(57)【要約】【課題】消費電力を一定値以下に制限する必要がある自発光の表示部を有する表示装置において、画像の視認性を改善した自発光表示装置を提供する。【解決手段】平均電流検出部１０１にて検出した入力画像信号１９１の平均電流と目標輝度とに応じて、２次元輝度ゲイン作成部１０２及び輝度制御部１０３は、入力画像信号の輝度ゲインをＥＬディスプレイ１０４の画面一律ではない値で制御する。よって、表示部の画像の視認性を改善しつつ、表示部の消費電力を一定値以下に制限することができる。【選択図】図１
2007219034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部とを備え、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項２】
表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた電流ゲインを出力する２次元電流ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元電流ゲイン作成部から出力される電流ゲインを乗ずる電流制御部とを備え、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元電流ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な電流ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記２次元電流ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度を表示可能な電流ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な電流ゲインを出力する、
ことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項３】
表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記２次元輝度ゲイン作成部の出力が、規定の輝度ゲインを超える上記表示部の第３範囲を示すエリア信号を出力する圧縮エリア作成部と、
上記圧縮エリア作成部が出力するエリア信号に基づいて、上記入力画像信号を上記第３範囲内に圧縮するとともに上記第３範囲外には規定レベルの信号を出力する画像圧縮部と、
上記画像圧縮部の出力信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部とを備え、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記圧縮エリア作成部は、上記表示部の画面全体を示すエリア信号を出力し、上記画像圧縮部は、上記入力画像信号の圧縮処理を実施せず、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記圧縮エリア作成部は、上記表示部の画面全体より狭いエリア信号を出力し、上記画像圧縮部は、上記入力画像信号を上記画面全体より狭いエリアに圧縮し、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項４】
表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の周辺の明るさを検出する外光照度検出部と、
上記外光照度検出部の出力に応じた上記表示部の目標輝度を作成する目標輝度制御部と、
上記表示部の上限電流と上記目標輝度制御部から出力される目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部とを備え、
上記表示部周辺が暗く上記外光照度検出部が第１出力を送出する場合には、上記目標輝度制御部は、目標輝度を制御して第１目標輝度を出力し、
上記表示部の周辺が明るく上記外光照度検出部が上記第１出力を超える第２出力を送出する場合には、上記目標輝度制御部は、目標輝度を制御して上記第１目標輝度を超える第２目標輝度を出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超える場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項５】
表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部と、
上記目標輝度に応じて、上記目標輝度の画像を表示可能な、上記表示部の印加電圧を作成する印加電圧作成部とを備え、
