JP4403401B2 - 情報処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents

情報処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム Download PDF

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Description

本発明は、情報処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、明るい画像を表示させることで消費される消費電流を低減することができるようにした情報処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
近年、デジタル携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistance)などの携帯機器が普及している。これらの携帯機器には、LCD(Liquid Crystal Display)などを用いた小型の表示装置が設けられている。
現在においては、有機EL(Electronic Luminescent)などの自ら発光する表示素子(以下、自発光型表示素子または自発光式表示素子と称する)を利用した装置の開発が進められている。例えば、有機ELを用いた表示装置には、LCDを用いた表示装置よりも薄型の表示装置を作成することが可能とされるなど、種々の利点がある。
また、有機EL表示素子を利用するにおいては、その輝度の安定化など種々の問題がある。例えば、従来の技術としては、CRT(Cathode Ray Tube)などの表示装置には、ブラウン管などの蛍光面の保護、消費電力の抑制、および画質の向上のために、表示される画像の平均輝度レベルを一定値以下に制限する技術(ABL(Auto Brightness Limiter))、すなわち、表示される画像の輝度の平均を基に、表示装置が表示する画像の輝度を調整する技術が用いられていた。
有機EL表示素子を利用するための技術として、例えば、特許文献1には、有機EL表示素子に対して、安定化電圧を印加し、所定のタイミングで有機EL表示素子に供給される駆動電流を計測し、その計測結果を基に、有機EL表示素子の駆動状態が一定になるように、安定化電圧を調整制御する技術が開示されている。
特開2001−117535号公報
有機ELなどの自発光型表示素子は、表示される画像の輝度の平均が高いほど多くの電流を消費する。これにより、従来の技術では、有機ELのような表示素子を電池で駆動する携帯機器に搭載すると、電池の容量が限られているため、きれいで明るい画像を表示させる場合、多くの電流が消費され、電池の持続時間(寿命)が短くなってしまうという課題があった。
逆に、電池の寿命を延ばすためには、表示される画像全体を暗くし(明るさを落とし)、消費電流を抑えなければならないという相反する課題があった。
また、高輝度の画像を表示させるために必要とされる大電流と電池の内部抵抗によって電池が出力する電圧に電圧降下が生じ、電池の電圧降下を生み、明るい画像を表示させた瞬間に電池の電圧が下がり、携帯機器を稼動させるために必要な電圧の下限を割り込んでしまい、電池切れとなってしまう場合がある。すなわち、自発光型表示素子を用いた携帯機器の表示装置に高輝度の画像を表示させると、携帯機器自体を稼動させることができなくなってしまうという課題があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、自発光型表示素子を備えた携帯機器に、高輝度の画像を表示させると共に、より安定して動作できるようにし、かつ、電池の持続時間をより長くすることができるようにするものである。
本発明の情報処理装置は、自発光型の表示手段と、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測手段と、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、表示手段の輝度を制御する制御手段とを備え、制御手段は、予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御し、予測された電流値が、第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かを判定し、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することを特徴とする。
電流値予測手段は、次に表示しようとする画像を1つの画素まで縮小することにより、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を算出する平均値算出手段を含むことができる。
本発明の情報処理方法は、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測ステップと、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、表示手段の輝度を制御する制御ステップとを含み、制御ステップの処理では、予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御され、予測された電流値が、第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御されることを特徴とする。
本発明の記録媒体のプログラムは、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測ステップと、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、表示手段の輝度を制御する制御ステップとを含み、制御ステップの処理では、予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御され、予測された電流値が、第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御されることを特徴とする。
本発明のプログラムは、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測ステップと、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、表示手段の輝度を制御する制御ステップとを含み、制御ステップの処理では、予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御され、予測された電流値が、第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御されることを特徴とする。
本発明の情報処理装置、情報処理方法、記録媒体のプログラム、およびプログラムにおいては、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値が予測され、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、表示手段の輝度が制御される。また、予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御され、予測された電流値が、第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御される。
本発明によれば、明るい画像を表示することができる。また、本発明によれば、高輝度の画像を表示させると共に、より安定して動作できるようにし、かつ、電池の持続時間をより長くすることができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
請求項1に記載の情報処理装置(例えば、図1のPDA1)は、自発光型の表示手段(例えば、図12の表示部27)と、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測手段(例えば、図12の係数除算部351乃至353)と、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、表示手段の輝度を制御する制御手段(例えば、図12のデューティ設定部403)とを備え、制御手段は、予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御し、予測された電流値が、第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かを判定し、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することを特徴とする。
請求項3に記載の情報処理装置は、電流値予測手段が、次に表示しようとする画像を1つの画素まで縮小する(例えば、図13のステップS92の処理)ことにより、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を算出する平均値算出手段(例えば、図12の加算部361)を含むことができる。
請求項に記載の情報処理方法は、自発光型の表示手段(例えば、図12の表示部27)を備える情報処理装置(例えば、図1のPDA1)の情報処理方法であって、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測ステップ(例えば、図13のステップS94、ステップS96、およびステップS98の処理)と、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、表示手段の輝度を制御する制御ステップ(例えば、図14のステップS103の処理)とを含み、制御ステップの処理では、予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御され、予測された電流値が、第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、フレーム期間に対する表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において表示手段の発光している期間の長さが制御されることを特徴とする。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係るPDA1の構成の例を示すブロック図である。PDA1は、Palm OS(商標)などのオペレーティングシステムを搭載した携帯型情報端末装置である。
