JP2004318160A - ディスプレイの制御方法及びディスプレイコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】 電力を節約することができるディスプレイの制御方法及びディスプレイコントローラを提供する。
【解決手段】 ディスプレイ１０２に関連付けられたコンピューティングデバイス１００の状態を監視するステップ３０２と、監視の観点から画素数の削減が許可されるかを判定するステップ３０４と、画素数の削減が許可される場合に、その前に前記ディスプレイに提示されていた元の完全な画像よりも少ないアクティブ画素を含む、画素数を削減した画像全体を表示するステップ３０８とを含む。
【選択図】 図３

Description

本発明は、コンピューティングデバイスで用いられるディスプレイの制御方法及びディスプレイコントローラに関する。

ディスプレイは、一般的なデスクトップ型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から、ノート型コンピュータ，携帯情報端末（ＰＤＡ），タブレットコンピュータ，モバイル通信デバイス（例えば携帯電話），撮像デバイス（例えばデジタルカメラ）等といった様々な携帯型のコンピューティングデバイスに至るまで、多くの異なるコンピューティングデバイスで用いられる。デスクトップ型のコンピューティングデバイスは、通常、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と共に用いられ、一方で、ディスプレイを内蔵する携帯型のコンピューティングデバイスは、通常、ＬＣＤを備える。

陰極線管ディスプレイ及び液晶ディスプレイの技術には、一部の用途に不向きとされる欠点があった。これらの欠点の１つに、どちらの技術もエネルギー効率が比較的悪いことが挙げられる。例えば、ＬＣＤは、表示する物体（feature）のサイズ又は数に関係なく、画像を表示する間に点灯し続けなければならない内部の蛍光光源（蛍光灯等）に依存する。この理由は、ＬＣＤを構成する個々の素子すなわち画素がそれ自身では発光せず、単に内部光源が発する光を透過又は反射するに過ぎないためである。従って、ノート型コンピュータの「スリープモード」において比較的小さい移動する物体を含むスクリーンセーバーが表示されるときでも、蛍光光源は、フル画像を表示するときと同じ量のエネルギーを消耗する。

ディスプレイの制御システム及び制御方法を開示する。一実施形態において、本システム及び方法は、ディスプレイに関連付けられたコンピューティングデバイスの状態を監視すること、この監視の観点から画素数の削減が許可されるかを判定すること、及び、画素数の削減が許可される場合に、その前にディスプレイに提示されていた元の完全な画像よりも少ないアクティブ画素を含む、画素数を削減した画像全体を表示することに関する。

開示するシステム及び方法は、添付図面を参照することによってより良く理解され得る。図面中の構成要素の縮尺は、必ずしも正確ではない。

上記の通り、既存のディスプレイ技術は、エネルギー効率が比較的悪い。しかしながら、発光ディスプレイの技術を実施すれば、より高いエネルギー効率を得ることができる。発光ディスプレイを用いた場合には、画像又は他の物体を表示するために必要な表示素子すなわち画素のみが作動される。従って、そうした状況での電力消費は、コンテントに依存する。以下に説明するように、ユーザに提示する画像を生成するために用いられる表示素子すなわち画素の数を制御することによって、更に大きな節電効果が得られる。このような方法でディスプレイを制御した場合には、作動される素子がより少ないため、用いられる電力は少なくなる。更に、ディスプレイに表示される画像は、依然としてユーザに見えるため、ユーザは、依然としてディスプレイから情報を得ることができる。

