JP7421620B1 - コントローラ、電子機器、表示装置、および、制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画質の低下を緩和または解消することができるコントローラ、電子機器、表示装置、および、制御方法を提供する。【解決手段】画面の一部である第１領域に配置される第１画素と当該第１領域の周囲の領域である第２領域に配置される第２画素それぞれの駆動に対する負荷を時間経過に従って累積して、第１累積負荷と第２累積負荷を算出し、第１累積負荷に対応する第１輝度が所定の目標輝度以上であるとき、第２累積負荷に対応する第２輝度を第１輝度に近似させ、第１輝度が目標輝度より低いとき、第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど第２輝度を第１輝度に近似させる。第１画素の径は第２画素の径よりも小さい。【選択図】図１

Description

本願は、コントローラ、電子機器、表示装置、および、制御方法、例えば、カメラが設置された表示装置に関する。

表示装置には、カメラを備えるものがある。カメラは、画面の表示領域の一部の領域（本願では、「第１領域」と呼ぶ）の裏面に設置されることがある。第１領域では、カメラに被写体から到来する光の一部を透過するため、個々の画素が間隔を空けて配置される。典型的には、第１領域に到来する光のうち、１４％がカメラに透過する。そのため、第１領域の周囲の領域（本願では、「第２領域」と呼ぶ）に配置される画素よりも、面積が小さい画素が配置される。

例えば、特許文献１には、第１の表示領域と第２表示領域とを含むＯＬＥＤアレイ基板、表示パネルおよび表示装置について記載されている。第１の表示領域は、第２の表示領域に隣接し、アレイ状に配列された第１のＯＬＥＤ画素を含む。第２の表示領域は、アレイ状に配列された第２のＯＬＥＤ画素を含む。第２のＯＬＥＤ画素の画素密度は、第１のＯＬＥＤ画素の画素密度よりも小さい。

特開２０２２－２１６４４号公報

他方、個々の画素の輝度は、面積が大きいほど高くなり、または、供給される電流が多いほど高くなる傾向がある。第１領域と第２領域との間で、輝度を等しくするために、第１領域に配置される画素には、第２領域に配置される画素よりも多くの電流を供給する必要。第１領域に配置される画素の方が、第２領域に配置される画素よりも経年劣化の速度が高くなりがちである。長期間の使用により第１領域と第２領域との輝度の差が焼き付きとして表れ、画質の低下を招くことがある。

従来、焼き付き補正は複数画素（例えば、４×４画素）を処理単位として行われることがあった。画素ごとに累積された負荷を示すストレススコア（stress score）が算出され、処理単位ごとに平均化されたストレススコアを用いて画素ごとの輝度が補正される。他方、処理単位の位置によっては第１領域と第２領域の境界を跨ぐことがある。その処理単位内において境界を挟んで輝度差が生じるとともに、隣接する処理単位との間でも輝度差が生ずる。そのため、輝度差が目立ち、却って主観的な画質が低下することがあった。そこで、その処理単位におけるストレススコアに隣接する処理単位におけるストレススコアに値に近づけ、そのストレススコアを用いて画素ごとの輝度を補正することがあった。

本開示は上記の課題を解決するためになされたものであり、第１態様に係るコントローラは、画面の一部である第１領域に配置される第１画素と当該第１領域の周囲の領域である第２領域に配置される第２画素それぞれの駆動に対する負荷を時間経過に従って累積して、第１累積負荷と第２累積負荷を算出し、前記第１累積負荷に対応する第１輝度が所定の目標輝度以上であるとき、前記第２累積負荷に対応する第２輝度を前記第１輝度に近似させ、前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど前記第２輝度を前記第１輝度に近似させるコントローラであって、前記第１画素の径は前記第２画素の径よりも小さい。

上記のコントローラは、前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第１領域との境界に配置された第２画素の輝度を前記第１輝度に等しくしてもよい。

上記のコントローラは、前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第１領域との境界に近い位置ほど前記第２輝度の傾きを小さくし、前記境界からの距離が大きい位置における前記第２輝度ほど前記目標輝度に近似させてもよい。

上記のコントローラにおいて、前記目標輝度は、前記画面を有する表示装置の使用開始からの標準使用期間経過後における前記第１輝度であってもよい。

第２態様に係る電子機器は、システムデバイスと、上記のコントローラを備えてもよい。

上記の電子機器において、前記システムデバイスは、前記第１輝度と前記第２輝度に基づいて画像データに示される画素ごとの信号値を補正し、前記コントローラは、補正された前記信号値に基づいて前記画素を駆動させてもよい。

第３態様に係る表示装置は、上記のコントローラと、前記第１画素と前記第２画素を配置した基板を備えてもよい。

上記の表示装置は、前記第１領域の裏面にカメラを備えてもよい。

第４態様に係る制御方法は、画面の一部である第１領域に配置される第１画素の輝度である第１輝度と当該第１領域の周囲の領域である第２領域に配置される第２画素の輝度である第２輝度をそれぞれ制御するコントローラにおける制御方法であって、前記第１画素の径は前記第２画素の径よりも小さく、前記コントローラが、前記第１画素と前記第２画素それぞれの駆動量に対する負荷を時間経過に従って累積して、第１累積負荷と第２累積負荷を算出するステップと、前記第１累積負荷に対応する前記第１輝度が所定の目標輝度以上であるとき、前記第２累積負荷に対応する前記第２輝度を前記第１輝度に近似させるステップと、前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第２領域において前記第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど前記第２輝度を前記第１輝度に近似させるステップと、を実行する。

