顯示設備和顯示方法
2023-05-28 23:28:21 1
專利名稱：顯示設備和顯示方法
技術領域：
本發明涉及用於在包括發光元件的像素上顯示圖像的顯示設備和顯示方法，並且更特別地涉及用於在基於亮度的降低量校正圖像之後顯示圖像的顯示設備和顯示方法。
背景技術：
近年來，諸如有機EL元件之類的可與平板兼容的發光元件(發光器件)正引起注意。然而，發光元件的特徵在於亮度由於發光而降低。例如，當在包括以矩陣方式布置的具有發光元件的多個像素的顯示器中在黑色背景上顯示白色的固定圖案時，黑色部分沒有點亮，並且黑色部分沒有劣化。然而，白色部分點亮。因此，白色部分劣化，並且亮度降低。在後續的圖像顯示中，具有降低的亮度的部分 被認為是燒傷(burning)，並且圖像質量顯著地劣化。特別地，當顯示器被用作數字式照相機的監視器時，在監視器上顯示指示成像條件的固定圖案(諸如圖標和文字)。在顯示固定圖案的部分中亮度容易被降低，並且該部分容易被認為是燒傷。因此，需要一種用於校正發光元件的亮度的降低的技術。考慮到成本，存儲為校正所必需的數據的存儲器的容量可以較小。以這種方式，可以容易地採用對於存儲誤差(諸如後備存儲器的添加和數據的鏡像(mirroring))的手段。日本專利申請公開No. 2011-13470公開了在其中每個顯示模式的點亮時間的累計時間和假設作為每個顯示模式的輸入數據的平均圖像數據被用來針對每個像素校正輸入數據以便由此減少存儲為校正所必需的數據的存儲器的容量的技術。雖然在該文獻中描述的技術中可以減少存儲器的容量，但是在顯示模式(諸如監視模式、實時取景(live view)模式和各種設置模式)中的顯示圖像的假定的平均圖像數據被用來預測劣化量。因此，可以在每個顯示模式中的假定的使用中實現有效的校正。然而，當在偏離的使用中或在料想不到的使用中頻繁地生成特定的圖案時校正的效果可能減少。如果顯示模式的數量增大到允許處理偏離的使用，則存在如下的問題，即需要被存儲的假定的平均圖像數據增加，由此增大非易失性存儲器的容量。
發明內容
本發明的一個目的在於提供能夠顯著地減少存儲器的容量和能夠在任何使用之下高度精確地進行校正的顯示設備和顯示方法。為了解決該問題，本發明提供了一種顯示設備，包括由均具有發光元件的多個像素構成的顯示屏幕，用於顯示自然圖像以及字符、符號、圖形或其組合的圖案，所述圖案以預定的尺寸和預定的灰度(gradation)被顯示在顯示屏幕的預定的位置上；圖案存儲單元，用於存儲圖案的形狀、位置和尺寸，並且用於存儲圖案的累積顯示時間；特性存儲單元，用於存儲發光元件的亮度降低的特性；累積量計算單元，用於基於存儲在圖案存儲單元中和特性存儲單元中的數據來計算構成圖案的像素的亮度降低的累積量；校正量計算單元，用於基於亮度降低的累積量來針對構成圖案的每個像素計算校正量；以及圖像生成單元，用於基於校正量來校正輸入圖像數據，以便在顯示屏幕上顯示校正後的圖像。本發明還提供了一種顯示方法，用於在由均具有發光元件的多個像素構成的顯示屏幕上顯示自然圖像以及字符、符號、圖形或其組合的圖案，所述圖案以預定的尺寸和預定的灰度被顯示在顯示屏幕的預定的位置上，所述顯示方法包括如下步驟將圖案的累積顯示時間存儲在存儲器中；基於預備的準備的發光元件的亮度降低的特性的數據以及圖案的位置、尺寸和灰度的數據以及圖案的累積顯示時間，針對構成圖案的每個像素計算亮度降低的累積量；基於亮度降低的累積量來針對顯示圖案的每個像素計算校正量；以及基於校·正量來校正輸入圖像，以便在顯示屏幕上顯示校正後的圖像。根據本發明，可以僅僅通過存儲圖標的固定圖案的形狀、顯示位置、尺寸、灰度和累積顯示時間(累積出現時間)來校正燒傷。因此，不需要存儲每個像素的所有的點亮歷史，並且可以顯著地減少存儲器的容量。校正可以容易地認出為燒傷的每個固定圖案。因此，高度精確的校正是可能的。從以下參考附圖的示例性實施例的描述中本發明更多的特徵將變得清晰。
