JP2017032974A - 表示装置及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】表示データ量の増大に伴い、周波数が高くなると、信号歪が増大し表示画質の劣化が生じ、構成回路の消費電力が増大する。また、複数の信号線で構成されるデータバス上の表示データが、同じタイミングで変化すると同様の問題が生じる。【解決手段】信号処理部1は、第1のパターン3の画像信号DA1と、第2のパターン4の画像信号DA2との階調差が、閾値以上かどうかを判定し、判定結果Resultを出力する判定部12と、判定結果Resultに応じて、CLKOとCLKE間の位相差を制御し出力するタイミング制御部13と、CLKO及びCLKEを用いて、DA1とDA2とを結合した画像信号DB、を表示パネル2に出力するデータ出力部14とを有する。信号処理部1から、表示パネル2に出力されるDBは、同時スイッチングがおきないように制御される。【選択図】図1

Description

本発明は、複数の画素を有する表示装置及びプログラムに関し、特に表示装置内の信号処理部から表示パネルへ送る表示データの伝送方法に関する。
近年、コンピュータ、カメラ、画像処理等の技術の進歩に伴い、表示装置には高い臨場感が求められている。高い臨場感を達成する表示装置として、観察者の左右の眼に視差画像を提供する立体表示装置や、4K、8Kの超高精細映像を表示する表示装置が開発されている。
立体表示装置には、観察者の左右の眼に夫々異なる画像を届ける手段として、特殊な眼鏡を用いる眼鏡方式と、眼鏡を必要としない裸眼方式があるが、眼鏡をかける煩わしさの点から裸眼方式の発展が期待されている。
一般的に、裸眼方式の立体表示装置は、表示パネルに左眼用及び右眼用の視点画像を表示する単位画素を設け、レンチキュラレンズやパララックスバリア等の光学手段により観察者の左右の眼に対応する画像を振分ける。したがって、視点画像を構成する単位画素が視点数分必要となり、高い臨場感を達成するため、映像の滑らかさや解像度といった画質を立体表示でも通常表示(2D)と同等にするには、非常に多くの画素(通常表示の画素数×視点数)が必要となる。
しかしながら、表示パネルの画素数の増加は、表示装置内の信号処理部から表示パネルへ送る表示データ量の増加を招き、表示データ量の増加に伴い、表示データの転送周波数、及びクロック信号の周波数は高くなる。周波数が高くなると、データ信号やクロック信号の歪が増大し、表示画質の劣化や、GND(グラウンド)が揺さぶられることによるドライバICの消費電力の増大という問題を招く。また、データバス内の表示データ信号が、同じタイミングで変化すると、電源ラインへの影響は最大となり、ドライバ回路のノイズとなって表示画質劣化や消費電力の増大を生じさせる。この現象は一般に同時スイッチングノイズといわれる。
近年の高解像化(画素数の増加)に伴う駆動周波数(表示データ転送周波数、クロック周波数)の増加に起因した上述の信号歪、電源変動、ノイズの表示画質への影響は、裸眼方式の立体表示装置の開発を減速させる一因となってきた。一例としては、立体視の光学特性(3Dクロストーク)を正しく評価できないという問題が生じる。一般に、裸眼表示装置の表示パネルは、隣接するデータ線が各々別の視点画像を構成する単位画素へデータを供給する。立体視の光学特性(3Dクロストーク)を評価するには、各視点画像の階調差を最大(例えば、右眼用画像を黒、左眼用画像を白)にする表示パターンを用いる。この表示パターンは、データバスの各ビットがそろって変化するため、同時スイッチングノイズを生じさせる。このノイズの影響により、表示パネルの輝度が低下すると、視点画像を分離する光学素子の光学特性測定結果に影響が及んでしまう。このような影響があると、本来、画素レイアウト及び光学素子の特性で決定される立体視の光学特性(3Dクロストーク)に、駆動回路の問題が含まれてしまうため、正しい評価ができなくなる。
また、駆動周波数の増加に起因した上述の信号歪、電源変動、ノイズの問題は、立体表示装置に限らず、4K、8Kの超高精細映像を表示する2Dの表示装置においても画素数の増加に伴い生じることになり、表示画質の劣化を招く懸念がある。
前述の表示データの転送周波数を抑制する手段として、表示パネルに送るデータ信号を複数のバスに分割する技術がある。また、同時スイッチングノイズを抑制するために、分割したバス毎に、データの位相をずらすことで、ノイズ成分のピークを抑える技術が知られている。
例えば、特許文献1には、表示データを二つに分割し、一方を他方の逆極性として伝送する方法が開示されている。また、特許文献2には、入力データ信号を、複数の出力信号に分割し、分割した出力信号間に位相差を設けることで、出力信号の同時変化数を減少させる発明が開示されている。更に、特許文献3には、データ群毎(例えばRGB)に複数段階の異なる位相で出力し、位相差を時間的にランダムに変化させる方法が開示されている。
特開平6−289822号公報 特開平11−249622号公報 特許第3993297号公報
しかしながら、特許文献1には、信号線の分割数が偶数に限定され、表示データの一方を逆極性としなければならず、かつ、パネル内の配線経路とドライバIC配置関係が限定されるという問題がある。
また、特許文献2には、入力クロック周期1CLKIをもとに、データ出力クロック周期1CLKOの分割したデータバス間の位相差が決まるため、表示装置の駆動周波数が限定される問題がある。図44は、出力信号の分割と位相差を示した波形図で、表示装置は、複数ビットからなる表示データ入力信号を、第1の表示データ出力信号と、第2の表示データ出力信号と、第3の表示データ出力信号とに分割する。分割した出力信号間に、クロック出力信号に対して、クロック入力信号の周期の0.5倍と、1倍と、1.5倍の位相差を設けている。
このため、クロック出力信号の周期が、クロック入力信号の周期より短い場合は、クロック入力信号の周期で限定する位相差をもった複数の表示データ出力信号は、一つのクロック出力信号だけでは、ラッチが困難である。例えば、一つの画素で色毎に時分割表示して高解像度化を狙った表示装置や、動画性能を上げるために倍速駆動を適用した表示装置などにおいては、クロック出力信号の周期は、クロック入力信号の周期に比べて短くなる。このような表示装置においては、ラッチできない表示データ信号については、データ出力信号が不定であるため、表示が大きく乱れる。
特許文献3においては、位相差が時間的にランダムに変化することで、データの切り替わりタイミングを分散でき、同時スイッチングを低減している。しかしながら、データの切り替わりタイミングが頻繁な表示パターンに対して、適用された位相差が0である場合が連続した場合、ノイズ成分のピークを抑制する効果が不十分であるという問題がある。
更に、特許文献1から3に開示されている技術は、いずれも入力される表示パターン(入力画像のデータ)に関わらず、表示データの位相をずらすことにより同時スイッチングノイズを抑制している。しかしながら、データ間の位相をずらすことは、データのセットアップ及びホールド期間が削られて短くなるため、転送周波数が高くなるとデータの読み込みエラーが発生する確率が高くなる。すなわち、データ転送の動作マージンが小さくなるという新たな問題が発生する。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力画像のデータに基づき、表示パネルの表示への悪影響を与えるノイズを低減し、観察者に高い臨場感を与える表示装置を提供することである。
本発明に係る表示装置は、第1のパターンを表示するサブ画素と、第2のパターンを表示するサブ画素から構成された単位画素が、列ないし行方向に交互に配列された表示パネルと、各単位画素に対して、第1のサブ画素に入力される第1の画像信号と第2のサブ画素に入力される第2の画像信号の階調差を検出し、あらかじめ設定された閾値以上であるかどうか判定を行う判定部と、前記閾値以上と判定された場合において、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号の立ち上がりと立下りが同期しないように、位相を可変し、データ出力部へ出力するタイミング制御部と、前記表示パネルに対してデータ出力を行うデータ出力部と、を備える。
本発明の表示装置において、判定部は、階調差があらかじめ設定された閾値以上であると判定された後に、階調差を有する領域が、あらかじめ階調差に応じて設定された所定のサブ画素数以上かどうかを判定する。
本発明に係るプログラムは、第1のパターンを表示する第1のサブ画素と、第2のパターンを表示する第2のサブ画素から構成された単位画素が、行または列方向に交互に配列された表示パネルに入力する画像信号の処理を行うコンピュータに、前記第1のサブ画素に入力される第1の画像信号と、前記第2のサブ画素に入力される第2の画像信号とを取得し、各単位画素にて、前記第1の画像信号及び第2の画像信号の階調差を検出し、該階調差が閾値以上であるか否かを判定し、前記階調差が閾値以上でないと判定した場合、前記第1の画像信号及び第2の画像信号の結合用に生成した同一周期、同一位相及び同一パルス幅である2つ以上のクロック信号を同期させて出力し、前記階調差が閾値以上であると判定した場合、前記2つ以上のクロック信号が同期しないように、前記周期、位相またはパルス幅を制御して出力する処理を実行させることを特徴とする。
本発明の表示装置内の信号処理部から表示パネルへ送る表示データの伝送方法を用いることで、表示装置の駆動周波数が高くなっても、データ出力間の立下り、立ち上がりのタイミングをずらし、GNDが受ける歪みの影響を時間軸方向に分散する。これにより、駆動負荷並びに表示画質へ影響を与えるノイズを抑制する効果がある。
実施形態1に係る表示装置の全体構成を示すブロック図である。 実施形態1における判定部の動作を示すフローチャートである。 実施形態1における判定部の動作を示すタイミングチャートである。 実施形態1におけるタイミング制御部の動作を示すフローチャートである。 実施形態1におけるタイミング制御部の動作を示すタイミングチャートである。 実施形態1におけるデータ出力部の動作を示すタイミングチャートである。 実施形態1におけるGNDに及ぼす歪みの影響を示す図である。 実施形態1における偶数ビットと奇数ビットとで制御した一例を示す図である。 実施形態1における4つのデータ結合用クロックの一例を示す図である。 実施例1における表示装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例1における表示パネルの動作を示すタイミングチャートである。 実施例2における表示装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例2における表示パネルのサブ画素と対応するデータの関係を示す図である。 実施例2における判定部の動作を示すフローチャートである。 実施例2における信号処理部の動作の例を示すタイミングチャートである。 実施例2における表示パネルの画素レイアウトを示す平面図である。 実施例3における表示装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例3における表示パネルの画素レイアウトを示す平面図である。 GNDの歪みに対する影響の比較結果を示した図である。 表示パネル2cの輝度プロファイルの一例を示した図である。 実施形態2における6種類の左眼用と右眼用画像データの組み合わせ例を示す図である。 実施形態2における判定部の動作を示すフローチャートである。 実施形態2における閾値の一例を示す図である。 実施形態2における閾値と画像データとの関係を示す図である。 実施形態1における閾値の一例を示す図である。 実施形態1における閾値と画像データとの関係を示す図である。 実施形態3に係る表示装置の全体構成を示すブロック図である。 実施形態3における判定部の動作を示すフローチャートである。 実施形態3における信号処理部の動作の例を示すタイミングチャートである。 実施形態3に係る表示装置の別の全体構成を示すブロック図である。 実施形態4におけるデータ出力部の動作の一例を示す図である。 実施形態5におけるデータ出力部の動作の一例を示す図である。 実施形態5におけるDBの変動とGNDの歪みを示した図である。 実施形態6におけるデジタル信号波形の一例を示す図である。 実施形態6における隣接DB間に位相差を設けた一例を示す図である。 実施形態6における判定部の動作を示すフローチャートである。 実施形態6における効果の説明に用いた図である。 実施形態6におけるGNDに及ぼす歪みの影響を示す図である。 実施形態7における表示装置の全体構成を示すブロック図である。 実施形態7における判定部の動作を示すフローチャートである。 実施形態7における信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。 実施形態8における補色と階調反転の説明に用いた図である。 実施形態8における信号処理部の動作を示すタイミングチャートである。 従来の液晶表示装置における分割した出力信号間に位相差を設けることを示す波形図である。
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付与することにより重複説明を省略する。また、以下の説明において、表示パネルの「水平方向」に並ぶ画素の配列を「行」とし、「垂直方向」に並ぶ画素の配列を「列」として説明する。
(実施形態1)
図1に、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図を示す。実施形態1に係る表示装置は、信号処理部1と表示パネル2とを備える。