CPU(Central Processing Unit)21は、ROM(Read Only Memory)22に記憶されているプログラム、または記憶部36からRAM(Random Access Memory)23にロードされたアプリケーションプログラムやシルクプラグインに従って各種の処理を実行する。RAM23にはまた、CPU21が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
CPU21,ROM22、およびRAM23は、バス24を介して相互に接続されている。バス24にはまた、表示部27への画像の表示を制御する表示制御部25が接続されている。
表示制御部25には、表示部27にイメージを表示させるためのイメージデータを記憶する、VRAM(Video Random Access Memory)26および図3を参照して後述する有機ELディスプレイ121などにより構成される表示部27が接続されている。表示制御部25は、他のメモリ(RAM23、記憶部36、メモリースティック(商標)(以下、MSと称する)51、およびコンパクトフラッシュ(登録商標)(以下、CFと称する)52)に記憶されている画像データを基にイメージデータを生成し、生成したイメージデータをVRAM26に記憶させる。表示制御部25は、VRAM26に記憶されているイメージデータを基に、画像データに対応する画像を表示部27に表示させる。
バス24にはまた、入出力インターフェース30が接続されている。
入出力インターフェース30には、表示部27のほぼ全面に(有機ELディスプレイの表面上)に積層された透明なタッチパネル31、ジョグダイヤル、各種ボタン、およびキーボードなどからなる入力部32、並びに赤外線通信ポート33が接続されている。
なお、CPU21は、タッチパネル31を制御するI/O(Input/Output)タッチパネルコントローラを含むように構成され、タッチパネル31により検出された座標は、入出力インターフェース30およびバス24を介してCPU21に供給され、CPU21は、供給されたその座標に対応する所定の情報を取得する。すなわち、ユーザが指先やペンを、有機ELディスプレイ121上の任意の位置に接触させると、その座標がタッチパネル31により検出され、検出された座標に対応する所定の処理が行われる。
入出力インターフェース30には、不揮発性半導体メモリの一種であるMS51を装着可能なMSスロットや不揮発性半導体メモリの一種であるCF52を装着可能なCFスロットに相当するスロットインターフェース(I/F)34が接続されている。
また、スロットインターフェース34には、MS51と同じ形状の機能拡張モジュール(例えば、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)による通信機能拡張モジュールであるIOMS)53も装着することが可能である。
入出力インターフェース30には、リムーバブルメインバッテリ57およびバックアップバッテリ40を充電させるとともに、USBケーブルに接続可能な外部装置との通信の中継装置となる、クレードル54等の付属機器を接続するためのコネクタ35が接続されている。
なお、クレードル54には、PDA1本体(コネクタ35)と接続するための本体接続用コネクタ55およびUSBケーブルと接続可能な外部装置と接続するためのUSBコネクタ56が設けられている。
入出力インターフェース30にはまた、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)またはハードディスクなどより構成される記憶部36が必要に応じて接続される。さらに、入出力インターフェース30には、ブルートゥースなどに従って無線通信を行う無線通信部37およびFeliCa(商標)のようなIC(Integrated Circuit)カードに対して非接触でデータを読み書きする非接触ICカードインターフェース(I/F)38が接続されている。
スロットI/F34に適宜装着されるMS51やCF52から読み出されたアプリケーションプログラムやシルクプラグインは、必要に応じて記憶部36にインストールされる。
また、クレードル54およびコネクタ35を介し接続される、外部装置に適宜装着される磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどから読み出されたコンピュータプログラム(たとえば、アプリケーションプログラムやシルクプラグイン)や赤外線通信ポート33を介する赤外線通信、無線通信部37を介する無線通信、またはクレードル54を介する有線通信などの手段により送信されるコンピュータプログラムやデータは、必要に応じてPDA1に対して供給され、記憶部36にインストールされる。
さらに、入出力インターフェース30には、PDA1に電力を供給するリチウムイオン電池などからなるリムーバブルメインバッテリ57が装着されるメインバッテリ装着部39、およびリムーバブルメインバッテリ57が取り外されたときの予備電源となる、充電式ボタン電池等からなるバックアップバッテリ40が接続されている。
なお、リムーバブルメインバッテリ57は、リチウムイオン電池に限らず、一次電池または二次電池であれば良い。例えば、リムーバブルメインバッテリ57はリチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、アルカリ電池、またはマンガン電池などであってもよい。
図2は、本発明の概要を説明するための、PDA1の構成の例を示すブロック図である。PDA1は、リムーバブルメインバッテリ57、コンデンサ(キャパシタ)61、電流検出部62、フレーム積分部63、制御部64、輝度調整部(ミキサ)65、自発光式表示部66、グラフィックエンジン71、VRAM26、および平均計算部72により構成される。
リムーバブルメインバッテリ57の陽極(プラスの端子)は、コンデンサ61の一端および電流検出部62に接続され、陰極(マイナス端子)は、アース(グランド)に接続されている。リムーバブルメインバッテリ57は、コンデンサ61および電流検出部62に電流を供給する。例えば、リムーバブルメインバッテリ57の電圧は、3.7V(Volt)である。
コンデンサ61の他の一端は、アース(グランド)に接続されている。コンデンサ61は、例えば、電気二重層コンデンサであり、リムーバブルメインバッテリ57から供給された電流を充電し、充電した電流を電流検出部62に供給する。また、コンデンサ61の容量は、例えば、250mFである。
例えば、自発光式表示素子により構成される自発光式表示部66に表示される画像が高輝度の画像であり、高輝度の画像を表示させるために充電されたコンデンサ61の両端の電圧に比較して、リムーバブルメインバッテリ57の電圧が低くなるような電流がリムーバブルメインバッテリ57から流れた場合、コンデンサ61は、充電していた電流を放電し、リムーバブルメインバッテリ57からの電流を軽減する。
また、例えば、高輝度の画像を表示した後、輝度の高くない画像を表示するような場合、コンデンサ61の両端の電圧がリムーバブルメインバッテリ57の出力電圧より低くなると、コンデンサ61は、リムーバブルメインバッテリ57からの電流を充電する。
電流検出部62は、リムーバブルメインバッテリ57およびコンデンサ61から供給された電流を自発光式表示部66に供給する。また、電流検出部62は、フレーム期間より短い所定の期間毎に、リムーバブルメインバッテリ57およびコンデンサ61から供給された電流の電流値をフレーム積分部63に供給する。
フレーム積分部63は、電流検出部62から供給された電流値を、自発光式表示部66に表示される画像(動画)の1フレームの期間で積分し、積分によって求めた値を1フレームの期間で割り算することにより、1フレーム毎に消費される電流値の平均(以下、平均消費電流値と称する)を算出し、算出した平均消費電流値を制御部64に供給する。
制御部64は、フレーム積分部63から供給された平均消費電流値を基に、フレームの画素毎の点灯および消灯のデューティ(duty)を算出し、算出したデューティを輝度調整部65に供給する。ここで、デューティとは、フレーム期間に対する発光している期間の長さの割合である。
輝度調整部65は、制御部64から供給されたデューティを基に、フレームの画素毎の点灯および消灯を制御し、グラフィックエンジン71から出力される画像を自発光式表示部66に表示させる。
VRAM26は、ダブルバッファの処理により、今、自発光式表示部66に表示されているフレームの1つ前のフレームのイメージデータをグラフィックエンジン71に供給する。
グラフィックエンジン71は、VRAM26から供給された1つのフレームのイメージデータを縮小し、縮小した画像(画像データ)を平均計算部72に供給する。
平均計算部72は、グラフィックエンジン71から供給された、縮小されたイメージデータを、1画素になるまでさらに縮小し、1画素に縮小したイメージデータから、赤色の画素値、緑色の画素値、および青色の画素値を抽出し、それぞれの色の画素値を、それぞれの色毎の所定の係数で除算する。ここで、係数は各色の輝度に対する電流値の比である。それぞれの色の輝度を示す画素値をこの係数で除算することで、その色を表示するために必要な電流値が算出される。
平均計算部72は、係数で除算したそれぞれの値を、全て加算し、加算した値、すなわち、自発光式表示部66に画像を表示させるために要する消費電流を予測した予測消費電流値を制御部64に供給する。
