JP5957675B2

JP5957675B2 - 自発光表示装置、自発光表示装置の制御方法及びコンピュータプログラム

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Publication number: JP5957675B2
Application number: JP2012279834A
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Inventors: 雄生横山; 泰夫井上; 真一滝澤
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Description

本開示は、自発光表示装置、自発光表示装置の制御方法及びコンピュータプログラムに関する。

有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイは、広視野角特性、応答速度、広色再現性範囲、高コントラスト性能に優れるだけでなく、素子そのものが自発光するので、表示パネル自体を薄く形成することができるという利点を有するディスプレイである。

有機ＥＬディスプレイのような自発光表示装置では、液晶ディスプレイのような一定輝度のバックライトを常時点灯状態させる方式の表示装置とは異なり、入力される映像信号に応じて表示パネルに流れる電流量が変化する特性がある。従って、自発光表示装置における単位時間当たりの消費電力は一定にはならず、表示パネルの消費電力が表示内容に応じて極端に変化する場合がある。

そこで、自発光表示装置の電力制御についての技術が考えられ、また開示されている。例えば特許文献１は、自発光表示装置における自発光パネル面のピーク輝度を１フレーム単位で調整するピーク輝度調整装置を開示している。特許文献１には、出力されるピークコントロール信号と、有機ＥＬパネルに出力される映像信号の位相とが一致するように映像信号を遅延させるバッファメモリを搭載することにより、フレーム毎にゲインを適用してピーク輝度を調整する技術が開示されている。

特開２００７−１４７８６８号公報

近年、表示装置の分野では表示パネルの高解像化及び大型化が進んでおり、自発光表示装置においても例外ではない。そのような表示パネルに映像を表示するために、１つのフレームあたりの映像信号のサイズも増加することになる。従って、上記特許文献１のようにバッファメモリを搭載することで映像信号を遅延させる技術を、高い解像度を有し、大型の自発光パネルを有する自発光表示装置に適用しようとすると、大容量のメモリが必要になり、コストアップに繋がってしまう。

そもそも、バッファメモリを搭載して映像信号をバッファするということは、映像信号の遅延に影響が現れる。例えば１フレーム分の遅延が発生した場合、６０Ｈｚの信号では１／６０＝１６ｍｓの遅延となる。つまり、ゲイン制御の補正のみで１フレームの遅延を発生させることとなり、全体の映像遅延を増大させ、ユーザの操作性に影響を与える。

また映像の遅延を生じさせないようにするために、映像信号をバッファするメモリを持たないようにした場合、従来の画素数が少ないパネルでは、消費電力が少ないため、電源の容量はそれほど増大せず、電源基板自体のサイズにもさほど影響は出ない。しかし、今後の高画素化の流れに伴い、遅延回避のために映像信号をバッファするメモリを持たないようにすると、消費電力が増大する。許容される消費電力を増加させるために電源の容量を増やしてしまうと、電源基板自体が大きくなり、表示パネル自体を薄く形成することができるという自発光表示装置の利点が損なわれてしまう。

そこで本開示は、ゲイン制御のために映像信号をバッファするメモリを持たなくとも、映像信号のレベルを制御して映像の表示時に消費電力を抑えることが可能な、新規かつ改良された自発光表示装置、自発光表示装置の制御方法及びコンピュータプログラムを提供する。

本開示によれば、各フレームに対応する映像信号の出力レベルを検出する変動検出部と、前記変動検出部によって検出された映像信号の出力レベルに基づくゲインを設定する設定部と、前記映像信号に対して前記ゲインを適用して当該映像信号の出力レベルを補正する補正部と、前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して前記補正部へ出力する映像処理部と、を備え、前記変動検出部は、第１のフレームに対応する第１の映像信号の出力レベル及び前記第１のフレームの後に表示される第２のフレームに対応する第２の映像信号の出力レベルを検出し、前記設定部は、前記第２の映像信号の出力レベルに基づく第２のゲインよりも前記第１の映像信号の出力レベルに基づく第１のゲインの方が値が小さい場合、前記第２の映像信号に対して適用されるゲインとして前記第１のゲインを設定し、前記補正部は、前記第２の映像信号に対して前記第１のゲインを適用して当該第２の映像信号の出力レベルを補正する、自発光表示装置が提供される。

