加亮控制装置、显示装置、控制方法和计算机程序的制作方法
专利名称：加亮控制装置、显示装置、控制方法和计算机程序的制作方法
技术领域：
在该说明书中描述的本发明涉及一种用于增强字符部分的可见度的技术。
由本发明人提出的本发明的实施例包含字符加亮(highlight)控制装置、显示装置、加亮显示控制方法和计算机程序。
背景技术：
日本专利特开第8-320679号公开了一种用于独立于其它区域而加亮特定显示区域的显示技术。
此外，日本专利特开第2004-172879号公开了一种用于在再现和显示所捕获的图像期间对在图像捕获时指定的区域进行加亮的技术。
然而，在前一个专利文献的技术中，将平面指定为加亮区域。因此，即便当只想对某些字符信息进行加亮时，也需要指定包括背景部分在内的区域。
在后一个专利文献的技术中，在图像捕获时确定加亮区域，因此难以随意指定任意加亮区域。
发明内容
根据本发明的实施例，字符加亮控制装置包括字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；和加亮程度控制器，被配置为以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度(emissionluminance)与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
如果采用本发明者提出的方案，则与背景部分的发光亮度相比，可以选择性地增加字符部分的发光亮度，而不必考虑字符部分的内容和位置。
图1是示出有机EL显示器的功能性配置示例的图(本发明的第一实施例)；图2是示出每个像素的驱动电路的示例的图；图3A至图3C是用于解释改变点亮(light-on)周期的操作的图；图4A和图B是用于解释用于控制电源电压的操作的图；图5是示出在由面板驱动器增加最大亮度前采用的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图；图6是示出在由面板驱动器增加最大亮度后得到的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图；图7是示出当将图像质量变换与由面板驱动器执行的增加最大亮度组合时得到的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图；图8是用于解释由图像质量变换器采用的伽玛变换特性的图；图9是表示用于解释像素字符提取的原理的图；图10是用于解释像素字符确定的条件的表格；图11是用于解释确定像素字符的处理过程的流程图；图12是示出在字符加亮前显示的屏幕示例的图；图13是示出当将整个屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第一实施例)；图14是示出当将部分屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第一实施例)；图15是示出有机EL显示器的功能性配置示例的图(本发明的第二实施例)；图16是用于解释图像质量变换器采用的伽玛变换特性的图；图17是示出当将图像质量变换与由面板驱动器执行的增加最大亮度组合时得到的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图(第二实施例)；图18是示出在字符加亮前显示的屏幕示例的图；图19是示出当将整个屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第二实施例)；图20是示出当将部分屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第二实施例)；图21是示出另一有机EL显示器的功能性配置示例的图；图22A和22B是用于解释指定加亮区域的其他示例的图；
图23A和23B是用于解释关于另一电子装置的应用的示例的图；以及图24A和24B是用于解释关于另一电子装置的应用的示例的图。
具体实施例方式
下面将描述与本发明的实施例相关的加亮技术。
可以将在相关技术领域中已知或公知的技术应用于在本说明书中没有描述或说明的特征。
应当注意，下面的实施例仅仅是本发明的一个实施示例，本发明不限于此。
(A)第一实施例在本发明的第一实施例中，将作为自发光(self-luminance)显示器的一个示例的有机EL面板用作显示设备。
(A-1)系统结构图1示出了具有对字符部分进行加亮的功能的有机EL显示器的功能性结构示例。图1中所示的有机EL显示器1包括有机EL面板模块3、面板驱动器5和字符加亮控制器7。
(a)有机EL面板模块有机EL面板模块3是其中三基色(R、G、B)的显示像素以矩阵排列的显示设备。由有机EL发光元件生成各个基色。
图2示出了用于控制有机EL元件的发光操作的驱动电路的示例。
驱动电路30被布置在数据线和扫描线之间的交叉处。驱动电路30包括数据开关元件T1、电容器C1、电流提供元件T2和发光周期控制元件T3。
数据开关元件T1是控制捕获由数据线提供的电压值的晶体管。经扫描线逐行给出捕获定时。
电容器C1是在一个帧周期期间保持所捕获的电压值的元件。通过使用电容器C1实现了逐场驱动。
电流提供元件T2是将依赖于电容器C1的电压值的驱动电流提供给有机EL发光元件D1的晶体管。
发光周期控制元件T3是控制向有机EL发光元件D1提供和停止驱动电流的晶体管。
将发光周期控制元件T3布置为与驱动电流的提供路径串联。有机EL发光元件D1在发光周期控制元件T3导通(ON)的周期期间发光。相反，有机EL发光元件D1在发光周期控制元件T3截止(OFF)的周期期间不发光。
在本示例中，通过点亮(发光)周期控制信号来实现发光周期控制元件T3的ON/OFF的切换。
由面板驱动器5生成点亮周期控制信号。基于由字符加亮控制器7提供的峰值亮度控制信号来生成点亮周期控制信号。
在本电路结构中，可以通过调整有机EL发光元件D1的发光周期来实现调整显示屏幕的最大亮度。
图3示出了用于控制发光周期控制元件T3的工作状态的点亮周期控制信号的一个示例。图3A示出了作为定时信号的垂直同步信号。垂直脉冲之间的周期对应于一个帧周期。
图3B和3C示出了点亮周期控制信号。所述点亮周期控制信号控制其间有机EL发光元件D1发光的周期和一个帧周期之间的比率。在本实施例中，“L”电平周期对应于点亮时间。因此，面板驱动器5改变和控制点亮周期控制信号的“L”电平周期(发光周期)，从而可以达到由点亮周期控制信号定义的最大亮度。
也可以通过增大/减小驱动电路的电源电压Vcc或者增大/减小数字/模拟转换电路的电源电压Vcc来调整显示屏幕的最大亮度。
图4示出了电源电压Vcc的示例。图4A示出了在字符部分的加亮之前(正常显示时)采用的电源电压Vcc。图4B示出了在字符部分的加亮期间采用的电源电压Vcc。
通过如图4B所示增大电源电压Vcc，可以增加流经有机EL发光元件D1的电流量，并且可以增大施加给数据线的模拟电压的最大幅度。结果，可以控制显示屏幕的发光亮度，从而使得其可以响应于相同的灰度值提供而具有更高的发光亮度。
(b)面板驱动器面板驱动器5是生成驱动有机EL面板模块3所必需的驱动信号和驱动电压的电路设备。
驱动信号不仅包括水平扫描脉冲、垂直扫描脉冲、点亮周期控制信号和其它驱动脉冲，而且包括基于输入图像数据(灰度值)生成的模拟电压。
另外，驱动电压不仅包括与各个有机EL发光元件对应的驱动电路的电源电压Vcc，而且还包括用于生成要被施加到数据线的模拟电压的数/模转换电路的电源电压。
面板驱动器5执行对于这些用于基于峰值亮度控制信号来控制最大亮度的驱动信号和驱动电压、参数的设置操作。
(c)字符加亮控制器字符加亮控制器7是实施处理功能以实现加亮的处理设备。在该加亮中，增加显示屏幕中存在于特定区域中的字符的发光亮度，结合应用程序所显示的内容来指定该特定区域。
字符加亮控制器7包括加亮程度控制器701、图像质量变换器703、图像质量选择器705和字符像素提取器707。
加亮程度控制器701执行基于外部提供的加亮程度信号来确定最大亮度的增加程度的处理，并执行用于确定由图像质量变换器703进行的伽玛变换的程度的处理。
加亮程度信号指示字符部分的加亮程度，并结合应用程序所显示的内容来指定该加亮程度信号。
加亮程度控制器701基于所确定的最大亮度的增加程度来控制面板驱动器5的驱动条件。依赖于最大亮度的调整方法，驱动条件也有所不同。
