JP5507794B2 - 携帯電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、特に、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence）を表示デバイスとして有する携帯電話に用いて好適な、携帯電子機器に関するものである。

現在、携帯電話の表示デバイスは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）が主流となって普及しているが、最近、有機ＥＬ（以下、ＯＬＥＤ（Organic Light-Emitted Diode）という）が注目され、ＬＣＤが持つ高解像度、薄型軽量の特徴と、ＣＲＴ（Cathode Ray tube）が持つ高コントラスト、広視野角の特徴とを合わせ持つ新たな表示デバイスとして採用が検討されるようになった。

ＯＬＥＤは、ＣＲＴやプラズマ同様、自発光型の表示デバイスであり、ガラス基板上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなるアノード電極を形成し、その上に、ホール輸送層、発光層、電子輸送層からなる有機層と、金属電極とからなるカソード電極が形成されている。
ＬＣＤは、輝度がバックライトにより液晶パネルに入射される光量で制御されるのに対し、ＯＬＥＤは、有機層に流れる電流により制御されるため、発光していない部分は完全に黒表示となりコントラストが非常に高いという特徴を持つ。

このため、有機物の劣化から画素単位で輝度の劣化が発生し、表示の焼付きと呼ばれる現象が生じる。具体的に、各表示画素が色を伴って発光するため、画素毎、使用時間に応じて輝度が劣化し、したがって、特定箇所のみ表示を連続させた場合、使用する画素のみ輝度が低下し（焼付き）、隣接する画素とともに同一色を表示させたときに色合いが異なるといった現象が発生する。

そこで、上記した焼付き現象の対策を施した端末が種々提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。
特許文献１には、データ表示の表示速度を設定し、設定された速度で画像を表示させる無線通信端末が開示されている。
特許文献２には、外部電源の接続を検知したときに表示の反転表示と非反転表示の切換えを行う表示装置が開示されている。
特許文献３には、表示エリアを複数に分割して時間に応じて表示エリアを変更する端末装置が開示されている。
特許文献４には、ＲＧＢ各発光素子のうち、発光輝度の経時的劣化速度が大きい素子に対応する色ほど、画像の白表示部を構成するＲＧＢ比率が小さく成るように、計算により画像の白表示の色度座標を決定する携帯型電話機が開示されている。
特開２００２−２６８６０１号公報 特開２００３−１８６４３４号公報 特開２００３−２２３１６０号公報 特開２００３−２８０５８８号公報

ユーザによって選択されるアイコン等の表示オブジェクトは、例えば、特許文献３に開示されるように、その表示位置を変化させると、非常に使い勝手が悪くなる。

また、特許文献２に開示されるように、表示色を時系列に変化させる処理をバックグランドで行う場合には、一部ＣＰＵリソースが割当てられ、したがって他の処理に悪影響を及ぼす。更に、特許文献４に開示された技術によれば、膨大な計算量を必要とし、このため、ＣＰＵにかかる負荷が大きくなるといった問題があった。

また、上記したＯＬＥＤの焼付きを防止するために、表示色を変更することも考えられるが、画面デザインにおいて、背景とアイコンの組み合わせ等、あらかじめデザイナが美観を考慮しながら色指定している場合があり、この場合、ＯＬＥＤの保護のためにだけ表示色を変化させることはユーザにとっての見映えが明らかに低下してしまうことになる。

本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、表示オブジェクトと背景の色の組み合わせを極力変更することなく、焼付き現象が生じることを極力回避することのできる携帯電子機器を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために本発明に係る携帯電子機器は、複数の表示素子を有し、当該複数の表示素子ごとの発光状態を制御することにより表示を行う表示部と、前記表示部に、表示オブジェクトおよび背景画像を描画させるように制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記表示オブジェクトと前記背景画像のそれぞれについて、ＲＧＢそれぞれの階調の平均値又は合計値を計算し、その差である階調差が、焼付き現象が生じるくらい大きいものについてグラデーション処理するように前記表示部を制御する。

また、本発明に係る携帯電子機器において、前記制御部は、前記所定の閾値以上の階調差のある境界が所定画素数以上連続している場合には前記グラデーション処理を行い、前記所定画素数以上連続していない場合には前記グラデーション処理を行わないように構成してもよい。

また、本発明に係る携帯電子機器において、前記制御部は、隣接する背景に対して前記所定値以上の階調差を有する表示オブジェクトが所定の面積以上ある場合には前記グラデーション処理を行い、所定の面積以上ない場合には前記グラデーション処理を行わないように構成してもよい。