信号処理部1は、第1のパターン3の画像信号DA1と、第2のパターン4の画像信号DA2を入力し、判定結果Resultを出力する判定部12を備える。また、信号処理部1は、判定結果Resultによって制御された2つのデータ結合用クロック信号CLKOとCLKEを出力するタイミング制御部13を備える。更に、信号制御部1は、CLKEとCLKOを用いてDA1と、DA2とを結合した結合画像信号DBを、表示パネル2に出力するデータ出力部14を備える。
第1のパターン3とは、1Rから8Rに至る8個の画素が、4行2列に配列された右目用の視差画像データであり、第2のパターン4とは、1Lから8Lに至る8個の画素が、4行2列に配列された左目用の視差画像データである。なお、画像信号DA1とDA2は、1Rから8R及び1Lから8Lの画素夫々の階調を示す信号である。表示パネル2は、第1のサブ画素30と、第2のサブ画素40とが行方向に交互に配列され、4行4列のマトリクスを構成する。
前記第1のサブ画素30と、第2のサブ画素40とは、夫々輝度が可変する画素であり、第1のサブ画素30の輝度は、対応する第1のパターン3によって決定され、第2のサブ画素40の輝度は、対応する第2のパターン4によって決定される。
例えば、表示パネル2の1Rの位置にある第1のサブ画素30の輝度は、第1のパターン3における1Rによって決定され、表示パネル2の1Lの位置にある第2のサブ画素40の輝度は、第2のパターン4における1Lによって決定される。このように、第1のパターン3の1Rから8Rは、表示パネル2の第1のサブ画素30の1Rから8Rに夫々対応し、第2のパターン4の1Lから8Lは、表示パネル2の第2のサブ画素40の1Lから8Lに夫々対応する。
また、表示パネル2の表示面側にレンチキュラレンズ100が配置される。レンチキュラレンズ100には、シリンドリカルレンズ101が配列されている。シリンドリカルレンズ101は、1Rと1Lや、2Rと2L等の組み合わせをはじめとした、第1のサブ画素30,第2のサブ画素40の順に、行方向に隣接するサブ画素で構成される単位画素に対応して、行方向にレンズ効果をもっている。シリンドリカルレンズ101は、単位画素から出射される光のうち、第1のサブ画素30で構成された右目用の画素群31もしくは32から出射される光を、観察者の右目に振り分ける。また、シリンドリカルレンズ101は、第2のサブ画素40から構成された左目用の画素群41もしくは42から出射される光を、観察者の左目の位置に振り分ける。第1のパターン3及び第2のパターン4に、視差のある画像を用いることで、観察者に立体画像を提供する。
次に図2,図3,図4,図5を元に信号処理部1の動作を説明する。信号処理部1は、所定のプログラムに従って、以下の動作を行う。図2は、判定部12の動作を示すフローチャートである。判定部12は、判定部12に入力された第1のパターン3の画像信号であるDA1と、第2のパターン4の画像信号であるDA2を取得する(S1)。その後、単位画素を構成する第1のサブ画素30及び第2のサブ画素40に対応するDA1及びDA2(1Lと1Rや、2Lと2R)の差分ΔDAを検知する(S2)。検知したΔDAがあらかじめ設定された閾値以上であるかどうかを判定し(S3)、閾値以上であれば(S3:YES)判定結果Resultに1をセットしタイミング制御部13へ出力する(S4)。判定部12は、その後、処理をステップS1に戻す。そうでなければ(S3:NO)判定結果Resultに0をセットしてタイミング制御部13へ出力し(S5)、処理をステップS1に戻す。
図3は、判定部12の動作を示すタイミングチャートである。図3のDA1及びDA2は、0〜3で表される4階調のデジタル信号であることを示している。DA1には、1Rから順に3,0,3,0,3,3,0,0が8Rに至ってセットされており、DA2には、1Lから順に0,3,0,3,3,3,0,0が8Lに至ってセットされている。
ΔDAは、DA1とDA2との差分である。このため、1R−1L間から4R−4L間に至る期間においては3であり、5R−5L間から8R−8L間に至る期間においては0である。判定部12より出力される判定結果Resultは、閾値を3として判定したもので、ΔDAが3である期間は1であり、ΔDAが0である期間は0である。
図4は、タイミング制御部13の動作を示すフローチャートである。タイミング制御部13は、前記判定結果Resultを取得し(S11)、判定結果Resultが1であるか否か、すなわち閾値以上であるか否かを判定する(S12)。タイミング制御13は、判定結果Resultが1であれば(S12:YES)位相可変処理(S13)を行う。タイミング制御13は、判定結果Resultが0であれば(S12:NO)位相可変処理を行わずにCLKOとCLKEをデータ出力部14へ出力し(S14)、処理をステップS11に戻す。
図5は、タイミング制御部13の動作を示すタイミングチャートで、判定結果Resultが1の期間は、位相可変処理によりCLKEとCLKOは位相差tpをもち、判定結果Resultが0である期間では、位相可変処理がなくCLKEとCLKOに位相差はない。なお、CLKE及びCLKOの周期は、DA1及びDA2の周期の2分の1となっている。
データ出力部14は、DA1もしくはDA2のいずれか一方を、DA1,DA2の順に交互に、CLKE及びCLKOを用いてビット毎に、DBへラッチする。図6を用いて、データ出力部14の動作を詳細に説明する。なお、図6は、データ出力部14の動作を示すタイミングチャートで、0〜3で表される4階調のDA1とDA2とDBを、Highレベルを(1)とし、Lowレベルを(0)とした、(00)〜(11)の2ビットのデジタル信号で示している。
まず、1Rの期間におけるDA1が、DBにラッチされる。この時、DA1[0]がCLKEにより、DB[0]にラッチされHighレベルとなり、DA1[1]がCLKOにより、DB[1]にラッチされHighレベルとなる。
次に、CLKEもしくはCLKOの1周期を隔てて、1Lの期間におけるDA2がDBにラッチされる。前記DA1と同様に、DA2[0]がCLKEによりラッチされ、DB[0]がLowレベルとなり、DA2[1]がCLKOによりラッチされLowレベルになる。
以降同様に、CLKEもしくはCLKOの1周期を隔てて、2R,2L,3R,3L,4R,4L,5R,5L,6R,6L,7R,7L,8R,8Lが順に、DA1[0]とDA2[0]は、CLKEを用いてDB[0]へラッチし、DA1[1]及びDA2[1]は、CLKOを用いてDB[1]へラッチする。ラッチの際、CLKEとCLKOには位相差tpがある場合は、DB[0]−DB[1]間にも位相差tpが生じるが、CLKEとCLKOに位相差が無い場合は、DB[0]−DB[1]間に位相差は生じない。
以上の信号処理部1の動作により、タイミング制御部13が出力したCLKEを用いてDB[0]を、CLKOを用いてDB[1]を、ビット毎にラッチする。これにより、DA1とDA2の階調差ΔDAが閾値以上と判定された場合において、CLKEとCLKOとは位相差tpがあるため、表示パネル2へ出力するDB[0]−DB[1]間は、位相差tpを持つことになる。
なお、DBのような複数ビットからなるデジタル信号は、単一のクロック信号で同時にラッチすることが一般的である。このため、位相差tpは、DB[0]とDB[1]をドットクロックDCLKのような単一のクロック信号で、同時にラッチできる範囲に留めることが好ましい。
ここで、隣接するDB[0]−DB[1]間の位相差tpの効果について、図7を用いて説明する。図7(1)から(4)は、データ出力部14へ入力されたCLKEとCLKOと、データ出力部14が出力するDB[0]及びDB[1]と、GNDを示している。夫々において、タイミング制御部13が出力するCLKE及びCLKOのタイミングが異なる。なお、図中のDBが、LowレベルからHighレベルに切り替わるタイミングを立ち上がり期間とし、HighレベルからLowレベルに切り替わる立下り期間として説明する。
図7(1)では、CLKE−CLKO間に位相差は無く、一定の周期twでラッチされたDB[0]とDB[1]の、立ち上がり及び立下りは同期している。GNDには、DB[0]とDB[1]夫々の立ち上がり及び立下りのタイミングに、スパイク状のノイズが一定周期twをもって発生する。
図7(2)は、DB[0]−DB[1]間に位相差を施した例で、CLKEとCLKOは、ともに一定の周期twであるが、CLKE−CLKO間に位相差tpが存在する。このため、CLKEでラッチされたDB[0]と、CLKOでラッチされたDB[1]間にも位相差tpが有り、GNDに発生するスパイク状のノイズは、位相差tpをもって時間軸方向に分散され、振幅が抑制される。すなわち、データ出力間の立下り、立ち上がりのタイミングをずらし、GNDが受ける歪みの影響を、時間軸方向に分散することにより、駆動負荷並びに表示画質へ影響を与えるノイズを抑制する効果がある。
図7(3)は、DB[0]−DB[1]間の位相差に加えて、DB[0]とDB[1]とでパルス幅を可変した例である。CLKE−CLKO間には、一定周期Tにおいて位相差tp1が存在するが、周期Tを構成する周期tw1とtw2において、CLKEでは、tw1,tw2の順に交互に繰り返し、CLKOでは、tw2,tw1の順に交互に繰り返している。
このため、CLKEでラッチされたDB[0]と、CLKOでラッチされたDB[1]間にも、周期Tにおいて位相差tp1が存在する。更に、周期Tの期間中にDB[0]及びDB[1]が、HighからLowや、LowからHjghに論理が切り替わる。これにより、DB[0]及びDB[1]がHighとなる期間のパルス幅が、tw1もしくはtw2のいずれか一方となり、DB[0]とDB[1]夫々の立ち上がり及び立下りのタイミングに、位相差tp2が生じる。
このように、DB[0]−DB[1]間の位相差tp1に加え、DB[0]及びDB[1]夫々において、Highとなる期間のパルス幅を可変し、位相差tp2を生じさせることで、GNDに生じるスパイク状のノイズが位相差tp1と位相差tp2の2つによって時間軸上で分散される。このため、図7(2)で示した例に比べて、GNDが受ける歪みを構成する周波数成分が、連続する時間軸上で切り替わるため、DB以外の外部からのノイズの影響を受ける確率が低減できる。
図7(4)は、DB[0]−DB[1]間の位相差に加えて、DB[0]とDB[1]夫々において周期可変を実施した例である。CLKE−CLKO間には、一定周期Tにおいて位相差tp1が存在するが、周期Tを構成する周期T1とT2において、CLKEでは、T1,T2の順に交互に繰り返し、CLKOでは、T2,T1の順に交互に繰り返している。また、周期T1は周期tw1で構成され、周期T2は周期tw2で構成されている。
このため、CLKEでラッチされたDB[0]と、CLKOでラッチされたDB[1]間にも、周期Tにおいて位相差tp1が存在する。更に、周期T1とT2の期間中夫々において、DB[0]とDB[1]が、HighからLowや、LowからHighに論理が切り替わることで、DB[0]とDB[1]夫々の立ち上がり及び立下りのタイミングに、位相差tp2が生じる。また更に、周期Tの期間中にDB[0]及びDB[1]の周期がT1からT2もしくは、T2からT1と周期可変することで、DB[0]とDB[1]夫々の立ち上がり及び立下りのタイミングに、位相差tp3が生じる。
このように、DB[0]−DB[1]間の位相差tp1に加え、DB[0]及びDB[1]夫々において、周期を可変し、位相差tp2と位相差tp3とを生じさせることで、GNDに生じるスパイク状のノイズが、位相差tp1と、位相差tp2と、位相差tp3の3つによって分散される。このため、図7(3)で示した例に比べて、歪みを構成する周波数成分をより拡散することができるため、DB以外の外部からのノイズの影響を受ける確率を更に低減できる。
以上、実施形態1では4行4列のサブ画素で構成された表示装置を用いた場合を例として示したが、本発明の表示装置を構成するサブ画素数はこれに制限されない。
また、説明では0〜3で表される4階調のデジタル信号を用いたが、本発明の表示装置は、何ら階調数を制限するものでは無い。複数のビットで構成される階調のデジタル信号であれば、偶数ビットと奇数ビットとで位相差の有無を制御すればよい。
図8に偶数ビットと奇数ビットとで制御した一例を示す。図8には、タイミング制御部13が出力した2つのデータ結合用クロックCLKO,CLKEと、データ出力部14が出力するnビット(nは2以上の自然数。例えば8または10等。)からなる2n 階調のデジタル信号である結合画像信号DB[0],DB[1],DB[2],DB[3]・・・DB[n−1]と、GNDとを示している。
図8(1)は、図7(2)を用いて説明した位相差を実施した例であり、図8(2)は、図7(3)を用いて説明したパルス幅可変を実施した例であり、図8(3)は、図7(4)を用いて説明した周期可変を実施した例である。
図8に示すように、CLKEでラッチされた偶数ビット(DB[0],DB[2],・・・DB[n−2])と、CLKOでラッチされた奇数ビット(DB[1],DB[3],・・・DB[n−1])との間において、図8(1)では位相差tpがあり、図8(2)では一定周期Tにおいて2つの位相差tp1及びtp2があり、図8(3)では一定周期Tにおいて、3つの位相差tp1、tp2及びtp3がある。このように、複数のビットで構成されるデジタル信号においても、図7の説明で述べた同様の効果を得ることができる。
また、例えば、RGB毎に8ビットで構成された24ビットからなるデジタル信号等、多くのビットで構成されたデジタル信号において、GNDに発生するスパイク状のノイズが多数重畳する場合、タイミング制御部13がデータ出力部14へ出力するデータ結合用クロック信号を3つとし、3ビット周期で互いに隣接するデジタル信号間に位相差を与えてもよい。また、更に多くのデータ結合用クロック信号を用いてもよい。
