JP2010271529A - 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のサブフィールド毎に画素をオンまたはオフとして中間階調を表示する際に、メモリーに要する容量を削減する。
【解決手段】フレームを4個のグループから構成する。各グループは重み毎の4個のサブフィールドを含む。フレームを構成するサブフィールドsf1〜sf16毎に、画素をサブフィールドビットにしたがってオン駆動またはオフ駆動する。画素の階調レベルを指定する信号Daを、オン駆動すべきサブフィールドのオン数を重み毎で示すSFコードに変換するエンコーダー30と、SFコードを記憶するメモリー40と、一のサブフィールドにおいて、メモリー40に記憶されたSFコードのうち、当該一のサブフィールドの重みに対応するオン数を示す重み対応部分を、当該一のサブフィールドに対応するサブフィールドビットDbに変換するデコーダー50とを具備する。
【選択図】図1
【解決手段】フレームを4個のグループから構成する。各グループは重み毎の4個のサブフィールドを含む。フレームを構成するサブフィールドsf1〜sf16毎に、画素をサブフィールドビットにしたがってオン駆動またはオフ駆動する。画素の階調レベルを指定する信号Daを、オン駆動すべきサブフィールドのオン数を重み毎で示すSFコードに変換するエンコーダー30と、SFコードを記憶するメモリー40と、一のサブフィールドにおいて、メモリー40に記憶されたSFコードのうち、当該一のサブフィールドの重みに対応するオン数を示す重み対応部分を、当該一のサブフィールドに対応するサブフィールドビットDbに変換するデコーダー50とを具備する。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数のサブフィールドの各々において、画素をオンまたはオフのいずれかで駆動する技術に関する。
液晶素子や有機EL素子などの表示素子を画素として有する電気光学装置において階調表示を行う際に、次のような技術が提案されている。すなわち、フレーム(フィールド)を分割した複数のサブフィールド毎に、画素(表示素子)をオンまたはオフのいずれか一方に駆動するとともに、オンまたはオフ駆動する時間の割合を変化させることによって中間階調を表示する技術が提案されている(特許文献1参照)。
ところで、上記技術では、フレームを構成するサブフィールドの個数が例えば16個である場合、画素の階調レベルを規定するデータを、各サブフィールドの各々についてオン/オフ駆動を指定する16ビットのデータに変換し、メモリーに記憶するとともに、記憶した16ビットのデータのうち、該当するサブフィールドに対応するビットを読み出し、読み出したビットに応じて画素をオンまたはオフ駆動する構成となっている。このような構成では、多階調等を図るためにサブフィールドの個数を大きくすると、必然的にメモリー等に要する容量が大きくなってしまう、といった問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、複数のサブフィールド毎に画素をオンまたはオフに駆動して階調を表現する際に、メモリー等の容量が少なくて済む技術を提供することにある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、複数のサブフィールド毎に画素をオンまたはオフに駆動して階調を表現する際に、メモリー等の容量が少なくて済む技術を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置は、フレームを構成する複数のサブフィールド毎に、サブフィールドビットにしたがって画素をオン駆動またはオフ駆動する電気光学装置であって、前記フレームをp個のグループで構成するとともに、各グループを予め定められた重みのq個のサブフィールドでそれぞれ構成し、前記画素の階調レベルを指定する信号を、オン駆動すべきサブフィールドに基づく数の重み対応部分を重み毎に示すサブフィールドコードに、変換するエンコーダーと、前記サブフィールドコードまたは前記サブフィールドコードを特定するためのデータを記憶するメモリーと、一のサブフィールドでは、前記メモリーに記憶されたサブフィールドコードのうち、または、前記メモリーに記憶されたデータにより特定されるサブフィールドコードのうち、当該一のサブフィールドの重み対応部分を、当該一のサブフィールドに対応するサブフィールドビットに変換するデコーダーと、を具備することを特徴とする。本発明によれば、メモリーには、1画素あたり、p×qビットのサブフィールドビットではなく、サブフィールドコードが記憶される。ここで、サブフィールドコードは、オンで駆動すべきサブフィールドに基づく数の重み対応部分を重み毎に示すので、ビット数は、サブフィールドビットよりも小さくなる。このため、メモリーに要する記憶容量を削減することができる。なお、オンで駆動すべきサブフィールドに基づく数とは、オンで駆動するサブフィールド数のそのもののほかに、オフで駆動すべきサブフィールド数も含まれる。
本発明において、前記p個のグループには、予め順位が定められ、前記デコーダーは、当該一のサブフィールドの属するグループの順位が当該一のサブフィールドの重み対応部分の示す数の範囲内にあれば、当該重み対応部分を、オン駆動を指定するサブフィールドビットに変換する構成が好ましい。この構成によれば、グループに定める順位によって、オンさせるサブフィールドの属するグループを、ある特定のグループに集中させることができる。
この構成において、前記p個のグループに定められた順位は、重み毎にも定められていてもよい。特に、前記デコーダーが一の階調レベルで一の重み対応部分を、オン駆動を指定するサブフィールドビットに変換するとき、当該一の階調レベル以上において当該一の重みよりも小さい重みの順位が、当該一の階調レベルより小さかったときの順位から変更されるようにすると、適宜、順位が変更されるので、オンさせるサブフィールドが、特定のグループに過度に集中することを抑えることができる。
ここで、本発明におけるデコーダーとしては、前記順位を記憶する順位記憶部と、前記順位記憶部に記憶された順位を用いて、当該重み対応部分をサブフィールドビットに変換する変換部とを有するとしてもよい。
また、順位としては、隣接する画素同士において互いに異なるように設定すれば、広範囲の画素に対して同一の階調レベルが指定されるときに、各サブフィールドにおけるオンまたはオフ駆動が同じとなるのを防止することが可能となる。
なお、本発明は、電気光学装置のみならず、電気光学装置の駆動方法としても、または、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
この構成において、前記p個のグループに定められた順位は、重み毎にも定められていてもよい。特に、前記デコーダーが一の階調レベルで一の重み対応部分を、オン駆動を指定するサブフィールドビットに変換するとき、当該一の階調レベル以上において当該一の重みよりも小さい重みの順位が、当該一の階調レベルより小さかったときの順位から変更されるようにすると、適宜、順位が変更されるので、オンさせるサブフィールドが、特定のグループに過度に集中することを抑えることができる。
ここで、本発明におけるデコーダーとしては、前記順位を記憶する順位記憶部と、前記順位記憶部に記憶された順位を用いて、当該重み対応部分をサブフィールドビットに変換する変換部とを有するとしてもよい。
また、順位としては、隣接する画素同士において互いに異なるように設定すれば、広範囲の画素に対して同一の階調レベルが指定されるときに、各サブフィールドにおけるオンまたはオフ駆動が同じとなるのを防止することが可能となる。
なお、本発明は、電気光学装置のみならず、電気光学装置の駆動方法としても、または、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置10は、タイミング制御回路20、画像前処理部25、エンコーダー30、メモリー40、デコーダー50および表示パネル100を含む。
この電気光学装置10には、映像信号Videoが、図示省略した上位回路から同期信号Syncにしたがって供給される。ここで、映像信号Videoは、表示すべき画像における各画素の階調レベルをそれぞれ規定するものであり、同期信号Syncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号(いずれも図示省略)にしたがって走査される画素の順で供給される。
図1は、実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置10は、タイミング制御回路20、画像前処理部25、エンコーダー30、メモリー40、デコーダー50および表示パネル100を含む。