制御部64は、平均計算部72から供給された予測消費電流値を基に、フレームの画素毎の点灯および消灯のデューティ(duty)を設定し、設定したデューティを輝度調整部65に供給する。
また、制御部64には、PDA1のユーザによりアプリケーションプログラムの切り替えおよびユーザに設定された、自発光式表示部66に表示される画像の基準となる輝度の設定情報が供給される。制御部64は、アプリケーションプログラムの切り替え、または、ユーザに設定された輝度の設定情報を基に、デューティを設定し、設定したデューティを輝度調整部65に供給する。
次に、図3を参照し、図2を参照して上述したリムーバブルメインバッテリ57、コンデンサ61、電流検出部62、フレーム積分部63、制御部64、輝度調整部65、および自発光式表示部66の具体的な構成の例を説明する。
表示制御部25は、グラフィックエンジン71および制御部64に対応するマイクロコントローラ101により構成される。表示部27は、自発光式表示部66に対応する有機ELディスプレイ121および輝度調整部65に対応する有機ELディスプレイドライバ122により構成される。
また、IV変換部91およびAD変換部111は、電流検出部62に対応する。
IV変換部91は、リムーバブルメインバッテリ57から供給された電流を表示部27に供給する。また、IV変換部91は、リムーバブルメインバッテリ57から供給されると共に、有機ELディスプレイ121に表示される画像によって消費される電流(電流値)を電圧に変換し、マイクロコントローラ101のAD(Analog to Digital)変換部111に、変換した有機ELディスプレイ121に表示される画像によって消費される電流の電流値を示す電圧のアナログデータを供給する。
マイクロコントローラ101は、例えば、組込型のMPU(Micro Processing Unit)である。AD変換部111は、例えば、ADコンバータである。なお、AD変換部111は、図3で示されるようにマイクロコントローラ101に含まれるように構成されているが、マイクロコントローラ101の外部に配置されるようにしてもよい。
AD変換部111は、IV変換部91から供給された電圧のアナログ信号(アナログデータ)をデジタル信号(デジタルデータ)に変換する。
CPU21は、ユーザによって操作される、入力部32から供給された信号を基に、例えば、有機ELディスプレイ121に表示される画像の基準となる輝度の設定情報、およびアプリケーションプログラムの切り替りを通知する信号をマイクロコントローラ101のシリアル通信インターフェース112に供給する。シリアル通信インターフェース112は、CPU21およびマイクロコントローラ101の間でシリアル通信を行う。
マイクロコントローラ101は、AD変換部111により変換された、有機ELディスプレイ121に表示される画像によって消費される電流の電流値を示す電圧のデジタルデータを基に、表示される画像(フレーム)で消費される電流の平均値である平均消費電流値を算出し、表示される画像(フレーム画像)の各画素の点灯および消灯のデューティを算出する。
また、マイクロコントローラ101は、算出したデューティを、シリアル通信インターフェース113を介し、有機ELディスプレイドライバ122に供給する。シリアル通信インターフェース113は、マイクロコントローラ101および表示部27(有機ELディスプレイドライバ122)の間でシリアル通信を行う。
グラフィックエンジン71は、CPU21から供給された制御信号を基に、有機ELディスプレイ121にイメージデータを出力する。また、グラフィックエンジン71は、有機ELディスプレイ121に表示される画像(動画)において、垂直ブランキング期間になったことを示す信号をマイクロコントローラ101に供給する。
有機ELディスプレイ121は、複数の有機EL表示素子により構成されるディスプレイである。有機ELディスプレイドライバ122は、マイクロコントローラ101から供給されたデューティを基に、有機ELディスプレイ121に電流を供給し、画像を表示させる。
図4は、CPU21が実行する制御プログラム141の機能の構成の例を示すブロック図である。制御プログラム141は、切り替え通知部151およびオペレーティングシステム(以下、OSと称する)152を含むように構成される。
切り替え通知部151は、ユーザの入力部32への操作によって、入力部32から供給される信号を基に切り替えられたアプリケーションプログラムを検出し、アプリケーションプログラムの切り替えをマイクロコントローラ101に通知する。
OS152は、上述したように、例えば、Palm OS(商標)である。すなわち、OS152は、いわゆる基本プログラムであり、例えば、PDA1のハードウェアなどのリソースの取り扱いを制御する。
図5は、マイクロコントローラ101が実行するデューティ設定プログラム161の機能の構成の例を示すブロック図である。デューティ設定プログラム161は、表示される画像(フレーム画像)の各画素の点灯および消灯のデューティを設定する。デューティ設定プログラム161は、消費電流値算出部171、電流値判定部172、電流値判定部173、およびデューティ設定部174を含むように構成される。
消費電流値算出部171は、CPU21からPDA1の起動を通知する信号が供給された場合、またはグラフィックエンジン71から垂直ブランキング期間を通知する信号が供給された場合、図3のAD変換部111から供給される有機ELディスプレイ121への画像の表示によって消費される電流値から、1つのフレームにおける電流値の平均(平均消費電流値)を算出する。消費電流値算出部171は、算出した平均消費電流値を電流値判定部172に供給する。
電流値判定部172は、消費電流値算出部171から供給された平均消費電流値が、予め設定されている閾値より大きいか否かを判定する。また、電流値判定部172は、平均消費電流値が、自分(電流値判定部172)に予め設定されている閾値より大きい場合、平均消費電流値が、予め設定されている閾値より大きいことを示す判定結果をデューティ設定部174に供給する。
電流値判定部172が、平均消費電流値と比較する閾値は、抑制する必要がある程度の電流が流れたかを判定するための閾値である。
さらに、電流値判定部172は、平均消費電流値が、予め設定されている閾値より小さい場合、平均消費電流値が、予め設定されている閾値より小さいことを示す判定結果および消費電流値算出部171から供給された平均消費電流値を電流値判定部173に供給する。
電流値判定部173は、電流値判定部172から平均消費電流値が、予め設定されている閾値より小さいことを示す判定結果およびその平均消費電流値が供給された場合、電流値判定部172から供給された平均消費電流値が、自分(電流値判定部173)に予め設定されている閾値より大きいか否かを判定する。
電流値判定部173が平均消費電流値と比較する閾値は、電流値判定部172より小さい値であり、表示の輝度を回復させるかを判定するための閾値である。
電流値判定部173は、平均消費電流値が、自分(電流値判定部173)に予め設定されている閾値より大きいか否かの判定結果をデューティ設定部174に供給する。
デューティ設定部174は、電流値判定部172または電流値判定部173から供給された判定結果を基に、有機ELディスプレイ121に表示される画像(各画素)の点灯および消灯のデューティを算出し、算出したデューティを有機ELディスプレイドライバ122に供給し、設定させる。
図6のフローチャートを参照して、電流値の積算の処理を説明する。なお、この処理は、PDA1のスイッチがオンにされた場合に開始される。ステップS1において、IV変換部91は、リムーバブルメインバッテリ57から供給された、有機ELディスプレイ121への画像の表示のために消費される電流値(電流)を、その電流値を示す電圧に変換する。
ステップS2において、AD変換部111は、ステップS1の処理により変換された有機ELディスプレイ121の表示によって消費される電流値を示す電圧をAD変換する。すなわち、AD変換部111は、ステップS2において、電圧を示すアナログ信号(アナログデータ)をデジタル信号(デジタルデータ)に変換する。
例えば、ステップS2において、AD変換部111は、1フレームの期間より短い期間毎に、有機ELディスプレイ121の表示によって消費される電流値を示すアナログ信号をデジタルデータに変換する(サンプリングする)。
ステップS3において、消費電流値算出部171は、ステップS2の処理により変換された有機ELディスプレイ121の表示のために消費される電流値に対応するデジタルデータを基に、1つのフレームにおいて、有機ELディスプレイ121の表示に消費される電流値を積算する。すなわち、消費電流値算出部171は、ステップS3において、1つのフレーム(フレーム画像)における、表示によって消費される電流値を積算する。
ステップS3の処理の後、手続きは、ステップS1に戻り、上述した処理が、PDA1のスイッチがオフにされるまで繰り返される。
次に、図7のフローチャートを参照して、デューティの設定の処理を説明する。この処理は、PDA1のスイッチがオンにされたときに開始される。ステップS31において、消費電流値算出部171は、有機ELディスプレイ121に表示される直前のフレーム(現時点の直前に、有機ELディスプレイ121に表示されたフレーム)の表示に消費される平均消費電流値を算出する。すなわち、消費電流値算出部171は、図6のステップS3の処理により積算した、1つのフレームにおいて消費された電流値を、1つのフレームにおいてサンプリングした回数で割ることによって、そのフレームにおける平均消費電流値を算出する。
ステップS32において、電流値判定部172は、ステップS31の処理により算出された平均消費電流値が、上側の閾値THa(図8参照)を超えているか否かを判定する。
ステップS32において、ステップS31の処理により算出された平均消費電流値が、上側の閾値THaを超えていないと判定された場合、ステップS33に進み、電流値判定部173は、ステップS31の処理により算出された平均消費電流値が、下限の閾値THbを超えているか否かを判定する。