また本開示によれば、各フレームに対応する映像信号の出力レベルを検出する変動検出ステップと、前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して出力する映像処理ステップと、前記変動検出ステップによって検出された映像信号の出力レベルに基づくゲインを設定する設定ステップと、前記映像処理ステップで前記所定時間の遅延がされた前記映像信号に対して前記ゲインを適用して当該映像信号の出力レベルを補正する補正ステップと、を備え、前記変動検出ステップは、第１のフレームに対応する第１の映像信号の出力レベル及び前記第１のフレームの後に表示される第２のフレームに対応する第２の映像信号の出力レベルを検出するステップを含み、前記設定ステップは、前記第２の映像信号の出力レベルに基づく第２のゲインよりも前記第１の映像信号の出力レベルに基づく第１のゲインの方が値が小さい場合、前記第２の映像信号に対して適用されるゲインとして前記第１のゲインを設定するステップを含み、前記補正ステップは、前記第２の映像信号に対して前記第１のゲインを適用して当該第２の映像信号の出力レベルを補正するステップを含む、自発光表示装置の制御方法が提供される。

また本開示によれば、コンピュータに、各フレームに対応する映像信号の出力レベルを検出する変動検出ステップと、前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して出力する映像処理ステップと、前記変動検出ステップによって検出された映像信号の出力レベルに基づくゲインを設定する設定ステップと、前記映像処理ステップで前記所定時間の遅延がされた前記映像信号に対して前記ゲインを適用して当該映像信号の出力レベルを補正する補正ステップと、を実行させ、前記変動検出ステップは、第１のフレームに対応する第１の映像信号の出力レベル及び前記第１のフレームの後に表示される第２のフレームに対応する第２の映像信号の出力レベルを検出するステップを含み、前記設定ステップは、前記第２の映像信号の出力レベルに基づく第２のゲインよりも前記第１の映像信号の出力レベルに基づく第１のゲインの方が値が小さい場合、前記第２の映像信号に対して適用されるゲインとして前記第１のゲインを設定するステップを含み、前記補正ステップは、前記第２の映像信号に対して前記第１のゲインを適用して当該第２の映像信号の出力レベルを補正するステップを含む、コンピュータプログラムが提供される。

以上説明したように本開示によれば、ゲイン制御のために映像信号をバッファするメモリを持たなくとも、映像信号のレベルを制御して映像の表示時に消費電力を抑えることが可能な、新規かつ改良された自発光表示装置、自発光表示装置の制御方法及びコンピュータプログラムを提供することができる。

本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の構成例を示す説明図である。本開示の一実施形態に係る表示制御部１１０の構成例を示す説明図である。映像信号を遅延させない場合のゲイン制御の例を示す説明図である。本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の動作例を示す流れ図である。所定の遅延を伴う映像処理としてフレーム補間処理を例示して説明する説明図である。制御線１４２の本数が１本の場合のゲインの適用例をグラフで示す説明図である。制御線１４２の本数が３本の場合のゲインの適用例をグラフで示す説明図である。閾値とゲインの関係を表で示す説明図である。制御線１４２の本数を３本にした場合の映像信号に対するゲイン制御の例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．本開示の一実施形態＞
［自発光表示装置の構成例］
［表示制御部の構成例］
［自発光表示装置の動作例］
＜２．まとめ＞

＜１．本開示の一実施形態＞
［自発光表示装置の構成例］
まず、図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る自発光表示装置の構成例について説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の構成例を示す説明図である。以下、図１を用いて本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の構成例について説明する。

図１に示した自発光表示装置１００は、映像信号に対応する電流に応じて画素が自ら発光することで、映像を表示する装置である。図１に示したように、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００は、表示制御部１１０と、有機ＥＬ表示パネル１５０と、を含んで構成される。

表示制御部１１０は、自発光表示装置１００に供給される映像信号に対し、有機ＥＬ表示パネル１５０で映像を表示するための信号処理を実行して、有機ＥＬ表示パネル１５０に信号処理後の映像信号を供給する。表示制御部１１０が実行する信号処理には様々なものがあるが、例えば輝度制御処理、フレーム補間処理、アップスケーリング処理等がある。

そして、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００に含まれる表示制御部１１０は、有機ＥＬ表示パネル１５０に映像が表示される際の、フレームごとの電流値を算出する。そして表示制御部１１０は、フレームごとの電流値の変動を検出して、映像信号に対する輝度制御処理を実行する。

有機ＥＬ表示パネル１５０は、複数の走査線及びデータ線の交点にマトリクス状に配置された各画素に有機ＥＬ素子を備え、電流値に応じた輝度で各画素に設けられる有機ＥＬ素子が発光することで映像を表示する自発光表示パネルである。有機ＥＬ表示パネル１５０は、表示制御部１１０によって信号処理された映像信号に基づいて流れる電流によって、各画素に設けられる有機ＥＬ素子を発光させることで、映像信号に基づいた映像を表示することができる。