この電気光学装置10には、映像信号Videoが、図示省略した上位回路から同期信号Syncにしたがって供給される。ここで、映像信号Videoは、表示すべき画像における各画素の階調レベルをそれぞれ規定するものであり、同期信号Syncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号(いずれも図示省略)にしたがって走査される画素の順で供給される。
タイミング制御回路20は、上記同期信号Syncに基づいて各部を制御する。
画像前処理部25は、表示すべき画像の明るさや色合いなどを、表示パネル100の表示特性や、図示省略した各種操作子の設定状況に合わせて前処理するものであり、前処理した信号Daを出力する。なお、本実施形態において、映像信号Videoは、アナログ信号でもあってもよいし、デジタル信号でもあってもよいが、アナログ信号であれば、画像前処理部25によってデジタル信号に変換される。
表示パネル100は、例えばアクティブ・マトリクス型であって、透過型の液晶表示パネルであり、画素毎に透過率を変調した透過像を生成するものである。
画像前処理部25は、表示すべき画像の明るさや色合いなどを、表示パネル100の表示特性や、図示省略した各種操作子の設定状況に合わせて前処理するものであり、前処理した信号Daを出力する。なお、本実施形態において、映像信号Videoは、アナログ信号でもあってもよいし、デジタル信号でもあってもよいが、アナログ信号であれば、画像前処理部25によってデジタル信号に変換される。
表示パネル100は、例えばアクティブ・マトリクス型であって、透過型の液晶表示パネルであり、画素毎に透過率を変調した透過像を生成するものである。
図2は、表示パネル100の構成を示す図である。この図に示されるように、表示パネル100には、例えば1、2、3、…、1000行の走査線112が図において横方向に延在するように設けられ、また、1、2、3、…、1500列のデータ線114が図において縦方向に延在するように、かつ、各走査線112と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。そして、1000行の走査線112と1500列のデータ線114との交点のそれぞれに対応して、画素110がそれぞれ配列している。この画素110の配列領域が表示領域101となっている。
表示領域101の周辺には、走査線駆動回路130とデータ線駆動回路140とがそれぞれ設けられている。
このうち、走査線駆動回路130は、1〜1000行の走査線にそれぞれ走査信号を供給するものである。詳細には、走査線駆動回路130は、制御信号Yctによって選択が指定された走査線への走査信号を選択電圧とする一方、それ以外の、非選択に係る走査線への走査信号を非選択電圧とする一種のアドレスデコーダーである。
なお、走査線の選択順序については、後述するものとする。また、1、2、3、…、1000行目の走査線112に供給される走査信号をそれぞれG1、G2、G3、…、G1000と表記している。
一方、データ線駆動回路140は、タイミング制御回路20から供給される制御信号Xctにしたがって、1〜1500列目のデータ線114の各々にそれぞれサブフィールド(SF)ビットDbに応じたデータ信号を供給するものである。なお、1、2、3、…、1500列目のデータ線114に供給されるデータ信号を、それぞれd1、d2、d3、…、d1500と表記している。
このうち、走査線駆動回路130は、1〜1000行の走査線にそれぞれ走査信号を供給するものである。詳細には、走査線駆動回路130は、制御信号Yctによって選択が指定された走査線への走査信号を選択電圧とする一方、それ以外の、非選択に係る走査線への走査信号を非選択電圧とする一種のアドレスデコーダーである。
なお、走査線の選択順序については、後述するものとする。また、1、2、3、…、1000行目の走査線112に供給される走査信号をそれぞれG1、G2、G3、…、G1000と表記している。
一方、データ線駆動回路140は、タイミング制御回路20から供給される制御信号Xctにしたがって、1〜1500列目のデータ線114の各々にそれぞれサブフィールド(SF)ビットDbに応じたデータ信号を供給するものである。なお、1、2、3、…、1500列目のデータ線114に供給されるデータ信号を、それぞれd1、d2、d3、…、d1500と表記している。
図3は、表示パネル100における画素110の等価回路の一例を示す図である。
この図に示されるように、画素110は、画素電極118とコモン電極108とで液晶層105を挟持した液晶素子120と、走査線112に選択電圧が印加されたときにデータ線114と画素電極118との間で導通状態となり、非選択電圧が印加されたときに非導通状態となる薄膜トランジスター(Thin Film Transistor:以下単に「TFT」と表記する)116とを有する構成である。
したがって、画素110では、走査線112に選択電圧が印加されたときにTFT116が導通状態になって、データ線114に供給されたデータ信号の電圧が画素電極118に印加される。一方、走査線112への選択電圧の印加が終了して非選択電圧が印加されたときにTFT116が非導通状態になるが、液晶素子120は、TFT116の導通状態であったときに画素電極118に印加されたデータ信号の電圧を、その容量性によって走査線112に選択電圧が再び印加されるまで保持する。
この図に示されるように、画素110は、画素電極118とコモン電極108とで液晶層105を挟持した液晶素子120と、走査線112に選択電圧が印加されたときにデータ線114と画素電極118との間で導通状態となり、非選択電圧が印加されたときに非導通状態となる薄膜トランジスター(Thin Film Transistor:以下単に「TFT」と表記する)116とを有する構成である。
したがって、画素110では、走査線112に選択電圧が印加されたときにTFT116が導通状態になって、データ線114に供給されたデータ信号の電圧が画素電極118に印加される。一方、走査線112への選択電圧の印加が終了して非選択電圧が印加されたときにTFT116が非導通状態になるが、液晶素子120は、TFT116の導通状態であったときに画素電極118に印加されたデータ信号の電圧を、その容量性によって走査線112に選択電圧が再び印加されるまで保持する。
ところで、本実施形態において、画素110はオンまたはオフのいずれかで駆動されるので、データ信号は、SFビットの“1”に応じたオンレベル、または“0”に応じたオフレベルのいずれしかとり得ない。
なお、画素110に液晶素子120を用いる構成では、オンレベルが(必要に応じてオフレベルについても)正極性と負極性との2種類が必要となる場合もあるが、オンまたはオフのいずれかで駆動されることに変わりはない。
なお、画素110に液晶素子120を用いる構成では、オンレベルが(必要に応じてオフレベルについても)正極性と負極性との2種類が必要となる場合もあるが、オンまたはオフのいずれかで駆動されることに変わりはない。
一方、本実施形態において、各画素について単位期間であるフレームは、図4に示されるサブフィールド構成をとる。詳細には、図4に示されるように、フレームが、時間的な順序でみて、第1グループから第4グループまでに分類されるとともに、各グループが、互いに重み(時間的な長さ)の異なる4つのサブフィールドにそれぞれ分割されている。なお、本実施形態では、各グループにおける4つのサブフィールドの重みは、時間的な順序でみて、例えば「1」、「2」、「3」、「4」にそれぞれ設定されている。
本実施形態では、フレームが計16個のサブフィールドによって構成されることになるので、これらのサブフィールドを区別するために、時間的な順序でsf1〜sf16と表記する。
なお、走査線の単位期間であるフレームは、同期信号Syncに含まれる垂直同期信号の周波数が60Hzであれば、その逆数に相当する16.7ミリ秒に相当する。また、各画素におけるサブフィールドのオンまたはオフ駆動は、走査線の選択時になされるので、厳密にいえば、フレームは、時間的にみて走査線毎にタイミングが異なる。
本実施形態では、フレームが計16個のサブフィールドによって構成されることになるので、これらのサブフィールドを区別するために、時間的な順序でsf1〜sf16と表記する。
なお、走査線の単位期間であるフレームは、同期信号Syncに含まれる垂直同期信号の周波数が60Hzであれば、その逆数に相当する16.7ミリ秒に相当する。また、各画素におけるサブフィールドのオンまたはオフ駆動は、走査線の選択時になされるので、厳密にいえば、フレームは、時間的にみて走査線毎にタイミングが異なる。
上述したように、画素110において、走査線112が選択されたときに画素電極118に印加されたオンまたはオフレベルは、走査線112が再び選択されるまで保持される。したがって、画素110を、あるサブフィールドに応じた期間だけオンまたはオフ駆動の状態にさせるためには、走査線を選択して、液晶素子120にSFビットに応じた(データ信号の)オンまたはオフレベルを書き込んでから、再び当該走査線を選択するまでの期間を、当該サブフィールドに応じた期間とすれば良いことになる。
