(57)【要約】【課題】画面合成処理において画面の背景レイヤの合成を省略することで、表示性能が向上するとともに画面表示制御におけるメモリ使用量が削減された携帯端末を提供する。【解決手段】データを表示する表示手段と、表示手段の画面を構成する複数のレイヤ、及び画面の表示データを記憶する記憶手段と、記憶された表示データに所定の色を書き込む背景描画手段（Ｓ１０１）と、所定の色が書き込まれた表示データに、記憶された各々のレイヤを合成する合成手段（Ｓ１０５）と、合成された表示データを表示手段に表示させる表示制御手段（Ｓ１０９）と、を備えた。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを表示する表示手段と、
前記表示手段の画面を構成する複数のレイヤ、及び前記画面の表示データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記表示データに所定の色を書き込む背景描画手段と、
前記背景描画手段により所定の色が書き込まれた前記表示データに、前記記憶手段により記憶された各々のレイヤを合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された表示データを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面レイヤを合成して表示用データを生成する際に、背景レイヤを合成する代わりに背景色を書き込むことにより、表示性能が向上するとともに画面表示制御によるメモリ使用量が削減された携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の携帯端末における制御装置や画面表示装置（液晶ディスプレイ等）の高精細化に伴い、画面に一度に表示できるデータ量が増加し、高画質な画像が表示されるようになってきた。通常、画面表示装置に出力される表示用データは、複数の画面レイヤが合成されることにより生成されている。このときの画面合成処理において、各画面レイヤの管理情報に基づいた合成元画像データが画面合成装置に入力され、画面合成装置にてこれらの合成元画像データが合成されることにより生成された表示用データが制御装置のメモリに出力されて、この制御装置から画面表示装置に転送されることで、各々の画面レイヤが合成されてなる画面が画面表示装置に表示される。よって、画面の表示データのデータ量が増加することで１回の画面更新にかかる時間や消費電力が増えてしまい、これにより、ユーザ操作に対する応答性が悪化するとともに、携帯端末の電池持ちも悪化してしまっていた。
【０００３】
これらを解決するために、ユーザの視認性の向上を図りつつ、装置の開発コストや装置コストの低廉化、さらには、省電力化を図ることができる画像処理装置が提案されている（特許文献１参照）。この情報処理装置は、所定のサイズの表示部を備えると共に、この表示部に表示するための予め設定されたサイズの表示用データを出力する少なくとも２以上のアプリケーションが実装された情報処理装置であって、各アプリケーションから出力された各表示用データから、同一サイズの表示用画像データをそれぞれ生成する表示用画像データ生成手段と、これら生成された各表示用画像データを重ね合わせて合成し、表示部に表示するよう出力する画像合成出力手段と、を備えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９０６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の携帯端末における画面合成処理では、各画面レイヤの管理情報に基づいて合成元画像データを読み出し、それらの各々の合成元画像データをそれぞれメモリ領域に書き込んでいた。そのため、画面合成処理において、合成される画面レイヤの枚数分の読出しと書込みのメモリアクセスが発生していた。また、合成される画面レイヤが複雑になればなるほど合成処理に時間がかかってしまい表示処理の時間が長くなるため、表示性能を向上させることが必要となっていた。さらに、画面レイヤの合成処理に必要となるメモリが増加するため、画面表示制御におけるメモリ使用量を削減することが必要となっていた。今後、更に画面の高精細化が進んで応答性が悪化すると、ユーザの利便性を損なうことが考えられる。