JP2014130224A - 表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偶数行の走査線32と、偶数行の走査線32を挟む2本の奇数行の走査線32と、走査線32と交差し互いに隣り合う2本の信号線34と、走査線32及び信号線34の交差に対応して設けられた複数の画素PIXと、単位期間U1において偶数行の走査線32と2本の奇数行の走査線32のうちの一方とからなる第1組の走査線を選択し、単位期間U2において偶数行の走査線32と2本の奇数行の走査線32のうちの他方とからなる第2組の走査線を選択する走査線駆動回路42と、単位期間U1において、第1組の走査線と2本の信号線との交差に対応する4つの画素PIXに第1階調電位を供給し、単位期間U2において、第2組の走査線と2本の信号線との交差に対応する4つの画素に第2階調電位を供給する信号線駆動回路44とを備える表示装置10。
【選択図】図1
Description
特許文献1では、2つの画像形成手段により形成される2つの画像を合成することで、各画像形成手段により形成される画像よりも高解像度な画像をプロジェクタに表示可能なプロジェクションシステムが開示されている。このプロジェクションシステムは、プロジェクタに表示される画像に比べて低解像度な画像を形成可能な画像形成手段を備えるものであり、画像形成手段の大規模化または複雑化を防止しつつ、高解像度な画像を表示することを可能としている。
以上の事情を考慮して、本発明は、表示装置の大型化または高コスト化を抑止しつつ、高解像度な画像を表示可能な表示装置の提供を目的とする。
また、通常、画素に供給される階調電位は、画像信号に基づいて生成されるが、駆動回路の動作速度を高速化する必要が無い場合には、画像信号の転送速度も高速化する必要はない。従って、各走査線を1本ずつ順次選択する構成と比較して、画像信号を生成する回路の動作速度も低く抑えることが可能となり、当該画像信号を生成する回路の回路規模や製造コストを低減することも可能となる。
また、第1単位期間および第2単位期間の各々の終了時では表示画像の解像度が低下するが、第2単位期間では、第1単位期間において表示された画像が、第2単位期間において表示される画像に順次更新されるため、各単位期間における表示画像の解像度の低下が観察者に知覚され難いという利点もある。
この構成においては、ブロックに属する4つの画素に対して、表示データが当該4つの画素の各々に指定する階調の加重平均として算出される階調に応じた階調電位を供給するため、画素が表示する階調の変化に起因する「ちらつき」を抑制することができる。
この構成においては、ブロックに属する4つの画素に対して、表示データが当該4つの画素の各々に指定する階調の単純平均として算出される階調に応じた階調電位を供給するため、画素が表示する階調の変化に起因する「ちらつき」を抑制するための構成を簡素化することが可能となるという利点がある。
この構成においては、駆動回路の回路規模や製造コストを増大させることなく、高解像度な平面視用画像を表示させることが可能である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置10のブロック図である。表示装置10は、平面画像を表示する電子機器であり、電気光学パネル12と制御回路14とを具備する。
電気光学パネル12は、複数の画素(画素回路)PIXが配列された画素部30と、各画素PIXを駆動する駆動回路40とを含む。画素部30には、x方向に延在するM本の走査線32と、x方向に交差するy方向に延在するN本の信号線34とが形成される(MおよびNは自然数)。画素部30内の複数の画素PIXは、走査線32と信号線34との各交差に対応して縦M行×横N列の行列状に配列される。なお、本実施形態において、画素PIXは、M本の走査線32及びN本の信号線34によるM×N個の交差の全てに配置されるが、これらM×N個の交差のうち一部に配置されるものであっても構わない。
走査線駆動回路42は、各走査線32に対応する走査信号Y[1]〜Y[M]の供給で各走査線32を順次に選択する。走査信号Y[m](m=1〜M)が所定の選択電位に設定されることで第m行の走査線32が選択される。
信号線駆動回路44は、走査線駆動回路42による走査線32の選択に同期してN本の信号線34の各々に階調電位X[1]〜X[N]を供給する。階調電位X[n](n=1〜N)は、画像信号Gが各画素PIXに指定する階調に応じて可変に設定される。所定の基準電位に対する階調電位X[n]の極性は周期的に反転する。
表示装置10の動作期間は、複数の制御期間T(T1,T2)に区分される。制御期間T1と制御期間T2とは時間軸上で交互に配列する。各制御期間T(T1,T2)は、所定長の2個の単位期間U(U1,U2)に区分される。各単位期間U(U1,U2)において、画素部30に画像信号Gに基づく画像が表示される。単位期間U1と単位期間U2とは、時間軸上で交互に配列され、各制御期間T(T1,T2)において、単位期間U2は単位期間U1に後続する。
以下では、単位期間U1を「第1単位期間」と称し、単位期間U2を「第2単位期間」と称する場合がある。
以下では、偶数行の走査線32を、「第1走査線」と称し、奇数行の走査線32を、「第2走査線」と称する場合がある。
なお、詳細は後述するが、単位期間U1において階調電位X[2q]と、階調電位X[2q-1]とは等しい電位に設定され、これらは、奇数列(第(2q-1)列)の信号線34と、偶数列(第(2q)列)の信号線34とに同時に供給される。
より具体的には、信号線駆動回路44は、単位期間U1において、偶数列(第(2q)列)の1本の信号線34と、当該信号線34に対してx方向の負側に隣り合う奇数列(第(2q-1)列)の1本の信号線34と、から構成される第1組の信号線34に対して、共通の階調電位X[2q-1](「第1階調電位」の一例)を同時に供給する(qは自然数)。