図１には図示しないが、有機ＥＬ表示パネル１５０は、所定の走査周期で画素を選択する走査線と、画素を駆動するための輝度情報を与えるデータ線と、輝度情報に基づいて電流量を制御し、電流量に応じて発光素子である有機ＥＬ素子を発光させる画素回路とが、マトリクス状に配置されて構成されており、このように走査線、データ線および画素回路が構成されていることで、自発光表示装置１００は映像信号に従って映像を表示することができる。

なお、有機ＥＬ表示パネル１５０における各画素の構造は、特定のものに限定されるものではなく、任意の構造を採ることが出来る。また、有機ＥＬ表示パネル１５０は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、Ｂ（青）の３つの色で映像を表示するものであってもよく、ＲＧＢの三原色に加えて他の色（例えば白）を用いて映像を表示するものであってもよい。

上述したように、有機ＥＬ表示パネル１５０は、電流値に応じた輝度で有機ＥＬ素子が発光することで映像を表示するので、高輝度の映像を表示しようとすると、有機ＥＬ表示パネル１５０に流れる電流は自ずと多くなる。有機ＥＬ表示パネル１５０に流れる電流が多くなると、その結果、自発光表示装置１００全体の消費電力も増大する。

自発光表示装置１００で許容される消費電力を増加させるために、自発光表示装置１００に設けられる電源の容量を増やしてしまうと、電源基板のサイズが大きくなり、表示パネル自体を薄く形成することができるという自発光表示装置の利点が損なわれてしまう。一方、このような自発光表示装置の利点を損なわないようにするために電源の容量を抑えると、高輝度の映像を表示しようとする際に、許容される値以上の電力が使用されることとなり、自発光表示装置１００の電源基板の破壊に繋がるおそれがある。

そこで、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００は、表示制御部１１０において、予め所定の電力以上が消費されないように、供給される映像信号に対して適用するゲインを制御する。本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００は、映像信号に対して適用するゲインを制御しておくことで、許容される値以上の電力が有機ＥＬ表示パネル１５０で消費されないように制限をかけることができる。

また本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００は、上述したようなゲインの制御に際して、映像信号をバッファさせるメモリを用いること無く、またゲインの制御のために映像信号を遅延させること無く、映像信号に対して適用するゲインの制御を可能にする。

以上、図１を用いて本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の構成例について説明した。次に、本開示の一実施形態に係る表示制御部１１０の構成例について説明する。

［表示制御部の構成例］
図２は、本開示の一実施形態に係る表示制御部１１０の構成例を示す説明図である。図２には、本開示の一実施形態に係る表示制御部１１０の構成の内、許容される値以上の電力が有機ＥＬ表示パネル１５０で消費されないように制限をかけるための輝度制御処理を実行するための構成が図示されている。以下、図２を用いて本開示の一実施形態に係る表示制御部１１０の構成例について説明する。

図２に示したように、本開示の一実施形態に係る表示制御部１１０は、変動検出部１２０と、映像信号制御部１３０と、映像信号補正部１４０と、を含んで構成される。

変動検出部１２０は、表示制御部１１０に供給されてくる映像信号のレベルの急激な変動の有無を検出する。ここで映像信号のレベルの急激な変動とは、前後のフレームで、有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力が急激に変化する場合を言う。例えば、消費電力が最も少ない黒のラスタ信号から消費電力が最も多い白のラスタ信号に映像信号が変化するような場合は、映像信号のレベルが急激に変動する場合に相当する。

変動検出部１２０は、表示制御部１１０に供給されてくる映像信号のレベルが急激に変動し、かつそのまま映像を有機ＥＬ表示パネル１５０に表示すると、許容される電力を超えて有機ＥＬ表示パネル１５０で電力が消費されてしまうことを検出すると、その急激な変動を、制御線１４２を通じて映像信号補正部１４０へ通知する。また、変動検出部１２０は、映像信号のレベルの急激な変動の有無に関わらず、表示制御部１１０に供給される映像信号を映像信号制御部１３０へ出力する。

映像信号制御部１３０は、変動検出部１２０から供給される映像信号に対して、フレーム補間処理、アップスケーリング処理等の、所定の遅延を伴う映像処理を実行する。映像信号制御部１３０が実行する映像処理は、映像を有機ＥＬ表示パネル１５０に表示させる際に、映像の質を高めるために実行される処理であることが望ましい。