上記印加電圧作成部は、上記目標輝度が規定輝度より低い場合には、規定電圧よりより低い電圧を上記表示部に印加し、上記目標輝度が上記規定輝度より高い場合には、上記規定電圧より高い電圧を上記表示部に印加するとともに、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項６】
上記表示部の上記第１範囲１は、上記表示部の画面中央から規定の範囲であり、上記表示部の規定の上記第２範囲は、上記表示部の画面端から規定の範囲である、請求項１から５のいずれかに記載の自発光表示装置。
【請求項７】
上記表示部の上記第１範囲及び上記第２範囲は、フィールド毎に位置が変化することにより画面の焼付きを緩和する、請求項１から５のいずれかに記載の自発光表示装置。
【請求項８】
上記入力画像信号の平均輝度が高くなるに従って、
上記表示部の上記第１範囲は、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないように狭くなり、
上記第２範囲は、上記平均電流が上記上限電流を超えないように広くなる、請求項１から５のいずれかに記載の自発光表示装置。
【請求項９】
上記表示部の上記第３範囲は、上記第１範囲と同じ若しくは上記第１範囲より広い、請求項３記載の自発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像信号に応じた画像を表示する自発光の表示装置に関し、特にはＥＬ(Electro Luminescence）表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ(Electro Luminescence）ディスプレイは、自己発光表示装置であるため、視野角が広く、応答速度が速い。又、バックライトが不要であるため、薄型軽量化が可能である。これらの理由から、近年、有機ＥＬディスプレイは、液晶表示装置に代わるフラットディスプレイとして注目されている。
一方、上述のように有機ＥＬディスプレイは自己発光の為、ディスプレイ側でピーク輝度を固定した場合には、入力信号の平均輝度に応じてディスプレイが消費する電力が変化する。一方、携帯電話やＤＶＣ（デジタルビデオカメラ）、ＤＳＣ（デジタルスチルカメラ）等のモバイル商品においては、機器全体の電力に制限があるため、これらモバイル機器に搭載されるＥＬディスプレイにおいても、入力信号に関わらず、消費電力を一定値以下に制限する必要がある。
【０００３】
図１１は、従来のＥＬディスプレイ装置５０の構成を示すブロック図である。ＥＬディスプレイ装置５０は、平均電流検出手段１、ゲイン作成手段２、輝度制御手段３、及びＥＬディスプレイ４を備える。
平均電流検出手段１は、入力画像がゲイン等の制御なくＥＬディスプレイ４に入力された場合に消費する１フィールド期間の電流を計算する。一般的な有機ＥＬディスプレイの場合、上記１フィールド期間の電流は、１フィールド期間の平均輝度レベルに概ね比例する。したがって平均電流検出手段１は、入力画像データの平均輝度レベルに応じた値を出力する。尚、有機ＥＬディスプレイがＲＧＢの３色から構成されている場合には、上記１フィールド期間の電流は、ＲＧＢ各々の平均輝度レベルに、ＲＧＢ各々が１００％の入力信号であった場合の電流を乗じ、各々を加算したものに比例する。
【０００４】
ゲイン作成手段２は、平均電流検出手段１の出力と、ＥＬディスプレイ４の上限電流とから、ＥＬディスプレイ４が上記上限電流を超えないような、１フィールド期間で概同一のゲインを出力する。したがって、平均電流検出手段１の出力が上記上限電流より低い場合には、ゲイン作成手段２はゲイン「１」を出力し、上記上限電流より高い場合には、ＥＬディスプレイ４で消費する電力が上記上限電流を超えないよう、ゲインを減じて出力する。
【０００５】
輝度制御手段３は、入力画像信号にゲイン作成手段２の出力ゲインを乗じ、ＥＬディスプレイ４へ出力する。
このように、入力画像信号の平均輝度に応じたゲインを、入力画像信号に乗ずることによって、入力画像の平均輝度に関わらず、ＥＬディスプレイ４の電流を一定値以下に制限することが可能であり、ＥＬディスプレイ４の印加電圧が一定であると仮定すれば、ＥＬディスプレイ４における消費電力を一定値以下に制限することも可能である。
【特許文献１】特開２００３−２５５９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のＥＬディスプレイ装置５０のように、入力画像信号に応じて画面全体の輝度を概一様に制御して消費電力を一定値以下に制限する構成にあっては、入力画像の平均輝度が高い場合、例えば明るい信号が画面の面積の多くを占める入力画像の場合には画面全体の輝度が下がる、つまりＥＬディスプレイ４のピーク輝度が低下する。屋外で使用する頻度の高いモバイル機器では、このようなピーク輝度の低下は、画像の視認性の悪化につながるという問題がある。