また、信号線駆動回路44、単位期間U2において、偶数列(第(2q)列)の1本の信号線34と、当該信号線34に対してx方向の正側に隣り合う奇数列(第(2q+1)列)の1本の信号線34と、から構成される第2組の信号線34に対して、共通の階調電位X[2q](「第2階調電位」の一例)を同時に供給する。
以下では、偶数列の信号線34を、「第1信号線」と称し、奇数列の信号線34を、「第2信号線」と称する場合がある。
G[2p-1][2q-1]
={(w2p-1,2q-1×V[2p-1][2q-1])+(w2p,2q-1×V[2p][2q-1])
+(w2p-1,2q×V[2p-1][2q])+(w2p,2q×V[2p][2q])}
÷{w2p-1,2q-1+w2p,2q-1+w2p-1,2q+w2p,2q} … 式(1)
ここで、式(1)に現れる4つの重み付け係数wm,nは、「0」よりも大きな実数である。なお、式(1)の右辺の演算結果が整数とならない場合、階調G[2p-1][2q-1]は、式(1)の右辺の演算結果に対して、小数点以下を四捨五入または切り捨て等の演算を更に実行することで算出すればよい。本実施形態では、4つの重み付け係数wm,nの各々は、等しい値、例えば「1」に設定される。すなわち、本実施形態では、階調G[2p-1][2q-1]は、以下の式(2)に示すように、表示データVが当該4個の画素PIXの各々に指定する階調の単純平均(相加平均)として算出される。
G[2p-1][2q-1]
={V[2p-1][2q-1]+V[2p][2q-1]
+V[2p-1][2q]+V[2p][2q]}/4 … 式(2)
ここで、図5(A)に示す通り、単位期間U1では、奇数行奇数列の画素PIX[2p-1][2q-1]を「基準画素」とし、基準画素、当該基準画素とx方向の正側に隣り合う奇数行偶数列の画素PIX、当該基準画素とy方向の正側に隣り合う偶数行奇数列の画素PIX、および、当該基準画素をx方向正側およびy方向正側に1画素ずつずらした偶数行偶数列の画素PIXからなる4個の画素PIXを「ブロック」として、当該ブロックに属する4個の画素PIXに対して、画像信号Gが基準画素に指定する階調に応じた階調電位Xが、共通に供給される。なお、第m行第n列の画素PIXを基準画素とするブロックを、以下では、ブロックBL[m][n]と表す。
例えば、図3の部分(1−1)及び部分(2−1)に示すように、単位期間U1内の第1番目の選択期間Hでは、階調G[1][2q-1]に応じた階調電位Xが、ブロックBL[1][2q-1](第1行の奇数列を基準画素とするブロックBL)に属する4個の画素PIXに共通に供給される。また、単位期間U1内の第2番目の選択期間Hでは、階調G[3][2q-1]に応じた階調電位Xが、ブロックBL[3][2q-1](第3行の奇数列を基準画素とするブロックBL)に属する4個の画素PIXに共通に供給される。
なお、以下では、単位期間U1で指定されるブロックBL[2p-1][2q-1]を、「第1画素ブロック」と称し、当該ブロックBLの基準画素PIX[2p-1][2q-1]を、「第1基準画素」と称する場合がある。
なお、以下では、単位期間U2で指定されるブロックBL[2p][2q]を、「第2画素ブロック」と称し、当該ブロックBLの基準画素PIX[2p][2q]を、「第2基準画素」と称する場合がある。
より具体的には、各制御期間T(T1,T2)内の単位期間U2のうち、第2組の走査線32を構成する第(2p)行および第(2p+1)行の2本の走査線32が選択される選択期間Hにおいて、画像信号GがブロックBL[2p][2q]に属する4個の画素PIXに対して指定する階調G[2p][2q]は、表示データVが第(2p)行第(2q)列の画素PIXに指定する階調V[2p][2q]、第(2p+1)行第(2q)列の画素PIXに指定する階調V[2p+1][2q]、第(2p)行第(2q+1)列の画素PIXに指定する階調V[2p][2q+1]、および、第(2p+1)行第(2q+1)列の画素PIXに指定する階調V[2p+1][2q+1]の加重平均として、以下の式(3)により定められる。
G[2p][2q]
={(w2p,2q×V[2p][2q])+(w2p+1,2q×V[2p+1][2q])
+(w2p,2q+1×V[2p][2q+1])+(w2p+1,2q+1×V[2p+1][2q+1])}
÷{w2p,2q+w2p+1,2q+w2p,2q+1+w2p+1,2q+1} … 式(3)
ここで、式(3)に現れる4つの重み付け係数wは、「0」よりも大きな実数である。本実施形態では、4つの重み付け係数wの各々は、等しい値、例えば「1」に設定される。すなわち、本実施形態では、階調G[2p][2q]は、以下の式(4)に示すように、表示データVがブロックBL[2p][2q]に属する4個の画素PIXの各々に指定する階調の単純平均(相加平均)として算出される。
G[2p][2q]
={V[2p][2q]+V[2p+1][2q]
+V[2p][2q+1]+V[2p+1][2q+1]}/4 … 式(4)
例えば、図3の部分(1−2)及び部分(2−2)に示すように、単位期間U2内の第1番目の選択期間Hでは、階調G[2][2q]に応じた階調電位Xが、ブロックBL[2][2q](第2行の偶数列を基準画素とするブロックBL)に属する4個の画素PIXに共通に供給される。また、単位期間U2内の第2番目の選択期間Hでは、階調G[4][2q]に応じた階調電位Xが、ブロックBL[4][2q](第4行の奇数列を基準画素とするブロックBL)に属する4個の画素PIXに共通に供給される。