ステップS33において、ステップS31の処理により算出された平均消費電流値が、下側の閾値THbを超えていないと判定された場合、ステップS34に進み、デューティ設定部174は、デューティは100%であるか否かを判定する。
ステップS34において、デューティは100%であると判定された場合、ステップS35に進み、デューティ設定部174は、シリアル通信インターフェース113を介し、シリアル通信により、有機ELディスプレイドライバ122にデューティ(この場合、100%であるデューティ)を設定させる。
図8は、フレーム内の平均輝度、有機ELディスプレイ121におけるデューティ、フレームに消費される電流、並びにリムーバブルメインバッテリ57およびコンデンサ61における電流の関係を説明する図である。
図8Aは、イメージデータをそのまま表示した場合における、フレーム内の平均輝度を示す図である。図8Aにおいて、縦軸は、フレーム内の平均輝度(nit(cd/m2))を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF1乃至F31)を表している。図8Aは、従来の装置により表示された画像のフレーム内の平均輝度を示していると言える。
図8Bは、フレーム毎の有機ELディスプレイ121におけるデューティを示す図である。図8Bにおいて、縦軸は、有機ELディスプレイ121におけるデューティ(%)を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF1乃至F31)を表している。
図8Cは、フレームの表示によって消費される消費電流を示す図である。図8Cにおいて、縦軸は、フレームの表示によって消費される消費電流(A)を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF1乃至F31)を表している。
図8Dは、リムーバブルメインバッテリ57により放電される電流を示す図である。図8Dにおいて、縦軸は、電流(A)を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF1乃至F31)を表している。
なお、フレーム内の平均輝度(nit(cd/m2))≒フレームによって消費される消費電流(A)とされる。
図8Cで示されるようにフレームF1乃至F8の平均消費電流値が、上側の閾値THaを超えず、下側の閾値THbを超えていない場合に、図8Bで示されるように、デューティが100%であるとき、100%であるデューティが維持される。
ステップS32において、ステップS31の処理により算出された平均消費電流値が、閾値THaを超えていると判定された場合、ステップS36に進み、デューティ設定部174は、PDA1が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値(以下、目標電流値と称する)とステップS31の処理で算出された平均消費電流値との比を基に、デューティを算出する。
すなわち、例えば、デューティ設定部174が、ステップS36の処理により算出するデューディDn+1は、現在、表示されているフレームのデューティをDnとし、目標電流値をItargetとし、平均消費電流値をInとする場合、次の式(1)で表される。
n+1=Dn×Itarget/In ・・・(1)
ステップS36の処理の後、手続きは、ステップS35に進み、デューティ設定部174は、シリアル通信インターフェース113を介し、シリアル通信により、有機ELディスプレイドライバ122にステップS36の処理により算出されたデューティ(Dn+1)を設定させる。
図8Cで示されるように、フレームF9は、閾値THaを超えている。これにより、フレームF9の次のフレームであるフレームF10が表示されるタイミングでは、図8Bで示されるように、ステップS36の処理により算出されたデューティ(Dn+1)が設定され、そのデューティはフレームF9のデューティより減少した値になされる。
また、ステップS31の処理により算出された平均消費電流値が、閾値THaを超えている場合、すなわち、図8Cで示される平均消費電流値が領域201にある場合、有機ELディスプレイ121に表示される画像が高輝度のため、リムーバブルメインバッテリ57の出力電圧が降下するので、コンデンサ61は、充電されている電流を、図8Dで示されるフレームF9の下向きの矢印の分だけ放電して、リムーバブルメインバッテリ57にかかる負担を軽減する。これにより、突然、フレームF9のような閾値THaを超える高輝度の画像(フレーム)が有機ELディスプレイ121に表示されたとしても、PDA1は、PDA1自体の稼動に必要な電圧の下限を割り込むことなく、稼動し続けることができる。
ステップS33において、ステップS31の処理により算出された平均消費電流値が、下側の閾値THbを超えていると判定された場合、ステップS35に進み、デューティ設定部174は、シリアル通信インターフェース113を介し、シリアル通信により、有機ELディスプレイドライバ122に、今現在のデューティを設定させる。
ステップS33の処理において、平均消費電流値が下側の閾値THbを超えていると判定された場合、図8Cで示されるように、平均消費電流値が領域202に含まれる。領域202は、頻繁に輝度を変更することで有機ELディスプレイ121に表示される画像が見苦しくならないように、輝度(デューティ)を変更しない領域である。
すなわち、例えば、ステップS33の判定の処理が、図8Bで示されるフレームF10に対する処理であった場合、図8で示されるように、フレームF10と同じデューティがフレームF11が表示されるタイミングで設定される。
ステップS34において、デューティが100%ではないと判定された場合、ステップS37に進み、デューティ設定部174は、デューティを一定量上げた値とする。例えば、デューティ設定部174は、ステップS37において、今のデューティを1%上げる。
例えば、図8Cで示されるフレームF20乃至F31のように、平均消費電流値が閾値THbより小さい値、すなわち、平均消費電流値が領域203に含まれている場合、デューティ設定部174は、デューティを少しずつ上げていく。
これは、明るいフレーム、例えば、フレームF15でデューティを下げた後に、暗いフレーム、例えば、フレームF20乃至F31が表示される場合に、デューティを少しずつ回復させるためである。
また、このとき、急にデューティを変更すると有機ELディスプレイ121に表示される画像が見苦しくなることがあるため、少しずつデューティを回復させる。
したがって、図8Bで示されるように、フレームF21乃至F31のデューティは、階段のように、少しずつ回復する(上昇する)。
ステップS35の処理の後、手続きは、ステップS31に戻り、上述した処理が繰り返される。
なお、図8Dで示されるように、例えば、平均消費電流値が閾値THaを超える場合、リムーバブルバッテリ57の出力電圧が降下するので、コンデンサ61は、フレームF9、フレームF14、およびフレームF15のように充電していた電流を、フレームF9、フレームF14、およびフレームF15の下向きの矢印の分だけ放電することで、リムーバブルメインバッテリ57の負担を軽減する。逆に、フレームF10乃至F13、並びにフレームF17およびフレームF18などのように、平均消費電流値が領域202または領域203にある場合、コンデンサ61の両端の電圧よりリムーバブルメインバッテリ57の出力電圧が高くなるので、コンデンサ61には、フレームF10乃至F13、並びにフレームF17およびフレームF18の上向きの矢印の分だけ、リムーバブルメインバッテリ57からの電流が充電される。
以上のように、図8Aで示される平均輝度(nit)の低いフレームF1乃至F8などに対しては、デューティが高く設定され、フレームF9やフレームF15乃至F20のように平均輝度の高いフレームに対しては、デューティが低く設定される。
また、フレームF15乃至F20のような平均輝度の高いフレームからフレームF21乃至F31のような平均輝度の低いフレームに推移する場合、デューティが少しずつ上昇するように設定され、フレームF9のように、突然、高輝度のフレームが表示されても、リムーバブルメインバッテリ57の負担をコンデンサ61が軽減するようになされているので、高輝度の画像を表示させると共に、PDA1をより安定して動作させ、リムーバブルメインバッテリ57(電池)の寿命を延ばすことができる。
また、電池の極端な消耗を防ぐことで、電池の発熱を抑制することができる。
図9は、有機ELディスプレイ121の輝度を示す表示輝度、PDA1に入力される画像の画素値の平均輝度(入力画像の平均画素値)、およびユーザにより設定される有機ELディスプレイ121の基準となる輝度の関係を説明する図である。この場合、入力画像の画素値がより大きい程、より輝度の大きい画像が有機ELディスプレイ121に表示される。
図9において、縦軸は、有機ELディスプレイ121に表示される輝度を示す表示輝度(nit)を表し、横軸は、PDA1に入力される画像の平均画素値を表している。
線211は、ユーザによって設定される有機ELディスプレイ121の基準となる輝度(有機ELディスプレイ121に表示される画像の基準となる明るさ)が25%の場合における、実際に有機ELディスプレイ121に表示される画像の平均輝度の推移を示している。
線212は、ユーザによって設定される有機ELディスプレイ121の基準となる輝度が50%の場合における、実際に有機ELディスプレイ121に表示される画像の平均輝度の推移を示している。
線213は、ユーザによって設定される有機ELディスプレイ121の基準となる輝度が75%の場合における、実際に有機ELディスプレイ121に表示される画像の平均輝度の推移を示している。
線214は、ユーザによって設定される有機ELディスプレイ121の基準となる輝度が100%(輝度が最大)の場合における、実際に有機ELディスプレイ121に表示される画像の平均輝度の推移を示している。