次に、図面（図中における同様の数字は対応する部分を示す）をより詳細に参照すると、図１は、ディスプレイ１０２を組み込んだ一例のコンピューティングデバイス１００を示す。この例のコンピューティングデバイス１００は、ノート型すなわち「ラップトップ」コンピュータとして示されている。ここではノート型コンピュータを示すが、このディスプレイは、デスクトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ），携帯情報端末（ＰＤＡ），タブレットコンピュータ，モバイル通信デバイス（例えば携帯電話），撮像デバイス（例えば、デジタルカメラ）等を含む他のコンピューティングデバイスに組み込むか、或いはそれらと関連付けることができる。しかしながら、バッテリー寿命の問題から、開示するシステム及び方法から最大の利益が得られる可能性があるのは、本ディスプレイをバッテリー式の携帯型デバイスに組み込んだ状況であろう。更に、図１に示されるように、コンピューティングデバイス１００は、ユーザが操作して入力を行うことができるキー又はボタン（概略的に示す）等の入力装置１０４を備える。

図２は、図１に示したコンピューティングデバイス１００の機構の一例を示すブロック図である。図２に示すように、このコンピューティングデバイス１００は、処理装置（プロセッシングデバイス）２００と、メモリ２０２と、ユーザインタフェースデバイス２０４と、ディスプレイ１０２（図１参照）と、１つ又は複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置２０６とを備える。これらの構成要素の各々は、一例として１つ又は複数の内部バスを含むローカルインタフェース２０８に接続される。処理装置２００は、コンピューティングデバイス１００に関連付けられたいくつかのプロセッサのうち任意の特製又は市販のプロセッサ，中央演算装置（ＣＰＵ）又は補助プロセッサ，半導体ベースのマイクロプロセッサ（マイクロチップの形態である），或いはマクロプロセッサを含み得る。メモリ２０２は、揮発性メモリ要素（例えば、ランダムアクセスメモリ）及び不揮発性メモリ要素（例えば、ハードドライブ，フラッシュメモリ等）の組み合わせの何れか１つを含み得る。

ユーザインタフェースデバイス２０４は、ユーザが対話してコンピューティングデバイス１００への入力を行うことができる構成要素を含む。一例として、これらの構成要素にはキーボード及びマウスが含まれる。コンピューティングデバイス１００がハンドヘルドデバイス（例えば、ＰＤＡ又は携帯電話）である場合には、これらの構成要素には、キー又はボタン，タッチセンシティブスクリーン等が含まれ得る。

ディスプレイ１０２は、光を単に透過又は反射するのではなく、光を発する（すなわち生成する）発光ディスプレイである。発光ディスプレイの一例として、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイがある。ディスプレイ１０２は、ＣＲＴディスプレイを含むが、代替的に、真空管以外の（non-tube）発光ディスプレイ（有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ等）を含み得る。好適なＯＬＥＤディスプレイは、Cambridge Display Technology、Pioneer、及びKodakにより開発されている。これらのディスプレイは、個別に電圧を加えられる画素を含むため、消費電力は、画像のコンテントに依存する。従って、表示されるものが、このようなディスプレイの全電力損失に劇的な影響を及ぼす。何れにしても、ディスプレイ１０２は、複数の発光表示素子すなわち画素を含み、それらが集まって、見ることのできる合成画像が形成される。

更に、図２を参照すると、Ｉ／Ｏ装置２０６は、コンピューティングデバイス１００の別のデバイスへの接続を容易にするようになっており、１つ又は複数のシリアル，パラレル、，型コンピュータシステムインタフェース（small computer system interface：ＳＣＳＩ），ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ），及び／又はＩＥＥＥ１３９４（例えば、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ（商標））構成要素を含み得る。

メモリ２０２は、オペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）２１０，１つ又は複数のユーザアプリケーション２１２，及びディスプレイコントローラ２１４を含む様々な（ソフトウェア及び／又はファームウェアの）プログラムを格納する。オペレーティングシステム２１０は、他のプログラムの実行を制御すると共に、スケジューリング，入出力制御，ファイル及びデータ管理，メモリ管理，並びに通信制御と関連サービスを提供する。ユーザアプリケーション２１２は、コンピューティングデバイス１００上で実行されるアプリケーションを含む。

