JP2010145810A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】擬似輪郭の発生を効果的に防止する。
【解決手段】マトリクス型に配置した画素１を映像信号の画素データに応じてデジタル駆動して表示を行う表示装置である。データドライバ５は、１つの画素１に対する画素データを複数のビットデータとして対応するサブフレームに割り付けるとともに、１フレームを所定数の単位フレームから構成し、ビットデータを各画素１に供給して各画素１をデジタル駆動する。ここで、タイミング制御回路５−４は、映像信号をブロックに分割して解析し、各ブロックにおける擬似輪郭の発生しやすさを解析するとともに、各ブロックに解析結果に基づいて１画面の表示における擬似輪郭の発生しやすさを解析する。そして、タイミング制御回路５−４が解析結果に基づき、映像信号に基づく表示を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マトリクス型に配置した画素を映像信号の画素データに応じてデジタル駆動して表示を行う表示装置に関する。

昨今、有機ＥＬディスプレイの開発が積極的に行われている。自発光素子である有機ＥＬをディスプレイに用いると、高コントラスト化に有利であり、また高速応答であるため、動きの激しい動画をぼやけさせることなく表示することができる点が期待されている。

現状では、高精細化、高解像度化の要求から、有機ＥＬ素子が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で駆動されるアクティブマトリクス型が主流になりつつあり、低温ポリシリコンＴＦＴなどが形成された基盤上に有機ＥＬ素子を形成して作製される。低温ポリシリコンＴＦＴは移動度が高く、安定動作するため、有機ＥＬの駆動素子として適しているが、閾値や移動度などの特性ばらつきが大きく、飽和領域で定電流駆動すると、画素間で輝度がばらつき、輝度ムラとなって表示に現れることが課題となっていた。そこで、ＴＦＴを線形領域で動作させ、スイッチとして用いることで表示ムラを低減するデジタル駆動が開示されている。

特許文献１，２に開示されているデジタル駆動では、画素は発光するか否かの２値で制御されるため、複数のサブフレームを用いて多階調化される。この駆動方法は、サブフレーム型デジタル駆動と呼ばれている。

特開２００５−２７５３１５号公報 特開２００５−３３１８９１号公報

しかしながら、従来のサブフレーム型デジタル駆動では擬似輪郭が発生しやすく、特に静止画において高速な視線移動による擬似輪郭を抑制することが難しい。特許文献１には周波数（リフレッシュレート）を上げて擬似輪郭を抑制する方法が開示されているものの、周波数を高くすると消費電力が増加するという課題があり、常時高周波駆動することは好ましくない。

そこで映像に応じてリフレッシュレートを変更することができれば、擬似輪郭が発生する可能性の高い映像が表示されている場合のみ高周波化でき、消費電力の増加をできる限り抑制することができる。

リフレッシュレートを変換する場合、擬似輪郭が発生する映像を精度良く判別することが要求される。擬似輪郭の程度を精度よく検出できれば、どの程度の周波数に設定すべきかを判断することができるため、擬似輪郭の抑制と低消費電力化を同時に効果的に制御できる。検出精度が悪いと、誤って必要以上に周波数を上げ過ぎたり、下げ過ぎたりすることになり、擬似輪郭抑制効果と消費電力低減効果の効果的な両立が期待できない。

本発明は、マトリクス型に配置した画素を映像信号の画素データに応じてデジタル駆動して表示を行う表示装置であって、１つの画素に対する画素データを複数のビットデータとして対応するサブフレームに割り付けるとともに、１フレームを所定数の単位フレームから構成し、ビットデータを各画素に供給して各画素をデジタル駆動するドライバと、前記映像信号をブロックに分割して解析し、各ブロックにおける擬似輪郭の発生しやすさを解析するとともに、各ブロックの解析結果に基づいて１画面の表示における擬似輪郭の発生しやすさを解析する解析回路と、を含み、前記解析回路による解析結果に基づき、映像信号に基づく表示方法を変更することを特徴とする。

また、前記解析回路は、前記ブロックに分割する方式として複数の方式を有しており、複数の方式で分割したブロックについてそれぞれ擬似輪郭の発生しやすさを解析するとともに、複数の方式で分割した各ブロックについての解析結果に基づいて、１画面の表示における擬似輪郭の発生しやすさを解析することが好適である。

また、前記複数の方式は、縦横とも同数の複数画素からなる正方領域に分割するものと、縦横比が異なる直方領域に分割するものとを含むことが好適である。

また、前記複数の方式における直方領域は、横長直方領域と、縦長直方領域の２つを含むことが好適である。

また、前記解析回路は、複数の方式により分割したブロックの解析結果について、各方式についてウェイトを掛けて評価して、１画面の表示おける解析を行うことが好適である。

また、前記解析回路は、各ブロックの解析の中で最も擬似輪郭が発生しやすいとされた解析結果を１画面の表示における解析結果とすることが好適である。

また、前記ドライバは、前記解析回路による解析結果に基づき、１フレームの単位フレーム数を変更することが好適である。

また、前記解析回路は、対象画素の画素データとその周辺の画素データと比較して、擬似輪郭が発生しやすいか否かを判定することが好適である。

また、前記解析回路は、対象画素の画素データとその周辺の画素データとをビット毎に比較して、擬似輪郭が発生しやすいか否かを判定することが好適である。

また、前記解析回路は、映像変化の頻度に応じてブロックの分割数を変更して、擬似輪郭の発生しやすさを解析することが好適である。

また、前記解析回路は、映像変化の頻度が少ない場合にはブロックの分割数を増加させ、映像変化の頻度が多い場合にはブロックの分割数を減少させることが好適である。

前記画素は、有機ＥＬ素子を含むことが好適である。

本発明によれば、ブロックに分割し、ブロック内の擬似輪郭の発生しやすさを検出することで、適切な擬似輪郭の検出が行える。特に、ブロックの分割方式を複数設けることで、より適切な擬似輪郭の検出が可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１には、本実施形態の表示装置１０１の全体構成が示されている。表示装置１０１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの色を発する画素１がマトリクス状に配置された画素アレイ２、選択ライン６を選択駆動する選択ドライバ４、データライン７を駆動するデータドライバ５、データドライバ５の出力をＲＧＢいずれかのデータライン７に接続するマルチプレクサ３から構成されている。

ここで、画素１は、ＲＧＢの３種類の画素で構成されてフルカラー化できるフルカラー単位画素となるが、ここにＷ（白）を発する画素１をさらに導入し、ＲＧＢＷとしてフルカラー単位画素としてもよい。この場合にはＷのデータライン７、マルチプレクサ３がさらに導入される。なお、この例では、各列にＲＧＢＷのいずれか１つの色の画素１が配列されるストライプタイプを採用したが、デルタタイプでもかまわない。

図１に示されるデータドライバ５は、入力回路５−１、フレームメモリ５−２、出力回路５−３、タイミング制御回路５−４から構成され、メモリ内蔵型データドライバとして動作する。外部より入力されるドット単位のデータはタイミング制御回路５−４に入力され、入力データに応じた制御信号が生成されて、入力回路５−１、フレームメモリ５−２、出力回路５−３に供給される。

