JP2009175704A

JP2009175704A - ディスプレイシステム及び同ディスプレイシステムの電力消費低減方法

Info

Publication number: JP2009175704A
Application number: JP2008301367A
Authority: JP
Inventors: Hubert Reijnaerts Jozef; フーベルトレイナールトスヨセフ
Original assignee: TPO Displays Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2009-08-06
Also published as: TW200949822A; US20090219295A1; CN101540135A

Abstract

【課題】ディスプレイの電力消費を低減する。
【解決手段】現在受信されたフレームデータが、現在表示されているフレームデータと違うかどうかが判定され、現在受信されたフレームデータが現在表示されているフレームデータと違えば、通常通りデータリフレッシュを実行し、現在受信されたフレームデータが現在表示されているフレームデータと違わなければ、データリフレッシュを一時停止する。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、ディスプレイシステムの電力消費低減方法に関し、特に、ディスプレイシステムの電力消費低減のための新規画像の認識を行う方法に関する。また、本発明は、低電力消費のディスプレイシステムに関する。

ホストからの画像信号に応答し、ドライバＩＣが、パネルを駆動して、入力又は更新された画像データを表示する。図１Ａ及び図１Ｂを参照されたい。ディスプレイ装置１２は、オプションとして、ドライバＩＣ１２２を介してホスト１１から受信された画像を表す画素データ配列を保存するために、例えばＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等の表示メモリ１２１が組み込まれる。図１Ａに示すように、ＣＤＰ（Continuous Data Protection）やＲＧＢ等のインターフェースとしては、表示データは、表示メモリを用いずに高いリフレッシュレートで表示パネル１２３に連続的に送られる。これに対して、図１Ｂに示すように、ドライバＩＣ１２２に表示メモリ１２１が組み込まれていれば、画像データは、メモリ１２１に書き込まれ、続いて、例えばリフレッシュ・バースト方式で表示される。この場合、リフレッシュレートは、ドライバＩＣ１２２の内部で定められ、表示メモリ１２１の内部リフレッシュレートは、新規画像の更新が遅延したり低速になったりすることを避けるために一般的に高くなっている。高いレートのリフレッシュを実行するために、ディスプレイ装置１２の全回路は、動作状態を持続し、高周波で動作しなければならず、このため、高い電力消費を招くことになる。例えば、フラッシュメモリ（アクティブマトリックス式有機ＥＬに使われるもの）は、高いリフレッシュレートでは比較的大電力を消費する（６５Ｈｚのリフレッシュレートでの概算が約４０ｍＷ）。リフレッシュ処理は周期的に実行されるが、表示画像は常に変化するわけではないので、表示画像に何ら変更が無い情報を不要に書き換え、これにより、無駄に電力を浪費している可能性が高い。

そこで、本発明は、新規の画像が認識されたときだけリフレッシュを実行することにより、低電力消費のディスプレイシステムと、ディスプレイシステムの電力消費低減方法を提供する。

本願は、２００７年１１月２６日に出願したアメリカ合衆国仮出願Ｎｏ．６０／９８９，９８９に基づくものである。

本発明は、ディスプレイの電力消費を低減する方法に関する。この方法は、現在受信されたフレームデータが現在表示されているフレームデータと違うかどうかを判別するステップと、現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違わなければデータリフレッシュを一時停止するステップと、現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違えばデータリフレッシュを実行するステップとを含む。

一実施形態において、判別をする前記ステップは、現在受信された前記フレームデータの特徴パラメータの算出と、現在受信された前記フレームの前記特徴パラメータと現在表示されている前記フレームデータの特徴パラメータとの比較と、前記特徴パラメータが互いに一致したときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違わないとの判定と、前記特徴パラメータが一致しないときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違うとの判定を含む。

別の実施形態において、判別をする前記ステップは、現在受信された前記フレームデータをディスプレイに出力するホストによって実行され、前記ホストは、現在受信された前記フレームデータが、前記ホストによって前記ディスプレイに以前に出力されて現在表示されている前記フレームデータを違うとき、新規な画像信号を出して前記ディスプレイにデータリフレッシュを実行させる。

さらに別の実施形態において、判別をする前記ステップは、フレームデータの保存のために前記ディスプレイに配置された表示メモリのメモリ書き込みアクセスの検知と、前記表示メモリに書き込まれる新規データが無いときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違わないとの判定と、前記ディスプレイに書き込まれる新規データが有るときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違うとの判定を含む。

