km,n をγ2倍(例えば0.7 倍)して有機ELパネルモジュール5に出力する(S13、S15)。この後、判定対象画素の位置を右隣に更新し、再び処理S11から一連の処理動作を繰り返す(S16)。
ここでは、同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの具体的な変換動作例を説明する。
図8(A)に、同階調パターンの一例を示す。この同階調パターンは同階調値が階段状に配置されるパターンである。なお、図8の場合、同階調パターン以外の領域部分は灰色(グレー)で表されるものとする。
以上の処理動作により、同階調パターンには左側と上側に影を付した低消費電力パターンに変換される。
(B−1)システム構成
この形態例では、図1に示した表示装置1と基本的に同じシステム構成により、同階調パターンを右下(右方向外縁と下方向外縁)方向に影を有する低消費電力パターンに変換する方法について説明する。
以下では、この形態例に特有の水平エッジ処理部31と垂直エッジ処理部35の処理動作を説明する。
ここでは、前述した低消費電力化パターン生成部3において実行される処理動作をフローチャートに従って説明する。
図13に、水平エッジ処理部31の処理動作例を示す。図13も、判定対象画素が画面上端からm行目、画面左端からn列目に位置するものとする。
図14に、水平エッジ処理部35の処理動作例を示す。図14の場合も、判定対象画素が画面上端からm行目、画面左端からn列目に位置するものとし、当該画素の階調値をKm,n と表記する。
処理S31で肯定結果が得られた場合、垂直エッジ処理部35は、更に判定対象画素の階調値Km,n と1ライン上に位置する画素の階調値Km-1,n との差分が基準値β4より小さいか否かを判定する(S32)。
処理S32においても肯定結果が得られると(このことは、垂直方向に同階調画素が連続する同階調パターンの上方側外縁が見つかったことを意味する。)、垂直エッジ処理部35は、判定対象画素の階調値Km,n をγ2倍(例えば0.7 倍)して有機ELパネルモジュール5に出力する(S33、S35)。この後、判定対象画素の位置を右隣に更新し、再び処理S31から一連の処理動作を繰り返す(S36)。
ここでは、同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの具体的な変換動作例を説明する。
図15(A)に、同階調パターンの一例を示す。この同階調パターンは、形態例1で説明した同階調パターン8(図8)と同じものである。なお、図15の場合も、同階調パターン以外の領域部分は灰色(グレー)で表されている。
このように、同階調パターンの右方側外縁と下方側外縁の発光輝度を部分的に低下させ、影付きパターンに変更することにより、表示パターンの視認性を維持したまま輝度低下分だけ低消費電力化を実現できる。
ここでは、図1に示すシステム構成の応用により生成可能なその他の低消費電力パターン例を説明する。なお、基本的な処理手順は、形態例1及び2で説明した方法の組み合わせ又はその一部を用いることで実現することができる。
また例えば図18(A)に示すように、同階調パターンの左側と下側に影を付けることもできる。図18(B)は、形態例1及び2で使用した同階調パターンの左側と下側に影を付けた低消費電力パターンである。
ここでは、前述した低消費電力パターン生成部3をキャラクタジェネレータに搭載する場合について説明する。
図21に、キャラクタジェネレータ101の機能構成例を示す。このキャラクタジェネレータ101も、特許請求の範囲における「低消費電力パターン生成装置」に対応する。なお、図21には、図1との対応部分に同一符号を付して表している。
生成パターンメモリ105は、低消費電力パターン生成部3の変換処理により生成された表示パターンを格納する記憶装置である。
なお、低消費電力パターン生成部3は、前述した各形態例と同じであるので説明を省略する。
このキャラクタジェネレータ101を用いて生成された表示パターンを用いて表示画像を生成すれば、自発光表示装置に低消費電力パターン生成部3が搭載されていない場合にも、すなわち既に世の中に存在する自発光表示装置についても、低消費電力パターンを含む画面の表示中に消費される電力量を同階調パターンを表示する場合に比して低減させることができる。
ここでは、前述した処理手法とは異なる処理方式により同階調パターンを低消費電力パターンに変換する手法を説明する。
図22に、発明者らが提案する低消費電力化技術を搭載する表示装置111の機能構成例を示す。なお図22は、発明に関連する機能部分のみを表している。従って、表示装置111に搭載される機能の一部は省略されている。例えば、入力画像信号に対する各種の信号処理については省略して表している。
低消費電力パターン生成部113は、特定の条件を満たす表示パターンを低消費電力パターンに変換する処理デバイスであり、特許請求の範囲における「低消費電力パターン生成装置」に対応する。
