WO2020031325A1 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

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pixels
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山本　賢治
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Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
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    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/046—Dealing with screen burn-in prevention or compensation of the effects thereof

Definitions

  • the present invention relates to an image display device and an image display method.
  • Patent Document 1 describes a configuration example of a screen saver using hardware.
  • the image display device described in Patent Literature 1 two image signals having a time difference are compared, and when the two image signals continuously match for a certain period of time, the image signal to be displayed is subjected to the attenuation processing. Switch to a signal.
  • the display state of the entire region of the screen or a partial region having a certain size may change before and after switching of the image signal. Therefore, there is a problem that the viewer may feel uncomfortable.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image display device and an image display method capable of preventing the occurrence of burn-in without giving a viewer an uncomfortable feeling.
  • one embodiment of the present invention provides a display unit having a plurality of pixels, and a selection unit which randomly selects one or a plurality of the pixels as a target pixel from the plurality of pixels for each frame.
  • An image display apparatus comprising: a target pixel pixel value changing unit configured to change a pixel value of one or a plurality of the target pixels selected by the selection unit.
  • one embodiment of the present invention uses a display portion having a plurality of pixels, and randomly selects one or a plurality of the pixels as the target pixel from the plurality of pixels for each frame by a selection portion.
  • the occurrence of burn-in can be prevented without giving the viewer a sense of incongruity.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image display device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a linear feedback shift register 110 included in the random number generation circuit 11 illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a video signal display unit 14 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a part of a plurality of pixels included in a video signal display unit 14 illustrated in FIG. 1.
  • 3 is a flowchart illustrating an operation example of the image display device 1 illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration example of an image display device 2 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image display device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the image display device 1 shown in FIG. 1 is a display device such as a liquid crystal display and an organic EL (electroluminescence) display.
  • the image display device 1 may be a display device such as a projector.
  • the image display device 1 shown in FIG. 1 includes a random number generation circuit 11, a video processing circuit 12, a video signal holding circuit 13, and a video signal display unit 14.
  • the video signal display unit 14 is a display panel such as a liquid crystal panel and an organic EL panel, for example.
  • the video signal display unit 14 has a plurality of pixels, and displays an image based on the video signal by controlling the luminance of each pixel based on the video signal output from the video processing circuit 12.
  • the random number generation circuit 11 is a circuit that generates a pseudo random number signal.
  • the random number generation circuit 11 newly generates, for example, every one frame period of the video signal, and outputs the generated pseudo random number signal to the video processing circuit 12.
  • the video processing circuit 12 randomly selects one or a plurality of pixels from the plurality of pixels included in the video signal display unit 14 based on the pseudo random number signal generated by the random number generation circuit 11.
  • the random number generation circuit 11 can be configured using, for example, the linear feedback shift register 110 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the linear feedback shift register 110 included in the random number generation circuit 11 shown in FIG.
  • the linear feedback shift register (LFSR) 110 shown in FIG. 2 includes one multi-input exclusive OR circuit 111 and N (N-stage) D-type flip-flops 112 connected in series. .
  • a common clock signal CLK is input to the clock inputs of the N D-type flip-flops 112.
  • the output of the multi-input exclusive OR circuit 111 is input to the input (D) of the D-type flip-flop 112 in the first stage.
  • the output (Q 1 ) of the first-stage D-type flip-flop 112 is input to the input (D) of the second-stage D-type flip-flop 112.
  • the output (Q 2 ) of the second- stage D-type flip-flop 112 is input to the input (D) of the third-stage D-type flip-flop 112.
  • the output (Q N ⁇ 1 ) of the N-th stage D-type flip-flop 112 is input to the input (D) of the N-th stage D-type flip-flop 112.
  • a plurality of predetermined outputs (Q N ) of the N D-type flip-flops 112 are input to the multi-input exclusive OR circuit 111.
  • the video signal display unit 14 randomly selects one or a plurality of pixels based on the pseudo random number signal.
  • the maximum value of the pseudo random number signals (Q 1 , Q 2 ,..., Q N ) output from the linear feedback shift register 110 is equal to or greater than the number of pixels of the video signal display unit 14, the video processing circuit 12 Can be randomly selected.
  • the video processing circuit 12 can randomly select any one pixel.
  • the random number generation circuit 11 includes, for example, a first linear feedback shift register 110 that outputs a pseudo random number signal corresponding to a horizontal resolution, and a second linear feedback shift register 110 that outputs a pseudo random number signal corresponding to a vertical resolution. May be used.
  • the horizontal position (horizontal coordinate value) and the vertical position (vertical coordinate value) can be directly specified by the output of each linear feedback shift register 110.
  • the video signal holding circuit 13 shown in FIG. 1 is a frame memory or a line memory.
  • the video signal holding circuit 13 holds the video signal input to the video processing circuit 12 as an input signal or the video signal processed by the video processing circuit 12 for one frame or one or a plurality of lines.
  • the video processing circuit 12 inputs a video signal from the outside as an input signal, and writes the input video signal to the video signal holding circuit 13.
  • the video processing circuit 12 reads the video signal written in the video signal holding circuit 13, performs predetermined image processing for each frame or for one or more lines, and outputs the processed video signal to the video signal holding circuit 13. Write to again. Further, the video processing circuit 12 reads out the video signal from the video signal holding circuit 13 and outputs the video signal to the video signal display unit 14.
