(57)【要約】【課題】視聴者が違和感を生じることがないように画像のコントラスト感を維持しながら消費電力を低減することが可能な自発光表示装置、消費電力削減方法及びプログラムを提供すること。【解決手段】アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールに表示する映像データの映像信号に基づいて映像データの特徴部分を抽出する映像解析部１０４と、特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて映像データの表示輝度が低減するように、特徴部分をもとに、自発光表示モジュールに表示される特徴部分の領域に明るさ分布を生成する明るさ分布生成部１０６と、映像データの映像信号に明るさ分布を合成し、映像データの輝度を変更する画像合成部１０８とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2011002520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールに表示する映像データの映像信号に基づいて前記映像データの特徴部分を抽出する映像解析部と、
前記特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて前記映像データの表示輝度が低減するように、前記特徴部分をもとに、前記自発光表示モジュールに表示される前記特徴部分の領域に明るさ分布を生成する明るさ分布生成部と、
前記映像データの前記映像信号に前記明るさ分布を合成し、前記映像データの輝度を変更する画像合成部と
を有する、自発光表示装置。
【請求項２】
前記映像解析部は、前記映像データに基づいて表示される人の顔を認識して前記特徴部分を抽出する、請求項１に記載の自発光表示装置。
【請求項３】
前記映像解析部は、前記映像データに基づいて表示される物の移動量を解析して前記特徴部分を抽出する、請求項１又は２に記載の自発光表示装置。
【請求項４】
前記映像解析部は、前記映像データに基づいて表示される画像内の静止部分を検出して前記特徴部分を抽出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の自発光表示装置。
【請求項５】
前記映像解析部は、前記映像データのヒストグラムを解析し、
前記明るさ分布生成部は、前記ヒストグラムの解析結果に基づいて前記映像データの表示輝度の低減範囲を決定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自発光表示装置。
【請求項６】
前記映像解析部は、前記自発光表示モジュールの画面を複数の領域に分割して、分割された領域ごとに前記映像データの特徴部分を抽出する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自発光表示装置。
【請求項７】
映像解析部が、アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールに表示する映像データの映像信号に基づいて前記映像データの特徴部分を抽出するステップと、
明るさ分布生成部が、前記特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて前記映像データの表示輝度が低減するように、前記特徴部分をもとに、前記自発光表示モジュールに表示される前記特徴部分の領域に明るさ分布を生成するステップと、
画像合成部が、前記映像データの前記映像信号に前記明るさ分布を合成し、前記映像データの輝度を変更するステップと
を有する、消費電力削減方法。
【請求項８】
映像解析部が、アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールに表示する映像データの映像信号に基づいて前記映像データの特徴部分を抽出するステップ、
明るさ分布生成部が、前記特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて前記映像データの表示輝度が低減するように、前記特徴部分をもとに、前記自発光表示モジュールに表示される前記特徴部分の領域に明るさ分布を生成するステップ、
画像合成部が、前記映像データの前記映像信号に前記明るさ分布を合成し、前記映像データの輝度を変更するステップ
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光表示装置、消費電力削減方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ等の自発光型ディスプレイは、非自発光型の液晶ディスプレイに比べて、視野角が広く、応答速度が速い。また、自発光型ディスプレイは、バックライトが不要であるため奥行きを薄くすることができ、更に高輝度、高コントラスト等を実現できる。