本実施形態によれば、画質の低下を緩和または解消することができる。

本実施形態に係る電子機器の外観構成例を示す正面図である。 本実施形態に係る電子機器の断面の例を示す断面図である。 本実施形態に係るディスプレイ上の画素の配置例を示す拡大図である。 本実施形態に係る電子機器のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係る電子機器の機能構成例を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る電子機器の実装例を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る劣化補償処理の例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る標準領域補正の実施例を示す説明図である。 本実施形態に係る周囲領域補正の実施例を示す説明図である。 本実施形態に係る電子機器の他の実装例を示す概略ブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。まず、第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る電子機器１の外観構成例を示す正面図である。図２は、本実施形態に係る電子機器１の断面の例を示す断面図である。
電子機器１は、ディスプレイ１４と、カメラ３５と、コントローラ３６とを備える。

ディスプレイ１４は、平板の形状を有する表示装置である。ディスプレイ１４の厚みは、幅または高さよりも十分に小さい。ディスプレイ１４の正面の形状は、ほぼ矩形である。図１の例では、垂直方向の高さよりも水平方向の幅が大きい。ディスプレイ１４は、複数の画素と基板を備える。基板の表面には、複数の画素が異なる位置に互いに重なり合わないように配置されることで画面が構成される。基板は、可視光線に対して透明な材質からなる平板である。個々の画素の輝度の分布により、ディスプレイ１４の正面から視認できるように画像が表示される。ディスプレイ１４は、ベゼルＢＤにより支持される。ベゼルＢＤは、ディスプレイ１４の画面を覆わないように、その画面の外周を取り囲むように設置される。この配置により、ディスプレイ１４の正面のほぼ全体が露出される。本願では、「画像」とは、視認できる模様、図形、文字、記号、などのいずれか１個、または、いずれか複数個の組み合わせを指す。

ディスプレイ１４の表面には、第１領域ＣＡと第２領域ＮＡが設けられている。第１領域ＣＡは、ディスプレイ１４の表面の一部を占める。第２領域ＮＡは、ディスプレイ１４の表面のうち第１領域ＣＡの周囲を占める、残りの領域である。通例、第１領域ＣＡの大きさは、第２領域ＮＡの大きさよりも十分に小さい。図１の例では、第１領域ＣＡは、ディスプレイ１４の表面の中心部よりも長辺の一方（上方）に偏った位置に設けられる。第１領域ＣＡの形状は、ほぼ円形である。第１領域ＣＡの直径は、例えば、ディスプレイ１４の短辺の長さ（高さ）の１／８～１／２０となる。以下の説明では、ディスプレイ１４表面の長辺の方向を「水平方向」または「ｘ方向」と呼ぶ。その面の短辺の方向を「垂直方向」または「ｙ方向」と呼ぶ。ディスプレイ１４の厚みの方向を「厚み方向」または「ｚ方向」と呼ぶ。

第１領域ＣＡの裏面にカメラ３５が設置されている。第１領域ＣＡは、カメラ設置表示領域（ＣＵＤ：Camera Under Display area）とも呼ばれる。これに対し、第２領域ＮＡは、通常領域とも呼ばれる。カメラ３５の表面には、複数の撮像素子が配置される。個々の撮像素子には、ディスプレイ１４の表面から裏面に透過した光線が到来する。到来する光線を透過するため、第１領域ＣＡにおける隣接画素間の間隙は、第２領域ＮＡにおける隣接画素間の間隙よりも広くなるように設定される。そのため、第１領域ＣＡに配置される画素（本願では、「第１画素」と呼ぶことがある）の径は、第２領域ＮＡに配置される画素（本願では、「第２画素」と呼ぶことがある）の径よりも小さくなるように構成されている。第１画素の径は、例えば、第２画素の径よりも１０～２５％程度小さい。

ディスプレイ１４は、例えば、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ：Electro Luminescence）ディスプレイである。有機ＥＬディスプレイは、発光素子として、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light-Emitting Diode）を有するディスプレイである。
図３は、本実施形態に係るディスプレイ１４上の画素の配置例を示す拡大図である。例示されるディスプレイ１４は、ＲＧＢ表色系を用いてカラー画像を表現可能とする。ＲＧＢ表色系は、３種類の原色、赤（Ｒ：Red）、緑（Ｇ：Green）、青（Ｂ：Blue）それぞれの光を混ぜて種々の色を表す表現法である。図示の例では、３種類の画素がデュアルグリーン方式を用いて配置されている。デュアルグリーン方式とは、赤画素ｐｒ、青画素ｐｂ、緑画素ｐｇそれぞれの画素数の比を１：１：２とし、表示領域全体として各原色の画像を均等に配置する方式である。３種類の画素は、斜方格子の各格子点上に配置されている。赤画素ｐｒと青画素ｐｂは、ｘ方向、ｙ方向のそれぞれに対して、画素ピッチｄごとに交互に配置されている。画素ビッチｄは、ある格子点とｘ方向またはｙ方向に隣接する格子点との間隔（周期）に相当する。緑画素ｐｇは、ｘ方向、ｙ方向のそれぞれに対し画素ピッチｄごとに一様に配置されている。個々の緑画素ｐｇの位置は、最も近接した赤画素ｐｒまたは青画素ｐｂの位置よりも、ｘ方向およびｙ方向のそれぞれに対し、半周期ｄ／２ずれた位置となる。

図３において、破線は第１領域ＣＡと第２領域ＮＡとの境界を示す。第１領域ＣＡ、第２領域ＮＡは、それぞれ境界よりも上方、下方に表される。画素ピッチおよび各原色の画素の配置パターンは、第１領域ＣＡと第２領域ＮＡで不変である。各原色について第２領域ＮＡにおける第２画素の径（サイズ）よりも、第１領域ＣＡにおける第１画素の径の方が小さい。