ここで、走査線を1、2、3、…、行目というように1行ずつ順番に選択する従来の順次駆動では、最も重みの小さいサブフィールドの時間内で全走査線の選択を完結する必要がある。
そこで、本実施形態では、走査線を、サブフィールドの幅に応じた行数だけ飛び越しながら走査する方式を採用している。
具体的には、第1に、飛び越し走査の繰り返し周期を、グループに相当するフレームの1/4期間に設定している。第2に、本実施形態では、走査線数が「1000」であって、1グループを構成する4つのサブフィールドの重みがそれぞれ「1」、「2」、「3」、「4」であるから、各走査線については、図7に示されるように、400、300、200、100行ずつ順番に飛び越し走査しつつ、ある1つのサブフィールドのSFビットに応じた書き込みが、1/4期間で完了するようにしている。
そこで、本実施形態では、走査線を、サブフィールドの幅に応じた行数だけ飛び越しながら走査する方式を採用している。
具体的には、第1に、飛び越し走査の繰り返し周期を、グループに相当するフレームの1/4期間に設定している。第2に、本実施形態では、走査線数が「1000」であって、1グループを構成する4つのサブフィールドの重みがそれぞれ「1」、「2」、「3」、「4」であるから、各走査線については、図7に示されるように、400、300、200、100行ずつ順番に飛び越し走査しつつ、ある1つのサブフィールドのSFビットに応じた書き込みが、1/4期間で完了するようにしている。
ここで、図7(b)は、走査線の1〜1000行を縦軸にとり、時間を横軸としたときに、選択される走査線の時間的推移を示す図である。走査線の選択を仮に黒丸状のドットで示したとき、走査線は飛び越し走査されるので、走査線の時間的推移は、実際にはドットの非連続打点で示されるが、簡略的に表記するため、同図においては右下がりの実線で示している。
また、図7(a)は、1/4期間の期間P1〜P4において、走査線駆動回路130によって選択される走査線の行番号を示すテーブルである。換言すれば、タイミング制御回路20によって選択が指定される走査線の順序を示す図である。
また、図7(a)は、1/4期間の期間P1〜P4において、走査線駆動回路130によって選択される走査線の行番号を示すテーブルである。換言すれば、タイミング制御回路20によって選択が指定される走査線の順序を示す図である。
垂直走査期間の最初の第1番目の1/4期間における期間P1において、選択する走査線の起点を仮に1行目としたとき、1、401、701、901行目という順番で飛び越し走査をし、次に起点を1行シフトして2行目として、2、402、702、902行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が100行目となって、100、500、800、1000行目という順番で飛び越し走査をするまで繰り返す。
期間P1において、起点にかかる走査線(L1)の選択時にサブフィールドsf1のSFビットに応じたデータ信号を書き込み、走査線(L1)に対して400行飛び越した走査線(L2)の選択時にサブフィールドsf16のSFビットのデータ信号を書き込む。同様に、走査線(L2)に対して300行飛び越した走査線(L3)の選択時にサブフィールドsf15のSFビットのデータ信号を書き込み、走査線(L3)に対して200行飛び越した走査線(L4)の選択時にサブフィールドsf14のSFビットのデータ信号を書き込む。
期間P1において走査線(L1)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられるが、走査線(L2、L3、L4)の選択時には、その1つ前の垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
期間P1において、起点にかかる走査線(L1)の選択時にサブフィールドsf1のSFビットに応じたデータ信号を書き込み、走査線(L1)に対して400行飛び越した走査線(L2)の選択時にサブフィールドsf16のSFビットのデータ信号を書き込む。同様に、走査線(L2)に対して300行飛び越した走査線(L3)の選択時にサブフィールドsf15のSFビットのデータ信号を書き込み、走査線(L3)に対して200行飛び越した走査線(L4)の選択時にサブフィールドsf14のSFビットのデータ信号を書き込む。
期間P1において走査線(L1)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられるが、走査線(L2、L3、L4)の選択時には、その1つ前の垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
次の期間P2において、走査線(L1、L2、L3)については、期間P1の最後における(100、500、800)行目から引く継ぐ一方、走査線(L4)については、期間P1の最後において1000行目の走査線まで選択されたので、1行目の選択に戻る。このため、期間P2においては、101、501、801、1行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が300行目となって、300、700、1000、200行目という順番で飛び越し走査をするまで繰り返す。
なお、期間P2において、走査線(L1、L2、L3、L4)の各選択時に、サブフィールドsf1、sf16、sf15、sf2のSFビットに応じたデータ信号をそれぞれ書き込む。また、期間P2において、走査線(L1、L4)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられるが、走査線(L2、L3)の選択時には、その1つ前の垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
なお、期間P2において、走査線(L1、L2、L3、L4)の各選択時に、サブフィールドsf1、sf16、sf15、sf2のSFビットに応じたデータ信号をそれぞれ書き込む。また、期間P2において、走査線(L1、L4)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられるが、走査線(L2、L3)の選択時には、その1つ前の垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
次の期間P3において、走査線(L1、L2、L4)については、期間P2の最後における(300、700、200)行目から引く継ぐ一方、走査線(L3)については、期間P2の最後において1000行目の走査線まで選択されたので、1行目の選択に戻る。このため、期間P3においては、301、701、1、201行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が600行目となって、600、1000、300、500行目という順番で飛び越し走査をするまで繰り返す。
なお、期間P3において、走査線(L1、L2、L3、L4)の各選択時に、サブフィールドsf1、sf16、sf3、sf2のSFビットに応じたデータ信号をそれぞれ書き込む。また、期間P3において、走査線(L1、L3、L4)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられるが、走査線(L2)の選択時には、その1つ前の垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
なお、期間P3において、走査線(L1、L2、L3、L4)の各選択時に、サブフィールドsf1、sf16、sf3、sf2のSFビットに応じたデータ信号をそれぞれ書き込む。また、期間P3において、走査線(L1、L3、L4)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられるが、走査線(L2)の選択時には、その1つ前の垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
そして、期間P4において、走査線(L1、L3、L4)については、期間P3の最後における(600、300、500)行目から引く継ぐ一方、走査線(L2)については、期間P3の最後において1000行目の走査線まで選択されたので、1行目の選択に戻る。このため、期間P4においては、601、1、301、1、501行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が1000行目となって、1000、400、700、900行目という順番で飛び越し走査をするまで繰り返す。
なお、期間P4において、走査線(L1、L2、L3、L4)の各選択時に、サブフィールドsf1、sf4、sf3、sf2のSFビットに応じたデータ信号をそれぞれ書き込む。また、期間P4において、走査線(L1、L2、L3、L4)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