【０００３】
ところで、自発光型ディスプレイは画面内の平均表示輝度が高いほど電力を多く消費する。そこで、従来技術には、消費電力を低減するため画面輝度を低下させるものがある。しかし、この方法を用いた場合、容易に消費電力を低減させることができるが、反対に画面輝度の低下によって、画品位を劣化させるという問題がある。
【０００４】
特許文献１の技術は、視線の集中する領域における画面の輝度低下は最小限に抑制して、画面のうち視聴者の気付きにくい部分の輝度を低下させる。その結果、特許文献１の技術は消費電力を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５８３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶ディスプレイで主に適用されている技術であるが、画面輝度を低下させたとき、映像信号のガンマカーブを制御して、中間輝度を高くすることで、画像のコントラストを向上させる方法がある。しかし、この技術では、消費電力を低減することが難しい。また、ガンマカーブを制御することで、映像信号がもともと表現しようとしている本来の色みに対しても変化をつけてしまう。その結果、画品位を維持することも困難になるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１では、全画面のうち輝度低下を最低限に抑制しておく画面上の点は、画面の中央の点、又は各フレームのうち輝度が最大になる点としている。しかし、この方法では、画面に表示される対象が移動したとき、視聴者が注目している場所の画面の輝度が低下している場合があるという問題がある。更に、自発光型ディスプレイの面積が広い場合、視聴者が注目している場所の画面の輝度が低下して設定されていると、視聴者が輝度の低下を感じやすくなるため違和感を生じるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１では、画面の輝度低下を最低限に設定する点は、アプリケーションソフトに連動して個別に設定される点であるとしてもよいとしている。しかし、具体的にどのように個別設定されるか全く開示されていないため、技術的に不十分であった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、視聴者が違和感を生じることがないように画像のコントラスト感を維持しながら消費電力を低減することが可能な、新規かつ改良された自発光表示装置、消費電力削減方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールに表示する映像データの映像信号に基づいて映像データの特徴部分を抽出する映像解析部と、特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて映像データの表示輝度が低減するように、特徴部分をもとに、自発光表示モジュールに表示される特徴部分の領域に明るさ分布を生成する明るさ分布生成部と、映像データの映像信号に明るさ分布を合成し、映像データの輝度を変更する画像合成部とを有する自発光表示装置が提供される。
【００１１】
上記映像解析部は、映像データに基づいて表示される人の顔を認識して特徴部分を抽出してもよい。
【００１２】
上記映像解析部は、映像データに基づいて表示される物の移動量を解析して特徴部分を抽出してもよい。
【００１３】
上記映像解析部は、映像データに基づいて表示される画像内の静止部分を検出して特徴部分を抽出してもよい。
【００１４】
上記映像解析部は、映像データのヒストグラムを解析し、明るさ分布生成部は、ヒストグラムの解析結果に基づいて映像データの表示輝度の低減範囲を決定してもよい。
【００１５】
上記映像解析部は、自発光表示モジュールの画面を複数の領域に分割して、分割された領域ごとに映像データの特徴部分を抽出してもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、映像解析部が、アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールに表示する映像データの映像信号に基づいて映像データの特徴部分を抽出するステップと、明るさ分布生成部が、特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて映像データの表示輝度が低減するように、特徴部分をもとに、自発光表示モジュールに表示される特徴部分の領域に明るさ分布を生成するステップと、画像合成部が、映像データの映像信号に明るさ分布を合成し、映像データの輝度を変更するステップとを有する消費電力削減方法が提供される。