一般に個々の画素の輝度は、その発光素子の面積に比例する。径が異なる発光素子同士で輝度を等しくするには、面積に反比例するように、単位面積当たりの輝度を設定することを要する。即ち、第２画素よりも径が小さい第１画素を第２画素と等しい輝度で発光させるには、第１画素に第２画素よりも多くの電流を供給する必要がある。経年劣化は、第２画素よりも第１画素の方が駆動による負荷が著しくなる。そのため、第１領域ＣＡにおける輝度の方が第２領域ＮＡにおける輝度よりも低くなりがちである。よって、第１領域ＣＡと第２領域ＮＡとの境界において輝度差が生じる。この輝度差が、いわゆる焼き付きとして表れる。

コントローラ３６は、個々の画素の輝度を調整する。コントローラ３６は、劣化補償処理を実行可能とする。劣化補償処理とは、個々の画素の発光特性の経年劣化を補償するための処理である。コントローラ３６は、個々の画素に対する駆動に対する負荷を時間経過に従って累積し、累積された負荷を累積負荷として算出する。駆動量は、画素を発光させるために供給される電流に相当する。コントローラ３６には、累積負荷と一定の駆動量のもとで得られる基準輝度との関係を示す基準輝度関係情報を設定しておく。コントローラ３６は、基準輝度関係情報を用いて、累積負荷に対応する基準輝度を算出する。基準輝度は、累積負荷を輝度値に換算したストレススコア（stress score）に相当する。ここで、第１領域ＣＡに配置される第１画素に対する累積負荷である第１累積負荷に対応する第１輝度と、第２領域ＮＡに配置される第２画素に対する累積負荷である第２累積負荷に対応する第２輝度が算出される。

コントローラ３６は、第１累積負荷に対応する第１輝度が予め設定された所定の目標輝度以上であるとき、第２累積負荷に対応する第２輝度を第１輝度に近似させる。コントローラ３６は、第１輝度が目標輝度より低いとき、第２領域において第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど第１輝度に近似するように第２輝度を定める。

コントローラ３６は、ディスプレイ１４の一部の部材として構成されてもよいし、ディスプレイ１４とは、別個の部材として電子機器１に備わってもよい。コントローラ３６は、例えば、タイミングコントローラ（Ｔ－ＣＯＮ：Timing Controller）である。Ｔ－ＣＯＮは、公知の手法（例えば、ラスタースキャン）を用いて、画像データで指示される輝度に従って画素ごとに発光するタイミングを、その位置に応じて制御する。

次に、本実施形態に係る電子機器１のハードウェア構成例について説明する。図４は、本実施形態に係る電子機器１のハードウェア構成例を示すブロック図である。電子機器１は、ＣＰＵ１１、メインメモリ１２、ビデオサブシステム１３、ディスプレイ１４、チップセット２１、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System、基本入出力システム）メモリ２２、ＳＳＤ（Solid State Drive）２３、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ２４、オーディオシステム２５、ネットワークカード２６、ＲＴＣ（Real Time Clock）２７、エンベデッドコントローラ３０、電源回路３１、バッテリ３３、入力Ｉ／Ｆ（Interface）３４、および、カメラ３５を備える。図４では、コントローラ３６の図示が省略されている。図４の例では、コントローラ３６は、ディスプレイ１４に内蔵されている。

ＣＰＵ１１は、電子機器１の各部の機能を制御する中核となる演算処理装置である。ＣＰＵ１１は、メインメモリ１２に展開されたプログラムに記述された指令で指示される処理を実行し、その機能を実現する。なお、本願では、プログラムに記述された指令で指示される処理を実行することを、「プログラムの実行」または「プログラムを実行する」などと呼ぶことがある。

メインメモリ１２は、ＣＰＵ１１により実行される各種のプログラムの読み込み領域を有する。メインメモリ１２は、ＣＰＵ１１により取得された各種のデータ、ＣＰＵ１１により実行される処理に用いられる各種のデータを記憶するための作業領域を有する。ＣＰＵ１１により実行されるプログラムには、例えば、ＯＳ（Operating System、オペレーティングシステム）、周辺機器を操作するための各種ドライバ、各種サービス／ユーティリティ、アプリケーションプログラム（本願では、「アプリ」と呼ぶことがある）などがある。また、ＣＰＵ１１とメインメモリ１２は、電子機器１のコンピュータシステムをなすシステムデバイスを構成する。

ビデオサブシステム１３は、ＣＰＵ１１からの制御に従い描画処理を行って各種の表示データを生成し、ディスプレイ１４に出力する。ビデオサブシステム１３は、例えば、ビデオコントローラとビデオメモリを備える。ビデオコントローラは、ＣＰＵ１１から入力される描画指令に従って描画情報を生成し、生成した描画情報をビデオメモリに書き込む。ビデオコントローラは、ビデオメモリから描画情報を読み出し、読み出した描画情報を示す表示データをディスプレイ１４に出力する。
ディスプレイ１４は、ビデオサブシステムから入力される表示データで指示される表示画面を表示する。

チップセット２１には、各種のデバイスが接続され、個々のデバイスの動作または入出力を制御する。チップセット２１は、各種のデータバスのコントローラを備える。チップセット２１は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、シリアルＡＴＡ（AT Attachment）、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バス、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス、ＰＣＩ－Ｅｘｐｒｅｓｓバス、ＬＰＣ（Low Pin Connect）バスなどを有する。図４の例では、チップセット２１には、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）メモリ２２、ＳＳＤ（Solid State Drive）２３、ＵＳＢコネクタ２４、オーディオシステム２５、ネットワークカード２６、ＲＴＣ（Real-time Clock）２７およびエンベデッドコントローラ（ＥＣ：Embedded Controller）３０に接続されている。

ＢＩＯＳメモリ２２は、ＢＩＯＳ、エンベデッドコントローラ３０などのデバイスの制御に用いられるシステムファームウェアなどが記憶される。ＢＩＯＳメモリ２２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭなど、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを含んで構成される。
ＳＳＤ２３は、補助記憶装置の一例である。ＳＳＤ２３には、ＯＳ、各種ドライバ、各種サービス／ユーティリティ、アプリ、などのプログラムの他、各種のデータを記憶する。ＳＳＤ２３に代えて、または、ＳＳＤ２３とともに、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの他の種類の記憶装置が備わってもよい。