図9に、データ結合用クロック信号を増やした一例を示す。図9には、タイミング制御部13が出力した4つのデータ結合用クロック信号(CLKA,CLKB,CLKC,CLKD)と、データ出力部14が出力する24ビットからなるデジタル信号である結合画像信号DB[0],DB[1],DB[2],DB[3]・・・DB[23]と、GNDとを示している。
タイミング制御部13は、判定部12の判定結果に従って、データ結合用クロックCLKA,CLKB,CLKC,CLKDの互いの位相差を制御し、出力する。
データ出力部14は、互いの位相差を制御されたデータ結合用クロックCLKA,CLKB,CLKC,CLKDを用いて、DB[0]及びDB[1]のように、互いに隣接するデジタル信号間を夫々異なる位相差で制御することで、GNDに発生するスパイク状のノイズを、図8(1)で示した2つのデータ結合用クロック信号CLKO及びCLKEを用いて制御した場合よりも、更に時間軸方向に分散し、振幅を抑制することができる。
なお、図9に示した例では、互いに隣接する結合画像信号DB間に位相差tpを用いた制御を実施しているが、図7(3)を用いて説明したパルス幅可変及び図7(4)を用いて説明した周期可変の実施も可能であり、図7の説明で述べた同様の効果を得ることができる。
また、一例として4つのデータ結合用クロック信号を用いたが、特にこれに限定されず、更に多くのデータ結合用クロック信号を用いてもよい。
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
<実施例1>
図10は、本発明に係る表示装置の表示パネル2aに、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルを適用した場合の模式図である。図10に示す表示装置は、第1のパターン3と第2のパターン4を表示する表示パネル2aと、表示パネル2aに信号を供給する信号処理部1とを備える。
表示パネル2aは、図示していないが、透明基板上に、単位画素を構成する第1のパターン3を表示する第1のサブ画素30と、第2のパターン4を表示する第2のサブ画素40が、行方向に交互に配列されている。前記第1のサブ画素30及び第2のサブ画素40は、夫々TFT5と、画素電極6と、共通電極7とで構成されており、データ線11とゲート線21と共通電極電源8に夫々接続されている。データ線11は、D1〜D4の出力を持つデータドライバ10に接続され、ゲート線21は、G1〜G4の出力を持つゲートドライバ20に夫々接続されている。また、図示していないが、表示パネル2aの表示面とは異なる他方の面には、表示パネル2aの表示面方向に向かって、光を出射する面状光源を備えている。更に、実施形態1同様に、シリンドリカルレンズ101で構成されたレンチキュラレンズ100を表示パネル2aの表示面側に備える。
ゲートドライバ20は、出力G1からG4に順番に、各々の出力が接続されたゲート線21を選択するように走査信号を出力していく。また、データドライバ10は、各ゲート線21が選択されているときに、そのゲート線21に接続されたサブ画素に対応した信号を、D1〜D4から、各々の出力が接続されたデータ線11に供給する。これにより、選択されたゲート線21に接続されたTFT5を介して画素電極6に信号電圧が供給される。画素電極6に供給された信号電圧と、共通電極7に印加された共通電極電源8のVcom電圧との差分が、液晶などの電気光学素子を駆動する。
次に、図11を用いて、表示パネル2aの動作について説明する。図11は、表示パネル2a内部の動作を示したタイミングチャートである。図中には、データドライバ10に入力されたDB[0]とDB[1]のラッチタイミングを示すドットクロックDCLKと、D1〜D4の出力と、ゲートドライバ20のG1〜G4出力のタイミングを、2フレームに渡って示している。
データドライバ10は、入力されたDB[0]とDB[1]をDCLKのタイミングでラッチした後、D1〜D4の順にDBに応じたサンプリングを行いデータ線11に順次出力する。例えば、1フレーム目において、1Rの期間にサンプリングされた階調3の電位203はD1に出力され、1Lの期間にサンプリングされた階調0の電位200はD2に出力される。2Rの期間にサンプリングされた階調0の電位200はD3に出力され、2Lの期間にサンプリングされた階調3の電位203はD4に出力される。以降、3Rから8Lの期間に至って、同様に順序だててサンプリングされた電位が、D1〜D4に出力される。
ゲートドライバ20は、G1〜G4の順に順次Highレベルをゲート線21に順次出力する。Highレベルとなった期間、ゲート線21に接続されたTFT5を介して、データ線11のサンプリングされた電位が順次、画素電極6に印加されることで、所定の画像信号がサブ画素に書き込まれる。
なお、図11では液晶などの電気光学素子を直流駆動すると寿命が短くなるため、Vcomを中心に、フレーム単位に極性を反転し、交流駆動を行っている。例えば、1Rにサンプリングした電位は、1フレーム目は電位203だが、2フレーム目は電位303である。また、フレーム単位での極性反転だけでは、フレーム周波数が低いと、ちらつきとして認識しやすい。このため、表示パネル2aの行方向毎に相当するタイミングでも極性を反転し、ちらつきを視認しにくくしている。例えば、1フレーム目において、同じ階調値3ではあるが、1Rにサンプリングされた電位203と、3Rにサンプリングされた電位303はVcomを中心に極性を反転している。同様に、階調0でも、1LでサンプリングしてD2に出力すると電位200だが、3LにサンプリングしてD2に出力すると電位300である。
この他の交流駆動には、列方向に極性が反転する方式や、サブ画素単位で極性が反転する方式があるが、いずれの反転方式においても、データ出力間の立下り、立ち上がりのタイミングをずらし、GNDが受ける歪みの影響を時間軸方向に分散する。これにより、駆動負荷並びに表示画質へ影響を与えるノイズを抑制する効果がある。
実施例1の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
なお、本発明の実施例1に係る表示装置に用いた表示パネル2aは、サブ画素が4行4列のマトリクス状に配列されているが、これは図示の簡略化のためであり、なんら画素数を制限するものでは無い。また、DA1,DA2、DBを夫々2ビットで構成されたデジタル信号としたが説明の便宜上であり、デジタル信号のビット数を制限するものではない。
<実施例2>
図12に実施例2の表示装置の模式図を示す。図12の表示装置の表示パネル2bは、第1のサブ画素30と、第2のサブ画素40から構成された画素群が、31,41,32,42の順に行方向に交互に配列している。また、図10で示した表示パネル2aとは、各TFT5とデータ線11及びゲート線21との接続が異なる。また、データドライバ10の出力はD1〜D5であり、ゲートドライバ20の出力はG1〜G5と増えており、それに伴いデータ線11とゲート線21の本数が増えている。
ここで、ゲート線21と、第1のサブ画素30及び第2のサブ画素40の規則性について説明する。ゲートドライバ20の出力において、G1,G3,G5によって選択されるゲート線21には、3Lと5Lのように、列方向に隣接する第2のサブ画素40のTFT5が接続されている。G2,G4によって選択されるゲート線21には、1Rと3Rのように、列方向に隣接する第1のサブ画素30のTFT5が接続する規則性がある。
図13は、表示パネル2bのゲートドライバ20の出力G1〜G5によって選択されるゲート線21と、データドライバ10の出力D1〜D5によって電位が供給されるデータ線11が接続するサブ画素の関係をまとめたものである。図13は、1R〜8Rの第1のサブ画素30と、1L〜8Lの第2のサブ画素40を示している。なお、ゲートドライバ20のG1に接続するゲート線21を選択する時、データドライバ10のD1に接続されたデータ線11には、電位を供給するサブ画素がない。このような存在しないサブ画素への対応として、図ではNullとして示している。
実施例2の信号処理部1においては、第1のパターン3の画像信号であるDA1と、第2のパターン4の画像信号であるDA2とを、図13に示したG1からG5を行単位で交互に判定部12bへ入力する。
判定部12bは、互いに列方向に隣接する第1のサブ画素30同士もしくは、同じく互いに列方向に隣接する第2のサブ画素40同士夫々に対応する階調値から、階調差ΔDAが閾値以上か否かを判定する。図14は、判定部12bの動作を示すフローチャートである。判定部12bは、DA1もしくはDA2を取得する(S21)。判定部12bは、判定部12bに入力されたDA1もしくはDA2と、後述するDAレジスタに記憶された階調値との階調差ΔDAを検知し(S22)、階調差ΔDAが閾値以上か判定する(S23)。判定部12bは、階調差ΔDAが閾値以上であると判定した場合(S23:YES)、判定結果Resultに1をセットしタイミング制御部13へ出力する(S24)。判定部12bは、階調差ΔDAが閾値以上でないと判定した場合(S23:NO)、判定結果Resultに0をセットし、タイミング制御部13へ出力する(S25)。すなわち、判定部12bは、判定結果に応じたResultを出力する。判定部12bは、Resultを出力したのち、階調値を一時的に記憶するDAレジスタに、階調値を書き込み(S26)、処理をステップS21に戻す。DAレジスタは、階調値を上書きされないかぎり、階調値を保持するため、次に取得される列方向に隣接するサブ画素に対応する階調値との、階調差ΔDAを検知するために用いる。
また、タイミング制御部13b及びデータ出力部14bは、図13で示した関係に対応するよう実施形態1とは異なる動作を行う。
図15は、上記判定部12b及びタイミング制御部13bを含む信号処理部1の動作を示すタイミングチャートである。0〜3で表される4階調が、3と0を繰り返す横縞を表示パネル2bに表示するために、第1のパターン3は、1Rから順に、3,3,0,0,3,3,0,0が8Rに至ってセットされている。また、第2のパターン4は、1Lから順に、3,3,0,0,3,3,0,0が8Lに至ってセットされている。なお、Nullに該当する階調値は、ダミーとして0をセットしている。図中のDA1とDA2は、0〜3の階調値を、Highレベルを(1)とし、Lowレベルを(0)とした、(00)〜(11)の2ビットのデジタル信号で示している。
判定部12bに入力するDA1及びDA2は、図13に示したG1からG5を行単位で交互に行う。まず、図13に示したG1の行において、D1からD5に示した、Null,1L,Null,2L,Nullを順に判定部12bへ入力する。検知する階調差ΔDAは、1LとNullの階調差と、2LとNullの階調差であるため、3となっている。
次に、図13に示したG2の行において、D1からD5に示した、3R,1R,4R,2R,Nullを順に判定部12bへ入力する。検知する階調差ΔDAは、1Rと3Rとの階調差と、2Rと4Rとの階調差であるため、3となっている。
以降同様に、図13に示したG3〜G5行において、D1からD5に示した順に対応するよう、判定部12bへ階調値を入力する。検知する階調差ΔDAは、3Lと5Lとの階調差と、4Lと6Lとの階調差と、5Rと7Rの階調差と、6Rと8Rとの階調差とは、3となっており、Nullと7Lとの階調差と、8LとNullの階調差は、0となっている。図中の判定結果Resultは、閾値を3としたもので、階調差ΔDAが3の時は1となり、0の時は0としている。
タイミング制御部13bでは、実施形態1と同様に、判定結果Resultが1の期間は、位相可変処理によりCLKEとCLKOは位相差tpをもつ。判定結果Resultが0である期間では、位相可変処理がなくCLKEとCLKOに位相差はないが、実施例2では、CLKE及びCLKOの周期は、DA1及びDA2の周期と同じである。
データ出力部14bでは、DA1及びDA2をDBにラッチする。DBへのラッチは、タイミング入力部へ入力と同様に、図13に示したG1〜G5の行単位に対応するよう、DA1とDA2とを交互に、CLKE及びCLKOを用いてラッチする。位相差tpを制御されたCLKEとCLKOをDBのラッチに用いたことで、DBにも位相差tpを設けることができる。
以上のように、各TFT5とデータ線11及びゲート線21との接続が、実施例1とは異なる表示パネル2bにおいても、検知する階調差ΔDAを、互いに列方向に隣接する第1のサブ画素30同士もしくは、同じく互いに列方向に隣接する第2のサブ画素40同士から求める。これにより、実施形態1と同様に、DBの位相差tpを制御でき、GNDに及ぼす歪みの影響が時間軸方向に分散される効果がある。
図12の模式図に示すデータ線11、ゲート線21とTFT5の接続関係は、実際の画素レイアウトにおいて、開口率を高める効果がある。図16に画素レイアウトの一例を示す。図16に示すように、単位画素の開口形状を台形とすることで、立体視の光学特性(3Dクロストーク)を改善することができる。開口形状に台形を採用する場合、TFT5とデータ線11及びゲート線21の接続を図12の模式図に示す関係とすることで、図16のようにTFT5を台形の短辺側に集約して配置することが可能になる。これにより、実施例1のTFT5と配線の接続関係に比べ、開口率を高くすることができる。
実施例2の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
実施形態1と同様に、GNDに及ぼす歪みの影響が時間軸方向に分散される効果がある。更に、図16に示す画素レイアウトが可能であるため、実施例1と比べ開口率を高め、表示画質を向上させる効果がある。
<実施例3>
図17に、実施例3の表示装置の模式図を示す。図17の表示装置の表示パネル2cは、図12の表示パネル2bと同様に行方向に画素群が、31,41,32,42が順に配列されているが、データドライバ10とゲートドライバ20の位置を入れ替えている。また、各TFT5とデータ線11及びゲート線21との接続は、実施例1及び実施例2と異なる。