また、本発明に係る携帯電子機器において、前記表示オブジェクトは、ビットマップ形式とする。

また、本発明に係る携帯電子機器において、前記制御部は、前記表示オブジェクトが、写真画像またはテキストの場合には前記グラデーション処理を行わないように構成してもよい。

また、本発明に係る携帯電子機器において、前記複数の表示素子は、色の三原色Ｒ、Ｇ、Ｂの発光素子であり、前記制御部は、前記境界における階調差の判別を、Ｒ、Ｇ、Ｂの描画データから抽出し、前記所定の閾値以上の階調差があれば、前記グラデーション処理を、対象となる画素のＲ、Ｇ、Ｂ描画データを補正することにより行うように構成してもよい。

本発明によれば、表示オブジェクトと背景の色の組み合わせを極力変更することなく、焼付き現象が生じることを極力回避することのできる携帯電子機器を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る携帯電子機器の内部構成を示すブロック図である。ここでは、携帯電子機器として携帯電話が例示されている。
図１に示されるように、携帯電話は、通信部１１と、制御部１２と、記憶部１３と、音声処理部１４と、表示部１５と、操作部１６とにより構成される。

通信部１１は、不図示の基地局のいずれかによって割り当てられるチャネルを用いて当該基地局との間で通信回線を介して無線信号の送受信を行う。

制御部１２は、表示部１５に、表示オブジェクトを、背景を伴って描画させるように制御する機能を持ち、具体的に、表示オブジェクトと背景の境界において、互いの階調差が所定の閾値以上の場合には、当該境界をグラデーション処理するように制御する。
また、制御部１２は、所定値以上の階調差のある境界が所定画素数以上連続している場合にグラデーション処理を行い、所定画素数以上連続していない場合にはグラデーション処理を行わない。制御部１２はまた、隣接する背景に対して所定値以上の階調差を有する表示オブジェクトが所定の面積以上ある場合にはグラデーション処理を行い、所定の面積以上ない場合にはグラデーション処理を行わない。いずれも詳細は後述する。

制御部１２は、その内部構成が機能展開して示されるように、主制御部１２０と、描画・表示制御部１２１とを含んで構成される。
主制御部１２０は、表示部１５に表示オブジェクトを、背景を伴って描画させるように制御する他、接続される通信部１１、音声処理部１４、表示部１５、操作部１６との間でデータ交換を行う制御部１２としての制御中枢となる。
また、描画・表示制御部１２１は、上記した主制御部１２による制御の下、後述する記憶部１３に描画データを展開し、また、表示部１５の表示タイミングに同期して記憶部１３から描画データを読み出して表示部１５に表示する。

なお、記憶部１３には、内部処理のための処理プログラムが複数格納されるプログラム領域１３１の他に、制御部１２による処理途中のデータが一時的に保持されるワーク領域１３２と、１画面分の表示データがビットマップ形式で描画される表示メモリ領域１３３とがそれぞれ割り付けられ格納される。
記憶部１３は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成されるものとする。

音声処理部１４は、スピーカ（ＳＰ）から出力される音声信号やマイクロフォン（ＭＩＣ、以下、マイクという）を介して入力される音声信号の処理を行う。
すなわち、音声処理部１４は、マイクから入力される音声を増幅し、アナログ／デジタル変換を行い、更に符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部１２に出力する。
また、音声処理部１４は、制御部１２から供給される音声データに復号化、デジタル／アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカに出力する。

表示部１５は、制御部１２により生成される表示情報を映像信号に変換して表示する。例えば、携帯電話機発信時における発信先の電話番号、着信時における着信相手の電話番号、受信メールや送信メールの内容、日付、時刻、アンテナレベル、バッテリ残量等のピクト、発信成否、待ち受け画面などの各種の情報や画像を表示する。
ここでは、表示部１５として、複数の発光素子（Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色ごとに一つずつ設けられる）にて一つのピクセル（表示素子）を構成し、このような表示素子が縦横に多数並べて構成され、当該複数の表示素子毎の発光状態を制御することにより画面の表示を行う有機ＥＬディスプレイであって、具体的には、複数の発光素子にて一つの画素を構成し、当該複数の発光素子ごとの光量を調整することにより画素ごとに色を生成し、当該画素の集合体により画面表示を行う、所謂、有機ＥＬ表示デバイス（ＯＬＥＤパネル）を用いることとする。