ディスプレイコントローラ２１４は、ディスプレイ１０２の動作及びディスプレイでの視覚情報の提示方法を制御する。より詳細には、ディスプレイコントローラ２１４は、ディスプレイ１０２に所与の画像又は「画面」を表示するために用いられる表示素子の数を制御する。後述のように、この数は、電力消費を制限しながらも依然としてユーザに有用な視覚情報を提示するような方法で制御することができる。

上述の様々なプログラムは、任意のコンピュータ関連のシステム又は方法によって、又はそれに関連して用いられる任意のコンピュータ可読媒体に格納することができる。本文書の文脈において、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ関連のシステム又は方法によって、又はそれに関連して用いられるコンピュータプログラムを収容又は格納することができる電子，磁気，光学，又は他の物理的なデバイス又は手段である。これらのプログラムは、命令実行システム，装置，又はデバイス（例えば、コンピュータベースのシステム，プロセッサ内蔵システム，或いは命令実行システム，装置，又はデバイスから命令をフェッチしてその命令を実行することができる他のシステム）によって、又はそれに関連して用いられる任意のコンピュータ可読媒体において具現することができる。本文書の文脈において、「コンピュータ可読媒体」とは、上記プログラムを、命令実行システム，装置，又はデバイスによって、又はそれに関連して用いられるために格納，伝達，伝搬，又は伝送することができる任意の手段であり得る。

コンピュータ可読媒体は、例えば、電子，磁気，光学，電磁，赤外線，又は半導体のシステム，装置，デバイス，又は伝搬媒体であり得る。コンピュータ可読媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）には、１つ又は複数の電線を有する電気接続，携帯型のコンピュータディスク，ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ），読み出し専用メモリ（ＲＯＭ），消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，又はフラッシュメモリ），光ファイバ，及び携帯型のコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）が含まれる。なお、コンピュータ可読媒体は、プログラムが印刷された紙又は別の好適な媒体とすることさえできる。これは、プログラムを、例えば紙の光走査により電子的に取り込み、次に必要であればコンパイルし、インタープリットし又は他の方法で適切に処理した後、コンピュータメモリに格納することができるためである。

次に、図３乃至図５を参照して、デバイスのディスプレイ１０２の動作及び制御について述べる。これらの図のいくつかには、フローチャートを示した。これらのフローチャート中の工程ステップ又はブロックは、何れも、工程における特定の論理機能又はステップを実施するための１つ又は複数の実行可能な命令を含むコードのモジュール，セグメント，又は部分を表し得る。特定の工程ステップの例を説明するが、代替的な実施態様も実行可能である。更に、これらのステップは、関連する機能に応じて、図示及び説明する順序とは異なる順序（略同時又は逆の順序を含む）で実行することができる。

上述のように、ＯＬＥＤディスプレイ等の発光ディスプレイを用いることにより、特にディスプレイに画像を作り出すために用いられる表示素子すなわち画素の数を削減するようにディスプレイを制御した場合に、大きな節電効果が得られる。図３は、この方法でディスプレイを制御する際のディスプレイコントローラ２１４（図２参照）の動作の一実施形態を示す。ブロック３００から開始して、ディスプレイコントローラ２１４が起動される。この起動は、様々な異なる条件に応答して起こり得るが、通常は、ディスプレイ及び／又はディスプレイを組み込んだ、或いはディスプレイを用いるコンピューティングデバイスの作動時に起こる。

ディスプレイコントローラ２１４は、いったん起動されると、コンピューティングデバイスの状態を監視して（ブロック３０２参照）、ディスプレイに表示される画像を生成するために使用される画素の数を削減するための条件が存在するかどうかを判定する。換言すれば、ディスプレイコントローラ２１４は、所定の使用画素数の削減基準（所定のピクセル使用の削減基準；predetermined pixel use reduction criteria）が満たされているかどうかを判定する（決定ブロック３０４参照）。これらの条件又は基準は、所与の状況に応じて使用画素数の削減を作動させるように事前に選択することができる。一例として、そのような状況の１つに、ディスプレイに電力を供給する電源（例えば、バッテリー）の推定残存寿命が所定のレベル以下に低下した状況があり得る。別の例を挙げれば、ユーザがコンピューティングデバイスを使用せずに所定の時間が経過した状況があり得る。しかしながら、より一般的には、これらの条件又は基準は、所望の特定の結果に合わせて設定することができる。

