JP2013168703A - 携帯端末、及び画面制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画面表示の消費電力を適切に抑制すること。
【解決手段】画像データを表示する画像表示部と、画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出部と、平均輝度が所定の値より大きい場合に画像データの輝度成分を反転した画像データを画像表示部に表示させる画像表示変更部と、を備える。上記の構成により、色相を変えずに、輝度成分のみを反転することで、消費電力を適切に抑制するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末、及び画面制御方法に関する。特に、本発明は、画面表示の消費電力を抑制する技術に関する。

近年、携帯端末では、充電することなく連続して使用できる時間が長いことが望まれており、画像表示部における消費電力の抑制が要求されている。携帯端末のディスプレイとして、液晶表示方式、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示方式などが、知られている。このうち、最も使用されている液晶表示方式において、消費電力の要因として、バックライトによる消費電力と液晶駆動による消費電力が考えられ、それぞれの消費電力を抑制する方式が考案されている。

例えば、ユーザが所定の時間以上携帯端末を操作しない場合に、バックライトの光量を落とすように制御し、バックライトによる消費電力を抑制する方法が知られている。

また、特許文献１には、ＥＬ表示方式において、画面表示する画像の配色を測定し、該測定の結果、該画像に所定の色相が所定の比率以上含まれている場合に、該画像の色相反転を行う画面制御方法が開示されている。例えば、所定の色相として「白」を設定し、白が５０％以上含まれている場合に、色相反転を行って「黒」で表示させることにより、ＥＬデバイスの消費電力を大幅に抑制することができる。

特開２００７−６０６６６号公報

以下の分析は、本発明により与えられる。

特許文献１に開示された画面制御方法では、元の画像データが白を多く含んでいる場合には反転することにより黒になるため、消費電力を抑制することが可能である。しかしながら、一般的な画像データでは、必ずしも白などの特定色を多く含んでいるとは限らないため、任意の画像に対して適用することができないという問題がある。

また、輝度が大きい様々な画像に対して、色相反転の適用を検討してみると、元の画像の輝度が大きい場合であっても、色相反転することにより、逆に消費電力が大きくなってしまうケースがあることが分かった。

従って、色相反転を適用した場合、液晶方式の場合には、液晶駆動による消費電力を適切に抑制することができないという問題がある。また、ＥＬ方式の場合においてもＥＬデバイスの消費電力を適切に抑制することができないという問題がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、消費電力の抑制が適切に行われるように、画像の反転表示を行うことを課題とする。

本発明の第１の視点による携帯端末は、以下の構成要素を含む。すなわち、画像データを表示する画像表示部を含む。また、前記画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出部を含む。さらに、前記平均輝度が所定の値より大きい場合に前記画像データの輝度成分を反転した画像データを前記画像表示部に表示させる画像表示変更部を含む。

本発明の第２の視点による画面制御方法は、以下のステップを含む。すなわち、画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出ステップを含む。また、前記平均輝度が所定の値よりも大きいか否かを判定する平均輝度判定ステップを含む。また、前記平均輝度が前記所定の値よりも大きいと判定された場合に、前記画像データの輝度成分を反転する輝度反転ステップを含む。さらに、前記画像データを表示する画像表示ステップを含む。

本発明の携帯端末によれば、高輝度の画像に対して輝度成分のみを反転するようにしたから、消費電力の抑制を適切に行うことができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施形態に係る携帯端末の画像信号変換部を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る携帯端末を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る携帯端末の画面制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る携帯端末の画面表示を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る携帯端末の画像信号変換部を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る携帯端末の画面制御の動作を示すフローチャートである。 本発明に関連した比較例の画像信号変換部を示すブロック図である。 本発明に関連した比較例の画像信号変換部を説明するための図である。

まず、本発明の一実施形態の概要について説明する。なお、実施形態の概要の説明において付記した図面参照符号は専ら理解を助けるための例示であり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

