JP3912207B2 - 画像表示方法、画像表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示メモリからデータを読み出して画像を表示する際に、表示品位の低下を防止した画像表示方法、画像表示装置及び電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL(Electro Luminescent)装置や液晶装置など、ビットマップ型の表示パネルでは、表示メモリから垂直走査および水平走査に同期して順番に読出番地を指定して(読出走査して)、読み出した階調データにしたがって表示する方法が一般的である。ここで、表示メモリ(フレームメモリや、ビデオメモリなどと呼ばれることもある)の番地は、当該ディスプレイを構成する画素とを一対一に対応し、さらに、各番地には、対応する画素の階調(濃度、輝度)を規定する階調データが記憶される。このため、CPU等の上位制御回路が表示メモリの記憶内容を逐次書き換えると、表示パネルにより表示される画像も適宜書き換えられることになる。
【0003】
ここで、上位制御回路が読出走査の途中で表示メモリの記憶内容を書き換えてしまうと、当該書換の発生した1垂直走査期間(1フレーム)での表示は、当該書換前の記憶内容に基づく表示と、当該書換後の記憶内容に基づく表示とが混在して(断裂表示)、表示品位が著しく低下する可能性がある。
【0004】
したがって、このような表示品位の低下を防止するため、上位制御回路は、例えば、読出走査の以外の期間に階調データの書換を指示するなど、読出走査に同期した手順を踏む必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような手順を踏むと、上位制御回路の負荷が増大するので、当該上位制御回路によって実行される機能が低下する、といった問題があった。
【0006】
なお、表示メモリを2画面分(2フレーム分)として、ある1フレームでは、一方の(1画面分の)表示メモリから読出走査するとともに、他方の表示メモリに対して書き込み、次の1フレームでは、他方の表示メモリから読出走査するとともに、一方の表示メモリに対して書き込む、という方法も提案されているが、この方法では、表示品位の低下が防止される反面、表示メモリの容量が2倍必要となるので、安易に採用することができない。
【0007】
上記問題を解決すべく、本発明の目的は、上位制御回路による負荷を増加させないで、表示品位の低下を防止することが可能な画像表示方法、画像表示装置及び電子機器を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の走査線及びデータ線と、前記走査線及びデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素を備えた表示パネルにおける前記画素の各々に対応した番地を有し、各番地にて画素の階調を規定する階調データを記憶する表示メモリに対して、前記表示パネルの垂直走査および水平走査に同期した順番で読出番地を指定し、当該読出番地から階調データを順次読み出して、前記表示パネルの画素を当該階調データで規定された階調とする画像表示方法であって、前記読出番地を指定するための読出走査期間にわたって、表示品位を低下させ得る特定書換が表示メモリにて発生した否かを判別する第1ステップと、前記第1ステップによって特定書換が発生したと判別されたとき、当該特定書換が発生した読出走査では、少なくとも当該特定書換が発生した番地からの階調データの読出をスキップさせるとともに、スキップさせた番地に対応する画素を、当該読出走査よりも前に読み出された階調データによって規定される階調に保持する第2ステップとを備え、前記走査線の各々は前記表示パネルの水平走査期間を規定するクロック信号に基づいて選択され、前記第2ステップにおいて階調データの読出をスキップしたときには、前記クロック信号の周波数を、階調データの読出をスキップしないときに比べて高くすることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、読出番地による走査とは無関係に、階調データを表示メモリに書き込むことができるので、当該書込を行う上位制御回路の負荷が軽減される上に、表示品位が低下する可能性のある特定書換が発生した番地からの読出がスキップされるとともに、当該番地に対応する画素は、前に読み出された階調データで規定される階調に保持されるので、断裂表示画面が防止される結果、表示品位も低下しない。