例えばフレーム補間処理は、映像を滑らかに表示させるための映像処理である。またアップスケーリング処理は、有機ＥＬ表示パネル１５０に画素数の多いパネルが用いられている場合に、変動検出部１２０から供給される映像信号から、そのような画素数の多いパネルへの表示に適した映像信号を生成する映像処理である。

これらの映像の質を高めるために実行される処理は、映像信号を一時的にバッファするものが多く、その処理の実行により所定の遅延が生じる。本実施形態に係る自発光表示装置１００は、映像信号制御部１３０で生じる所定の遅延を利用することで、ゲイン制御のために映像信号をバッファするメモリを持たなくとも、適切なフレームに対して映像信号のレベルを制御し、映像の表示時に消費電力を抑えることが出来る。

映像信号制御部１３０は、映像処理を施した映像信号を映像信号補正部１４０へ供給する。例えば映像信号制御部１３０においてフレーム補間処理が実行される場合、補間映像を作成するための所定の遅延が発生する。

映像信号補正部１４０は、映像信号制御部１３０から供給される映像信号に対して、変動検出部１２０が、許容される電力を超えるような映像信号のレベルの急激な変動を検出すると、対象のフレームについて適切なゲインを適用し、映像信号のレベルを抑える処理を実行する。

本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００は、映像信号に対するゲインの制御のために映像信号を遅延させるのではなく、他の映像処理、すなわち映像信号制御部１３０で実行される映像処理において生じる遅延を利用して、適切なフレームに対するゲインの制御を行なっている。これにより本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００は、映像信号をバッファするメモリを持たなくとも、映像信号のレベルを制御して映像の表示時に消費電力を抑えることができる。

制御線１４２は、変動検出部１２０が検出した映像信号のレベルの急激な変動を映像信号補正部１４０に通知するためのラインであり、例えばＧＰＩＯ（ＧｅｎｅｒａｌＰｕｒｐｏｓｅＩｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ；汎用入出力）インタフェースに対応したものであってもよく、シリアル通信に対応したものであってもよい。また制御線１４２の本数は１本であってもよく、２本以上であってもよいが、制御線１４２の本数を２本以上にすることで、映像信号補正部１４０が映像信号に対して適用するゲインを細かく設定することが出来る。これについては後に詳述する。

以上、図２を用いて本開示の一実施形態に係る表示制御部１１０の構成例について説明した。

［自発光表示装置の動作例］
次に、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の動作例について説明するが、その前に、映像信号を遅延させない場合のゲイン制御について説明する。すなわち、図２に示した表示制御部１１０の構成に映像信号制御部１３０が無く、遅延されずに映像信号が変動検出部１２０から映像信号補正部１４０へ供給される場合のゲイン制御について説明する。

図３は、映像信号を遅延させない場合のゲイン制御の例を示す説明図である。図３には、入力映像を第１フレームから第４フレームまで図示している。また図３には、電源に２００Ｗの制限がかけられており、全白の映像を表示すると有機ＥＬ表示パネル１５０で４００Ｗの電力を消費する場合が図示されている。

図３に示したように、交互に黒と白のラスタ信号が供給されてきた場合を考える。第１フレームでは黒のラスタ信号が供給されるので有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力は０Ｗである。従って、第１フレームでは映像信号のゲインを１倍のままにするのが正しいゲインである。続く第２フレームでは白のラスタ信号が供給されるので有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力は４００Ｗである。従って、第２フレームについて映像信号のレベルの急激な変動が変動検出部１２０で検出され、第２フレームでは映像信号のゲインを０．５倍にするのが正しいゲインである。

しかし、このように変動検出部１２０が映像信号のレベルの急激な変動を検出したとしても、映像信号補正部１４０は、即座にゲイン制御対象のフレームにゲインを適用することができず、最短でも次フレームに対してゲインを適用することとなってしまう。

そうなると図３に示したように、映像信号補正部１４０は、第２フレームに対して１倍のゲインを、第３フレームに対して０．５倍のゲインを適用することになってしまい、第２フレームの表示の際に有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力は４００Ｗとなる。これは、電源の制限値（２００Ｗ）を超えるものとなるので、電源の破壊に繋がる恐れがある。また、正しいゲインが適用されないと、フレーム間の輝度差が非常に大きくなり、映像品位の低下にもつながってしまう。

従って、ゲインの制御の際に対象のフレームに対して正しくゲインを適用できるようにするために、また必要以上の遅延を生じさせないようにするために、本実施形態では、変動検出部１２０と映像信号補正部１４０に所定の遅延を伴う映像処理を実行する映像信号制御部１３０が設けられるものである。