  • the predetermined image processing performed by the video processing circuit 12 includes, in addition to a process for preventing burn-in of the video signal display unit 14 (hereinafter, referred to as a burn-in prevention process), for example, color, brightness, contrast ratio, resolution, etc. Alternatively, it includes a process of partially changing.
  • a burn-in prevention process for example, color, brightness, contrast ratio, resolution, etc.
  • FIGS. 3 is a schematic diagram showing the video signal display unit 14 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a part of a plurality of pixels included in the video signal display unit 14 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the image display device 1 shown in FIG.
  • the video processing circuit 12 randomly selects, for example, one pixel 150 as a target pixel from a plurality of pixels forming the screen 141 of the video signal display unit 14 to prevent burn-in.
  • the pixel value (display data) is changed in order to perform this.
  • FIG. 3 schematically illustrates the relationship between the screen 141 of the video signal display unit 14 illustrated in FIG. 1 and the pixel 150 that is the target pixel.
  • the image processing circuit 12 selects four pixels 152, 154, 155, and 157 on the upper, lower, left, and right sides of the pixel 150, which is the target pixel, as peripheral pixels in the burn-in prevention processing. Are corrected for each pixel value of the peripheral pixels.
  • FIG. 4 schematically illustrates some of the pixels (pixels 150 to 158) included in the video signal display unit 14 illustrated in FIG.
  • each of the pixels 150 to 158 includes an R (red) pixel PR, a G (green) pixel PG, and a B (blue) pixel PB.
  • the R pixel PR, the G pixel PG, and the B pixel PB are also called sub-pixels of the pixels 150 to 158.
  • the number of sub-pixels is not limited to three in total, one for each of RGB, but may be four or more.
  • the coordinates of the target pixel 150 are (100, 100).
  • the value of this coordinate is (horizontal coordinate value, vertical coordinate value).
  • the horizontal coordinate value indicates the position of the pixel in the H direction shown in FIG. 3, and the vertical coordinate value indicates the position of the pixel in the V direction shown in FIG.
  • the coordinates of four pixels 152, 154, 155, and 157, which are peripheral pixels, are (99, 100), (100, 99), (100, 101), and (101), respectively. , 100).
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the flow of burn-in prevention processing performed by the video processing circuit 12 illustrated in FIG. Further, it is assumed that the pixel value of each pixel in the video signal ranges from “0” to “1023”. The pixel value “0” is black data (lowest luminance).
  • the processing shown in FIG. 5 is executed for each frame.
  • the video processing circuit 12 selects a target pixel based on the output of the random number generation circuit 11 (Step S10).
  • the video processing circuit 12 has selected the pixel 150 at the coordinates (100, 100) shown in FIG. 4 as a target pixel.
  • the video processing circuit 12 determines whether or not the pixel value of the R pixel PR of the pixel 150 that is the target pixel (hereinafter, referred to as target R pixel) is equal to or greater than a predetermined threshold (Step S11).
  • the threshold value is a reference value for determining whether or not to perform the pixel value changing process, and is, for example, “512”.
  • step S11 If the pixel value of the target R pixel is equal to or greater than the threshold ("YES" in step S11), the video processing circuit 12 changes the pixel value of the target R pixel (step S12). In step S12, the video processing circuit 12 prevents the burn-in of the target R pixel by changing the pixel value of the target R pixel in the decreasing direction. The video processing circuit 12 changes the pixel value by, for example, setting the pixel value to black data “0” or inverting the pixel value.
  • the video processing circuit 12 corrects each pixel value of each R pixel PR (hereinafter, referred to as a peripheral R pixel) of four pixels 152, 154, 155, and 157 that are peripheral pixels of the target pixel 150. (Step S13).
  • the correction of the pixel value for the peripheral R pixel is performed in order to suppress a decrease in image quality due to a change in the pixel value of the target pixel.
  • the display color changes.
  • the change can be made difficult to understand by correcting the pixel values of the peripheral pixels.
  • the video processing circuit 12 corrects the pixel value of the peripheral R pixel in the increasing direction, for example, by adding a predetermined value ( ⁇ ) to the pixel value of the peripheral R pixel. Even if the R pixel PR of a certain pixel becomes darker, by making the peripheral pixels brighter, the viewer becomes less likely to notice the change when viewed from a distance. When the target pixel is located at the edge of the screen, the number of peripheral pixels is two or three.
  • the video processing circuit 12 sets the G pixel PG of the target pixel 150 (hereinafter, the target G It is determined whether or not the pixel value (referred to as a pixel) is equal to or greater than a predetermined threshold (step S14).
  • the threshold value may be the same as or different from the threshold value in step S11.
  • step S14 If the pixel value of the target G pixel is equal to or greater than the threshold ("YES" in step S14), the video processing circuit 12 changes the pixel value of the target G pixel as in step S12 (step S15). In step S15, the video processing circuit 12 prevents the burn-in of the target G pixel by changing the pixel value of the target G pixel in the decreasing direction.
  • the video processing circuit 12 corrects each pixel value of each G pixel PG (hereinafter, referred to as a peripheral G pixel) of the four pixels 152, 154, 155, and 157, which are peripheral pixels of the target pixel 150. (Step S16). In step S16, the video processing circuit 12 corrects the pixel value of the peripheral G pixel in the increasing direction, for example, by adding a predetermined value ( ⁇ ) to the pixel value of the peripheral G pixel.
