JP5328429B2

JP5328429B2 - 自発光表示装置及び自発光表示方法

Info

Publication number: JP5328429B2
Application number: JP2009053522A
Authority: JP
Inventors: 哲博宮下; 誠一山田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: JP2010210669A

Description

本発明は、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイなどの自発光表示装置及び自発光表示方法に関する。

有機ＥＬディスプレイは自発光表示装置であるため、視野角が広く、応答速度が速い。また、バックライトが不要であるため、薄型軽量化が可能である。これらの理由から、近年、有機ＥＬディスプレイは、液晶表示装置に代わるフラットディスプレイとして注目されている。

ただし、有機ＥＬディスプレイは、ＥＬ素子の発光特性が発光時間の経過に伴って劣化し、同じ入力電流によって得られる輝度が徐々に低下する。そして、自発光素子である有機ＥＬは発光すればするほど、材料劣化などにより焼き付きが生じる。

特に、電池残量表示，アンテナなどのアイコンのように、画面の一定位置に長時間に渡って同一の表示がなされる固定パターン部の画素は、他の画素に比べて発光頻度が高いため、発光特性が著しく劣化し、焼き付きが顕著に発生しやすい。

この焼き付きを防止するために、従来から種々の手法が開示されている。特許文献１には、表示画像を静止画像へ遷移させるタイミングで、特定の画像を挿入することにより、ユーザの画像干渉の妨げとならないように焼き付き防止を実現する技術が開示されている。

また、特許文献２には、画像表示累積時間に応じてパターン画像を生成し、生成したパターン画像を表示画像に合成して表示装置に出力することにより、焼き付き防止を実現する技術が開示されている。
特開２００５−１２１８７５号公報特開２００６−３８９６６号公報

しかしながら、特許文献１の手法は、ユーザが表示を見ている間に、特定の画像を挿入する処理を実行するため、ユーザに違和感を与えてしまうという欠点がある。

また、特許文献２の手法は、画像表示累積時間を計算しなければならないため、演算量が増加してしまい、パターン画像を都度生成してメモリに保存しなければならないため、メモリの使用量が増大してしまうという欠点がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザに違和感を与えることなく、かつ、少ないメモリ使用量で焼き付き防止を実現することができる自発光表示装置及び自発光表示方法を提供することを目的とする。

本発明の自発光表示装置は、輝度を変更する画素の位置を示す複数のマスク画像を保存するマスク画像保存手段と、前記マスク画像の何れか一つを選択するマスク画像選択手段と、前記マスク画像選択手段が選択したマスク画像に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整する画像調整手段と、前記画像調整手段が輝度調整した入力画像をディスプレイに表示させる表示手段と、を具備し、前記画像調整手段は、前記マスク画像選択手段が選択したマスク画像に示された位置に対応する入力画像の画素の輝度を上げるように調整を行う、構成を採る。

本発明の自発光表示方法は、輝度を変更する画素の位置を示す複数のマスク画像の中から何れか一つを選択するマスク画像選択工程と、選択された前記マスク画像に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整する画像調整工程と、輝度調整された前記入力画像をディスプレイに表示させる表示工程と、を具備し、前記画像調整工程では、前記選択された前記マスク画像に示された位置に対応する入力画像の画素の輝度を上げるように調整を行う、構成を採る。

本発明によれば、輝度を変更する画素位置を示すマスク画像を予めメモリに保存し、マスク画像に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整することにより、ユーザに違和感を与えることなく、かつ、少ないメモリ使用量で焼き付き防止を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、自発光表示装置１００は、マスク画像保存部１０１と、マスク画像選択部１０２と、画像調整部１０３と、表示部１０４と、から主に構成される。

マスク画像保存部１０１は、ディスプレイに表示する画面がｘ×ｙ個の画素を有する場合に、（ｘ×ｙ）／ｎ個の画素の輝度を落としたｎ枚のマスク画像を保存する。なお、輝度を落とす画素は、すべてのマスク画像の各位置の総数がほぼ均等になるように選択される。以下、輝度を落とした（輝度「０」）画素を「黒ドット」といい、輝度を落としていない画素（輝度「１．０」）を「白ドット」という。