図17の模式図に示すデータ線11、ゲート線21とTFT5の接続関係は、実施例2(図12)と同様に、実際の画素レイアウトにおいて、開口率を高める効果がある。図18に画素レイアウトの一例を示す。
実施例3の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
実施形態1と同様に、GNDに及ぼす歪みの影響が時間軸方向に分散される効果がある。更に、図18に示す画素レイアウトが可能であるため、実施例1と比べ開口率を高め、表示画質を向上させる効果がある。
更に、実施例3では、図17に示したよう水平にゲートドライバ20が配置され、垂直にデータドライバ10が配置される。一般のテレビ等において、画面比は水平方向の方が長く、垂直方向は短く、近年はワイド化により横長が進む傾向にある。したがって、実施例3のようにデータドライバを配置することで、実施例1及び2の配置と比較し、データドライバ数の削減が可能となる。データドライバは、ゲートドライバより高価であるため、実施例3の構成は、実施例1及び2と比較し低コスト化の効果がある。
<比較例>
図19に、実施例1に係る表示装置ついて、GNDに対する歪みの影響を比較した結果を示す。図示した(1)、(2)は比較例を示しており、(3)は本発明の実施例1を示している。
DBは、24ビットからなるデジタル信号の結合画像信号で、3つのグループ(DB[0]〜[7]と、DB[8]〜[15]と、DB[16]〜DB[23]の3つの8ビットデジタル信号)に分割されており、CLKはDBをラッチするデータ結合用クロック信号を示している。
DBの3つのグループは、図17に示した表示パネル2cにおいて、データドライバ10のD1、D4から出力される電位がDB[0]〜DB[7]に、D2とD5から出力される電位がDB[8]〜DB[15]と、D3から出力される電位がDB[16]〜DB[23]に夫々対応している。
図20は縦軸に輝度、横軸を視野角とした際の本発明にかかる表示パネル2cの輝度プロファイルの一例を示す図である。横軸の視野角は、表示パネル2cの表示中心を0として、図17記載の視点展開方向で得られたもので、第1のパターン3と第2のパターン4の表示を切り替えて取得する。図20には、第1のパターン3と第2のパターン4に白を表示した際の輝度プロファイル3030と、第1のパターン3に白を表示し、第2のパターン4に黒を表示した際の輝度プロファイル3040をプロットしている。また、図20には、第1のパターン3に黒を表示し、第2のパターン4に白を表示した際の輝度プロファイル4030をプロットしている。更に、図20は、輝度プロファイル3030における輝度値のピーク値を3031として示し、同様に輝度プロファイル3040における輝度値のピーク値を3041、また同様に輝度プロファイル4030における輝度値のピーク値を4031で示している。
図19においては、評価項目として、上記したGNDの歪みの影響として現れる表示パネル2cの負電源の基準電圧に対する変動率及び、輝度ピーク値3031と輝度ピーク値3041の差分の輝度ピーク値3031に対する割合を輝度プロファイルの変動率とした。
GNDの歪に起因する負電源の変動率は、DBの3つのグループ間で位相差をつけない図19(1)の場合、2%と大きい。これに対して、位相差をつけないが、駆動周波数を半減した図19(2)は、GNDの歪みが時間軸方向に分散するため、0.06%と図19(1)に比べ負電源の変動率が抑制され、駆動周波数を半減した効果がわかる。DBの3つのグループ間で位相差をつけた図19(3)では、0.04%と、GNDの歪みを時間軸方向に分散することに加えて、GNDの歪みの振幅を減少させるため、位相差をつけない場合に比べて負電源の変動率を抑制することができる。更に、駆動周波数を半減した場合と同等以上の効果である。
また、輝度プロファイルの変動率は、位相差をつけない図19(1)の場合20%ダウンしたものが、駆動周波数を半減した図19(2)と図19(3)とでは、8%ダウンまで緩和する。
上記した実施形態1の動作に関しては、次のように言い換えることができる。
ある右目用画像データと左目用画像データを用いた場合に、それぞれの画像信号であるDA1、DA2の差分ΔDAが十分に大きい場合は、上記した通り判定結果Resultが1となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がりもしくは立下りが確実に同期されない形で出力される。
このような右目用画像データと左目用画像データに対して、それぞれの画像信号DA1、DA2内における最大階調値差をあらかじめ図25で示す閾値プロット510以下に変調しておく。これにより、判定結果Resultが0となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りが確実に同期して出力させることができる。
このように同じ画像データを用いた場合でも、あらかじめ画像内の最大階調値差のみをコントロールすることで、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りにおける同期もしくは非同期の制御が可能である。
以上のように本発明の実施形態1においては、表示装置の駆動周波数が高くなっても、データ出力間の立下り、立ち上がりのタイミングをずらし、GNDが受ける歪みの影響を時間軸方向に分散することで、駆動負荷並びに表示画質へ影響を与えるノイズを抑制する効果がある。
(実施形態2)
実施形態1では、判定部12において各画素に対して第1のパターン3(以下、右目用画像データ)と第2のパターン4(以下、左目用画像データ)の最大階調値差が閾値以上かを判定している。実施形態2では、この判定に加えて、当該両データの階調値差が大きい領域の割合を算出して判定することを特徴とする。
まず図21(a)〜(f)に、6種類の左眼用と右眼用画像データの組み合わせ例を示す。ここで、各欄に記載している数字は、上段が画像データの階調値(0〜255で記載)であり、下段が画面全体に対するその階調値の占有率である。背景画像というのは、背景に用いている画像データであり、オブジェクト画像というのは、図21(d)〜(f)で用いている星の画像である。図21(d)(e)で星の大きさは画面全体の25%、図21(f)で星の大きさは画面全体の10%である。
図22は、実施形態2の判定部12の動作を示すフローチャートである。判定部12は、判定部12に入力された右目用画像データである第1のパターン3の画像信号であるDA1と、左目用画像データである第2のパターン4の画像信号であるDA2を取得する(S31)。その後、判定部12は、DA1とDA2の差分ΔDA及びその領域A(ΔDA)を検知し(S32)、検知したΔDAとA(ΔDA)の関数として、ΔDA及びA(ΔDA)から決定されるスコアが、あらかじめ設定された閾値以上であるかどうかを判定する(S33)。閾値以上であれば(S33:YES)判定結果Resultに1をセットしタイミング制御部13へ出力し(S34)、処理をステップS31に戻す。そうでなければ(S33:NO)判定結果Resultに0をセットしてタイミング制御部13へ出力し(S35)、処理をステップS31に戻す。なお、当該領域A(ΔDA)は階調差ΔDAの領域を示したものである。
図23は、縦軸を階調差ΔDA、横軸を階調差ΔDAの領域Aとしたときの閾値の一例である。ここで、閾値プロット500は階調差と領域から決定される閾値関数である。図21で示した画像データ例が閾値関数を用いることで、階調差があらかじめ設定された閾値以上であると判定された後に、あらかじめ階調差に応じて設定された所定のサブ画素数以上か判定する。これにより、例えば、閾値プロット500に対して、図21(b)は階調差大でかつ階調差領域大、図21(d)は階調差大、図21(c)は階調差領域大のため、閾値以上と判定される。逆に、図21(f)は階調差大であるが、階調差領域が小さいため閾値未満と判定され、同様に、図21(e)の階調差領域は中程度であるが、階調差が小さいため閾値未満と判定される。図23に示した閾値と図21の画像データとの関係を図24に示す。
実施形態2の特徴を分かりやすく説明するために、実施形態1における閾値の一例を図23に示し、図25に示した閾値と図21の画像データとの関係を図26に示す。図25に示したように、閾値は階調差のみで決定され、階調差領域は考慮されない。これは高速な判定処理が可能になるメリットを有するが、図26に示したように、閾値以上の判定となり、位相差可変処理の出現確率が高くなる。特に、駆動周波数がきわめて高くなると、セットアップ並びにホールド期間に余裕がなくなるため、データエラーが発生するリスクがわずかながらに出てくる。
これに対し、実施形態2では階調差と階調差領域の2つのパラメータによって判定を行っているため、駆動負荷の影響をきめ細かなに判定を行うことが可能となり、位相差可変処理の出現確率をある程度抑制することができる。これにより、上記した高駆動周波数におけるデータエラーの発生リスクを低減させることが可能となる。
なお、図21と図23は、説明を簡単とするために、単一の階調差のみを利用した例を示しているが、複数の階調差を有する画像データであっても同様の手法を用いることができる。例えば、各階調差における階調差領域を複数プロットしておき、どれか1点でも閾値を越えると閾値以上の判定とすることもできる。あるいは、階調差の大きさに従い、階調差領域をα×A(ΔDA)と重み係数αを付与する形として、画像を1本あるいは複数のラインスキャンした際の階調差領域スコアS=Σ(α×A(ΔDA))を求めて、階調差領域スコアが所定の閾値を越えると閾値以上の判定とすることもできる。αの設定に際しては、階調差ΔDAに対して線形関数あるいは非線形関数のいずれも用いることができる。
上記した実施形態2の動作に関しては、次のように言い換えることができる。
ある右目用画像データと左目用画像データを用いた場合に、それぞれの画像信号であるDA1、DA2の差分ΔDA及びその領域A(ΔDA)が十分に大きい場合は、上記した通り判定結果Resultが1となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がりもしくは立下りが確実に同期されない形で出力される。
このような右目用画像データと左目用画像データに対して、それぞれの画像信号DA1、DA2内における最大階調値差をあらかじめ図25で示す閾値プロット510以下に変調しておくことで、判定結果Resultが0となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りが確実に同期して出力させることができる。
このように同じ画像データを用いた場合でも、あらかじめ画像内の最大階調値差のみをコントロールすることで、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りを同期もしくは非同期の制御が可能である。
(実施形態3)
実施形態1及び実施形態2の表示装置では、第1のパターン3(右目用画像データ)と第2のパターン4(左目用画像データ)に視差のある画像を用いることで、観察者に立体画像を提供するが、観察者が立体視を望まない場合もある。
実施形態3では、観察者が立体視するか否かを選択する機能を備えたことを特徴とする。図27に、本発明の実施形態3に係る表示装置の構成を示すブロック図を示す。実施形態3に係る表示装置は、信号処理部1aと表示パネル2を備える。実施形態3の信号処理部1aは、実施形態1とは異なり、立体視選択手段15および立体視切替部16を備える。
立体視選択手段15は、観察者が立体視するか否かの選択に応じた立体視選択信号Stereoを、立体視切替部16に出力する機能を備える。観察者が立体視をする選択時は、立体視選択信号を「1」(Stereo=1)とし、立体視をしない選択時は、立体視選択信号を「0」(Stereo=0)として立体視切替部16に出力する。
例えば、立体視選択手段15は、観察者が操作するON/OFFスイッチを備え、立体視する場合はスイッチをON、立体視しない場合はスイッチをOFFとし、スイッチONの状態で立体視選択信号を「1」(Stereo=1)、スイッチOFFの状態で立体視選択信号を「0」(Stereo=0)とする回路を構成することで実現できる。このON/OFFスイッチに照明付きの押しボタンを用い、照明の点灯時をONとしてStereo=1を出力し、照明の消灯時をOFFとしStereo=0を出力し観察者がボタンを押す度に、交互にON/OFFが反転するように構成してもよい。
また例えば、立体視選択手段15は、外部から信号を入力する接続端子と、接続端子から入力される信号を検出し、信号に応じて立体視選択信号Stereoに変換する回路を構成することによっても実現可能である。
立体視切替部16は、入力される2つの画像信号DA1及びDA2を、そのまま2つの画像信号(DA1”=DA1及びDA2”=DA2)として出力する機能を有する。また、立体視切替部16は、DA1もしくはDA2のいずれか一方を分配し、出力する2つの画像信号を同じ画像信号(DA1”=DA1及びDA2”=DA1、あるいは、DA1”=DA2及びDA2”=DA2)として出力する機能を有する。更に、立体視切替部16は、これらの出力を入力される立体視選択信号Stereoに応じて切り替える機能を有する。立体視切替部16から出力されるDA1”及びDA2”は、判定部12とデータ出力部14に入力する。