【0010】
また、本発明に係る画像表示方法は、上記の画像表示方法において、前記第1ステップでは、読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、当該書換が発生した時点での読出番地にかかわらず、前記特定書換が発生したと判別することを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る画像表示方法は、上記の画像表示方法において、前記第1ステップでは、読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、当該書換の発生した番地のすべてが当該書換の発生した読出走査において読出番地としてすでに指定された領域に含まれるか否か、および、当該書換の完了時における読出番地を予測して、当該書換の発生した番地のすべてが当該予測読出番地以降の領域に含まれるか否かを判別して、双方の判別結果が否定的であるとき、前記特定書換が発生したと判別することを特徴とする。
【0012】
また、本発明に係る画像表示方法は、上記の画像表示方法において、前記第2ステップでは、前記第1ステップによって前記特定書換が発生したと判別されたとき、当該判別時点での読出番地を含む行の次行以降の読出をスキップさせるとともに、スキップさせた行番地に対応する画素行の以降に位置する画素を保持することを特徴とする。
【0013】
また、本発明に係る画像表示方法は、上記の画像表示方法において、同一の画素についての書込極性を、当該書込極性を指示する極性指示フラグにしたがって1以上の垂直走査期間毎に反転させる場合に、前記第1ステップによって前記特定書換が発生したと判別されたとき、前記第2ステップの後に、前記特定書換が発生した読出走査の次の読出走査では、スキップさせた番地に対応する画素を、前記極性指示フラグにかかわらず、前記特定書換が発生した読出走査での極性とは反対極性にて書き込む第3ステップと、前記第3ステップの書込が発生した読出走査の次の読出走査において、スキップさせた番地に対応する画素に書き込んだ反対極性が、前記書込指示によって指示される書込極性と同一であるとき、当該画素に対応する番地からの読出をスキップさせるとともに、スキップさせた番地に対応する画素を、反対極性で書き込んだ階調に保持する第4ステップと
を備えることを特徴とする。
【0014】
さらに、本発明は、表示パネルにおける画素の各々に対応した番地を有し、各番地にて画素の階調を規定する階調データを記憶する表示メモリと、前記表示メモリに対して、前記表示パネルの垂直走査および水平走査に同期した順番で読出番地を指定する指定手段と、当該読出番地から階調データを順次読み出す読出手段とを備え、前記表示パネルの画素を当該階調データで規定された階調とする画像表示装置であって、前記読出番地を指定するための読出走査期間にわたって、表示品位を低下させ得る特定書換が表示メモリにて発生した否かを判別する判別手段と、前記判別手段によって特定書換が発生したと判別されたとき、当該特定書換が発生した読出走査では、少なくとも当該特定書換が発生した番地からの階調データの読出をスキップさせるとともに、スキップさせた番地に対応する画素を、当該読出走査よりも前に読み出された階調データによって規定される階調に保持する第1の保持手段とを備え、前記第2ステップにおいて階調データの読出をスキップしたときには、前記表示パネルの水平走査期間を規定するクロック信号の周波数を、階調データの読出をスキップしないときに比べて高くすることを特徴とする。
【0015】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記判別手段においては、読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、当該書換が発生した時点での読出番地にかかわらず、前記特定書換が発生したと判別する
ことを特徴とする。
【0016】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記判別手段においては、読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、当該書換の発生した番地のすべてが当該書換の発生した読出走査において読出番地としてすでに指定された領域に含まれるか否か、および、当該書換の完了時における読出番地を予測して、当該書換の発生した番地のすべてが当該予測読出番地以降の領域に含まれるか否かを判別して、双方の判別結果が否定的であるとき、前記特定書換が発生したと判別することを特徴とする。