本発明の目的は、消費電力を一定値以下に制限する必要がある自発光の表示部を有する表示装置において、画像の視認性を改善した自発光表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様の自発光表示装置は、表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部とを備え、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする。
【０００８】
又、本発明の第２態様の自発光表示装置は、表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた電流ゲインを出力する２次元電流ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元電流ゲイン作成部から出力される電流ゲインを乗ずる電流制御部とを備え、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元電流ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な電流ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記２次元電流ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度を表示可能な電流ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な電流ゲインを出力する、
ことを特徴とする。
【０００９】
又、本発明の第３態様の自発光表示装置は、表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記２次元輝度ゲイン作成部の出力が、規定の輝度ゲインを超える上記表示部の第３範囲を示すエリア信号を出力する圧縮エリア作成部と、
上記圧縮エリア作成部が出力するエリア信号に基づいて、上記入力画像信号を上記第３範囲内に圧縮するとともに上記第３範囲外には規定レベルの信号を出力する画像圧縮部と、
上記画像圧縮部の出力信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部とを備え、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記圧縮エリア作成部は、上記表示部の画面全体を示すエリア信号を出力し、上記画像圧縮部は、上記入力画像信号の圧縮処理を実施せず、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記圧縮エリア作成部は、上記表示部の画面全体より狭いエリア信号を出力し、上記画像圧縮部は、上記入力画像信号を上記画面全体より狭いエリアに圧縮し、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする。
【００１０】
又、本発明の第４態様の自発光表示装置は、表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の周辺の明るさを検出する外光照度検出部と、
上記外光照度検出部の出力に応じた上記表示部の目標輝度を作成する目標輝度制御部と、
上記表示部の上限電流と上記目標輝度制御部から出力される目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部とを備え、
上記表示部周辺が暗く上記外光照度検出部が第１出力を送出する場合には、上記目標輝度制御部は、目標輝度を制御して第１目標輝度を出力し、
上記表示部の周辺が明るく上記外光照度検出部が上記第１出力を超える第２出力を送出する場合には、上記目標輝度制御部は、目標輝度を制御して上記第１目標輝度を超える第２目標輝度を出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超える場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする。
【００１１】
又、本発明の第５態様の自発光表示装置は、表示部と、
入力画像信号から上記表示部に印加される平均電流を検出する平均電流検出部と、