ラインメモリ121は、入力画像信号(階調値)を複数ライン(走査線)分格納する記憶領域である。ラインメモリ121は、例えばRAM(Random Access Memory)で構成する。この形態例の場合、現在入力中の表示ライン分を含め3ライン分の入力画像信号(階調値)を蓄積できるものとする。
ここでの右斜め下エッジ処理は、斜めエッジ処理部123に入力される現在ラインの入力画像信号とラインメモリ121から入力される前2ライン分の入力画像信号との比較処理に基づいて実行される。
ここでは、前述した低消費電力化パターン生成部113において実行される処理動作をフローチャートに従って説明する。
ここでは、同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの具体的な変換動作例を説明する。
図27(C)では、図中3ライン目の各画素がラインメモリ121に格納されると共に、1ライン目について斜めエッジ処理と処理結果の出力処理が実行される。図27(C)の場合、1ライン目の各画素に対応する階調値は入力時のまま有機ELパネルモジュール5に出力される。
以上の処理動作により、同階調パターンは右斜め下側に影を付した低消費電力パターンに変換される。
このように隣接する一組の外縁のうち両端位置を除く全ての画素の階調値が元の階調値より小さくなる点が前述した形態例との違いである。
(F−1)システム構成
この形態例では、図22に示した表示装置111と基本的に同じシステム構成により、同階調パターンを左上(左方向外縁と上方向外縁)方向に影を有する低消費電力パターンに変換する方法について説明する。
以下では、この形態例に特有の斜めエッジ処理部123の処理動作を説明する。
ここでは、前述した低消費電力化パターン生成部113において実行される処理動作をフローチャートに従って説明する。
ここでは、同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの具体的な変換動作例を説明する。
図32(C)では、図中3ライン目の各画素がラインメモリ121に格納されると共に、1ライン目について斜めエッジ処理と処理結果の出力処理が実行される。図32(C)の場合、1ライン目の各画素に対応する階調値は入力時のまま有機ELパネルモジュール5に出力される。
このように、同階調パターンの左方側外縁と上方側外縁の発光輝度を部分的に低下させ、影付きパターンに変更することにより、表示パターンの視認性を維持したまま輝度低下分だけ低消費電力化を実現できる。
ここでは、図22に示すシステム構成の応用により生成可能なその他の低消費電力パターン例を説明する。なお、基本的な処理手順は、形態例5及び6で説明した方法の組み合わせ又はその一部を用いることで実現することができる。
また例えば図35(A)に示すように、同階調パターンの右斜め上側に影を付けることもできる。図35(B)は、形態例5及び6で使用した同階調パターンに影を付した場合の低消費電力パターンである。
ここでは、前述した低消費電力パターン生成部113をキャラクタジェネレータに搭載する場合について説明する。
図36に、キャラクタジェネレータ141の機能構成例を示す。このキャラクタジェネレータ141も、特許請求の範囲における「低消費電力パターン生成装置」に対応する。なお、図36には、図22との対応部分に同一符号を付して表している。
生成パターンメモリ145は、低消費電力パターン生成部113の変換処理により生成された表示パターンを格納する記憶装置である。
なお、低消費電力パターン生成部113は、前述した各形態例と同じであるので説明を省略する。
このキャラクタジェネレータ141を用いて生成された表示パターンを用いて表示画像を生成すれば、自発光表示装置に低消費電力パターン生成部113が搭載されていない場合にも、すなわち既に世の中に存在する自発光表示装置についても、低消費電力パターンを含む画面の表示中に消費される電力量を同階調パターンを表示する場合に比して低減させることができる。
(H−1)パターン判定部の変形例
前述の形態例においては、階調値を低減変換する対象画素の検出に使用する判定条件が2つの場合について説明した。すなわち、ある方向に隣接する画素との階調差が基準値以上であること(外縁画素の判定条件)、及び、その反対方向に隣接する画素との階調差が基準値以下であること(同階調画素の連続条件)の2つを利用する場合について説明した。
なお、外縁画素の判定条件や同階調画素の連続条件として追加する条件では、判定対象画素を起点とした判定方向が別々になるように設定しても良い。
前述の形態例においては、同階調パターンのうち階調値を低下変換する外縁画素を1画素に設定した。しかし、階調値を低下変換する画素数を2画素以上に設定しても良い。勿論この場合には、判定条件を追加的に用意する。もっとも、階調値を低下変換する外縁幅を2画素以上に広げるには、一般に表示面積が比較的大きい同階調パターンである必要がある。
前述の形態例においては、1つの低消費電力パターンの生成に2種類の判定条件を使用する場合、各方向の外縁画素の生成に使用する輝度低下率γを同じ値に設定する場合について説明した。しかし、外縁画素の向きに応じて異なる輝度低下率γを用いることもできる。