なお、以下では、単位期間U1において画像信号Gが各画素PIXに指定する階調を第1設定階調と称し、単位期間U2において画像信号Gが各画素PIXに指定する階調を第2設定階調と称する場合がある。また、画像信号Gのうち、単位期間U1における各画素PIXの階調を指定する画像信号Gを、第1階調信号と称し、単位期間U2における各画素PIXの階調を指定する画像信号Gを、第2階調信号と称する。
しかし、単位期間U1において、階調G[2p-1][2q-1]に応じてブロックBL[2p-1][2q-1]毎に表示された画像が、直後の単位期間U2では、階調G[2p][2q]に応じてブロックBL[2p][2q]毎に表示される画像に順次に更新される。すなわち、単位期間U2では、直前の単位期間U1にて表示された画像と、単位期間U2にて表示される画像とが混在する。同様に、単位期間U1では、直前の単位期間U2にて表示された画像と、単位期間U1にて表示される画像とが混在する。したがって、各単位期間Uにおける表示画像の解像度の低下が観察者に知覚され難いという利点がある。
図6(A)は、外部回路から供給される表示データVが各画素PIXに指定する階調V[m][n]の大きさを、濃淡で表した説明図である。この例では、表示データVが指定する階調が最大階調である場合、当該画素PIXを白色で表し、最小階調である場合、当該画素PIXを黒色で表し、最大階調と最小階調との中間階調である場合、当該画素PIXを白色と黒色との中間色(例えば灰色)で表す。この例において、表示データVは、階調V[6][3]、V[5][4]、V[4][5]、V[3][6]が最小階調(図において黒色で表す)に設定されるとともに、これら4つ以外の階調Vが最大階調(図において白色で表す)に設定される。
図6(C)に示すように、単位期間U2において、ブロックBL[4][4]に属する4個の画素PIXに対して画像信号Gが指定する階調G[4][4]は、最小階調である階調V[5][4]、V[4][5]と、最大階調である階調V[4][4]、V[5][5]との平均であるため、中間階調(図において灰色)となる。また、ブロックBL[6][2]に属する4個の画素PIXに対して画像信号Gが指定する階調G[6][2]は、最小階調である階調V[6][3]、最大階調である階調V[6][2]、V[7][2]、V[7][3]の平均であるため、中間階調と最大階調との間の階調(図において灰色と白色の中間色)となる。同様に、ブロックBL[2][6]に属する4個の画素PIXに対して画像信号Gが指定する階調G[2][6]も、中間階調と最大階調との間の階調(図において灰色と白色の中間色)となる。なお、図6(C)に示すように、画像信号Gは、その他のブロックに対して最大階調を指定する。
図7は、図6(A)に示す表示データVが外部回路より供給された場合に、単位期間U2において観察者が実際に知覚する階調を表した説明図である。例えば、第6行第4列に位置する画素PIXは、図6(B)に示すように、単位期間U1において中間階調(図において灰色)である階調G[5][3](第1設定階調)に応じた階調電位X[n]が供給され、図6(C)に示すように、単位期間U2において最大階調(図において灰色)である階調G[6][4](第2設定階調)に応じた階調電位X[n]が供給される。従って、第6行第4列に位置する画素PIXは、図7に示すように、中間階調と最大階調との間の階調(図において灰色と白色の中間色)を表示するものとして、観察者に知覚される。
具体的には、第m行に位置する画素PIXが単位期間U1において指定された第1設定階調を表示する期間と単位期間U2とが重複する期間(すなわち、単位期間U2のうち、当該画素PIXが第1設定階調を表示する期間)の時間長を時間長s1[m]とし、当該画素PIXが単位期間U2において指定された第2設定階調を表示する期間と単位期間U2とが重複する期間(すなわち、単位期間U2のうち、当該画素PIXが第2設定階調を表示する期間)の時間長を時間長s2[m]とする。このとき、当該画素PIXは、時間長s1および時間長s2を重みとした、第1設定階調および第2設定階調の加重平均に相当する階調を表示するものとして、観察者に知覚される。
時間長s1[m]は、画素PIXが、画素部30の上部(Y方向の負側)に位置する場合に短くなる。この場合、当該画素PIXは、第2設定階調に比べて第1設定階調に近い階調を表示するものとして、観察者に知覚される。
信号線駆動回路44は、k+2個の選択回路SEL0〜SELk+1を備える。但し、kは2以上の自然数である。このうち、k個の選択回路SEL1〜SELkは、1個の入力端子と、5個の出力端子と、5個のスイッチと、を備える。5個の出力端子は、5本の信号線34に接続されている。また、選択回路SEL0は、1個の入力端子と、4個の出力端子と、4個のスイッチとを備える。さらに、選択回路SELk+1は、1個のスイッチを備える。選択回路SEL0〜SELk+1に設けられた各スイッチSW1〜SW5は制御信号S1〜S5によりオン・オフが制御される。具体的には、制御信号S1がアクティブ(ハイレベル)になるとスイッチSW1がオン状態となり、制御信号S2がアクティブになるとスイッチSW2がオン状態となり、制御信号S3がアクティブになるとスイッチSW3がオン状態となり、制御信号S4がアクティブになるとスイッチSW4がオン状態となり、制御信号S5がアクティブになるとスイッチSW5がオン状態となる。
まず、単位期間U1では、図9に示すように走査信号Y[1],Y[2]といったように走査信号Y[2p-1]および走査信号Y[2p]が同時にアクティブとなり、第1組の走査線32が同時に選択される。
期間P1では、制御信号S1〜S4がアクティブとなり、制御信号S5が非アクティブとなる。このため、図10に示すようにプリチャージ電位VpreがスイッチSW1〜SW4を介してブロックBa1およびBa2の画素PIXに書き込まれる。プリチャージ電位Vpreは、期間P2および期間P3における階調電位の書き込みが容易になる電位に設定されており、例えば、中間階調に対応する電位としてもよい。