図28は、立体視切替部16の動作を示すフローチャートである。立体視切替部16は、画像信号DA1と画像信号DA2を取得する(S41)。その後、立体視切替部16は、立体視選択信号Stereoを取得する(S42)。立体視切替部16は、立体視選択信号Stereoが1であるか否かを判定する(S43)。立体視切替部16は、入力されたDA1とDA2とを、立体視選択信号Stereoに応じて制御し、出力する。立体視切替部16は、観察者が立体視をする選択をした場合、即ちStereo=1の場合に(S43:YES)、DA1をDA1”とし、DA2をDA2”として出力する(S44)。その後、立体視切替部16は、処理をステップS41に戻す。観察者が立体視をしない選択をした場合、即ちStereo=0の場合(S43:NO)は、DA1”とDA2”が同じとなるように、DA1をDA1”とDA2”として出力する(S45)。その後、立体視切替部16は、処理をステップS41に戻す。なお、DA1”とDA2”は同じであれば良いので、DA2をDA1”とDA2”として出力しても良い。
以降、実施形態1と同様に、判定部12の判定結果に従ったタイミング制御部13によって、データ出力部14から出力されるDB[0]−DB[1]間の位相差の有無を制御する。
図29は、上記立体視選択手段15および立体視切替部16を含む信号処理部1aの動作を示すタイミングチャートである。
図29に示したとおり、実施形態3においては、立体視しない期間(Stereo=0)は、DA1”とDA2”が同じため、階調差がなく、DBの論理反転は行われず、同時スイッチングにともなうノイズ発生はない。立体視する期間(Stereo=1)かつ、DA1”とDA2”の階調差が、閾値以上であると判定される期間(Result=1)では、実施形態1と同様に、DB[0]−DB[1]間の立ち上がりと、立下りが同期しないため、GNDに及ぼす歪みの影響が時間軸方向に分散される効果がある。
また、立体視において観察者が眼精疲労を感じた場合や、立体視が困難な場合(左右の視力差が大きく異なる場合や、瞳孔間距離が成人に比べて小さな子供など)は、観察者は立体視選択手段15を用いて、立体視を中断することができる。
ところで、観察者に立体画像を提供するため、視差のある画像を表示装置へ送ることができる映像信号源(CPU,GPUやブルーレイプレイヤー,TVチューナーなど)は、一般的に視差量を調整する機能を有することが多い。視差量調整機能により、視差量をなくせば、観察者は立体視を行うことはできない。したがって、この視差量調整機能は、図27に示す立体視切替部16として用いることができる。以下に、映像信号源を立体視切替部として用いた構成について説明する。
図30に、本発明の第3の実施形態に係る表示装置の別の構成を示すブロック図を示す。図27とは異なり、信号処理部1bに立体視切替部16が無い代わりに、第1のパターン3と第2のパターン4を供給する映像信号供給源1000が存在し、立体視選択手段15は、映像信号供給源1000に対して立体視選択信号Stereoを出力する。
映像信号源1000は、観察者が立体視をする選択(Stereo=1)をすると、互いに視差のある第1のパターン3と第2のパターン4を出力する。また、映像信号源1000は、観察者が立体視をしない選択(Stereo=0)をした場合では、視差のない第1のパターン3と、第2のパターン4を出力する。
映像信号源1000が出力する第1のパターン3と第2のパターン4は、例えば、3次元オブジェクトや光源データから、平面に奥行き感のあるパターンを描画する3Dレンダリングの場合、観察者が立体視をする選択(Stereo=1)をすると、視差量を用いて演算を行う。これにより、互いに視差のある第1のパターン3と、第2のパターン4を描画した後に出力する。また、観察者が立体視をしない選択(Stereo=0)をすると、視差量を0として演算を行うことで、視差のない第1のパターン3と、第2のパターン4を描画した後に出力する。
また例えば、画像データのような2次元平面のパターンとデプスデータのような奥行き情報データから、CPUが演算し2つの視差のある画像を生成する場合、観察者が立体視をする選択(Stereo=1)をすると、奥行き情報を用いて演算を行う。これにより、互いに視差のある第1のパターン3と、第2のパターン4を描画した後に出力する。観察者が立体視をしない選択(Stereo=0)をすると、奥行き情報を用いず演算を行い、第1のパターン3と、第2のパターン4として描画した後に出力するか、あるいは、2次元平面パターンを、第1のパターン3と、第2のパターン4としてそのまま出力する。
また例えば、第1のパターン3と第2のパターン4を、観察者が立体視をする選択(Stereo=1)をすると、第1のパターン3と第2のパターン4を、そのまま出力する。また、観察者が立体視をしない選択(Stereo=0)をすると、第1のパターン3を、第1のパターン3と、新たな第2のパターン4もしくは、第2のパターン4を、新たな第1のパターン3と、第2のパターン4として出力する。
以降、実施形態1と同様に、映像信号供給源1000から入力された第1のパターン3と、第2のパターン4から、画像信号DA1とDA2を判定部12に入力する。判定部12の判定結果に従ったタイミング制御部13によって、データ出力部14から出力されるDB[0]−DB[1]間の位相差の有無を制御する。
また、映像信号供給源1000においては、立体視をしない選択(Stereo=0)をした場合、第1のパターン3もしくは、第2のパターン4のどちらか一方を生成し、同じパターンとして分配出力すれば、CPUやGPUなどのパターン生成にかかる負荷を軽減することができる。
なお、立体視選択信号Stereoは、映像信号の伝送ラインを用いて、映像信号のブランキング期間に重畳して伝送される各種の信号に含ませて処理してもよい。例えば、HDMI(登録商標)規格Ver.1.4で定義された“3D情報を伝送するInfoFrame”(3D映像を伝送しているということ)や、Frame Packing、Side−by−Side(Half)などの映像の3D方式の種類を示す情報を利用する。
以上、本発明の実施形態3について説明したが、実施形態3の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
なお、本発明の実施形態3に係る表示装置に用いた表示パネル2は、実施形態1と同様とし、4行4列にマトリクス状の配列されたサブ画素を用いて説明したが、表示パネル2には、図10の表示パネル2aや、図12の表示パネル2bや、図17の表示パネル2cが適用できる。
また、実施形態3の判定部12では、DA1”とDA2”との階調差を用いたが、実施形態2で説明したように、DA1”とDA2”の階調値差が大きい領域の割合を算出して判定も組み合わせ可能である。この場合、駆動負荷の影響をきめ細かなに判定を行うことが可能となり、位相差可変処理の出現確率をある程度抑制することができる。これにより、上記した高駆動周波数におけるデータエラーの発生リスクを低減させることが可能となる。
また更に、実施形態3のタイミング制御部13では、CLKE−CLKO間の位相を可変する処理をおこなったが、本発明は位相の可変に限定されるものではない。実施形態1の図7を用いて説明したようにパルス幅の可変(図7(3)参照)や周期の可変(図7(4)参照)を組み合わせてもよい。位相差に組み合わせることで、ノイズを構成する周波数成分をより拡散できるため、GNDに及ぼす歪みの影響を更に時間軸方向に分散することができる。
(実施形態4)
実施形態1では、第1のパターン3と第2のパターン4を結合したDBを表示パネル2に出力したが、実施形態4では、DBを2つ以上のクロック線で構成することを特徴とする。
図31は、データ出力部14でDBを2つのクロック線で構成した例を示すタイミングチャートで、図31(1)は、実施形態1と同様に、DB[0]とDB[1]とを、1つのクロック線で構成している。図31(2)は、実施形態4であるDB[0]とDB[1]とを、互いに位相が異なるDCLK1とDCLK2の2つのドットクロック線で構成している。
なお、実施形態4の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
DB[0]とDB[1]のようにDB間で互いに位相が異なるように処理を施された場合、セットアップ期間tsまたはホールド期間thが、DB間で互いに異なる。例えば、図31(1)ではDB[0]では、DCLKに対してthが短く、DB[1]ではtsが短いため、駆動周波数がきわめて高くなると、表示パネル側で必要なセットアップts並びにホールド期間thを確保できなくなる恐れがある。また、表示装置の動作温度の変動やDB信号経路の製造上のバラつき、外部からのノイズの影響等を吸収できるマージンをセットアップts並びにホールド期間thに持たせることが困難となる。これにより、データエラーが発生する可能性がある。
そこで、実施形態4では図31(2)に示したように、位相ないし周期可変を施したDB[0]とDB[1]に、互いに位相が異なる2つのドットクロック(図中のDCLK1とDCLK2)を用いて、表示パネルに出力する。これにより、駆動周波数が極めて高くなった場合においても、ノイズを構成する周波数成分をより時間軸方向に分散し、かつ夫々最適なセットアップ期間tsとホールド期間thを確保し、上記したマージンを確保し、データエラー発生のリスクを低減することが可能となる。
なお、実施形態4では2つのクロックを用いたが、例えば、各RGB8ビットで構成された24ビットバスを、RGB毎に分割した8ビットバス夫々に、互いに位相が異なるクロックを用いるなど、2つ以上のクロックを用いてもよい。
(実施形態5)
実施形態5では、データ出力部14でDBの周波数を可変することを特徴とする。図32は、データ出力部14の例を示すタイミングチャートで、図32(1)は、実施形態1における周波数を可変しない場合を示しており、図32(2)は、実施形態5であるDBの周波数を可変する場合を示している。
なお、実施形態5の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
図32(1)では、DA1とDA2の1フレーム期間TfA1と、DBの1フレーム期間TfB1との関係は、TfA1=TfB1である。図32(2)では、DA1とDA2の1フレーム期間TfA2と、DBの1フレーム期間TfB2との関係は、TfA2<TfB2となっている。これは、図19(2)で示した駆動周波数の低減により、GNDに及ぼす歪みの影響を更に時間軸方向に分散するためである。
以下に、図33を用いて実施形態5の効果を具体的に考察する。図33は、図17に示した表示パネル2cにおいて、第1の表示パターン3を黒とし、第2のパターン4を白とした際に、データドライバ10に入力するDBのある期間における変動とGNDの歪みを示したものである。
DBは、データドライバ10のD1、D4から出力される電位の階調値DB[0]〜DB[7]と、D2とD5から出力される電位の階調値DB[8]〜DB[15]と、D3から出力される電位の階調値DB[16]〜DB[23]に対応する夫々8ビット階調値を持った3つのDBで構成されている。
この表示装置に、8ビット階調値(FF)16を白とし、(00)16は黒とすると、DB[0]〜[7]とDB[16]〜[23]は、CLK周期毎にHighからLowに交互に繰り返し、DB[8]〜[15]はLowからHighに繰り返す。このため、3つのDB毎に位相差に加えて周期が異なる様に可変している。図33(1)は、TfA1とTfB1ともに16.67msとしたTfA1=TfB1の条件で得られた結果である。
図33(2)は、TfB2をTfA2の2倍としたTfA2<TfB2の条件を適用したことにより、図33(1)に比べ、ある期間におけるGNDの歪みの発生回数が減少し、同時にGNDの歪みの発生間隔が長くなっていることがわかる。GNDの歪みの影響が緩和する一例として、負電源の変動率は、TfA1=TfB1の条件で0.04%であったが、TfA2<TfB2の条件では0.01%と更に抑制できる。
以上のように、本発明に係る表示装置の駆動周波数が高くなり、入力画像データの1フレーム期間TfA2が極めて短くなった場合でも、実施形態5を適用することにより、データ出力間の立下り、立ち上がりのタイミングをずらすことができる。これにより、GNDが受ける歪みの影響を更に時間軸方向に分散することで、駆動負荷並びに表示画質へ影響を与えるノイズを抑制することが可能となる。また、DBの周波数を可変することで、実施形態4で説明したセットアップ期間ts並びにホールド期間thのマージンを確保しやすくなる。
(実施形態6)
実施形態1では、DA1とDA2の階調差ΔDAが、閾値以上かを判定部12で判定し、判定部12の判定結果に従ったタイミング制御部13によって、データ出力部14から出力されるDB[0]−DB[1]間の位相差の有無を制御した。実施形態6では、階調差ΔDAを用いた判定に加えて、DA1とDA2から、DBがHighからLowに変化する立下りか、LowからHighに変化する立ち上がりかを検知する。検知した変化が、あらかじめ定めた変化に該当するか否かを判定部12で判定する。判定部12の判定結果に従ったタイミング制御部13によって、データ出力部14から出力されるDB[0]−DB[1]間の位相差の有無を制御する。実施形態6では、前記判定及び制御により、DB[0]−DB[1]間の立ち上がりあるいは、立下りのどちらか一方のみ同期させないことを特徴とする。
通常、デジタル信号を取り扱うICなどの能動素子は、スイッチング動作を行う。実施形態1から4までは、スイッチング動作のONとOFFの2つの状態しかない理想的なデジタル信号波形を図に示しながら説明している。しかしながら、実際はOFFからONに遷移する状態と、ONからOFFに遷移する状態の2つのONとOFFの中間の状態が存在する。
図34は、上記2つの中間の状態を含んだデジタル信号波形の一例を示した図である。図34に示したデジタル信号は、何れにおいてLowからHighを経てLowに切り替わる波形を示している。また、該デジタル信号は、LowからHighに切り替わる際、信号の振幅の10%から90%に至る期間を立ち上がり期間trとし、HighからLowに切り替わる際、信号の振幅の90%から10%に至る期間を立下り期間tfと示している。このtrとtfの関係において、デジタル信号波形の特性は図34(1)〜(3)に夫々示した3つがある。