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、画面合成処理において画面の背景レイヤの合成を省略することで、表示性能が向上するとともに画面表示制御におけるメモリ使用量が削減された携帯端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、データを表示する表示手段と、前記表示手段の画面を構成する複数のレイヤ、及び前記画面の表示データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記表示データに所定の色を書き込む背景描画手段と、前記背景描画手段により所定の色が書き込まれた前記表示データに、前記記憶手段により記憶された各々のレイヤを合成する合成手段と、前記合成手段により合成された表示データを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る携帯端末によると、画面合成処理において画面の背景レイヤの合成を省略することで、表示性能を向上させるとともに画面表示制御におけるメモリ使用量を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（Ａ）は、本発明に係る携帯端末（携帯電話機）の閉じた状態を示す斜視図、（Ｂ）は、本発明に係る携帯端末（携帯電話機）の開いた状態を示す斜視図。
【図２】本発明に係る携帯端末（携帯電話機）の機能を示すブロック図。
【図３】本発明に係る携帯端末（携帯電話機）における画像合成方法を説明するための概略図。
【図４】本発明に係る携帯端末（携帯電話機）が画像合成処理を行う際の手順を示すフローチャート。
【図５】（Ａ）乃至（Ｅ）は、本発明に係る携帯端末（携帯電話機）が画像合成処理を行う際の手順を示す概略図。
【図６】従来の携帯端末における画像合成方法を説明するための概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る携帯端末の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本発明に係る携帯端末として、複数の筐体がスライド自在に結合されてなるスライド型の携帯電話機１を例に挙げて説明する。
【００１１】
図１（Ａ）は、携帯電話機１の閉じた状態を示す斜視図、図１（Ｂ）は、携帯電話機１の開いた状態を示す斜視図である。携帯電話機１は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、矩形の板状の上筐体１０と、この上筐体１０とほぼ同形状をした下筐体１１とが、閉じた状態で、相互に一面を覆うように積層されることにより形成されている。これらの上筐体１０及び下筐体１１は、所定方向（例えば長手方向；図１のＸ方向）に相互に所定長さだけスライド可能なように結合されていて、携帯電話機１は、上筐体１０を下筐体１１に対してスライドさせることにより、閉じた状態から開いた状態に、あるいは開いた状態から閉じた状態に変形する。
【００１２】
上筐体１０の外面（下筐体１１に対面しない側の面）には、文字や画像などを含んだ表示データを表示するためのディスプレイ１２、音声を出力するためのスピーカ１３、ユーザにより押下されることにより指示を入力する複数の操作キー１４が設けられている。これらの操作キー１４は、例えば、発呼を指示するための発呼キー、終話を指示するための終話キー、メール機能の起動を指示するためのメールキー、上下左右の方向を入力するための方向キーなどである。
【００１３】
これらのディスプレイ１２、スピーカ１３、及び操作キー１４は、携帯電話機１が閉じた状態であっても開いた状態であっても外部に露出するように設けられている。よって、携帯電話機１が閉じた状態であっても開いた状態であっても、ユーザはディスプレイ１２の画面を視認したり操作キー１４を介して指示を入力したりすることができる。
【００１４】
下筐体１１の内面（上筐体１０に対面する側の面）には、ユーザにより押下されることにより指示を入力する複数の操作キー１４、音声を集音するためのマイクロフォン１５が設けられている。これらの操作キー１４は、例えば、数字や文字を入力するためのテンキーなどである。
【００１５】
これらの操作キー１４やマイクロフォン１５は、携帯電話機１が閉じた状態のときには上筐体１０により覆われていて外部に露出していないが、上筐体１０を下筐体１１に対してスライドさせて携帯電話機１を開いた状態に変形させたときには外部に露出される。よって、携帯電話機１が開いた状態のときには、ユーザは操作キー１４を介して指示を入力することができるが、携帯電話機１が閉じた状態のときには、ユーザは操作キー１４を介して指示を入力することができない。
【００１６】
次に、携帯電話機１の機能について、図２に示すブロック図を用いて説明する。携帯電話機１は、図２に示すように、主制御部２０、電源回路部２１、操作入力制御部２２、画面合成部２３、表示制御部２３ａ、音声制御部２４、通信制御部２５、記憶部２６、及びメモリ部２７が、バスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。
【００１７】