本発明の一実施形態における携帯端末は、図１または図２のいずれかに示すように、以下の構成要素を含む。すなわち、画像データ２６を表示する画像表示部２８を含む。また、画像データ２６の平均輝度Ｙａｖを算出する平均輝度算出部１２を含む。さらに、平均輝度Ｙａｖが所定の値より大きい場合に画像データの輝度成分Ｙを反転した画像データ（輝度成分Ｙｉｎｖ、色差成分（Ｕ，Ｖ））を画像表示部２８に表示させる画像表示変更部２２を含む。

上記の構成により、平均輝度Ｙａｖが大きい場合に、色相を変えずに、輝度成分のみを反転するようにしたので、ＲＧＢ成分で画像データを反転した際に生じる弊害を回避することができる。これにより、任意の画像データに対して、適切に消費電力を抑制することが可能になる。

また、図１または図２のいずれかに示すように、操作入力が所定の時間以上ない場合に、省電力モードに遷移させるモード設定部３８をさらに備え、画像表示変更部２２は、省電力モード時であり、且つ平均輝度Ｙａｖが所定の値より大きい場合に、画像データ２６の輝度成分Ｙを反転した画像データ（輝度成分Ｙｉｎｖ、色差成分（Ｕ，Ｖ））を画像表示部２８に表示させることが好ましい。

また、画像表示変更部２２は、通話状態で、且つ平均輝度Ｙａｖが所定の値より大きい場合に、画像データ２６の輝度成分を反転した画像データ（輝度成分Ｙｉｎｖ、色差成分（Ｕ，Ｖ））を画像表示部２８に表示させるようにしてもよい。

また、画像表示変更部２２は、平均輝度Ｙａｖが所定の値より大きい場合に、輝度成分Ｙと２つの色差成分（Ｕ，Ｖ）で表された画像データに対して、画像データの輝度成分Ｙを反転した後（反転後はＹｉｎｖに相当）、画像データをＲＧＢ成分に変換して（ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２０による）、画像表示部２８に供給するようにしてもよい。

また、画像表示部２８は、図２に示すように、画素毎に透過率を制御可能な液晶パネル３０と、透過率を制御する液晶パネル駆動部３２と、を有している構成であってもよい。

本発明の一実施形態における画面制御方法は、図３に示すように、以下のステップを含む。すなわち、画像データ（図２の２６）の平均輝度Ｙａｖを算出する平均輝度算出ステップＳ７を含む。また、平均輝度Ｙａｖが所定の値よりも大きいか否かを判定する平均輝度判定ステップＳ８を含む。また、平均輝度Ｙａｖが所定の値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ８でＹｅｓの場合）に、画像データ（図２の２６）の輝度成分Ｙを反転する輝度反転ステップＳ９を含む。さらに、画像データ（図２の２６）を表示する画像表示ステップ（Ｓ６、Ｓ１１）を含む。

また、上記画面制御方法において、図３に示すように、操作入力が所定の時間以上ない場合（ステップＳ２による）に、省電力モードに遷移させるモード設定ステップＳ３をさらに含み、輝度反転ステップＳ９は、省電力モード時であり、且つ平均輝度Ｙａｖが所定の値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ８でＹｅｓの場合）に、画像データ（図２の２６）の輝度成分Ｙを反転する（ステップＳ９）ことが好ましい。

また、上記画面制御方法において、図１、図３に示すように、輝度反転ステップＳ９は、平均輝度Ｙａｖが所定の値より大きいと判定された場合（ステップＳ８でＹｅｓの場合）に、輝度成分Ｙと２つの色差成分（Ｕ，Ｖ）で表された画像データ２６に対して、画像データの輝度成分Ｙを反転した後（ステップＳ９）、画像データをＲＧＢ成分に変換する（ステップＳ１０）ようにしてもよい。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。

［第１の実施形態］
（第１の実施形態の構成）
図２は、第１の実施形態に係る携帯端末において、本発明に関連する箇所を示すブロック図である。図２において、携帯端末１は、画像表示部２８と、記憶部２４と、制御部３６と、操作部４２と、送受信部４０と、アンテナ４４を備えている。