次に、期間P2では、図9に示すように制御信号S1およびS2がアクティブとなり、制御信号S3〜S5が非アクティブとなる。このため、図10に示すように階調電位Va1がスイッチSW1およびSW2を介してブロックBa1の画素PIXに書き込まれる。
次に、期間P3では、図9に示すように制御信号S3およびS4がアクティブとなり、制御信号S1、S2、およびS5が非アクティブとなる。このため、図10に示すように階調電位Va2がスイッチSW3およびSW4を介してブロックBa2の画素PIXに書き込まれる。
なお、制御回路14は、単位期間U1の期間P2においても、第1組の信号線34に対応して設けられたブロックBa1の画素PIXに対して、共通の階調電位Va1が供給されるように、信号線駆動回路44を制御する。
単位期間U2では、第2組の走査線32が同時に選択される期間中に、期間P4、期間P5および期間P6が設定されている。このうち、期間P4は、プリチャージ電位Vpreを信号線34に供給する期間である。また、期間P5および期間P6は、ブロックに属する4つの画素に階調電位を供給する期間である。
次に、期間P5では、図9に示すように制御信号S2およびS3がアクティブとなり、制御信号S1、S4、およびS5が非アクティブとなる。このため、図10に示すように階調電位Vb2がスイッチSW2およびSW3を介してブロックBb2の画素PIXに書き込まれる。
次に、期間P6では、図9に示すように制御信号S1およびS5がアクティブとなり、制御信号S2〜S4が非アクティブとなる。このため、図10に示すように階調電位Vb1がスイッチSW1およびSW5を介してブロックBb1の画素PIXに書き込まれる。
なお、制御回路14は、単位期間U2の期間P5においても、第2組の信号線34に対応して設けられたブロックBb2の画素PIXに対して、共通の階調電位Vb2が供給されるように、信号線駆動回路44を制御する。
また、共通信号線34yに着目すると、単位期間U1では、隣り合う2つの選択回路SEL1と選択回路SEL2のうち一方の選択回路SEL1で共通信号線34yを選択し、且つ、他方の選択回路SEL2で共通信号線34yを非選択としている。一方、単位期間U2では、他方の選択回路SEL2で共通信号線34yを選択し、且つ、一方の選択回路SEL1で共通信号線34xを非選択としている。
図20に示す対比例のように、単位期間Uを周期として表示画像を更新する構成とする場合、走査線駆動回路は、M本の走査線を選択期間Ha毎に1本ずつ選択する必要がある。また、図20に示す例の場合、信号線駆動回路は、単位期間Uにおいて、N個の階調V[m][1]〜階調V[m][N]に対応する階調電位X[m][1]〜X[m][N]を、N本の信号線に対して供給する必要がある。
これに対して、本実施形態では、制御期間T(T1,T2)の単位期間U1および単位期間U2の各々において走査線32を2本単位で選択して各画素PIXに階調電位X[n]を供給する。また、各選択期間Hにおいて、互いに隣り合う2本の信号線34に対して、共通の階調電位X[n]を同時に供給する。選択期間Hは、対比例に示す選択期間Haの約2倍の時間長を有する。従って、制御回路14および駆動回路40の動作速度や、表示データVおよび画像信号Gの転送速度を、単位期間U(U1,U2)を周期として表示画像を更新する対比例に係る構成の約半分に抑えることができる。すなわち、本実施形態にかかる表示装置10は、駆動回路の回路規模や製造コストを低減できるという利点を有する。
すなわち、第1実施形態では、単位期間U1において各画素PIXが指定される階調(第1設定階調)と、単位期間U2において各画素PIXが指定される階調(第2設定階調)との変化量を小さく抑えることで、各画素PIXの階調の変化を「ちらつき」として観察者に知覚される可能性を低減することができる。
第1実施形態において、単位期間U1で選択されるブロックBL[2p-1][2q-1]は、単位期間U2で選択されるブロックBL[2p][2q]を、上下左右方向(x方向及びy方向)に1画素ずつずらした関係であった。
これに対して、第2実施形態では、単位期間U1で選択されるブロックBLが、単位期間U2で選択されるブロックBLを、上下方向(y方向)に1画素ずつずらした関係である点で、第1実施形態と相違する。
以下、図11及び図12を参照しつつ、第2実施形態に係る表示装置10について説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
すなわち、図12(A)に示すように、第2実施形態に係る信号線駆動回路44は、単位期間U1において、階調G[2p-1][2q-1]に応じた階調電位X[2q-1]を第(2q-1)列および第(2q)列の2本の信号線34(第1組の信号線34)に対して共通に供給する。つまり、単位期間U1において、ブロックBL[2p-1][2q-1]を構成する4個の画素PIXには、階調G[2p-1][2q-1]に応じた階調電位X[2q-1]が共通に供給される。
すなわち、図12(B)に示すように、第2実施形態に係る信号線駆動回路44は、単位期間U2において、階調G[2p][2q-1]に応じた階調電位X[2q-1]を第(2q-1)列および第(2q)列の2本の信号線34(第1組の信号線34)に対して共通に供給する。つまり、単位期間U2において、ブロックBL[2p][2q-1]を構成する4個の画素PIXに対には、階調G[2p][2q-1]に応じた階調電位X[2q-1]が共通に供給される。
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