前述の形態例においては、入力画像信号がカラー信号として与えられる場合に、カラー信号を形成する全ての原色信号の階調値を一律に階調変換する場合を前提として説明した。
しかし、変換係数を乗算して階調値を低減処理するのは、原色信号の一部のみでも良い。
例えばR(赤)信号、G(緑)信号、B(青)信号の3原色信号のうちR(赤)信号の階調値のみを低減処理しても良い。
前述した低消費電力パターン生成部は、表示装置やキャラクタジェネレータに搭載する場合だけでなく、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、自発光表示装置は必ずしも電子機器に搭載しなくても良い。
低消費電力パターン生成部は、放送形式や通信形態により受信端末に送信される映像信号や各種の記憶媒体に格納する映像信号に対する前処理を実行するパターン変換装置に搭載することができる。
また、低消費電力パターン生成部は、自発光表示装置や自発光表示装置を搭載する電子機器の映像入力端子に外付けされるパターン変換装置に搭載することができる。
低消費電力パターン生成部は、放送波受信装置に搭載することができる。
図39に、放送波受信装置の機能構成例を示す。放送波受信装置201は、表示パネル203、システム制御部205、操作部207、記憶媒体209、電源211及びチューナー213を主要な構成デバイスとする。
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、ラジオ番組受信機に適用する場合に用いることができる。
図40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301は、表示パネル303、システム制御部305、操作部307、記憶媒体309、電源311、オーディオ処理部313及びスピーカー315を主要な構成デバイスとする。
図41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401は、表示パネル403、システム制御部405、操作部407、記憶媒体409、電源411及び無線通信部413を主要な構成デバイスとする。
図42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501は、表示パネル503、システム制御部505、操作部507、記憶媒体509、電源511及び撮像部513を主要な構成デバイスとする。
図43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601は、表示パネル603、システム制御部605、操作部607、記憶媒体609及び電源611を主要な構成デバイスとする。
前述の形態例の場合、有機ELディスプレイパネルを例に説明した。しかし、この表示制御技術は、その他の自発光表示装置に広く適用できる。例えば無機ELディスプレイパネル、FEDディスプレイパネル、PDPディスプレイパネルその他にも適用できる。
前述の形態例で説明した低消費電力化技術は、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。
前述の形態例においては、ある判定条件を適用して同階調パターンを低消費電力パターンに変換する場合について説明した。
しかし、このように低消費電力パターン生成部を用いて生成した又は事前にこの種の関係を満たすように生成した低消費電力パターンに固有のコードを割り当てて登録すれば、新たな映像コンテンツの制作に利用できる。
前述の形態例には、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。
31 水平エッジ処理部
33 ラインメモリ
35 垂直エッジ処理部
41 パターン判定部
43 階調値変換部
101 キャラクタジェネレータ
113 低消費電力パターン生成部
121 ラインメモリ
123 斜めエッジ処理部
131 パターン判定部
133 階調値変換部
141 キャラクタジェネレータ
Claims (14)
- 同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの出現時に、当該同階調パターンを構成する一部画素の階調値だけを元の階調値より小さい階調値に変換する階調変換部を有し、
前記階調変換部で変換された階調値を表示装置に対して用いる低消費電力パターン生成装置。 - 同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの出現時に、当該同階調パターンを構成する左方側外縁、右方側外縁、上方側外縁及び下方側外縁のうちいずれか1つの外縁上に位置する画素の階調値を元の階調値よりも小さい階調値に変換する階調変換部を有し、
前記階調変換部で変換された階調値を表示装置に対して用いる低消費電力パターン生成装置。 - 同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンの出現時に、当該同階調パターンを構成する左方側外縁及び上方側外縁、左方側外縁及び下方側外縁、右方側外縁及び上方側外縁、並びに右方側外縁及び下方側外縁のうちいずれか一組の外縁上に位置する画素の階調値を元の階調値よりも小さい階調値に変換する階調変換部を有し、