画像表示部２８は、画素毎に透過率を制御可能な液晶パネル３０と、バックライト３４と、液晶パネル駆動部３２とを有している。本実施形態の液晶パネル３０は、動画表示特性に優れたＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）を用いている。但し、本発明は、ＴＦＴ−ＬＣＤに限定されず、ＳＴＮ−ＬＣＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に対しても適用可能である。

液晶パネル駆動部３２は、液晶パネル３０の画素毎の透過率を画像信号変換部１０が供給する（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）信号に基づいて、制御する。液晶パネル３０に用いられる偏光フィルムの配置は、ノーマリー・ブラック・モード（ＮＢモード）である。ＮＢモードの場合には、液晶パネル駆動部３２が液晶パネル３０に印加する電圧が、無印加状態の場合で黒表示となる。従って、ＮＢモードの場合には、黒を表示するときには、ほとんど電力を消費せず、白を表示するときには、消費電力が大きくなる。

また、液晶パネル３０は、カラー液晶パネルでＲＧＢの画素で構成されており、（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）信号に基づいて画像表示を行う場合、ＲＧＢの各画素を駆動した時の消費電力は、ＲＧＢの各信号値に比例する。但し、ＲＧＢの各信号値と消費電力は単調に増加する、などの、線形な関係でなくても、一部に逆特性（信号値が増加するときに駆動電流が減少する）が出ない条件であれば、後述する本発明による消費電力の抑制効果は得られる。

バックライト３４の光量は、図２に示すように、制御部３６により制御可能に構成され、画面内の最大輝度が低い画像を表示するとき、或いは省電力モードで表示するときなどに、バックライト３４の光量を落とすことにより、消費電力を削減することが可能である。

画像表示部２８で消費される電力は、上述した、液晶パネル３０のＲＧＢの各画素を駆動する際に消費される電力とバックライト３４で消費される電力の和になる。本発明は、上記２つの要因のうち、液晶パネル３０のＲＧＢの各画素を駆動する際に消費される電力（以降、「液晶駆動による消費電力」とも言う）を抑制するための技術を開示するものである。

次に、記憶部２４は、制御部３６で動作する各種プログラムやデータ、画像表示部２８で画面表示する画像データ（２６、２７など）を格納するメモリである。図２では、ＹＵＶ型式の画像データ２６が、画像表示部２８に表示される画像として選択され、制御部３６の画像信号変換部１０に入力される状態を示している。

次に、制御部３６は、携帯端末１の全体を制御する機能を果たすものであり、不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有している。上記ＣＰＵは、記憶部２４に格納されたプログラムを動作する。

さらに制御部３６は、モード設定部３８と画像信号変換部１０を有している。モード設定部３８は、携帯端末１の動作モードを設定する機能を果たしている。携帯端末１は通常モードと省電力モードの２つの動作モードを有している。携帯端末１には、工場出荷時に、省電力モード可／不可の設定が、予め、書き込まれている。携帯端末１を所有するユーザは、省電力モード可／不可の設定を操作部４２により変更することができる。省電力モード可に設定されている場合には、ユーザによる操作入力が所定の時間（Ｎ秒）以上ない場合に、モード設定部３８は、動作モードを通常モードから省電力モードに遷移させる。一方、省電力モード不可に設定されている場合には、常に通常モードとして動作する。また、上記Ｎ秒の設定についても、工場出荷時にディフォルト値が書き込まれているが、ユーザは操作部４２により変更することができる。

そして、省電力モードに遷移した場合には、画像信号変換部１０において、画像の平均輝度に基づいて、画像データの輝度成分を反転する処理を行う（詳細は後述）。

また、図２において、送受信部４０は、アンテナ４４を介して通話やメールを送受信する機能を果たしている。

次に、画像信号変換部１０について、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は画像信号変換部１０を示すブロック図である。画像信号変換部１０は、図２では、制御部３６のＣＰＵで動作するソフトウェアである。但し、画像信号変換部１０の一部又は全部を、専用ＬＳＩによるハードウェアで構成するようにしてもよい。