  • ⁇ predetermined value
  • the video processing circuit 12 sets the B pixel PB of the target pixel 150 (hereinafter, target B). It is determined whether or not the pixel value of “pixel” is equal to or greater than a predetermined threshold (step S17).
  • the threshold value may be the same as the threshold value in step S11 or the threshold value in step S14, or may be different.
  • step S17 If the pixel value of the target B pixel is equal to or greater than the threshold (“YES” in step S17), the video processing circuit 12 changes the pixel value of the target B pixel as in steps S12 and S15 (step S18). ). In step S18, the image processing circuit 12 prevents the burn-in of the target B pixel by changing the pixel value of the target B pixel in the decreasing direction.
  • the video processing circuit 12 corrects each pixel value of each B pixel PB (hereinafter, referred to as a peripheral B pixel) of the four pixels 152, 154, 155, and 157, which are peripheral pixels of the target pixel 150. (Step S19). In step S19, the video processing circuit 12 corrects the pixel value of the peripheral B pixel in the increasing direction, for example, by adding a predetermined value ( ⁇ ) to the pixel value of the peripheral B pixel.
  • ⁇ predetermined value
  • step S17 the video processing circuit 12 ends the processing illustrated in FIG.
  • step S10 is executed before the video signal of the new frame is stored in the video signal holding circuit 13, and the processes of steps S11 to S19 are performed by the video signal holding circuit 13 by the object selected in step S10.
  • the process is executed in a state where the pixel and its surrounding pixels are held.
  • step S10 the pixel 150 at the coordinates (100, 100) is selected as the target pixel, and the pixel value of the target R pixel is equal to or larger than the threshold, and each of the target G pixel and the target B pixel
  • each pixel value of the target pixel and the peripheral pixels is written as follows. That is, as shown in FIG. 4, black data “0” is written to the target R pixel at the coordinates (100, 100), and the coordinates (99, 100), (100, 99), (100, 101) and ( 101, 100), a pixel value obtained by adding a predetermined value “ ⁇ ” to each pixel value is written to each peripheral R pixel.
  • the pixel values of the target G pixel and the target B pixel, and the peripheral G pixel and the peripheral B pixel remain unchanged.
  • one pixel is randomly selected as a target pixel from a plurality of pixels included in the video signal display unit 14 for each frame (step S10). Then, the pixel value of the selected one target pixel is changed (Step S12, S15, or S18). That is, according to the present embodiment, the change of the pixel value for preventing the occurrence of burn-in is executed in units of pixels randomly selected for each frame. Therefore, according to the present embodiment, the occurrence of burn-in can be prevented without giving the viewer a sense of discomfort.
  • the pixel values of a plurality of pixels around the target pixel are corrected (Step S13, S16, or S19). According to this configuration, it is possible to suppress a decrease in image quality due to a change in the pixel value of the target pixel.
  • the pixel value of the target pixel is changed (if the determination result in step S11, S14 or S17 is “YES”, the step S12, S15 or S18). According to this configuration, the pixel value can be changed only when the burn-in prevention effect is relatively high.
  • the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows, for example. That is, in the operation example shown in FIG. 5, the pixel values of up to three sub-pixels (the target R pixel, the target G pixel, and the target B pixel) are changed for each frame. The pixel value of one of the sub-pixels (the target R pixel, the target G pixel, or the target B pixel) may be changed.
  • one pixel is randomly selected as a target pixel in one frame, but a pseudo random number signal is generated a plurality of times in one frame, and based on a plurality of pseudo random number signals.
  • a plurality of pixels may be selected as target pixels to change the pixel value.
  • the peripheral pixels are four pixels around the target pixel, but, for example, two pixels at the top and bottom, two pixels at the left and right, and eight pixels at the top, bottom, left and right, and right and left oblique , One above or below, or one right or left.
  • the pixel value may be reduced or increased by multiplying the pixel value by a predetermined coefficient.
  • the comparison process of steps S11, S14, and S17 may be omitted, and the pixel value changing process may be performed on all the selected target pixels. Further, the correction processing for the peripheral pixels in steps S13, S16 and S19 may be omitted.
  • the image display device 1 can provide a screen saver function while an image is displayed. Further, the pixel value is changed at random at one place for each pixel in the image display cycle (one frame). By generating random coordinates in the H and V directions of the image display and eliminating the regularity, the viewer is less likely to notice a change in the pixel value. Further, when the pixel is changed, the display color changes, but the change can be made difficult to understand by interpolating and displaying the data of the surrounding pixels. Further, in the present embodiment, it is not necessary to save the data of the previous frame or to perform a comparison process, and it is possible to prevent burn-in with a simple circuit configuration.
  • the image display device 1 for example, in the case of a Full @ HD (1920 ⁇ 1080) display, rewriting of 2,073,600 pixels is required to change the pixel values of all the pixels.
  • the image display cycle one frame
  • the time required for rewriting can be reduced by changing the pixel value at a plurality of locations in each frame in units of one pixel.
  • the number of pixels to be changed at one time can be arbitrarily determined by, for example, visually determining the size of the display.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a basic configuration example of the image display device 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the image display device 2 shown in FIG. 6 includes a display unit 21, a selection unit 22, and a target pixel pixel value change unit 23.
  • the display unit 21 has a plurality of pixels 211.