具体而言，如果通过增加/减小发光周期长度来调整最大亮度，则加亮程度控制器701向面板驱动器5输出点亮周期控制信号。如果通过增加/减小驱动电路的电源电压Vcc或者增加/减小数/模转换电路的电源电压Vcc来调整最大亮度，则加亮程度控制器701向面板驱动器5输出电源电压Vcc或者关于电源电压Vcc的控制信号。
然而，由面板驱动器5进行的最大亮度的增加对整个屏幕起作用。也就是说，均匀地增加整个屏幕的最大亮度，而不区分字符部分和背景部分。图5示出了增加最大亮度前所采用的字符部分和背景部分的伽玛特性。图6示出了增加最大亮度后得到的字符部分和背景部分的伽玛特性。如图6所示，仅增加全部最大亮度不能增强字符部分和背景部分之间的对比度。
有鉴于此，加亮程度控制器701向图像质量变换器703输出针对伽玛变换特性的控制信号，从而使得背景部分的最大亮度可以与对字符部分进行加亮之前采用的最大亮度相同(可能不变)。具体讲，如图7所示，加亮程度控制器701对于背景部分输出用于抵消由面板驱动器5进行的最大亮度增加的效果的伽玛变换特性控制信号。
用这种方式，伽玛变换特性控制信号用于将输入图像数据的最大亮度降低由于加亮程度控制信号导致的最大亮度增加的量。
如上所述，结合最大亮度增加的量来确定最大亮度降低的量。
图像质量变换器703是基于伽玛变换特性控制信号来均匀地降低输入图像数据的灰度值的处理设备。灰度变换的目的是输入与所有像素对应的图像数据。
图8示出了伽玛变换操作的执行。在图8中，虚线表示伽玛变换前的伽玛特性，而实线表示伽玛变换后的伽玛特性。
如图8所示，图像质量变换器703以下述方式来完全降低与灰度值相关联的亮度电平在保持伽玛曲线特性相同(不改变伽玛值)的同时降低最大亮度。
图像质量选择器705是选择性地输出原始的输入图像数据和经过伽玛变换后的输入图像数据(此后，分别称为“伽玛变换前的输入图像数据”和“伽玛变换后的输入图像数据”)的处理设备。
在字符像素提取器707的控制下，以像素为基础执行图像数据的选择。图像质量选择器705对于与字符部分对应的像素位置选择伽玛变换前的输入图像数据，并对于与背景部分对应的像素位置选择伽玛变换后的输入图像数据。
字符像素提取器707是这样的处理设备其执行用于从输入图像数据中提供与字符对应的每个像素(此后称为“字符像素”)作为加亮目标的处理，并执行用于基于所述提取结果而控制图像质量选择器705的选择操作的处理。
对于作为加亮目标的字符像素搜索由加亮区域信息指定的区域。结合提供输入图像数据的应用程序所显示的内容来指定加亮区域信息。该加亮区域可以是整个屏幕，或者可选地，可以是独立的一个或多个局部区域。
如上所述，字符像素提取器707以像素为基础对加亮区域内存在的字符部分进行提取。图9是示出包括字符像素的屏幕区域的放大视图。在图9中，白块表示字符像素，而阴影块表示背景部分像素。
字符像素提取器707以像素为基础来确定所述测定目标像素是否是字符像素。如图9中的箭头所示，从屏幕的左上方开始以与输入图像数据的传输次序相同的次序来执行确定处理。
首先，字符像素提取器707确定所述测定目标像素是否包括在加亮区域中。
如果所述测定目标像素存在于加亮区域之外，则字符像素提取器707无条件地确定该测定目标像素是背景部分。
相反，如果该测定目标像素存在于加亮区域中，则字符像素提取器707基于下面两个确定标准来确定该测定目标像素是否是字符像素“测定目标像素的灰度值”和“测定目标像素与传输次序中的前一像素之间的灰度差”。
采用这两项作为确定标准的原因是通常，在显示有意准备(intentionally-prepared)的屏幕(诸如由应用(程序或装置)显示的菜单屏幕)时发生对字符部分进行加亮的情况。
另一个原因是将对背景部分和字符部分所显示的内容进行相当灵活的设计。
还有一个原因是通常，用比背景部分的亮度高的亮度来显示字符部分，并且用相同的灰度值来显示字符部分。
也可能所设计的色彩等在实际显示屏幕中有所不同。然而，在其中对字符部分进行加亮的屏幕中基本满足这些条件的概率是较高的。因此，本发明采用“灰度值”和“与传输次序中的前一像素的灰度差”来作为确定标准。
采用这两个确定标准中的“灰度值”标准来确定所述测定目标像素的灰度值是否与用于字符显示的灰度值相匹配。在本实施例中，将作为确定标准的“灰度值”定义为“X”。希望通过不仅考虑到字符像素的所期望的灰度值而且考虑到噪声的存在来确定灰度值X。
例如，如果将字符部分显示为白色(100％亮度)并且用8位来表示灰度值，则考虑到噪声的“5”个灰度而将灰度值X设置到“250”。
如果可能存在多个灰度值来用于字符显示，则可以准备多个灰度值X。
更进一步，也可以利用依赖于色彩等的分离的灰度值X。在这种情况下，则为每个色彩(RGB)准备一组灰度值。
利用另一确定标准“与确定次序中前一像素的灰度差”来检测背景部分和字符部分之间的边界。边界种类的数量是2起始边界和结束边界。在本实施例中，将涉及用于检测起始边界的灰度差的条件定义为“+Y或更多”。此外，将涉及用于检测结束边界的灰度差的条件定义为“±1或更多”。
通常，在背景部分和字符部分之间的边缘处将存在高于某一值的亮度差。下面的形式通常用作字符显示的示例其中将字符显示在具有平坦(flat)灰度的显示区域(背景)上的形式；以及其中将透明背景叠加在任一显示屏幕上并且将字符显示在该透明背景上的形式。在任一形式中，在显示菜单屏幕时，在字符部分和周围背景部分之间将存在高于某一值的亮度差。
作为亮度差的确定条件，基于事先根据应用(程序或者装置)而已知的起始边界灰度差来定义用于所述确定的灰度差Y。
灰度差Y作为与从较暗的背景部分移动到较亮的字符部分对应的像素的提取标准。因此，将灰度差Y表示为具有符号的灰度值。具体而言，将其表示为“+Y”。例如，当图像的平均灰度值大约为30％时，将与前一像素的灰度差是70％(从30％到100％)的像素定义为起始边界。
此时，当用8位来表示灰度值时，灰度差Y等于灰度差“+178”或更多。然而，实际的平均值包括某些变化量。因此，实际上也考虑某些容限。具体而言，在上述示例中，将用于确定起始边界的灰度差Y设置到“+150”。在图10中，将同时满足这两个确定条件的条件定义为条件A。
字符像素提取器707提取满足条件A的像素作为提供起始边界的像素(在图9中，例如，分别在位置(n-1行，m-1列)、(n行，m-1列)、(n+1行，m-1列)和(n+1行，m+1列)的像素2、2’、2”和4”)。
确定了提供起始边界的像素后，字符像素提取器707开始用于确定提供结束边界的像素的处理。依赖于与前一像素的灰度差是否小于“±Z”来执行对于提供结束边界的像素的确定。当用8位来表示灰度值时，将灰度差“±Z”设置到例如“±1”。字符像素提取器707将从起始边界像素到在满足结束边界条件的像素之前的像素的像素确定为字符像素。
将用于结束边界检测的灰度差条件设置为小于“±Z”的原因是字符像素的灰度值通常为常数。也就是说，原因是依据与前一像素的灰度差的发生则可以确定字符部分结束于前一像素。在图10中，将满足该确定条件的条件定义为条件B。
字符像素提取器707提取满足条件B的像素作为提供结束边界的像素(在图9中，例如，分别在位置(n-1行，m列)、(n行，m+1列)、(n+1行，m列)和(n+1行，m+2列)的像素3、4’、3”和5”)。直到提供结束边界的像素的前一像素为止的像素对应于字符部分，而将被确定为是结束边界的像素作为背景部分来处理。
字符像素提取器707通过利用“条件A”和“条件B”来无误地提取背景部分和字符部分。
基于如上所述的诸如“X”、“Y”和“±Z”的各种设置值依赖于程序或装置而变化的前提来做出确定。
其中必须将与字符显示的起始对应的像素的前一像素显示为黑色的方案对于进一步增强像素部分提取的精确性来说也是有效的。
图11是示出由字符像素提取器707执行的确定处理的过程的流程图。
首先，字符像素提取器707确定所述测定目标像素是否包括在加亮区域中(S1)。
如果在确定处理S1中得到的是“否”，则字符像素提取器707无条件地确定所述测定目标像素是背景部分。
如果在确定处理S1中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定前一像素是否是字符部分(S2)。