上記表示部の上限電流と上記表示部の目標輝度と上記平均電流検出部の出力とに応じた輝度ゲインを出力する２次元輝度ゲイン作成部と、
上記入力画像信号に対し上記２次元輝度ゲイン作成部から出力される輝度ゲインを乗ずる輝度制御部と、
上記目標輝度に応じて、上記目標輝度の画像を表示可能な、上記表示部の印加電圧を作成する印加電圧作成部とを備え、
上記印加電圧作成部は、上記目標輝度が規定輝度より低い場合には、規定電圧よりより低い電圧を上記表示部に印加し、上記目標輝度が上記規定輝度より高い場合には、上記規定電圧より高い電圧を上記表示部に印加するとともに、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えない場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の画像表示位置にかかわらず、上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、
上記目標輝度の画像を上記表示部に表示するための上記平均電流検出部の出力が上記上限電流を超えた場合には、上記２次元輝度ゲイン作成部は、上記表示部の第１範囲では上記目標輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力し、上記表示部における上記第１範囲以外の第２範囲では、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないよう、上記目標輝度より低い輝度の画像を表示可能な輝度ゲインを出力する、
ことを特徴とする。
【００１２】
上記第１〜第５態様において、上記表示部の上記第１範囲１は、上記表示部の画面中央から規定の範囲であり、上記表示部の規定の上記第２範囲は、上記表示部の画面端から規定の範囲とすることができる。
【００１３】
上記第１〜第５態様において、上記表示部の上記第１範囲及び上記第２範囲は、フィールド毎に位置が変化することにより画面の焼付きを緩和することができる。
【００１４】
上記第１〜第５態様において、上記入力画像信号の平均輝度が高くなるに従って、
上記表示部の上記第１範囲は、上記表示部に印加される平均電流が上記上限電流を超えないように狭くなり、
上記第２範囲は、上記平均電流が上記上限電流を超えないように広くなるようにしてもよい。
【００１５】
上記第３態様において、上記表示部の上記第３範囲は、上記第１範囲と同じ若しくは上記第１範囲より広くしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の上記第１〜第５態様における自発光表示装置によれば、表示部の上限電流を維持した上で、目標とするピーク輝度を出力することが可能となり、屋外等における視認性の改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態である自発光表示装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。又、以下に説明する各実施形態では、自発光の表示部の一例として有機ＥＬ(Electro Luminescence）ディスプレイ、特に屋外で使用する頻度の高いモバイル機器に使用される有機ＥＬディスプレイを表示部として有する表示装置を例に採るが、これに限定するものではない。即ち、本実施形態は、消費電力を一定値以下に制限する必要がある自発光の表示部を有する自発光表示装置に適用可能である。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１実施形態による自発光表示装置１００の構成を示すブロック図である。上記自発光表示装置１００は、平均電流検出部１０１、２次元輝度ゲイン作成部１０２、輝度制御部１０３、及び表示部としての一例に相当するＥＬディスプレイ１０４を備える。
平均電流検出部１０１には入力画像信号１９１が供給され、平均電流検出部１０１は、輝度制御部１０３を動作させない場合における入力画像信号１９１の１フィールド期間の電流を計算する。一般的な有機ＥＬディスプレイの場合、上記１フィールド期間の電流は、１フィールド期間の平均輝度レベルに概ね比例する。したがって平均電流検出部１０１では、入力画像データの平均輝度レベルに応じた平均電流値１９２を、２次元輝度ゲイン作成部１０２へ出力する。
【００１９】
尚、有機ＥＬディスプレイ１０４がＲＧＢの３色から構成されている場合、上記１フィールド期間の電流は、ＲＧＢ各々の平均輝度レベルに、ＲＧＢ各々が１００％の入力信号であった場合の電流を乗じ、各々を加算したものに概ね比例し、下記の式１のようになる。