図34(1)は、tr=tfとした条件であるため、デジタル信号の波形が左右方向に対称な台形である。一方、図34(2)は、tr<tfとした条件で、図34(3)は、tr>tfとした条件であるため、デジタル信号の波形が非対称な台形である。この様に、台形が左右対称な場合に比べ、台形が非対称な状態においては、立ち上がり/立下り期間に同量の位相差を施すと、セットアップts並びにホールド期間thのマージンがとりにくくなる。
図35は、上記した条件の内、tr=rfにおける場合と、tr>tfにおける場合において、立ち上がり期間trに対して、位相差がセットアップts並びにホールド期間thに及ぼす影響を説明する図である。
図35(1)は、tr=tfとした条件のデジタル信号DB[0]とDB[1]に対して、DB[0]−DB[1]間に、位相差tpを設けるよう、タイミング制御部13により制御されている。
図35(2)は、tr2>tfとした条件のデジタル信号DB[0]とDB[1]に対して、図35(1)と同じタイミング制御部13により、DB[0]−DB[1]間に、位相差tpを設けている。
図35(1)と図35(2)夫々において、DB[0]のセットアップ期間とホールド期間が同じ長さになるように、DCLKのタイミングを配置している。図35(1)のセットアップts1並びにホールド期間th1に比べて、図35(2)のセットアップts2並びにホールド期間th2は、ts2とth2の方が短い期間である。
図35(3)は、図35(2)と同様に、tr2>tfとした条件のデジタル信号DB[0]とDB[1]である。GNDの歪みに影響する同時スイッチングノイズを低減するためには、DB[0]−DB[1]間が同時に切り替わらないことが望ましい。したがって、図35(3)においては、図35(2)の位相差tpよりも大きな、立ち上がり期間tr2と同等の位相差を設けている。図35(3)におけるセットアップ並びにホールド期間ts3とth3は、図35(2)のts2とth2よりも、更に短い期間である。
そこで、信号処理部1−表示パネル2間のDBにおいては、タイミング制御部13で、立ち上がり期間trあるいは立下り期間tfのいずれか短い一方にのみに、位相差を設けるよう制御し、セットアップ並びにホールド期間のマージンの確保をしやすくする。
図36は、実施形態6の判定部12の動作を示すフローチャートである。判定部12は、DA1とDA2を取得する(S51)。判定部12は、判定部12に入力されたDA1とDA2から、変化を検知する(S52)。判定部12は、検知した変化が、あらかじめ定めた変化であるか否かを判定する(S53)。あらかじめ定めた変化に該当する場合は、(S53:YES)、DA1とDA2との階調差ΔDAを検知する(S54)。その後、判定部12は、階調差ΔDAが閾値以上であるか否かを判定する(S55)。階調差ΔDAが閾値以上であると判定した場合(S55:YES)、判定結果Resultに1をセットしタイミング制御部13へ出力し(S56)、処理をステップS51に戻す。判定部12は、階調差ΔDAが閾値以上でないと判定した場合(S55:NO)、判定結果Resultに0をセットし、タイミング制御部13へ出力する(S57)。その後、判定部12は、処理をステップS51に戻す。判定部12は、検知した変化があらかじめ定めた変化に該当しない場合は(S53:NO)、階調差ΔDAの検知は行わず、閾値未満の判定結果としてResultに0をセットし出力し(S57)、処理をステップS51に戻す。
DA1とDA2から検知する変化とは、立ち上がり期間trもしくは、立下り期間tfであり、あらかじめ定めた変化とは、どちらか一方の短い期間である。あらかじめ定めた変化に該当するかを検知するには、DA1とDA2との夫々対応するビット同士を比較する。
例えば、実施形態1の図6に記載したDB[0]は、1Rの期間から1Lの期間にかけて、HighからLowに立下りの変化である。このDB[0]の立下りの変化は、対応する1R期間のDA1[0]にセットされたHighと、1L期間のDA2[0]にセットされたLowから検知できる。
同様に、2R期間のDA1[0]にセットされたLowと、2L期間のDA2[0]にセットされたHighから、DB[0]が2R期間から2L期間にかけて、LowからHighに立ち上がる変化をすることが検知できる。
以上のように、DA1とDA2との夫々対応するビットから検知した変化が、あらかじめ定めた変化と一致しない場合は、階調差ΔDAが閾値以上かどうかの判定が行われない。このため、階調差ΔDAとは関係なく、閾値未満の結果Result=0が出力され、検知した変化が、あらかじめ定めた変化である場合のみ、階調差ΔDAが閾値以上かどうかを判定する。これにより、立ち上がり期間trもしくは立下り期間tfの、あらかじめ定めた、どちらか一方の短い期間でのみ、タイミング制御部13で位相差の有無が制御される。
図37を用いて、実施形態6の効果を説明する。図37は、DB[0]−DB[1]間で異なる位相差をもっており、DCLKに対する夫々のセットアップ期間を、ts1、ts2、ts3、ts4とし、ホールド期間をth1、th2、th3、th4として示している。
図37(1)と図37(2)に示したDBは、夫々立ち上がり期間と立下り期間を加えた中間状態を示す期間(tr1+tf1=tr2+tf2)と、周期Tが同じである。図37(1)は、tr1:tf1=1:2の条件において、tr1と同じ長さの位相差tp1を設けており、ts1とth1とts2とth2を確保している。ここで、位相差を設けたtr1のセットアップ期間ts1の減少は、位相差を設けていないtf1のホールド期間th1の減少と同等とすることができる。これにより、tr1、tf1の応答時間の比率によって、セットアップ期間またはホールド期間のマージンの確保ができないことによるデータエラー発生の頻度が偏るという状況を防ぐことができる。なお、tr1<tf1/2とした場合にも同様の効果が得られる。
図37(2)は、tr2:tf2=2:1の条件において、tr2と同じ長さの位相差tp2を設けており、ts3とth3とts4とth4を確保している。
確保したセットアップ期間とホールド期間を比較すると、ts3とth3はts1とth1に比べて短い期間である。このように、位相差の設定次第で、セットアップ期間とホールド期間が異なる。また、ts4とth4はts3とth3に比べて長い期間確保できているが、ドットクロックDCLKが一定周期をもった単一クロックである場合、短い期間のts3とth3に合わせて位相調整を行う必要がある。したがって、セットアップ並びにホールド期間のマージンの確保は難しい。
以上のことから、位相差を設ける場合は、立ち上がり期間もしくは立下り期間のどちらか短い方の時間を長い方の時間の2分の1以下に限定すると、GNDの歪みの影響を低減しつつ、セットアップ並びにホールド期間のマージンを確保しやすくできる。また、位相を可変することで、時間軸方向に信号が揺れる。信号の揺れは、表示上にノイズとなって見える場合がある。実施形態6では、位相の可変を立ち上がりもしくは立下りのどちらか一方とするため、表示上のノイズを低減するために行う、信号をサンプリングするクロックの位相調整がしやすくなる。
また、実施形態1の図7を用いて説明したパルス幅および周期の可変も、実施形態6へ適用可能である。図38は、GNDに及ぼす歪みの影響を示す図である。図38(1)では、位相差を設けていないため、立ち上がり期間にGNDに発生するスパイク状のノイズの振幅が大きい。ここで、図38(2)に示したように、パルス幅の可変を適用することで、GNDに発生するスパイク状のノイズは、位相差tpをもって時間軸方向に分散され、振幅が抑制される。同様に図38(3)に示したように、周期の可変も適用可能であり、この場合、図38(2)で示した例に比べて、GNDが受ける歪みを構成する周波数成分が、連続する時間軸上で切り替わる。このため、DB以外の外部からのノイズの影響を受ける確率が低減できる。
なお、図38に示したGNDに発生するスパイク状のノイズの振幅は、立ち上がり期間のタイミングと立下り期間のタイミングとで異なる。これは、立ち上がり期間と立下り期間の長さが異なるためで、立下り期間は、立ち上がり期間に比べて長く、スパイク状のノイズも時間軸方向に伸長するためである。
以上、本発明の実施形態6について説明したが、実施形態6の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態1と同じであるため、説明は省略する。
(実施形態7)
実施形態7では、表示パネル2に複数の異なる色のサブ画素で構成された単位画素が、行列方向に配列された高精細カラー表示装置を用いる。実施形態7は、行ないし列方向に互いに隣接したサブ画素の階調値が反転するか否かをもって、位相差ないしパルス幅や周期の可変有無を判定する閾値とすることを特徴とする。
一般的なカラー表示パネルの単位画素は、光の三原色であるRGBのサブ画素で構成されており、赤い表示にする場合は、Rのサブ画素だけを点灯し、GとBのサブ画素は点灯しないで表現する。白い表示にする場合は、RGBのサブ画素を点灯し、RGBを混色させて白を表現する。このように、複数の異なる色のサブ画素の組み合わせによって、異なる複数の色を表現する。また、サブ画素の輝度を制御することで、更に表現できる色数を増やすことができる。例えばRGBの3つのサブ画素で構成された場合、23の8色が表現できる。更に、RGBのサブ画素毎に、明るさを256段階で階調制御すれば、(23)8の1677万色を表現することができる。
実施形態1では、位相差を設ける判定に、互いに隣接するサブ画素間の階調差を閾値として用いたが、実施形態7では、互いに隣接するサブ画素間が、階調反転するか否かを閾値として用いる。
図39に、実施形態7の表示装置の模式図を示す。これまでの実施形態とは、表示パネル2dと、入力画像データ60,70、80の構成が異なるため、信号処理部1の動作が、これまでの実施形態とは異なる。
表示パネル2dは、色毎のサブ画素Rと、サブ画素Gと、サブ画素Bとで構成された単位画素90が、4行4列に配列されており、レンチキュラレンズ100を介在しないで表示を行う。
入力画像データは、表示パネル2dのサブ画素1R〜16Rに対応する階調値で構成されたRのパターン60、表示パネル2dのサブ画素1G〜16Gに対応する階調値で構成されたGのパターン70、同じく表示パネル2dのサブ画素1B〜16Bに対応する階調値で構成されたBのパターン80の3つで構成される。
判定部12dへは、Rのパターン60からサブ画素1R〜16Rに対応する階調値を順序だてて読み出した画像信号RAと、Gのパターン70からサブ画素1G〜16Gに対応する階調値を順序だてて読み出した画像信号GAとを入力する。更に、判定部12dへは、Bのパターン80からサブ画素1B〜16Bに対応する階調値を順序だてて読み出した画像信号BAを、入力する。
図40は、判定部12dの動作を示すフローチャートである。判定部12dは、Rのパターン60の画像信号であるRAと、Gのパターン70の画像信号であるGAと、Bのパターン80の画像信号であるBAを取得する(S61)。判定部12dは、取得したRA,GA,BAと、後述するRGBレジスタを用いて、サブ画素R−G間や、G−B間や、B−R間の順に対応する階調値が、反転階調の関係であるか否かを判定する(S62)。
反転階調の関係であるか否かの判定は、取得した3つの画像信号RA,GA,BAや、RGBレジスタの階調値を用いて、互いに隣接するサブ画素の一方の階調値から求めた反転階調値と、他方の階調値が等しいか否かで行う。ここで、反転階調値は、階調値が採りうる最大値から、実際の階調値を差し引いた値である。
2ビット階調の例で示すと、階調値がとりうる最大値は(11)の3となるが、この場合、互いに隣接するサブ画素の一方の階調値0の反転階調値は、3(=3−0)となる。ここで、互いに隣接するサブ画素の他方の階調値が3であれば、反転階調値と等しいため反転階調の関係であると判定される。
なお、一般的にデジタル化された階調値においては、0からはじまり、階調値が採りうる最大値は、2ビット階調の場合は3であり、3ビット階調の場合は7であり,8ビット階調では255であるように奇数となるため、上記した判定が適用可能である。
もし、階調値の採りうる最大値がこのような場合に該当せずに偶数の場合は、上記の関係が成立しないことに留意されたい。例えば、階調値が採りうる最大値が4の場合、階調値2の反転階調値は2(=4−2)となり、求めた反転階調値が反転しない場合が存在する。
また、RGBレジスタは、階調値を一時的に記憶するレジスタで、上書きされない限り、階調値を保持し、RAと、GAと、BAから階調値を個別に、読み出しと書き込みができる。
判定の結果、反転階調の関係であれば(S62:YES)判定結果Resultに1をセットしタイミング制御部13dへ出力する(S63)。そうでなければ(S62:NO)、判定結果Resultに0をセットしてタイミング制御部13dへ出力する(S64)。出力を終えた後、RA,GA,BAをRGBレジスタに記憶し(S65)、処理をステップS61に戻す。記憶したRGBレジスタは、次に取得するRA,GA,BAと反転階調の関係であるかの判定に使われる。なお、判定の周期は、DBの周期に準ずる。
図41は、上記判定部12dを含む信号処理部1の動作例を示すタイミングチャートである。判定部12dに入力した画像信号RA[0]〜[1],GA[0]〜[1],BA[0]〜[1]と、データ出力部14dから表示パネル2dに出力されるDB[0]〜[1]は、夫々0〜3で表される4階調を、Highレベルを(1)とし、Lowレベルを(0)とした、(00)〜(11)の2ビットのデジタル信号で示している。また階調値は、(00)の場合を黒とし、(11)を白としている。Resultは、判定部12dの判定結果であり、1もしくは0の値をとっている。