決定ブロック３０４を続けて参照すると、使用画素数の削減基準が満たされない場合には、フローはブロック３０６へ進み、通常（正規）のフル画像をユーザに対して表示する。その一方で、削減基準が満たされた場合には、画素数の削減は妥当であるとみなされ、画素数を削減した画像を表示する（ブロック３０８参照）。画素数を削減した画像を表示するものの、その画像は、依然として、完全な画像の単なる分離部分ではなく画像「全体（whole）」（すなわち、全体の画像）である。画像を生成するために用いる画素の数を削減するには、いくつかの方法がある。第１の方法では画像のサイズを縮小し、画像の全体を表示するものの、その画像が占めるディスプレイの部分は元の完全な（すなわち、全画素）画像よりも小さくなるようにする。別の方法では、元の完全な画像のサイズは維持するものの、完全な画像を生成するために用いられた全画素数に満たない画素をアクティブにし、解像度の低い画像全体を生じる。或いは、これらの方法を両方とも同時に実施することができる。

次に、決定ブロック３１０において、セッションが終了したかどうかを判定する。この判定は、単に、ディスプレイ及び／又はコンピューティングデバイスの電源が切断されたかどうかについての判定を含み得る。セッションが終了される場合には、図３に示すように、コントローラ２１４のフローも終了する。セッションが終了されない場合には、フローはブロック３０２に戻り、上述の方法で継続される。

図４Ａ及び図４Ｂは、ディスプレイコントローラ２１４の動作の別の実施形態を示す。この実施形態において、ディスプレイは、バッテリーの残存寿命及び／又はユーザの入力がないことに基づいて制御される。図４Ａのブロック４００から開始して、ディスプレイコントローラ２１４が起動される。ここでもまた、この起動は、様々な異なる条件に応答して起こり得るが、通常は、ディスプレイ及び／又はディスプレイを組み込んだ、或いはディスプレイを用いるコンピューティングデバイスの作動時に起こる。しかしながら別法として、ディスプレイコントローラは、設定オプションとしてユーザの確認により起動され得る。

ディスプレイコントローラ２１４は、起動されたときには、まず最初に、ディスプレイに電力を供給するバッテリーの推定残存寿命を求める（ブロック４０２参照）。バッテリーの寿命がデバイスのオペレーティングシステムによって頻繁に監視されるため、この情報は、コンピューティングデバイスのオペレーティングシステムに対する適切な要求により得るようにすることができる。決定ブロック４０４において、バッテリーの残存寿命が第１のバッテリー寿命閾値（例えば、４５分）以下であると判定された場合には、フローは後述のブロック４１０へ進む。しかしながら、バッテリーの残存寿命が第１のバッテリー寿命閾値以下でないときには、フローはブロック４０６へ進み、ディスプレイコントローラ２１４が、ユーザが最後にコンピューティングデバイスに入力を行ってから経過した時間を求める。ここでもまた、コンピューティングデバイスのオペレーティングシステムがこの経過時間を既に監視していてもよい。このような場合、ディスプレイコントローラは、この情報を、コンピューティングデバイスのオペレーティングシステムから受け取ることができる。