以上、映像信号を遅延させない場合のゲイン制御について説明した。次に、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の動作例について説明する。

図４は、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の動作例を示す流れ図である。図４に示した流れ図は、映像信号のレベルの急激な変動を検出し、電源の制限値を超えないようにゲインを制御する際の、自発光表示装置１００の動作例を示したものである。以下、図４を用いて本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の動作例について説明する。

まず自発光表示装置１００は、有機ＥＬ表示パネル１５０に流れる電流値をフレームごとに計算する（ステップＳ１０１）。この電流値の計算は変動検出部１２０が実行する。また、フレームごとの電流値のことは、以下の説明ではＡＣＬ（ＡｖｅｒａｇｅＣｕｒｒｅｎｔＬｅｖｅｌ）とも称する。

フレームごとに電流値を計算すると、次に自発光表示装置１００は、前フレームとの電流値を比較して、映像信号について電源の制限値の超過を伴う急激なレベルの変動の有無を判断する（ステップＳ１０２）。この電源の制限値の超過を伴う急激なレベルの変動の有無の検出は、変動検出部１２０が実行する。

映像信号について電源の制限値の超過を伴う急激なレベルの変動を変動検出部１２０が検出すると、変動検出部１２０は急激なレベルの変動があったことを、制御線１４２を介して映像信号補正部１４０に通知する（ステップＳ１０３）。また、映像信号制御部１３０は、変動検出部１２０が出力する信号に対して、所定の遅延を伴う映像処理を実行して、映像信号を所定量遅延させる（ステップＳ１０４）。

図５は、所定の遅延を伴う映像処理としてフレーム補間処理を例示して説明する説明図である。図５に示したようにＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に映像信号が入力されると、第１フレームの映像Ａと第２フレームの映像Ｂとから、フレーム補間処理によって映像Ａ’、Ａ’’が生成される。このフレーム補間処理により、例えば１フレーム分の遅延が発生する。

本実施形態に係る自発光表示装置１００に含まれる変動検出部１２０は、この遅延に合わせ、映像信号補正部１４０への通知タイミングを調整することで、映像信号と、制御線１４２の出力の位相を合わせることができる。

テレビなどの機器においては、入力される映像信号の周波数やケイデンスの種類は固定されており、フレーム補間処理等の遅延を伴う映像処理における遅延量も予め決まっている。従って、変動検出部１２０から制御線１４２への通知タイミングを、映像信号の周波数やケイデンスの情報等を基に予め場合分けをして設定しておくことで、例えば映像信号の周波数が２４Ｈｚから６０Ｈｚに切り替わるようなタイミングでも、映像信号と、制御線１４２の出力の位相を合わせることができる。

そして、急激なレベルの変動があったことを、制御線１４２を介して通知された映像信号補正部１４０は、対象のフレームの映像信号に対して、電源の制限値を超えないようなゲインを適用する（ステップＳ１０５）。例えば、電源の制限値が２００Ｗであり、最も輝度が高くなる映像を表示した際の消費電力が６００Ｗであるならば、映像信号補正部１４０は、対象のフレームの映像信号に対して１／３倍のゲインを適用して出力すれば、どのような映像信号であっても映像の表示の際に制限値を超えて電力が消費されることは無くなる。

以上、図４を用いて本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００の動作例について説明した。

本開示の一実施形態に係る自発光表示装置１００は、ＡＣＬについて複数の検出範囲を設け、その検出範囲ごとに複数の制御線１４２の制御を行うと、適用するゲインを細かく設定することが出来る。

例えば、制御線１４２の本数が１本の場合は、適用するゲインを一通りにしか設定できないが、制御線１４２の本数がｎ本（ｎは２以上の整数）の場合は、適用するゲインを２^ｎ−１通り設定できる。

図６は、制御線１４２の本数が１本の場合のゲインの適用例をグラフで示す説明図であり、図７は、制御線１４２の本数が３本の場合のゲインの適用例をグラフで示す説明図である。なお、図６及び図７に示したいずれの場合においても、電源の制限値は２００Ｗであり、最も輝度が高くなる映像を表示した際の消費電力は６００Ｗであるとする。

また図６及び図７に示したグラフは、横軸が入力される映像信号に基づいて画像を表示した際の消費電力（入力画像の電力）であり、縦軸がゲイン適用後の映像信号に基づいて画像を表示した際の消費電力（出力画像の電力）である。