如果前一像素是字符部分(如果在步骤S2中得到的是“是”)，则字符像素提取器707确定与前一像素的灰度差是否小于“±Z”(S3)，如果在确定处理S3中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素是“字符部分”，并且如果在步骤S3中得到的是“否”，则确定其为“背景部分”。
如果前一像素不是字符部分(如果在步骤S2中得到的是“否”)，则字符像素提取器707确定与前一像素的灰度差是否是“+Y”或者更多(S4)。如果在确定处理S4中得到的是“否”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素是“背景部分”。相反，如果在确定处理S4中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素的灰度值是否是“X”或更多(S5)。
如果在确定处理S5中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素是“字符部分”，并且如果在步骤S5中得到的是“否”，则确定其为“背景部分”。
(A-2)加亮示例下面将利用图12到图14来示出对字符部分进行加亮的图像。
图12示出了在执行加亮前得到的显示屏幕的例子。也就是说，该屏幕显示原始图像。在整个屏幕上显示菜单屏幕。在本实施例中，背景部分具有30％的亮度而字符部分具有100％的亮度。
图13示出了当将整个屏幕定义为加亮区域而对字符部分执行加亮时的显示屏幕的示例。
字符部分(由虚线包围)的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％。也就是说，将最大亮度增加到“130％”的亮度。相反，将背景部分的亮度保持为与加亮前的亮度相同。结果，增强了字符部分和背景部分之间的对比度，这允许用户可以更无误地识别字符部分。
图14示出了当将由虚线包围的部分区域确定为加亮区域而对字符部分执行加亮的显示屏幕的示例。
在这个例子中，由虚线包围的字符部分的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％，而将其它字符部分的亮度保持为与加亮前的亮度相同。在这种情况下，将除了被指定为加亮区域的一行上的字符部分之外的字符部分视为背景部分。
结果，与其它字符部分相比，对所选择的字符部分进行加亮以使得以更加显著的形式来显示该所选择的字符部分。
在进行数据处理时，被确定为背景部分的图像区域经受了伽玛变换，以致其灰度范围被压缩。然而，通过面板驱动器5执行的最大亮度增加的影响，该灰度范围返回到原始图像的灰度范围。因此，背景部分的图像质量没有退化。
(A-3)有益效果如上所述，利用这种显示功能允许选择性地增加与指定加亮区域中的字符部分对应的像素的发光亮度。
当字符信息和周围区域之间的对比度变得更大时，因为增加了字符信息可见度，所以对于用户而言，其使用性能得以增强。特别地，当需要在室外或者明亮的环境下观看屏幕时，清晰显示字符部分的特性不仅有利于增强使用性能，而且有利于扩大使用范围。
最大亮度的增加显然导致功耗的增加。然而，在本实施例中，可以将增加最大亮度的像素限制于字符部分的像素。因此，可将功耗的增加抑制到尽可能的最小。
因此，当将该功能与由电池驱动的电子装置结合时，在没有显著地缩短其驱动时间的情况下，可容易地观看到所显示的信息。
另外，实现该显示技术所需的电路规模和算术运算量可以较小。这允许将字符加亮控制器7合并为诸如定时发生器的集成电路的一部分。由于提供字符加亮控制器7对现有的外围电路没有影响，因此这种结构对于其制造而言是有利的。
(B)第二实施例下面说明改进的结构，该改进的结构进一步增强了字符部分的可见度并减少了功耗。
字符部分的可见度基本上与字符部分和周围背景部分之间的对比度成比例。此外，在其中排列有自发光显示元件的显示设备的情形中，功耗与屏幕的亮度成比例。
因此，在本发明的第二实施例中，加亮后的背景部分的屏幕亮度迅速降低，以致于低于加亮前的背景部分的屏幕亮度，从而同时实现了对比度的增强和功耗的降低。
(B-1)系统结构图15示出了添加有这种功能的有机EL显示器的功能性结构示例。对于图15与图1中相同的元件给出了相同的附图标记。
如图15所示，有机EL显示器11的基本块结构与图1中所示的有机EL显示器1的结构相同。
二者之间的不同之处在于确定从加亮程度控制器709提供给图像质量变换器703的伽玛变换特性控制信号的方式。
在第一实施例中，将最大亮度降低的量定义为将输入图像数据的最大亮度降低与基于加亮程度控制信号的最大亮度增加的量相同的量。而另一方面，在第二实施例中指示了更大的降低量。
图16示出了由图像质量变换器703执行的伽玛变换操作的示例。在图16中，用虚线表示伽玛变换前的伽玛特性，而用实线表示伽玛变换后的伽玛特性。另外，用点划线表示第一实施例中变换后的伽玛特性。
如图16所示，本实施例中的加亮程度控制器709将经伽玛变换的亮度电平的降低量设置为大于加亮程度。
结果，在显示屏幕上观看到的各部分的发光亮度特性成为如图17中所示的发光亮度特性。在图17中，用实线表示字符部分的伽玛特性，而用虚线表示背景部分的伽玛变换特性。
从图17中明显得到，在本实施例中，将背景部分的最大亮度降低到低于加亮前的最大亮度的100％的值。因此，增强了背景部分和字符部分之间的对比度。
(B-2)加亮示例下面将利用图18到图20来示出对字符部分进行加亮的图像。
图18示出了执行加亮前得到的显示屏幕的示例。也就是说，该屏幕显示原始图像。在整个屏幕上显示菜单屏幕。基本上，背景部分具有30％的亮度，而字符部分具有100％的亮度。
图19示出了当将整个屏幕定义为加亮区域而对字符部分进行加亮的显示屏幕的示例。
字符部分(由虚线包围)的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％。相反，背景部分的亮度与加亮前的最大亮度相比降低到大约10％，即降低到加亮前的亮度的大约三分之一。结果，与第一实施例相比，字符部分和背景部分之间的亮度差增加了20％，因此允许用户更无误地识别字符部分。
图20示出了当将由虚线包围的部分区域确定为加亮区域而对字符部分执行加亮的显示屏幕的示例。
在该示例中，由虚线包围的字符部分的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％，而其它字符部分的亮度被降低到加亮前的亮度的大约三分之一。在这种情况下，如同用聚光灯照射加亮区域中指定的一行一样来显示加亮的字符部分，这使得可以更加无误地识别字符部分。
(B-3)有益效果如上所述，利用这种显示功能能够进一步增强字符部分和背景部分之间的对比度，这使得可以更加容易和无误地识别字符信息。特别地，当需要在室外和明亮的环境下观看字符信息时，本实施例更加有效。
另外，与加亮前的亮度相比，本实施例能够迅速地降低占据大多数屏幕的背景部分的发光亮度。
因此，达到了降低功耗的效果。如果像本实施例一样显著地降低了背景部分的发光亮度，则功耗甚至可以低于加亮前的功耗。
也就是说，除了增强了字符部分的可见度之外，也达到了功耗的有效降低。
因此，当将该显示功能与由电池驱动的各种终端装置相结合时，可容易地观看到字符信息，并可达到非常快的驱动时间。
当通过AC电源对有机EL显示器供电时，可达到节省电力成本的有益效果。
另外，因为较低的功耗使生成的热量较小，所以本实施例也有效地降低了包括热转换器的整个设备的成本。
(C)其它实施例(a)在上述实施例中，整个屏幕全部经历由图像质量变换器执行的灰度变换，然后后级图像质量选择器选择性地输出变换前的灰度值和变换后的灰度值其中的一个。
可选地，也可以使用类似于图21中所示的有机EL显示器21的结构。具体而言，在该显示器21中，在图像质量变换器711中实现转换图像质量的功能。
在该示例中，图像质量变换器711根据字符像素提取器707提供的加亮区域转换信号对于每一像素执行不同的图像变换处理。
具体而言，对于字符部分，图像质量变换器711实际上输出原来的输入图像数据灰度值。对于背景部分，图像质量变换器711对输入的图像数据的灰度值进行伽玛变换，从而可以降低最大亮度。该系统结构也可提供与上述实施例相同的优点。
(b)在上述实施例中，将菜单屏幕示出为其中结合应用程序所显示的内容来指定加亮区域的屏幕的示例。例如，对字符部分进行加亮的功能可以用于表示操作目标的实体，诸如按钮、图标或标题栏。也就是说，可以将特定的按钮、图标等作为字符部分来进行加亮。