上述した第1実施形態に係る表示装置10は、単位期間U1において、奇数行奇数列に位置する複数の画素PIXの各々を基準画素として、当該複数の基準画素の各々に対応する複数のブロックBLを指定するとともに、単位期間U2において、偶数行偶数列に位置する複数の画素PIXの各々を基準画素として、当該複数の基準画素の各々に対応する複数のブロックBLを指定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、単位期間U1において、偶数行偶数列に位置する複数の画素PIXの各々を基準画素として、当該複数の基準画素の各々に対応する複数のブロックBLを指定するとともに、単位期間U2において、奇数行奇数列に位置する複数の画素PIXの各々を基準画素として、当該複数の基準画素の各々に対応する複数のブロックBLを指定するものであってもよい。
上述した第1実施形態および変形例では、表示装置10が単位期間U2において指定するブロックBLは、単位期間U1において指定したブロックBLに対して、x方向およびy方向に対して1画素ずつずれたものであり、上述した第2実施形態では、表示装置10が単位期間U2において指定するブロックBLは、単位期間U1において指定したブロックBLに対して、y方向に対して1画素ずつずれたものであるが、本発明はこれらの態様に限定されるものではなく、x方向またはy方向の少なくとも一方に対して1画素ずれたものであってもよい。例えば、単位期間U2において指定するブロックBLは、単位期間U1において指定したブロックBLに対して、x方向に1画素ずれたものであってもよい。
上述した実施形態および変形例に係る表示装置10は、式(1)乃至式(4)に示した演算の結果として算出される階調に応じて各画素PIXに供給する階調電位X[n]を定めるものであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、所定の条件を満たす場合にのみ式(1)乃至式(4)に示した演算を行うものであってもよい。例えば、あるブロックBLに属する4個の画素PIXに対して表示データVが指定する階調のうち、最大の階調と最小の階調との差分が所定の閾値よりも大きい場合にのみ、式(1)乃至式(4)に示した演算を行うものであってもよい。
上述した実施形態および変形例では、表示データVから画像信号Gを算出する加重平均の演算において用いる4つの重み付け係数wを等しい値に設定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、4つの重み付け係数wの各々を異なる値に設定してもよい。
表示データVから画像信号Gを算出する加重平均の演算において用いる4つの重み付け係数wを等しい値に設定すると、表示装置10は、表示データVが示す本来の画像に比べてコントラストの弱い画像を表示する場合がある。例えば図6(A)に示したように、表示データVが示す画像が、白色の背景と黒色の図形とを表示する画像である場合、4つの重み付け係数wを等しい値に設定すると、表示装置10の表示する画像は、本来黒色として表示されるはずの図形を、灰色で表示してしまう。
本変形例に係る表示装置10は、ブロックBLに属する4個の画素PIXの階調を算出する加重平均の演算における4つの重み付け係数wを、当該4個の画素PIXの各々対して表示データVが指定する階調と、当該4個の画素PIXを含む所定個の画素PIXの各々に対して表示データVが指定する階調との関係とに基づいて定める。すなわち、本変形例に係る表示装置10は、各ブロックBLの階調を、各ブロックBLに属する4個の画素PIXの階調と、各ブロックBLの周囲に存在する複数の画素PIXの階調との関係に基づいて制御する。これにより、本変形例に係る表示装置10は、表示データVが示す本来の表示画像に近い鮮明な画像を表示することを可能とする。
まず、制御回路14は、あるブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXを含む所定個の画素ENV[m][n]の各々に対して表示データVが指定する階調の平均値を、平均階調VAVE[m][n]として算出する。なお、ブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXを含む所定個の画素ENV[m][n]は、ブロックBL[m][n]を含むよう適宜定めればよい。本変形例では、図13に示すように、ブロックBL[m][n]に属する4個の画素と、当該4個の画素PIXを取り囲む12個の画素PIXとからなる、合計16個の画素PIXを、所定個の画素ENV[m][n]とする。
次に、制御回路14は、あるブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXの各々に対して表示データVが指定する階調のうち最大値を最大表示階調Vmax[m][n]とし、最小値を最小表示階調Vmin[m][n]としたとき、最大表示階調Vmax[m][n]と平均階調VAVE[m][n]との差分の絶対値を第1差分階調ΔV1[m][n]として算出するとともに、平均階調VAVE[m][n]と最小表示階調Vmin[m][n]との差分の絶対値を第2差分階調ΔV2[m][n]として算出する。
そして制御回路14は、第1差分階調ΔV1[m][n]が第2差分階調ΔV2[m][n]よりも大きな値となる場合、当該4個の画素PIXのうち、表示データVが最大表示階調Vmax[m][n]を指定する画素PIXに対応する重み付け係数wを、他の3個の画素PIXに対応する3つの重み付け係数wに比べて大きな値に設定する。例えば、表示データVが最大表示階調Vmax[m][n]を指定する画素PIXに対応する重み付け係数wを「2」とし、他の3個の画素PIXに対応する3つの重み付け係数wを「1」とする。