【0017】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記第1の保持手段においては、前記判別手段によって前記特定書換が発生したと判別されたとき、当該判別時点での読出番地を含む行の次行以降の読出をスキップさせるとともに、スキップさせた行番地に対応する画素行の以降に位置する画素を保持することを特徴とする。
【0018】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、同一の画素についての書込極性を、当該書込極性を指示する極性指示フラグにしたがって1以上の垂直走査期間毎に反転させる場合に、前記判別手段によって前記特定書換が発生したと判別されたとき、前記保持手段の処理が行われた後に、前記特定書換が発生した読出走査の次の読出走査において、スキップさせた番地に対応する画素を、前記極性指示フラグにかかわらず、前記特定書換が発生した読出走査での極性とは反対極性にて書き込む書込手段と、前記書込手段による書込が発生した読出走査の次の読出走査において、スキップさせた番地に対応する画素に書き込んだ反対極性が、前記書込指示によって指示される書込極性と同一であるとき、当該画素に対応する番地からの読出をスキップさせるとともに、スキップさせた番地に対応する画素を、反対極性で書き込んだ階調に保持する第2の保持手段とを備えることを特徴とする。
【0019】
さらに、本発明に係る電子機器は、本発明に記載の画像表示装置を備えることを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0021】
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像表示方法を適用した表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【0022】
この図に示されるように、表示装置100は、上位制御回路110と、表示メモリ120と、ディスプレイコントローラ130と、表示パネル140と、Yドライバ150と、Xドライバ160とを含む。
【0023】
これらのうち、上位制御回路110は、図示を省略した操作スイッチなどの指示にしたがった各種機能を実行する制御主体であり、特に本実施形態では、表示すべき内容に応じてデータWDを生成するとともに、当該データWDを生成した旨や、当該データWDの書込番地に関する情報などを含む命令WCMを発行する。
【0024】
表示メモリ120は、画面表示するための専用メモリであり、その記憶番地は、表示パネル140の画素と一対一に対応して、各番地では、対応する画素の階調を規定する階調データが記憶される。なお、表示メモリ120の記憶容量は表示パネル140の表示容量より大きくとも良く、この場合には表示メモリ120の記憶領域の一部と表示パネル140の画素と一対一に対応させる。
【0025】
ディスプレイコントローラ130は、階調データを読み出すための読出番地Radを垂直走査および水平走査にしたがった順番にて歩進するとともに、当該歩進と同期して各種クロック信号等を生成するが、上位制御回路110から命令WCMを受信すると、後述するように、読出番地Radの歩進を停止するとともに、この歩進停止にあわせて各種クロック信号の生成タイミングを変更する。さらに、ディスプレイコントローラ130は、受信した命令WCMを解釈し、データWDの書込番地Wadを生成する。
【0026】
なお、ディスプレイコントローラ130によって生成されるクロック信号等は、本実施形態では、スタートパルスDY、クロック信号YCK、スタートパルスDX、クロック信号XsCKおよびラッチパルスLPである。
【0027】
表示パネル140は、互いに交差するように設けられたm本の走査線1410とn本のデータ線1420との各交差部分に、画素1400を有する有機EL装置である。Yドライバ150は、走査信号Y1、Y2、Y3、…、Ymを順番に、1行目からm行目までの走査線1410の各々にそれぞれ供給する。Xドライバ160は、表示メモリ120から読み出された階調データRDにしたがってデータ信号X1、X2、X3、…、Xnを生成し、1列目からn列目までのデータ線1420の各々に一斉に供給する。