タイミング制御回路５−４から出力されるドット単位のデータは、入力回路５−１でライン単位のデータに変換され、フレームメモリ５−２にライン単位で格納される。フレームメモリ５−２に格納されたデータはライン単位で読み出されて出力回路５−３へ転送される。マルチプレクサ３は、例えばＲ→Ｇ→Ｂの順に選択され、ＲＧＢの各データライン７が出力回路５−３に順に接続されると、対応するデータがライン単位でＲ→Ｇ→Ｂの順でそれぞれのデータライン７へ出力される。

このようにマルチプレクサ３を用いると、データドライバ５の出力本数はフルカラー単位画素数のみでよく、構成が簡略化されるため、携帯端末用によく用いられている。例えば２４０＊３２０のＱＶＧＡの場合、データドライバ５の出力本数は２４０で済み、出力回路５−３の回路規模を最小限にできるため、低コスト化に有利である。マルチプレクサ３を省略するとデータドライバ５の出力はＲＧＢすべてのデータライン７へ接続する必要があるため、２４０＊３＝７２０必要となる。

選択ドライバ４は、データが出力されるラインの選択ライン６を、データライン７にデータが出力されるタイミングで選択する。これにより、該当するラインの画素１にデータドライバ５からのデータが適切に書き込まれる。データが書き込まれると、選択ドライバ４は該当ラインの選択を解除し、次に選択されるべきラインを選択、解除する動作を繰り返す。すなわち、選択ドライバ４は一度に１ラインのみ選択するように動作させなければならない。

選択ドライバ４は、しばしば低温ポリシリコンＴＦＴで画素と同じ基板上に作製されるが、ドライバＩＣとして提供されてもよいし、データドライバ５の内部に組み込まれていてもよい。

図２には、タイミング制御回路５−４の内部構成が示されている。ドット単位の入力データはタイミング制御回路５−４内部のデータ解析回路５−５に入力され、映像にどのようなデータが含まれているかが解析される。その解析結果に基づき、タイミング制御回路５−４内部のリフレッシュレート制御回路５−６により最適なリフレッシュレートが生成される各種制御信号が出力される。リフレッシュレート制御回路５−６により生成される制御信号は、フレームメモリ５−２、出力回路５−３、選択ドライバ４に供給され、表示装置１０１は映像データに応じたリフレッシュレートで映像を表示する。

図３には擬似輪郭が発生しやすいパターンの例が示されている。図３の表示例には、各サブフレームＳＦ０〜ＳＦ５がそれぞれ１：２：４：８：１６：３２に重み付けされた、６ビット階調表示時の階調データ“３１”と階調データ“３２”が隣接されて表示されているクリティカルトランジションが含まれている。視線移動がない場合、図３上段のように階調間での干渉がないため擬似輪郭は発生しないが、リフレッシュレートが通常の６０Ｈｚ程度では視線移動により、図３下段のように発光が隣接する画素に干渉し合い、本来の表示とは異なる階調が表示されているように見える。つまり、領域（Ａ）においては階調データ“３１”、領域（Ｃ）においては階調データ“３２”の表示となり、図３上図と見え方は一致するが、両者が干渉し合う領域（Ｂ）においては本来より明るい階調に見えるため、これが擬似輪郭となって不自然な表示を引き起こす。

図４にはその擬似輪郭を改善するため、例えば２４０Ｈｚ（４倍速）で駆動した際の隣接画素の発光の様子が示されている。領域（Ｂ）においては、４倍速と高速になると視線移動によって両者が干渉する時間が短くなるため、擬似輪郭を抑制することができる。発明者の実験によれば３〜４倍速で表示すると十分に擬似輪郭を抑制することができたため、最大でも４倍速駆動ができれば良好な表示を得られることが分かっている。

しかし、４倍速にする場合、通常のリフレッシュレートの４倍となり、データドライバ５の消費電力が増加する。特に多階調化に伴い、サブフレーム数が多くなるとさらに消費電力が増加してしまうため、常に積極的に４倍速化することは好ましくない。

本実施形態では、データ解析回路５−５により、映像にクリティカルトランジションがどの程度含まれるかを精度良く解析し、リフレッシュレート制御回路５−６により、擬似輪郭が発生しやすい、またはそれが目立つ映像表示時には積極的にリフレッシュレートを高速化して画質を改善し、擬似輪郭が発生しにくい、または発生しても目立たない映像の場合には積極的にリフレッシュレートを下げて低消費電力化することができる。

クリティカルトランジションを検出するには、例えば次のように行うとよい。各画素とその上下左右あるいは斜めをも含めた周辺画素郡の各ビットデータをそれぞれＯＲ演算し、元のデータと比較した結果、著しく異なる場合をクリティカルトランジションと定義するとよい。例えば階調データ“３１（０１１１１１）”の画素の周りに階調データ“３２（１０００００）”の画素がある場合を考える。両者のビットＯＲ演算結果は“６３（１１１１１１）”となるため、本来の“３１”とは２倍程度の差となる。これは図３で示した擬似輪郭が顕著に表れるクリティカルトランジションとなるため、通常のリフレッシュレートでは不十分であるということが分かる。一方、隣接画素の階調データが“３１（０１１１１１）”と“３０（０１１１１０）”の場合には、ビットＯＲ演算結果は“３１（０１１１１１）”であり、元のデータとほとんど差がないため、クリティカルトランジションではなく、通常のリフレッシュレートで十分であると分かる。

隣接画素の階調データが“３３（１００００１）”と“３０（０１１１１０）”のように連続していない場合でも、ビットＯＲ演算結果が“６３（１１１１１１）”となるためクリティカルトランジションとなり、ビットＯＲ演算とデータの比較により容易にクリティカルトランジションを検出できる。ビットＯＲ演算以外のビット演算、例えばビットＡＮＤ演算を用いても同様にクリティカルトランジションを検出することができる。例えば先の階調データ“３１（０１１１１１）”と“３２（１０００００）”の場合、それぞれをビットＡＮＤ演算すると“０（００００００）”となり、本来の“３１（０１１１１１）”と著しく異なるという結果となるし、一方で階調データが“３１（０１１１１１）”と“３０（０１１１１０）”の場合にはビットＡＮＤ演算結果は“３０（０１１１１０）”となり、本来の階調データとの差がほとんどない結果となり、クリティカルトランジションではないと判定できる。

クリティカルトランジションの検出はＲＧＢそれぞれ独立に行うとよいが、各色の表示状態によって、クリティカルトランジションに該当しない場合があることが分かっている。すなわち、いずれか１色がクリティカルトランジションであっても、残りのうちいずれかの色が急激に変化していればその色の擬似輪郭が目立たなくなる。例えばＲがクリティカルトランジションであり、ＧもしくはＢが急激に変化している場合、言い換えればＧ、Ｂのいずれかにおいてエッジがある場合、このエッジの影響でＲの擬似輪郭が打ち消されて、影響が低減される。より精度よく擬似輪郭を検出するためには、異なる色の階調変化を考慮してクリティカルトランジションであるか否かを判定することが望ましい。

このように精度よくクリティカルトランジション（ＣＴ）を検出し、映像にどの程度クリティカルトランジションが存在するかをカウントすると擬似輪郭の発生しやすさを定量化できる。しかし、発明者の検証の結果、単純にクリティカルトランジションをカウントするだけではクリティカルトランジション数と見た目に相違が生じることが明らかとなった。その理由を分析した結果、クリティカルトランジションは映像によって異なる分布をする傾向があり、概ね図５Ａ〜図５Ｃに示される３つのタイプに分類できるということが分かった。