また、本発明は、表示パネルと、前記表示パネルによって表示されるフレームデータを提供するホストと、前記ホストと前記表示パネル間に接続されて前記フレームデータを受信して該フレームデータを前記表示パネルに表示するドライバＩＣと、を含むディスプレイシステムを提供する。前記ドライバＩＣは、新たに受信されたフレームデータが新規かを判定し、新たに受信された前記フレームデータが新規でなければデータリフレッシュを一時停止し、新たに受信された前記フレームデータが新規であればデータリフレッシュを実行する。

本発明の上述の内容は、以下の詳細な説明及び添付図面を検討いただければ、当業者にはより容易に理解されるであろう。

表示メモリを有しない従来のディスプレイシステムを示す機能ブロック図。表示メモリを有する別の従来のディスプレイシステムを示す機能ブロック図。本発明の一実施形態に係る表示メモリを有しないディスプレイシステムを示す機能ブロック図。本発明の一実施形態に係る図２Ａのディスプレイの電力消費低減方法を要約するフローチャート。本発明の一実施形態に係る表示メモリを有するディスプレイシステムを示す機能ブロック図。本発明の一実施形態に係る図３Ａのディスプレイの電力消費低減方法を要約するフローチャート。

電力消費を低減するため、本発明によれば、新規画像認識処理が行われ、新規な（違う）画像が認識されたときのみリフレッシュが実行される。以下に、表示メモリを有しないディスプレイシステムと表示メモリを有するディスプレイシステムにおいて用いられる電力節減方法の実施形態を、それぞれ図２Ａと図３Ａを参照して説明する。

ディスプレイシステムは、主として、ホスト２１と、ドライバ回路２２と、表示パネル２３とを含む。ホスト２１から画像信号を受信し、ドライバＩＣ（ドライバ回路）２２は、表示パネル２３を駆動して画像データを表示する。本発明では、新たに受信された画像信号は、新規な画像であるか、すなわち、表示パネル２３に表示されている画像とある程度違うかがチェックされる。新規な画像が認識されると、表示パネル２３のデータリフレッシュが通常通り実行される。そうでなければ、次の新規な画像が処理されるまで、入ってくるデータは阻止され、最後の阻止されなかったフレームが表示パネル２３に保持される。図２Ａに示されるディスプレイの実施形態では、ディスプレイシステムは表示メモリを含まず、データはゲーティングによって一時的に阻止される。

「ゲーティング」とは、関与していない装置をある期間実質的に分離する処理である。使われていない装置を一時的にスイッチオフすることによって、電力節減が達成される。同様に、ロジックとクロック源をゲーティングオフして実質的なリフレッシュレートを低減することにより、画像の高いリフレッシュレートに起因する電力消費が低減できる。例えば、ゲーティングは、アクティブマトリックス式有機ＥＬ又はＴＦＴアクティブマトリックス式液晶の電力消費低減に有効であり、特にアクティブマトリックス式有機ＥＬパネルには、ＥＬの直流特性とリークの少ないパネル設計、並びに高いリフレッシュレートにおける大電力消費のために有効である。リフレッシュ・バースト間において、パネルドライバとフラッシュメモリの相当部分がスイッチオフされ、電力消費が低減される。例えば、６５Ｈｚのリフレッシュレートで６５ｍＷが浪費されているとすると、ゲーティングによってリフレッシュレートを１Ｈｚに低減すれば、電力消費は、６５ｍＷ／６５Ｈｚ＝１ｍＷに低減される。さらに、頻繁なリフレッシュが不要な静止画像については、画像品質を犠牲にすることなく、ゲーティングによって電力節減が達成される。この方法は、ユーザインターフェースモードや多くの静止フレームを含有するビデオモードにおいても有用である。

新規な画像の判定については、本発明の一実施形態において、新たに受信された画像と現在表示されている画像のチェックサムパラメータを比較することにより実行される。当業者に知られているように、チェックサムの処理は、データの完全性を保護する方法であり、様々に実施することができる。基本的には、一つ又はそれ以上の規定されたデータ処理が行われてチェックサムパラメータを得て、それが適切に保存される。後に同じ処理を行い、処理結果と保存された値を比較して、誤りの発生がないか見るのである。チェックサムが高度である程、誤りチェックが正確になる。ＣＲＣ（巡回冗長検査）符号は、そのようなチェックサムの一例である。当業者に知られているように、ＣＲＣ符号は、誤り検知符号であり、伝送されたデータブロックを代表する値の長い数の除算により得られ、その剰余に等しい。従って、データのチェックサムパラメータは、ＣＲＣ又は他の任意の適切なアルゴリズムによって得られ、実質的に特有なものである。それぞれのチェックサムパラメータを比較することにより、画像が変化したかどうかが検知できる。チェックサムは、画像の変化を正確に検知するために十分に長いことが好ましい。しかし、良好な画像品質よりも低い電力消費が望まれるならば、より簡易なチェックサムを用いてもよい。