此外，如图22A所示，可以在指示时间的屏幕中对数字部分进行加亮。另外，如图22B所示，可以在指示剩余电池量的屏幕中对符号部分进行加亮。
也就是说，可以将指示时间或者剩余电池量的图案作为字符部分来进行加亮。
(c)在上述实施例中，将有机EL显示器示出为自发光显示器一个示例。然而，本实施例也可以应用到其它自发光显示器中。特别地，本实施例也可以应用到例如场发射显示器(FED)、无机EL显示器和LED面板中。
此外，本实施例的加亮技术不仅可以应用到自发光显示器中而且还可以应用于各种非自发光显示器中。例如，本实施例可以应用到液晶面板显示器中。
在液晶显示器的情形中，面板驱动器5执行基于加亮程度信号来增加背光光源的光量的控制操作。
当本实施例应用于非自发光显示器中时，显示器很难达到最小化功耗增加和显著节约电力的效果。
然而，类似于自发光显示器，非自发光显示器通过增加字符部分的发光亮度进而增加字符部分和背景部分之间的对比度也可以达到增强字符部分的可见度的优点。
(d)在上述实施例中，将选择性地增加字符部分的发光亮度的功能合并到有机EL发光显示器中。
然而，该选择性地增加字符部分的发光亮度的功能可以被合并到包括或者控制自发光显示器的各种电子装置中。
电子装置的示例包括计算机、打印设备、摄像机、数字照相机、游戏机、便携式信息终端(便携式计算机、蜂窝电话、便携式游戏机、电子书等)、时钟、图像再现设备(如，光盘设备和家用服务器)。
每一电子装置包括机箱、信号处理器(MPU)和普通结构的外部接口，依赖于其产品形式，该每一电子装置与外围设备相结合。
例如，蜂窝电话或者具有通信功能的另一电子装置除了包括上述元件外，还包括发送/接收电路和天线。
图23A示出了这类电子装置的示范性结构示例。在该示例中，电子装置1001包括信号处理器1003、操作部分1005、通信单元1007和显示面板1009。
具有存储介质的游戏机、电子书或者其他的电子装置除了包括上述元件外，还包括存储介质的驱动电路等。图23B示出了这类电子装置的示范性结构示例。在该示例中，电子装置1101包括信号处理器1103、操作部分1105、介质驱动器1107和显示面板1109。
打印设备除了包括上述元件外，还包括打印单元。基于打印方法结合最优单元来作为打印单元。打印方法的示例包括激光方法和喷墨方法。图24A示出了这类电子装置的示范性结构示例。
在该示例中，电子装置1201包括信号处理器1203、操作部分1205、打印单元1207和显示面板1209。
摄像机或者数字照相机除了包括上述元件外，还包括照相单元和用于将所捕获的视频数据存储到存储介质中的写入电路。
图24B示出了这类电子装置的示范性结构示例。
在该示例中，电子装置1301包括信号处理器1303、操作部分1305、成像器1307和显示面板1309。
显然，当包括电池的电子装置具有允许选择性地对字符部分进行加亮的功能时，可以延长装置的驱动时间。
另外，当采用插座的电子装置具有选择性地增加字符部分的发光亮度的功能时，可以节省电力成本。
(e)在上述实施例的描述中，已从功能性的观点解释了允许选择性地对字符部分进行加亮的技术。显而易见的是，既可以通过硬件又可以通过软件来实现等价的功能。
可以通过硬件和软件之一来实现所有这些处理功能。可选地，可由其它硬件和软件来实现部分功能。也就是说，硬件和软件的之间的组合也是可用的。
(f)在不背离本发明的范围的情况下，可以将各种修改合并于上述实施例中。另外，基于本说明书的描述而创建或组合的各种修改和应用也是可用的。
对相关申请的交叉引用本发明包含涉及于2006年4月28日向日本专利局提出的日本专利申请JP2006-127090的主题，其全部内容通过参考而被合并于此。
权利要求
1.一种字符加亮控制装置，包括字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；和加亮程度控制器，被配置为以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
2.根据权利要求1所述的字符加亮控制装置，其中，所述加亮程度控制器降低输入图像数据的灰度值，从而使得加亮后的背景部分的发光亮度保持与加亮前的背景部分的发光亮度相同。
3.根据要求1所述的字符加亮控制装置，其中，所述加亮程度控制器降低输入图像数据的灰度值，从而使得加亮后的背景部分的发光亮度低于加亮前的背景部分的发光亮度。
4.根据要求1所述的字符加亮控制装置，其中，所述字符像素提取器选择性地提取结合应用程序的所显示的内容而指定的区域内的字符部分。
5.一种字符加亮控制装置，包括加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；图像质量变换器，被配置为根据所述用于指定所述加亮程度的信息而均匀地降低与整个显示屏幕对应的输入图像数据的灰度值；以及图像质量选择器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置选择性地输出未经所述图像质量变换器变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置选择性地输出经过所述图像质量变换器变换的输入图像数据。
6.一种字符加亮控制装置，包括加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；以及图像质量变换器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置向所述显示设备输出未对所述输入图像数据进行变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置向所述显示设备输出基于所述用于指定加亮程度的所述信息而被均匀降低了灰度值的输入图像数据。
7.一种显示装置，包括显示设备；加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；图像质量变换器，被配置为根据所述用于指定所述加亮程度的信息而均匀地降低与整个显示屏幕对应的输入图像数据的灰度值；以及图像质量选择器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置选择性地输出未经所述图像质量变换器变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置选择性地输出经过所述图像质量变换器变换的输入图像数据。
8.一种显示装置，包括显示设备；加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；以及图像质量变换器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置向所述显示设备输出未对所述输入图像数据进行变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置向所述显示设备输出基于所述用于指定加亮程度的所述信息而被均匀降低了灰度值的输入图像数据。
9.一种加亮控制方法，包括步骤从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；以及以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
10.一种以区域为基础控制显示设备的所显示的图像质量并使得计算机执行下述步骤的计算机程序，所述步骤包括从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；以及以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
全文摘要
本发明提供了一种包括字符像素提取器和加亮程度控制器的字符加亮控制装置。所述字符像素提取器被配置为从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素。所述加亮程度控制器被配置为以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
文档编号G09G3/20GK101089930SQ20071012920