線211乃至線214で示されるように、入力画像の平均画素値(横軸)が大きくなるのに応じて表示輝度(縦軸)も大きくなるが、本発明を適用した場合、入力画像の平均画素値が、所定の値210となるのを境に、入力画像の平均画素値が大きくなっても、表示輝度は、ある一定の値に保たれることになる。
破線221乃至破線224のそれぞれは、線211乃至線214のそれぞれにおいて、本発明を適用しない場合における、入力画像の平均画素値と表示輝度との関係を示している。
本発明を適用しない場合、破線221乃至破線214のそれぞれのように、入力画像の平均画素値が大きくなるに応じて、表示輝度も大きくなってしまう。
以上のように、本発明を適用しない場合、表示輝度は、入力画像の平均画素値に応じて大きくなる一方になってしまう。したがって、消費される電流が極度に大きくなってしまい、リムーバブルメインバッテリ57の寿命を短くしてしまうことになる。
これに対して、本発明に係るPDA1は、入力画像の平均画素値が値210よりも大きくなっても、表示輝度は、一定の値を保ち続けるので、消費される電流が、入力画像の平均画素値に応じて極度に大きくなることはない。したがって、リムーバブルメインバッテリ57の寿命を長くすることができる。
図10のフローチャートを参照して、アプリケーションプログラムの切り替りの処理を説明する。なお、この処理は、アプリケーションプログラムが切り替った場合に、開始される。すなわち、図4で示される切り替り通知部151が、マイクロコントローラ101にアプリケーションプログラムの切り替えの通知を供給した場合に開始される。
ステップS61において、デューティ設定部174は、シリアル通信インターフェース113を介し、シリアル通信を行い、有機ELディスプレイドライバ122にデューティを50%に設定させる。すなわち、これにより、アプリケーションプログラムの切り替え後の最初のフレームは、一旦、デューティを低くし、アプリケーションプログラムの切り替え後の最初のフレームが明るい画像であったとしても、大電流が流れないようにする。
ステップS62において、消費電流値算出部171は、グラフィックエンジン71からの垂直ブランキング期間を示す信号を基に、垂直ブランキング期間になったか否かを判定する。ステップS62において、垂直ブランキング期間になっていないと判定された場合、手続きは、ステップS62に戻り、ステップS62の処理が、垂直ブランキング期間になるまで繰り返される。
ステップS62において、垂直ブランキング期間になったと判定された場合、ステップS63に進み、消費電流値算出部171は、直前のフレームの平均消費電流値を算出する。すなわち、消費電流値算出部171は、ステップS63において、アプリケーションプログラムが切り替った直後の最初のフレームの平均消費電流値を算出する。
ステップS64において、消費電流値算出部171は、図7のステップS36の処理と同様に、式(1)を用いてデューティ(Dn+1)を算出する。
ステップS65において、デューティ設定部174は、シリアル通信インターフェース113を介し、シリアル通信により、有機ELディスプレイドライバ122にステップS64の処理により算出したデューティを設定させる。
このとき、アプリケーションプログラムの切り替え直後の最初のフレームをデューティ50%にしているので、ステップS65の処理により設定されたデューティに基づいて、表示される画像の輝度は、急激に変化する可能性があるが、再描画の瞬間なので、急激に画像の輝度を変化させても、有機ELディスプレイ121に表示される画像が不自然にみえることはない。
ステップS66において、消費電流値算出部171は、グラフィックエンジン71からの垂直ブランキング期間を示す信号を基に、垂直ブランキング期間になったか否かを判定する。ステップS66において、垂直ブランキング期間になっていないと判定された場合、ステップS66に戻り、ステップS66の処理が、垂直ブランキング期間になるまで繰り返される。
ステップS66において、垂直ブランキング期間になったと判定された場合、ステップS67に進み、デューティの設定の処理が実行される。このデューティの設定の処理は、図7のフローチャートを参照して上述したので省略する。
ステップS67の処理の後、すなわち、図7で示されるステップS35の処理の後、手続きは、ステップS66に戻り、上述した処理が、別のアプリケーションプログラムに切り替るまで、繰り返される。
図11は、フレーム内の平均輝度、有機ELディスプレイ121におけるデューティ、およびフレームの表示に消費される電流の関係を説明する図である。
図11Aは、イメージデータをそのまま表示した場合における、フレーム内の平均輝度を示す図である。図11Aにおいて、縦軸は、フレーム内の平均輝度(nit(cd/m2))を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF51乃至F66)を表している。図11Aは、従来の装置により表示される画像のフレームの平均輝度を示していると言える。
図11Bは、フレーム毎の有機ELディスプレイ121におけるデューティを示す図である。図11Bにおいて、縦軸は、有機ELディスプレイ121におけるデューティ(%)を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF51乃至F66)を表している。
図11Cは、フレームの表示によって消費される消費電流を示す図である。図11Cにおいて、縦軸は、フレームの表示によって消費される消費電流(A)を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF51乃至F66)を表している。
図11で示される破線271および破線272は、アプリケーションプログラムの切り替えが行われた“タイミング”を示している。フレームF51乃至F55の平均消費電流値は、図11Cで示されるように、領域203に含まれているので、図11Bで示されるように、そのデューティは、100%とされる。
フレームF51乃至F55を表示するアプリケーションプログラムから、フレームF56乃至F60を表示するアプリケーションプログラムに切り替えられた場合、図11Aで示されるように、フレームF56の平均輝度の高い画像が表示されるとき、図11Bで示されるように、フレームF56のデューティは、アプリケーションプログラムの切り替え直後の最初のフレームであるので、図10のステップS61の処理により50%と設定される。
また、フレームF56乃至F61の平均消費電流値は、領域202に含まれるので、デューティは変化せず、図11Bで示されるように、50%のままである。
フレームF56乃至F61を表示するアプリケーションプログラムから、フレームF62乃至F66を表示するアプリケーションプログラムに切り替えられた場合、図11Aで示されるように、フレームF61の平均輝度の低い画像が表示されるとき、図11Bで示されるように、フレームF56のデューティは、アプリケーションプログラムの切り替え直後の最初のフレームであるので、図10のステップS61の処理により50%と設定される。
フレームF62乃至F66の平均消費電流値は、領域203に含まれるので、デューティは、図10のステップS64の処理により、目標電流より平均消費電流値の方が小さいので、図11Bで示されるように、100%に設定される。
以上のように、アプリケーションプログラムの切り替え時においては、切り替えの直後の最初のフレームのみが暗い画像として表示される。これにより、アプリケーションプログラムの切り替えに同期した不連続な輝度の調整が可能になる。このとき、実行中のアプリケーションプログラムが別のアプリケーションプログラムになることで、有機ELディスプレイ121の画面全体が切り替るため、平均輝度の変化が大きいことにより、輝度の調整が必要になることがあるが、同時に不連続な調整をしても目立たないタイミングであるため、ユーザに見苦しさを感じさせることはない。
CPU21において消費される電流の電流値を予測して、表示部27の輝度を制御するようにもできる。次に、この場合における、図2を参照して上述した制御部64、輝度調整部65、自発光式表示部66、グラフィックエンジン71,VRAM26、および平均計算部72の具体的な構成の例を説明する。
図12は、CPU21,VRAM26、グラフィックエンジン71、およびマイクロコントローラ101における機能の構成の例を示すブロック図である。
CPU21は、制御プログラムを実行することによって、切り替え通知部281、描画指示部301、画像縮小部331、R抽出部341、G抽出部342、B抽出部343、係数除算部351乃至353、および加算部361を実現する。
VRAM26は、記憶領域321−1および記憶領域321−2を含むように構成される。
グラフィックエンジン71は、描画部311、出力部312、および画像縮小部313を含むように構成される。
マイクロコントローラ101は、表示される画像(フレーム画像)の各画素の点灯および消灯のデューティを設定するデューティ設定プログラムを実行することにより、予測電流値判定部401、予測電流値判定部402、およびデューティ設定部403を実現する。
切り替え通知部281は、切り替え通知部151と同様の処理で、ユーザの入力部32への操作によって、入力部32から供給される信号を基に、切り替えされたアプリケーションプログラムを検出し、アプリケーションプログラムの切り替えをマイクロコントローラ101に通知する。
描画指示部301は、描画部311に対し記憶領域321−1または記憶領域321−2への表示部27に表示される画像の描画(イメージデータの生成)を指示する。描画部311は、描画指示部301の指示の基、記憶領域321−1または記憶領域321−2への画像の描画を行う(イメージデータを生成する)。
ここで、記憶領域321−1および記憶領域321−2のそれぞれには、表示部27に表示される、時系列的に連続した2個のフレーム画像に対応するイメージデータが記憶される。すなわち、例えば、記憶領域321−2に、今、表示部27に表示させる必要のあるフレーム画像に対応するイメージデータが記憶されている場合、記憶領域321−1には、次に、表示部27に表示させるフレーム画像に対応するイメージデータが記憶される。