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、映像解析部が、アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールに表示する映像データの映像信号に基づいて映像データの特徴部分を抽出するステップ、明るさ分布生成部が、特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて映像データの表示輝度が低減するように、特徴部分をもとに、自発光表示モジュールに表示される特徴部分の領域に明るさ分布を生成するステップ、画像合成部が、映像データの映像信号に明るさ分布を合成し、映像データの輝度を変更するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、視聴者が違和感を生じることがないように画像のコントラスト感を維持しながら消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ装置１００を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３（Ａ）は、映像データに基づいて表示された画面１５０の一例を示す説明図である。図３（Ｂ）は、明るさ分布の一例を示す説明図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の画面の輝度レベルの変化を画面の対角線方向について表した説明図である。図３（Ｄ）は、図３（Ｂ）の明るさ分布の輝度レベルを対角線方向に表した説明図である。
【図４】明るさ分布生成部１０６における動作を模式的に示した説明図である。
【図５】図５（Ａ）は、映像データに基づいて表示された画面１５０の一例を示す説明図である。図５（Ｂ）は、映像データに明るさ分布を合成した画像を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明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。
【００２１】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態の構成
２．第１の実施形態の動作
【００２２】
＜１．第１の実施形態の構成＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ装置１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ装置１００を示すブロック図である。
【００２３】
本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ装置１００は、自発光表示装置の一例であり、例えば消費電力削減部１０２と有機ＥＬパネルモジュール１２０を有する。有機ＥＬパネルモジュール１２０は、アクティブマトリクス駆動型の自発光表示モジュールの一例である。
【００２４】
有機ＥＬパネルモジュール１２０は、有機ＥＬパネルとドライバＩＣブロックを有する。有機ＥＬパネルは、画素がパネル解像度に応じてマトリクス状に配置される。有機ＥＬパネルは例えばカラー表示用であって、画素は発光色別に配置される。ただし、画素が複数色の発光層を積層した構造の有機ＥＬ素子の場合には、１つの画素が複数の発光色に対応する。ドライバＩＣブロックは、データ線を駆動制御するデータ線ドライバと、走査線を駆動制御する走査線ドライバを有する。なお、ドライバＩＣブロックは、データ線ドライバと走査線ドライバに駆動タイミングを与えるタイミングジェネレータも更に備える。
【００２５】
消費電力削減部１０２は、画質低下が視認されないように映像データの輝度を変更しながら消費電力を下げる処理デバイスである。本実施形態に係る消費電力削減部１０２は、映像解析部１０４と、明るさ分布生成部１０６と、画像合成部１０８などを有する。
【００２６】
映像解析部１０４は、有機ＥＬパネルモジュール１２０に表示する映像データを受ける。そして、映像解析部１０４は、有機ＥＬパネルモジュール１２０に表示する映像データの映像信号に基づいて映像データの特徴部分を抽出する。映像データの特徴部分は、例えば、映像データに基づいて表示される人の顔、画面内を移動する人や物、画面内で一定時間以上静止している人や物などである。また、映像解析部１０４は、映像データのヒストグラムを解析する。映像解析部１０４の解析は、画面全体に対して行ってもよいし、画面を任意の複数の領域に分割して、分割された領域ごとに行ってもよい。
【００２７】
明るさ分布生成部１０６は、映像解析部１０４で抽出された特徴部分の領域内の任意の基準位置から遠ざかるにつれて映像データの表示輝度が低減するように、特徴部分をもとに、有機ＥＬパネルモジュール１２０に表示される特徴部分の領域に明るさ分布を生成する。また、明るさ分布生成部１０６は、映像解析部１０４でのヒストグラムの解析結果に基づいて、映像データの表示輝度をどの程度低減するかという映像データの表示輝度の低減範囲を決定する。
【００２８】