公开日2007年12月19日 申请日期2007年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者小泽淳史, 多田满 申请人:索尼株式会社
技术领域：
在该说明书中描述的本发明涉及一种用于增强字符部分的可见度的技术。
由本发明人提出的本发明的实施例包含字符加亮(highlight)控制装置、显示装置、加亮显示控制方法和计算机程序。
背景技术：
日本专利特开第8-320679号公开了一种用于独立于其它区域而加亮特定显示区域的显示技术。
此外，日本专利特开第2004-172879号公开了一种用于在再现和显示所捕获的图像期间对在图像捕获时指定的区域进行加亮的技术。
然而，在前一个专利文献的技术中，将平面指定为加亮区域。因此，即便当只想对某些字符信息进行加亮时，也需要指定包括背景部分在内的区域。
在后一个专利文献的技术中，在图像捕获时确定加亮区域，因此难以随意指定任意加亮区域。
发明内容
根据本发明的实施例，字符加亮控制装置包括字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；和加亮程度控制器，被配置为以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度(emissionluminance)与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
如果采用本发明者提出的方案，则与背景部分的发光亮度相比，可以选择性地增加字符部分的发光亮度，而不必考虑字符部分的内容和位置。
图1是示出有机EL显示器的功能性配置示例的图(本发明的第一实施例)；图2是示出每个像素的驱动电路的示例的图；图3A至图3C是用于解释改变点亮(light-on)周期的操作的图；图4A和图B是用于解释用于控制电源电压的操作的图；图5是示出在由面板驱动器增加最大亮度前采用的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图；图6是示出在由面板驱动器增加最大亮度后得到的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图；图7是示出当将图像质量变换与由面板驱动器执行的增加最大亮度组合时得到的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图；图8是用于解释由图像质量变换器采用的伽玛变换特性的图；图9是表示用于解释像素字符提取的原理的图；图10是用于解释像素字符确定的条件的表格；图11是用于解释确定像素字符的处理过程的流程图；图12是示出在字符加亮前显示的屏幕示例的图；图13是示出当将整个屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第一实施例)；图14是示出当将部分屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第一实施例)；图15是示出有机EL显示器的功能性配置示例的图(本发明的第二实施例)；图16是用于解释图像质量变换器采用的伽玛变换特性的图；图17是示出当将图像质量变换与由面板驱动器执行的增加最大亮度组合时得到的字符部分和背景部分的伽玛特性之间的关系的图(第二实施例)；图18是示出在字符加亮前显示的屏幕示例的图；图19是示出当将整个屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第二实施例)；图20是示出当将部分屏幕定义为加亮区域时对字符部分进行加亮的示例的图(第二实施例)；图21是示出另一有机EL显示器的功能性配置示例的图；图22A和22B是用于解释指定加亮区域的其他示例的图；
图23A和23B是用于解释关于另一电子装置的应用的示例的图；以及图24A和24B是用于解释关于另一电子装置的应用的示例的图。
具体实施例方式
下面将描述与本发明的实施例相关的加亮技术。
可以将在相关技术领域中已知或公知的技术应用于在本说明书中没有描述或说明的特征。
应当注意，下面的实施例仅仅是本发明的一个实施示例，本发明不限于此。
(A)第一实施例在本发明的第一实施例中，将作为自发光(self-luminance)显示器的一个示例的有机EL面板用作显示设备。
(A-1)系统结构图1示出了具有对字符部分进行加亮的功能的有机EL显示器的功能性结构示例。图1中所示的有机EL显示器1包括有机EL面板模块3、面板驱动器5和字符加亮控制器7。
(a)有机EL面板模块有机EL面板模块3是其中三基色(R、G、B)的显示像素以矩阵排列的显示设备。由有机EL发光元件生成各个基色。
图2示出了用于控制有机EL元件的发光操作的驱动电路的示例。
驱动电路30被布置在数据线和扫描线之间的交叉处。驱动电路30包括数据开关元件T1、电容器C1、电流提供元件T2和发光周期控制元件T3。
数据开关元件T1是控制捕获由数据线提供的电压值的晶体管。经扫描线逐行给出捕获定时。
电容器C1是在一个帧周期期间保持所捕获的电压值的元件。通过使用电容器C1实现了逐场驱动。
电流提供元件T2是将依赖于电容器C1的电压值的驱动电流提供给有机EL发光元件D1的晶体管。
发光周期控制元件T3是控制向有机EL发光元件D1提供和停止驱动电流的晶体管。
将发光周期控制元件T3布置为与驱动电流的提供路径串联。有机EL发光元件D1在发光周期控制元件T3导通(ON)的周期期间发光。相反，有机EL发光元件D1在发光周期控制元件T3截止(OFF)的周期期间不发光。
在本示例中，通过点亮(发光)周期控制信号来实现发光周期控制元件T3的ON/OFF的切换。
由面板驱动器5生成点亮周期控制信号。基于由字符加亮控制器7提供的峰值亮度控制信号来生成点亮周期控制信号。
在本电路结构中，可以通过调整有机EL发光元件D1的发光周期来实现调整显示屏幕的最大亮度。
图3示出了用于控制发光周期控制元件T3的工作状态的点亮周期控制信号的一个示例。图3A示出了作为定时信号的垂直同步信号。垂直脉冲之间的周期对应于一个帧周期。
图3B和3C示出了点亮周期控制信号。所述点亮周期控制信号控制其间有机EL发光元件D1发光的周期和一个帧周期之间的比率。在本实施例中，“L”电平周期对应于点亮时间。因此，面板驱动器5改变和控制点亮周期控制信号的“L”电平周期(发光周期)，从而可以达到由点亮周期控制信号定义的最大亮度。
也可以通过增大/减小驱动电路的电源电压Vcc或者增大/减小数字/模拟转换电路的电源电压Vcc来调整显示屏幕的最大亮度。
图4示出了电源电压Vcc的示例。图4A示出了在字符部分的加亮之前(正常显示时)采用的电源电压Vcc。图4B示出了在字符部分的加亮期间采用的电源电压Vcc。
通过如图4B所示增大电源电压Vcc，可以增加流经有机EL发光元件D1的电流量，并且可以增大施加给数据线的模拟电压的最大幅度。结果，可以控制显示屏幕的发光亮度，从而使得其可以响应于相同的灰度值提供而具有更高的发光亮度。
(b)面板驱动器面板驱动器5是生成驱动有机EL面板模块3所必需的驱动信号和驱动电压的电路设备。
驱动信号不仅包括水平扫描脉冲、垂直扫描脉冲、点亮周期控制信号和其它驱动脉冲，而且包括基于输入图像数据(灰度值)生成的模拟电压。
另外，驱动电压不仅包括与各个有机EL发光元件对应的驱动电路的电源电压Vcc，而且还包括用于生成要被施加到数据线的模拟电压的数/模转换电路的电源电压。
面板驱动器5执行对于这些用于基于峰值亮度控制信号来控制最大亮度的驱动信号和驱动电压、参数的设置操作。
(c)字符加亮控制器字符加亮控制器7是实施处理功能以实现加亮的处理设备。在该加亮中，增加显示屏幕中存在于特定区域中的字符的发光亮度，结合应用程序所显示的内容来指定该特定区域。
字符加亮控制器7包括加亮程度控制器701、图像质量变换器703、图像质量选择器705和字符像素提取器707。
加亮程度控制器701执行基于外部提供的加亮程度信号来确定最大亮度的增加程度的处理，并执行用于确定由图像质量变换器703进行的伽玛变换的程度的处理。
加亮程度信号指示字符部分的加亮程度，并结合应用程序所显示的内容来指定该加亮程度信号。
加亮程度控制器701基于所确定的最大亮度的增加程度来控制面板驱动器5的驱动条件。依赖于最大亮度的调整方法，驱动条件也有所不同。