図中の1R〜4R,13R〜16R,1G〜4G,13G〜16G,1B〜4B,13B〜16B(5R〜12R,5G〜12G,5B〜12B,は図の簡略化のため省略)は、表示パネル2dのサブ画素との対応を示している。
はじめに、1Rと1Gの間で階調反転の判定が行われる。図41に示すように、1Rの階調値は(11)であり、1Gの階調値も(11)であり、階調反転ではない関係のため、判定部12dは判定結果Resultに0をセットする。同様に1Gと1Bの間も階調反転ではない関係のため、判定部12dは判定結果Resultに0をセットしている。
次に、1Bの階調値(11)に対して、2Rの階調値は(00)と、反転階調の関係であるため、判定部12dは判定結果Resultに1をセットしている。
次に、2Rの階調値(00)に対して、2G,2Bの階調値も(00)と、反転階調ではない関係が続くため、判定部12dは判定結果Resultに0をセットしている。
次に、2Bの階調値(00)に対して、3Rの階調値は(11)と、3Rの階調値(11)に対して、3Gの階調値は(00)と、反転階調の関係が続くため、判定部12dは判定結果Resultに1をセットしている。
以降同様に、サブ画素R−G間や、G−B間や、B−R間の順に対応する階調値が反転階調であるか否かを順次判定し、判定結果Resultをタイミング制御部13dへ出力する。
タイミング制御部13dでは、Resultが1の期間、CLKE−CLKO間に位相差をつけてデータ出力部14dへ出力する。なお、CLKE及びCLKOの周期は、RA,GA,BAの周期の3分の1となっている。
データ出力部14dでは、実施形態1同様に、タイミング制御部13dから出力されたCLKE及びCLKOを用いて、RAとGAとBAを時間軸方向に順序立てて、DB[0]−DB[1]にラッチし、ラッチしたDBは表示パネル2dに出力する。
以上においては、判定部12dによって位相差を制御されたCLKE及びCLKOを用いて、DBをラッチする。これにより、互いに隣接するサブ画素間が階調反転の関係である場合において、対応するDB[0]〜[1]が、同時に論理反転しないよう位相を可変することができ、GNDに及ぼす歪みの影響を時間軸方向に分散される。
なお、実施形態7の判定部12dでは、1R−1G間のように、サブ画素間で判定を行ったが1Rの前や、16Bの後との判定を加えてもよい。1Rの前や、16Bの後は、実際にはサブ画素がないため、表示上で階調反転の関係であるかの判断には使えない。しかしながら、デジタル信号として全てのビットにおいて論理反転するかどうかを判定することで、表示周辺部における同時スイッチングにともなうノイズ発生に対応できる。
以上の説明で、RGBサブ画素に対応する画像信号RA,GA、BA、DBを夫々2ビットで構成されたデジタル信号としたが、説明の便宜上であり、デジタル信号のビット数を制限するものではない。
また、本発明の実施形態7に係る表示装置に用いた表示パネル2dは、RGBのサブ画素を用いて説明したが、本発明の表示装置を構成するサブ画素はこれに制限されない。更に、RGBサブ画素で構成された単位画素が4行4列のマトリクス状に配列されているが、これは図示の簡略化のためであり、なんら画素数を制限するものでは無い。
また、実施形態7の判定部12dでは、互いに隣接するサブ画素間が反転階調の関係であるか否かをもって位相可変の有無を判定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態1から実施形態5で説明した要素との組み合わせも可能である。
例えば、実施形態1と同様に判定部12dにおける判定に、互いに隣接するサブ画素間の階調差を閾値としてもよい。
また、実施形態2で説明したように、前記反転階調を有する領域が、所定の単位画素数以上かどうか判定することで、位相差可変処理の出現確率をある程度抑制することができる。このため、表示装置の駆動周波数が高くなった場合に、発生リスクが高まるデータエラーを低減することが可能となる。
また更に、実施形態7のタイミング制御部13dでは、判定結果Resultが1のとき、タイミング制御部13dでCLKE及びCLKOの位相を可変する処理をおこなったが、本発明は位相の可変に限定されるものではない。実施形態1の図7を用いて説明したように、パルス幅の可変(図7(3)参照)や周期の可変(図7(4)参照)を組み合わせてもよい。位相差に組み合わせることで、ノイズを構成する周波数成分をより拡散できるため、GNDに及ぼす歪みの影響を更に時間軸方向に分散することができる。
また更に、データ出力部14dにおいては、2つ以上のクロック線で構成してもよい。この場合、実施形態4(図31の説明)と同様の効果が得られる。
上記した実施形態7の動作に関しては、次のように言い換えることができる。
ある画像データを用いた場合に、隣接するサブ画素間の階調差分が閾値を越えて十分に大きい場合は、上記した通り判定結果Resultが1となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がりもしくは立下りが確実に同期されない形で出力される。
このような画像データに対して、画像信号内における最大階調値差をあらかじめ閾値以下に変調しておくことで、判定結果Resultが0となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りが確実に同期して出力させることができる。
このように同じ画像データを用いた場合でも、あらかじめ画像内の最大階調値差のみをコントロールすることで、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りにおける同期もしくは非同期の制御が可能である。
(実施形態8)
実施形態7では、位相差を設ける判定に、互いに隣接するサブ単位間が、階調反転するか否かを閾値として用いたが、実施形態8では、互いに隣接する単位画素間が、階調反転するか否かを閾値として用いることを特徴とする。
図42に、一般的なRGBサブ画素で構成されたカラー表示パネルの単位画素における、階調のデジタル信号を示す。RA[0],RA[1]は、Rサブ画素の階調を示し、GA[0],[1]は、Gサブ画素の階調を示し、BA[0],BA[1]は、Bサブ画素の階調を示すデジタル信号である。図に示したように、階調反転には、RGBのサブ画素を全て消灯もしくは点灯とした「黒と白」の他に、サブ画素の組み合わせがある。例えば、Rのサブ画素のみ消灯もしくは点灯とした「青緑(シアン)と赤」や、Gのサブ画素のみ消灯もしくは点灯とした「赤青(マゼンダ)と緑」や、Bのサブ画素のみ消灯もしくは点灯とした、「赤緑(黄色)と青」といった、補色の関係にある組み合わせが該当する。
実施形態8の構成は、実施形態7に示した図39に示した構成と同じであるが、位相差を設ける判定に、互いに隣接する単位画素間が、上記した補色の関係を含んだ階調反転の関係にあるか否かを閾値として用いるため、判定部12dの動作が実施形態7とは異なる。
図43は、判定部12dを含む信号処理部1の動作の例を示すタイミングチャートである。互いに隣接する単位画素間が、階調反転の関係であるか否かは、隣接する単位画素を構成する同色のサブ画素同士が、すべて階調判定の関係であるか否かで行う。
図43において、1Rの階調値(11)に対して、2Rの階調値は(00)であるため、1R−2R間は階調値が反転しており、1G−2G間と、1B−2B間も同様に階調値が(11)から(00)に反転している。また、単位画素の表示は、「白と黒」といったように反転階調の関係となっている。このため、判定部12dは判定結果Resultに1をセットしている。
次に、2Rの階調値(00)に対して、3Rの階調値は(11)であるため、2R−3R間は階調値が反転しているが、2G−3G間と、2B−3B間は階調値が(00)から変化していない。また、単位画素の表示は、「黒と赤」といったように反転階調の関係ではない。このため、判定部12dは判定結果Resultに0をセットしている。以降同様に、単位画素間が反転階調の関係であるか否かを、順次判定し、判定結果Resultをタイミング制御へ出力する。
また、実施形態7の信号処理部1では、CLKE及びCLKOの周期は、RA,GA,BAの周期の3分の1とし、CLKE及びCLKOを用いて、RAとGAとBAを時間軸方向に順序立ててDBにラッチしている。実施形態8では、RA,GA,BAの周期と同じ周期のCLKE及びCLKOを用いて、DBのビット数を拡張しRA,GA,BAをパラレルにラッチする。
DBを6ビットに拡張したことで、RA[0]〜RA[1]をDB[0]〜DB[1]とし、GA[0]〜GA[1]をDB[2]〜DB[3]とし、BA[0]〜BA[1]をDB[4]〜DB[5]と結合することにより、図41のDBの周波数に比べて1/3に低減することができる。このため、GNDに及ぼす歪みの影響を更に時間軸方向に分散することができる。
実施形態8の構成及び動作は、上記異なる点以外は実施形態7と同じであるため、説明は省略する。
以上の説明で、RGBサブ画素に対応する画像信号RA,GA、BA、DBを夫々2ビットで構成されたデジタル信号としたが、説明の便宜上であり、デジタル信号のビット数を制限するものではない。
また、本発明の実施形態8に係る表示装置に用いた表示パネル2dは、実施形態7と同様とし、RGBのサブ画素を用いて説明したが、本発明の表示装置を構成するサブ画素はこれに制限されない。更に、RGBサブ画素で構成された単位画素が4行4列のマトリクス状に配列されているが、なんら画素数を制限するものでは無い。
また、実施形態8の判定部12dでは、互いに隣接する単位画素間が反転階調の関係であるか否かをもって位相可変の有無を判定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態1から実施形態7で説明した要素との組み合わせも可能である。例えば、実施形態1と同様に判定部12dにおける判定に、互いに隣接するサブ画素間の階調差を閾値としてもよい。
また、実施形態2で説明したように、前記反転階調を有する領域が、所定の単位画素数以上かどうか判定することで、位相差可変処理の出現確率をある程度抑制することができる。このため、表示装置の駆動周波数が高くなった場合に、発生リスクが高まるデータエラーを低減することが可能となる。
また更に、実施形態8のタイミング制御部13dでは、判定結果Resultが1のとき、タイミング制御部13dでCLKE及びCLKOの位相を可変する処理をおこなったが、本発明は位相の可変に限定されるものではない。実施形態1の図7を用いて説明したようにパルス幅の可変(図7(3)参照)や周期の可変(図7(4)参照)を組み合わせてもよい。位相差に組み合わせることで、ノイズを構成する周波数成分をより拡散できるため、GNDに及ぼす歪みの影響を更に時間軸方向に分散することができる。
上記した実施形態8の動作に関しては、次のように言い換えることができる。
ある画像データを用いた場合に、隣接する単位画素間の階調差分が閾値を越えて十分に大きい場合は、上記した通り判定結果Resultが1となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がりもしくは立下りが確実に同期されない形で出力される。
このような画像データに対して、画像信号内における最大階調値差をあらかじめ閾値以下に変調しておくことで、判定結果Resultが0となり、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りが確実に同期して出力させることができる。
このように同じ画像データを用いた場合でも、あらかじめ画像内の最大階調値差のみをコントロールすることで、結合画像信号DBの各ビット信号間の立ち上がり及び立下りにおける同期もしくは非同期の制御が可能である。
なお、実施形態2から実施形態6までにおいて、実施例2または3と同様に、実際の画素レイアウトとして、単位画素の開口形状を台形としてもよい。
以上、実施形態1から実施形態8に至って本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解しえる様々な変更を加えることができる。また、本発明には、各実施形態の構成の一部または全てを相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
1,1a,1b 信号処理部
2,2a,2b,2c,2d 表示パネル
3 第1のパターン
4 第2のパターン
5 TFT
6 画素電極
7 共通電極
8 共通電極電源
10 データドライバ
11 データ線
12,12b,12d 判定部
13,13b,13d タイミング制御部
14,14b,14d データ出力部
15 立体視選択手段
16 立体視切替部
20 ゲートドライバ
21 ゲート線
30 第1のサブ画素
31,32 第1のサブ画素の単位画素
40 第2のサブ画素
41,42 第2のサブ画素の単位画素
60 Rのパターン
70 Gのパターン
80 Bのパターン
90 RGBのサブ画素からなる単位画素
100 レンチキュラレンズ
101 シリンドリカルレンズ
200 階調0の電位(正極)
203 階調3の電位(正極)
300 階調0の電位(負極)
303 階調3の電位(負極)
500,510 閾値プロット
1000 映像信号供給源
3030 第1と第2のパターンに白を表示した際に得られる輝度プロファイル
3040 第1に白、第2のパターンに黒を表示した際に得られる輝度プロファイル
4030 第1に黒、第2のパターンに白を表示した際に得られる輝度プロファイル
3031 輝度プロファイル3030における輝度ピーク値