主制御部２０は、様々な演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を具備し、携帯電話機１の総括的な制御を行うとともに、後述する画面合成処理や、その他の様々な演算処理や制御処理等を行う。電源回路部２１は、例えばユーザによる操作キー１４を介した入力に基づいて電源のオン／オフ状態を切り替え、電源がオン状態の場合には電力供給源（バッテリ等）から各部に対して電力を供給して、携帯電話機１を動作可能にする。
【００１８】
操作入力制御部２２は操作キー１４に対する入力インタフェースを備え、いずれかの操作キー１４が押下された際に、押下された操作キー１４を示す信号を生成して主制御部２０に伝送する。信号を受信した主制御部２０は、この信号に基づいた処理を行う。
【００１９】
画面合成部２３は、主制御部２０の制御に基づいて、主制御部２０により生成された複数の画面レイヤを合成して、ディスプレイ１２に表示させる画面の表示データを生成する。表示制御部２３ａはディスプレイ１２に対する表示インタフェースを備え、画面合成部２３により生成された表示データを取得してディスプレイ１２に表示させる。表示制御部２３ａはＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備えていて、表示データをディスプレイ１２に表示させる際、この表示データをこのＶＲＡＭに一時的に記憶された後に、ディスプレイ１２に表示させる。
【００２０】
音声制御部２４は、主制御部２０の制御に基づいて、マイクロフォン１５で集音された音声からアナログ音声信号を生成し、このアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換する。また音声制御部２４は、デジタル音声信号を取得すると、主制御部２０の制御に基づいて、このデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、スピーカ１３から音声として出力する。
【００２１】
通信制御部２５は、主制御部２０の制御に基づいて、基地局からアンテナ２５ａを介して受信した受信信号をスペクトラム逆拡散処理してデータを復元する。このデータは、主制御部２０の指示により、音声制御部２４に伝送されてスピーカ１３から出力されたり、画面合成部２３に伝送されてディスプレイ１２に表示されたり、または記憶部２６に記録されたりする。また通信制御部２５は、主制御部２０の制御に基づいて、マイクロフォン１５で集音された音声データや操作キー１４を介して入力されたデータや記憶部２６に記憶されたデータを取得すると、これらのデータに対してスペクトラム拡散処理を行い、基地局に対してアンテナ２５ａを介して送信する。
【００２２】
記憶部２６は、主制御部２０が行う処理について、処理プログラムや処理に必要なデータ等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク、不揮発性メモリ、データベースなどから構成される。また、主制御部２０が後述する画面合成処理を行う際の処理プログラムは、例えばＲＯＭに記憶されているものとする。
【００２３】
メモリ部２７は、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置を備え、主制御部２０が処理を行う際に作業領域として一時的にデータを記憶する。また、メモリ部２７の記憶装置は、ディスプレイ１２の表示データを生成するためのデータの格納領域を備えている。これらの格納領域は、合成対象となる画面レイヤを格納するための画面レイヤ格納領域３０、３０ａ、３０ｂ、…、各々の画面レイヤの合成順位や格納場所などを示すレイヤ管理情報を格納するための管理情報格納領域３１、及び、画面レイヤが合成された合成結果画面の表示データを格納するための合成結果画面格納領域３２などである。
【００２４】
主制御部２０は、ディスプレイ１２に画面を表示させる際に、メモリ部２７の画面レイヤ格納領域３０、３０ａ、…に合成対象の画面レイヤを複数書き込んで記憶させるとともに、それらの各々の画面レイヤの格納場所などを示す情報を管理情報格納領域３１に書き込む。そして、画面合成部２３は、画面レイヤ格納領域３０、３０ａ、…に格納された画面レイヤを、管理情報格納領域３１に記憶されたレイヤ管理情報に従って、合成結果画面格納領域３２において重ね合わせるようにして合成することにより、合成結果画面を生成する。
【００２５】
図３は、携帯電話機１における画像合成方法を説明するための概略図である。例えば携帯電話機１においてアプリケーションプログラムが起動されると、図３に示すように、主制御部２０は、このアプリケーションプログラムの制御に基づいて複数の画面レイヤを生成する。これらの画面レイヤは、例えば、画像などを表示するための第１のレイヤ４０、文字などを表示するための第２のレイヤ４１、携帯電話機１の端末状態を表示するための第３のレイヤ４２などであり、これらの複数の画面レイヤが画面合成部２３により合成されて合成結果画面４３が生成され、この合成結果画面４３がディスプレイ１２に表示される。各々の画面レイヤのサイズは、例えばＷＶＧＡ（Ｗｉｄｅ  Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ；横４８０×縦８００）である。