画像信号変換部１０に入力される画像データ２６は、ＹＵＶフォーマットである。但し、ＹＵＶフォーマットに限定されず、輝度成分と２つの色差成分で表される任意のフォーマットの信号が適用可能である。ＹＵＶフォーマットの（Ｙ、Ｕ、Ｖ）信号とＲＧＢフォーマットの（Ｒ、Ｇ、Ｂ）信号の関係は、式（１）〜（３）によって表される。

Ｙ ＝ ０．２９９Ｒ ＋ ０．５８７Ｇ ＋ ０．１１４Ｂ 式（１）
Ｕ ＝ −０．１６９Ｒ − ０．３３１Ｇ ＋ ０．５００Ｂ 式（２）
Ｖ ＝ ０．５００Ｒ − ０．４１９Ｇ − ０．００８１Ｂ 式（３）

図１に示すように、画像信号変換部１０は、平均輝度算出部１２と、平均輝度判定部１４と、輝度反転処理部１６と、スイッチ１８と、ＡＮＤ回路２と、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２０とを備えている。まず、平均輝度算出部１２は、画像データ２６の輝度成分Ｙの平均輝度Ｙａｖを算出する。ここで、全ての画素の平均を行う代わりに、演算量を減らすために、所定の間引き率で間引いた画素に対してのみ、平均を行うようにしてもよい。

平均輝度判定部１４は、平均輝度算出部１２によって算出された平均輝度Ｙａｖに基づいて、画像データ２６が高輝度であるか否かを判定している。具体的には、所定の値Ｙ＿ｔｈを予め設定しておき、平均輝度ＹａｖがＹ＿ｔｈより大きいか否かを判別する。平均輝度ＹａｖがＹ＿ｔｈより大きい場合には、判定結果Ｃ１を１にし、そうでない場合には判定結果Ｃ１を０にする。

輝度判定処理部１６は、画像データ２６の輝度成分Ｙを反転し、反転した輝度成分Ｙｉｎｖを出力する。以下の式（４）で表される。

Ｙｉｎｖ ＝ ２５５−Ｙ 式（４）

但し、輝度判定処理部１６の変換特性は、式（４）の場合に限定されず、単調減少する特性であればよく、非線形な特性を有していても良い。

ＡＮＤ回路２は、平均輝度判定部による判定結果Ｃ１と、モード設定部３８が設定した動作モードを入力する。そして、判定結果Ｃ１が１（すなわち、平均輝度Ｙａｖ＞Ｙ＿ｔｈの場合）で、且つ省電力モード時である場合に、ＡＮＤ回路２はＨｉｇｈレベルを出力する。

スイッチ１８は、ＡＮＤ回路２の出力がＨｉｇｈレベルのときに、輝度反転処理部１６の出力Ｙｉｎｖを出力し、それ以外に場合には、反転していない元の輝度成分Ｙを出力する。これにより、スイッチ１８の出力Ｙ’は、入力した画像データ２６が高輝度の場合には、画像データ２６の輝度成分Ｙを反転したＹｉｎｖになり、それ以外の場合には、画像データ２６の輝度成分Ｙになる。

ここで、例えば、所定の値Ｙ＿ｔｈを最大輝度の半分である１２８に設定すると、平均輝度が最大輝度の半分より大きい場合に、輝度を反転することにより、平均輝度を、常に最大輝度の半分より小さくなるようにすることができる。従って、Ｙ＿ｔｈは最大輝度の半分である１２８に設定することが好ましい。

一方、画像データ２６の（Ｕ、Ｖ）成分は、反転しない。このように、色差信号は反転せずに保持することで、画像の色相が反転しないようにすることができる。そして、その後、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２０によって、ＹＵＶフォーマットの信号をＲＧＢフォーマットの（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）信号に変換する。ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２０の変換式は、式（１）〜（３）をＲ、Ｇ、Ｂについて解くことによって得られ、以下の式（５）〜（７）で表される。そして、得られた（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）信号は、液晶パネル駆動部３２へ供給される。