図５Ａ〜図５Ｃにはクリティカルトランジション（図中×印）を同じ数含むが、異なる分布を採る３つの代表的な例が示されている。図５Ａは画面全体に一様に分散されている場合（分散型）、図５Ｂはある領域に集中して存在する場合（集中型）、図５Ｃは直線状に並んでいる場合（直線型）の例が示されている。図５Ａのようにクリティカルトランジションが分散して点在する場合は、例えばテキストが多い映像などによく現れる。この場合、擬似輪郭はほとんど目立たないため、リフレッシュレートを下げて低消費電力化できる。図５Ｂの集中型のような場合は写真などの映像に多く見られ、擬似輪郭が発生しやすい。特に人肌には滑らかに変化する階調が多く含まれるため、擬似輪郭が集中する傾向がある。Ｗｅｂページなどテキストと写真の両方が含まれる場合もこれに該当する。つまり写真が配置されている領域に多くのクリティカルトランジションが現れる傾向がある。

図５Ｂのように、ある領域にクリティカルトランジションが集中すると、表示の違和感により視線がその領域に引き付けられ、擬似輪郭を顕著に感じやすい傾向がある。したがってこのような場合にリフレッシュレートを下げることは好ましくない。図５Ｃの直線型のように、図５Ｂほど集中はしていないものの、直線状に並んでしまうと線状に擬似輪郭が発生して目立ちやすいため、この場合もやはりリフレッシュレートを下げることは避けるべきである。このような分析結果から、クリティカルトランジションの発生数が同じでも、擬似輪郭の感じやすさ、目立ちやすさが分布によって異なり、より詳細なデータ解析が必要であることが明らかとなった。

そこで、図６Ａ〜図６Ｃのように、画面を複数のエリアに分割し、それぞれのエリアでクリティカルトランジションをカウントし、より詳細にデータ解析を行う。

図６には３つのタイプの分割方法が示されている。図６Ａには画面を縦横ほぼ同じサイズのエリアに分割する正方分割、図６Ｂには横長の帯状エリアに分割する横長分割、図６Ｃには縦長の帯状エリアに分割する縦長分割の例が示されている。

図５Ａの分散型や、図５Ｂの集中型の映像では、図６Ａの正方分割により、クリティカルトランジション分布が評価できる。一方、図５Ｃの直線型の映像では図６Ａの正方分割では検出精度に限界がある。そこで、図６Ｂ、６Ｃの縦横の帯状エリアに分割することにより、線状に並ぶクリティカルトランジション分布を評価する。

図６Ａの正方分割で例えば２０×２０の４００画素を１単位領域とすると、画面の解像度がＱＶＧＡ（２４０ＲＧＢ×３２０）の場合には横１２、縦１６の計１９２領域に等しく分割できる。分割された各１９２領域でそれぞれクリティカルトランジションをカウントすると、図７Ａ、図７Ｂのようなエリア毎のヒストグラムを作成することができる。図５Ａの分散型の場合には各エリアでカウント数の少ないほぼ均等な分布となるが、図５Ｂの集中型ではある領域でピークが現れる分布となる。この特徴の違いを利用することで、クリティカルトランジションが分散しているのか、集中しているのかを判別することができる。

つまり、エリア毎のクリティカルトランジション数の最大値を調べればクリティカルトランジションが分散しているか、集中しているかをある程度知ることができる。

図５Ｃの直線型の分布の場合には、図６Ｂの横長、図６Ｃの縦長分割により直線状の分布を精度よく検出するが、例えば単位横長領域を８０×５とすると４００画素となり、前述の正方分割と同じ単位領域画素数で、同じ１９２領域に分割できる。クリティカルトランジションが８０ドット以上、横に直線状に並んでいる場合を想定すると、横長領域では８０画素のクリティカルトランジションを検出できるが、正方領域では２０画素のクリティカルトランジションのみしか検出できない。領域内の全画素数は４００で同じであるので、検出精度は横長領域のほうが４倍高い。縦長の場合も同様に縦に直線状に並ぶ検出精度は正方領域の４倍となり、高い精度での検出が可能になる。図６Ｂまたは図６Ｃの横長または縦長分割によって、図５Ｃの直線型の場合の処理したヒストグラムは、図７Ｃのようになり、この場合もある領域でピークが現れる分布が得られる。

このように、全画面を正方分割、横長分割、縦長分割して得られた各エリアから、クリティカルトランジションをカウントし、その最大値を擬似輪郭の発生しやすさとして定量化すると、見た目の印象とほぼ一致することが確認できた。したがって、定量化した値と見た目が一致することから、この値を元にリフレッシュレートを変更することができる。

図８には、データ解析回路５−５の概略が示されている。外部より入力される入力画素データ、及びその入力画素データをラインメモリやラッチ回路によりディレイされて生成される周辺画素データはＣＴ検出器５−７により当該画素にクリティカルトランジションが含まれるか否かが検出される。クリティカルトランジションを含む場合、この画素データがどのエリアに属しているかが判定され、そのエリアのカウンタ５−８がカウントされる。各画素データは分割されたいずれかの正方エリア、横長エリア、縦長エリアに属するため、例えば入力画素データが正方エリア１に属しているならば、正方エリア１のカウンタがカウントされ、横長エリア１に属せば横長エリア１のカウンタが、縦長エリア２に属せば、縦長エリア２のカウンタがカウントされる。カウントの仕方は対象画素の上下左右の４側面すべてにクリティカルトランジションが存在する場合には４、いずれか３側面であれば３、いずれか２側面であれば２、いずれか1側面であれば１ずつカウントするようにしてもよいし、いずれかの側面に存在しさえすれば１ずつカウントするように設定してもよい。少なくとも縦、横の隣接画素にあるか否かさえ検出できれば十分である。その際には縦横同時に存在すれば２ずつカウントし、いずれか一方であれば１ずつカウントすればよい。

１画面分のＣＴ検出が行われると、各カウンタ５−８の値から最大値が求められるが、まずそれぞれの分割タイプ別に最大値が求められる。すなわち正方エリアの最大値、横長エリアの最大値、縦長エリアの最大値がそれぞれ導出されて分割タイプ別エリア最大値レジスタ５−９に格納される。分割タイプ毎に求められた最大値は分割タイプ別に重み付けされてさらに比較されるが、これは分割タイプ別エリアゲイン５−１０により実現される。分割タイプ別にゲインを設ける理由は、例えば正方エリアの最大値と横長エリアの最大値が同じであっても同等の擬似輪郭を発生させるとは必ずしも判断できないからである。仮に直線状に並んだ場合のほうが擬似輪郭を発生させやすいと判断するならば横長エリアゲインを正方エリアゲインよりも大きくして比較するとよいし、同等でよいのであればそれぞれのゲインを等しくすればよい。また、人間の視線が横方向に移動しやすい傾向から、同じ線状に並ぶ場合でも横長に並ぶより、縦長に並ぶ方がその影響を受けやすい場合が多い。この点を考慮して、縦長ゲインを横長ゲインより大きくして、優先させてもよい。あるいは、図６の３つの分割タイプで異なる画素数でエリア分割を行う場合にもこのゲインで調整できる。先の例では正方分割で２０×２０、横長分割で８０×５として同じ画素数４００でエリア分割したが、正方分割を４０×４０として横長分割と異なる画素数で分割すれば、カウント値を補正する必要がある。この場合は正方エリアが横長エリアに対して４倍の母数となるため、正方エリア最大値を４分の１するか、横長エリア最大値を４倍することで比較ができるようになる。つまり、クリティカルトランジション密度（ＣＴ密度）で比較するため、その密度算出のためにこのゲインを用いることができる。