画像合成部１０８は、有機ＥＬパネルモジュール１２０に表示する映像データを受ける。また、画像合成部１０８は、明るさ分布生成部１０６から明るさ分布に関するデータを受ける。そして、画像合成部１０８は、映像データの映像信号に明るさ分布を合成し、映像データの輝度を変更する。その後、画像合成部１０８は、輝度が変更された映像データを有機ＥＬパネルモジュール１２０に出力する。これにより、映像データに輝度分布が生成され、表示輝度が低減するため、消費電力を低減することができる。
【００２９】
画像合成部１０８は、明るさ分布に関するデータを映像信号に対して付加する際、リニア空間上で行う。リニア空間上で映像信号に対してデータが付加されることによって、映像データの色を変えることなく明るさのみ変更することができる。
【００３０】
次に、上述した映像解析部１０４について説明する。
映像解析部１０４は、例えば特徴抽出部１１２と、顔認識部１１４と、ヒストグラム解析部１１６などを有する。なお、映像解析部１０４の構成は、これに限定されず、映像データの映像信号に基づいて映像データの特徴部分を抽出できれば、他の構成でもよい。
【００３１】
特徴抽出部１１２は、例えば映像データに基づいて画面に表示される物の移動量を解析して特徴部分を抽出する。特徴抽出部１１２は、例えば移動しているものを特徴部分として抽出する。また、特徴抽出部１１２は、映像データに基づいて表示される画像内の静止部分を検出して特徴部分を抽出する。特徴抽出部１１２は、例えば画面内で一定時間以上静止している人や物を特徴部分として抽出する。
【００３２】
顔認識部１１４は、映像データに基づいて表示される人の顔を認識して特徴部分を抽出する。顔認識部１１４は、人の顔を特徴部分として抽出する。
【００３３】
ヒストグラム解析部１１６は、映像データのヒストグラムを解析する。解析結果は、明るさ分布生成部１０６が明るさ分布を生成する際、全体の輝度をどこまで低減するか、背景の輝度をどこまで低減するかなどを決定するために使用される。
【００３４】
＜２．第１の実施形態の動作＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ装置１００の動作について説明する。図２は、本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、映像解析部１０４が映像データを受けて映像信号を解析する（ステップＳ１０１）。映像信号の解析は、例えば、映像データに人や物が含まれているか、含まれている場合はどの位置にどのような大きさで含まれているか、人や物の移動量、静止状態などを解析する。そして、映像解析部１０４は、解析結果から特徴的な部分を抽出する（ステップＳ１０２）。例えば、映像データに基づいて表示される人の顔、画面内を移動する人や物、画面内で一定時間以上静止している人や物などを特徴部分として抽出する。特徴部分は、一つのフレームで複数抽出されてもよいし、一つのみ抽出されるとしてもよい。また、映像解析部１０４は、映像データのヒストグラムを解析する。
【００３６】
次に、特徴部分の抽出結果に基づいて、有機ＥＬパネルモジュール１２０に表示される特徴部分の領域に明るさ分布を生成する（ステップＳ１０３）。
【００３７】
明るさ分布生成部１０６は、検出された特徴部分の抽出結果やヒストグラム解析結果に基づいて映像データに合成する明るさ分布の分布範囲や低減する輝度範囲などを決定し、決定された分布範囲や輝度範囲に対応する明るさ分布を生成する。例えば、映像解析部１０４で抽出された特徴部分の領域内に基準位置を設定し、その基準位置から遠ざかるにつれて映像データの表示輝度が低減するように決定し、明るさ分布を生成する。
【００３８】
図３（Ａ）は、映像データに基づいて表示された画面１５０の一例を示す説明図である。ここでは、全面が白レベル（１００％輝度）である場合を想定する。図３（Ｂ）は、明るさ分布の一例を示す説明図である。ここでは、画面中央部分の領域１６１で画面中央を中心として同心円方向に輝度が徐々に低下し、その外側に位置する領域１６３では領域１６１の外縁部分の輝度レベルを維持するパターンを想定する。
【００３９】
図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の画面の輝度レベルの変化を画面の対角線方向について表した説明図である。図３（Ｄ）は、図３（Ｂ）の明るさ分布の輝度レベルを対角線方向に表した説明図である。図３（Ｄ）に示すように、輝度レベルが放物線に沿って変化するのは領域１６１の範囲内のみであり、その外側は６０％の輝度レベルを維持している。
【００４０】
なお、明るさ分布の分布範囲や輝度範囲の決定や生成は、上述した例に限定されない。最大基準点を中心として表示画面の最遠端まで輝度を徐々に低下させるなど、種々のパターンが想定される。
【００４１】