なお、期間P4において、走査線(L1、L2、L3、L4)の各選択時に、サブフィールドsf1、sf4、sf3、sf2のSFビットに応じたデータ信号をそれぞれ書き込む。また、期間P4において、走査線(L1、L2、L3、L4)の選択時には、ある垂直走査期間に対応して供給された映像信号Videoに基づくSFビットが用いられる。
第2番目の1/4期間では、第1番目の1/4期間からの引き継ぎでサブフィールドsf2、sf3、sf4のSFビットの書き込みとともに、サブフィールドsf5、sf6、sf7、sf8のSFビットの書き込みが実行される。
なお、図7(b)では省略しているが、第3番目の1/4期間では、第2番目の1/4期間からの引き継ぎでサブフィールドsf6、sf7、sf8のSFビットの書き込みとともに、サブフィールドsf9、sf10、sf11、sf12のSFビットの書き込みが実行され、第4番目の1/4期間では、第3番目の1/4期間からの引き継ぎでサブフィールドsf10、sf11、sf12のSFビットの書き込みとともに、サブフィールドsf13、sf14、sf15、sf16のSFビットの書き込みが実行される。
このように第1番目から第4番目まで、1/4期間の動作が4回繰り返されると、1〜1000行目に位置する各画素は、サブフィールドsf1〜sf16に応じた期間だけ階調レベルに応じたオンまたはオフ駆動の状態になるので、フレームで通したときの階調表示が可能となる。
なお、図7(b)では省略しているが、第3番目の1/4期間では、第2番目の1/4期間からの引き継ぎでサブフィールドsf6、sf7、sf8のSFビットの書き込みとともに、サブフィールドsf9、sf10、sf11、sf12のSFビットの書き込みが実行され、第4番目の1/4期間では、第3番目の1/4期間からの引き継ぎでサブフィールドsf10、sf11、sf12のSFビットの書き込みとともに、サブフィールドsf13、sf14、sf15、sf16のSFビットの書き込みが実行される。
このように第1番目から第4番目まで、1/4期間の動作が4回繰り返されると、1〜1000行目に位置する各画素は、サブフィールドsf1〜sf16に応じた期間だけ階調レベルに応じたオンまたはオフ駆動の状態になるので、フレームで通したときの階調表示が可能となる。
さて、本実施形態では、信号Daを8ビットとして、画素で表現すべき階調レベルを十進値で、最も暗い「0」から最も明るい「255」まで「1」刻みで256階調を指定するものとする。
一方、本実施形態におけるサブフィールドは、図4に示したとおりの構成である。このサブフィールド構成において、オンすべきサブフィールドの重みを累計した値の組み合わせは、「0」から「40」までの「1」刻みの41通りに過ぎない。このため、フレームにおける画素の平均的な透過率が、オン(オフ)駆動した期間の累算値だけで決まるのであれば、一見して256階調に対応できないようにみえる。
ただし、本実施形態で用いる液晶素子のように光学応答が比較的遅い素子では、フレームにおける平均的な透過率は、オン(オフ)駆動した期間の累算値ではなく、画素電極に印加したオンレベル(オフレベル)の積分値でほぼ比例して決まる。ノーマリーブラックモードにおいて例えば重み「2」に相当する期間で画素をオン駆動させるときを想定した場合、図5(a)に示されるように、重み「2」のサブフィールドsf2だけでオン駆動したときの透過率積分値Taは、図5(b)に示されるように重み「1」のサブフィールドsf1およびsf9において離散的にオン駆動したときの透過率積分値TaおよびTbの和よりも、実際には大きくなる。
換言すれば、ノーマリーブラックモードでは、重み「2」のサブフィールドを1つでオン駆動したときの透過率は、重み「1」のサブフィールドを2つでオン駆動したときの透過率よりも大きくなる。このため、オン駆動した期間の累算値が同じであっても、実際には、異なる階調を表現することができる。本実施形態では、このような液晶素子における光学応答特性を用いて、信号Daで指定される階調レベルに対し、サブフィールドsf1〜sf16のそれぞれにおいて、図6で示されるようなSFビットに応じてオンまたはオフ駆動することによって、256階調を表現することにしている。
一方、本実施形態におけるサブフィールドは、図4に示したとおりの構成である。このサブフィールド構成において、オンすべきサブフィールドの重みを累計した値の組み合わせは、「0」から「40」までの「1」刻みの41通りに過ぎない。このため、フレームにおける画素の平均的な透過率が、オン(オフ)駆動した期間の累算値だけで決まるのであれば、一見して256階調に対応できないようにみえる。
ただし、本実施形態で用いる液晶素子のように光学応答が比較的遅い素子では、フレームにおける平均的な透過率は、オン(オフ)駆動した期間の累算値ではなく、画素電極に印加したオンレベル(オフレベル)の積分値でほぼ比例して決まる。ノーマリーブラックモードにおいて例えば重み「2」に相当する期間で画素をオン駆動させるときを想定した場合、図5(a)に示されるように、重み「2」のサブフィールドsf2だけでオン駆動したときの透過率積分値Taは、図5(b)に示されるように重み「1」のサブフィールドsf1およびsf9において離散的にオン駆動したときの透過率積分値TaおよびTbの和よりも、実際には大きくなる。
換言すれば、ノーマリーブラックモードでは、重み「2」のサブフィールドを1つでオン駆動したときの透過率は、重み「1」のサブフィールドを2つでオン駆動したときの透過率よりも大きくなる。このため、オン駆動した期間の累算値が同じであっても、実際には、異なる階調を表現することができる。本実施形態では、このような液晶素子における光学応答特性を用いて、信号Daで指定される階調レベルに対し、サブフィールドsf1〜sf16のそれぞれにおいて、図6で示されるようなSFビットに応じてオンまたはオフ駆動することによって、256階調を表現することにしている。
ここで、階調レベルを指定する信号Daを、図6で示されるような16ビットのSFビットに変換してメモリーに記憶するとともに、走査線の選択時において、当該選択にかかるサブフィールドのSFビットを読み出し、画素のオンまたはオフ駆動を指定する従来構成では、当該構成におけるメモリーに、少なくとも全画素数である縦1000行×横1500列のそれぞれに、16ビットのSFデータを記憶させる必要がある。このため、メモリーに多くの記憶容量が必要となってしまう。
そこで、本実施形態では、第1に、メモリー40に、SFビットではなく、SFコードというものを記憶させることとした。
そこで、本実施形態では、第1に、メモリー40に、SFビットではなく、SFコードというものを記憶させることとした。
このSFコードは、図6に示されるように、各階調レベルに対応した4桁の数字からなる。このうち、4桁目は、重みが「1」であるサブフィールドsf1、sf5、sf9、sf13においてオンすべきサブフィールドの数を示し、3桁目は、重みが「2」であるサブフィールドsf2、sf6、sf10、sf14においてオンすべきサブフィールドの数を示している。このため、SFコードの4、3桁目の数字は、重み「1」、「2」の重み対応部分となる。
同様に2(1)桁目は、重みが「3」(「4」)であるサブフィールドsf3、sf7、sf11、sf15(sf4、sf8、sf12、sf16)においてオンすべきサブフィールドの数を示している。このため、SFコードの2(1)桁目の数字は、重み「3」(「4」)の重み対応部分となる。
なお、ここでは、SFコードの各重み対応部分は、対応する「重み」における4つのサブフィールドのうち、オンで駆動すべきサブフィールドの数を示しているが、オフで駆動すべきサブフィールド数としても良いのはもちろんである。もっとも、オン駆動とオフ駆動と表裏一体の関係にあるので、オンで駆動すべきサブフィールドに基づく数とは、オンで駆動すべきサブフィールド数のみならず、オフで駆動とすべきサブフィールドの数も含む概念であることはいうまでもない。
また、SFコードにおける各桁の数字は、「0」、「1」、「2」、「3」、「4」のいずれかであるから、ここでは3ビットで表すことにしている。SFコードは、本実施形態では、4桁であるから、12(=3×4)ビットで表すことができる。
同様に2(1)桁目は、重みが「3」(「4」)であるサブフィールドsf3、sf7、sf11、sf15(sf4、sf8、sf12、sf16)においてオンすべきサブフィールドの数を示している。このため、SFコードの2(1)桁目の数字は、重み「3」(「4」)の重み対応部分となる。
なお、ここでは、SFコードの各重み対応部分は、対応する「重み」における4つのサブフィールドのうち、オンで駆動すべきサブフィールドの数を示しているが、オフで駆動すべきサブフィールド数としても良いのはもちろんである。もっとも、オン駆動とオフ駆動と表裏一体の関係にあるので、オンで駆動すべきサブフィールドに基づく数とは、オンで駆動すべきサブフィールド数のみならず、オフで駆動とすべきサブフィールドの数も含む概念であることはいうまでもない。