このように分割タイプ別ゲイン５−１０を設けることにより、分割タイプ別での違いを補正することができる。

分割タイプ別に算出され、ゲイン調整された３つの最大値はさらに比較されて最大値が導出され、最大ＣＴ密度として最大ＣＴ密度レジスタ５−１１に格納される。リフレッシュレート制御回路５−６はこの最大ＣＴ密度レジスタ５−１１に格納された最大ＣＴ密度を元にリフレッシュレートを選択し、各制御信号を生成する。

図９には、最大ＣＴ密度に対するリフレッシュレートの設定例が示されている。例えば、図９Ａのように、最大ＣＴ密度がある閾値を越えていれば最大リフレッシュレートとし、それ以下であれば標準のリフレッシュレートとする方法でもよいし（閾値型）、図９Ｂのように最大ＣＴ密度に応じて２倍速、３倍速、ｎ倍速とステップ的に上昇させてもよい（ステップ型）。さらに、図９Ｃのように連続的にリフレッシュレートを制御することも可能である（連続型）。つまり、リフレッシュレートを自然数倍でなく、最大ＣＴ密度に応じて例えば２．８倍、３．２倍などとしてもよい。連続的に変化させる場合、最大ＣＴ密度に比例して増加させる方法以外にも、２次関数や多項式、指数関数などを用いて非線形に増加させてもよい。

図９のような最大ＣＴ密度に対するリフレッシュレートの設定法はレジスタなどで構成されたルックアップテーブルなどによりデータ解析回路５−５かもしくはリフレッシュレート制御回路５−６に登録され、任意に設定が可能である。

また、クリティカルトランジションにはビットデータによって発生が予想される擬似輪郭の程度が異なることが分かっている。つまり、ＭＳＢが関係する階調データ“３１”と“３２”は顕著な擬似輪郭が発生しやすいが、階調データ“１５”と“１６”では程度はやや弱まる。このように擬似輪郭の程度の差で分割してカウントしてもよい。例えば、６つのカウンタＮ５〜Ｎ０を設け、階調データ“３２”付近のデータが元になる場合にはカウンタＮ５にカウントされ、階調データ“１６”付近のデータが元になる場合にはカウンタＮ４、階調データ“８”付近はカウンタＮ３、階調データ“４”付近はカウンタＮ２、階調データ“２”付近はカウンタＮ１、階調データ“１”付近はカウンタＮ０というように異なるカウンタでカウントされることも好適である。つまり、各エリアのカウンタを複数用意しておいて、程度に応じてカウンタを変えてカウントする。これにより、程度の異なるクリティカルトランジションがそれぞれどの程度存在するのかを把握でき、程度の差を反映できる。例えばエリアａにおけるクリティカルトランジションが階調データ“３２”のみ存在し、エリアｂにおけるクリティカルトランジションが階調データ“１６”のみでエリアａと同じ数存在したとすると、やはりエリアａの方が擬似輪郭は顕著である。この程度の差を各カウンタのカウント値を確認することで知ることができる。

程度が異なるクリティカルトランジションが存在する場合の定量化方法は、例えばエリアのカウンタＮ５におけるクリティカルトランジションの発生数（ＣＴ数）Ｎ５にＷ５、カウンタＮ４のＣＴ数Ｎ４にＷ４、カウントＮ３のＣＴ数Ｎ３にＷ３、以降それぞれＷ２、Ｗ１、Ｗ０と重み付けを行い、Ｗ５＞Ｗ４＞Ｗ３＞Ｗ２＞Ｗ１＞Ｗ０に設定することで、実質ＣＴ数Ｐ＝Ｗ５＊Ｎ５＋Ｗ４＊Ｎ４＋Ｗ３＊Ｎ３＋Ｗ２＊Ｎ２＋Ｗ１＊Ｎ１＋Ｗ０＊Ｎ０が定義できる。

この実質ＣＴ数なる指標Ｐを用いればエリアａではＰａ＝Ｗ５＊Ｎ５、エリアｂではＰｂ＝Ｗ４＊Ｎ４となり、Ｎ５＝Ｎ４とすると、Ｐａ＞Ｐｂとなって見た目を反映する数値が得られ、定量化の精度が向上される。

各エリアの複数のカウンタからカウントされた値からエリア毎に実質ＣＴ数を算出し、それらから最大値を求めて、この値を分割タイプ別最大値レジスタ５−９に格納するとよい。そうすれば分割タイプ別ゲイン５−１０がそれぞれの分割タイプで施された後、その中から最大値が導出されて最大実質ＣＴ密度レジスタ５−１１（最大ＣＴ密度レジスタ）に格納される。

実質ＣＴ数と最大値を求める順序は逆であってもよい。すなわち、各エリアの複数のカウント値からそれぞれに最大値を分割タイプ別に求めてから、実質ＣＴ数を算出してもよい。つまり、ＭＳＢのクリティカルトランジションをカウントするカウンタＮ５であれば、すべてのエリアのカウンタＮ５の最大値を用いて実質ＣＴ数を算出してもよい。これにより、エリアの中で最もカウント値の高い値を用いて実質ＣＴ数を求めることができるため、広範囲でクリティカルトランジションの検出が可能となる。

図８には、正方エリア、横長エリア、縦長エリアの３タイプのエリアで同時にクリティカルトランジションを検出する例が示されているが、図１６のように、複数フレームに渡り、時分割で順に個別に検出して分割タイプ別に最大値を導出してもよい。

図１６には、汎用エリアカウンタ５−８を用いて時分割で各分割タイプのエリアの最大値を導出する例が示されている。例えば、ｍ個用意された汎用エリアカウンタ５−８それぞれは、エリア設定レジスタ５−１２に登録されている、どのエリアがどのカウンタに割り当てられるかを示すエリア設定情報により、各エリアに割り当てられ、そのエリアのクリティカルトランジションをカウントするように設定される。例えば、正方エリアであれば、２０×２０画素を単位とし、ＱＶＧＡ画面を１６行１２列のエリアで区分した場合、２行３列目のエリアは、カウンタ１５がそのエリアをカウントするように設定される。

１フレーム毎に各分割タイプのエリアで最大値を検出するには、エリアセレクタ５−１３を切り替えることで実現できる。つまり、正方エリアの最大値を検出する際にはエリアセレクタ５−１３で、エリア情報を正方エリア設定レジスタに切り替えることで実現できる。これにより、それぞれの汎用エリアカウンタ５−８には正方エリア設定レジスタに登録された正方エリアが割り当てられ、そのエリアのクリティカルトランジションがカウントされる。これを横長エリア、縦長エリアで繰り返すことで、各分割タイプのエリアの最大値が導出され、エリア最大値レジスタ５−９に格納される。各分割タイプ別エリア最大値はエリアゲイン５−１０が施された後、最大ＣＴ密度レジスタ５−１１に格納されてよいが、続く分割タイプの最大値がより大きいならば、最大ＣＴ密度レジスタ５−１１には値が上書きされるように比較結果を反映させると、３フレーム後には分割タイプ別の最大値が格納されていることとなり、毎３フレーム後に最大ＣＴ密度レジスタ５−１１にアクセスすればタイプ別最大値を得ることができる。