オーディオシステム２５は、各種の音声データの記録、符号化、復号、入出力などを行う。
ネットワークカード２６は、無線または有線でネットワークに接続し、データ通信を行う。ネットワークカード２６は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を経由して、直接または他のネットワークを経由して他の機器と接続する。
ＲＴＣ２７は、その時点における日時を計測する。ＲＴＣ２７は、バックアップ用バッテリ（図示せず）から供給される電力を消費する。バックアップ用バッテリは、バッテリ３３とは別個に設けられる。よって、ＲＴＣ２７は、電子機器１のシャットダウンにより電源回路３１から電力の供給が停止されても定常的に日時を計測することができる。

エンベデッドコントローラ３０は、電源回路３１を制御する電源管理機能と、入力Ｉ／Ｆ３４からの入力データの入力制御機能を有する。エンベデッドコントローラ３０は電源管理機能として、システムデバイスから通知される動作状態に基づいて電源回路３１を制御し、ＣＰＵ１１を含む各デバイスに供給する電力を制御する。エンベデッドコントローラ３０は、入力制御機能として、入力Ｉ／Ｆ３４からの入力データの入力の要否を制御する。エンベデッドコントローラ３０は、ＣＰＵ１１とメインメモリ１２とは別個のＣＰＵとメインメモリを有するマイクロコンピュータである。エンベデッドコントローラ３０は、ＣＰＵ１１とメインメモリ１２の動作状態に関わらず定常的に動作可能とする。

電源回路３１は、エンベデッドコントローラ３０の制御に従って、各デバイスへの電力の供給を制御する。電源回路３１は、例えば、ＤＣ（Direct Current）／ＤＣコンバータ、充放電ユニット、ＡＣ（Alternating Current）／ＤＣアダプタなどを含んで構成される。ＤＣ／ＤＣコンバータは、充放電ユニットから供給される直流電力の電圧を、各デバイスで要求される電圧に変換し、変換した電圧を有する電力を当該デバイスに供給する。充放電ユニットは、ＡＣ／ＤＣアダプタから供給される電力のバッテリ３３への充電またはバッテリ３３からの放電を制御する。充放電ユニットは、例えば、ＡＣ／ＤＣアダプタから供給される電力の一部または全部をＤＣ／ＤＣコンバータに供給する。充放電ユニットは、ＡＣ／ＤＣアダプタから供給される電力のうち消費されずに余った電力をバッテリ３３に充電する。充放電ユニットは、ＡＣ／ＤＣアダプタから電力が供給されないとき、またはＡＣ／ＤＣアダプタからの電力が不足するとき、バッテリ３３から放電される電力をＤＣ／ＤＣコンバータに供給する。ＡＣ／ＤＣアダプタは、外部の商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換された直流電力を充放電ユニットに供給する。

バッテリ３３は、電源回路３１から供給される電力を充電可能とし、または、充電された電力を電源回路３１の制御に従って放電する蓄電池である。
入力Ｉ／Ｆ３４は、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作に応じて操作データを取得する入力デバイスを備える。入力Ｉ／Ｆ３４は、例えば、キーボード、タッチパッド、マウス、などのいずれか１個、または、いずれかの組み合わせを有する。入力Ｉ／Ｆ３４をなすタッチセンサは、ディスプレイ１４と重なり合うように一体化し、タッチパネルとして構成されてもよい。

次に、本実施形態に係る電子機器１の機能構成例について説明する。図５は、本実施形態に係る電子機器１の機能構成例を示す概略ブロック図である。図６は、本実施形態に係る電子機器１の実装例を示す概略ブロック図である。電子機器１は、制御部１００と、記憶部２００と、ディスプレイ１４とを有する。
制御部１００は、ディスプレイ１４に配置される画素ごとの輝度を制御する。制御部１００の機能は、主にコントローラ３６により実現される。制御部１００の機能の一部または全部は、コントローラ３６が所定のプログラムを実行して実現される。制御部１００の一部の機能は、ディスプレイ１４またはコントローラ３６用のドライバをＣＰＵ１１が実行して実現されてもよい。
記憶部２００は、コントローラ３６に備わる記憶媒体（メモリ）を用いて実現される。

制御部１００は、負荷演算部１０２と、補正処理部１０４と、設定処理部１０６とを備える。制御部１００は、以下に説明する劣化補償処理を実行する。
負荷演算部１０２は、ディスプレイ１４に配置される画素ごとに、当該画素に対する駆動に対する負荷を時間経過に従って累積し、累積負荷を算出する。ここで、負荷とは、駆動による劣化の影響度を意味する。一般に、画素に供給する電流が多いほど負荷が大きくなる。負荷は、概ね輝度の１．３～１．５乗に比例する。言い換えれば、経年劣化は輝度の１．３～１．５乗に比例する速度で進行する。また、画素が小さいほど、一定の輝度での発光に要する電流が増加する。例えば、第１領域ＣＡにおける第１画素の面積が第２領域ＮＡにおける第２画素の面積の１／２であるとき、第１画素を第２画素と等しい輝度で発光するには、第１画素に対する駆動電流を第２画素に対する駆動電流の２倍にする。ＯＬＥＤを発光素子として有する画素に供給する電流は、その画素に対して印加する電圧が高いほど増加するため、より輝度が高くなる。負荷を累積する期間は、ディスプレイ１４の使用開始時点を起点とし、現時点を終点とする。