  • the selecting unit 22 randomly selects one or a plurality of pixels 211 as a target pixel from the plurality of pixels 211 for each frame.
  • the target pixel pixel value changing unit 23 changes the pixel values of one or more target pixels selected by the selection unit 22. According to the image display device 2 shown in FIG. 6, since the pixel value of the target pixel randomly selected for each frame is changed for each frame, it is possible to prevent the occurrence of burn-in without giving the viewer a sense of incongruity. it can.
  • the image display device 2 shown in FIG. 6 can be modified as follows, for example. That is, the image display device 2 may further include a peripheral pixel value correction unit that corrects the pixel value of one or more pixels 211 around the target pixel. According to the configuration in this modified example, by changing the pixel values of the peripheral pixels, the change of the pixel value of the target pixel can be made inconspicuous.
  • the image display device 2 shown in FIG. 6 can be modified as follows, for example. That is, the target pixel pixel value changing unit 23 may change the pixel value of the target pixel when the pixel value of the target pixel is equal to or greater than the predetermined threshold. According to this configuration, the change of the pixel value can be limited to the case where the influence on the burn-in is high and the pixel value is equal to or more than the predetermined threshold.
  • the selection unit 22 may select one or more pixels 211 as target pixels based on the output of the linear feedback shift register. According to this configuration, the target pixel can be randomly selected with a simple configuration.
  • the target pixel pixel value changing unit 23 can change the pixel value of the target pixel to black data. According to this configuration, a higher seizure prevention effect can be obtained.
  • the image display device 2 shown in FIG. 6 corresponds to the image display device 1 shown in FIG.
  • the display unit 21 shown in FIG. 6 corresponds to the video signal display unit 14 shown in FIG.
  • the pixel 211 illustrated in FIG. 6 corresponds to the pixel 150, the R pixel PR, the G pixel PG, the B pixel PB, and the like illustrated in FIG.
  • the selector 22 shown in FIG. 6 corresponds to the video processing circuit 12 shown in FIG. 1 that executes the process of step S10 shown in FIG.
  • the target pixel / pixel value changing unit 23 illustrated in FIG. 6 corresponds to the video processing circuit 12 illustrated in FIG. 1 that performs the process of step S12, S15, or S18 illustrated in FIG.
  • the peripheral pixel value correction unit in the modification of the configuration shown in FIG. 6 corresponds to the video processing circuit 12 shown in FIG.