また、新規な画像の判定は、ホスト２１によって実行されてもよく、ホスト２１は、新規な画像が認識されたとき、画像信号と共に新規画像信号をドライバ回路２２に送信する。

図２Ｂは、上述のゲーティング処理を簡潔に要約している。ホスト２１から画像信号を受信したとき（ステップＳ１０）、新たに受信されたフレームデータ（Ｆ２）のチェックサムパラメータ（ＩＤ２）がドライバ回路２２によって算出され、ドライバ回路２２のレジスタ２２１に保存される（ステップＳ１１）。次に、チェックサムパラメータ（ＩＤ２）は、ドライバ回路２２のレジスタ２２２に保存されておりパネル２３に現在表示されている最後の非阻止のフレームデータ（Ｆ１）のチェックサムパラメータ（ＩＤ１）と比較される（ステップＳ１２）。もし、ＩＤ２がＩＤ１と等しければ、新たに受信された画像（Ｆ２）は、新規でないと判定され、したがって、パネル２３への表示が阻止される（ステップ１３）。これに対し、もし、チェックサムパラメータ（ＩＤ１とＩＤ２）が等しくなければ、現在受信されたフレームデータ（Ｆ２）が阻止状態を引き継いでいるか、例えば、前のフレーム（Ｆ１’）が阻止されている（阻止状態）か通過されている（非阻止状態）かがチェックされる（ステップ１４）。もし、現在受信されたフレームデータ（Ｆ２)が非阻止状態にあれば、フレームデータ（Ｆ２）を通過してパネル２３に表示する（ステップＳ１５)。そうでなければ、状態を非阻止状態に遷移し、比較されたフレームデータ（Ｆ２）の次に来るフレームデータ（Ｆ３)で現在表示されているフレームデータ（Ｆ１）をリフレッシュする（ステップＳ１６）。この場合一つのフレームだけが失われる。新規画像認識がデータリフレッシュが実行されるべきかを判定するためのキーポイントであるが、パネル２３は、そこに表示されるフレームデータをリフレッシュするのを長く待ち過ぎないようにすべきである。従って、判定ステップＳ１２においてチェックサムパラメータＩＤ１とＩＤ２が等しくても、データリフレッシュは所定の非リフレッシュ時間の期間の後に実行され、現在表示されているフレームデータ（Ｆ１)がその期間が終わるまでの最後に受信されたフレームデータ（Ｆ４)でリフレッシュされる（ステップＳ１７及びＳ１８)。一方、比較されるべきチェックサムパラメータ（ＩＤ１)は、新たに表示されるフレームデータ（Ｆ２、Ｆ３又はＦ４）のチャックサムパラメータ（ＩＤ２、ＩＤ３又はＩＤ４）で更新される（ステップ１９）。

上述の実施形態では、画像が変化したかどうかの判定にＣＲＣなどのチェックサムが用いられている。その代わりに、画像フレームの他の特徴、例えば輝度を新規画像認識に用いることができる。

ディスプレイシステムの別の実施形態を示す図３Ａを参照されたい。本ディスプレイシステムは、ドライバ回路２２内に表示メモリ２２３を含む。表示メモリ２２３に新規画像が書き込まれるのを認識したとき、ドライバ回路２２は、即時の速いバーストリフレッシュを実行して、パネル２３に表示されているフレームデータをリフレッシュする。新規画像認識は、表示メモリ２２３のＲＡＭ書き込みアクセスを検知することにより行われる。表示メモリ２２３に対するＲＡＭアクセスが実行されると、続いて、所定の期間内において、データリフレッシュサイクルが即時に実行される。この方法は、図３Ｂのフローチャートに要約される。

要するに、本発明によれば、ディスプレイシステムの表示メモリの有無に関わらず、新規画像が認識されたとき、又は、新規画像の最大待ち時間が到来したときだけ、パネルのデータリフレッシュが行われる。従って、ディスプレイシステムの電力消費を低減することができる。このディスプレイシステムは、例えば、携帯電話機、ディジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ、車のディスプレイ、全地球測位システム（ＧＰＳ）を有するナビゲータ（navigator）、航空機のディスプレイ、ディジタルフォトフレーム、携帯ＤＶＤプレーヤ、又は、ディスプレイを有するその他の適当な電子機器であってもよい。