平均電流＝  （Ｒ信号レベル×Ｒ信号１００％時の電流）＋（Ｇ信号レベル×Ｇ信号１００％時の電流）＋（Ｂ信号レベル×Ｂ信号１００％時の電流）  ……（式１）
【００２０】
２次元輝度ゲイン作成部１０２には、平均電流検出部１０１からの入力画像信号１９１の１フィールド期間の平均電流１９２と、有機ＥＬディスプレイ１０４における上限電流値１９３及び目標輝度値１９４とが供給され、２次元輝度ゲイン作成部１０２は、ＥＬディスプレイ１０４の上限電流１９３と、ＥＬディスプレイ１０４の目標輝度１９４及び平均電流検出部１０１の出力である平均電流１９２とに応じたゲインを作成し出力する。
輝度制御部１０３には、２次元輝度ゲイン作成部１０２からのゲイン値１９５と、入力画像信号１９１とが供給され、輝度制御部１０３は、入力画像信号１９１に対して２次元輝度ゲイン作成部１０２から出力されるゲイン値１９５を乗じ、ＥＬディスプレイ１０４へ出力する。
【００２１】
上述のように構成される自発光表示装置１００の動作について以下に説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、自発光表示装置１００における２次元輝度ゲイン作成部１０２の出力ゲイン１９５と、ＥＬディスプレイ１０４に供給される表示信号との関係を示す概念図である。即ち、図２Ａ及び図２Ｂは、同じ入力画像に対して目標輝度を変えた場合における表示画像の変化を示している。
ここで一例として、ＥＬディスプレイ１０４が表示可能な最大輝度を１００ｃｄ、ＥＬディスプレイ１０４が全画面最大輝度（入力画像信号の平均輝度レベルが１００％）であった場合にＥＬディスプレイ１０４に印加される電流を１００ｍＡ、ＥＬディスプレイ１０４の上限電流を２５ｍＡ、入力画像の平均輝度レベルを５０％とする。
【００２２】
図２Ａは、ＥＬディスプレイ１０４の目標輝度を５０ｃｄ、つまり最大輝度の５０％とした場合の例を示している。この場合、入力画像の平均輝度レベルが５０％であるため、ＥＬディスプレイ１０４に印加される電流は、２５ｍＡとなり、ＥＬディスプレイ１０４の上限電流（２５ｍＡ）を超えない。したがって、２次元輝度ゲイン作成部１０２は、画像表示位置に関係なく、上記目標輝度（５０ｃｄ）の画像を表示することが可能な輝度ゲインを出力する。図２Ａの場合では、目標輝度を最大輝度の５０％としているため、２次元輝度ゲイン作成部１０２から出力されるゲイン値は「０．５」となる。
【００２３】
図２Ｂは、ＥＬディスプレイ１０４の目標輝度をＥＬディスプレイ１０４が表示可能な最大輝度と同じ１００ｃｄとした場合である。入力画像の平均輝度レベルが５０％であるため、輝度制御部１０３で制御をかけない場合の電流は５０ｍＡとなり、ＥＬディスプレイ１０４の上限電流（２５ｍＡ）を超える。したがって、２次元輝度ゲイン作成部１０２は、ＥＬディスプレイ１０４の印加電流が上記上限電流を超えないように、ＥＬディスプレイ１０４の画面中央から規定の範囲、つまり第１範囲１８１では、目標輝度による表示が可能なゲイン（×１）を出力し、ＥＬディスプレイ１０４の画面端から規定の範囲、つまり第１範囲１８１以外の第２範囲１８２では、目標輝度より低い表示となるゲインを出力する。この図２Ｂの例では、画面端から規定の範囲つまり第２範囲１８２の輝度ゲインを「０」としているため、画面中央から規定の範囲つまり第１範囲１８１を、ＥＬディスプレイ１０４全体の１／２の面積に相当するような範囲とすることで、ＥＬディスプレイ１０４の印加電流は２５ｍＡとなる。
以上説明したように、本実施形態の自発光表示装置１００によれば、ＥＬディスプレイ１０４の印加電流が上限電流以下となることを確保しつつ、画像の目標輝度を満足する、つまり画像の視認性を確保することが可能となる。
【００２４】
図３は、図２Ｂと同様、ＥＬディスプレイ１０４の画面中央から規定の範囲つまり第１範囲１８１では輝度ゲイン「１」を出力し、画面端から規定の範囲つまり第２範囲１８２の輝度ゲインを「０」とした場合における、目標輝度と、ゲイン出力詳しくはゲイン出力「１」が出力される画面の面積割合との関係を示した概念図である。具体的に説明すると、入力画像の平均電流が十分低い場合、つまり図３では入力画像の平均輝度レベルが２５％以下の場合、輝度ゲイン「１」が出力される画面の面積割合は常に１、つまり常に画面全体が輝度ゲイン「１」による画面となる。一方、入力画像の平均電流が高い場合、つまり図３では入力画像の平均輝度レベルが５０％の場合には、目標輝度が上がるにつれて、ゲイン「１」が出力される画面の面積割合は減少する。同様に、目標輝度が同一の場合には、入力画像信号の平均電流が高くなるとゲイン「１」による画面の面積割合が低下する。
【００２５】