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Abstract

本発明の一態様は、複数の画素を有する表示部と、フレーム毎に、前記複数の画素からランダムに１または複数の前記画素を対象画素として選択する選択部と、前記選択部が選択した１または複数の前記対象画素の画素値を変更する対象画素画素値変更部とを備える画像表示装置である。

Description

画像表示装置および画像表示方法
　本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関する。
　ＰＣ（パーソナルコンピュータ）ディスプレイ等では、所定時間入力が無い場合に通常の画像表示をスクリーンセーバー用の画像表示に変化させるスクリーンセーバーが用いられている。一方、監視用途やデジタルサイネージ（電子看板）として使われている画像表示装置では、通常の画像を常時表示する必要がある。したがって、このような画像表示装置では、通常の画像表示をスクリーンセーバー用の画像表示に変化させるスクリーンセーバーが使用できず、長時間の使用時に焼き付きが課題となっている。
　なお、通常の画像を表示したままでのスクリーンセーブの方法として、表示画面サイズを拡大して横８の字型に表示位置をスクロールさせるといった方法が考えられる。しかし、この方法では、表示している画像によっては変化の起きない領域が発生してしまい、焼き付き防止の効果が発揮できないという課題が生じる。また、画面全体が動いてしまうため、視聴者に違和感を与えてしまうおそれがある。
　一方、特許文献１には、ハードウェアによるスクリーンセーバーの構成例が記載されている。特許文献１に記載されている画像表示装置では、時間差がある２個の画像信号が比較され、２個の画像信号が一定期間継続して一致した場合に、表示する画像信号が減衰処理した画像信号に切り替えられる。特許文献１に記載されている画像表示装置では、画像信号の切替前後で画面の全領域またはある程度の広さを有する一部の領域の表示状態が変化することがある。そのため、視聴者に違和感を与えてしまうおそれがあるという課題がある。
日本特開平６－５９６５６号公報
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、視聴者に違和感を与えることなく焼き付きの発生を防止することができる画像表示装置および画像表示方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様は、複数の画素を有する表示部と、フレーム毎に、前記複数の画素からランダムに１または複数の前記画素を対象画素として選択する選択部と、前記選択部が選択した１または複数の前記対象画素の画素値を変更する対象画素画素値変更部とを備える画像表示装置である。
　また、本発明の一態様は、複数の画素を有する表示部を用いて、選択部によって、フレーム毎に、前記複数の画素からランダムに１または複数の前記画素を対象画素として選択し、対象画素画素値変更部によって、前記選択部が選択した１または複数の前記対象画素の画素値を変更する画像表示方法である。
　本発明の各態様によれば、視聴者に違和感を与えることなく焼き付きの発生を防止することができる。
本発明の一実施形態に係る画像表示装置１の構成例を示すブロック図である。 図１に示す乱数発生回路１１を構成する線形帰還シフトレジスタ１１０の構成例を示す回路図である。 図１に示す映像信号表示部１４を示す模式図である。 図１に示す映像信号表示部１４が有する複数の画素の一部を示す模式図である。 図１に示す画像表示装置１の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像表示装置２の基本的構成例を示すブロック図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１の構成例を示すブロック図である。
　図１に示す画像表示装置１は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等の表示装置である。ただし、画像表示装置１は、プロジェクタ等の表示装置であってもよい。図１に示す画像表示装置１は、乱数発生回路１１、映像処理回路１２、映像信号保持回路１３、および映像信号表示部１４を備える。
　映像信号表示部１４は、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル等の表示パネルである。映像信号表示部１４は、複数の画素を有し、映像処理回路１２が出力した映像信号に基づき各画素の輝度を制御することで、映像信号に基づく画像を表示する。
　乱数発生回路１１は、疑似乱数信号を発生する回路である。乱数発生回路１１は、例えば映像信号の１フレーム周期毎に、新たに生成し、生成した疑似乱数信号を映像処理回路１２へ出力する。映像処理回路１２は、この乱数発生回路１１が発生した疑似乱数信号に基づき、映像信号表示部１４が有する複数の画素から１または複数の画素をランダムに選択する。乱数発生回路１１は、例えば図２に示す線形帰還シフトレジスタ１１０を用いて構成することができる。
　図２は、図１に示す乱数発生回路１１を構成する線形帰還シフトレジスタ１１０の構成例を示す回路図である。図２に示す線形帰還シフトレジスタ（Ｌｉｎｅａｒ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ　Ｓｈｉｆｔ　Ｒｅｇｉｓｔｅｒ；ＬＦＳＲ）１１０は、１個の多入力排他的論理和回路１１１と、直列接続されたＮ個（Ｎ段）のＤ型フリップフロップ１１２を備える。Ｎ個のＤ型フリップフロップ１１２のクロック入力へは共通のクロック信号ＣＬＫが入力される。１段目のＤ型フリップフロップ１１２の入力（Ｄ）へは、多入力排他的論理和回路１１１の出力が入力される。１段目のＤ型フリップフロップ１１２の出力（Ｑ１）は、２段目のＤ型フリップフロップ１１２の入力（Ｄ）へ入力される。２段目のＤ型フリップフロップ１１２の出力（Ｑ２）は、３段目のＤ型フリップフロップ１１２の入力（Ｄ）へ入力される。以降同様にして、例えばＮ－１段目のＤ型フリップフロップ１１２の出力（ＱＮ－１）は、Ｎ段目のＤ型フリップフロップ１１２の入力（Ｄ）へ入力される。また、Ｎ個のＤ型フリップフロップ１１２のうちの所定の複数の出力（ＱＮ）が多入力排他的論理和回路１１１へ入力される。