圖1是示出本發明的顯示設備的配置的框圖。圖2A示出僅僅具有圖案的圖像的示例，並且圖2B示出自然圖像和固定圖案的合成圖像的示例。圖3A和圖3B是示出圖案形狀的示例和該圖案形狀的二進位數據矩陣的圖。圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E和圖4F是示出圖案形狀的示例、圖案形狀的二進位數據矩陣以及亮度降低的估計時間的數據矩陣的圖。圖5A和圖5B是用於描述亮度降低的估計時間的數據矩陣的產生的圖。圖6A是示出有機EL元件的亮度降低特性的示例的圖，並且圖6B是示出有機EL元件的校正因子的示例的圖。圖7是示出基於本發明的控制流的示例的圖。
具體實施例方式現在將根據附圖詳細描述本發明的優選實施例。用於在成像中聚焦的實時取景顯示、用於檢查拍攝的靜態圖像或運動圖像的檢查監視顯示以及用於照相機的各種設置的設置菜單顯示主要被輸出到數字式靜態照相機或數字式視頻攝像放像機(camcorder)的背面監視器。這些應用顯示要拍攝的自然圖像(或拍攝的自然圖像)、包括用於顯示照相機的當前使用狀態和各種設置條件的數字和圖標的固定圖案以及自然圖像和固定圖案的合成圖像。在這些之中，固定圖案以預定的形狀、位置、尺寸和灰度被顯示。因此，顯示固定圖案的部分的亮度傾向於被降低，其引起監視器的燒傷。固定圖案通常利用高亮度被顯著地顯示以便警告用戶，而這也加速燒傷。同時，由照相機拍攝的靜態圖像和實時取景中拍攝的運動圖像以及視頻被稱為自然圖像。具有清晰的界線的高亮度結構通常沒有出現持續較長時間，並且已知的是圖像較少可能引起可視地認出的燒傷。鑑於上述內容，本發明人已經發現，可以通過計算構成數字式照相機等的應用中的固定圖案(諸如圖標)的像素的校正量並且將計算的校正量應用於輸入圖像以便顯示校正後的圖像來獲得抑制燒傷的較大的效果。在本發明中，「輸入圖像」表示僅僅自然圖像的圖像、具有固定圖案(諸如圖標)的圖像或者自然圖像和固定圖案的合成圖像。「自然圖像」表不除固定圖案(諸如圖標)以外的圖像。現在將參考附圖具體地描述本發明的示例性實施例。雖然在本實施例中將描述用於在具有有機EL元件的像素上顯示圖像的顯示設備和顯示方法的示例，但是可應用到本發明的顯示設備和顯示方法的發光元件不限於有機EL元件。圖1是示出本發明的配置的概要的框圖。輸入到顯示設備的信息包括在成像之後或者在實時取景期間的自然圖像的圖像數據以及與自 然圖像結合地顯示的固定圖案(在下文中，簡單地為「圖案」)的編號(圖案編號)。圖案具有諸如形狀、顯示位置、尺寸以及灰度之類的屬性，並且數字式照相機等的系統預先地準備圖案。在屏幕的邊緣處顯示的小圖標和在中心處顯示的具有相同的形狀的大圖標被處理作為不同的圖案。每個圖案的顯示位置是預定的。因此，構成圖案的像素也是預定的。圖案可以不僅是字符(諸如「Α」、「Β」、「0」和「1」)，而且可以是字符的組合。組合
可以是字符、符號或者圖形的組合，或者可以是字符和符號的組合、字符和圖形的組合或者符號和圖形的組合。圖案的形狀(圖案形狀)表示包括在圖案內的字符、符號或者圖形的形狀。在包括兩個或更多個字符、符號或者圖形的圖案中，形狀還包括字符的布置等。圖案的形狀以位圖格式被存儲在存儲器中，並且存儲位置的地址對應於指示圖案的形狀的索引(index)(表I的圖像編號)。如果以位圖格式存儲每個圖案，則使用大量的存儲容量。因此，可以以位圖格式存儲每個字符、數字和符號的形狀，並且可以為具有多個字符等的圖案提供字符等的地址的組合。為各個圖案提供圖案編號，並且形狀、顯示位置、尺寸和灰度的數據被關聯。表I示出圖案的數據結構。表I的「圖像編號」表示圖案形狀的索引。「位置」表示在顯示圖案時在屏幕上的位置的信息。「尺寸S」表示在顯示圖案時的尺寸的信息。「灰度L」表示在顯示圖案時的灰度的信息。在表I中，a、b、C、d、k、l、m、η、P、q、r、U、V、W、X、y、N和T是正整數。尺寸S和灰度L包括具體值的示例。除「累積顯示時間Ts」以外的數據在系統中是預定的和固定的，並且數據被共同地稱為圖案顯示信息。表I