マスク画像選択部１０２は、所定のタイミングを示す制御信号を入力すると、マスク画像の何れか一つを選択し、画像調整部１０３に出力する。なお、各マスク画像はほぼ均等に選択される。マスク画像選択部１０２が選択処理を行うタイミングとして、電源ＯＮ／ＯＦＦ時、アプリケーションの切り替え時、折り畳み式携帯電話機における筐体の開閉操作時、スライド式携帯電話機における筐体のスライド操作時等が挙げられる。

画像調整部１０３は、マスク画像選択部１０２が選択したマスク画像に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整し、表示部１０４に出力する。なお、画像調整部１０３における輝度調整の手法のバリエーションについては後述する。

表示部１０４は、画像調整部１０３から出力された画像をディスプレイ（図示せず）に表示させる。なお、ディスプレイは、携帯端末用には、軽量化・薄型化の観点から有機ＥＬディスプレイが適している。

次に、上述のように構成された自発光表示装置の輝度調整の手法のバリエーションについて、図２から図４を用いて具体的に説明する。

図２から図４の例は、ディスプレイが３×３＝９個の画素を有する場合を示す。この場合、マスク画像保存部１０１は、パターン１からパターン３の３種類のマスク画像を保存する。各マスク画像は、３×３＝９個の画素を有し、その内、６個の画素が白ドットであり、３個の画素が黒ドットである。

パターン１のマスク画像は、（ｘ、ｙ）＝（１，１）、（２，３）、（３，２）の３個の画素が黒ドットである。また、パターン２のマスク画像は、（ｘ、ｙ）＝（１，２）、（２，１）、（３，３）の３個の画素が黒ドットである。また、パターン３のマスク画像は、（ｘ、ｙ）＝（１，３）、（２，２）、（３，１）の３個の画素が黒ドットである。

このような例において、画像調整部１０３に、（ｘ、ｙ）＝（１，２）、（２，１）、（２，３）、（３，２）の４個の画素が黒ドットである３×３＝９個の画素の画像が入力されたものとする。

（バリエーション１）
図２の例では、画像調整部１０３は、入力画像の黒ドットの画素の内、マスク画像選択部１０２で選択されたマスク画像の黒ドットと重複するものの輝度を上げるように調整を行う。例えば、パターン１のマスク画像が選択された場合、画像調整部１０３は、（ｘ、ｙ）＝（２，３）、（３，２）の画素の輝度を上げる。なお、（ｘ、ｙ）＝（１，１）の画素は、白ドットであり、これ以上は輝度レベルを上げられないため、調整前後において輝度は変化しない。

（バリエーション２）
図３の例では、画像調整部１０３は、入力画像の白ドットの画素の内、マスク画像選択部１０２で選択されたマスク画像の黒ドットと重複するものの輝度を下げるように画像の調整を行う。例えば、パターン１のマスク画像が選択された場合、画像調整部１０３は、（ｘ、ｙ）＝（１，１）の画素の輝度を下げる。なお、（ｘ、ｙ）＝（２，３）、（３，２）の画素は、黒ドットであり、これ以上は輝度を下げられないため、調整前後において輝度は変化しない。

（バリエーション３）
バリエーション３は、バリエーション１とバリエーション２の組み合わせである。図４の例では、画像調整部１０３は、入力画像の黒ドットの画素の内、マスク画像選択部１０２で選択されたマスク画像の黒ドットと重複するものの輝度を上げ、入力画像の白ドットの画素の内、マスク画像選択部１０２で選択されたマスク画像の黒ドットと重複するものの輝度を下げるように画像の調整を行う。例えば、パターン１のマスク画像が選択された場合、画像調整部１０３は、（ｘ、ｙ）＝（２，３）、（３，２）の画素の輝度を上げ、（ｘ、ｙ）＝（１，１）の画素の輝度を下げる。

このように、本実施の形態によれば、マスク画像に応じて、入力画像の各画素の輝度をほぼ均等に上下させることができるので、焼き付きを防止することができる。また、本実施の形態によれば、特定の画像を挿入する必要がないので、ユーザに違和感を与えることがない。また、本実施の形態によれば、予め少数のパターン画像を保存すれば良いため、従来に比べてメモリの使用量を少なくすることができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図である。なお、図５において、図１と共通する構成部分については、図１と同一符号を付し、説明を省略する。図５に示す自発光表示装置２００は、図１に示した自発光表示装置１００と比較して、階調判定部２０１を追加した構成を採る。また、図５に示す自発光表示装置２００の画像調整部２０２の作用が、図１に示した自発光表示装置１００の画像調整部１０３のものと異なる。