ＯＬＥＤパネルは、例えば、図２にその内部構成が示されるように、タイミング制御部１５１と、カラム駆動部１５２と、ロウ駆動部１５３と、電源部１５４と、ＯＬＥＤパネル本体１５５とにより構成される。
上記した制御部１２の描画・表示制御部１２１により出力される映像信号（ＶＩＤＥＯ）は、タイミング制御部１５１により、ＲＧＢ信号、垂直同期（ＶＤ）および水平同期信号（ＨＤ）に分離される。このうち、ＲＧＢ信号は、一旦、カラム駆動部１５２によりアナログラッチで保持された後、指定されたタイミングでＯＬＥＤパネル本体１５５のカラム本数分並列に一度に出力される。出力された信号は、それぞれ電圧から電流値に変換され、カラムを定電流駆動する。これにより、所定周期で表示更新が行われる。

また、ＶＤおよびＨＤは、ロウ駆動部１５３で所定の電圧に変換され、カラムで出力された定電流信号で選択された画素のＯＮまたはＯＦＦ状態を決定する。例えば、横がｍ画素、縦がｎ画素のＯＬＥＤパネル本体１５５を想定すれば、ＯＬＥＤパネル本体１５５は、ｍ本のカラム電極と、ｎ本のロウ電極とを有していることになる。ｎ本のロウ電極は、ロウ電極の１行目からｎ行目を順次走査しており、ある動作時間のみカラム電極を介して駆動される定電流信号によって動作状態となる。このように、１行目のロウ電極から最下段のｎ行目のロウ電極まで逐次走査が切替えられて１画面分のアドレスが更新される。このときの１行目からｎ行目までの走査パルス列によって生成される１画面分の画像をフレームといい、連続的に画像を表示させるためにはこの画面走査を繰り返し行う必要がある。

説明を図１に戻す。操作部１６は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど、各種の機能が割り当てられたキーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部１２に入力する。

図３は、本発明の実施の形態に係る携帯電子機器の動作を示すフローチャートである。以下、図３のフローチャートを参照しながら、図１に示す携帯電子機器（携帯電話）の動作について詳細に説明する。

携帯電話は、表示に先立ち制御部１２（主制御部１２０）により生成される表示データ、所謂、記憶部１３の表示メモリ領域１３３に展開される以前のワーク領域１３２に一時格納された描画データの解析を行う（Ｓ３０１）。
具体的に、主制御部１２０は、まず、記憶部１３のワーク領域１３２から所定長の描画データを取得して隣接する画素間の諧調差を計算し、所定値以上の階調差が連続するか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、描画データはビットマップ形式で表現され、ヘッダに、ドット単位での色、ドット単位での座標値が含まれるものとする。そして、まず、同一階調の連続する画素を抽出し、これらの画素群に隣接する領域の階調との間に後述する所定値以上の階調差があれば、この階調差を有する画素群が所定数より多く連続しているかを判別する。続いて、主制御部１２０は、所定値以上の階調差が連続する領域が表示オブジェクトを構成すべく輪郭（所定の面積以上）を有していれば（Ｓ３０３“ＹＥＳ”）、その表示オブジェクトを特定し（Ｓ３０４）、当該表示オブジェクトと背景画像とを抽出する（Ｓ３０５）。これにより、大きな面積をベタ塗りするようなエリアであって、隣接するエリアとの階調差が大きいものについてのみを、後述するグラデーション処理することができる。そして、小さな文字や小さな画像についてはグラデーション処理することを回避するので、視認性に悪影響を与えずに済む。

続いて主制御部１２０は、抽出した表示オブジェクトに対し、グラデーション処理を実行し、記憶部１３の表示メモリ領域１３３に描画する（Ｓ３０６）。ここで、クラデーション処理の一例について、図４〜図６に示すテーブルを用いて詳述する。
例えば、色と階調が図４のテーブル（カラーパレット）に示す関係に定義されていたとする。すなわち、白を表示するためには、図４（ａ）に示されるように、ＲＧＢの各発光素子はいずれも階調２５５、黒を表示するためにはＲＧＢの各発光素子はいずれも階調０とする。また、赤を表示するためには、図４（ｂ）に示されるように、Ｒの発光素子のみ階調を２５５とし、ＧＢの発光素子の階調を共に０とする。また、橙色を表示するためには、図４（ｃ）に示されるように、Ｒの発光素子のみ階調を半分の１２８とし、ＧＢの発光素子の階調を共に０にするものとする。