また、負荷演算部１０２には、ビデオサブシステム１３から入力される画像データを用いて画素ごとの信号値が指示される。画素ごとの信号値は、輝度を指示する。負荷演算部１０２には、例えば、第１領域ＣＡ、第２領域ＮＡのそれぞれについて、信号値ごとに、その信号値により実現される輝度に対応する負荷との関係を示す負荷関係情報を設定しておいてもよい。負荷関係情報は、信号値に対する負荷を与える関数もしくはそのパラメータで表されてもよいし、信号値と負荷との関係を示すデータテーブルで表されてもよい。負荷演算部１０２は、負荷関係情報を参照し、画像データに基づいて画素ごとに負荷を特定し、特定した負荷を時間で積分して累積負荷を算出することができる。累積負荷を用いることで時間経過に応じて累積する劣化の度合いが定量化される。

画素の輝度は、発光素子の経年劣化により低下する。即ち、一定の駆動電流または駆動電圧（以下の説明では「駆動量」と総称する）のもとでは、累積負荷が増加するほど輝度が低下する。そこで、負荷演算部１０２には、累積負荷に対応する輝度として、基準となる所定の駆動量の電流が供給されるときに得られる基準輝度との関係を示す基準輝度関係情報を予め設定しておく。基準輝度関係情報は、累積負荷に対する基準輝度を与える関数またはそのパラメータで表されてもよいし、累積負荷と基準輝度との関係を示すデータテーブルで表されてもよい。負荷演算部１０２は、基準輝度関係情報を参照し、画素ごとに算出された累積負荷に対応する基準輝度を算出する。負荷演算部１０２は、第１領域ＣＡに配置される第１画素に対して算出される基準輝度を第１輝度として算出することができる（第１負荷演算）。負荷演算部１０２は、第２領域ＮＡに配置される第２画素に対して算出される基準輝度を第２輝度として算出することができる（第２負荷演算）。負荷演算部１０２は、画素ごとに算出した基準輝度を示す基準輝度情報を記憶部２００に記憶する。

補正処理部１０４は、劣化補償機能を有する。補正処理部１０４は、記憶部２００に記憶された基準輝度情報と設定情報を用いて画素ごとの輝度を補正する。設定情報には、図６に例示されるように、目標輝度、目標輝度フラグおよび周囲領域補正フラグを含む。目標輝度（dimming limit、調光限界）は、補正対象となる輝度の目標値である。目標輝度として、ディスプレイ１４の使用開始から予め定めた標準使用期間（例えば、数か月～数年）経過後における第１輝度が設定されてもよい。目標輝度は、第１領域における第１輝度の初期値および第２領域における第２輝度の初期値よりも低い値となる。

目標輝度フラグは、標準領域補正（dimming、調光）の要否を示す１ビットのパラメータである。標準領域補正の要否は、目標輝度フラグの値が１であるか、０であるかにより指示される。目標輝度フラグは、基準輝度情報に示される第１輝度が目標輝度に達したか否かを示す目標輝度到達情報（reached diming limit）とみなすこともできる。設定処理部１０６は、第１輝度が目標輝度以上であるか否かを判定する。第１輝度が目標輝度以上であるとき、設定処理部１０６は、目標輝度フラグの値を変更しない。第１輝度が目標輝度未満となるとき、設定処理部１０６は、目標輝度フラグの値を１から０に変更し、変更後の目標輝度フラグを記憶部２００に記憶する。

補正処理部１０４は、目標輝度フラグが標準領域補正要を示すとき、即ち、第１輝度が目標輝度以上であるとき、標準領域補正を実行する。標準領域補正は、一定の駆動量のもとで第１輝度に近似または等しくなるように第２領域ＮＡ（標準領域）に配置される第２画素の第２輝度を補正（低下）させる処理である。補正処理部１０４は、第２画素に対して一定の駆動量のもとで得られる輝度が第１輝度と等しくなるように、第２画素に対する信号値に対応する駆動電圧との関係を示す駆動情報を補正する。駆動電圧は、信号値に対応する輝度を得るために画素に印加する電圧である。駆動情報は、信号値から駆動電圧を算出するための関数として表されてもよいし、信号値ごとに対応する駆動電圧を示すデータテーブルとして表されてもよい。補正処理部１０４は、補正後の駆動情報を参照し、信号値に基づいて第２画素に印加する駆動電圧を定めることができる。信号値から駆動電圧を定める手法として、例えば、ガンマ補正が用いられてもよい。その場合、信号値に対する輝度との関係を示すパラメータであるガンマ値の逆数が駆動情報として用いられる。

補正処理部１０４は、目標輝度フラグが標準領域補正否を示すとき、即ち、第１輝度が目標輝度未満であるとき、標準領域補正を実行しない。そして、補正処理部１０４は、周囲領域補正フラグを参照し、周囲領域補正の要否を判定する。
周囲領域補正フラグは、周囲領域補正（top edge dimming、終端調光）の要否を示す１ビットのパラメータである。周囲領域補正の要否は、周囲領域補正フラグの値が１であるか、０であるかにより指示される。

補正処理部１０４は、周囲領域補正要と判定するとき、周囲領域補正を行う。補正処理部１０４は、第２領域ＮＡにおいて第１領域ＣＡとの境界に近い位置に配置された第２画素ほど第１輝度に近似するように第２輝度を定める。補正処理部１０４は、第１領域との境界に配置された第２画素の第２輝度を第１輝度に等しくする。輝度が第１領域と第２領域との境界を挟んで連続するため、輝度の空間変化が顕著に視認されなくなる。

補正処理部１０４は、第１領域ＣＡとの境界に近い第２輝度の空間変化としての傾きを小さくし、その境界からの距離が大きい位置における第２輝度ほど目標輝度に近似してもよい。第２輝度の傾きが第１領域との境界に近い位置および境界から十分に離れた位置においてゼロに近似する。そのため、輝度の空間変化が顕著に視認されず、かつ、目標輝度に近似した輝度での表示能力が画面全体として発揮される。この場合、第２輝度の第１領域との境界からの距離依存性を示す関数として、例えば、シグモイド関数、双曲線正接関数、誤差関数、などのいずれかを用いることができる。