図６において、入力画像の電力がａ点からｄ点に変化するような場合、変動検出部１２０は映像信号のレベルの急激な変動を検知して、映像信号補正部１４０に通知する。この際、制御線１４２の状態がハイであるかローであるかで、映像信号補正部１４０は、変動検出部１２０が変動を検知したかどうかを知ることが出来る。映像信号補正部１４０は、変動検出部１２０からの通知を受けて、映像信号に対して１／３倍のゲインを適用することで、電源の制限値を超えないようにすることができる。

ここで、制御線１４２の本数が１本の場合は、どのような変動であっても常に映像信号に対して１／３倍のゲインが映像信号補正部１４０において適用される。従って、入力画像の電力がａ点からｂ点に変化するような場合に、１／３倍のゲインを適用しなくても電源の制限値を超えないようにすることができるにも関わらず、１／３倍のゲインしか適用できないので、電源の制限値を少しでも超えた場合に輝度の急激な変動が起こる。輝度の急激な変動は映像品位の悪化に繋がるので、電源の制限値を超えないようにしながらも、輝度の急激な変動が起こらないようにすることが望ましい。

そこで、制御線１４２の本数を２本以上にして、映像信号補正部１４０は制御線１４２の状態（ハイまたはローの状態）に応じて適用するゲインを変更することで、輝度の急激な変動を回避することが可能になる。

つまり図７において、入力画像の電力がａ点からｂ点、ｃ点、ｄ点に変化するような場合に、変動検出部１２０が映像信号補正部１４０に変動を通知する際の制御線１４２の状態（ハイまたはローの状態）をそれぞれ異ならせる。映像信号補正部１４０は制御線１４２の状態に応じて適用するゲインを変更することで、それぞれの場合の出力画像の電力が同程度となり、輝度の急激な変動を回避することが可能になる。

図８は、制御線１４２の本数を３本にした場合の、閾値とゲインの関係を表で示す説明図である。制御線１４２の本数を３本にした場合は、ゲインを１倍に設定する場合を除くと、映像信号補正部１４０は、制御線１４２の状態（ハイまたはローの状態）に応じて７段階のゲインを映像信号に対して適用することができる。

例えば、時刻ｎでのＡＣＬの値ＡＣＬ（ｎ）が閾値ＴＨ０未満であれば、図８に示したように、変動検出部１２０は、３つの制御線の状態を全てロー（Ｌ）にする。映像信号補正部１４０は、３つの制御線の状態が全てローの状態であれば、映像信号に適用するゲインを１倍に設定する。

また例えば、ＡＣＬ（ｎ）が閾値ＴＨ０以上、閾値ＴＨ１未満であれば、変動検出部１２０は、３つの制御線の内、第１制御線（制御線１）の状態をハイ（Ｈ）にし、残りの制御線の状態をロー（Ｌ）にする。映像信号補正部１４０は、第１制御線（制御線１）の状態がハイであり、残りの制御線の状態がローの状態であれば、映像信号に適用するゲインを０．９５倍に設定する。

図８に示した例では、３本の制御線のハイ・ローの状態に応じて映像信号補正部１４０で適用するゲインを変化させているので、映像信号補正部１４０で適用するゲインは８通りの値を採り得る。

なお、図８に示した表における閾値及びゲインの値は一例にすぎないものであり、制御線１４２の本数を複数本にした場合の閾値及びゲインの値は係る例に限定されないことは言うまでもない。

図９は、制御線１４２の本数を３本にした場合の映像信号に対するゲイン制御の例を示す説明図である。なお図９には、電源に２００Ｗの制限がかけられており、全白の映像を表示すると有機ＥＬ表示パネル１５０で４００Ｗの電力を消費する場合が図示されている。

第１フレームでは黒のラスタ信号が供給されるので有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力は０Ｗである。従って、第１フレームでは映像信号のゲインを１倍のままにするのが正しいゲインである。この第１フレームでは、変動検出部１２０は変動を検出しないので、制御線１４２の状態はいずれもローである。映像信号補正部１４０は、第１フレームについて１倍のゲインを選択する。

続く第２フレームでは白のラスタ信号が供給されるので有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力は４００Ｗである。従って、第２フレームについて映像信号のレベルの、制限値の超過を伴う急激な変動が変動検出部１２０で検出され、第２フレームでは映像信号のゲインを０．５倍にするのが正しいゲインである。この第２フレームでは、変動検出部１２０は変動を検出し、また変動が最も大きいので、変動検出部１２０は制御線１４２の状態をいずれもハイにする。映像信号補正部１４０は、制御線１４２の状態から、第２フレームについて０．５倍のゲインを選択する。