また、SFコードにおける各桁の数字は、「0」、「1」、「2」、「3」、「4」のいずれかであるから、ここでは3ビットで表すことにしている。SFコードは、本実施形態では、4桁であるから、12(=3×4)ビットで表すことができる。
図1において、エンコーダー30は、画像前処理部25によって前処理された信号DaをSFコードに変換するものである。
メモリー40には、エンコーダー30によって変換されたSFコードがタイミング制御回路20によって同期信号Syncにしたがって記憶される。映像信号Videoは、同期信号Syncに同期した画素の順で供給されるので、その前処理が施された信号Daについても、同期信号Syncに同期して供給されるためである。
また、メモリー40からは、記憶されたSFコードがタイミング制御回路20による制御にしたがって適宜読み出される。タイミング制御回路20が上述したように走査線駆動回路130による選択走査線を指定するので、この指定に合わせてメモリー40から画素1行分のSFコードが読み出されるのである。
また、メモリー40からは、記憶されたSFコードがタイミング制御回路20による制御にしたがって適宜読み出される。タイミング制御回路20が上述したように走査線駆動回路130による選択走査線を指定するので、この指定に合わせてメモリー40から画素1行分のSFコードが読み出されるのである。
一方、SFコードの各重み対応部分の数字は、対応する「重み」における4つのサブフィールドのうち、オンすべきサブフィールドの数を示してはいるものの、どのグループに属するサブフィールドをオンすべきかについてまでは規定していない。
このため、本実施形態では、図4に示されるように、第1〜第4グループに、優先度の高いものが小さい番号となるような順位が予め付与されている。そして、オンすべきサブフィールドの数から、どのグループに属するサブフィールドをオンするかを、当該順位にしたがって規定することにしている。
このため、本実施形態では、図4に示されるように、第1〜第4グループに、優先度の高いものが小さい番号となるような順位が予め付与されている。そして、オンすべきサブフィールドの数から、どのグループに属するサブフィールドをオンするかを、当該順位にしたがって規定することにしている。
例えば、階調レベル「2」は、図6に示されるように「2000」のSFコードに変換されるが、このうち、重みが「1」に対応する4桁目の「2」は、重みが「1」である4つのサブフィールドのうち、オンすべきサブフィールドの数が「2」であることを示している。第1〜第4グループの順位は、優先度の高いものから順番に、第1グループ→第3グループ→第2グループ→第4グループという順位付けがなされているので、SFコードにおける4桁目の「2」は、優先度が高い第1グループに属するサブフィールドsf1および第3グループに属するサブフィールドsf9についてはオン駆動を指定し、優先度の低い第4グループに属するサブフィールドsf13および第2グループに属するサブフィールドsf5についてはオフ駆動を指定することになる。
一方、SFコードの「2000」のうち、3桁目の「0」は、重みが「2」であるサブフィールドsf2、sf6、sf10、sf14において、オンすべきサブフィールドの数が「0」であることを示している。同様に、2桁目の「0」は、重みが「3」であるサブフィールドsf3、sf7、sf11、sf15において、1桁目の「0」は、重みが「4」であるサブフィールドsf4、sf8、sf12、sf16において、それぞれオンすべきサブフィールドの数が「0」であることを示している。
したがって、階調レベル「2」に対応するSFコードの「2000」は、サブフィールドsf1、sf9においてオン駆動を指定し、他のサブフィールドsf2〜sf8、sf10〜sf16においてオフ駆動を指定することになる。
一方、SFコードの「2000」のうち、3桁目の「0」は、重みが「2」であるサブフィールドsf2、sf6、sf10、sf14において、オンすべきサブフィールドの数が「0」であることを示している。同様に、2桁目の「0」は、重みが「3」であるサブフィールドsf3、sf7、sf11、sf15において、1桁目の「0」は、重みが「4」であるサブフィールドsf4、sf8、sf12、sf16において、それぞれオンすべきサブフィールドの数が「0」であることを示している。
したがって、階調レベル「2」に対応するSFコードの「2000」は、サブフィールドsf1、sf9においてオン駆動を指定し、他のサブフィールドsf2〜sf8、sf10〜sf16においてオフ駆動を指定することになる。
さて、図1におけるデコーダー50は、変換部52と順位記憶部54とを有する。このうち、順位記憶部54は、第1〜第4グループについての順位を記憶する。変換部52は、メモリー40から読み出されたSFコードを、タイミング制御回路20によって通知されたサブフィールドの番号Sfnと、順位記憶部54に記憶されたグループの順位とを用いて、該番号Sfnのサブフィールドに対応するSFビットに変換する。
なお、このSFコードをSFビットに変換する処理の詳細については後述する。
なお、このSFコードをSFビットに変換する処理の詳細については後述する。
次に、電気光学装置10の動作について説明する。
まず、外部上位回路から供給された映像信号Videoは、画像前処理部25によって前処理されて、信号Daとしてエンコーダー30に入力されて、階調レベルに応じたSFコードに変換される。
SFコードについては、映像信号Videoに対して、画像前処理部25おける処理およびエンコーダー30における変換に要する時間だけ遅延して出力されるので、SFコードも、同期信号Syncに同期して変換されると考えてよい。このため、タイミング制御回路20は、変換されたSFコードを同期信号Syncにしたがってメモリー40に逐次記憶させる。
まず、外部上位回路から供給された映像信号Videoは、画像前処理部25によって前処理されて、信号Daとしてエンコーダー30に入力されて、階調レベルに応じたSFコードに変換される。
SFコードについては、映像信号Videoに対して、画像前処理部25おける処理およびエンコーダー30における変換に要する時間だけ遅延して出力されるので、SFコードも、同期信号Syncに同期して変換されると考えてよい。このため、タイミング制御回路20は、変換されたSFコードを同期信号Syncにしたがってメモリー40に逐次記憶させる。
一方、タイミング制御回路20は、表示パネル100の駆動に合わせて、メモリー40に記憶されたSFコードを読み出す。
詳細には、タイミング制御回路20は、第1に、走査線駆動回路130に対して図7(a)に示される順番で走査線112を選択するように制御する。タイミング制御回路20は、このような走査線の選択制御に際し、第2に、選択走査線に位置する1〜1500列の画素1行分のSFコードを事前にメモリー40から読み出し、第3に、走査線の選択に際し、どのサブフィールドに対する書き込みであるのかを示すSFナンバーSfnをデコーダー50に通知する。
詳細には、タイミング制御回路20は、第1に、走査線駆動回路130に対して図7(a)に示される順番で走査線112を選択するように制御する。タイミング制御回路20は、このような走査線の選択制御に際し、第2に、選択走査線に位置する1〜1500列の画素1行分のSFコードを事前にメモリー40から読み出し、第3に、走査線の選択に際し、どのサブフィールドに対する書き込みであるのかを示すSFナンバーSfnをデコーダー50に通知する。
次に、デコーダー50におけるSFビットDbへの変換処理について説明する。図8は、当該変換処理を示すフローチャートである。
なお、この変換処理は、1画素分を示している。上述したように、走査線の選択に際し、1行分のSFコードが読み出される。このため、デコーダー50は、走査線が1行選択されるときに、この変換処理を当該1行分の画素のSFコードについて実行することになる。
なお、この変換処理は、1画素分を示している。上述したように、走査線の選択に際し、1行分のSFコードが読み出される。このため、デコーダー50は、走査線が1行選択されるときに、この変換処理を当該1行分の画素のSFコードについて実行することになる。
まず、図8において、変換部52は、通知されたSFナンバーSfnから、当該SFナンバーSfnで示されるサブフィールドの重みを特定するとともに、当該サブフィールドが属するグループの順位を順位記憶部54から取得する(ステップSa1)。例えば、通知されたSFナンバーSfnが「9」であれば、サブフィールドsf9を示しているから、変換部52は、その重みが「1」であること(図4参照)を特定し、当該サブフィールドsf9が属する第3グループの順位が「2」であることを取得する。
変換部52は、読み出されたSFコードのうち、特定した重みに対応する部分、すなわち重み対応部分を抽出する(ステップSa2)。例えば、読み出されたSFコードが階調レベル「2」に対応する「2000」であって、通知されたSFナンバーSfnが「9」であれば、変換部52は、重み「1」に対応する4桁目の「2」を重み対応部分として抽出する。