次に、決定ブロック４０８において、経過時間が第１の時間閾値を超えたかどうかが判定される。第１の時間閾値を超えていない場合には、フローはブロック４０２に戻る。しかしながら、経過時間が第１の時間閾値を超えた場合には、或いは決定ブロック４０４においてバッテリーの寿命が第１のバッテリー寿命閾値以下であると判定された場合には、フローはブロック４１０へ進み、ユーザに対して画像又は「画面」全体を表示するために使用される画素の数を第１の削減レベルまで削減する。図３に関連して上述したように、この削減は例えば、画面のサイズを縮小すること及び／又は画面の解像度を低下させることを伴い得る。前者の方法の一例を図５Ａ乃至図５Ｃに示す。図５Ａから開始して、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）のフルサイズの完全な（すなわち、全画素）画像５０２が表示されたディスプレイ５００を示す。ユーザの活動が所定時間なかった後及び／又はバッテリー寿命が所定レベル以下に低下した後に、画面５０２のサイズは、図５Ｂに示すように第１の量、例えば所与の割合（例えば、２５％）だけ縮小される。この縮小により、ディスプレイの可成りの部分５０４、よって可成りの数の表示画素が使われなくなり、それによって電力消費が低減される。

フローのこの時点で、或いは所望であれば別の時点で、条件が変化したかどうか、すなわち、交流（Ａ／Ｃ）電源が接続されたかどうか、及び／又はユーザが（例えば、画素数削減モードが実行されたという通知に応答して）何らかの形の入力を行ったかを判定する（決定ブロック４１２参照）。これらの条件の一方又は両方が変化した場合には、フローは、後述する図４Ｂのブロック４２８へ進む。しかしながら、変化がない場合には、ディスプレイコントローラ２１４によって更なる監視が行われ、アクティブ画素数の更なる削減が許可されるかどうかが判定される。従って、図４Ｂのブロック４１４において、ディスプレイコントローラ２１４は、再び、バッテリーの推定残存寿命を求め、求めたバッテリーの残存寿命が第２のバッテリー寿命閾値以下かどうかを判定する（ブロック４１６参照）。

バッテリーの残存寿命が第２のバッテリー寿命閾値以下でない場合には、フローはブロック４１８へ進み、ディスプレイコントローラ２１４が、ユーザが最後に入力を行ってから経過した時間を求め、その時間が第２の時間閾値を超えたかどうかを判定する（ブロック４２０参照）。第２の時間閾値を超えていない場合には、フローはブロック４１４に戻る。しかしながら、経過時間が第２の時間閾値を超えた場合、及び／又は決定ブロック４１６においてバッテリーの寿命が第２のバッテリー寿命閾値以下であると判定された場合には、フローはブロック４２２へ進み、画面を表示するために用いられる画素の数を第２の削減レベルまで削減する。この結果、図５Ｃに示すように、より小さな画面５０２が表示され、よってディスプレイのより大きな部分５０４が使われなくなる。ここでもまた、このようなアクションにより、更に大きな節電効果が得られる。

ブロック４２４においては、ここでもまた、バッテリーが現在充電されているかどうか、或いはユーザが何らかの形の入力を行ったかどうかを判定する。このような充電及び／又はユーザ入力が行われた場合には、使用画素数の削減は妥当でなくなり、ユーザに対して完全な（すなわち全画素）画像又は画面を提示する（ブロック４２８参照）。この時点で、フローは図４Ａのブロック４０２に戻る。しかしながら、このような充電及び／又はユーザ入力が行われない場合には、フローはブロック４２６へ進み、第２の画素数削減レベルが維持される。フローは決定ブロック４２４へループバックし、Ａ／Ｃ電源が接続されたか、及び／又はユーザが入力を行ったかが判定される。

図４Ａ及び図４Ｂの例では、画素数の削減を２回だけ行ったが、このような削減を数回行うこともできる。例えば、表示される画像又は画面のサイズを多段階で徐々に縮小していき、その画像又は画面が典型的な「サムネイル」のサイズとなったら、単純に削除して真黒な（blank）ディスプレイにする。別法として、画像又は画面のサイズをサムネイルのサイズまで連続的に縮小させ、連続的な縮小のように見せることができる。