逆に、制御回路14は、第2差分階調ΔV2[m][n]が第1差分階調ΔV1[m][n]よりも大きな値となる場合、当該4個の画素PIXのうち、表示データVが最小表示階調Vmin[m][n]を指定する画素PIXに対応する重み付け係数wを、3個の画素PIXに対応する3つの重み付け係数wに比べて大きな値に設定する。例えば、表示データVが最小表示階調Vmin[m][n]を指定する画素PIXに対応する重み付け係数wを「2」とし、他の3個の画素PIXに対応する3つの重み付け係数wを「1」とする。
例えば、図6(A)に示される表示データVの示す階調が外部回路から供給された場合、本変形例に係る表示装置10によれば、図14(A)に示すように、ブロックBL[5][3]に属する4個の画素PIXが単位期間U1において表示する階調と、当該4個の画素PIXの周囲の画素PIXが表示する階調との階調差は、図6(B)に示す第1実施形態の場合に比べて大きくなる。ブロックBL[3][5]に属する4個の画素PIXも同様である。また、図14(B)に示すように、ブロックBL[4][4]に属する4個の画素PIXが単位期間U2において表示する階調と、当該4個の画素PIXの周囲の画素PIXが表示する階調との階調差は、図6(C)に示す第1実施形態の場合に比べて大きくなる。ブロックBL[6][2]、BL[2][6]に属する画素PIXも同様である。従って、観察者は、図14(C)に示すように、第1実施形態の場合(図7)よりも表示データVが示す本来の画像を表す階調(図6(A))に近い階調を各画素PIX表示するものとして知覚する。
上述した実施形態および変形例では、ブロックBLに属する4個の画素PIXの各々に対して表示データVが指定する階調の平均値を算出し、当該平均値として算出される階調に応じた階調電位Xを、当該4個の画素PIXの各々に対して供給するものであったが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、当該平均値に対して、係数(階調制御係数ρ)を乗じて得られる階調に応じた階調電位Xを、当該4個の画素PIXの各々に対して共通に供給するものであってもよい。すなわち、画像信号Gが当該4個の画素PIXに対して指定する階調は、当該平均値に対して、階調制御係数ρを乗じて得られる値に設定されるものであってもよい。
このとき、あるブロックBLに対応する階調制御係数ρは、当該ブロックBLに属する4個の画素PIXの各々に対して表示データVが指定する階調と、当該4個の画素PIXの周辺に存在する複数の画素PIXとからなる所定個の画素PIXに対して表示データVが指定する階調との関係とに基づいて定められるものであってもよい。これにより、本変形例に係る表示装置10は、各ブロックBLの階調を、各ブロックBLに属する4個の画素PIXの階調と、各ブロックBLの周囲に存在する複数の画素PIXの階調との関係に基づいて制御する。つまり、本変形例に係る表示装置10は、表示データVが示す本来の表示画像に近い鮮明な画像を表示することを可能とする。
まず、制御回路14は、あるブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXの各々に対して表示データVが指定する階調の平均値を平均階調BAVE[m][n](第1平均階調)として算出する。
また、制御回路14は、あるブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXを含む所定個の画素ENV[m][n]の各々に対して表示データVが指定する階調の平均値を、平均階調VAVE[m][n](第2平均階調)として算出する。なお、ブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXを含む所定個の画素ENV[m][n]は、ブロックBL[m][n]を含むよう適宜定めればよい。本変形例では、変形例4と同様に、ブロックBL[m][n]に属する4個の画素と、当該4個の画素PIXを取り囲む12個の画素PIXとからなる、合計16個の画素PIXを、所定個の画素ENV[m][n]とする(図13参照)。
次に、制御回路14は、あるブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXの各々に対して表示データVが指定する階調のうち最大値を最大表示階調Vmax[m][n]とし、最小値を最小表示階調Vmin[m][n]としたとき、最大表示階調Vmax[m][n]と平均階調VAVE[m][n]との差分の絶対値を第1差分階調ΔV1[m][n]として算出するとともに、平均階調VAVE[m][n]と最小表示階調Vmin[m][n]との差分の絶対値を第2差分階調ΔV2[m][n]として算出する。
そして制御回路14は、第1差分階調ΔV1[m][n]が第2差分階調ΔV2[m][n]よりも大きな値となる場合、階調制御係数ρ[m][n]を「1」よりも大きい値に設定する。逆に、制御回路14は、第2差分階調ΔV2[m][n]が第1差分階調ΔV1[m][n]よりも大きな値となる場合、階調制御係数ρ[m][n]を「0」よりも大きく、且つ、「1」よりも小さい値に設定する。
制御回路14は、画像信号GがブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXに対して指定する階調G[m][n]を、階調制御係数ρ[m][n]と平均階調BAVE[m][n]とを乗じて得られた階調に設定する。すなわち、ブロックBL[m][n]に属する4個の画素PIXには、階調制御係数ρ[m][n]と平均階調BAVE[m][n]とを乗じて得られた階調に応じた階調電位Xが共通に供給される。