上記のように色情報が階調に変換されるものとし、まず、図５（ａ）に示されるように、背景が黒、表示オブジェクトとしてのアイコンが白の連続する描画データがステップＳ３０５で抽出されたとする。
この場合、主制御部１２０は、ステップＳ３０６にて、ＲＧＢの各発光素子のそれぞれで３階調ずつ背景色に近づけるグラデーションパターンを生成し、描画・表示制御部１２１を起動して記憶部１３の表示メモリ領域１３３に描画する。ここでは、主制御部１２０は、上記したグラデーション処理を３画素単位程度であらかじめ指定されるグラデーション領域分だけ繰り返し実行し、生成されたグラデーションパターンを、描画・表示制御部１２１により都度記憶部１３の表示メモリ領域１３３に描画する。

また、図５（ｂ）に示されるように、背景が赤、表示オブジェクトとしてのアイコンが白の連続する描画データがステップＳ３０５で抽出されたとする。
この場合、主制御部１２０は、ステップＳ３０６にて、Ｒ発光素子以外のＧＢの発光素子のそれぞれで３階調ずつ背景色に近づけるグラデーションパターンを生成し、描画・表示制御部１２１を起動して記憶部１３の表示メモリ領域１３３に描画する。
なお、表示オブジェクトが枠線等の狭い領域しか持たない場合、主制御部１２０は、生成されるグラデーションパターンの数を減らし、あるいはグラデーション領域を１画素単位に下げる処理を実行する。つまり、主制御部１２０は、ステップＳ３０３で判定される表示オブジェクトの面積に応じてグラデーション領域の比率を変化させる制御も実行する。

一方、図６に示されるように、主制御部１２０は、ステップＳ３０５で抽出された背景とアイコンのそれぞれのＲＧＢ３つの発光素子の平均値を演算し、その階調差が、例えば“２００”等、所定値以上の場合に上記したグラデーション処理を実行し、所定値以下の場合にグラデーション処理を実行しないように制御してもよい。
また、ＲＧＢ３つの発光素子毎、背景とアイコンとの階調差を演算し、その差の合計が例えば“２００”等、所定値以上であればグラデーション処理を実行し、所定値以下の場合にグラデーション処理を実行しないように制御してもよい。例えば、Ｒ発光素子の階調差が“６４”、Ｇ発光素子の階調差が“３２”、Ｂ発光素子の階調差が“０”の場合、合計階調差が“９６”であるため、この場合はグラデーション処理を実行しない。
ところで、ステップＳ３０２からステップＳ３０９までの処理において、描画データとして、ビットマップ形式のものを例に処理を示したが、ステップＳ３０１において、主制御部１２０が描画データをさらに詳細に判別することにより、より有利な描画処理を行うことが可能である。例えば、ワーク領域１３２において、次に描画処理する予定の描画データがビットマップデータ以外のもの、すなわちＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）などのデータの場合には、ステップＳ３０２からステップＳ３０６の処理を行わず、通常の指定色のまま次の表示タイミングにて表示を行うというステップＳ３０７の処理を行うよう制御する。これにより、写真や動画といったデータにグラデーション処理してしまうことを防止できる。
また、主制御部１２０は、描画するデータにテキストや記号が含まれていた場合にも、ステップＳ３０２からステップＳ３０６の処理を行わず、通常の指定色のまま次の表示タイミングにて表示を行うというステップＳ３０７の処理を行うよう制御する。さらに、所定の背景に対して指定されたオブジェクトを描画するというＦｌａｓｈ（商標）のような描画データの場合には、オブジェクトがテキストや記号ではなく、単色のビットマップデータの場合にのみステップＳ３０２からステップＳ３０６の処理を施すように制御すれば、テキストなどの読解の必要な重要なデータはグラデーション処理されずに快適にユーザは読み取ることが出来る。

また、ステップＳ３０２にて取得された所定長の描画データが、所定値以上の階調差が連続しないと判定された場合（Ｓ３０２“ＮＯ”）、ステップＳ３０３で所定の面積を有しないと判定された場合（Ｓ３０３“ＮＯ”）、主制御部１２０は、いずれもその描画データを指定の色で記憶部１３の表示メモリ領域１３３に描画する（Ｓ３０７）。
上記したグラデーション処理および描画処理の後（Ｓ３０６）、描画・表示制御部１２１は、表示タイミングの到来を待って（Ｓ３０８“ＹＥＳ”）、記憶部１３の表示メモリ領域１３３に描画された表示データを読み出し、表示部１５（ＯＬＥＤパネル）に表示することにより所望の表示を得る。