3041 輝度プロファイル3040における輝度ピーク値
4031 輝度プロファイル4030における輝度ピーク値
D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10,D11,D12 データドライバ出力
G1,G2,G3,G4,G5 ゲートドライバ出力
DA1 第1のパターンの画像信号(第1の画像信号)
DA2 第2のパターンの画像信号(第2の画像信号)
DA1”,DA2” 第1のパターンの画像信号(第1の画像信号)もしくは第2のパターンの画像信号(第2の画像信号)
DB DA1とDA2を結合した画像信号
tf 立下り期間
tr,tr2 立ち上がり期間
ts セットアップ期間
th ホールド期間
TfA1,TfA2 DA1及びDA2の1フレーム期間
TfB1,TfB2 DBの1フレーム期間
RA Rのパターンの画像信号
GA Gのパターンの画像信号
BA Bのパターンの画像信号

Claims (24)

  1. 少なくとも第1のパターンを表示する第1のサブ画素と、第2のパターンを表示する第2のサブ画素から構成された単位画素が、行または列方向に交互に配列された表示パネルと、
    前記第1のパターンからなる画像データと前記第2のパターンからなる画像データに対して、前記画像データ内の最大階調値差を変調することにより、前記表示パネルに入力される結合画像信号の各ビット信号間の立ち上がりもしくは立下りの同期もしくは非同期をコントロールする信号処理部と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  2. 前記信号処理部は、
    サブ画素に入力される第1の画像信号と、前記サブ画素に隣接するサブ画素に入力される第2の画像信号との階調差を検出し、あらかじめ設定された閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
    同じ周期と位相とパルス幅からなる2つ以上のデータ結合用クロック信号を生成し、前記閾値未満の判定を検出した場合に、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号をそのまま出力し、前記閾値以上の判定を検出した場合において、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号間の立ち上がりと立下りが同期しないように、少なくとも前記周期もしくは前記位相もしくは前記パルス幅の何れか一つを制御し出力するタイミング制御部と、
    前記表示パネルに対して、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号とを、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号を用いて結合した結合画像信号の出力を行うデータ出力部と、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記信号処理部は、
    各単位画素に対して、前記第1のサブ画素に入力される第1の画像信号と、前記第2のサブ画素に入力される第2の画像信号との階調差を検出し、あらかじめ設定された閾値以上であるかどうか判定を行う判定部と、
    同じ周期と位相とパルス幅からなる2つ以上のデータ結合用クロック信号を生成し、前記閾値未満の判定を検出した場合に、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号をそのまま出力し、前記閾値以上と判定を検出した場合において、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号間の立ち上がりと立下りが同期しないように、少なくとも前記周期もしくは前記位相もしくは前記パルス幅の何れか一つを制御し出力するタイミング制御部と、
    前記表示パネルに対して、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号とを、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号を用いて結合した結合画像信号の出力を行うデータ出力部と、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記判定部は、前記階調差があらかじめ設定された前記閾値以上であると判定された後に、前記階調差を有する領域が、あらかじめ階調差に応じて設定された所定のサブ画素数以上かどうかを判定することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の表示装置。
  5. 観察者が立体視するか否かを選択する立体視選択手段を更に備え、
    前記選択に応じた立体視選択信号を出力することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1つに記載の表示装置。
  6. 前記立体視選択手段の選択において、前記立体視する選択を検出した場合に、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号間で視差を有する形で前記判定部へ出力し、前記立体視しない選択を検出した場合に、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号の間で視差を有さない形で、前記判定部へ出力する立体視切替部を
    更に備えることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記データ出力部は、2つ以上のドットクロック信号を用いて1つの結合した結合画像信号を出力することを特徴とする請求項2から6のいずれか1つに記載の表示装置。
  8. 前記データ出力部は、2つ以上のドットクロック信号を夫々用いて、2つ以上の結合した結合画像信号を出力することを特徴とした請求項2から6のいずれか1つに記載の表示装置。
  9. 前記データ出力部は、結合画像信号の周波数を可変することを特徴とする請求項2から8のいずれか1つに記載の表示装置。
  10. 前記判定部は、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号から、前記結合画像信号の立ち上がりもしくは立下りの変化を検知し、検知した変化が立ち上がりもしくは立下りの内、期間の短い方の変化に該当するか否かの判定を行い、
    前記タイミング制御部は、該判定に基づいて前記2つ以上のデータ結合用クロック信号を出力する
    ことを特徴とする請求項2から9のいずれか1つに記載の表示装置。
  11. 前記タイミング制御部は、
    前記閾値以上と判定を検出した場合において、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号間の立ち上がりあるいは立下りのいずれか応答時間が短い方の1つが同期しないように、少なくとも周期もしくは位相もしくはパルス幅の何れか一つを制御し出力する
    ことを特徴とする請求項2から10のいずれか1つに記載の表示装置。
  12. 前記データ出力部は、前記短い方の応答時間が2分の1以下であることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の表示装置。
  13. サブ画素から構成された単位画素が、行または列方向に交互に配列された表示パネルと、
    前記サブ画素とデータ線の配列方向に隣接するサブ画素に入力される画像信号とが、互いに階調反転の関係にある画像データに対して、前記画像データ内の最大階調値差を変調することにより、前記表示パネルに入力される結合画像信号の各ビット信号間の立ち上がりもしくは立下りの同期もしくは非同期をコントロールする信号処理部と
    を備えることを特徴とする表示装置。
  14. 前記信号処理部は、
    あるサブ画素に入力される第1の画像信号と、前記あるサブ画素と前記データ線の配列方向に隣接するサブ画素に入力される第2の画像信号とが、互いに階調反転の関係であるかどうか判定を行う判定部と、
    同じ周期と位相とパルス幅からなる2つ以上のデータ結合用クロック信号を生成し、前記階調反転の関係ではない判定を検出した場合に、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号をそのまま出力し、前記階調反転の関係である判定を検出した場合において、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号間の立ち上がりと立下りが同期しないように、少なくとも周期もしくは位相もしくはパルス幅の何れか一つを制御し出力するタイミング制御部と、
    前記表示パネルに対して、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号とを、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号を用いて結合した結合画像信号の出力を行うデータ出力部と、
    を備えることを特徴とする請求項13に記載の表示装置。
  15. 前記判定部は、前記互いに隣接するサブ画素が階調反転の関係であると判定された後に、前記階調反転の関係を有するサブ画素の領域が、所定のサブ画素数以上かどうかを判定することを特徴とする請求項14記載の表示装置。
  16. サブ画素から構成された単位画素が、行または列方向に交互に配列された表示パネルと、
    前記単位画素とデータ線の配列方向に隣接する単位画素に入力される画像信号とが、互いに階調反転の関係にある画像データに対して、前記画像データ内の最大階調値差を変調することにより、前記表示パネルに入力される結合画像信号の各ビット信号間の立ち上がりもしくは立下りの同期もしくは非同期をコントロールする信号処理部と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  17. 前記信号処理部は、
    ある単位画素に入力される第1の画像信号と、前記単位画素とデータ線の配列方向に隣接する単位画素に入力される第2の画像信号とが、互いに階調反転の関係であるかどうか判定を行う判定部と、
    同じ周期と位相とパルス幅からなる2つ以上のデータ結合用クロック信号を生成し、前記階調反転の関係ではない判定を検出した場合に、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号をそのまま出力し、前記階調反転の関係である判定を検出した場合において、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号間の立ち上がりと立下りが同期しないように、少なくとも周期もしくは位相もしくはパルス幅の何れか一つを制御し出力するタイミング制御部と、
    前記表示パネルに対して、第1の画像信号と第2の画像信号とを、前記2つ以上のデータ結合用クロック信号を用いて結合した結合画像信号の出力を行うデータ出力部と、
    を備えることを特徴とする請求項16に記載の表示装置。
  18. 前記判定部は、前記互いに隣接する単位画素が階調反転の関係であると判定された後に、前記階調反転の関係を有する単位画素の領域が、所定の単位画素数以上かどうかを判定することを特徴とする請求項17記載の表示装置。
  19. 前記データ出力部は、2つ以上のドットクロック信号を用いて1つの結合した結合画像信号を出力することを特徴とする請求項13から18のいずれか1つに記載の表示装置。
  20. 前記データ出力部は、2つ以上のドットクロック信号を夫々用いて、2つ以上の結合した結合画像信号を出力することを特徴とした請求項13から18のいずれか1つに記載の表示装置。
  21. 前記データ出力部は、結合画像信号の周波数を可変することを特徴とする請求項13から20のいずれか1つに記載の表示装置。
  22. 前記表示装置は、列方向に並設されたゲート線を備え、
    行方向に隣接するサブ画素は、隣接するゲート線に交互に接続され、
    列方向に隣接するサブ画素は、二列ごとに同一のゲート線に接続されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか一つに記載の表示装置。
  23. 前記表示装置は、行方向に並設されたゲート線を備え、
    列方向に隣接するサブ画素は、隣接するゲート線に交互に接続され、
    行方向に隣接するサブ画素は、二行ごとに同一のゲート線に接続されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか一つに記載の表示装置。
  24. 第1のパターンを表示する第1のサブ画素と、第2のパターンを表示する第2のサブ画素から構成された単位画素が、行または列方向に交互に配列された表示パネルに入力する画像信号の処理を行うコンピュータに、
    前記第1のサブ画素に入力される第1の画像信号と、前記第2のサブ画素に入力される第2の画像信号とを取得し、
    各単位画素にて、前記第1の画像信号及び第2の画像信号の階調差を検出し、
    該階調差が閾値以上であるか否かを判定し、
    前記階調差が閾値以上でないと判定した場合、前記第1の画像信号及び第2の画像信号の結合用に生成した同一周期、同一位相及び同一パルス幅である2つ以上のクロック信号を同期させて出力し、
    前記階調差が閾値以上であると判定した場合、前記2つ以上のクロック信号が同期しないように、前記周期、位相またはパルス幅を制御して出力する
    処理を実行させることを特徴とするプログラム。
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