続いて、変換部52は、重み対応部分が「0」であるか否か(ステップSa3)、「1」であるか否か(ステップSa4)、「2」であるか否か(ステップSa5)、「3」であるか否か(ステップSa6)、を順次判別する。
なお、重み対応部分がステップSa3〜Sa6において、いずれもNoと判別されるとしたら、当該重み対応部分は、「0」、「1」、「2」、「3」のいずれでもない、すなわち「4」であることを意味している。
なお、重み対応部分がステップSa3〜Sa6において、いずれもNoと判別されるとしたら、当該重み対応部分は、「0」、「1」、「2」、「3」のいずれでもない、すなわち「4」であることを意味している。
変換部52は、重み対応部分「0」であるとき、取得したグループの順位とは無関係にSFビットDbを「0」とする(ステップSa10)。
変換部52は、重み対応部分が「1」であるとき、取得したグループの順位が「1」であるか否かを判別し(ステップSa7)、Yesであれば、SFビットDbを「1」とし(ステップSa11)、Noであれば(順位が「2」、「3」または「4」であれば)、SFビットDbを「0」とする(ステップSa10)。
変換部52は、重み対応部分が「2」であるとき、取得したグループの順位が「2」以下であるか否かを判別し(ステップSa8)、Yesであれば(順位が「1」または「2」であれば)、SFビットDbを「1」とし(ステップSa11)、Noであれば(順位が「3」または「4」であれば)、SFビットDbを「0」とする(ステップSa10)。
変換部52は、重み対応部分が「3」であるとき、取得したグループの順位が「3」以下であるか否かを判別し(ステップSa9)、Yesであれば(順位が「1」、「2」または「3」であれば)、SFビットDbを「1」とし(ステップSa11)、Noであれば(順位が「4」であれば)、SFビットDbを「0」とする(ステップSa10)。
なお、変換部52は、重み対応部分が「4」であるとき(ステップSa6の判別結果がNoであるとき)、取得したグループの順位とは無関係にSFビットDbを「1」とする(ステップSa11)。
変換部52は、重み対応部分が「1」であるとき、取得したグループの順位が「1」であるか否かを判別し(ステップSa7)、Yesであれば、SFビットDbを「1」とし(ステップSa11)、Noであれば(順位が「2」、「3」または「4」であれば)、SFビットDbを「0」とする(ステップSa10)。
変換部52は、重み対応部分が「2」であるとき、取得したグループの順位が「2」以下であるか否かを判別し(ステップSa8)、Yesであれば(順位が「1」または「2」であれば)、SFビットDbを「1」とし(ステップSa11)、Noであれば(順位が「3」または「4」であれば)、SFビットDbを「0」とする(ステップSa10)。
変換部52は、重み対応部分が「3」であるとき、取得したグループの順位が「3」以下であるか否かを判別し(ステップSa9)、Yesであれば(順位が「1」、「2」または「3」であれば)、SFビットDbを「1」とし(ステップSa11)、Noであれば(順位が「4」であれば)、SFビットDbを「0」とする(ステップSa10)。
なお、変換部52は、重み対応部分が「4」であるとき(ステップSa6の判別結果がNoであるとき)、取得したグループの順位とは無関係にSFビットDbを「1」とする(ステップSa11)。
SFビットDbへの変換については、ある行の走査線が選択される前に、メモリー40から読み出される1〜1500列の画素に対応したSFコードのそれぞれ実行される。これにより、データ線駆動回路140には、当該走査線が選択される前において、当該走査線に対応する1〜1500列の画素に対応し、かつ、当該選択において書き込むべきサブフィールドに対応したSFビットDbが供給される。
データ線駆動回路140は、当該1行分のSFビットDbを、それぞれオンまたはオフレベルのデータ信号に変換するとともに、当該行の走査線が選択されたときに1〜1500列のデータ線114に供給する。すなわち、データ線駆動回路140は、SFビットが“1”であればオンレベルのデータ信号に、“0”であればオフレベルのデータ信号に変換して、該当するデータ線114に供給する。
当該行の走査線が選択されたとき、データ線114に供給されたデータ信号は、当該行に対応するTFT116が導通状態となることによって液晶素子120の画素電極118に印加され、これにより、当該液晶素子120は、オンまたはオフ駆動される。
なお、当該走査線の選択が終了すると、TFT116が非導通状態となるが、液晶素子120は、TFT116の導通状態であったときに画素電極118に印加された電圧を容量性によって保持するので、次回走査線が再び選択されるまで、オンまたはオフ駆動が維持される。
当該行の走査線が選択されたとき、データ線114に供給されたデータ信号は、当該行に対応するTFT116が導通状態となることによって液晶素子120の画素電極118に印加され、これにより、当該液晶素子120は、オンまたはオフ駆動される。
なお、当該走査線の選択が終了すると、TFT116が非導通状態となるが、液晶素子120は、TFT116の導通状態であったときに画素電極118に印加された電圧を容量性によって保持するので、次回走査線が再び選択されるまで、オンまたはオフ駆動が維持される。
1/4フレーム期間の各々において、各走査線は、それぞれ図7(a)で示される順番で選択されるとともに、各選択時においてサブフィールドに応じたSFビットが書き込まれる。これにより、各画素は、SFビットに応じてオンまたはオフ駆動されるとともに、このような駆動動作がサブフィールドsf1〜sf16のそれぞれにおいて繰り返し実行される。
こうして、各画素は、サブフィールドsf1〜sf16のそれぞれにおいて、SFビットに応じてオンまたはオフ駆動されるので、フレームを単位期間としてみたときの平均的な透過率は、階調レベルに応じた値となって、これにより階調が表現されることとなる。
こうして、各画素は、サブフィールドsf1〜sf16のそれぞれにおいて、SFビットに応じてオンまたはオフ駆動されるので、フレームを単位期間としてみたときの平均的な透過率は、階調レベルに応じた値となって、これにより階調が表現されることとなる。
本実施形態によれば、サブフィールドsf1〜sf16の各々に対応する16ビットではなく、オンすべきサブフィールド数を重み毎に規定する12ビットのSFコードが、メモリー40に記憶されるので、その記憶容量を大幅に減らすことができ、これにより、低コスト化を図ることが可能となる。
本実施形態において、SFコードは、グループを構成するサブフィールドに対応させて4桁であって、各桁がとり得る値は「0」〜「4」である。したがって、SFコードの組み合わせは、本実施形態では、625(=54)通りであるので、実際には10ビットもあれば、対応関係を確保するのに十分である。したがって、SFコードそれ自体ではなく、SFコードに対応付けられて当該SFコードを一意に特定するためのデータを、メモリーに記憶させるとともに、このデータから一意に特定されるSFコードを用いてSFビットに変換する、という構成でもよい。
なお、SFコードをデータに、またはその逆に、データからSFコードに一意に変換するためには、ルックアップテーブルなどにより予め対応関係を規定するとともに、この対応関係を参照する構成とすればよい。
なお、SFコードをデータに、またはその逆に、データからSFコードに一意に変換するためには、ルックアップテーブルなどにより予め対応関係を規定するとともに、この対応関係を参照する構成とすればよい。
一般に、サブフィールド毎にオンまたはオフ駆動することによって階調を表現する構成では、フレームにおけるオン(オフ)駆動の重心が階調レベルに増減に伴ってシフトすると、いわゆる疑似輪郭が現れ、表示品位の低下を招く。
これに対して、本実施形態では、各グループに予め優先順位を付与しておく一方、ある重みのサブフィールドにおいて、オンすべきサブフィールドについては、SFコードの当該重み対応部分で示される数の分が、当該順位にしたがったグループの順で規定される。このため、優先順位の高いグループに属するサブフィールドほど、オンする傾向が強まる。換言すれば、サブフィールドsf1〜sf16を1単位としてみたときに、オン駆動の重心が優先順位の高いグループに集中する傾向になるので、いわゆる疑似輪郭の発生を抑えることが可能となる。
これに対して、本実施形態では、各グループに予め優先順位を付与しておく一方、ある重みのサブフィールドにおいて、オンすべきサブフィールドについては、SFコードの当該重み対応部分で示される数の分が、当該順位にしたがったグループの順で規定される。このため、優先順位の高いグループに属するサブフィールドほど、オンする傾向が強まる。換言すれば、サブフィールドsf1〜sf16を1単位としてみたときに、オン駆動の重心が優先順位の高いグループに集中する傾向になるので、いわゆる疑似輪郭の発生を抑えることが可能となる。