Ｒ ＝ １．０００Ｙ ＋ １．４０２Ｖ 式（５）
Ｇ ＝ １．０００Ｙ − ０．３４４Ｕ − ０．７１４Ｖ 式（６）
Ｂ ＝ １．０００Ｙ ＋ １．７７２Ｕ 式（７）

（第１の実施形態の動作）
次に、第１の実施形態の動作について、説明する。図３は、第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。携帯端末１のユーザは、ＹＵＶフォーマットの画像データ２６を待ち受け画像として使用している場合を想定する。また、ユーザは、携帯端末１の操作部４２で、「省電力モード可」の設定と、所定の時間Ｎ秒の設定と、を予め行ってあるものとする。

まず、制御部３６は、携帯端末１が通話中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＹｅｓと判定された場合、ユーザは通話中であり、表示画面を観察していないため、動作モードに関わらず、ステップＳ７にジャンプし、以降は、省電力モードと同じ処理を行う。

一方、ステップＳ１でＮｏと判定された場合には、次に、操作部４２において、ユーザが操作後、Ｎ秒間以上経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２でＮｏと判定された場合には、携帯端末１はユーザによって操作中の状態であると見做し、通常モードに設定する（ステップＳ４）。そして、画像データ２６の（Ｙ、Ｕ、Ｖ）信号に対し、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換により（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）信号を生成し（ステップＳ５）、画像表示部２８に表示する（ステップＳ６）。

一方、ステップＳ２においてＹｅｓと判定された場合には、省電力モードに設定する（ステップＳ３）。次に、画像データ２６の輝度成分Ｙの平均輝度Ｙａｖを算出する（ステップＳ７）。そして、ステップＳ７で算出した平均輝度Ｙａｖが所定の閾値Ｙ＿ｔｈ（１２８が設定されているものとする）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８でＮｏと判定された場合には、無変換とし、ステップＳ１０にジャンプする。一方、ステップＳ８でＹｅｓと判定された場合には、画像データ２６の輝度成分Ｙを反転し、Ｙｉｎｖを生成する（ステップＳ９）。ステップＳ８〜Ｓ９により生成された輝度信号を、図１のように、Ｙ’とする。

そして、（Ｙ’、Ｕ、Ｖ）信号をＹＵＶ−ＲＧＢ変換し、（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）信号を得る（ステップＳ１０）。そして、（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）信号を画像表示部２８に供給し、画像表示を行う（ステップＳ１１）。

次に、図４に第１の実施形態の画像信号変換部１０で得られた輝度成分の一例を示す。画像データ２６は画面全体が緑色相の画像であり、図４（Ａ）は、その輝度成分Ｙを示している。この画像の平均輝度Ｙａｖは１３７であり、Ｙ＿ｔｈ＝１２８より大きいので、高輝度の画像であると判定され、図４（Ｂ）に示すように輝度成分は反転処理され、Ｙｉｎｖが生成される。この輝度反転処理により、Ｙｉｎｖの画面平均は１１９に低下する。一方、色差成分（Ｕ、Ｖ）は変換しないので、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２０により（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０）に変換した画像信号は、色相は変えずに、輝度成分のみを１３７から１１９に低下させた画像信号になる。

また、画像データ２６は、待ち受け画像として使用されており、日付、時刻を示す文字「２／６ ＭＯＮ １６：４５」が重ねて表示されている。ユーザは、輝度成分が反転した場合、黒文字から白抜け文字に変化するが、文字と背景のコントラストは維持されているため、図４（Ｂ）の画面からも、文字情報を認識することができる。従って、省電力モード時であっても、図４（Ｂ）の画像から、日付や時刻などの情報を得ることができる。また、ユーザは元の図４（Ａ）の画像に表示を戻したい場合には、操作部４２で何らかの操作を行うことにより、容易に図４（Ａ）の画面に戻すことができる。