このように、複数フレームに渡り、時分割で分割タイプ別に最大値を検出すれば、汎用エリアカウンタ５−８を共有できるため、回路規模の増加を抑えることができる。あるいは、同じカウンタ数ならば、さらに細かく領域分割して検出することができるため、検出精度を向上できる。ただし、時分割検出では検出期間が複数フレーム要し、検出速度が遅くなることから、静止画表示が多い場合に適用することが望ましい。動画表示が多い場合には検出速度が優先されるため、図８のような同時検出が適する。そこで、表示内容が静止画か動画かで図８の同時検出か、図１６の時分割検出かを切り替えてもよい。

図１６には検出速度の切り替えのために、各分割タイプ別エリア設定レジスタ（正方エリア、横長エリア、縦長エリア）に加え、混在エリア設定レジスタが導入され、エリアセレクタ５−１３により切り替えられるようになっている。混在エリア設定レジスタには正方エリア、横長エリア、縦長エリアの３タイプのエリア情報が登録されており、それに対し汎用エリアカウンタ５−８が割り当てられている。例えば、ｍ個の汎用エリアカウンタの３分の１ずつが正方エリア、横長エリア、縦長エリアに割り当てられている。したがって、各分割タイプ別のエリア区分に比べるとエリア数は少なく、区分が粗くなるが、１フレーム期間にすべてのエリア別で高速に最大値が検出できる。つまり、動画表示時にはこのモードに切り替えることで検出の高速性が維持でき、リフレッシュレートの変換が映像に追従できるようになる。

表示映像が静止画か動画かを判定するには例えば１画面の平均データをフレーム毎に記録し、複数フレーム期間変化が継続して見られれば、動画と判定できるし、またこの場合も複数のエリアに分割して平均データをフレーム毎に記録し、継続変化のあるエリアが多い場合に動画と判定すればよい。エリアに分割した場合には動きベクトルを検出して映像が動画であるか否かを判定してもよい。動画と判定されたならば、エリアセレクタ５−１３により、混在エリア設定レジスタの情報から汎用エリアカウンタ５−８の割り当てが行われ、同時に各分割タイプのエリアで最大値検出が行われる。静止画と判定されれば、正方エリア、横長エリア、縦長エリアそれぞれの設定エリアレジスタがフレーム毎に順にエリアセレクタ５−１３により選択され、汎用エリアカウンタ５−８が割り当てられて最大値検出が行われる。

一旦動画と判定されると、リフレッシュレートは固定にしてもよい。動画の場合、映像がフレームに同期しているほうが表示が滑らかになる。したがって、リフレッシュレートを入力のリフレッシュレートの整数倍に固定するとよい。

また、静止画が多い、つまり同じデータが入力され続けている場合には、各分割タイプでさらにフレーム期間毎にカウントするエリアを切り替えればさらに細かい領域でクリティカルトランジションを検出できる。例えば正方分割で１６行１２列に分割された２０×２０（４００画素）の各エリアを１０×１０のエリアに再度４分割し、１フレーム期間毎に４分割エリアのうち１つのエリアでカウントすると、その４分割エリアでの最大値が得られる。次のフレーム期間で異なる４分割エリアの最大値が前の最大値を上回れば、この最大値で更新されるようにすると、これを４フレーム期間繰り返した後には、１０×１０に再分割されたエリアでの最大値が得られ、より正確にクリティカルトランジション分布を把握できるようになる。

このように、１フレーム期間、もしくは複数のフレーム期間に渡って検出された最大ＣＴ密度や最大実質ＣＴ密度などの指標を元に閾値型、ステップ型あるいは連続型でリフレッシュレート変換を行い、擬似輪郭を効果的に抑制できる。

リフレッシュレート変換により擬似輪郭を改善できることは次のような表示不安定度Ｅを定義することによって説明できる。表示不安定度Ｅは、潜在輝度変動ΔＬ、元の輝度Ｌ、発光デューティ比γ、フレーム周期Ｔ、単位画素だけ視線が移動する視線移動時間τを用いてＥ＝（ΔＬ／Ｌ）＊γ＊（Ｔ／τ）と定義できる。潜在輝度変動ΔＬとは、視線移動が起こった場合に想定される想定輝度Ｌ＊と元の輝度Ｌとの差｜Ｌ＊−Ｌ｜で表せ、サブフレームのパターン、すなわち映像データのビット配列を見れば予測できる。例えば、図３、図４のように、視線移動が起これば、Ｌ＊は階調データ“３１（０１１１１１）”と“３２（１０００００）”のビットＯＲによる“６３（１１１１１１）”に比例し、潜在輝度変動ΔＬは想定輝度値“６３”−元の輝度値“３１”となり、階調データ“３２”に比例する値となる。

図３、図４に示されるように、視線移動がないと擬似輪郭は発生しないが、これは視線移動がない、つまり、視線移動時間τ＝∞のときの表示不安程度Ｅが０であることと等価であり、また視線移動が発生すると擬似輪郭が発生することは視線移動時間τが減少するため表示不安定度Ｅが増加することと等しい。そもそもサブフレームで階調制御する場合、階調データには潜在的に輝度変動ΔＬを起こす特性を備えている。隣接する階調データのビット配列を見ればそれがわかり、その程度は入力データに依存することは先に説明したとおりである。

例えば階調データ“３１（０１１１１１）”と“３２（１０００００）”のようにＭＳＢが関係する場合に潜在輝度変動ΔＬは前述のとおり“３２”となり最大となるが、実際の見え方は元の輝度値に対する評価となるため、擬似輪郭の程度は潜在的には輝度変動率ΔＬ／Ｌとなり、ほぼ１となる。階調データ“１５（００１１１１）”と階調データ“１６（０１００００）”が隣接する場合では、潜在輝度変動ΔＬは“１６”であるが、輝度変動率ΔＬ／Ｌはこの場合もほぼ１となり、同じになる。実際の見た目に現れる程度はこの潜在的な輝度変動率が視線移動に対してどのように発生するか、つまり視線移動の速さに対して輝度変動がどれだけの期間継続されるかということになる。

高階調ほど発光デューティγが長いため、表示不安定度は増加し、低階調になるほど不安定度が改善される。また視線移動が速い、つまり視線移動時間τが短いほど不安定度が増すことから、フレーム周期Ｔを視線移動時間τと比較して短くすることで不安定度を低減できる。すなわちリフレッシュレートを視線移動速度に対して速くすることで表示を安定化できることが説明できる。

サブフレーム型デジタル駆動で表示をできる限り安定させるためには、最も速い視線移動速度で表示不安定度Ｅを低減することが必要である。したがって最大視線移動速度、つまり最小視線移動時間τｍｉｎで、例えば表示不安定度Ｅ＜ｅ（ｅは定数）を常に確保することを考えると、ΔＬ／Ｌ＊γ＜ｅ＊τｍｉｎ／Ｔを満たす必要がある。左辺は映像データの内容に依存して増減することから、一定ではない。潜在輝度変動を含む映像、すなわちクリティカルトランジションを含む映像が対象となり、かつその最大値であることが望ましい。右辺が左辺より大きければよいことから、フレーム期間Ｔを上式を満たす最大の値に設定すれば最も効率よく表示を安定化できるということが説明できる。