【0028】
<画素の構成>
次に、上述した画素1400の詳細について説明する。図2は、互いに隣接するi行目および(i+1)行目の走査線1410と、互いに隣接するj列目および(j+1)行目のデータ線1420との交差部分に対応して設けられた計4画素の構成を示す回路図である。ここで、iは、走査線1410を一般的に説明するために用いる記号であって、1≦i≦mを満たす整数である。同様に、jは、データ線1420を一般的に説明するために用いる記号であって、1≦j≦nを満たす整数である。
【0029】
図2に示されるように、各画素1400は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下「TFT」と省略する)1432、1434とEL素子1450とをそれぞれ有する。
【0030】
便宜上、i行目の走査線1410とj列目のデータ線1420との交差対応してi行j列に位置する画素1400に着目すると、当該画素1400のTFT1432は、j列目のデータ線1420とTFT1434のゲートgとの間に介挿されている。TFT1432のゲートは、i行目の走査線1410に接続されているので、当該TFT1432は、走査信号YiがHレベルになるとオンするスイッチとして機能する。
【0031】
また、TFT1434のゲートg(TFT1432のドレイン)には、容量1440が寄生している。なお、本実施形態では、容量1440として、TFT1434の寄生容量を用いているが、TFT1434のゲートgと一定電位の給電線(例えば接地線)との間にコンデンサを設けて、該コンデンサを容量1440として用いても良い。
【0032】
EL素子1450は、電源電圧Vddの給電線とTFT1434のドレインとの間にて順方向に介挿されている。詳細には、EL素子1450の陽極は電源電圧Vddの給電線に接続される一方、EL素子1450の陰極はTFT1434のドレインに接続されている。また、TFT1434のソースは、基準電圧Gndに接地されている。EL素子1450は、共通電極たる陽極と画素電極たる陰極との間に発光(EL)層を挟持して、電流に応じた輝度で発光するが、詳細については本件と直接関係しないので、その説明を省略する。また、EL素子1450は、発光ダイオードと置換可能である。
【0033】
この画素1400では、走査信号YiがHレベルになったとき、TFT1432がオンするので、TFT1434のゲートgは、j列目のデータ線1420に印加されたデータ信号Xjの電圧になるとともに、当該電圧に応じた電荷が容量1440に蓄積される。したがって、走査信号YiがHレベルになったとき、EL素子1450には、データ信号Xjの電圧に応じた電流がTFT1434によって流れることになる。
【0034】
一方、走査信号YiがLレベルになると、TFT1432はオフするが、TFT1434のゲートgは、容量1440によって、TFT1432がオフする直前のデータ信号Xjの電圧に保持されている。このため、走査信号YiがHレベルからHレベルに遷移しても、EL素子1450には、保持されたデータ信号Xjの電圧に応じた電流がTFT1434により流れ続けることになる。
【0035】
<Yドライバ>
次に、上述したYドライバ150の詳細について説明する。図3は、Yドライバ150の構成を示すブロック図である。
【0036】
この図に示されるように、Yドライバ150は、一種のシフトレジスタであり、走査線1410の各行にそれぞれ対応した転送回路(TU)1515を備える。
【0037】
このYドライバ150には、ディスプレイコントローラ130によって生成されたクロック信号YCKおよびスタートパルスDYがそれぞれ供給されている。
【0038】
このうち、前者のクロック信号YCKは、通常では、1水平走査期間(1H)の逆数で示される周波数を有するが、後述するスキップ処理が実行されると、通常よりも十分に高い周波数となり(例えば1000倍)、かつ、高周波数の状態が少なくともm周期以上にわたって継続する。後者のスタートパルスDYは、1フレーム(1F)の開始を規定する。
【0039】
i行目の転送回路1515は、入力信号を、クロック信号YCKの立ち上がり直前のレベルにラッチして、当該ラッチした信号を、i行目の走査線1410に走査信号Yiとして供給するとともに、次段たる(i+1)行目の転送回路1515への入力信号として供給する。ただし、1行目の転送回路1515の入力信号はスタートパルスDYである。