　上述したように映像信号表示部１４は疑似乱数信号に基づき１または複数の画素をランダムに選択する。その際、線形帰還シフトレジスタ１１０が出力する疑似乱数信号（Ｑ１、Ｑ２、…、ＱＮ）の最大値が映像信号表示部１４の画素数以上であれば、映像処理回路１２は、任意の１画素をランダムに選択することができる。例えば映像信号表示部１４の解像度がＦｕｌｌ　ＨＤ（１９２０×１０８０）の場合、映像信号表示部１４の画素数は２，０７３，６００（＝１９２０×１０８０）である。この場合、線形帰還シフトレジスタ１１０の段数ＮをＮ＝２１（２２１＝２，０９７，１５２）とすることで、映像処理回路１２は、任意の１画素をランダムに選択することができる。
　なお、乱数発生回路１１は、例えば、水平解像度に対応する疑似乱数信号を出力する第１の線形帰還シフトレジスタ１１０と、垂直解像度に対応する疑似乱数信号を出力する第２の線形帰還シフトレジスタ１１０を用いて構成してもよい。この場合、各線形帰還シフトレジスタ１１０の出力で、直接、水平位置（水平座標値）および垂直位置（垂直座標値）を指定することができる。
　次に、図１に示す映像信号保持回路１３は、フレームメモリまたはラインメモリである。映像信号保持回路１３は、映像処理回路１２へ入力信号として入力された映像信号や映像処理回路１２で処理された映像信号を、１フレーム分または１または複数ライン分保持する。
　映像処理回路１２は、映像信号を外部から入力信号として入力し、入力した映像信号を映像信号保持回路１３へ書き込む。また、映像処理回路１２は、映像信号保持回路１３に書き込んだ映像信号を読み出して、１フレーム毎あるいは１または複数ライン毎に所定の画像処理を行い、処理後の映像信号を映像信号保持回路１３に再度書き込む。また、映像処理回路１２は、映像信号保持回路１３から映像信号を読み出して、映像信号表示部１４へ出力する。
　映像処理回路１２が行う所定の画像処理とは、映像信号表示部１４の焼き付き防止するための処理（以下、焼き付き防止処理という）のほか、例えば、色、輝度、コントラスト比、解像度等を画面全体または一部で変化させる処理等を含む。以下、図３～図５を参照して、映像処理回路１２が行う焼き付き防止処理の一例について説明する。図３は、図１に示す映像信号表示部１４を示す模式図である。また、図４は、図１に示す映像信号表示部１４が有する複数の画素の一部を示す模式図である。また、図５は、図１に示す画像表示装置１の動作例を示すフローチャートである。
　図３に示すように、映像処理回路１２は、焼き付き防止処理において、映像信号表示部１４の画面１４１を構成する複数の画素からランダムに例えば１つの画素１５０を対象画素として選択し、焼き付きを防止するために画素値（表示データ）を変更する。このように、図３は、図１に示す映像信号表示部１４の画面１４１と対象画素である画素１５０との関係を模式的に示している。
　また、図４に示すように、映像処理回路１２は、焼き付き防止処理において、対象画素である画素１５０の上下左右の４個の画素１５２、１５４、１５５および１５７を周辺画素として選択し、４個の周辺画素の各画素値を補正する。このように、図４は、図１に示す映像信号表示部１４が有する複数の画素の一部（画素１５０～１５８）を模式的に示している。図４に示すように、画素１５０～１５８は、それぞれ、Ｒ（赤）画素ＰＲ、Ｇ（緑）画素ＰＧ、およびＢ（青）画素ＰＢから構成されている。Ｒ画素ＰＲ、Ｇ画素ＰＧ、およびＢ画素ＰＢは、画素１５０～１５８の副画素とも呼ばれる。なお、副画素の個数はＲＧＢ各１個の合計３個に限らず、４個以上であってもよい。
　また、図４に示す例では、対象画素である画素１５０の座標は（１００，１００）である。この座標の値は、（水平座標値，垂直座標値）である。水平座標値は図３に示すＨ方向の画素の位置を表し、垂直座標値は図３に示すＶ方向の画素の位置を表す。また、図４に示す例では、周辺画素である４個の画素１５２、１５４、１５５および１５７の座標は、それぞれ、（９９，１００）、（１００，９９）、（１００，１０１）および（１０１，１００）である。
　次に、図５を参照して、映像処理回路１２が実行する焼き付き防止処理の一例について説明する。図５は、図１に示す映像処理回路１２が行う焼き付き防止処理の流れの一例を示すフローチャートである。また、映像信号において各画素の画素値は「０」から「１０２３」の値であるとする。また、画素値「０」が黒データ（最低輝度）である。
　図５に示す処理は１フレーム毎に実行される。図５に示す処理が実行されると、映像処理回路１２は、乱数発生回路１１の出力に基づき対象画素を選択する（ステップＳ１０）。この例では、映像処理回路１２が、図４に示す座標（１００，１００）の画素１５０を対象画素として選択したとする。
　次に、映像処理回路１２は、対象画素である画素１５０のＲ画素ＰＲ（以下、対象Ｒ画素という）の画素値が、所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。閾値は、画素値の変更処理を行うか否かを判断する基準値であり、例えば「５１２」である。
　対象Ｒ画素の画素値が閾値以上である場合（ステップＳ１１で「ＹＥＳ」の場合）、映像処理回路１２は、対象Ｒ画素の画素値を変更する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、映像処理回路１２は、対象Ｒ画素の画素値を減少方向に変更することで、対象Ｒ画素の焼き付きを防止する。映像処理回路１２は、例えば、画素値を黒データ「０」としたり、画素値を反転させたりすることで、画素値を変更する。
　次に、映像処理回路１２は、対象画素である画素１５０の周辺画素である４個の画素１５２、１５４、１５５および１５７の各Ｒ画素ＰＲ（以下、周辺Ｒ画素という）の各画素値を補正する（ステップＳ１３）。周辺Ｒ画素に対する画素値の補正は、対象画素の画素値の変更による画質の低下を抑制するために行われる。対象画素の画素値を変化させると表示色が変わってしまうが、周辺画素の画素値を補正することによって変化を分かりにくくすることができる。そこで、映像処理回路１２は、例えば、周辺Ｒ画素の画素値に所定値（α）を加算することで、周辺Ｒ画素の画素値を増加方向に補正する。ある１画素のＲ画素ＰＲが暗くなったとしても、周辺画素を明るくすることによって、視聴者は、遠くから見たときに、変化したことに気が付きにくくなる。なお、対象画素が画面の端部に位置する場合、周辺画素の個数は２個あるいは３個となる。