実際には、擬似輪郭はある程度まとまって存在する場合に認識されるため、単位領域内にどれだけクリティカルトランジションが存在するかを示すクリティカルトランジション密度、またその分布の仕方に応じた定量的な値が左辺に用いられるとよい。あるいは、左辺（ΔＬ／Ｌ＊γ）を映像データから算出し、各エリアで加算して総和を計算し、定量化の指標としてもよい。先に説明したように、区分エリアでその値の最大値を導出すれば、クリティカルトランジションの程度を加味した値が得られる。

このように、映像の内容に応じてリフレッシュレートを変換する方法は、ある一定以上の表示安定性を効率よく確保する有効な手段であると言える。

図１０には、画素１の構成、図１１には高速化されたリフレッシュレートの例、例えば４倍速デジタル駆動タイミングチャートが示されている。図１０に示されるように、画素１は有機ＥＬ素子１０、駆動トランジスタ１１、選択トランジスタ１２、保持容量１３から構成されている。有機ＥＬ素子１０のアノードは駆動トランジスタ１１のドレイン端子、カソードは全画素共通のカソード電極９に接続されている。駆動トランジスタ１１のソース端子は全画素共通の電源ライン８、ゲート端子は一端が電源ライン８に接続された保持容量１３の他端と選択トランジスタ１２のソース端子に接続されており、選択トランジスタ１２のゲート端子は選択ライン６、ドレイン端子はデータライン７に接続されている。ただし、電源ライン８、カソード電極９は図１の全体構成図には示されていない。

選択ドライバ４により、選択ライン６が選択される（Ｌｏｗとされる）と、選択トランジスタ１２が導通し、データライン７に供給されたデータ電位が駆動トランジスタ１１のゲート端子に導かれ、駆動トランジスタ１１をオンオフ制御する。例えば、データライン７上のデータ電位がＬｏｗのときには駆動トランジスタ１１は導通し、有機ＥＬ素子１０に電流が流れて発光し、Ｈｉｇｈのときには駆動トランジスタ１１はオフし、有機ＥＬ素子１０には電流が流れず、消灯する。駆動トランジスタ１１のゲート端子に導かれたデータ電位は保持容量１３に保持されるため、選択ドライバ４により、選択トランジスタ１２が非選択駆動されても（Ｈｉｇｈとされても）、駆動トランジスタ１１のオンオフ動作は維持され、有機ＥＬ素子１０は発光状態、消灯状態を次のサブフレームでアクセスされるまで継続する。なお、図１０では画素１はＰ型トランジスタのみで構成されているが、一部にＮ型、あるいはすべてＮ型であってもよい。また画素に関しては図１０以外のものも適用可能である。

図１１上段には、６サブフレームによる６ビット階調表示可能な単位フレーム期間のサブフレーム構成が示されている。すなわち、単位フレームのみでも６ビット階調を表示できる。サブフレームは下位ビットＳＦ０から開始され、上位ビットのＳＦ５が終わると６ビット表示される。ただし、サブフレームは下位ビットから上位ビットまで順に行う必要はなく、上位ビットから下位ビットの順であっても、さらにランダムな順序であってもよい。図１の表示装置を用いて、図１１上段のような駆動を行うには、期間Ｔｘにおいて、複数ラインＬ０〜Ｌ４は時分割で選択される必要があり、ビットデータがそれに対応したラインに書き込まれるように制御する必要がある。つまり、期間Ｔｘにおいて、ラインＬ０にはビット０、ラインＬ１にはビット１、ラインＬ２にはビット２、ラインＬ３にはビット３、ラインＬ４にはビット４のデータが書き込まれるように、時分割選択が行われる必要がある。このような制御方法の一例は特許文献２に詳細に示されているため、ここでの説明は省略する。

図１１上段に示される単位フレーム期間が例えばフレーム期間の１／４であれば、図１１下段に示すように1フレーム期間に４単位フレームが導入され、４倍速表示が行われる。つまりこの単位フレーム期間を変えることでリフレッシュレートを変化させることができる。

図１２Ａ〜図１２Ｃには、単位フレーム期間の変更例が示されている。４倍速を最大リフレッシュレートとすると最小単位フレームは図１２Ａのようになっている。リフレッシュレートを下げる場合、すなわち単位フレーム周期を増加させる場合、図１２Ｂのように水平期間を一定とし、各サブフレーム期間ＳＦ０〜ＳＦ５の比を１：２：４：８：１６：３２に維持し、各サブフレームの間隔を広げるとよい（サブフレーム期間拡張法）。これにより、リフレッシュレートが減少するため、消費電力が低減される。図１２Ｂのサブフレーム期間拡張法により、サブフレーム間隔が疎になると、期間ｔのようにいずれのラインも選択されない期間が頻繁に現れるようになる。その期間でクロックなどの制御信号を停止させることでさらに低消費電力化を行うとより効果的である。

あるいは、図１２Ｃのように、水平期間を拡張して単位フレーム間隔を広げてもよい（水平期間拡張法）。水平期間拡張法により、水平期間が長くなるため、全ラインが各サブフレームを終える時間は長くなるが、同様にリフレッシュレートが減少するため消費電力が削減される。

このように単位フレーム周期を変化させることで容易にリフレッシュレートを変えることができるが、映像の内容に応じてリフレッシュレートが移行する期間の配慮は必要である。サブフレーム期間拡張法の場合、水平期間を一定にしているため、リフレッシュレートに関わらず全ラインの書き込みが終了する時間Ｔｂ（＝Ｔａ）は同じであり、移行により映像の乱れは少ない。しかし、水平期間拡張法ではリフレッシュレートに依存して全ラインの書き込み期間Ｔｃ（≠Ｔａ）が異なる。すなわち、リフレッシュレートを変換する前と変換した後の移行期間で、あるラインと別のラインで発光期間が異なり、映像の乱れが生じやすい。したがって、リフレッシュレートの移行は瞬時に行ってもよいが、できる限りスムーズに、徐々にリフレッシュレートを変換していく処理を行うことが望ましい。

例えば、データ解析回路５−５が２倍速から４倍速に切り替えるように判断した際には、リフレッシュレート制御回路５−６は、次のフレームで瞬時に２倍速から４倍速へ切り替えるのではなく、続く数フレームで一旦２倍速から４倍速の間、例えば３倍速に変換して、４倍速に移行するように制御するとよい。なお、リフレッシュレートの変換は、変換過程での映像の乱れを抑制するため、入力フレームか、単位フレームに同期させることが望ましい。

このような駆動タイミングの変更は、フレームメモリ５−２からのデータ読み出し制御信号、マルチプレクサ３をスイッチする制御信号、選択ドライバ４のクロックなどの変更により適切に行われ、それらはリフレッシュレート制御回路５−６により生成される。

さらに、効果的に擬似輪郭を抑制するため、例えば発光期間の長いサブフレームＳＦ５をいくつかのサブフレームに分割してもよい。例えばＳＦ５を同じ２つの期間に分割し、ＳＦ５−１、ＳＦ５−２とすると、ＳＦ５によるデータ“３２”はデータ“１６”で２分割される。こうすればデータ“３２”はＳＦ０〜ＳＦ４によるデータ“１６”とＳＦ５−１のデータ“１６”で表現できるため、クリティカルトランジションによる影響を緩和できる。ＳＦ５の分割は３分割、４分割でもよいし、分割する割合も様々に設定できる。