上記から明らかであるように、画素数を削減した画像を表示することは、電力の節約の観点からだけでなく、ユーザへのフィードバックの観点からも有利である。ある意味で、ユーザは、表示される画像の変化から、所与の条件（例えば、バッテリーの残存寿命の低下又はユーザの活動がないこと）に関する明確な指示を得ることができる。別の意味では、ユーザは、画素数削減モードの表示であっても、表示された画像又は画面を依然として見ることができ、よって例えば新しい電子メールメッセージの到着又は会議の知らせを依然として知ることができる。更に、（真黒な画面ではなく）画像又は画面が依然として提示されているため、ユーザは、コンピューティングデバイスが依然として「オン」なのかどうかを容易に判断することができる。

以上を要約すると、次の通りである。すなわち、本発明は、ディスプレイを制御するための方法を提示する。本発明の一実施形態では、ディスプレイに関連付けられたコンピューティングデバイスの状態を監視するステップ（ステップ３０２参照）と、この監視の観点から画素数の削減が許可されるかを判定するステップ（ステップ３０４参照）と、画素数の削減が許可される場合に、その前にディスプレイに提示されていた元の完全な画像よりも少ないアクティブ画素を含む、画素数を削減した画像全体を表示するステップ（ステップ３０８参照）とを含む。

本発明の一実施形態に係るシステム及び方法を用いて制御することができるディスプレイを内蔵するコンピューティングデバイスの一例を示す概略図である。 図１に示したコンピューティングデバイスの一実施形態のブロック図である。 図２に示したディスプレイコントローラの動作の第１の実施形態を示すフローチャートである。 図２に示したディスプレイコントローラの動作の第２の実施形態を示すフローチャートである。 図２に示したディスプレイコントローラの動作の第２の実施形態を示すフローチャートである。 ディスプレイに画像又は画面を提示するために用いられる画素数の削減を示す、ディスプレイの概略図である。 ディスプレイに画像又は画面を提示するために用いられる画素数の削減を示す、ディスプレイの概略図である。 ディスプレイに画像又は画面を提示するために用いられる画素数の削減を示す、ディスプレイの概略図である。

符号の説明

１００ コンピューティングデバイス
１０２ ディスプレイ
１０４ 入力装置
２００ 処理装置
２０２ メモリ
２１２ ユーザアプリケーション
２１４ ディスプレイコントローラ
２０４ ユーザインタフェースデバイス

Claims (10)

1. （ａ） ディスプレイに関連付けられたコンピューティングデバイスの状態を監視するステップと、
   （ｂ） 前記監視の観点から画素数の削減が許可されるかを判定するステップと、
   （ｃ） 画素数の削減が許可される場合に、その前に前記ディスプレイに提示されていた元の完全な画像よりも少ないアクティブ画素を含む、画素数を削減した画像全体を表示するステップと、
   を含むことを特徴とするディスプレイの制御方法。
2. 前記監視するステップは、前記コンピューティングデバイスのバッテリーの推定寿命を監視するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイの制御方法。
3. 前記監視するステップは、ユーザが最後に行った入力から経過した時間を監視するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイの制御方法。
4. 前記画素数を削減した画像全体を表示するステップは、サイズを縮小した画像全体を表示することを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイの制御方法。
5. 前記画素数を削減した画像全体を表示するステップは、解像度を低下させた画像全体を表示することを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイの制御方法。
6. コンピュータ可読媒体に格納されたディスプレイコントローラであって、
   決められた条件に応じて、元の完全な画像の画像全体を提示するために使用される画素の数を削減するように構成されたロジックを備えること、
   を特徴とするディスプレイコントローラ。
7. ディスプレイに電力を供給するために用いられるバッテリーの残存寿命を求めるように構成されたロジックを更に備えることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイコントローラ。
8. ユーザが最後に行った入力から経過した時間を求めるように構成されたロジックを更に備えることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイコントローラ。
9. 前記画素の数を削減するように構成されるロジックは、前記元の完全な画像のサイズを縮小した画像全体の表示を容易にするように構成されることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイコントローラ。
10. 前記画素の数を削減するように構成されたロジックは、前記元の完全な画像の解像度を低下させた画像全体の表示を容易にするように構成されることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイコントローラ。

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