出力部312は、記憶領域321−1または記憶領域321−2に記憶されたイメージデータを取得し、取得したイメージデータを表示部27に出力し、表示部27に画像を表示させる。例えば、出力部312は、記憶領域312−2に、今、表示部27に表示させる必要のあるフレーム画像に対応するイメージデータが記憶され、記憶領域312−1に、次に、表示部27に表示させるフレーム画像に対応するイメージデータが記憶されている場合、記憶領域321−2に記憶されたイメージデータを取得し、取得したイメージデータを表示部27に出力し、表示部27に画像を表示させる。
画像縮小部313は、記憶領域321−1または記憶領域321−2に記憶されている、表示部27に次に表示させる画像のイメージデータを取得し、そのイメージデータで表示される画像を所定の大きさに縮小するようにイメージデータを変換する。例えば、画像縮小部313は、記憶領域312−2に、今、表示部27に表示させる必要のあるフレーム画像に対応するイメージデータが記憶され、記憶領域312−1に、次に、表示部27に表示させるフレーム画像に対応するイメージデータが記憶されている場合、記憶領域321−1に記憶されている、表示部27に次に表示させる画像のイメージデータを取得し、そのイメージデータで表示される画像を所定の大きさに縮小するようにイメージデータを変換する。画像縮小部313は、縮小した画像のイメージデータをCPU21の画像縮小部331に供給する。
画像縮小部331は、画像縮小部313から供給された画像のイメージデータを1画素のイメージデータに縮小する。例えば、画像縮小部331は、イメージデータを構成する全ての画素の画素値の平均値を1つの画素に設定することにより、イメージデータを1画素に縮小する。画像縮小部331は、1画素に縮小した画像(画素)をR抽出部341,G抽出部342、およびB抽出部343に供給する。
R抽出部341は、画像縮小部331より供給された1画素の画像から、赤色の画素値を抽出する。R抽出部341は、抽出した赤色の画素値を係数除算部351に供給する。
G抽出部342は、画像縮小部331より供給された1画素の画像から、緑色の画素値を抽出する。G抽出部342は、抽出した緑色の画素値を係数除算部352に供給する。
B抽出部343は、画像縮小部331より供給された1画素の画像から、青色の画素値を抽出する。B抽出部343は、抽出した青色の画素値を係数除算部353に供給する。
係数除算部351は、R抽出部341から供給された赤色の画素値を、所定の係数で除算する。係数除算部351が赤色の画素値を除算する係数は表示部27の赤色の発光の効率を示す。ここで、発光の効率とは、例えば、単位電流あたりの赤色の輝度を意味する。
係数除算部351は、R抽出部341から供給された赤色の画素値に、赤色の発光の効率を示す係数の逆数を乗算するようにしてもよい。
赤色の画素値がこの係数で除算されることで、表示部27において赤色の表示に消費される電流値(予測値)が算出される。係数除算部351は、算出した数値を加算部361に供給する。
係数除算部352は、G抽出部342から供給された緑色の画素値を、所定の係数で除算する。係数除算部352が緑色の画素値を除算する係数は表示部27の緑色の発光の効率を示す。ここで、発光の効率とは、例えば、単位電流あたりの緑色の輝度を意味する。
係数除算部352は、G抽出部342から供給された緑色の画素値に、緑色の発光の効率を示す係数の逆数を乗算するようにしてもよい。
緑色の画素値がこの係数で除算されることで、表示部27において緑色の表示に消費される電流値(予測値)が算出される。係数除算部352は、算出した数値を加算部361に供給する。
係数除算部353は、B抽出部343から供給された青色の画素値を、所定の係数で除算する。係数除算部353が青色の画素値を除算する係数は表示部27の青色の発光の効率を示す。ここで、発光の効率とは、例えば、単位電流あたりの青色の輝度を意味する。
換言すれば、係数除算部353は、B抽出部343から供給された青色の画素値に、青色の発光の効率を示す係数の逆数を乗算する。
青色の画素値がこの係数で除算されることで、表示部27において青色の表示に消費される電流値(予測値)が算出される。係数除算部353は、算出した数値を加算部361に供給する。
すなわち、係数除算部351乃至353は、次に表示しようとする画像の画素値を基に、次に表示しようとする画像の表示に表示部27において要する電流の電流値を予測する。また、重複して説明すると、係数除算部351乃至353は、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、表示部27の有機ELディスプレイ121の発光の効率を示す係数で除算することにより、電流値を予測する。
加算部361は、係数除算部351乃至353のそれぞれから供給された数値を、全て加算する。すなわち、加算部361は、係数除算部351乃至353のそれぞれから供給された数値の総和を算出する。ここで、加算部361が算出した総和は、例えば、記憶領域321−1に記憶されるイメージデータに対応する画像の表示によって、表示部27で消費される電流値を予測した値(以下、予測平均消費電流値と称する)である。
すなわち、加算部361は、画像縮小部331が次に表示しようとする画像を1つの画素まで縮小することにより、次に表示しようとする画像の画素値の平均値を算出する。
また、加算部361は、算出した予測平均消費電流値をマイクロコントローラ101の予測電流値判定部401に供給する。
予測電流値判定部401は、電流値判定部172と同様の処理で、加算部361から供給された予測平均消費電流値が、予め設定されている閾値より大きいか否かを判定する。また、予測電流値判定部401は、予測平均消費電流値が、自分(予測電流値判定部401)に予め設定されている閾値より大きい場合、予測平均消費電流値が、予め設定されている閾値より大きいことを示す判定結果をデューティ設定部403に供給する。
予測電流値判定部401が、予測平均消費電流値と比較する閾値は、抑制する必要がある程度の電流が流れると予測されるかを判定するための閾値である。
さらに、予測電流値判定部401は、予測平均消費電流値が、予め設定されている閾値より小さい場合、予測平均消費電流値が、予め設定されている閾値より小さいことを示す判定結果および加算部361から供給された予測平均消費電流値を予測電流値判定部402に供給する。
予測電流値判定部402は、電流値判定部173と同様の処理で、予測電流値判定部401から、予測平均消費電流値が予め設定されている閾値より小さいことを示す判定結果およびその予測平均消費電流値が供給された場合、予測電流値判定部401から供給された予測平均消費電流値が、自分(予測電流値判定部402)に予め設定されている閾値より大きいか否かを判定する。
予測電流値判定部402が、予測平均消費電流値と比較する閾値は、予測電流値判定部401より小さい値であり、表示の輝度を回復させるかを判定するための閾値である。
予測電流値判定部402は、予測平均消費電流値が、自分(予測電流値判定部402)に予め設定されている閾値より大きいか否かの判定結果をデューティ設定部403に供給する。
デューティ設定部403は、デューティ判定部174と同様の処理で、予測電流値判定部401または予測電流値判定部402から供給された判定結果を基に、表示部27(有機ELディスプレイ121)に表示される画像(各画素)の点灯および消灯のデューティを算出し、算出したデューティを有機ELディスプレイドライバ122に供給し、設定させる。
換言すれば、デューティ設定部403は、予測された電流値を基に、表示部27の輝度を制御する。重複して説明すれば、ディーティ設定部403は、予測された電流値を基に、フレームの期間において表示部27の発光している期間の長さを制御することにより、表示部27の輝度を制御する。
以下、記憶領域321−1および記憶領域321−2を個々に区別する必要のないとき、単に、記憶領域321と称する。
なお、予測電流値判定部401乃至デューティ設定部403は、CPU21により実現するようにしてもよく、また、画像縮小部331乃至加算部361は、マイクロコントローラ101が実現するようにしてもよい。
図13および図14のフローチャートを参照して、デューティの設定の処理を説明する。この処理は、PDA1のスイッチがオンにされることで開始される。ステップS91において、グラフィックエンジン71の画像縮小部313は、次に表示しようとする画像(イメージデータ)であって、描画部311により描画が終了したVRAM26の記憶領域321の画像(のイメージデータ)を縮小する。例えば、描画部311が記憶領域321−1に画像を描画中である場合、その描画が終了した直後に、ステップS91において、画像縮小部313は、記憶領域321−1に記憶されている画像(イメージデータ)を縮小する。すなわち、表示部27に表示される1つ前の画像が縮小される。
ステップS92において、CPU21の画像縮小部331は、ステップS91の処理により縮小された記憶領域321−1に記憶されていた画像(イメージデータ)を1画素に縮小する。
ステップS93において、R抽出部341は、ステップS92の処理により1画素に縮小された画像(画素)から、赤色の画素値を抽出する。
ステップS94において、係数除算部351は、ステップS93の処理により抽出された赤色の画素値および所定の係数を基に、赤色の画素(サブピクセル)に消費されることが予測される消費電流値(以下、予測消費電流値と称する)を算出する。すなわち、係数除算部351は、R抽出部341から供給された赤色の画素値を、所定の係数で除算する。係数除算部351が赤色の画素値を除算する係数は表示部27の赤色の発光の効率を示す。ここで、赤色の発光の効率とは、例えば、単位電流あたりの赤色の輝度を意味する。赤色の画素値をこの係数で除算することで、表示部27において赤色の表示に消費される電流値(予測値)が算出される。
ステップS95において、G抽出部342は、ステップS92の処理により1画素に縮小された画像(画素)から、緑色の画素値を抽出する。