【００２６】
図３に示すように、画像合成部２３は、始めに最下位において背景色（例えば黒）を書き込み、その１つ上位に例えば顔画像を表示する第１のレイヤ４０を合成し、さらに１つ上位に例えば「ＡＢＣＤＥ」の文字を表示する第２のレイヤ４１を合成し、最上位に電波状態や電池残量などを示すアイコンを表示する第３のレイヤ４２が合成されることにより、合成結果画面４３を生成する。
【００２７】
携帯電話機１が、例えば実行中のアプリケーションプログラムにより生成された複数の画面レイヤを合成してディスプレイ１２に表示させる、画面合成処理を行う際の手順について、図４に示すフローチャート、図５（Ａ）乃至図５（Ｅ）に示す概略図に基づいて説明する。以下、例えば「ステップＳ１０１」を「Ｓ１０１」のように、「ステップ」の語句を省略して説明する。
【００２８】
携帯電話機１にて実行中のアプリケーションプログラムにより、または操作キー１４が操作されたことにより、あるいは携帯電話機１がメール・ブラウザなどにおいてデータを受信するなどして、ディスプレイ１２の表示画面を書き換える必要が生じた際に、主制御部２０は、アプリケーションプログラムの制御に基づいて、複数の画面レイヤを生成する。主制御部２０により生成された各々の画面レイヤは、メモリ部２７に一時的に記憶される。このとき、メモリ部２７の記憶装置において、画面レイヤのサイズに応じた格納領域（画面レイヤ格納領域３０、３０ａ、…）が各々の画面レイヤを記憶するために占有される。また、合成結果画面４３の表示データが格納される合成結果画面格納領域３２は、合成前にはまだ何も書き込まれていない状態である。
【００２９】
画面合成部２３は、ディスプレイ１２に表示される画面を生成するために、合成結果画面の最下位に背景色（例えば黒）を書き込む（Ｓ１０１）。このとき画面合成部２３は、図５（Ｂ）に示すように、メモリ部２７の記憶装置において、合成結果画面格納領域３２（画面サイズと同一サイズの領域）に背景色を書き込む。このように携帯電話機１では、画面レイヤを合成する際に、従来のように背景レイヤを合成する代わりに、背景色を描画する。
【００３０】
画面合成部２３は、メモリ部２７の記憶装置に記憶された画像レイヤを、下位の側から１つ取得する（Ｓ１０３）。そして画面合成部２３は、ステップＳ１０３にて取得した画面レイヤをステップＳ１０１にて背景色を書き込んだ領域に合成する（Ｓ１０５）。このとき画面合成部２３は、例えば図５（Ｃ）に示すように、最下位に合成される画面レイヤである第１のレイヤ４０を取得して、メモリ部２７の記憶装置における合成結果画面格納領域３２に、ステップＳ１０１にて書き込んだ背景色と重ね合わせるようにして書き込む。このときの合成結果画面は、背景色の上に第１のレイヤ４０が合成された状態の画面である。
【００３１】
画面合成部２３は、未合成の画面レイヤが存在するか否かを判断する（Ｓ１０７）。この際、画面合成部２３は、メモリ部２７の記憶装置において、ステップＳ１０５にて合成されていない画面レイヤが記憶されていた場合に、あるいはレイヤ管理情報に基づいて、未合成の画面レイヤが存在するものと判断する。
【００３２】
未合成の画面レイヤが存在した場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）は、ステップＳ１０３に戻って、画面合成部２３は、未合成の画面レイヤを下位の側から１つ取得して（Ｓ１０３）、背景色を書き込んだ領域に合成する（Ｓ１０５）。このとき画面合成部２３は、例えば図５（Ｄ）に示すように、第１のレイヤ４０の１つ上位に合成される画面レイヤである第２のレイヤ４１を取得して、メモリ部２７の記憶装置における合成結果画面格納領域３２に、ステップＳ１０５にて合成された第１のレイヤ４０と重ね合わせるようにして書き込む。このときの合成結果画面は、背景色の上に第１のレイヤ４０、第２のレイヤ４１が順次合成された状態の画面である。
【００３３】
そして同様に、画面合成部２３は、未合成の画面レイヤが存在するか否かを判断して（Ｓ１０７）、未合成画面レイヤが存在した場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）は、ステップＳ１０３に戻って、画面合成部２３は、未合成の画面レイヤを下位の側から１つ取得して（Ｓ１０３）、背景色を書き込んだ領域に合成する（Ｓ１０５）。このとき画面合成部２３は、例えば図５（Ｅ）に示すように、最上位に合成される画面レイヤである第３のレイヤ４２を取得して、メモリ部２７の記憶装置における合成結果画面格納領域３２に、ステップＳ１０５にて合成された第２のレイヤ４１と重ね合わせるようにして書き込む。このときの合成結果画面は、背景色の上に第１のレイヤ４０、第２のレイヤ４１、第３のレイヤ４２が順次合成された状態の画面である。