上述した図２Ｂの例では、２次元輝度ゲイン作成部１０２から出力するゲイン値について、画面中央から規定の範囲である第１範囲１８１に対する輝度ゲインを「１」、それ以外の、画面端から規定の範囲である第２範囲１８２に対する輝度ゲインを「０」としているが、これに限定されるものではない。例えば図４Ａ及び図４Ｂに示すように、画面中央から規定の範囲つまり第１範囲１８１の輝度ゲインが概ね１に近く、画面中央から遠ざかるにつれて徐々にゲイン値を小さくしたり、あるいは画面端から規定の範囲の第２範囲１８２に対する輝度ゲインを「０」を超え「１」未満としたりすることもできる。更にＥＬディスプレイ１０４の印加電流が設定された上限電流を超えなければ同様の効果を得ることが可能である。
【００２６】
又、上述の自発光表示装置１００の変形例として、図５に示す自発光表示装置１０５を構成することもできる。自発光表示装置１０５では、上記２次元輝度ゲイン作成部１０２に代えて２次元電流ゲイン作成部１０６を設け、上記輝度制御部１０３に代えて電流制御部１０７を設けた。２次元電流ゲイン作成部１０６は、平均電流検出部１０１が送出する平均電流値１９２と、上限電流１９３と、目標輝度１９４とに応じた電流ゲインを作成し、電流制御部１０７に送出する。電流制御部１０７は、入力画像信号１９１に対して２次元電流ゲイン作成部１０６から出力されるゲイン値を乗じ、ＥＬディスプレイ１０４へ出力する。
このように構成することで、ＥＬディスプレイ１０４に対する輝度を制御する代わりに、ＥＬディスプレイ１０４に印加する電流を制御する。この自発光表示装置１０５によっても、上述の自発光表示装置１００と同様の効果を得ることが可能である。
【００２７】
又、上述した第１実施形態では、画面中央から規定の範囲の第１範囲１８１が目標輝度となるようにしているが、画面中央以外から規定の範囲が目標輝度となるように設定し、さらにこの範囲を時間経過とともに移動させることで、画面の焼付きを緩和する効果を得ることが可能である。
【００２８】
以上説明した第１実施形態の自発光表示装置１００、１０５によれば、入力画像信号１９１の平均輝度若しくは目標輝度が高い場合であっても、画面上の規定範囲では目標輝度を維持して視認性を改善し、且つ、ＥＬディスプレイ１０４に要求される上限電流を超えないように制御することが可能となる。
【００２９】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２実施形態の自発光表示装置について説明する。
図６に示す第２実施形態の自発光表示装置１１０は、平均電流検出部１０１、２次元輝度ゲイン作成部１０２、圧縮エリア作成部１１１、画像圧縮部１１２、輝度制御部１１３、及びＥＬディスプレイ１０４を備える。
平均電流検出部１０１及び２次元輝度ゲイン作成部１０２は、第１実施形態における構成及び機能と同じであり、ここでの説明は省略する。尚、２次元輝度ゲイン作成部１０２が送出するゲイン値１９５は、圧縮エリア作成部１１１及び輝度制御部１１３に送出される。
【００３０】
圧縮エリア作成部１１１は、エリア信号１９６を出力する。該エリア信号１９６とは、２次元輝度ゲイン作成部１０２が送出する出力ゲインが規定のゲインを超える、ＥＬディスプレイ１０４における規定範囲に相当する第３範囲を示す信号である。
画像圧縮部１１２は、圧縮エリア作成部１１１が出力するエリア信号１９６内に入力画像信号１１９を圧縮するとともに、エリア信号１９６外には規定レベルの信号を出力する。
輝度制御部１１３は、画像圧縮部１１２の出力信号に対し２次元輝度ゲイン作成部１０２から出力されるゲイン値１９５を乗じ、ＥＬディスプレイ１０４に出力する。
【００３１】
図７Ａ及び図７Ｂは、第２実施形態の自発光表示装置１１０の２次元輝度ゲイン作成部１０２が出力する輝度ゲイン値１９５と、ＥＬディスプレイ１０４の表示信号との関係を示す概念図である。
第１実施形態の場合と同様、図７Ａ及び図７Ｂは、同じ入力画像において、目標輝度を変えた場合の変化を示す。図７Ａでは、第１実施形態の場合と同様、目標輝度が低く、ＥＬディスプレイ１０４に印加される電流がＥＬディスプレイ１０４の上限電流を超えない場合が示されている。したがって、２次元輝度ゲイン作成部１０２は、画面表示位置に関係なく、上記目標輝度を表示することが可能な輝度ゲイン値１９５を出力する。
【００３２】
図７Ｂは、ＥＬディスプレイ１０４の目標輝度を高くした場合を示しており、輝度制御部１１３で制御をかけない場合の電流は、ＥＬディスプレイ１０４の上限電流を超える。したがって、２次元輝度ゲイン作成部１０２は、ＥＬディスプレイ１０４の印加電流が上限電流を超えないように、ＥＬディスプレイ１０４の画面中央から規定の範囲である第１範囲１８１では目標輝度を表示することが可能となる輝度ゲイン値（×１）を出力し、ＥＬディスプレイ１０４の画面端から規定の範囲である第２範囲１８２では目標輝度より低い輝度ゲイン値を出力する。