このように、本変形例に係る表示装置10は、ブロックBLに属する4個の画素PIXの階調を、当該4個の画素PIXの各々に対して表示データVが指定する階調と、当該4個の画素PIXを含む所定個の画素PIXに対して表示データVが指定する階調とに基づいて定める。これにより、本変形例に係る表示装置10は、表示データVが示す本来の表示画像に近い鮮明な画像を表示することを可能とする。
上述した実施形態及び変形例において、画素PIXは電気光学素子として液晶素子CLを備えるが、例えば、電気泳動素子を電気光学素子として利用することも可能である。すなわち、電位光学素子は、電気的な作用(例えば電圧の印加)に応じて光学的な特性(例えば透過率)が変化する表示素子として包括される。
上述した実施形態および変形例では、ブロックBLに属する画素PIXを縦2行×横2行の4画素を単位として、走査線駆動回路42が選択する第1組の走査線32と第2組の走査線32は、走査線32の1本分だけy方向にずれた関係にある例を説明したが、ブロックBLに属する画素PIXを縦3行×横3行の9画素を単位として、走査線駆動回路42が選択する第1組の走査線32と第2組の走査線32は、走査線32の1本分あるいは2本分だけy方向にずれた関係とすることも可能である。また、ブロックBLに属する画素PIXを縦4行×横4行の16画素を単位として、走査線駆動回路42が選択する第1組と第2組は、走査線32の1本分乃至3本分のいずれか分だけy方向にずれた関係とすることも可能である。また、ブロックBLに属する画素PIXを縦2行×横3行の6画素や、縦3行×横4行の12画素を単位とすることもできる。
上述した実施形態および変形例では、選択回路SEL1〜SELkの各々は5本の信号線34と接続されたが、本発明はこれに限定されるものではなくJ(Jは3以上の自然数)本の信号線34と接続されるものであってもよい。
本変形例に係る信号線駆動回路44は、選択回路SELが、奇数列(第(2q-1)列)の信号線34に対応して設けられている。このうち、左端の選択回路SELは、1個の入力端子と、2個の出力端子と、2個のスイッチと、を備える。また、右端の選択回路SELは、信号線34の本数Nが偶数の場合には、1個の入力端子と、1個の出力端子と、1個のスイッチを備え、Nが奇数の場合には、1個の入力端子と、2個の出力端子と、2個のスイッチと、を備える。また、両端を除く各選択回路SELは、1個の入力端子と、3個の出力端子と、3個のスイッチと、を備える。選択回路SELが備える各出力端子は、各信号線34に接続されている。
両端を除く各選択回路SELは、スイッチSW1〜SW3を備える。これらスイッチSW1〜SW3は制御信号S1〜S3によりオン・オフが制御される。具体的には、制御信号S1がアクティブ(ハイレベル)になるとスイッチSW1がオン状態となり、制御信号S2がアクティブになるとスイッチSW2がオン状態となり、制御信号S3がアクティブになるとスイッチSW3がオン状態となる。
まず、単位期間U1では、走査信号Y[2p-1]及び走査信号Y[2p]が同時にアクティブとなり、第1組の走査線32が同時に選択される。
当該単位期間U1では、第1組の走査線32が同時に選択される期間中に、期間P1及び期間P2が設定されている。このうち、期間P1は、プリチャージ電位Vpreを信号線34に供給する期間である。また、期間P2は、ブロックに属する画素に階調電位を供給する期間である。
次に、期間P2では、制御信号S2及びS3がアクティブとなり、制御信号S1が非アクティブとなる。このため、例えば、選択回路SELqについては、階調G[2p-1][2q-1]に応じた階調電位X[2q-1]がスイッチSW2及びSW3を介して、第(2q-1)列および第(2q)列のブロックBL[2p-1][2q-1]に属する各画素PIXに書き込まれ、選択回路SELq+1については、階調G[2p-1][2q+1]に応じた階調電位X[2q+1]がスイッチSW2及びSW3を介して、第(2q+1)列および第(2q+2)列のブロックBL[2p-1][2q+1]に属する各画素PIXに書き込まれる。
当該単位期間U2には、第2組の走査線32が同時に選択されている期間中に、期間P3及び期間P4が設定されている。このうち、期間P3は、プリチャージ電位Vpreを信号線34に供給する期間である。また、期間P4は、ブロックに属する画素に階調電位を供給する期間である。
次に、期間P4では、制御信号S1及びS2がアクティブとなり、制御信号S3が非アクティブとなる。このため、例えば、選択回路SELqについては、階調G[2p][2q-2]に応じた階調電位X[2q-2]がスイッチSW1及びSW2を介して、第(2q-2)列および第(2q-1)列のブロックBL[2p][2q-2]に属する各画素PIXに書き込まれ、選択回路SELq+1については、階調G[2p][2q]に応じた階調電位X[2q]がスイッチSW1及びSW2を介して、第(2q)列および第(2q+1)列のブロックBL[2p][2q]に属する各画素PIXに書き込まれる。
上述した実施形態および変形例では、信号線駆動回路44は電気光学パネル12に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その一部又は全部を電気光学パネル12(液晶パネル)の外部に設けてもよい。より具体的には、選択回路SELを表示装置10に設け、信号供給回路45を外部に設けてもよい。この場合は、信号線駆動回路44を外部に設ける場合と比較して、接続端子の数を低減できる。この結果、画素ピッチを狭くしても、接続端子の間隔を広くすることができるので、接続端子間の短絡を防止し、表示装置10の信頼性を向上することができる。
さらに、上述した実施形態及び変形例では、階調電位を信号線34に供給する前にプリチャージ電位Vpreを供給したが本発明はこれに限定されるものではなく。プリチャージ電位Vpreを供給しなくてもよい。