画面サイズが大きくなり、解像度が増える場合には次のようにサブ画素を用いてリフレッシュレートを変更するとよい。

図１３の画素は、図１０の画素１をサブ画素として、選択ライン６を共通化し、３つ並べて一画素とした例であり、サブ画素１−１は上位ビット、サブ画素１−２は中位ビット、サブ画素１−３は下位ビットのデータに対応した発光強度を生成する。サブ画素間で異なる発光強度を得るには各サブ画素の有機ＥＬ素子９−１、９−２、９−３の発光面積を異なるようにしてもよいが、図１３のようにサブ画素間で異なる電源ラインを設け、サブ画素１−１の電源ライン８−１にはＶＤＤ１、サブ画素１−２の電源ライン８−２にはＶＤＤ２、サブ画素１−３の電源ライン８−３にはＶＤＤ３のように異なる電源電位を供給することで調整可能な構成とするほうが望ましい。例えば３つのサブ画素で１２ビットの階調表示を実現するには、各サブ画素が１２÷３＝４ビット階調を生成すればよい。ただし、上位ビットに対応したサブ画素１−１は１２ビットのうちの上位４ビットであるビット１１〜８、中位ビットに対応したサブ画素１−２は次の４ビットであるビット７〜４、下位ビットに対応したサブ画素１−３は残りの下位４ビットであるビット３〜０に対応するため、同じ発光期間に対する発光強度比は２５６：１６：１に設定する必要がある。最大２５６：１の発光強度比を発光面積比で生成することは精度的に難しいし、一度作製したあとでは調整が効かない。図１３のようにサブ画素個別に電源電位を設定できる構成とするほうが容易に精度良く発光強度比を調整できる。

サブ画素間で共通の選択ライン６を選択状態とし、サブ画素それぞれのデータライン７−１、７−２、７−３に上位４ビット、中位４ビット、下位４ビットのうちのいずれかのビットデータが供給されることで３つのサブ画素に同時にビットデータが書き込まれる。例えば上位、中位、下位４ビットのうち、ビット２のサブフレームＳＦ２が開始されると、データライン７−１、７−２、７−３にはそれぞれ上位ビット２（ビット１０）、中位ビット２（ビット６）、下位ビット２（ビット２）のデータが供給され、サブ画素に書き込まれる。

図１３の画素を用いて１２ビット階調表示を４倍速で行うサブフレーム構成の例が図１４に示されている。前述のように、サブ画素は４ビット階調、つまり１：２：４：８のサブフレーム期間を有するＳＦ０〜ＳＦ３により構成されている。図１４上段には４ビット階調表示可能な単位フレームが示され、図１４下段のように、１フレーム期間に４回繰り返されることで擬似輪郭を抑制する。より効果的に擬似輪郭を低減するために、ＭＳＢのサブフレームＳＦ３をさらに分割してもよい。

ここにおいても、図１１と同様に、期間ＴｘにおいてラインＬ０〜Ｌ３が時分割選択されるが、ラインＬ０にはビット０、ラインＬ１にはビット１、ラインＬ２にはビット２、ラインＬ３にはビット３が書き込まれるように制御される。

図１４のように選択ラインを共通化してサブ画素を導入することにより、より多くのビットデータを転送できるため、サブフレーム数を少なくしつつも多階調化することができる。この場合、４倍速駆動しても、１６サブフレームで１２ビット階調を生成できる。これを単一画素で実現しようとすると、１２＊４＝４８サブフレーム必要となり、図１４の３倍になる。

ディスプレイが高解像度化するとライン数が増加し、１ラインの選択時間を短くしなければならない。また大画面化すれば配線負荷が増えるため、１ラインの選択時間を短縮できなくなる。したがって、高解像度化し、大画面化すると、サブフレームを増加させることは困難になり、４８サブフレームを導入して４倍速１２ビット階調を生成することは極めて難しい。しかし、サブ画素を３つ導入すれば、１６サブフレームで４倍速１２ビット階調を実現できるため、高解像度化、大画面化しても十分駆動が可能となる。

サブ画素を３つ導入できない場合には、２つのサブ画素を導入すればよい。サブ画素１−１で上位４ビット、サブ画素１−２で下位４ビットとして、ビットデータを上位ビットと下位ビットの２つに分割すると、１６サブフレーム（単位フレームでは４サブフレーム）で８ビット階調を実現できる。４つ導入できる場合には、上位ビット、上中位ビット、中下位ビット、下位ビットの４つに分割されるため、１２サブフレーム（単位フレームでは３サブフレーム）で１２ビット階調を実現できる。

図１５には、図１３の画素を導入した表示装置１０２の全体構成が示されている。同じ符号が付された構成要素は図１と同じ動作を行うため、説明は省略する。表示装置１０２では、単位画素に対し、３つのサブ画素１−１〜１−３が導入されているため、それらに対応するデータライン７−１〜７−３が存在し、その数は表示装置１０１の３倍になる。そのため、データドライバ５の出力数もそれに対応する必要がある。

表示装置１０２は大型なものを想定しているため、表示装置１０１で導入されていたマルチプレクサ３は省略されている。マルチプレクサ３があると、マルチプレクサ３のオン抵抗により、高速駆動ができなくなるからである。つまり、データライン７−１〜７−３は直接データドライバ５の出力に接続される。そのため、ＲＧＢそれぞれのデータライン７−１〜７−３に対してもその分データドライバ５は出力数を確保されている。例えばフルハイビジョンの場合、水平解像度は１９２０であるため、データドライバ５の出力数は１９２０＊３（ＲＧＢ）＊３＝１７２８０備える。これだけの出力数を１つのドライバＩＣで供給するのは一般的ではないため、複数のＩＣで出力数はまかなわれる。例えば７２０出力のドライバＩＣであれば、２４個でよい。

データドライバ５は、表示アレイ２のデータラインと同じ数の出力数を備える出力回路５−３とデータドライバ５に入力されるドット単位のデータをライン単位に変換する入力回路５−１からなる単純なデジタル回路のみで構成されているため、出力数が３倍となっても低コスト化しやすい。またフレームメモリはデータドライバ５の外部に設けられるため、低コストな汎用品を用いることが可能である。データドライバ５に、低コストにフレームメモリを導入できれば図１のようなメモリ内臓型データドライバを用いてもよい。

外部から入力されるドット単位のデータはまずタイミング制御回路５−４に入力され、内部のデータ解析回路５−５により、入力映像内の最大ＣＴ密度もしくは最大実質ＣＴ密度が算出され、それに応じたリフレッシュレートをリフレッシュレート制御回路５−６に設定する。この際リフレッシュレートの変更は入力フレームかもしくは単位フレームに同期して制御され、その移行期間においてもスムーズにリフレッシュレートが変換されるように制御される。リフレッシュレート制御回路５−６は設定されたリフレッシュレートで各タイミング信号を生成し、データドライバ５、フレームメモリ５−２、選択ドライバ４に供給する。