　一方、対象Ｒ画素の画素値が閾値以上でない場合（ステップＳ１１で「ＮＯ」の場合）またはステップＳ１３の後、映像処理回路１２は、対象画素である画素１５０のＧ画素ＰＧ（以下、対象Ｇ画素という）の画素値が、所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。閾値は、ステップＳ１１の閾値と同一としてもよいし、異ならせてもよい。
　対象Ｇ画素の画素値が閾値以上である場合（ステップＳ１４で「ＹＥＳ」の場合）、映像処理回路１２は、ステップＳ１２と同様に、対象Ｇ画素の画素値を変更する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、映像処理回路１２は、対象Ｇ画素の画素値を減少方向に変更することで、対象Ｇ画素の焼き付きを防止する。
　次に、映像処理回路１２は、対象画素である画素１５０の周辺画素である４個の画素１５２、１５４、１５５および１５７の各Ｇ画素ＰＧ（以下、周辺Ｇ画素という）の各画素値を補正する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、映像処理回路１２は、例えば、周辺Ｇ画素の画素値に所定値（α）を加算することで、周辺Ｇ画素の画素値を増加方向に補正する。
　一方、対象Ｇ画素の画素値が閾値以上でない場合（ステップＳ１４で「ＮＯ」の場合）またはステップＳ１６の後、映像処理回路１２は、対象画素である画素１５０のＢ画素ＰＢ（以下、対象Ｂ画素という）の画素値が、所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。閾値は、ステップＳ１１の閾値やステップＳ１４の閾値と同一としてもよいし、異ならせてもよい。
　対象Ｂ画素の画素値が閾値以上である場合（ステップＳ１７で「ＹＥＳ」の場合）、映像処理回路１２は、ステップＳ１２およびステップＳ１５と同様に、対象Ｂ画素の画素値を変更する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８において、映像処理回路１２は、対象Ｂ画素の画素値を減少方向に変更することで、対象Ｂ画素の焼き付きを防止する。
　次に、映像処理回路１２は、対象画素である画素１５０の周辺画素である４個の画素１５２、１５４、１５５および１５７の各Ｂ画素ＰＢ（以下、周辺Ｂ画素という）の各画素値を補正する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９において、映像処理回路１２は、例えば、周辺Ｂ画素の画素値に所定値（α）を加算することで、周辺Ｂ画素の画素値を増加方向に補正する。
　一方、対象Ｂ画素の画素値が閾値以上でない場合（ステップＳ１７で「ＮＯ」の場合）またはステップＳ１９の後、映像処理回路１２は、図５に示す処理を終了する。
　なお、ステップＳ１０の処理は、映像信号保持回路１３に新たなフレームの映像信号が保持される前に実行され、ステップＳ１１～Ｓ１９の処理は、映像信号保持回路１３にステップＳ１０で選択された対象画素とその周辺画素が保持された状態で実行される。
　図５に示す処理において、例えば、ステップＳ１０で座標（１００，１００）の画素１５０が対象画素として選択され、かつ、対象Ｒ画素の画素値が閾値以上で、対象Ｇ画素および対象Ｂ画素の各画素値が閾値未満である場合、次のように対象画素および周辺画素の各画素値が書き込まれる。すなわち、図４に示すように、座標（１００，１００）の対象Ｒ画素に黒データ「０」が書き込まれるとともに、座標（９９，１００）、（１００，９９）、（１００，１０１）および（１０１，１００）の各周辺Ｒ画素に各画素値に所定値「α」を加算した画素値が書き込まれる。一方、対象Ｇ画素および対象Ｂ画素ならびに周辺Ｇ画素および周辺Ｂ画素の各画素値はそのままである。
　以上のように、図５に示す動作例では、フレーム毎に、映像信号表示部１４が有する複数の画素からランダムに１つの画素が対象画素として選択される（ステップＳ１０）。そして、選択された１つの対象画素の画素値が変更される（ステップＳ１２、Ｓ１５またはＳ１８）。すなわち、本実施形態によれば、焼き付きの発生を防止するための画素値の変更が、フレーム毎にランダムに選択された画素単位で実行される。したがって、本実施形態によれば、視聴者に違和感を与えることなく焼き付きの発生を防止することができる。
　また、本実施形態によれば、対象画素の周辺の複数の画素の画素値が補正される（ステップＳ１３、Ｓ１６またはＳ１９）。この構成によれば、対象画素の画素値の変更による画質の低下を抑制することができる。
　また、本実施形態によれば、対象画素の画素値が所定の閾値以上の場合に、対象画素の画素値が変更される（ステップＳ１１、Ｓ１４またはＳ１７の判断結果が「ＹＥＳ」の場合にステップＳ１２、Ｓ１５またはＳ１８）。この構成によれば、焼き付き防止効果が比較的高い場合に限定して画素値を変更することができる。
　なお、本発明の実施形態は上記の形態に限定されず、例えば次のように変形することができる。すなわち、図５に示す動作例では、１フレーム毎に、最大３個の副画素（対象Ｒ画素、対象Ｇ画素および対象Ｂ画素）の画素値が変更されるが、例えば、１フレーム毎にいずれか１個の副画素（対象Ｒ画素、対象Ｇ画素または対象Ｂ画素）の画素値が変更されるようにしてもよい。
　また、図５に示す動作例では、１フレームに各１個の画素を対象画素としてランダムに選択しているが、１フレームに複数回、疑似乱数信号を発生し、複数の疑似乱数信号に基づいて複数個の画素を対象画素として選択して画素値を変更してもよい。
　また、図４に示す例では、周辺画素を対象画素の周囲の４個の画素としているが、例えば、上下の２個としたり、左右の２個としたり、上下と左右と左右斜めの８個としたり、上または下の１個としたり、右または左の１個としたりしてもよい。また、対象画素の画素値の変更または周辺画素の画素値の補正では、画素値に所定の係数を乗じることで画素値を減少させたり、あるいは増加させたりしてもよい。また、ステップＳ１１、Ｓ１４およびＳ１７の比較処理を省略して、選択たれた対象画素すべてに対して画素値の変更処理を実行してもよい。また、ステップＳ１３、Ｓ１６およびＳ１９の周辺画素に対する補正処理を省略してもよい。