（比較例）
次に、本発明に関連する比較例について説明する。特許文献１に記載された方法は、白などの特定色を多く含んでいる場合に適用することが可能であるが、一般的な画像データでは、設定したある特定の色が多く含まれているとは限らないため、任意の画像に対して適用することができない。そこで、例えば、画像の平均輝度が高輝度であるか否かを判別条件とし、高輝度であると判別した場合に画像データの反転を行うことにより、反転後の画像を低輝度にして、消費電力を抑制する方法が考えられる。本比較例は、色相反転を、画像の平均輝度による判別条件に基づいて行うようにしたものである。

以下に、比較例では、画像によっては液晶駆動による消費電力が却って増加してしまう問題が生じること、について詳細に説明する。

図７は、本発明に関連した比較例の画像信号変換部６０を示すブロック図である。画像信号変換部６０の画像信号変換部１０（図１）に対する差異は、画像データの反転処理をＲＧＢ成分に対して行っている点である。具体的には、図７に示すように、まず、ＹＵＶフォーマットの画像データ２６をＹＵＶ−ＲＧＢ変換部６４で（Ｒ、Ｇ、Ｂ）信号に変換する。平均輝度算出部１２と平均輝度判定部１４によって判定結果Ｃ１を出力する部分は、第１の実施形態と同じである。ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部６４の出力（Ｒ、Ｇ、Ｂ）信号は、ＲＧＢ反転処理部６１によって、各々が反転されて、（Ｒｉｎｖ、Ｇｉｎｖ、Ｂｉｎｖ）信号が生成される。そして、判定結果Ｃ１が１の場合（すなわち、平均輝度ＹａｖがＹ＿ｔｈより大きい場合）には、スイッチ６３は、（Ｒｉｎｖ、Ｇｉｎｖ、Ｂｉｎｖ）信号を出力し、それ以外の場合には、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）信号をそのまま出力する。

上述した比較例の画像信号変換部６０では、平均輝度ＹａｖがＹ＿ｔｈより大きい場合には、ＲＧＢ成分がそれぞれ反転されるので、色相も反転される。例えば、白は黒に、黒は白に、赤はシアンに、緑はマゼンタに、青は黄色に、シアンは赤に、マゼンタは緑に、黄色は青に変換される。

ここで、比較例において、液晶駆動による消費電力が却って増加してしまう具体例を示す。例えば、元の画像データが（０、２５５、０）の緑の場合を想定する。この場合、高輝度であると判別され、ＲＧＢの各色を反転させると（２５５、０、２５５）のマゼンタになる。このように、元の画像では、Ｇチャネルのみが最大発光であるのに対して、反転後の画像では、Ｒチャネル及びＢチャネルが共に最大発光することになり、反転後の画像のほうが、却って消費電力が増加してしまうという弊害が生ずる。

次に、このような極端な例ではなく、一般的な画像の場合においても同様の問題が生じることを示す。図８は、図４の画像と同じであり、画像全体が緑色相からなる自然風景を撮像した画像である。図８（ａ）〜（ｂ）は、そのＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分をそれぞれ示している。また、図８（ｄ）〜（ｆ）は、図８（ａ）〜（ｂ）の各成分を反転した画像を示している。

図８の画像は、前述したように平均輝度Ｙａｖは１３７であり、Ｙ＿ｔｈ＝１２８よりも大きいため、高輝度画像と見做されて、反転処理される。

図８（ａ）〜（ｃ）のＲＧＢ成分の画面平均値は（１１８、１６４、４７）である。一方、図８（ｄ）〜（ｆ）の（Ｒｉｎｖ、Ｇｉｎｖ、Ｂｉｎｖ）の画面平均値は（１３７、９１、２０８）である。反転前後のＲＧＢの平均値が、液晶駆動による消費電流に比例するとすれば、反転前は（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３＝１１０であるのに対し、反転後は（Ｒｉｎｖ＋Ｇｉｎｖ＋Ｂｉｎｖ）／３＝１４５である。従って、反転することにより、ＲＧＢの平均値は１１０から１４５に増加し、液晶駆動による消費電流が増加する弊害が生じていることが分かる。