補正処理部１０４は、第１領域ＣＡとの境界からの距離に応じ、一定の駆動量のもとで上記の第２輝度が得られるように、第２画素に対する信号値に対応する駆動電圧との関係を示す駆動情報を補正すればよい。補正処理部１０４は、補正後の駆動情報を参照し、信号値に基づいて第２画素に印加する駆動電圧を定める。
なお、第２輝度の最大値が目標輝度未満となる場合には、補正処理部１０４は、目標輝度に代え、第２輝度の最大値を新たな目標輝度として用いて周囲領域補正を行ってもよい。また、第２輝度の最大値が目標輝度未満となる場合には、補正処理部１０４は、ディスプレイの劣化または交換を案内するための案内情報をディスプレイ１４に表示させてもよい。案内情報として、劣化により目標輝度を超える輝度での表示ができない、もしくは、困難なことを示すメッセージが含まれてもよい。

設定処理部１０６は、劣化補償処理に係る設定情報を設定する。設定処理部１０６は、例えば、入力Ｉ／Ｆ３４から入力される操作データで指示される設定情報を記憶部２００に記憶する。設定処理部１０６は、例えば、目標輝度と周囲領域補正フラグの一方または両方を操作データに従って変更してもよい。
設定処理部１０６は、劣化補償処理の一環として基準輝度情報に示される第１輝度が目標輝度に達したか否かを判定してもよい。劣化補償処理の契機は、劣化補償処理の契機は、例えば、電子機器１のコンピュータシステムの起動時、所定周期（例えば、１～２か月）ごと、その他、操作データに応じて指示される時点、などのいずれであってもよい。劣化補償処理の周期は、第１輝度と第２輝度との輝度差に対する人間の標準的な弁別閾以下となる期間となるように設定されてもよい。なお、図６の例において、周囲領域補正フラグの設定が省略されてもよい。その場合、補正処理部１０４は、標準領域補正否と判定されるとき、周囲領域補正を実行する。

次に、本実施形態に係る劣化補償処理の例について、説明する。
図７は、本実施形態に係る劣化補償処理の例を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０２）設定処理部１０６は、劣化補償処理の要否を判定する。劣化補償処理要と判定される場合（ステップＳ１０２ ＹＥＳ）、ステップＳ１０４の処理に進む。劣化補償処理否と判定される場合（ステップＳ１０２ ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。
（ステップＳ１０４）負荷演算部１０２は、第１領域ＣＡ（カメラ設置領域）における信号値に対する負荷と、第２領域ＮＡ（標準領域）における第２輝度に対する信号値に対する負荷をそれぞれ累積し、第１累積負荷および第２累積負荷として算出する。負荷演算部１０２は、基準輝度関係情報を参照し、第１累積負荷、第２累積負荷にそれぞれ対応する第１輝度、第２輝度を算出する。

（ステップＳ１０６）設定処理部１０６は、第１累積負荷に対応する第１輝度が設定された目標輝度以上であるか否かを判定する。目標輝度以上と判定される場合（ステップＳ１０６ ＹＥＳ）、ステップＳ１０８の処理に進む。目標輝度未満と判定される場合（ステップＳ１０６ ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理に進む。
（ステップＳ１０８）補正処理部１０４は、第２領域ＮＡにおいて、第２負荷に対応する第２輝度が第１輝度に等しくなるように補正する。その後、ステップＳ１０２の処理に戻る（標準領域補正）。
（ステップＳ１１０）補正処理部１０４は、第２領域ＮＡにおいて、第１領域ＣＡ（カメラ設置領域）との境界に近い画素の第２輝度ほど第１輝度に近似するように補正する（周囲領域補正）。その後、ステップＳ１０２の処理に戻る。

次に、本実施形態に係る劣化補償処理の実施例について説明する。図８は、本実施形態に係る標準領域補正の実施例を示す説明図である。図８において、基準輝度の分布は濃淡で表される。図８（ａ）は、ディスプレイ１４の使用開始時における基準輝度の分布を表す。この段階では、画素の劣化が生じていないので、画面上の基準輝度は十分に高い値（例えば、４００ｎｉｔ）であり位置に依存せず均一となる。図８（ｂ）は、使用開始から第１期間（例えば、６か月）経過後における補正前の基準輝度の分布を表す。第１領域ＣＡに配置された第１画素における第１輝度（例えば、３２０ｎｉｔ）は、第２領域ＮＡに配置された第２画素における第２輝度（例えば、３６０ｎｉｔ）よりも低い。この段階では、第１輝度は目標輝度（例えば、３００ｎｉｔ）よりも高い。補正処理部１０４は、標準領域補正を行って、第２輝度が第１輝度に等しくなるように補正する。図８（ｃ）は、標準領域補正直後における基準輝度の分布を示す。第２輝度が第１輝度と等しくなり、画面全体の基準輝度が第１輝度となる。