具体而言，如果通过增加/减小发光周期长度来调整最大亮度，则加亮程度控制器701向面板驱动器5输出点亮周期控制信号。如果通过增加/减小驱动电路的电源电压Vcc或者增加/减小数/模转换电路的电源电压Vcc来调整最大亮度，则加亮程度控制器701向面板驱动器5输出电源电压Vcc或者关于电源电压Vcc的控制信号。
然而，由面板驱动器5进行的最大亮度的增加对整个屏幕起作用。也就是说，均匀地增加整个屏幕的最大亮度，而不区分字符部分和背景部分。图5示出了增加最大亮度前所采用的字符部分和背景部分的伽玛特性。图6示出了增加最大亮度后得到的字符部分和背景部分的伽玛特性。如图6所示，仅增加全部最大亮度不能增强字符部分和背景部分之间的对比度。
有鉴于此，加亮程度控制器701向图像质量变换器703输出针对伽玛变换特性的控制信号，从而使得背景部分的最大亮度可以与对字符部分进行加亮之前采用的最大亮度相同(可能不变)。具体讲，如图7所示，加亮程度控制器701对于背景部分输出用于抵消由面板驱动器5进行的最大亮度增加的效果的伽玛变换特性控制信号。
用这种方式，伽玛变换特性控制信号用于将输入图像数据的最大亮度降低由于加亮程度控制信号导致的最大亮度增加的量。
如上所述，结合最大亮度增加的量来确定最大亮度降低的量。
图像质量变换器703是基于伽玛变换特性控制信号来均匀地降低输入图像数据的灰度值的处理设备。灰度变换的目的是输入与所有像素对应的图像数据。
图8示出了伽玛变换操作的执行。在图8中，虚线表示伽玛变换前的伽玛特性，而实线表示伽玛变换后的伽玛特性。
如图8所示，图像质量变换器703以下述方式来完全降低与灰度值相关联的亮度电平在保持伽玛曲线特性相同(不改变伽玛值)的同时降低最大亮度。
图像质量选择器705是选择性地输出原始的输入图像数据和经过伽玛变换后的输入图像数据(此后，分别称为“伽玛变换前的输入图像数据”和“伽玛变换后的输入图像数据”)的处理设备。
在字符像素提取器707的控制下，以像素为基础执行图像数据的选择。图像质量选择器705对于与字符部分对应的像素位置选择伽玛变换前的输入图像数据，并对于与背景部分对应的像素位置选择伽玛变换后的输入图像数据。
字符像素提取器707是这样的处理设备其执行用于从输入图像数据中提供与字符对应的每个像素(此后称为“字符像素”)作为加亮目标的处理，并执行用于基于所述提取结果而控制图像质量选择器705的选择操作的处理。
对于作为加亮目标的字符像素搜索由加亮区域信息指定的区域。结合提供输入图像数据的应用程序所显示的内容来指定加亮区域信息。该加亮区域可以是整个屏幕，或者可选地，可以是独立的一个或多个局部区域。
如上所述，字符像素提取器707以像素为基础对加亮区域内存在的字符部分进行提取。图9是示出包括字符像素的屏幕区域的放大视图。在图9中，白块表示字符像素，而阴影块表示背景部分像素。
字符像素提取器707以像素为基础来确定所述测定目标像素是否是字符像素。如图9中的箭头所示，从屏幕的左上方开始以与输入图像数据的传输次序相同的次序来执行确定处理。
首先，字符像素提取器707确定所述测定目标像素是否包括在加亮区域中。
如果所述测定目标像素存在于加亮区域之外，则字符像素提取器707无条件地确定该测定目标像素是背景部分。
相反，如果该测定目标像素存在于加亮区域中，则字符像素提取器707基于下面两个确定标准来确定该测定目标像素是否是字符像素“测定目标像素的灰度值”和“测定目标像素与传输次序中的前一像素之间的灰度差”。
采用这两项作为确定标准的原因是通常，在显示有意准备(intentionally-prepared)的屏幕(诸如由应用(程序或装置)显示的菜单屏幕)时发生对字符部分进行加亮的情况。
另一个原因是将对背景部分和字符部分所显示的内容进行相当灵活的设计。
还有一个原因是通常，用比背景部分的亮度高的亮度来显示字符部分，并且用相同的灰度值来显示字符部分。
也可能所设计的色彩等在实际显示屏幕中有所不同。然而，在其中对字符部分进行加亮的屏幕中基本满足这些条件的概率是较高的。因此，本发明采用“灰度值”和“与传输次序中的前一像素的灰度差”来作为确定标准。
采用这两个确定标准中的“灰度值”标准来确定所述测定目标像素的灰度值是否与用于字符显示的灰度值相匹配。在本实施例中，将作为确定标准的“灰度值”定义为“X”。希望通过不仅考虑到字符像素的所期望的灰度值而且考虑到噪声的存在来确定灰度值X。
例如，如果将字符部分显示为白色(100％亮度)并且用8位来表示灰度值，则考虑到噪声的“5”个灰度而将灰度值X设置到“250”。
如果可能存在多个灰度值来用于字符显示，则可以准备多个灰度值X。
更进一步，也可以利用依赖于色彩等的分离的灰度值X。在这种情况下，则为每个色彩(RGB)准备一组灰度值。
利用另一确定标准“与确定次序中前一像素的灰度差”来检测背景部分和字符部分之间的边界。边界种类的数量是2起始边界和结束边界。在本实施例中，将涉及用于检测起始边界的灰度差的条件定义为“+Y或更多”。此外，将涉及用于检测结束边界的灰度差的条件定义为“±1或更多”。
通常，在背景部分和字符部分之间的边缘处将存在高于某一值的亮度差。下面的形式通常用作字符显示的示例其中将字符显示在具有平坦(flat)灰度的显示区域(背景)上的形式；以及其中将透明背景叠加在任一显示屏幕上并且将字符显示在该透明背景上的形式。在任一形式中，在显示菜单屏幕时，在字符部分和周围背景部分之间将存在高于某一值的亮度差。
作为亮度差的确定条件，基于事先根据应用(程序或者装置)而已知的起始边界灰度差来定义用于所述确定的灰度差Y。
灰度差Y作为与从较暗的背景部分移动到较亮的字符部分对应的像素的提取标准。因此，将灰度差Y表示为具有符号的灰度值。具体而言，将其表示为“+Y”。例如，当图像的平均灰度值大约为30％时，将与前一像素的灰度差是70％(从30％到100％)的像素定义为起始边界。
此时，当用8位来表示灰度值时，灰度差Y等于灰度差“+178”或更多。然而，实际的平均值包括某些变化量。因此，实际上也考虑某些容限。具体而言，在上述示例中，将用于确定起始边界的灰度差Y设置到“+150”。在图10中，将同时满足这两个确定条件的条件定义为条件A。
字符像素提取器707提取满足条件A的像素作为提供起始边界的像素(在图9中，例如，分别在位置(n-1行，m-1列)、(n行，m-1列)、(n+1行，m-1列)和(n+1行，m+1列)的像素2、2’、2”和4”)。
确定了提供起始边界的像素后，字符像素提取器707开始用于确定提供结束边界的像素的处理。依赖于与前一像素的灰度差是否小于“±Z”来执行对于提供结束边界的像素的确定。当用8位来表示灰度值时，将灰度差“±Z”设置到例如“±1”。字符像素提取器707将从起始边界像素到在满足结束边界条件的像素之前的像素的像素确定为字符像素。
将用于结束边界检测的灰度差条件设置为小于“±Z”的原因是字符像素的灰度值通常为常数。也就是说，原因是依据与前一像素的灰度差的发生则可以确定字符部分结束于前一像素。在图10中，将满足该确定条件的条件定义为条件B。
字符像素提取器707提取满足条件B的像素作为提供结束边界的像素(在图9中，例如，分别在位置(n-1行，m列)、(n行，m+1列)、(n+1行，m列)和(n+1行，m+2列)的像素3、4’、3”和5”)。直到提供结束边界的像素的前一像素为止的像素对应于字符部分，而将被确定为是结束边界的像素作为背景部分来处理。
字符像素提取器707通过利用“条件A”和“条件B”来无误地提取背景部分和字符部分。
基于如上所述的诸如“X”、“Y”和“±Z”的各种设置值依赖于程序或装置而变化的前提来做出确定。
其中必须将与字符显示的起始对应的像素的前一像素显示为黑色的方案对于进一步增强像素部分提取的精确性来说也是有效的。
图11是示出由字符像素提取器707执行的确定处理的过程的流程图。
首先，字符像素提取器707确定所述测定目标像素是否包括在加亮区域中(S1)。
如果在确定处理S1中得到的是“否”，则字符像素提取器707无条件地确定所述测定目标像素是背景部分。
如果在确定处理S1中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定前一像素是否是字符部分(S2)。
如果前一像素是字符部分(如果在步骤S2中得到的是“是”)，则字符像素提取器707确定与前一像素的灰度差是否小于“±Z”(S3)，如果在确定处理S3中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素是“字符部分”，并且如果在步骤S3中得到的是“否”，则确定其为“背景部分”。