ステップS96において、係数除算部352は、ステップS95の処理により抽出された緑色の画素値および所定の係数を基に、緑色の画素(サブピクセル)に消費される予測消費電流値を算出する。すなわち、係数除算部352は、G抽出部342から供給された緑色の画素値を、所定の係数で除算する。係数除算部352が緑色の画素値を除算する係数は表示部27の緑色の発光の効率を示す。ここで、緑色の発光の効率とは、例えば、単位電流あたりの緑色の輝度を意味する。緑色の画素値をこの係数で除算することで、表示部27において緑色の表示に消費される電流値(予測値)が算出される。
ステップS97において、B抽出部343は、ステップS92の処理により1画素に縮小された画像(画素)から、青色の画素値を抽出する。
ステップS98において、係数除算部353は、ステップS97の処理により抽出された青色の画素値および所定の係数を基に、青色の画素(サブピクセル)に消費される予測消費電流値を算出する。すなわち、係数除算部353は、B抽出部343から供給された青色の画素値を、所定の係数で除算する。係数除算部353が青色の画素値を除算する係数は表示部27の青色の発光の効率を示す。ここで、青色の発光の効率とは、例えば、単位電流あたりの青色の輝度を意味する。青色の画素値をこの係数で除算することで、表示部27において青色の表示に消費される電流値(予測値)が算出される。
なお、ステップS93、ステップS95、およびステップS97の処理は、直列に行われるように記載したが、並列に行われるようにしてもよい。また、同様に、ステップS94、ステップS96、およびステップS98の処理は、直列に行われるように記載したが、並列に行われるようにしてもよい。
また、係数除算部351乃至353のそれぞれが用いる係数は、同じ輝度であっても消費される電流の値が色毎に異なるため、それぞれ異なる値である。
ステップS99において、加算部361は、ステップS94、ステップS96、およびステップS98の処理により算出された3つの予測消費電流値を加算し、ステップS91の処理で縮小された記憶領域321−1に記憶されているイメージデータによる画像の表示に消費することが予測される平均の電流値(予測平均消費電流値)を求める。
図14のステップS100において、予測電流値判定部401は、ステップS99の処理により算出された予測平均消費電流値が、上側の閾値THa(図15参照)を超えているか否かを判定する。
ステップS100において、ステップS99の処理により算出された予測平均消費電流値が、上側の閾値THaを超えていないと判定された場合、ステップS101に進み、予測電流値判定部402は、ステップS99の処理により算出された予測平均消費電流値が、下限の閾値THbを超えているか否かを判定する。
ステップS101において、ステップS99の処理により算出された予測平均消費電流が、下側の閾値THbを超えていないと判定された場合、ステップS102に進み、デューティ設定部403は、デューティは100%であるか否かを判定する。
ステップS102において、デューティは100%であると判定された場合、ステップS103に進み、デューティ設定部403は、シリアル通信によって、表示部27の有機ELディスプレイドライバ122にデューティ(この場合、100%であるデューティ)を設定させる。
図15は、フレーム内の平均輝度、表示部27の有機ELディスプレイ121におけるデューティ、フレームに消費される電流の関係を説明する図である。
図15Aは、図8Aと同様の図であるためその説明は省略する。
図15Bは、フレーム毎の表示部27の有機ELディスプレイ121におけるデューティを示す図である。図15Bにおいて、縦軸は、表示部27の有機ELディスプレイ121におけるデューティ(%)を表し、横軸は、各時刻(t)におけるフレーム(フレームF1乃至F31)を表している。
図15Cは、図8Cと同様の図であるためその説明は省略する。
図15Cで示されるようにフレームF1乃至F8の予測平均消費電流値が、上側の閾値THaを超えず、下側の閾値THbを超えていない場合、図15Bで示されるように、デューティが100%であるとき、100%であるデューティが維持される。
ステップS100において、ステップS99の処理により算出された予測平均消費電流値が、閾値THaを超えていると判定された場合、ステップS104に進み、デューティ設定部403は、目標電流値とステップS99の処理で算出された予測平均消費電流値との比を基に、デューティを算出する。
すなわち、例えば、デューティ設定部403が、ステップS104の処理により算出するデューディDm+1は、現在、表示されているフレームのデューティをDmとし、目標電流値をItargetとし、予測平均消費電流値をImとする場合、次の式(2)で表される。
m+1=Dm×Itarget/Im ・・・(2)
ステップS104の処理の後、手続きは、ステップS103に進み、デューティ設定部403は、シリアル通信により、表示部27の有機ELディスプレイドライバ122にステップS104の処理により算出されたデューティ(Dm+1)を設定させる。
図15Cで示されるように、フレームF9は、閾値THaを超えている。これにより、フレームF9が表示されるタイミングでは、図15Bで示されるように、ステップS104の処理により算出されたデューティ(Dm+1)が設定され、そのデューティは、例えば、100%であるフレームF8のデューティより減少した値になされる。
ステップS101において、ステップS99の処理により算出された予測平均消費電流値が、下側の閾値THbを超えていると判定された場合、ステップS103に進み、デューティ設定部403は、シリアル通信により、表示部27の有機ELディスプレイドライバ122に、今現在のデューティを設定させる。
ステップS101の処理において、予測平均消費電流値が下側の閾値THbを超えていると判定された場合、図15Cで示されるように、予測平均消費電流値が領域202に含まれる。領域202は、上述したように頻繁に輝度を変更することで有機ELディスプレイ121に表示される画像が見苦しくならないように、デューティを変更しない領域である。
すなわち、例えば、ステップS101の判定の処理が、図15Bで示されるフレームF10に対する処理であった場合、図15Bで示されるように、フレームF9と同じデューティがフレームF10が表示部27に表示されるタイミングで設定される。
ステップS102において、デューティが100%ではないと判定された場合、ステップS105に進み、デューティ設定部403は、デューティを一定量上げた値とする。例えば、デューティ設定部403は、ステップS105において、今のデューティを1%上げる。
例えば、図15Cで示されるフレームF20乃至F31のように、予測平均消費電流値が閾値THbより小さい値、すなわち、予測平均消費電流値が領域203に含まれている場合、デューティを少しずつ上げていく。
これは、明るいフレーム、例えば、フレームF15でデューティを下げた後に、暗いフレーム、例えば、フレームF20乃至F31が表示される場合に、デューティを少しずつ回復させるためである。
また、このとき、急にデューティを変更すると有機ELディスプレイ121に表示される画像が見苦しくなることがあるため、少しずつデューティを回復させる。
したがって、図15Bで示されるように、フレームF20乃至F31のデューティは、階段のように、少しずつ回復する(上昇する)。
ステップS103の処理の後、手続きは、図13のステップS91に戻り、上述した処理が繰り返される。
以上のように、表示部27に表示される前のフレーム画像に対応する、例えば、記憶領域321−1に記憶されているイメージデータを基に、予測平均消費電流値が算出され、そのフレーム画像に対するデューティが設定される。その後、設定されたデューティで表示部27に、記憶領域321−1に記憶されているイメージデータに対応するフレーム画像が表示される。
したがって、1フレームの遅れもなしに、表示部27に表示される画像を基に設定されたデューティによって、表示部27の有機ELディスプレイ121による画像の表示が制御される。これにより、自発光式表示素子の豊かな表現力を損なうことなく、大電流の消費を防ぐことができる。すなわち、高輝度なフレーム画像による、電池の極端な消耗を防ぐことができる。
また、フレームF15乃至F20のような平均輝度の高いフレームからフレームF21乃至F31のような平均輝度の低いフレームに推移する場合、デューティが少しずつ上昇するように設定され、フレームF9のように、突然、高輝度のフレームが表示されても、その高輝度のフレームのデューティが低く設定され、リムーバブルメインバッテリ57の負担が軽減される。これにより、高輝度の画像を表示させると共に、PDA1をより安定して動作させ、リムーバブルメインバッテリ57(電池)の寿命を延ばすことができる。
さらに、電池の極端な消耗を防ぐことで、電池の発熱を抑制することができる。
なお、図12乃至図15を参照して説明した本発明においては、図10および図11を参照して上述したアプリケーションプログラムの切り替えの処理を行うことも可能である。
本発明が適用される情報処理装置の実施の形態は、図1に示されるPDA1に限定されず、記録媒体の記録および読み出しの制御が可能な情報処理装置であれば構わない。具体的には、例えば、携帯電話機、または、デジタル電化製品(例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータやポータブルテレビ)等様々な実施の形態が可能である。
このように、表示される画像の輝度を調節するようにした場合、明るい画像を表示することができる。自発光型の表示手段を設け、電流値予測手段が、次に表示しようとする画像の画素値を基に、次に表示しようとする画像の表示に表示手段において要する電流の電流値を予測し、制御手段が、予測された電流値を基に、表示手段の輝度を制御するようにした場合には、高輝度の画像を表示させると共に、電池の持続時間をより長くすることができる。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