　以上のように、本実施形態は、画像表示装置１（ハードウェア）側で、画像を表示させたままでのスクリーンセーバー機能を提供することができる。また、画像表示周期（１フレーム）ごとに１画素ずつ、場所をランダムに、画素値を変化させる。画像表示のＨ方向およびＶ方向にたいしてランダムな座標を生成し規則性を無くすことによって、画素値の変化に視聴者が気付きにくくなる。また、画素を変化させると表示色が変わってしまうが、周囲画素のデータで補間表示することによって変化を分かりにくくすることができる。また、本実施形態では、前フレームのデータ保存や比較処理が必要なく、シンプルな回路構成で焼き付き防止ができる。
　なお、本実施形態の画像表示装置１では、例えば、Ｆｕｌｌ　ＨＤ（１９２０×１０８０）のディスプレイの場合、全画素の画素値を変更には、２，０７３，６００画素の書換えが必要となる。画像表示周期（１フレーム）が１２０Ｈｚである場合、１／１２０秒ごとに画素書換えができる。たとえばＦｕｌｌ　ＨＤの画素２，０７３，６００を書き換えるには、２，０７３，６００／１２０＝１７，２８０秒＝２８８分＝４．８時間かかる。ただし、フレーム毎に複数の箇所で各箇所１画素単位で画素値を変更すれば、書き換えに要する時間を短縮することができる。一度に何個の画素を変えるかは、例えば、ディスプレイの大きさなど見た目で判断し任意に決定することができる。
　次に、図６を参照して、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の基本的構成例について説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置２の基本的構成例を示すブロック図である。
　図６に示す画像表示装置２は、表示部２１と、選択部２２と、対象画素画素値変更部２３を備える。表示部２１は、複数の画素２１１を有する。選択部２２は、フレーム毎に、複数の画素２１１からランダムに１または複数の画素２１１を対象画素として選択する。対象画素画素値変更部２３は、選択部２２が選択した１または複数の対象画素の画素値を変更する。図６に示す画像表示装置２によれば、フレーム毎に画素単位でランダムに選択された対象画素の画素値が変更されるので、視聴者に違和感を与えることなく焼き付きの発生を防止することができる。
　なお、図６に示す画像表示装置２は、例えば次のように変形することができる。すなわち、画像表示装置２は、対象画素の周辺の１または複数の画素２１１の画素値を補正する周辺画素画素値補正部をさらに備えていてもよい。この変形例における構成によれば、周辺の画素の画素値を補正することで、対象画素の画素値の変更を目立たなくすることができる。
　また、図６に示す画像表示装置２は、例えば次のように変形することができる。すなわち、対象画素画素値変更部２３は、対象画素の画素値が所定の閾値以上の場合に、対象画素の画素値を変更するようにしてもよい。この構成によれば、画素値の変更を、焼き付きへの影響度が高い、画素値が所定の閾値以上の場合に限定することができる。
　また、選択部２２は、線形帰還シフトレジスタの出力に基づいて、１または複数の画素２１１を対象画素として選択してもよい。この構成によれば、対象画素を簡単な構成でランダムに選択することができる。
　また、対象画素画素値変更部２３は、対象画素の画素値を黒データに変更することができる。この構成によれば、より高い焼き付き防止効果を得ることができる。
　なお、図６に示す構成またはその変形例と、図１～図５に示す構成との対応関係は次のとおりである。すなわち、図６に示す画像表示装置２は、図１に示す画像表示装置１に対応する。図６に示す表示部２１は、図１に示す映像信号表示部１４に対応する。図６に示す画素２１１は、図４に示す画素１５０、Ｒ画素ＰＲ、Ｇ画素ＰＧ、Ｂ画素ＰＢ等に対応する。図６に示す選択部２２は、図５に示すステップＳ１０の処理を実行する図１に示す映像処理回路１２に対応する。図６に示す対象画素画素値変更部２３は、図５に示すステップＳ１２、Ｓ１５またはＳ１８の処理を実行する図１に示す映像処理回路１２に対応する。また、図６に示す構成の変形例における周辺画素画素値補正部は、図５に示すステップＳ１３、Ｓ１６またはＳ１９の処理を実行する図１に示す映像処理回路１２に対応する。
　以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこ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。
１、２　画像表示装置
１１　乱数発生回路
１２　映像処理回路
１３　映像信号保持回路
１４　映像信号表示部
２１　表示部
２２　選択部
２３　対象画素画素値変更部
１１０　線形帰還シフトレジスタ
１５０～１５８、２１１　画素

Claims (6)

  1. 　複数の画素を有する表示部と、
    　フレーム毎に、前記複数の画素からランダムに１または複数の前記画素を対象画素として選択する選択部と、
    　前記選択部が選択した１または複数の前記対象画素の画素値を変更する対象画素画素値変更部と
    　を備える画像表示装置。
  2. 　前記対象画素の周辺の１または複数の前記画素の画素値を補正する周辺画素画素値補正部を
    　さらに備える請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 　前記対象画素画素値変更部は、前記対象画素の画素値が所定の閾値以上の場合に、前記対象画素の画素値を変更する
    　請求項１または２に記載の画像表示装置。
  4. 　前記選択部は、線形帰還シフトレジスタの出力に基づいて、１または複数の前記画素を前記対象画素として選択する
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  5. 　前記対象画素画素値変更部は、前記対象画素の画素値を黒データに変更する
    　請求項１または４に記載の画像表示装置。
  6. 　複数の画素を有する表示部を用いて、
    　選択部によって、フレーム毎に、前記複数の画素からランダムに１または複数の前記画素を対象画素として選択し、
    　対象画素画素値変更部によって、前記選択部が選択した１または複数の前記対象画素の画素値を変更する
    　画像表示方法。
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