如果前一像素不是字符部分(如果在步骤S2中得到的是“否”)，则字符像素提取器707确定与前一像素的灰度差是否是“+Y”或者更多(S4)。如果在确定处理S4中得到的是“否”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素是“背景部分”。相反，如果在确定处理S4中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素的灰度值是否是“X”或更多(S5)。
如果在确定处理S5中得到的是“是”，则字符像素提取器707确定所述测定目标像素是“字符部分”，并且如果在步骤S5中得到的是“否”，则确定其为“背景部分”。
(A-2)加亮示例下面将利用图12到图14来示出对字符部分进行加亮的图像。
图12示出了在执行加亮前得到的显示屏幕的例子。也就是说，该屏幕显示原始图像。在整个屏幕上显示菜单屏幕。在本实施例中，背景部分具有30％的亮度而字符部分具有100％的亮度。
图13示出了当将整个屏幕定义为加亮区域而对字符部分执行加亮时的显示屏幕的示例。
字符部分(由虚线包围)的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％。也就是说，将最大亮度增加到“130％”的亮度。相反，将背景部分的亮度保持为与加亮前的亮度相同。结果，增强了字符部分和背景部分之间的对比度，这允许用户可以更无误地识别字符部分。
图14示出了当将由虚线包围的部分区域确定为加亮区域而对字符部分执行加亮的显示屏幕的示例。
在这个例子中，由虚线包围的字符部分的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％，而将其它字符部分的亮度保持为与加亮前的亮度相同。在这种情况下，将除了被指定为加亮区域的一行上的字符部分之外的字符部分视为背景部分。
结果，与其它字符部分相比，对所选择的字符部分进行加亮以使得以更加显著的形式来显示该所选择的字符部分。
在进行数据处理时，被确定为背景部分的图像区域经受了伽玛变换，以致其灰度范围被压缩。然而，通过面板驱动器5执行的最大亮度增加的影响，该灰度范围返回到原始图像的灰度范围。因此，背景部分的图像质量没有退化。
(A-3)有益效果如上所述，利用这种显示功能允许选择性地增加与指定加亮区域中的字符部分对应的像素的发光亮度。
当字符信息和周围区域之间的对比度变得更大时，因为增加了字符信息可见度，所以对于用户而言，其使用性能得以增强。特别地，当需要在室外或者明亮的环境下观看屏幕时，清晰显示字符部分的特性不仅有利于增强使用性能，而且有利于扩大使用范围。
最大亮度的增加显然导致功耗的增加。然而，在本实施例中，可以将增加最大亮度的像素限制于字符部分的像素。因此，可将功耗的增加抑制到尽可能的最小。
因此，当将该功能与由电池驱动的电子装置结合时，在没有显著地缩短其驱动时间的情况下，可容易地观看到所显示的信息。
另外，实现该显示技术所需的电路规模和算术运算量可以较小。这允许将字符加亮控制器7合并为诸如定时发生器的集成电路的一部分。由于提供字符加亮控制器7对现有的外围电路没有影响，因此这种结构对于其制造而言是有利的。
(B)第二实施例下面说明改进的结构，该改进的结构进一步增强了字符部分的可见度并减少了功耗。
字符部分的可见度基本上与字符部分和周围背景部分之间的对比度成比例。此外，在其中排列有自发光显示元件的显示设备的情形中，功耗与屏幕的亮度成比例。
因此，在本发明的第二实施例中，加亮后的背景部分的屏幕亮度迅速降低，以致于低于加亮前的背景部分的屏幕亮度，从而同时实现了对比度的增强和功耗的降低。
(B-1)系统结构图15示出了添加有这种功能的有机EL显示器的功能性结构示例。对于图15与图1中相同的元件给出了相同的附图标记。
如图15所示，有机EL显示器11的基本块结构与图1中所示的有机EL显示器1的结构相同。
二者之间的不同之处在于确定从加亮程度控制器709提供给图像质量变换器703的伽玛变换特性控制信号的方式。
在第一实施例中，将最大亮度降低的量定义为将输入图像数据的最大亮度降低与基于加亮程度控制信号的最大亮度增加的量相同的量。而另一方面，在第二实施例中指示了更大的降低量。
图16示出了由图像质量变换器703执行的伽玛变换操作的示例。在图16中，用虚线表示伽玛变换前的伽玛特性，而用实线表示伽玛变换后的伽玛特性。另外，用点划线表示第一实施例中变换后的伽玛特性。
如图16所示，本实施例中的加亮程度控制器709将经伽玛变换的亮度电平的降低量设置为大于加亮程度。
结果，在显示屏幕上观看到的各部分的发光亮度特性成为如图17中所示的发光亮度特性。在图17中，用实线表示字符部分的伽玛特性，而用虚线表示背景部分的伽玛变换特性。
从图17中明显得到，在本实施例中，将背景部分的最大亮度降低到低于加亮前的最大亮度的100％的值。因此，增强了背景部分和字符部分之间的对比度。
(B-2)加亮示例下面将利用图18到图20来示出对字符部分进行加亮的图像。
图18示出了执行加亮前得到的显示屏幕的示例。也就是说，该屏幕显示原始图像。在整个屏幕上显示菜单屏幕。基本上，背景部分具有30％的亮度，而字符部分具有100％的亮度。
图19示出了当将整个屏幕定义为加亮区域而对字符部分进行加亮的显示屏幕的示例。
字符部分(由虚线包围)的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％。相反，背景部分的亮度与加亮前的最大亮度相比降低到大约10％，即降低到加亮前的亮度的大约三分之一。结果，与第一实施例相比，字符部分和背景部分之间的亮度差增加了20％，因此允许用户更无误地识别字符部分。
图20示出了当将由虚线包围的部分区域确定为加亮区域而对字符部分执行加亮的显示屏幕的示例。
在该示例中，由虚线包围的字符部分的亮度与加亮前的最大亮度相比增加了30％，而其它字符部分的亮度被降低到加亮前的亮度的大约三分之一。在这种情况下，如同用聚光灯照射加亮区域中指定的一行一样来显示加亮的字符部分，这使得可以更加无误地识别字符部分。
(B-3)有益效果如上所述，利用这种显示功能能够进一步增强字符部分和背景部分之间的对比度，这使得可以更加容易和无误地识别字符信息。特别地，当需要在室外和明亮的环境下观看字符信息时，本实施例更加有效。
另外，与加亮前的亮度相比，本实施例能够迅速地降低占据大多数屏幕的背景部分的发光亮度。
因此，达到了降低功耗的效果。如果像本实施例一样显著地降低了背景部分的发光亮度，则功耗甚至可以低于加亮前的功耗。
也就是说，除了增强了字符部分的可见度之外，也达到了功耗的有效降低。
因此，当将该显示功能与由电池驱动的各种终端装置相结合时，可容易地观看到字符信息，并可达到非常快的驱动时间。
当通过AC电源对有机EL显示器供电时，可达到节省电力成本的有益效果。
另外，因为较低的功耗使生成的热量较小，所以本实施例也有效地降低了包括热转换器的整个设备的成本。
(C)其它实施例(a)在上述实施例中，整个屏幕全部经历由图像质量变换器执行的灰度变换，然后后级图像质量选择器选择性地输出变换前的灰度值和变换后的灰度值其中的一个。
可选地，也可以使用类似于图21中所示的有机EL显示器21的结构。具体而言，在该显示器21中，在图像质量变换器711中实现转换图像质量的功能。
在该示例中，图像质量变换器711根据字符像素提取器707提供的加亮区域转换信号对于每一像素执行不同的图像变换处理。
具体而言，对于字符部分，图像质量变换器711实际上输出原来的输入图像数据灰度值。对于背景部分，图像质量变换器711对输入的图像数据的灰度值进行伽玛变换，从而可以降低最大亮度。该系统结构也可提供与上述实施例相同的优点。
(b)在上述实施例中，将菜单屏幕示出为其中结合应用程序所显示的内容来指定加亮区域的屏幕的示例。例如，对字符部分进行加亮的功能可以用于表示操作目标的实体，诸如按钮、图标或标题栏。也就是说，可以将特定的按钮、图标等作为字符部分来进行加亮。
此外，如图22A所示，可以在指示时间的屏幕中对数字部分进行加亮。另外，如图22B所示，可以在指示剩余电池量的屏幕中对符号部分进行加亮。
也就是说，可以将指示时间或者剩余电池量的图案作为字符部分来进行加亮。