以上説明のように本発明の実施の形態にかかわる携帯電子機器によれば、ＯＬＥＤパネルへの焼付き現象は、隣接する画素間の階調差があるほど発生し、その境目がわかってしまうことから、描画データを解析することにより、所定階調以上の差がある箇所を抽出し、その部分の階調差に基づくグラデーション処理を実行することで焼付きの輪郭を目立たなくする効果が得られる。
すなわち、例えば、黒背景に白アイコンの表示パターンがＯＬＥＤパネルに焼き付くと、焼付き部分の輪郭がくっきりと見える。このため、制御部１２がそのパターンの階調解析を行い、隣接する画素の階調差が所定値以上であるパターンがあれば、その部分の階調を順次低減するグラデーション処理を施し記憶部１３に描画することで、表示の際、焼付きが発生しても輪郭部分の表示がぼやけるため、背景色と表示オブジェクトとの色の組み合わせを変更することなく、焼付き現象が生じることを極力回避することができる。

また、主制御部１２０は、隣接する背景に対して所定値以上の階調差を有する表示オブジェクトが所定の面積以上ある場合にはグラデーション処理を行い、所定の面積以上ない場合にはグラデーション処理を行わないことにより、小さな表示オブジェクトにまでグラデーション処理を実行して画像の判別を困難にすることを回避できる。なお、表示オブジェクトが、写真画像またはテキストの場合は上記したグラデーション処理は省略する（写真やテキストをグラデーション処理した場合画像自体の判別が困難になる）。
また、背景と表示オブジェクトと境界における階調差の判別を、ＲＧＢ各発光素子の描画データから抽出し、所定値以上の階調差があればグラデーション処理を、対象となる画素のＲ、Ｇ、Ｂ描画データを補正することにより行うことで、階調の変化を滑らかに設定することができる。

なお、上記した本発明の実施の形態によれば、制御部１２が、描画データを解析することにより所定階調以上の差がある箇所を抽出し、その部分の階調差に基づくグラデーション処理を施し表示部１５を制御する構成としたが、表示部１５を構成するドライバ（図２のタイミング制御部１５１）にその機能を持たせても同様の効果が得られる。この場合、制御部１２の負担が軽減される。また、本発明の実施の形態によれば、表示部１５としてＯＬＥＤパネルのみ例示したが、他に、プラズマ等自発光型のフラットパネルについても同様に応用が可能である。

また、上記した本発明の実施の形態によれば、表示オブジェクトをグラデーション処理する例についてのみ説明したが、背景をグラデーション処理しても同様の効果が得られる。また、表示オブジェクトとして、アイコンのみ例示したが、アイコン以外にソフトキーやピクト等にも同様に適用が可能である。
なお、上記した本発明の実施の形態によれば、携帯電子機器として携帯電話を例示したが、携帯電話に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、やゲーム機等にも同様に適用が可能である。また、本発明の携帯電子機器が持つ各構成ブロックの機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。例えば、主制御部１２０における処理や、描画・表示制御部１２１におけるデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。

本発明の実施の形態に係る携帯電子機器の内部構成をブロックで示した図である。 図１に示す表示部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る携帯電子機器の描画パターンの解析処理動作をフローチャートで示した図である。 本発明の実施の形態に係る携帯電子機器の動作を説明するために示した色−階調変換テーブルの一例である。 本発明の実施の形態に係る携帯電子機器の動作を説明するために示した表示オブジェクトと背景データの一例である。 本発明の実施の形態に係る携帯電子機器の動作を説明するために示した表示オブジェクトと背景データの他の一例である。

符号の説明

１１…通信部、１２…制御部、１３…記憶部、１４…音声処理部、１５…表示部、１６操作部、１２０…主制御部、１２１…描画・表示制御部、１３１…プログラム領域、１３２…ワーク領域、１３３…表示メモリ領域、１５１…タイミング制御部、１５２…カラム駆動部、１５３…ロウ駆動部、１５４…電源部、１５５…ＯＬＥＤパネル本体。

Claims (1)

1. 複数の表示素子を有し、当該複数の表示素子ごとの発光状態を制御することにより表示を行う表示部と、
   前記表示部に、表示オブジェクトおよび背景画像を描画させるように制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記表示オブジェクトと前記背景画像のそれぞれについて、ＲＧＢそれぞれの階調の平均値又は合計値を計算し、その差である階調差が、焼付き現象が生じるくらい大きいものについてグラデーション処理するように前記表示部を制御する
   ことを特徴とする携帯電子機器。

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