この原因は、主に、図８（ｆ）に示すように、反転後のＢ成分（Ｂｉｎｖ）が大きくなったことによる。この画像のように、元の画像データ２６のＢ成分が低く、且つ輝度が高い場合に、画像データを反転すると、反転後の画像は、輝度が低くなるものの、Ｂ成分が大きくなってしまい、反転前後のＲＧＢ３チャネルの信号を平均して比較した場合に、消費電力が増加してしまうという現象が生じる。

このように、比較例の方法は、任意の画像に適用した場合、液晶駆動の消費電力を抑制することができない場合がある。

一方、第１の実施形態では、色差成分（Ｕ、Ｖ）を変更せずに、輝度成分のみを反転するようにしたから、色相は反転されずに、輝度成分のみを低下させることができる。従って、比較例のように、色相が反転されたことにより、画像データによっては消費電力が増加してしまう弊害が生じる問題を回避することができるという効果が得られる。これにより、任意の画像に対して液晶駆動による消費電力を抑制することが可能な携帯端末を提供することが可能になる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る携帯端末は、図２の画像信号変換部１０を、図５に示す画像信号変換部５０に置き換えた構成になり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。また、図５に示す画像信号変換部５０は、ＲＧＢフォーマットの画像データ２７を処理するように構成されている。

図５を図１と比較すると分かるように、図５では、ＲＧＢフォーマットをＹＵＶフォーマットに変換するために、初段にＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２３を新たに設けている点が異なっている。また、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換２１が、（Ｙｉｎｖ、Ｕ、Ｖ）を（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）信号に変換している点と、スイッチ１９が、画像データ２７の（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を選択するように構成した点が異なっている。

図５に示す構成により、入力された画像がＲＧＢフォーマットの場合に処理可能なことが分かる。

図６は、第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。図６を図３と比較すると分かるように、図６では、入力画像がＲＧＢフォーマットであるため、図３のステップＳ５は不要になり、削除している。また、図６は、図３に対してステップＳ１２を追加している。入力画像がＲＧＢフォーマットであるため、平均輝度Ｙａｖの算出や輝度成分の反転処理に先立って、ＹＵＶフォーマットに変換しておく必要があるためである。その他のステップについては、図３と同じであるため、説明は省略する。

尚、図５において、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２３により、ＲＧＢフォーマットをＹＵＶフォーマットに変換しているが、変換先の信号フォーマットはＹＵＶに限定されず、輝度成分と２つの色差信号からなる任意の信号を使用することが可能である。例えば、公知のＹＣｂＣｒ信号や、Ｌ＊ａ＊ｂ＊信号などを使用してもよい。

さらには、式（８）〜（１０）に示すような（Ｙ１、Ｃ１、Ｃ２）信号を使用してもよい。

Ｙ１＝ｋ１・Ｒ ＋ ｋ２・Ｇ ＋ ｋ３・Ｂ 式（８）
Ｃ１＝ｋ４（Ｂ−Ｙ１） 式（９）
Ｃ２＝ｋ５（Ｒ−Ｙ１） 式（１０）

ここで、ｋ１〜ｋ５は、係数である。式（８）〜（１０）は、ＹＵＶ信号をより一般化したものであり、係数ｋ１〜ｋ５をある値におくとＹＵＶの定義と等しくなる。係数ｋ１〜ｋ５の値は、ＹＵＶで定義された値に限定する必要はない。特に、液晶駆動による消費電力を最小化するという観点で、係数ｋ１〜ｋ５最適化して設定すれば、より適切に液晶駆動による消費電力を抑制することができる可能性がある。また、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部２３を式（８）〜（１０）に示す式で変換した場合には、ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部２１は、式（８）〜（１０）を逆変換した式（すなわち、式（８）〜（１０）をＲ、Ｇ、Ｂについて解いた式）で変換すればよい。