(c)在上述实施例中，将有机EL显示器示出为自发光显示器一个示例。然而，本实施例也可以应用到其它自发光显示器中。特别地，本实施例也可以应用到例如场发射显示器(FED)、无机EL显示器和LED面板中。
此外，本实施例的加亮技术不仅可以应用到自发光显示器中而且还可以应用于各种非自发光显示器中。例如，本实施例可以应用到液晶面板显示器中。
在液晶显示器的情形中，面板驱动器5执行基于加亮程度信号来增加背光光源的光量的控制操作。
当本实施例应用于非自发光显示器中时，显示器很难达到最小化功耗增加和显著节约电力的效果。
然而，类似于自发光显示器，非自发光显示器通过增加字符部分的发光亮度进而增加字符部分和背景部分之间的对比度也可以达到增强字符部分的可见度的优点。
(d)在上述实施例中，将选择性地增加字符部分的发光亮度的功能合并到有机EL发光显示器中。
然而，该选择性地增加字符部分的发光亮度的功能可以被合并到包括或者控制自发光显示器的各种电子装置中。
电子装置的示例包括计算机、打印设备、摄像机、数字照相机、游戏机、便携式信息终端(便携式计算机、蜂窝电话、便携式游戏机、电子书等)、时钟、图像再现设备(如，光盘设备和家用服务器)。
每一电子装置包括机箱、信号处理器(MPU)和普通结构的外部接口，依赖于其产品形式，该每一电子装置与外围设备相结合。
例如，蜂窝电话或者具有通信功能的另一电子装置除了包括上述元件外，还包括发送/接收电路和天线。
图23A示出了这类电子装置的示范性结构示例。在该示例中，电子装置1001包括信号处理器1003、操作部分1005、通信单元1007和显示面板1009。
具有存储介质的游戏机、电子书或者其他的电子装置除了包括上述元件外，还包括存储介质的驱动电路等。图23B示出了这类电子装置的示范性结构示例。在该示例中，电子装置1101包括信号处理器1103、操作部分1105、介质驱动器1107和显示面板1109。
打印设备除了包括上述元件外，还包括打印单元。基于打印方法结合最优单元来作为打印单元。打印方法的示例包括激光方法和喷墨方法。图24A示出了这类电子装置的示范性结构示例。
在该示例中，电子装置1201包括信号处理器1203、操作部分1205、打印单元1207和显示面板1209。
摄像机或者数字照相机除了包括上述元件外，还包括照相单元和用于将所捕获的视频数据存储到存储介质中的写入电路。
图24B示出了这类电子装置的示范性结构示例。
在该示例中，电子装置1301包括信号处理器1303、操作部分1305、成像器1307和显示面板1309。
显然，当包括电池的电子装置具有允许选择性地对字符部分进行加亮的功能时，可以延长装置的驱动时间。
另外，当采用插座的电子装置具有选择性地增加字符部分的发光亮度的功能时，可以节省电力成本。
(e)在上述实施例的描述中，已从功能性的观点解释了允许选择性地对字符部分进行加亮的技术。显而易见的是，既可以通过硬件又可以通过软件来实现等价的功能。
可以通过硬件和软件之一来实现所有这些处理功能。可选地，可由其它硬件和软件来实现部分功能。也就是说，硬件和软件的之间的组合也是可用的。
(f)在不背离本发明的范围的情况下，可以将各种修改合并于上述实施例中。另外，基于本说明书的描述而创建或组合的各种修改和应用也是可用的。
对相关申请的交叉引用本发明包含涉及于2006年4月28日向日本专利局提出的日本专利申请JP2006-127090的主题，其全部内容通过参考而被合并于此。
权利要求
1.一种字符加亮控制装置，包括字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；和加亮程度控制器，被配置为以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
2.根据权利要求1所述的字符加亮控制装置，其中，所述加亮程度控制器降低输入图像数据的灰度值，从而使得加亮后的背景部分的发光亮度保持与加亮前的背景部分的发光亮度相同。
3.根据要求1所述的字符加亮控制装置，其中，所述加亮程度控制器降低输入图像数据的灰度值，从而使得加亮后的背景部分的发光亮度低于加亮前的背景部分的发光亮度。
4.根据要求1所述的字符加亮控制装置，其中，所述字符像素提取器选择性地提取结合应用程序的所显示的内容而指定的区域内的字符部分。
5.一种字符加亮控制装置，包括加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；图像质量变换器，被配置为根据所述用于指定所述加亮程度的信息而均匀地降低与整个显示屏幕对应的输入图像数据的灰度值；以及图像质量选择器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置选择性地输出未经所述图像质量变换器变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置选择性地输出经过所述图像质量变换器变换的输入图像数据。
6.一种字符加亮控制装置，包括加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；以及图像质量变换器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置向所述显示设备输出未对所述输入图像数据进行变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置向所述显示设备输出基于所述用于指定加亮程度的所述信息而被均匀降低了灰度值的输入图像数据。
7.一种显示装置，包括显示设备；加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；图像质量变换器，被配置为根据所述用于指定所述加亮程度的信息而均匀地降低与整个显示屏幕对应的输入图像数据的灰度值；以及图像质量选择器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置选择性地输出未经所述图像质量变换器变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置选择性地输出经过所述图像质量变换器变换的输入图像数据。
8.一种显示装置，包括显示设备；加亮程度控制器，被配置为执行控制，从而使得在选择性地对字符部分进行加亮期间基于用于指定加亮程度的信息而增加显示设备的最大亮度；字符像素提取器，被配置为从输入图像数据中选择性地提取与字符部分对应的像素；以及图像质量变换器，被配置为对于与所述字符部分对应的像素位置向所述显示设备输出未对所述输入图像数据进行变换的输入图像数据，以及对于与背景部分对应的像素位置向所述显示设备输出基于所述用于指定加亮程度的所述信息而被均匀降低了灰度值的输入图像数据。
9.一种加亮控制方法，包括步骤从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；以及以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
10.一种以区域为基础控制显示设备的所显示的图像质量并使得计算机执行下述步骤的计算机程序，所述步骤包括从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素；以及以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
全文摘要
本发明提供了一种包括字符像素提取器和加亮程度控制器的字符加亮控制装置。所述字符像素提取器被配置为从输入图像数据中提取与字符部分对应的像素。所述加亮程度控制器被配置为以下述方式执行控制，即将显示设备的最大发光亮度与输入图像数据相结合，从而选择性地增加显示屏幕上所提取的像素的发光亮度并避免增加显示屏幕上背景部分的发光亮度。
文档编号G09G3/20GK101089930SQ20071012920
公开日2007年12月19日 申请日期2007年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者小泽淳史, 多田满 申请人:索尼株式会社
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