図９は、本実施形態に係る周囲領域補正の実施例を示す説明図である。図９（ａ）は、標準領域補正直後における基準輝度の分布を示す。この基準輝度の分布は、図８（ｃ）に例示される基準輝度の分布と同様である。図９（ｂ）は、標準領域補正から第２期間（例えば、１年）経過後における補正前の基準輝度の分布を表す。第１領域ＣＡに配置された第１画素における第１輝度（例えば、２８０ｎｉｔ）は、第２領域ＮＡに配置された第２画素における第２輝度（例えば、３２０ｎｉｔ）よりも低い。この段階では、第１輝度は目標輝度（例えば、３００ｎｉｔ）よりも低い。補正処理部１０４は、周囲領域補正を行って、第１領域ＣＡとの境界に近い画素の第２輝度ほど第１輝度に近似するように補正する。ここで、補正処理部１０４は、第１領域ＣＡとの境界に配置される画素の第２輝度を第１輝度と等しくし、その画素における第２輝度の傾きをゼロとし、かつ、境界からの距離が一定値以上となる第２輝度が目標輝度となるように第２輝度の傾きを調整する。図９（ｃ）は、周囲領域補正直後における基準輝度の分布を示す。図示されるように、第１領域ＣＡと第２領域ＮＡとの境界における輝度が第１輝度となり、その位置における傾きがゼロであり、境界からの距離が大きい位置ほど傾きが小さく、かつ、目標輝度に近似するように第２輝度が分布する。そのため、図９（ｂ）に例示されるように周囲領域補正前における境界に輝度差が空間的に平滑化されることで目立たなくなり、かつ、画面全体として、目標輝度を有する画像の表示能力が確保される。

次に、本実施形態に係る電子機器１の変形例について説明する。図６の実装例では、コントローラ３６が劣化補償処理を実行する場合を示すが、これには限られない。劣化補償処理は、複数のデバイス間で分担されてもよい。図１０は、本実施形態に係る電子機器１の他の実装例を示す概略ブロック図である。図１０の例では、ＣＰＵ１１が所定のプログラムに従って周囲領域補正を実行し、補正処理部１０４の機能の一部を奏する（ソフトウェア処理）。

目標輝度フラグが標準領域補正否を示し、かつ、目標周囲領域補正フラグが周囲領域補正否を示すとき、コントローラ３６は周囲領域補正を行わない。このとき、ＣＰＵ１１は、記憶部２００から画素ごとの基準輝度（第１輝度、第２輝度を含む）を示す基準輝度情報を取得する。コントローラ３６には、ＣＰＵ１１からのデータ読み出しを許可する許可フラグを設定しておく。ＣＰＵ１１は、補正処理部１０４の機能として、一定の駆動量を示す基準信号値のもとで第２領域ＮＡにおいて第１領域ＣＡとの境界に近い位置に配置された第２画素ほど第１輝度に近似する第２輝度が得られるように画素ごとの信号値を補正する。画素ごとの信号値は、ビデオサブシステム１３から入力される画像データにより伝達される。ＣＰＵ１１は、信号値に対する輝度を与える関数を示す輝度情報を参照し、取得される画像データに示される画素ごとの信号値に対する関数値である輝度に、基準信号値に対して第２輝度を与える関数の逆関数を作用して得られる信号値に補正すればよい。

ＣＰＵ１１は、補正後の信号値を示す画像データをディスプレイ１４のコントローラ３６に出力する。ＣＰＵ１１によるソフトウェア処理により、コントローラ３６よりも精密な補正を実行することができる。
本変形例では、コントローラ３６は、周囲領域補正の実行能力を有していなくてもよい。また、周囲領域補正フラグが省略されてもよい。

なお、上記の実施形態および変形例において、負荷演算部１０２は、第１輝度が目標輝度以上である場合、第１領域ＣＡに属する画素のうち、少なくとも１個の第１代表画素について第１輝度を算出し、第２領域ＮＡに属する画素のうち少なくとも１個の第２代表画素について第２輝度を算出すればよい。補正処理部１０４は、標準領域補正において、１個の第２代表画素の第２輝度を１個の第１代表画素の第１輝度に等しくする際に得られる補正量を、他の第２画素に対する第２輝度の補正に適用してもよい。補正処理部１０４は、標準領域補正において、複数の第２代表画素の第２輝度の平均値を複数の第１代表画素の第１輝度に等しくする際に得られる補正量を、個々の第２画素に対する第２輝度の補正に適用してもよい。

負荷演算部１０２は、第１輝度が目標輝度未満である場合、第１領域ＣＡに属する画素のうち、少なくとも１個の第１代表画素について第１輝度を算出し、第２領域ＮＡに属する画素のうち、第１領域ＣＡとの境界からの距離ごとに少なくとも１個の第２代表画素について第２輝度を算出すればよい。補正処理部１０４は、周囲領域補正において、第１領域ＣＡとの境界に近い第２代表画素の第２輝度ほど第１代表画素の第１輝度に近似する際に、その境界から１個の第２代表画素までの距離ごとに得られる補正量を、その距離に所在する他の第２画素に対する第２輝度の補正に適用してもよい。補正処理部１０４は、周囲領域補正において、第１領域ＣＡとの境界に近い第２代表画素の第２輝度ほど複数の第１代表画素の第１輝度の平均値に近似する際に、その境界から複数の第２代表画素までの距離ごとに得られる補正量を、その距離に所在する他の第２画素に対する第２輝度の補正に適用してもよい。

以上に説明したように、上記の実施形態に係るコントローラ３６は、画面の一部である第１領域に配置される第１画素と当該第１領域の周囲の領域である第２領域に配置される第２画素それぞれの駆動に対する負荷を時間経過に従って累積して、第１累積負荷と第２累積負荷を算出する。コントローラ３６は、第１累積負荷に対応する第１輝度が所定の目標輝度以上であるとき、第２累積負荷に対応する第２輝度を第１輝度に近似させる。コントローラ３６は、第１輝度が目標輝度より低いとき、第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど第２輝度を前記第１輝度に近似させる。また、第１画素の径は第２画素の径よりも小さい。
この構成によれば、第１累積負荷に対する第１輝度が目標輝度以上となるとき、第２累積負荷に対応する第２輝度が第１輝度に近づくように補正される。そのため、第１画素における劣化が軽微な場合には画面全体における輝度が均一に補正される。第１輝度が目標輝度より低いとき、第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど第２輝度が第１輝度に近づく。そのため、第１画素における劣化が進行した場合でも、第１領域と第２領域との境界に生じうる顕著な輝度差が平滑化される。よって、第１画素の劣化状況による画面の表現能力に応じて画質の劣化を解消または低減することができる。