なお、上述した実施形態では、メモリー40からSFコードの4桁を読み出す構成としたが、図8の変換処理で用いるのは、SFナンバーSfnで示されるサブフィールドの重み対応分だけである。したがって、実際には、メモリー40からは、SFナンバーSfnで示されるサブフィールドの重み対応分だけを読み出す構成としてもよい。
<応用・変形>
上述した実施形態では、次のように様々な応用や変形が可能である。
上述した実施形態では、次のように様々な応用や変形が可能である。
例えば、順位については、各重みで共通化するのではなく、重み毎にそれぞれ別々に規定してもよい。特に階調レベルが増加するにしたがって、小さな重みのサブフィールドから大きな重みのサブフィールドで順次オンさせる構成においては、ある重みについて着目して、当該着目重みのサブフィールドをオンさせるときに、当該着目重みよりも1ランク小さい重みに対応する順位を、それまでの階調レベルの順位から変更してもよい。
例えば、図9および図10に示されるように、階調レベルの範囲をA、B、C、Dとし、階調レベルが「0」〜「2」の範囲Aでは、重み「1」のサブフィールドを順位にしたがってオンさせて、階調レベルが範囲Bの「3」に至ったときに重み「2」のサブフィールドを順位にしたがってはじめてオンさせているが、階調レベルが「3」以上において重み「1」のサブフィールドの順位を、それまでの範囲Aの順位から変更するのである。
異なる重みの順位が同一であると、オン駆動となるサブフィールドの重心が、順位の高い第1グループに過度に偏ってしまう場合がある。オン駆動となるサブフィールドの重心が、時間的に特定の位置に過度に集中すると、それが表示品位に悪影響を及ぼす場合がある。
これに対して、ある重みのサブフィールドをオンさせるときに、当該重みよりも1ランク小さい重みに対応する順位を変更する構成にすると、基本的には、重みの大きなサブフィールドについては特定のグループに集中し、重みの小さいサブフィールドについては分散するので、オン駆動となるサブフィールドの重心が特定の位置に過度に集中するのを抑えることが可能となる。
異なる重みの順位が同一であると、オン駆動となるサブフィールドの重心が、順位の高い第1グループに過度に偏ってしまう場合がある。オン駆動となるサブフィールドの重心が、時間的に特定の位置に過度に集中すると、それが表示品位に悪影響を及ぼす場合がある。
これに対して、ある重みのサブフィールドをオンさせるときに、当該重みよりも1ランク小さい重みに対応する順位を変更する構成にすると、基本的には、重みの大きなサブフィールドについては特定のグループに集中し、重みの小さいサブフィールドについては分散するので、オン駆動となるサブフィールドの重心が特定の位置に過度に集中するのを抑えることが可能となる。
なお、図9および図10の例では、階調レベルが範囲Cの「K」に至ったときに、重み「3」のサブフィールドを順位にしたがってはじめてオンさせるとともに、階調レベルが「K」以上において、1ランク小さい重み「2」のサブフィールドの順位を、それまでの範囲Bの順位から変更している点、および、階調レベルが範囲Dの「L」に至ったときに重み「4」のサブフィールドを順位にしたがってはじめてオンさせるとともに、階調レベルが「L」以上において、1ランク小さい重み「3」のサブフィールドの順位を、それまでの範囲Cの順位から変更している点がそれぞれを示されている。
また、図9および図10の例において、範囲Cにおいて重み「1」のサブフィールドの順位を範囲Bの順位から変更してもよいし、範囲Dにおいて重み「1」および「2」のサブフィールドの順位を範囲Cの順位から変更してもよい。
また、図9および図10の例において、範囲Cにおいて重み「1」のサブフィールドの順位を範囲Bの順位から変更してもよいし、範囲Dにおいて重み「1」および「2」のサブフィールドの順位を範囲Cの順位から変更してもよい。
SFコードをSFビットに変換するルールを、互いに隣接する画素同士で異ならせてもよい。
隣接する画素同士でSFビットへの変換ルールが同じであると、例えば同じ階調レベルとなる画素が広範囲にわたるような表示をする場合に、当該範囲にわたった画素がすべて同じようにオン/オフ駆動されるので、疑似輪郭やフリッカーとして視認される可能性がある。
これに対して、隣接する画素同士でSFビットへの変換ルールを異ならせると、上記のような表示をする場合であっても、オン駆動となるサブフィールドの重心が空間的に分散し、平均化されるので、疑似輪郭等の発生を抑えることが可能となる。
ここで、SFコードをSFビットに変換するルールを、互いに隣接する画素同士で異ならせる具体的な手法としては、例えば図11に示されるように、奇数行奇数列、奇数行偶数列、偶数行奇数列、偶数行偶数列のように画素の位置に応じて順位をローテーションさせる関係とすればよい。
このように画素の位置に応じて順位を設定すると、図12に示されるように、オンとなるサブフィールドの重心が画素の位置に応じて順次シフトするので、疑似輪郭等の発生を適切に抑えることが可能となる。
隣接する画素同士でSFビットへの変換ルールが同じであると、例えば同じ階調レベルとなる画素が広範囲にわたるような表示をする場合に、当該範囲にわたった画素がすべて同じようにオン/オフ駆動されるので、疑似輪郭やフリッカーとして視認される可能性がある。
これに対して、隣接する画素同士でSFビットへの変換ルールを異ならせると、上記のような表示をする場合であっても、オン駆動となるサブフィールドの重心が空間的に分散し、平均化されるので、疑似輪郭等の発生を抑えることが可能となる。
ここで、SFコードをSFビットに変換するルールを、互いに隣接する画素同士で異ならせる具体的な手法としては、例えば図11に示されるように、奇数行奇数列、奇数行偶数列、偶数行奇数列、偶数行偶数列のように画素の位置に応じて順位をローテーションさせる関係とすればよい。
このように画素の位置に応じて順位を設定すると、図12に示されるように、オンとなるサブフィールドの重心が画素の位置に応じて順次シフトするので、疑似輪郭等の発生を適切に抑えることが可能となる。
デコーダー50については、SFコードからSFビットへの変換を、順位にしたがって変換部52が処理するのではなく、図13で示されるように、ルックアップテーブル56を参照して出力する構成としてもよい。このルックアップテーブル56は、順位を考慮した対応関係を予め記憶するものであり、SFコード(重み対応部分)を、番号Sfnで通知されたサブフィールドに対応するSFビットに変換するものである。この構成では、ルックアップテーブル56がデコーダー50の機能を負うことになる。
また、実施形態では、グループ数を示すpを「4」とし、1グループが有するサブフィールド数を示すqを「4」として、1フレームを4×4の16個のサブフィールドから構成される例をとって説明したが、これに限られない。重みについても「1」、「2」、「4」、「8」、…のように2のべき乗に設定してもよい。
順位についても、優先度の高いものが小さい番号となるもの以外でもよい。要は、SFコードの重み対応部分から、順位に応じて画素のオン(またはオフ)駆動を指定できるものであればよい。
画素110を構成する液晶素子120は、透過型に限られず反射型であってもよいし、ノーマリーブラックモードに限られず、ノーマリーホワイトモードであってもよい。
さらに、画素110としては、液晶素子に限られず、SFビットに応じてオンまたはオフ駆動が可能な素子であれば良い。例えば有機EL素子や、プラズマディスプレイ、オンまたはオフ駆動に応じてミラーが傾くとともに一方の駆動状態のときだけ入射光を反射させるミラー素子などにも適用可能である。
さらに、画素110としては、液晶素子に限られず、SFビットに応じてオンまたはオフ駆動が可能な素子であれば良い。例えば有機EL素子や、プラズマディスプレイ、オンまたはオフ駆動に応じてミラーが傾くとともに一方の駆動状態のときだけ入射光を反射させるミラー素子などにも適用可能である。
また、走査線駆動回路130については、アドレスデコーダーに限られず、シフトレジスタによって順次転送されるパルスを、4種のイネーブル信号によって4つに切り分け、走査信号として出力する構成でもよい。また、画素110として光学応答が速い素子を用いるのであれば、図7に示したような飛び越し走査ではなく、順次走査であってもよい。
<電子機器>
次に、上述した電気光学装置を用いた電子機器の一例として、電気光学装置をライトバルブとして用いたプロジェクターについて説明する。図14は、このプロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター2100の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット2102が設けられている。このランプユニット2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124からなるリレーレンズ系2121を介して導かれる。