【0040】
このような構成において、クロック信号YCKが通常であれば、図4(a)に示されるように、1フレーム(1F)の最初に供給される信号DYは、クロック信号YCKの立ち上がり毎に順次シフトされるとともに、当該シフトされた信号が、それぞれ1、2、3、4、…、m行目の走査線1410の各々に、それぞれ走査信号Y1、Y2、Y3、Y4、…、Ymとして出力される。
【0041】
このため、走査信号Y1、Y2、Y3、Y4、…、Ymは、信号DYがHレベルになって初めてクロック信号YCKが立ち上がったタイミングから、順番に1水平走査期間(1H)だけHレベルになる。
【0042】
一方、クロック信号YCKが高周波数状態になると、例えば、走査信号Y3がHレベルからLレベルに遷移するタイミングにて高周波数状態になると、図4(b)に示されるように、走査信号Y1、Y2、Y3は、当該タイミングから、順番に1水平走査期間(1H)だけHレベルになるが、Y4、Y5、…、Ymは、一瞬だけHレベルになるに過ぎない。
【0043】
上述したように、走査信号YiがHレベルになると、i行目の画素1400における容量1440の各々は、データ信号X1、X2、X3、…、Xnの電圧に応じてそれぞれ充放電されるが、当該Hレベルとなる期間が極端に短いと、蓄積された電荷の量はほとんど変化しない。このため、クロック信号YCKの高周波数状態によって、走査信号Yiが一瞬だけHレベルになっても、容量1440の各々に蓄積された電荷の量にほとんど変化はなく、したがって、対応するEL素子1450の輝度も維持されることになる。
【0044】
<Xドライバ>
次に、上述したXドライバ160の詳細について説明する。図5は、Xドライバ160の構成を示すブロック図である。
【0045】
この図に示されるように、Xドライバ160は、データ線1420の各列にそれぞれ対応して、転送回路(TU)1615と、レジスタ(Reg)1620と、ラッチ回路(L)1630と、D/A変換器1640とを有する。
【0046】
このXドライバ160には、ディスプレイコントローラ130によって生成されたクロック信号XsCK、スタートパルスDX、ラッチパルスLPと、表示メモリ120から読み出された階調データRDとがそれぞれ供給されている。
【0047】
このうち、クロック信号XsCKは、転送回路1615に対して入力信号を転送させるための信号であり、読出番地Radの歩進間隔と同一周期である。スタートパルスDXは、1行分の階調データRDの読出開始タイミングにおいて出力される。ラッチパルスLPは、1行分のうち、最終n列の階調データが読み出された直後のタイミングにて出力され、1水平走査期間の開始を規定する。
【0048】
j列目の転送回路1615は、入力信号を、クロック信号XsCKの立ち上がり直前のレベルにラッチして、当該ラッチした信号を、サンプリング制御信号Xsjとして出力するとともに、次段たる(j+1)列目の転送回路1615への入力信号として供給する。ただし、1列目の転送回路1615の入力信号は、スタートパルスDXである。
【0049】
続いて、j列目のレジスタ(Reg)1620は、データバスを介して供給される階調データRDを、j列目の転送回路1615から出力されるサンプリング制御信号Xsjの立ち上がりにてサンプリングして、保持する。
【0050】
さらに、j列目のラッチ回路(L)1630は、同じくj列目のレジスタ1620によって保持された階調データRDを、ラッチパルスLPの立ち上がりによってラッチして出力する。
【0051】
そして、j列目のD/A変換器1640は、同じくj列目のラッチ回路1630によってラッチされた階調データRDをアナログ電圧に変換し、当該アナログ電圧をj列目のデータ線1420に対しデータ信号Xjとして出力する。
【0052】
図6は、Xドライバ160の動作を説明するためのタイミングチャートである。この図に示されるように、ラッチパルスLPが出力されて走査信号YiがHレベルに遷移するタイミングに先んじて、スタートパルスDXがHレベルに立ち上がると、i行目であって1、2、3、…、n列目の画素に対応した階調データRDが表示メモリ120から順番に読み出されて供給される。
【0053】
このうち、i行1列の画素に対応する階調データRDが供給されるタイミングにおいて、サンプリング制御信号Xs1がHレベルに立ち上がると、当該階調データが、1列目のレジスタ1620(図6において「1:Reg」と表記)によってサンプリングされる。