ここで、２次元輝度ゲイン作成部１０２から出力される輝度ゲイン値を入力画像信号に乗じ、ＥＬディスプレイ１０４に出力すると、画面周辺が非常に暗くなり、入力画像信号の周辺に元々存在する入力画像信号が見難くなる。例えば第１実施形態における図２Ｂの状態がこれに対応する。
【００３３】
本第２実施形態では、２次元輝度ゲイン作成部１０２から出力されるゲイン値１９５を入力画像信号１９１に乗じた場合でも、圧縮エリア作成部１１１は、ＥＬディスプレイ１０４上で入力画像信号１９１が見える範囲のエリアつまり第３範囲について、２次元輝度ゲイン作成部１０２から出力されるゲイン値１９５が規定のゲイン値を超えるか否かの判定により、入力画像信号１９１が見える範囲の上記エリアを作成する。さらに、画像圧縮部１１２は、上記エリア内に全ての入力画像信号が収まるよう入力画像信号１９１を圧縮する。そして入力画像信号は、輝度制御部１１３を介してＥＬディスプレイ１０４に表示される。このような処理により、図７Ｂに示す画像を表示することが可能となる。ここで、上述の、入力画像信号１９１が見える上記第３範囲に相当する「エリア」とは、図７Ｂにおいて符号１８３にて示すエリアが相当する。
尚、上述のように作成される圧縮画像のエリア１８３は、目標輝度を表示することが可能なゲイン「１」のエリアと同一、若しくは、これよりも広い、ゲインが「０」ではないエリアが望ましい。本実施形態では、エリア１８３は上記第１範囲１８１と同一の範囲となっている。
【００３４】
このように、入力画像信号１９１の平均輝度もしくは目標輝度が高い場合においても、表示部の規定の範囲では目標輝度を維持して視認性を改善し、かつ、上記規定範囲内に概全ての入力画像信号を表示し、且つ、表示部に要求される上限電流を超えないように制御することが可能となる。
【００３５】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３実施形態の自発光表示装置について説明する。
図８に示す本発明の第３実施形態による自発光表示装置１２０は、平均電流検出部１０１、輝度制御部１０３、ＥＬディスプレイ１０４、外光照度検出部１２１、目標輝度制御部１２２、及び２次元輝度ゲイン作成部１２３を備える。ここで、平均電流検出部１０１、輝度制御部１０３、及びＥＬディスプレイ１０４は、上述した実施形態にて説明したものと変わりないことから、ここでの説明は省略する。
【００３６】
外光照度検出部１２１は、ＥＬディスプレイ１０４の周辺の明るさを検出し、検出した明るさに応じた値を目標輝度制御部１３２へ出力する。
目標輝度制御部１２２は、ＥＬディスプレイ１０４の周辺が暗く外光照度検出部１２１の出力が低い場合にはＥＬディスプレイ１０４の輝度が低くなるような、一方、ＥＬディスプレイ１０４の周辺が明るく外光照度検出部１２１の出力が高い場合にはＥＬディスプレイ１０４の輝度が高くなるような目標輝度を２次元輝度ゲイン作成部１２３へ出力する。
２次元輝度ゲイン作成部１２３は、ＥＬディスプレイ１０４の上限電流と、目標輝度制御部１２２から出力されるディスプレイの目標輝度と、平均電流検出部１０１の出力に応じた輝度ゲインを作成し、輝度制御部１０３へ出力する。
輝度制御部１０３は、入力画像信号１９１に対し、２次元輝度ゲイン作成部１２３から出力される輝度ゲイン値を乗じ、ＥＬディスプレイ１０４に出力する。
【００３７】
上述の構成によれば、ＥＬディスプレイ１０４の周辺が暗い場合には、目標輝度が低くなり、第１実施形態と同様、図２Ａに示すような、２次元輝度ゲイン作成部１２３の出力ゲイン、及び表示信号となる。一方、ＥＬディスプレイ１０４の周辺が明るい場合には、目標輝度が高くなり、第１実施形態と同様、図２Ｂに示すような、２次元輝度ゲイン作成部１２３の出力ゲイン、及び表示信号となる。
尚、外光照度検出部１２１は、ＥＬディスプレイ１０４の表示面付近のセンサーが望ましいが、ＤＶＣやＤＳＣ等においては屋外等の概明るさを検出可能なカメラの出力を利用することも可能である。
【００３８】
このように、表示部の周辺が明るく、入力画像信号の平均輝度が高い場合においても、規定の範囲では目標輝度を維持して視認性を改善し、且つ、表示部に要求される上限電流を超えないように制御することが可能となる。
【００３９】
（実施の形態４）
次に、本発明の第４実施形態の自発光表示装置について説明する。