続く第３フレームでは第２フレームより輝度が落ちるラスタ信号が供給され、電流値を計算した結果、有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力が２００Ｗになったとする。従って、第３フレームについては、映像信号のレベルの、制限値の超過を伴う急激な変動は無いと変動検出部１２０で検出され、第３フレームでは映像信号のゲインを１倍にするのが正しいゲインである。この第３フレームでは、変動検出部１２０は変動を検出しないので、制御線１４２の状態はいずれもローである。

しかし、より安全に電源を保護するために、映像信号補正部１４０は、この第３フレームにおいて、正しいゲインと前フレーム（第２フレーム）で選択されたゲインと比較し、値が小さい方のゲインを選択する。この例では、第２フレームで選択されたゲインの方が小さいので、映像信号補正部１４０は、第３フレームについても０．５倍のゲインを選択する。

続く第４フレームでは、第３フレームより輝度が高い色を表示するラスタ信号が供給されるので、電流値を計算した結果、有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力が３００Ｗになったとする。従って、第４フレームについて、電源の制限値の超過を伴う映像信号のレベルの急激な変動が変動検出部１２０で検出され、第４フレームでは映像信号のゲインを０．６倍にするのが正しいゲインである。この第４フレームでは、０．６倍のゲインを映像信号補正部１４０に選択させるため、変動検出部１２０は３本の制御線１４２の内、第１制御線及び第２制御線をハイに、第３制御線をローにする。映像信号補正部１４０は、制御線１４２の状態から、第４フレームについて０．６倍のゲインを選択する。

続く第５フレームでは第４フレームより輝度が落ちるラスタ信号が供給され、電流値を計算した結果、有機ＥＬ表示パネル１５０で消費される電力が１００Ｗになったとする。従って、第５フレームについては、映像信号のレベルの、制限値の超過を伴う急激な変動は無いと変動検出部１２０で検出され、第５フレームでは映像信号のゲインを１倍にするのが正しいゲインである。この第５フレームでは、変動検出部１２０は変動を検出しないので、制御線１４２の状態はいずれもローである。

しかし、より安全に電源を保護するために、映像信号補正部１４０は、この第５フレームにおいて、正しいゲインと前フレーム（第４フレーム）で選択されたゲインと比較し、値が小さい方のゲインを選択する。この例では、第４フレームで選択されたゲインの方が小さいので、映像信号補正部１４０は、第５フレームについても０．６倍のゲインを選択する。

このように制御線１４２の本数を複数本にすることで、細かいゲインの設定が可能になり、有機ＥＬ表示パネル１５０で映像を表示する際に急激な輝度の変動を抑えることができ、映像品位の低下を防ぐことが出来る。

＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、電源の制限値の超過を伴う映像信号のレベルの変動を検出し、その変動に伴って映像信号に対するゲインを適用する、自発光表示装置が提供される。

そして本開示の一実施形態に係る自発光表示装置は、映像信号に対するゲイン制御の際に、ゲイン制御とは異なる映像信号に対する信号処理であって、所定の遅延を伴う信号処理による当該遅延を利用して、適切なフレームに対してゲインを適用することができる。このようにゲイン制御とは異なる映像信号に対する信号処理であって、所定の遅延を伴う信号処理による当該遅延を利用することで、本開示の一実施形態に係る自発光表示装置は、映像の遅延を抑えながらも省電力化を実現できる。

本明細書の各装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

また、各装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
所定の閾値以上の映像信号の変動を検出する変動検出部と、
前記変動検出部による変動の検出に基づいて前記映像信号の出力レベルを補正する補正部と、
前記変動検出部から供給される前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して前記補正部へ出力する映像処理部と、
を備える、自発光表示装置。
（２）
前記変動検出部は、前記映像信号の変動を複数の前記閾値で検出し、前記補正部は、前記閾値ごとに変動の検出に基づいた前記映像信号の出力レベルの補正を行う、前記（１）に記載の自発光表示装置。
（３）
前記映像処理部は、所定時間の遅延を伴う処理として、前記映像信号に対して画質を向上させる処理を実行する、前記（１）または（２）に記載の自発光表示装置。
（４）
前記映像処理部は、画質を向上させる処理として、前記映像信号に対するフレーム間補間処理を実行する、前記（３）に記載の自発光表示装置。
（５）
前記補正部は、前記映像信号に基づいて映像が表示される際に供給可能な電力の上限以下になるよう前記映像信号の出力レベルを補正する、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の自発光表示装置。
（６）
所定の閾値以上の映像信号の変動を検出する変動検出ステップと、
前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して出力する映像処理ステップと、
前記変動検出ステップによる変動の検出に基づいて前記映像処理ステップで前記所定時間の遅延がされた前記映像信号の出力レベルを補正する補正ステップと、
を備える、自発光表示装置の制御方法。
（７）
コンピュータに、
所定の閾値以上の映像信号の変動を検出する変動検出ステップと、
前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して出力する映像処理ステップと、
前記変動検出ステップによる変動の検出に基づいて前記映像処理ステップで前記所定時間の遅延がされた前記映像信号の出力レベルを補正する補正ステップと、
を実行させる、コンピュータプログラム。