以上の各形態に例示した表示装置10は、各種の電子機器に利用され得る。図17から図19には、表示装置10を採用した電子機器の具体的な形態が例示されている。
Claims (8)
- 第1走査線と、
前記第1走査線と隣り合い、前記第1走査線を挟む2本の第2走査線と、
前記第1走査線及び前記第2走査線と交差し、互いに隣り合う第1信号線及び第2信号線と、
前記第1走査線及び前記第2走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線との交差に対応して設けられた複数の画素と、
第1単位期間において、前記第1走査線と、前記2本の第2走査線のうち一方の第2走査線とからなる第1組の走査線を選択し、前記第1単位期間の経過後の第2単位期間において、前記第1走査線と、前記2本の第2走査線のうち他方の第2走査線とからなる第2組の走査線を選択する、第1駆動回路と、
前記第1単位期間において、前記第1駆動回路により選択された第1組の走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線と、の交差に対応する4つの画素である第1画素ブロックに、第1階調電位を供給し、前記第2単位期間において、前記第1駆動回路により選択された第2組の走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線と、の交差に対応する4つの画素である第2画素ブロックに、第2階調電位を供給する、第2駆動回路と、
を備える表示装置。 - 第1走査線と、
前記第1走査線と隣り合い、前記第1走査線を挟む2本の第2走査線と、
前記第1走査線及び前記第2走査線と交差する第1信号線と、
前記第1走査線及び前記第2走査線と交差するとともに、前記第1信号線と隣り合い、前記第1信号線を挟む2本の第2信号線と、
前記第1走査線及び前記第2走査線と、前記第1信号線及び前記第2信号線との交差に対応して設けられた複数の画素と、
第1単位期間において、前記第1走査線と、前記2本の第2走査線のうち一方の第2走査線とからなる第1組の走査線を選択し、前記第1単位期間の経過後の第2単位期間において、前記第1走査線と、前記2本の第2走査線のうち他方の第2走査線とからなる第2組の走査線を選択する、第1駆動回路と、
前記第1単位期間において、前記第1駆動回路により選択された第1組の走査線と、前記2本の第2信号線のうち一方の第2信号線及び前記第1信号線からなる第1組の信号線と、の交差に対応する4つの画素である第1画素ブロックに、第1階調電位を供給し、前記第2単位期間において、前記第1駆動回路により選択された第2組の走査線と、前記2本の第2信号線のうち他方の第2信号線及び前記第1信号線からなる第2組の信号線と、の交差に対応する4つの画素である第2画素ブロックに、第2階調電位を供給する、第2駆動回路と、
を備える表示装置。 - 前記表示装置は、
前記第2駆動回路を制御する制御回路を備え、
前記第2駆動回路は、
前記第1階調電位または前記第2階調電位を出力可能な信号供給回路と、
一端が前記信号供給回路と電気的に接続され、他端が前記第1信号線と電気的に接続された第1スイッチと、
一端が前記信号供給回路と電気的に接続され、他端が前記一方の第2信号線と電気的に接続された第2スイッチと、
一端が前記信号供給回路と電気的に接続され、他端が前記第1信号線と電気的に接続された第3スイッチと、
一端が前記信号供給回路と電気的に接続され、他端が前記他方の第2信号線と電気的に接続された第4スイッチと、
を備え、
前記第1単位期間において、
前記制御回路は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチをオンさせるとともに、前記第3スイッチをオフさせ、
前記信号供給回路は、前記第1スイッチの一端及び前記第2スイッチの一端に、前記第1階調電位を出力し、
前記第2単位期間において、
前記制御回路は、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチをオンさせるとともに、
前記第1スイッチをオフさせ、
前記信号供給回路は、前記第3スイッチの一端及び前記第4スイッチの一端に、前記第2階調電位を出力する、
ことを特徴とする、
請求項2に記載の表示装置。 - 前記制御回路には、
前記画素が表示すべき階調を示す表示データが供給され、
前記制御回路は、
前記第1画素ブロックに属する4つの画素の各々で表示すべき階調として前記表示データが指定する階調の加重平均を演算して、演算した階調を示す第1画像信号を前記信号供給回路に供給し、前記第2画素ブロックに属する4つの画素の各々で表示すべき階調として前記表示データが指定する階調の加重平均を演算して、演算した階調を示す第2画像信号を前記信号供給回路に供給し、
前記信号供給回路は、
前記第1画像信号が供給されると、前記第1階調電位を出力し、前記第2画像信号が供給されると、前記第2階調電位を出力する、
ことを特徴とする、
請求項3に記載の表示装置。 - 前記制御回路は、
前記加重平均の演算において各画素の階調に対して付与する重み付け係数を、0よりも大きい値とする、
ことを特徴とする
請求項4に記載の表示装置。 - 前記制御回路は、
前記加重平均の演算において各画素の階調に対して付与する重み付け係数を、等しい値とする、
ことを特徴とする
請求項4または5に記載の表示装置。 - 前記表示装置は、
一連の平面視用画像を表示する、
ことを特徴とする
請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の表示装置。 - 請求項1から請求項7の何れかの表示装置を具備する電子機器。
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