図９に示す本発明の第４実施形態による自発光表示装置１３０は、平均電流検出部１０１、２次元輝度ゲイン作成部１０２、輝度制御部１０３、印加電圧作成部１３１、及びＥＬディスプレイ１３２を備える。ここで、平均電流検出部１０１、２次元輝度ゲイン作成部１０２、及び輝度制御部１０３は、上述した実施形態にて説明したものと変わりないことから、ここでの説明は省略する。
【００４０】
印加電圧作成部１３１には目標輝度１９４が供給され、印加電圧作成部１３１は、目標輝度１９４に応じて、該目標輝度を表示することが可能な最低の印加電圧を作成し、ＥＬディスプレイ１３２に印加する。
【００４１】
図１０は、本第４実施形態に備わるＥＬディスプレイ１３２の画素構成例を示す概念図である。図１０から明らかなように、ＥＬディスプレイ１３２に高い輝度を表示するためには、入力信号に低い電圧を印加するとともに、ＥＬ印加電圧を高くすることが必要となる。しかしながら、ＥＬ印加電圧を高くすることは、電力の増加につながる為、可能な限りＥＬ印加電圧を低くすることが電力面からは望ましい。
【００４２】
本第４実施形態では、印加電圧作成部１３１は、目標輝度１９４に応じて、目標輝度を表示することが可能な最低の印加電圧を作成し、ＥＬディスプレイ１３２に印加することにより、目標輝度１９４が高い場合でも、また、目標輝度１９４が低い場合でも、最低限の電力でＥＬディスプレイ１３２を目標輝度で表示させる。したがって、第１実施形態の場合と同様に、目標輝度１９４が低い場合は、図２Ａに示すような、２次元輝度ゲイン作成部１０２の出力ゲイン、及び表示信号となり、目標輝度１９４が高い場合には、第１実施形態の場合と同様に、図２Ｂに示すような、２次元輝度ゲイン作成部１０２の出力ゲイン、及び表示信号を得る。何れの場合も、目標輝度を達成するための最低限の電力でこれを実現することが可能となる。
【００４３】
このように、第４実施形態によれば、入力画像信号の平均輝度もしくは目標輝度が高い場合においても、表示部の規定の範囲では目標輝度を維持して視認性を改善し、且つ、表示部に要求される上限電流を超えず、目標輝度を維持するために必要な最低電圧で表示部を駆動することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、入力画像信号に応じた画像を表示する表示装置、特にＥＬディスプレイ表示装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態による自発光表示装置の構成を示すブロック図。
【図２Ａ】図１に示す２次元輝度ゲイン作成部の出力と、ＥＬディスプレイの表示信号との関係を示す概念図。
【図２Ｂ】図１に示す２次元輝度ゲイン作成部の出力と、ＥＬディスプレイの表示信号との関係を示す概念図。
【図３】図１に示す自発光表示装置において、目標輝度と２次元輝度ゲイン作成部の出力との関係を示す概念図。
【図４Ａ】図１に示す自発光表示装置の変形例において、２次元輝度ゲイン作成部の出力と、ＥＬディスプレイの表示信号との関係を示す概念図。
【図４Ｂ】図１に示す自発光表示装置の変形例において、２次元輝度ゲイン作成部の出力と、ＥＬディスプレイの表示信号との関係を示す概念図。
【図５】図１に示す自発光表示装置の別の構成例を示すブロック図。
【図６】本発明の第２実施形態による自発光表示装置の構成を示すブロック図。
【図７Ａ】図６に示す２次元輝度ゲイン作成部の出力と、ＥＬディスプレイの表示信号との関係を示す概念図。
【図７Ｂ】図６に示す２次元輝度ゲイン作成部の出力と、ＥＬディスプレイの表示信号との関係を示す概念図。
【図８】本発明の第３実施形態による自発光表示装置の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の第４実施形態による自発光表示装置の構成を示すブロック図。
【図１０】図９に示すＥＬディスプレイの画素構成例を示す概念図。
【図１１】従来のＥＬディスプレイ装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４６】
１０１…平均電流検出部、１０２…２次元輝度ゲイン作成部、１０３…輝度制御部、
１０４…ＥＬディスプレイ、１０６…２次元電流ゲイン作成部、１０７…電流制御部、
１１１…圧縮エリア作成部、１１２…画像圧縮部、１１３…輝度制御部、
１２１…外光照度検出部、１２２…目標輝度制御部、
１２３…２次元輝度ゲイン作成部、１３１…印加電圧作成部。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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