【００３４】
未合成の画面レイヤが存在しなかった場合（Ｓ１０７のＮｏ）は、画面合成部２３は、画面レイヤの合成が完了したものとして、合成結果画面をディスプレイ１２に表示させる（Ｓ１０９）。このとき画面合成部２３は、メモリ部２７の記憶装置において、合成結果画面格納領域３２に記憶された表示データを合成結果画面として、表示制御部２３ａを介してディスプレイ１２に表示させる。このとき画面合成部２３は、例えば図５（Ｅ）に示す合成結果画面４３をディスプレイ１２に表示させる。
【００３５】
このようにして携帯電話機１は、ディスプレイ１２に表示させる画面を生成する際に、最下位に背景色を描画するとともに、下位の側から順次画面レイヤを合成していくことにより、画面の表示データを生成する。そして携帯電話機１は、このような表示データを順次生成してディスプレイ１２に順次表示させている。
【００３６】
従来の携帯端末は、ディスプレイに画面を表示する際、画面を構成するのに必要な画面レイヤを全て合成して、その合成結果画面をディスプレイ１２に表示している。このときには、実行されている各アプリケーションプログラムが各々画面レイヤを生成することにより、画面レイヤが画面を構成するのに必要な枚数だけ用意される。そして、従来の携帯端末の表示ドライバは、複数の画面レイヤを下位の側から順に重ね合わせていくことで画面レイヤの合成処理を実現している。また、従来の携帯端末の表示ドライバは、画面表示装置に合成結果画面を逐次転送することにより、画面表示装置に画面を表示させている。
【００３７】
なお、従来の携帯端末の表示ドライバは、上位の画面レイヤが透過指定されたときに備えて、最下位の画面レイヤとして下地（背景）となる固定色が塗布された画面レイヤ（背景レイヤ）を予め用意している。そしてこの表示ドライバは、メモリ上にある合成元画像データ格納エリアから画像データを読み出し、背景レイヤも含んだ全ての画面レイヤを取得してメモリ上にある合成結果画像データ格納エリアに書き込んでいく、というメモリアクセスを繰り返している。
【００３８】
本発明の携帯電話機１は、合成結果画像の最下位において、背景レイヤを使用する代わりに、その背景色を更新面積分だけ書き込むことにより対応している。すなわち、最下位の画像レイヤにある背景レイヤは特定の固定色のみであるため、背景の画面レイヤをメモリから読み出さなくても、その背景色を更新面積分だけ書き込めば良い。これにより、携帯電話機１では、画面レイヤ１枚分の読み出しのメモリアクセスを削減でき、表示性能を向上させることができる。また、背景用の画面レイヤ（背景レイヤ）が不要となるため、その分のメモリ使用量を削減することができる。
【００３９】
例えばディスプレイ１２の画面サイズをＷＶＧＡ（横４８０×縦８００)、色深度を２４ｂｐｐとした場合、１ＭＢ当たりのメモリアクセス時間を５ｍｓとすると、合成元画像データに対するメモリアクセスを約６ｍｓ短縮できることになる。これにより、画面更新性能の向上、負荷軽減によるユーザ操作の応答性の向上が可能となる。さらに、背景用の画面レイヤが不要となるため、１１２５ＫＢ（＝４８０×８００×３ｂｙｔｅ）のメモリ使用量の削減が可能となる。なお、これらの表示性能の向上やメモリ使用量の削減は、画面サイズが大きくなればなるほど、より効果的である。
【００４０】
本発明に係る携帯端末（携帯電話機１）によると、画面合成処理において、画面の背景レイヤを合成する代わりに背景色を描画して、画面レイヤが一時的に記憶されるメモリへのアクセス回数を減らすことで、表示性能が向上するとともに画面表示制御におけるメモリ使用量が削減されたことが可能となる。
【００４１】
本発明の説明として、携帯電話機１について説明したが、これに限らず、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、音楽プレイヤー、デジタルカメラ、ゲーム機等の画面表示処理を行う携帯端末であれば任意の携帯端末であって良い。
【符号の説明】
【００４２】
１…携帯電話機，１０…上筐体，１１…下筐体，１２…ディスプレイ，１３…スピーカ，１４…操作キー，１５…マイクロフォン，２０…主制御部，２１…電源回路部，２２…操作入力制御部，２３…画面合成部，２３ａ…表示制御部，２４…音声制御部，２５…通信制御部，２５ａ…アンテナ，２６…記憶部，２７…メモリ部，３０、３０ａ、３０ｂ…画面レイヤ格納領域，３１…レイヤ管理情報格納領域，３２…合成結果画面格納領域，４０…第１のレイヤ，４１…第２のレイヤ，４２…第３のレイヤ，４３…合成結果画面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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