【0054】
次に、i行2列の画素に対応する階調データRDが供給されるタイミングにおいて、サンプリング制御信号Xs2がHレベルに立ち上がると、当該階調データが、2列目のレジスタ1620(図6において「2:Reg」と表記)によってサンプリングされる。以下同様にして、3、4、…、n列目の画素に対応する階調データRDの各々が、それぞれ3、4、…、n列目のレジスタ1620によってサンプリングされる。
【0055】
続いて、ラッチパルスLPが出力されると、それぞれ各列のレジスタ1620によってサンプリングされた階調データRDが、それぞれの列に対応するラッチ回路1630において一斉にラッチされる。
【0056】
そして、1、2、3、…、n列においてラッチされた階調データRDは、それぞれ1、2、3、…、n列のD/A変換器1640によって変換され、データ信号X1、X2、X3、…、Xnとして一斉に出力されることになる。
【0057】
なお、1行分のデータ信号の一斉出力に合わせて、すなわち、ラッチパルスLPの出力に同期して、走査信号YiがLレベルになって、i行目の走査線1410が選択されることになる。
【0058】
またここでは、i行目に位置する画素に対応したデータ信号の出力動作について説明したが、実際には、このような出力動作は、それぞれ1行目、2行目、3行目、…、m行目の走査線1410の各々に対応して順番に実行されることになる。
【0059】
<ディスプレイコントローラ>
次に、ディスプレイコントローラ130によって実行される処理内容の詳細について説明する。図7は、ディスプレイコントローラ130におけるメインルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【0060】
この図に示されるように、電源投入やリセットなどの直後において、ディスプレイコントローラ130は、フレーム処理を実行する(ステップS10)。
【0061】
次に、フレーム処理の後、ディスプレイコントローラ130は、当該フレーム処理を開始してから1垂直走査期間(1フレーム)に相当する期間が経過したか否かを判別する(ステップS12)。
【0062】
ディスプレイコントローラ130は、該判別結果が否定的であるとき、処理手順をステップS12に戻して待機する一方、肯定的であるとき、再びフレーム処理を実行する。すなわち、ステップS10におけるフレーム処理は、1フレームおきに実行される。
【0063】
フレーム処理の詳細について説明する。このフレーム処理とは、表示メモリ120からの読出処理であり、上位制御回路110から命令WCMを受信したときの書込処理については除かれる。
【0064】
なお、書込処理については、上位制御回路110から命令WCMを受信したとき、読出走査とは無関係に、データWDが、ディスプレイコントローラ130によって、当該命令WCMに含まれる書込番地にて表示メモリ120に書き込まれる。このため、上位制御回路110は、ディスプレイコントローラ130による読出番地の指定(読出走査)を考慮せずに、データWDを転送したり、命令WCMを発行したりすることができるので、その分、負荷が低減される。ただし、本実施形態では、2フレーム連続して、データの書換がないものとする。
【0065】
図8は、フレーム処理の詳細を示すフローチャートである。
【0066】
まず、ディスプレイコントローラ130は、変数pに「1」をセットする(ステップS102)。ここで、変数pは、読出走査の対象とする画素行を示すために、「1」から走査線1410の本数である「m」までの整数のいずれかがセットされる。ステップS102において変数pに「1」がセットされると、最初に読出走査の対象となる画素行は1行目となる。
【0067】
次に、ディスプレイコントローラ130は、変数pで特定された画素行についての読出走査を実行する(ステップS110)。詳細には、ディスプレイコントローラ130は、p行目であって、1列目からn列目までに位置する画素の階調データが記憶された番地を順番に指定するように、読出番地Radをクロック信号XsCKに同期して歩進する(ステップS110)。この歩進によって、p行1列からp行n列までの画素1行分の階調データRDが順番に表示メモリ120から読み出されて、Xドライバ160に供給されることになる。
【0068】
続いて、ディスプレイコントローラ130は、ステップS110における読出走査において特定書換が発生したか否かを判別する(ステップS114)。