次に、上述した電気光学装置を用いた電子機器の一例として、電気光学装置をライトバルブとして用いたプロジェクターについて説明する。図14は、このプロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター2100の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット2102が設けられている。このランプユニット2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124からなるリレーレンズ系2121を介して導かれる。
このプロジェクター2100では、表示パネル100を含む電気光学装置が、R色、G色、B色のそれぞれに対応して3組設けられる。そして、R色、G色、B色のそれぞれに対応する映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、SFコードに変換後、メモリーに記憶されるとともに、読み出されてSFビットに変換される構成となっている。ライトバルブ100R、100Gおよび100Bの構成は、上述した表示パネル100と同様であり、R色、G色、B色のそれぞれに対応するSFビットに応じて、サブフィールド毎にそれぞれ駆動されるものである。
ライトバルブ100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム2112において、R色およびB色の光は90度に屈折する一方、G色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射レンズ2114によってカラー画像が投射されることとなる。
ライトバルブ100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム2112において、R色およびB色の光は90度に屈折する一方、G色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射レンズ2114によってカラー画像が投射されることとなる。
なお、ライトバルブ100R、100Gおよび100Bには、ダイクロイックミラー2108によって、R色、G色、B色のそれぞれに対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。また、ライトバルブ100R、100Bの透過像は、ダイクロイックプリズム2112により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ100Gの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ100R、100Bによる水平走査方向は、ライトバルブ100Gによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
電子機器としては、図14を参照して説明した他にも、テレビジョンや、ビューファインダー型・モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、上記電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
10…電気光学装置、20…タイミング制御回路、30…エンコーダー、40…メモリー、50…デコーダー、52…変換部、54…順位記憶部、56…ルックアップテーブル、100…表示パネル、110…画素、112…走査線、114…データ線、120…液晶素子、130…走査線駆動回路、140…データ線駆動回路、2100…プロジェクター
Claims (8)
- フレームを構成する複数のサブフィールド毎に、サブフィールドビットにしたがって画素をオン駆動またはオフ駆動する電気光学装置であって、
前記フレームをp個のグループで構成するとともに、各グループを予め定められた重みのq個のサブフィールドでそれぞれ構成し、
前記画素の階調レベルを指定する信号を、オン駆動すべきサブフィールドに基づく数の重み対応部分を重み毎に示すサブフィールドコードに、変換するエンコーダーと、
前記サブフィールドコードまたは前記サブフィールドコードを特定するためのデータを記憶するメモリーと、
一のサブフィールドでは、
前記メモリーに記憶されたサブフィールドコードのうち、または、前記メモリーに記憶されたデータにより特定されるサブフィールドコードのうち、当該一のサブフィールドの重み対応部分を、当該一のサブフィールドに対応するサブフィールドビットに変換するデコーダーと、
を具備することを特徴とする電気光学装置。 - 前記p個のグループには、予め順位が定められ、
前記デコーダーは、当該一のサブフィールドの属するグループの順位が当該一のサブフィールドの重み対応部分の示す数の範囲内にあれば、当該重み対応部分を、オン駆動を指定するサブフィールドビットに変換する
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記p個のグループに定められた順位は、重み毎にも定められている
ことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記デコーダーが、一の階調レベルで一の重み対応部分を、オン駆動を指定するサブフィールドビットに変換するとき、
当該一の階調レベル以上において当該一の重みよりも小さい重みの順位は、当該一の階調レベルより小さかったときの順位から変更される
ことを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。 - 前記デコーダーは、
前記順位を記憶する順位記憶部と、
前記順位記憶部に記憶された順位を用いて、当該重み対応部分をサブフィールドビットに変換する変換部と
を有することを特徴とする請求項2、3または4に記載の電気光学装置。 - 前記順位は、隣接する画素同士において互いに異なるように設定される
ことを特徴とする請求項2、3または4に記載の電気光学装置。 - フレームを構成する複数のサブフィールド毎に、サブフィールドビットにしたがって画素をオン駆動またはオフ駆動する電気光学装置の駆動方法であって、
前記フレームをp個のグループで構成するとともに、各グループを予め定められた重みのq個のサブフィールドでそれぞれ構成し、
前記画素の階調レベルを指定する信号を、オン駆動すべきサブフィールドに基づく数の重み対応部分を重み毎に示すサブフィールドコードに、変換し、
前記サブフィールドコードまたは前記サブフィールドコードを特定するためのデータをメモリーに記憶させ、
一のサブフィールドでは、
前記メモリーに記憶させたサブフィールドコードのうち、または、前記メモリーに記憶させたデータにより特定されるサブフィールドコードのうち、当該一のサブフィールドの重み対応部分を、当該一のサブフィールドに対応するサブフィールドビットに変換する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の電気光学装置を有する電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009123076A JP2010271529A (ja) | 2009-05-21 | 2009-05-21 | 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010271529A true JP2010271529A (ja) | 2010-12-02 |
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JP2009123076A Pending JP2010271529A (ja) | 2009-05-21 | 2009-05-21 | 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 |
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JP (1) | JP2010271529A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014153449A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Jvc Kenwood Corp | 液晶表示素子の駆動装置及び駆動方法 |
CN106875884A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-20 | 歌尔科技有限公司 | 一种绘制单色屏幕的方法和装置及一种电子设备 |
-
2009
- 2009-05-21 JP JP2009123076A patent/JP2010271529A/ja active Pending
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