階調判定部２０１は、入力画像の各画素の階調と予め設定された閾値との大小関係を判定し、判定結果を画像調整部２０２に出力する。なお、用意される閾値は一つ以上あればよい。

例えば、図６に示すように、閾値Ａ（＝６０）、閾値Ｂ（＝２１０）を用意し、階調判定部２０１は、入力画像の各画素の階調Ｘ_ｘ、ｙについて、Ｘ_ｘ、ｙ＜Ａ、Ａ≦Ｘ_ｘ、ｙ＜Ｂ、Ｂ≦Ｘ_ｘ、ｙのいずれであるかを判定する。

なお、図６は、２５６階調の映像信号の例を示している。従って、実際に表示される画素の最低階調は「０」、最高階調は「２５５」である。また、図６に示すように、階調と輝度との間には相関があり、階調が「０」のときには輝度が「０」（黒ドット）となり、階調が「２５５」のときには輝度が「１．０」（白ドット）となる。

画像調整部２０２は、マスク画像選択部１０２が選択したマスク画像、及び、階調判定部２０１の判定結果に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整し、表示部１０４に出力する。

図７は、図６の場合における輝度調整の手法を具体的に説明する図である。図７の例では、画像調整部２０２は、入力画像の黒ドットの画素の内、マスク画像選択部１０２で選択されたマスク画像の黒ドットと重複するものについて、Ｘ_ｘ、ｙ＜Ａであれば輝度を上げ、Ａ≦Ｘ_ｘ、ｙ＜Ｂであれば輝度を変更せず、Ｂ≦Ｘ_ｘ、ｙであれば輝度を下げるように調整を行う。例えば、パターン１のマスク画像が選択された場合、画像調整部２０２は、（ｘ、ｙ）＝（２，３）、（３，２）の２画素の輝度を「０」から「５０」に上げ、（ｘ、ｙ）＝（１，１）の画素の輝度を「２５５」から「２３５」に下げる。

このように、本実施の形態によれば、入力画像の各画素の階調及びマスク画像に応じて、入力画像の各画素の輝度を上下させることができるので、実施の形態１の効果に加えて、さらに、最大輝度部分と最小輝度部分の階調差を小さくすることができ、より効果的に焼き付きを防止することができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図である。なお、図８において、図１と共通する構成部分については、図１と同一符号を付し、説明を省略する。図８に示す自発光表示装置３００は、図１に示した自発光表示装置１００と比較して、輪郭情報処理部３０１及びマスク画像修正部３０２を追加した構成を採る。

マスク画像選択部１０２は、所定のタイミングを示す制御信号を入力すると、マスク画像の何れか一つを選択し、マスク画像修正部３０２に出力する。

輪郭情報処理部３０１は、画面にメリハリを付けるために、入力画像の中の物体の輪郭部分を強調する輪郭補正を行う。そして、輪郭情報処理部３０１は、輪郭補正した画素の位置を示す輪郭情報をマスク画像修正部３０２に出力する。

マスク画像修正部３０２は、マスク画像選択部１０２が選択したマスク画像を、輪郭情報処理部３０１で輪郭補正された画素に基づいて修正し、画像調整部１０３に出力する。

画像調整部１０３は、マスク画像修正部３０２が修正したマスク画像に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整し、表示部１０４に出力する。なお、画像調整部１０３における輝度調整の手法は実施の形態１で説明したものと同一である。

図９は、本実施の形態に係る自発光表示装置の輝度調整の手法の一例を説明する図である。図９の例において、画像調整部１０３及び輪郭情報処理部３０１に、（ｘ、ｙ）＝（１，１）、（２，２）、（３，３）の３個の画素が黒ドット（物体の輪郭部分）である３×３＝９個の画素の画像が入力されたものとする。