前記階調変換部で変換された階調値を表示装置に対して用いる低消費電力パターン生成装置。 - 前記階調変換部は、一組の外縁上に位置する全ての画素の階調値を元の階調値よりも小さい階調値に変換する請求項3に記載の低消費電力パターン生成装置。
- 前記階調変換部は、一組の外縁上に位置する画素のうち両端位置を除く全ての画素の階調値を元の階調値よりも小さい階調値に変換する請求項3に記載の低消費電力パターン生成装置。
- 処理対象画素が同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンを構成する左方側外縁、右方側外縁、上方側外縁及び下方側外縁のうち予め定めたいずれか1つの外縁上に位置し、かつ、当該処理対象画素が予め定めた方向に隣接する画素と同じ階調値を有する場合、処理対象画素の階調値を元の階調値より小さい階調値に変換する階調変換部を有し、
前記階調変換部で変換された階調値を表示装置に対して用いる低消費電力パターン生成装置。 - 前記予め定めた方向は、水平方向である請求項6に記載の低消費電力パターン生成装置。
- 前記予め定めた方向は、垂直方向である請求項6に記載の低消費電力パターン生成装置。
- 前記予め定めた方向は、斜め方向である請求項6に記載の低消費電力パターン生成装置。
- 処理対象画素が同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンを構成する左方側外縁、右方側外縁、上方側外縁及び下方側外縁のうち予め定めたいずれか1つの外縁上に位置し、かつ、当該処理対象画素が予め定めた方向に隣接する画素と同じ階調値を有するか否かを判定するパターン判定部と、
前記パターン判定部の判定結果が判定パターン位置を満たす場合、処理対象画素の階調値を元の階調値より小さい階調値に変換する階調変換部を有し、
前記階調変換部で変換された階調値を表示装置に対して用いる低消費電力パターン生成装置。 - 自発光表示素子をマトリクス状に配置した発光領域と、
処理対象画素が同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンを構成する左方側外縁、右方側外縁、上方側外縁及び下方側外縁のうち予め定めたいずれか1つの外縁上に位置し、かつ、当該処理対象画素が予め定めた方向に隣接する画素と同じ階調値を有するか否かを判定するパターン判定部と、
前記パターン判定部の判定結果が判定パターン位置を満たす場合、処理対象画素の階調値を元の階調値より小さい階調値に変換する階調変換部と、
前記階調変換部により階調変換された画像データを対応する前記発光領域におけるデータ線に供給するデータ線駆動部と、
前記画像データの書き込みタイミングを与える書込信号を前記発光領域におけるゲート線に供給するゲート線駆動部と
を有することを特徴とする自発光表示装置。 - 自発光表示素子をマトリクス状に配置した発光領域と、
処理対象画素が同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンを構成する左方側外縁、右方側外縁、上方側外縁及び下方側外縁のうち予め定めたいずれか1つの外縁上に位置し、かつ、当該処理対象画素が予め定めた方向に隣接する画素と同じ階調値を有するか否かを判定するパターン判定部と、
前記パターン判定部の判定結果が判定パターン位置を満たす場合、処理対象画素の階調値を元の階調値より小さい階調値に変換する階調変換部と、
前記階調変換部により階調変換された画像データを対応する前記発光領域におけるデータ線に供給するデータ線駆動部と、
前記画像データの書き込みタイミングを与える書込信号を前記発光領域におけるゲート線に供給するゲート線駆動部と
を有することを特徴とする電子機器。 - 処理対象画素が同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンを構成する左方側外縁、右方側外縁、上方側外縁及び下方側外縁のうち予め定めたいずれか1つの外縁上に位置し、かつ、当該処理対象画素が予め定めた方向に隣接する画素と同じ階調値を有するか否かを判定する処理と、
前記判定パターン位置を満たす場合、処理対象画素の階調値を元の階調値より小さい階調値に変換する処理とを実行し、
変換処理後の階調値を表示装置に対して用いる低消費電力パターン生成方法。 - 入力画像データを処理するコンピュータに、
処理対象画素が同階調値が水平方向にも垂直方向にも連続して現れる同階調パターンを構成する左方側外縁、右方側外縁、上方側外縁及び下方側外縁のうち予め定めたいずれか1つの外縁上に位置し、かつ、当該処理対象画素が予め定めた方向に隣接する画素と同じ階調値を有するか否かを判定する処理と、
前記判定パターン位置を満たす場合、処理対象画素の階調値を元の階調値より小さい階調値に変換する処理とを実行させ、
変換処理後の階調値を表示装置に対して用いるようにするコンピュータプログラム。
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