コントローラ３６は、第１輝度が目標輝度より低いとき、第１領域との境界に配置された画素の輝度を第１輝度に等しくしてもよい。
この構成によれば、第１領域と第２領域との境界において輝度が連続するので、第１領域と第２領域との輝度差による画質の劣化を低減することができる。

第１輝度が目標輝度より低いとき、第１領域との境界に近い位置ほど第２輝度の傾きを小さくし、境界からの距離が大きい位置における第２輝度ほど目標輝度に近似させてもよい。
この構成によれば、第１領域との境界に近い位置ほど第２輝度の傾きが小さくなり、その境界から離れた位置ほどに第２輝度の傾きが小さくなるとともに第２輝度が目標輝度に近似する。そのため、第１領域における第１輝度と第２輝度との連続性を補強することで、境界における輝度差による画質の劣化を低減するとともに、境界から離れた位置における表示能力を発揮することができる。

目標輝度は、画面を有する表示装置（例えば、ディスプレイ１４）の使用開始からの標準使用期間経過後における第１輝度であってもよい。
この構成によれば、使用開始からの標準使用期間における第１画素の劣化に基づいて、目標輝度が設定される。

本実施形態は、上記のコントローラ３６とシステムデバイス（例えば、ＣＰＵ１１およびメインメモリ１２）を備える電子機器１として構成されてもよい。システムデバイスは、第１輝度と第２輝度に基づいて画像データに示される画素ごとの輝度を補正してもよい。コントローラ３６は、補正された輝度に従って画素を駆動させてもよい。
この構成によれば、システムデバイスにより第１輝度と第２輝度に基づく、より精密な劣化補償処理を実現することができる。

本実施形態は、上記のコントローラ３６と、第１画素と第２画素を配置した基板を備える表示装置（例えば、ディスプレイ１４）として構成されてもよい。表示装置は、第１領域の裏面にカメラ３５を備えてもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。上述の実施形態において説明した各構成は、任意に組み合わせることができる。

１…電子機器、１２…メインメモリ、１３…ビデオサブシステム、１４…ディスプレイ、２１…チップセット、２２…ＢＩＯＳメモリ、２３…ＳＳＤ、２４…ＵＳＢコネクタ、２５…オーディオシステム、２６…ネットワークカード、２７…ＲＴＣ、３０…エンベデッドコントローラ、３１…電源回路、３３…バッテリ、３４…入力Ｉ／Ｆ、３５…カメラ、３６…コントローラ、１００…制御部、１０２…負荷演算部、１０４…補正処理部、１０６…設定処理部、２００…記憶部、ＣＡ…第１領域（カメラ設置領域）、ＮＡ…第２領域（標準領域）

Claims (9)

1. 画面の一部である第１領域に配置される第１画素と当該第１領域の周囲の領域である第２領域に配置される第２画素それぞれの駆動に対する負荷を時間経過に従って累積して、第１累積負荷と第２累積負荷を算出し、
   前記第１累積負荷により使用開始時点よりも低下した第１輝度が所定の目標輝度以上であるとき、前記第２累積負荷により使用開始時点よりも低下した第２輝度を前記第１輝度に近似させ、
   前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど前記第２輝度を前記第１輝度に近似させるコントローラであって、
   前記第１画素の径は前記第２画素の径よりも小さく、
   前記第１画素を前記第２画素と等しい輝度で発光させるために、前記第１画素に前記第２画素よりも多くの電流を供給する
   コントローラ。
2. 前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第１領域との境界に配置された第２画素の輝度を前記第１輝度に等しくする
   請求項１に記載のコントローラ。
3. 前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第１領域との境界に近い位置ほど前記第２輝度の傾きを小さくし、前記境界からの距離が大きい位置における前記第２輝度ほど前記目標輝度に近似させる
   請求項２に記載のコントローラ。
4. 前記目標輝度は、前記画面を有する表示装置の使用開始からの標準使用期間経過後における前記第１輝度である
   請求項３に記載のコントローラ。
5. システムデバイスと、
   請求項１に記載のコントローラを備える
   電子機器。
6. 前記システムデバイスは、
   前記第１輝度と前記第２輝度に基づいて画像データに示される画素ごとの信号値を補正し、
   前記コントローラは、
   補正された前記信号値に基づいて前記画素を駆動させる
   請求項５に記載の電子機器。
7. 請求項１に記載のコントローラと、
   前記第１画素と前記第２画素を配置した基板を備える
   表示装置。
8. 前記第１領域の裏面にカメラを備える
   請求項７に記載の表示装置。
9. 画面の一部である第１領域に配置される第１画素の輝度である第１輝度と当該第１領域の周囲の領域である第２領域に配置される第２画素の輝度である第２輝度をそれぞれ制御するコントローラにおける制御方法であって、前記第１画素の径は前記第２画素の径よりも小さく、
   前記コントローラが、
   前記第１画素と前記第２画素それぞれの駆動量に対する負荷を時間経過に従って累積して、第１累積負荷と第２累積負荷を算出するステップと、
   前記第１累積負荷により使用開始時点よりも低下した前記第１輝度が所定の目標輝度以上であるとき、前記第２累積負荷により使用開始時点よりも低下した前記第２輝度を前記第１輝度に近似させるステップと、
   前記第１輝度が前記目標輝度より低いとき、前記第２領域において前記第１領域との境界に近い位置に配置された第２画素ほど前記第２輝度を前記第１輝度に近似させるステップと、を実行し、
   前記第１画素を前記第２画素と等しい輝度で発光させるために、前記第１画素に前記第２画素よりも多くの電流を供給する
   制御方法。

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