本発明は、現時点で最も実用的かつ好ましいと考えられる実施形態に関して説明したが、本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、請求項の要旨と範囲に含まれる様々な変形や類似の構成を、そのような全ての変形と類似の構造を含む最も広い解釈に従って含むものであることを意図する。

Claims

ディスプレイシステムの電力消費を低減する方法であって、
現在受信されたフレームデータが現在表示されているフレームデータと違うかどうかを判別するステップと、
現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違わなければデータリフレッシュを一時停止するステップと、
現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違えばデータリフレッシュを実行するステップと、を備える。
判別をする前記ステップは、
現在受信された前記フレームデータの特徴パラメータの算出と、
現在受信された前記フレームデータの前記特徴パラメータと、現在表示されている前記フレームデータの特徴パラメータとの比較と、
前記特徴パラメータが互いに一致したときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違わないとの判定と、
前記特徴データが一致しないときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違うとの判定と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記特徴パラメータは、チェックサム値であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記特徴パラメータは、ＣＲＣ（巡回冗長検査）値であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
新しいフレームデータが継続的に受信されて判定され、さらに、受信されたフレームデータを継続して一時停止している間に非リフレッシュ時間を累積し、非リフレッシュ時間の所定期間が到来したときに最後に受信されたフレームデータでデータリフレッシュを実行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
現在受信された前記フレームデータが非阻止状態にあれば、受信された前記フレームデータで前記データリフレッシュが実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
現在受信された前記フレームデータが阻止状態にあれば、現在受信された前記フレームデータの次に受信されたフレームデータで前記データリフレッシュが実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
判別をする前記ステップは、現在受信された前記フレームデータをディスプレイに出力するホストによって実行され、
前記ホストは、現在受信された前記フレームデータが、前記ホストによって前記ディスプレイに以前に出力されて現在表示されている前記フレームデータと違うとき、新規な画像信号を出して前記ディスプレイに前記データリフレッシュを実行させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
判別をする前記ステップは、フレームデータの保存のために前記ディスプレイに配置された表示メモリのメモリ書き込みアクセスの検知と、
前記表示メモリに書き込まれる新規データが無いときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違わないとの判定と、
前記ディスプレイに書き込まれる新規データが有るときに現在受信された前記フレームデータが現在表示されている前記フレームデータと違うとの判定と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
表示パネルと、
前記表示パネルに表示されるフレームデータを提供するホストと、
前記ホストと前記表示パネル間に接続されて前記フレームデータを受信して該フレームデータを前記表示パネルに表示するドライバＩＣと、を備え、
前記ドライバＩＣは、新たに受信されたフレームデータが新規かを判定し、新たに受信された前記フレームデータが新規でなければデータリフレッシュを一時停止し、新たに受信された前記フレームデータが新規であればデータリフレッシュを実行することを特徴とするディスプレイシステム。
新たに受信された前記フレームデータが前記表示パネルに現在表示されているフレームデータと違うとき、新たに受信された前記フレームデータは新規であると判定されることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイシステム。
前記ドライバＩＣは、現在表示されている前記フレームデータのチェックサムパラメータを保存する第１のレジスタと、新たに受信された前記フレームデータのチェックサムパラメータを保存する第２のレジスタと、が配置され、
前記第２のレジスタに保存された前記チェックサムパラメータは、前記第１のレジスタに保存された前記チェックサムパラメータと比較され、新たに受信された前記フレームデータが新規であるか判定されることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイシステム。
前記ドライバＩＣは、新たに受信された前記フレームデータの保存のためのメモリが配置され、
前記ドライバＩＣは、前記メモリへのＲＡＭ書き込みアクセスを検知することによって、新たに受信された前記フレームデータが新規であるかを判定し、新たに受信された前記フレームデータが新規であれば、即時の速いバーストリフレッシュを実行して、前記表示パネルに表示されるフレームデータをリフレッシュすることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイシステム。
前記表示パネルは有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイシステム。
携帯電話機、ディジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ、車のディスプレイ、全地球測位システム（ＧＰＳ）を有するナビゲータ、航空機のディスプレイ、ディジタルフォトフレーム、携帯ＤＶＤプレーヤの一群から選択される請求項１０に記載のディスプレイシステム。