以上説明したように、第１及び第２の実施形態によれば、携帯端末で画像表示を行う際に、液晶駆動による消費電力を適切に抑制することができる。具体的には、第１及び第２の実施形態によれば、比較例の構成で色相が反転されることにより、液晶駆動による消費電力が増加してしまう弊害を回避することができる。

また、第１及び第２の実施形態では、携帯端末の場合について例示したが、液晶パネルを駆動する方式の画像表示部を備えた様々な電子機器に適用することも可能である。

本発明によれば、ユーザが操作していない場合やユーザが画面を観察していない場合に、表示画像が高輝度のときに輝度成分を反転させることにより、液晶駆動による消費電力を抑制することができる。従って、本発明は、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：携帯情報端末）、ゲーム機、タブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ノートＰＣ等、液晶パネルを画面表示に使用する装置において、消費電力を抑制するのに、適用することができる。

なお、本発明の全開示（請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１：携帯端末
２：ＡＮＤ回路
１０、５０、６０：画像信号変換部
１２：平均輝度算出部
１４：平均輝度判定部
１６：輝度反転処理部
１８、１９、６３：スイッチ
２０、２１、６４：ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部
２２、２５、６２：画像表示変更部
２３：ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部
２４：記憶部
２６、２７：画像データ
２８：画像表示部
３０：液晶パネル
３２：液晶パネル駆動部
３４：バックライト
３６：制御部
３８：モード設定部
４０：送受信部
４２：操作部
４４：アンテナ
６１：ＲＧＢ反転処理部

Claims (8)

1. 画像データを表示する画像表示部と、
   前記画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
   前記平均輝度が所定の値より大きい場合に前記画像データの輝度成分を反転した画像データを前記画像表示部に表示させる画像表示変更部と、
   を備えたことを特徴とする携帯端末。
2. 操作入力が所定の時間以上ない場合に、省電力モードに遷移させるモード設定部をさらに備え、
   前記画像表示変更部は、前記省電力モード時であり、且つ前記平均輝度が前記所定の値より大きい場合に、前記画像データの輝度成分を反転した画像データを前記画像表示部に表示させる、ことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記画像表示変更部は、通話状態で、且つ前記平均輝度が前記所定の値より大きい場合に、前記画像データの輝度成分を反転した画像データを前記画像表示部に表示させる、ことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
4. 前記画像表示変更部は、前記平均輝度が前記所定の値より大きい場合に、輝度成分と２つの色差成分で表された前記画像データに対して、前記画像データの輝度成分を反転した後、前記画像データをＲＧＢ成分に変換して、前記画像表示部に供給することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
5. 前記画像表示部は、画素毎に透過率を制御可能な液晶パネルと、
   前記透過率を制御する液晶パネル駆動部と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の携帯端末。
6. 画像データの平均輝度を算出する平均輝度算出ステップと、
   前記平均輝度が所定の値よりも大きいか否かを判定する平均輝度判定ステップと、
   前記平均輝度が前記所定の値よりも大きいと判定された場合に、前記画像データの輝度成分を反転する輝度反転ステップと、
   前記画像データを表示する画像表示ステップと、
   を含むことを特徴とする画面制御方法。
7. 操作入力が所定の時間以上ない場合に、省電力モードに遷移させるモード設定ステップをさらに含み、
   前記輝度反転ステップは、前記省電力モード時であり、且つ前記平均輝度が前記所定の値よりも大きいと判定された場合に、前記画像データの輝度成分を反転することを特徴とする請求項６に記載の画面制御方法。
8. 前記輝度反転ステップは、前記平均輝度が前記所定の値より大きいと判定された場合に、輝度成分と２つの色差成分で表された前記画像データに対して、前記画像データの輝度成分を反転した後、前記画像データをＲＧＢ成分に変換することを特徴とする請求項６に記載の画面制御方法。