１００自発光表示装置
１１０表示制御部
１２０変動検出部
１３０映像信号制御部
１４０映像信号補正部
１４２制御線
１５０有機ＥＬ表示パネル

Claims

各フレームに対応する映像信号の出力レベルを検出する変動検出部と、
前記変動検出部によって検出された映像信号の出力レベルに基づくゲインを設定する設定部と、
前記映像信号に対して前記ゲインを適用して当該映像信号の出力レベルを補正する補正部と、
前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して前記補正部へ出力する映像処理部と、
を備え、
前記変動検出部は、第１のフレームに対応する第１の映像信号の出力レベル及び前記第１のフレームの後に表示される第２のフレームに対応する第２の映像信号の出力レベルを検出し、
前記設定部は、前記第２の映像信号の出力レベルに基づく第２のゲインよりも前記第１の映像信号の出力レベルに基づく第１のゲインの方が値が小さい場合、前記第２の映像信号に対して適用されるゲインとして前記第１のゲインを設定し、
前記補正部は、前記第２の映像信号に対して前記設定された第１のゲインを適用して当該第２の映像信号の出力レベルを補正する
自発光表示装置。
前記設定部は、前記映像信号の出力レベルと複数の閾値の各々との比較結果に基づいてゲインを設定する、請求項１に記載の自発光表示装置。
前記映像処理部は、所定時間の遅延を伴う処理として、前記映像信号に対して画質を向上させる処理を実行する、請求項１に記載の自発光表示装置。
前記映像処理部は、画質を向上させる処理として、前記映像信号に対するフレーム間補完処理を実行する、請求項３に記載の自発光表示装置。
前記補正部は、前記映像信号に基づいて映像が表示される際に供給可能な電力の上限以下になるようなゲインを適用して前記映像信号の出力レベルを補正する、請求項１に記載の自発光表示装置。
各フレームに対応する映像信号の出力レベルを検出する変動検出ステップと、
前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して出力する映像処理ステップと、
前記変動検出ステップによって検出された映像信号の出力レベルに基づくゲインを設定する設定ステップと、
前記映像処理ステップで前記所定時間の遅延がされた前記映像信号に対して前記ゲインを適用して当該映像信号の出力レベルを補正する補正ステップと、
を備え、
前記変動検出ステップは、第１のフレームに対応する第１の映像信号の出力レベル及び前記第１のフレームの後に表示される第２のフレームに対応する第２の映像信号の出力レベルを検出するステップを含み、
前記設定ステップは、前記第２の映像信号の出力レベルに基づく第２のゲインよりも前記第１の映像信号の出力レベルに基づく第１のゲインの方が値が小さい場合、前記第２の映像信号に対して適用されるゲインとして前記第１のゲインを設定するステップを含み、
前記補正ステップは、前記第２の映像信号に対して前記第１のゲインを適用して当該第２の映像信号の出力レベルを補正するステップを含む
自発光表示装置の制御方法。
コンピュータに、
各フレームに対応する映像信号の出力レベルを検出する変動検出ステップと、
前記映像信号に対して所定時間の遅延を伴う処理を実行して出力する映像処理ステップと、
前記変動検出ステップによって検出された映像信号の出力レベルに基づくゲインを設定する設定ステップと、
前記映像処理ステップで前記所定時間の遅延がされた前記映像信号に対して前記ゲインを適用して当該映像信号の出力レベルを補正する補正ステップと、
を実行させ、
前記変動検出ステップは、第１のフレームに対応する第１の映像信号の出力レベル及び前記第１のフレームの後に表示される第２のフレームに対応する第２の映像信号の出力レベルを検出するステップを含み、
前記設定ステップは、前記第２の映像信号の出力レベルに基づく第２のゲインよりも前記第１の映像信号の出力レベルに基づく第１のゲインの方が値が小さい場合、前記第２の映像信号に対して適用されるゲインとして前記第１のゲインを設定するステップを含み、
前記補正ステップは、前記第２の映像信号に対して前記第１のゲインを適用して当該第２の映像信号の出力レベルを補正するステップを含む
コンピュータプログラム。