明るさ分布に求められる特性は、消費電力の低減効果を発揮する明るさ分布を映像データに合成した際に、発生している輝度の変化が見た目に分からないことである。これを実現するため、明るさ分布に求められる特性は、例えば以下の３つの条件が挙げられる。
【００４２】
（ａ）明るさ分布重畳後の画面輝度は、最大輝度点（図３の例の場合、画面中央）から外方に一様かつ連続に低下する。（ｂ）一般的な表示装置の輝度ユニフォミティの程度を考慮して、輝度低下量の最大値を設定する。例えば、輝度低下量の最大値（最大輝度低下率）は４０％程度に設定する。すなわち、最も輝度が低下した画素位置の輝度が６０％程度になるように設定する。（ｃ）明るさ分布を合成した後の最大輝度点の周辺では、輝度勾配が他の領域部分と同等か他の領域部分に比して緩やかになる。
【００４３】
図３（Ｂ）に示した明るさ分布は、これら３つの条件を満たすように生成されている。なお、図３（Ｂ）は、あくまでも明るさ分布を合成した後の輝度特性を、ドットの濃淡を用いて表したものであり、実際の表示内容とは無関係である。
【００４４】
次に、図４を参照して、特徴部分が複数抽出された場合について説明する。図４は、明るさ分布生成部１０６における動作を模式的に示した説明図である。例えば、特徴抽出部１１２の一つのアルゴリズムで特徴部分が左上に検出された場合、明るさ分布１７１が生成され、また、顔認識部１１４で特徴部分が中央付近に検出された場合、明るさ分布１７３が生成される。更に、特徴抽出部１１２のその他のアルゴリズムでは特徴部分が検出されなかった場合、明るさ分布１７５が生成される。そして、明るさ分布生成部１０６は、複数生成された明るさ分布を合成し、例えば明るさ分布１７７を生成する。その後、明るさ分布生成部１０６は、合成された明るさ分布１７７を画像合成部１０８に送る。なお、図４で示した明るさ分布は、ドットの濃淡を用いて輝度特性を表したものであり、実際の表示内容とは無関係である。
【００４５】
以上のステップＳ１０３の明るさ分布の生成の後、画像合成部１０８が映像信号に明るさ分布を合成する（ステップＳ１０４）。図５（Ａ）は、映像データに基づいて表示された画面１５０の一例を示す説明図である。図５（Ｂ）は、映像データに明るさ分布を合成した画像を示す説明図である。なお、図５（Ｂ）で示した明るさ分布は、ドットの濃淡を用いて輝度特性を表したものであり、実際の表示内容とは無関係である。
【００４６】
映像信号に明るさ分布を合成した結果は、映像信号から抽出された特徴部分に基づくものである。即ち、特徴部分の輝度が高く、それ以外の領域の輝度は低くなる映像が得られる。特徴部分は視聴者の注意が注がれる領域に対応して抽出されるようにしておけば、視聴者の注意が注がれる領域以外の輝度が低減されていても、視聴者に違和感を生じさせることがない。そして、画像のコントラスト感を維持しながら消費電力を低減することができる。
【００４７】
以上、複数の特徴抽出アルゴリズム、例えば映像ヒストグラム解析、顔認識、画面輝度分布解析、移動量解析、画面内部分静止画検出などを用いることで、視聴者の注意が注がれる特徴部分を抽出する。そして、表示する映像に対して、フラットに映像を表現するのではなく、抽出された特徴部分の輝度を相対的に高くし、それ以外の領域を低くすることで、映像にメリハリを与えることができ、かつ消費電力を低減できる。即ち、輝度が高い部分は、画像のコントラスト感を上げたまま維持でき、輝度が低い部分は消費電力の低減に貢献する。その結果、本実施形態によれば、低消費電力化と高画質化の２つを両立することができる。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明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、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
例えば、上記実施形態では、自発光表示装置の一例として、有機ＥＬディスプレイ装置を挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。自発光表示装置は、有機ＥＬディスプレイ装置以外の自発光型の表示装置でもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１００      有機ＥＬディスプレイ装置
１０２      消費電力削減部
１０４      映像解析部
１０６      明るさ分布生成部
１０８      画像合成部
１１２      特徴抽出部
１１４      顔認識部
１１６      ヒストグラム解析部
１２０      有機ＥＬパネルモジュール
【図１】
2011002520.tif 000003
【図２】
2011002520.tif 000004
【図３】
2011002520.tif 000005
【図４】
2011002520.tif 000006
【図５】
2011002520.tif 000007