この記録媒体は、図1で示されるクレードル54を介して接続される外部のドライブに適宜装着される、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disk Read-Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini Disc)(商標)を含む)、若しくは半導体メモリ(MS51およびCF52を含む)などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM(Read Only Memory)もしくはハードディスクなどで構成される。
なお、上述した一連の処理を実行させるプログラムは、必要に応じてルータ、モデムなどのインターフェースを介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を介してコンピュータにインストールされるようにしてもよい。
また、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくても、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
本発明に係るPDAの構成の例を示すブロック図である。 本発明に係るPDAの構成の概要を説明するブロック図である。 表示制御部の構成を説明する図である。 CPUが実行する制御プログラムの機能の構成の例を示すブロック図である。 マイクロコントローラが実行するデューティ設定プログラムの機能の構成の例を示すブロック図である。 電流値の積算の処理を説明するフローチャートである。 デューティの設定の処理を説明するフローチャートである。 フレーム内の平均輝度、有機ELディスプレイにおけるデューティ、フレームの表示により消費される電流、並びにリムーバブルメインバッテリおよびコンデンサにおける電流の関係を説明する図である。 表示輝度および入力画像の平均画素値の関係を説明する図である。 アプリケーションプログラムの切り替えの処理を説明するフローチャートである。 フレーム内の平均輝度、有機ELディスプレイにおけるデューティ、フレームの表示により消費される電流の関係を説明する図である。 CPUおよび表示制御部の機能の構成の例を示すブロック図である。 デューティの設定の処理を説明するフローチャートである。 デューティの設定の処理を説明するフローチャートである。 フレーム内の平均輝度、表示部の有機ELディスプレイにおけるデューティ、およびフレームの表示により消費される電流の関係を説明する図である。
符号の説明
1 PDA, 21 CPU, 25 表示制御部, 26 VRAM, 27 表示部, 51 MS, 52 CF, 57 リムーバブルメインバッテリ, 61 コンデンサ, 62 電流検出部, 63 フレーム積分部, 64 制御部, 65 輝度調整部, 66 自発光式表示部, 71 グラフィックエンジン, 72 平均計算部, 91 IV変換部, 101 マイクロコントローラ, 111 AD変換部, 121 有機ELディスプレイ, 122 有機ELディスプレイドライバ, 171 消費電流値算出部, 172 電流値判定部, 173 電流値判定部, 174 デューティ設定部, 313 画像縮小部, 331 画像縮小部, 341 R抽出部, 342 G抽出部, 343 B抽出部, 351乃至353 係数除算部, 361 加算部, 401 予測電流値判定部, 402 予測電流値判定部, 403 デューティ設定部

Claims (5)

  1. 自発光型の表示手段と、
    次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、前記表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする前記画像の表示に前記表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測手段と、
    予測された前記電流値を基に、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、前記表示手段の輝度を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    前記予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、前記予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さを制御し、
    前記予測された電流値が、前記第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かを判定し、
    前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さを制御する
    ことを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記電流値予測手段は、次に表示しようとする前記画像を1つの画素まで縮小することにより、次に表示しようとする前記画像の前記画素値の前記平均値を算出する平均値算出手段を含む
    ことを特徴とする請求項に記載の情報処理装置。
  3. 自発光型の表示手段を備える情報処理装置の情報処理方法において、
    次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、前記表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする前記画像の表示に前記表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測ステップと、
    予測された前記電流値を基に、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、前記表示手段の輝度を制御する制御ステップとを含み、
    前記制御ステップの処理では、
    前記予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、前記予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さが制御され、
    前記予測された電流値が、前記第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、
    前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さが制御される
    ことを特徴とする情報処理方法。
  4. 自発光型の表示手段を備える情報処理装置のコンピュータに、情報処理を行わせるプログラムであって、
    次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、前記表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする前記画像の表示に前記表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測ステップと、
    予測された前記電流値を基に、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、前記表示手段の輝度を制御する制御ステップとを含み、
    前記制御ステップの処理では、
    前記予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、前記予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さが制御され、
    前記予測された電流値が、前記第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、
    前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さが制御される
    ことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
  5. 自発光型の表示手段を備える情報処理装置のコンピュータに、情報処理を行わせるプログラムにおいて、
    次に表示しようとする画像の画素値の平均値を、前記表示手段の発光の効率を示す係数で除算することにより、次に表示しようとする前記画像の表示に前記表示手段において要する電流の電流値を予測する電流値予測ステップと、
    予測された前記電流値を基に、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さを制御することにより、前記表示手段の輝度を制御する制御ステップとを含み、
    前記制御ステップの処理では、
    前記予測された電流値が、第1の閾値を超えている場合、自分が安定して動作できる範囲内の電流値であって、目標とする電流値と、前記予測された電流値との比に基づいて、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さが制御され、
    前記予測された電流値が、前記第1の閾値より低い値の第2の閾値を超えていない場合、フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%であるか否かが判定され、
    前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が100%ではないと判定されたとき、前記フレーム期間に対する前記表示手段の発光している期間の長さの割合が、予め設定された値だけ大きくなるように、フレームの期間において前記表示手段の発光している期間の長さが制御される
    ことを特徴とするプログラム。
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