權利要求
1.一種顯示設備，包括由均具有發光元件的多個像素構成的顯示屏幕，用於顯示自然圖像以及字符、符號、圖形或其組合的圖案，所述圖案具有預定的形狀、在顯示屏幕中的預定的位置、預定的尺寸以及預定的灰度；圖案存儲單元，用於存儲圖案的形狀、位置、尺寸和灰度的數據，並且用於存儲圖案的累積顯示時間的數據；特性存儲單元，用於存儲發光元件的亮度降低的特性的數據；累積量計算單元，用於基於存儲在圖案存儲單元中和特性存儲單元中的數據來計算構成圖案的像素的亮度降低的累積量；校正量計算單元，用於基於亮度降低的累積量來針對構成圖案的每個像素計算校正量；以及圖像生成單元，用於基於校正量來校正輸入圖像數據，以便在顯示屏幕上顯示校正後的圖像。
2.根據權利要求1所述的顯示設備，還包括校正量存儲器，用於存儲計算的校正量。
3.根據權利要求1或2所述的顯示設備，其中累積量計算單元計算構成圖案的像素的亮度降低的估計時間，以便基於計算的亮度降低的估計時間來計算亮度降低的累積量。
4.根據權利要求3所述的顯示設備，其中累積量計算單元基於圖案的累積顯示時間與灰度的乘積的值來計算亮度降低的估計時間。
5.根據權利要求3所述的顯示設備，其中累積量計算單元基於圖案的累積顯示時間與灰度的乘積的值和僅僅顯示自然圖像的累積時間與自然圖像的平均亮度的乘積的值的總和來計算亮度降低的估計時間。
6.—種成像設備,包括監視器，包括根據權利要求1所述的顯示設備，其中圖案是指示成像設備的成像條件的在顯示屏幕上顯示的圖標或文字。
7.—種顯示方法，用於在由均具有發光元件的多個像素構成的顯示屏幕上顯示自然圖像以及字符、符號、圖形或其組合的圖案，所述圖案具有預定的形狀、在顯示屏幕中的預定的位置、預定的尺寸以及預定的灰度，所述顯示方法包括如下步驟準備圖案的形狀、位置、尺寸和灰度的數據、以及發光元件的亮度降低的特性的數據；將圖案的累積顯示時間的數據存儲在存儲器中；基於準備的發光元件的亮度降低的特性的數據以及準備的圖案的形狀、位置、尺寸和灰度的數據以及圖案的累積顯示時間，計算構成圖案的像素的亮度降低的累積量；基於亮度降低的累積量來計算對於顯示圖案的每個像素的校正量；以及基於校正量來校正輸入圖像，以便在顯示屏幕上顯示校正後的圖像。
全文摘要
本發明涉及顯示設備和顯示方法。一種顯示設備包括包括像素的顯示屏幕，各個像素顯示自然圖像以及預定的字符、符號、圖形或其組合的圖案；圖案存儲單元(102)，用於存儲圖案的形狀、顯示位置、尺寸和灰度，並且用於存儲圖案的累積顯示時間；特性存儲單元(103)，用於存儲發光元件的亮度降低的特性；累積量計算單元(104)，用於計算構成圖案的像素的亮度降低的累積量；校正量計算單元(105)，用於基於亮度降低的累積量來針對構成圖案的每個像素計算校正量；以及圖像生成單元(106)，用於基於校正量來校正輸入圖像，以便在顯示屏幕上顯示校正後的圖像。
文檔編號H04N5/232GK103002209SQ20121032279
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月4日 優先權日2011年9月9日
發明者紫藤俊一, 檜垣卓也, 森秀雄 申請人:佳能株式會社