入力データはタイミング制御回路５−４を介して一旦フレームメモリ５−２に格納され、図１４のようにサブフレームが開始されると、それに対応したビットデータが読み出されてデータドライバ５にタイミング制御回路５−４を介して入力される。例えばデータが１２ビットの場合、ＳＦ２が開始されると、フレームメモリ５−２から該当するラインの各サブ画素に書き込むビット１０、ビット６、ビット２データが読み出され、入力回路５−１に転送される。入力回路５−１はドット単位で入力される各サブ画素のデータを１ライン分格納し、ラインデータに変換して出力回路５−３に転送する。出力回路５−３は、入力回路５−１からのラインデータをライン単位で各サブ画素のデータライン７−１〜７−３に供給し、選択ドライバ４により選択されたラインの画素には、サブフレームに対応したビットデータが書き込まれる。つまりここではＳＦ２のビット１０、ビット６、ビット２のデータがそれぞれのサブ画素１−１、１−２、１−３に書き込まれる。この動作を図１４のように各ライン、各サブフレームで繰り返し、リフレッシュ制御回路５−６によって生成されたタイミングで倍速駆動が行われ、多階調化が維持されて擬似輪郭が抑制される。また最大ＣＴ密度や最大実質ＣＴ密度が少ない場合には積極的にリフレッシュレートを低下させることができるため、ディスプレイサイズが大型化しても、駆動系の消費電力を低減できる。

以上のような本実施形態の内容は有機ＥＬディスプレイに限定されず、比較的応答の速いプラズマディスプレイやフィールドエミッションディスプレイ、無機ＥＬディスプレイなどの自発光型ディスプレイやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などの光学デバイスにおいても、サブフレーム型デジタル駆動で駆動される場合に適用できることは言うまでもない。

なお、上記実施形態では、擬似輪郭の発生しやすい場合に、単位フレーム数を増加させたが、これ以外の対策をとることも可能である。例えば、画像データを編集し、擬似輪郭が発生しやすい部分における画像データを変更（例えば−１または＋１）したり、画像データ全体の輝度を少しだけ増減したりすることが可能である。また、ＭＳＢのサブフレームの分割数のみ変更することも可能であるし、これらの処理に加え、単位フレーム数を増加させて擬似輪郭の低減効果を向上することも可能である。

本実施形態の表示装置１０１の全体構成を示す図である。 タイミング制御回路５−４の内部構成を示す図である。 擬似輪郭が発生しやすいパターンを示す図である。 ４倍速で駆動した際の隣接画素の発光の様子を示す図である。 分散型の擬似輪郭発生の例を示す図である。 集中型の擬似輪郭発生の例を示す図である。 直線型の擬似輪郭発生の例を示す図である。 正方分割によるブロック形成の例を示す図である。 横長分割によるブロック形成の例を示す図である。 縦長分割によるブロック形成の例を示す図である。 分散型におけるクリティカルトランジションのヒストグラムの例を示す図である。 集中型におけるクリティカルトランジションのヒストグラムの例を示す図である。 直線型におけるクリティカルトランジションのヒストグラムの例を示す図である。 データ解析回路５−５の概略構成を示す図である。 閾値型のリフレッシュレート設定の例を示す図である。 ステップ型のリフレッシュレート設定の例を示す図である。 連続型のリフレッシュレート設定の例を示す図である。 画素１の構成を示す図である。 ４倍速デジタル駆動のタイミングチャートである。 単位フレーム期間の変更方法の一例を示すタイミングチャートである。 単位フレーム期間の変更方法の他の例を示すタイミングチャートである。 単位フレーム期間の変更方法のさらに他の例を示すタイミングチャートである。 選択ライン６を共通化し、サブ画素を３つ並べて一画素とした画素の構成を示す図である。 図１３の画素を用いて１２ビット階調表示を行う場合のタイミングチャートである。 図１３の画素を導入した表示装置の全体構成を示す図である。 図８のデータ解析回路５−５の他の例の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 画素、１−１〜１−３ サブ画素、２ 画素アレイ、３ マルチプレクサ、４ 選択ドライバ、５ データドライバ、５−１ 入力回路、５−２ フレームメモリ、５−３ 出力回路、５−４ タイミング制御回路、５−５ データ解析回路、５−６ リフレッシュレート制御回路、５−７ ＣＴ検出器、５−８ エリアカウンタ、５−９ エリア最大値レジスタ、５−１０ エリアゲイン、５−１１ 最大ＣＴ密度レジスタ、５−１２ エリア設定レジスタ、５−１３ エリアセレクタ、６ 選択ライン、７ データライン、８ 電源ライン、９ カソード電極、１０ 有機ＥＬ素子、１１ 駆動トランジスタ、１２ 選択トランジスタ、１３ 保持容量、１０１,１０２ 表示装置。

Claims (12)

1. マトリクス型に配置した画素を映像信号の画素データに応じてデジタル駆動して表示を行う表示装置であって、
   １つの画素に対する画素データを複数のビットデータとして対応するサブフレームに割り付けるとともに、１フレームを所定数の単位フレームから構成し、ビットデータを各画素に供給して各画素をデジタル駆動するドライバと、
   前記映像信号をブロックに分割して解析し、各ブロックにおける擬似輪郭の発生しやすさを解析するとともに、各ブロックの解析結果に基づいて１画面の表示における擬似輪郭の発生しやすさを解析する解析回路と、
   を含み、
   前記解析回路による解析結果に基づき、映像信号に基づく表示方法を変更することを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記解析回路は、前記ブロックに分割する方式として複数の方式を有しており、複数の方式で分割したブロックについてそれぞれ擬似輪郭の発生しやすさを解析するとともに、複数の方式で分割した各ブロックについての解析結果に基づいて、１画面の表示における擬似輪郭の発生しやすさを解析することを特徴とする表示装置。
3. 請求項２に記載の表示装置において、
   前記複数の方式は、縦横とも同数の複数画素からなる正方領域に分割するものと、縦横比が異なる直方領域に分割するものとを含むことを特徴とする表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置において、
   前記複数の方式における直方領域は、横長直方領域と、縦長直方領域の２つを含むことを特徴とする表示装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１つに記載の表示装置において、
   前記解析回路は、複数の方式により分割したブロックの解析結果について、各方式についてウェイトを掛けて評価して、１画面の表示おける解析を行うことを特徴とする表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の表示装置において、
   前記解析回路は、各ブロックの解析の中で最も擬似輪郭が発生しやすいとされた解析結果を１画面の表示における解析結果とすることを特徴とする表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の表示装置において、
   前記ドライバは、前記解析回路による解析結果に基づき、１フレームの単位フレーム数を変更することを特徴とする表示装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の表示装置において、
   前記解析回路は、対象画素の画素データとその周辺の画素データと比較して、擬似輪郭が発生しやすいか否かを判定することを特徴とする表示装置。
9. 請求項８に記載の表示装置において、
   前記解析回路は、対象画素の画素データとその周辺の画素データとをビット毎に比較して、擬似輪郭が発生しやすいか否かを判定することを特徴とする表示装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の表示装置において、
    前記解析回路は、映像変化の頻度に応じてブロックの分割数を変更して、擬似輪郭の発生しやすさを解析することを特徴とする表示装置。
11. 請求項１０に記載の表示装置において、
    前記解析回路は、映像変化の頻度が少ない場合にはブロックの分割数を増加させ、映像変化の頻度が多い場合にはブロックの分割数を減少させることを特徴とする表示装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載の表示装置において、
    前記画素は、有機ＥＬ素子を含むことを特徴とする表示装置。

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