この場合、輪郭情報処理部３０１は、（ｘ、ｙ）＝（１，１）、（２，２）、（３，３）の画素を強調する輪郭補正を行う。

マスク画像修正部３０２は、マスク画像選択部１０２が選択したマスク画像の黒ドットの画素の内、輪郭情報処理部３０１で輪郭補正された画素と重複するもの以外を白ドットに修正する。具体的には、マスク画像修正部３０２は、パターン１のマスク画像の（ｘ、ｙ）＝（２，３）、（３，２）の画素、パターン２のマスク画像の（ｘ、ｙ）＝（１，２）、（２，１）の画素、パターン３のマスク画像の（ｘ、ｙ）＝（１，３）、（３，１）の画素について、黒ドットを白ドットに修正する。

画像調整部１０３は、入力画像の黒ドットの画素の内、マスク画像修正部３０２で修正されたマスク画像の黒ドットと重複するものの輝度を上げるように調整を行う。例えば、パターン１のマスク画像が選択された場合、画像調整部１０３は、（ｘ、ｙ）＝（１，１）の画素の輝度を上げる。

このように、本実施の形態によれば、輪郭補正に基づいて修正されたマスク画像に応じて、入力画像の各画素の輝度を上下させることができるので、実施の形態１の効果に加えて、さらに、焼き付きとして認識されやすい輪郭付近の階調差を小さくすることができ、より効果的に焼き付きを防止することができる。

なお、実施の形態３は、実施の形態２と組み合わせることができる。

また、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

例えば、上記各実施の形態では、自発光表示装置を有機ＥＬディスプレイに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、自発光表示装置であれば、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）を備える映像表示装置等、他のどのような表示装置にも適用することができる。

また、上記各実施の形態では、自発光表示装置を備える電子機器として携帯電話機などの携帯端末に適用した例について説明しているが、本発明は、携帯電話機に限らずＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末、パーソナルコンピュータ又はその融合された装置、さらにはＭＰ３プレーヤー、ＨＤＤプレーヤー、携帯型ゲーム機などの携帯機器にも適用することができる。

また、上記各実施の形態では、自発光表示装置及び自発光表示方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、装置は映像表示装置、ディスプレイ表示装置等、また方法は表示方法等であってもよい。

さらに、上記自発光表示装置を構成する各部、例えば記憶部、制御部の種類・機能、その数及び接続方法などはどのようなものでもよい。

また、自発光表示方法は、この自発光表示方法を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納することができるものである。

本発明に係る自発光表示装置及び自発光表示方法は、入力画像信号に応じた画像を表示するディスプレイ表示装置、特に有機ＥＬディスプレイ表示装置に有用である。

本発明の実施の形態１に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る自発光表示装置の輝度調整の手法のバリエーション１を説明する図本発明の実施の形態１に係る自発光表示装置の輝度調整の手法のバリエーション２を説明する図本発明の実施の形態１に係る自発光表示装置の輝度調整の手法のバリエーション３を説明する図本発明の実施の形態２に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態２に係る自発光表示装置の階調判定のために用意される閾値の一例を示す図図６の場合における輝度調整の手法を説明する図本発明の実施の形態３に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係る自発光表示装置の輝度調整の手法の一例を説明する図

１００、２００、３００自発光表示装置
１０１マスク画像保存部
１０２マスク画像選択部
１０３、２０２画像調整部
１０４表示部
２０１階調判定部
３０１輪郭情報処理部
３０２マスク画像修正部

Claims

輝度を変更する画素の位置を示す複数のマスク画像を保存するマスク画像保存手段と、
前記マスク画像の何れか一つを選択するマスク画像選択手段と、
前記マスク画像選択手段が選択したマスク画像に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整する画像調整手段と、
前記画像調整手段が輝度調整した入力画像をディスプレイに表示させる表示手段と、
を具備し、
前記画像調整手段は、前記マスク画像選択手段が選択したマスク画像に示された位置に対応する入力画像の画素の輝度を上げるように調整を行う、
自発光表示装置。
輝度を変更する画素の位置を示す複数のマスク画像の中から何れか一つを選択するマスク画像選択工程と、
選択された前記マスク画像に基づいて入力画像の各画素の輝度を調整する画像調整工程と、
輝度調整された前記入力画像をディスプレイに表示させる表示工程と、
を具備し、
前記画像調整工程では、前記選択された前記マスク画像に示された位置に対応する入力画像の画素の輝度を上げるように調整を行う、
自発光表示方法。