【0069】
ここで、特定書換とは、断裂表示によって表示品位が低下する可能性のある書換をいい、特に本実施形態において特定書換とは、単に表示メモリ120の階調データの書換を意味する。階調データの書換は、上位制御回路110から命令WCMを受信すると、必ず発生するから、本実施形態において特定書換の発生は、命令WCMの受信と同義である。
【0070】
このような特定書換が発生(命令WCMを受信)していないとき、ディスプレイコントローラ130は、現時点における変数pが走査線1410の本数mに等しいか否かを、すなわち、読出走査の対象が最終m行であったか否かを判別する(ステップS116)。
【0071】
この判別結果が否定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、読出走査の対象を次の画素行とすべく、変数pを「1」だけインクリメントして(ステップS118)、処理手順を再びステップS110に戻す。これにより、再度実行されるステップS110では、次行についての読出走査が実行される。
【0072】
このように、ステップS110の読出走査は、ステップS114の判別結果が否定的である限り、変数pが「1」から「m」まで、すなわち、1行目からm行目までの各行毎に対応して繰り返して実行される。
【0073】
したがって、ステップS116の判別結果が肯定的であるとき、今回のフレームでは、最終m行目までの読出走査が完了したことを意味するので、ディスプレイコントローラ130は、当該フレーム処理を終了させて、次回のフレーム処理開始まで待機する(ステップS12)。
【0074】
一方、ステップS114において特定書換が発生したと判別すると、ディスプレイコントローラ130は、p行目の走査線1410に供給される走査信号YpがHレベルからLレベルに遷移するタイミング以降、クロック信号YCKを一時的に高周波数化させる(ステップS122)。この後、ディスプレイコントローラ130は、今回のフレーム処理を終了させて、次の1フレームまで待機する。
【0075】
すなわち、p行目の読出走査の間に、特定書換が発生すると、(p+1)行目の読出走査を実行することなく、今回のフレーム処理が終了するので、(p+1)行目から最終m行目までの画素に対応する階調データは、表示メモリ120から読み出されない。
【0076】
さらに、(p+1)行目から最終m行目までの走査線1410に供給される走査信号は一瞬しかHレベルにならないので、(p+1)行目から最終m行目までの各EL素子1450の輝度は、それぞれ直前フレームから維持されたままとなる。したがって、最初の1行目から最終のm行目までの画素1400による表示内容は、表示メモリ120の書換が1行目からm行目までの読出走査期間に発生しても変化しない。
【0077】
<比較例との対比>
ここで、本実施形態に対する比較例について説明する。図9(a)は、比較例において、表示メモリ120から階調データが行毎にどのように読み出されるかを、各フレームにわけて示す図表であり、図10(a)は、図9(a)に示されるように階調データが読み出されたときに、表示パネル140の表示内容をフレーム毎に簡易的に示す図である。なお、図9(a)では、説明を簡略化するため、表示パネル140の表示行数を18行としている。また、図9等において、アルファベットは表示すべきパターンを示す。
【0078】
比較例の上位制御回路は、表示メモリからの読出走査とは無関係に(非同期に)、表示メモリに対する書込を指示するので、読出走査の間に表示メモリの内容が書き換えられる事態が起こり得る。
【0079】
例えば、図9(a)において、フレーム1、2では、パターンAに係る階調データが表示メモリから読み出されているが、フレーム3では、8行目の階調データが読出走査されている間に、表示メモリ120がパターンBに係る階調データに書き換えられている。
【0080】
このため、図10(a)に示されるように、フレーム1、2では(厳密に言えば、読出走査が完了し、さらに、表示パネル140において全走査線1410が選択された後)、表示パネル140は、全行にわたってパターンA(図では、左斜めの黒色平行四辺形)を正しく表示するが、フレーム3では、1行目から8行目までがパターンAとなり、9行目以降では、パターンB(図では、右斜めの黒色平行四辺形)となり、画面の上半分と下半分とで食い違う表示(断裂表示)となるので、表示品位が著しく低下する。
【0081】
なお、フレーム3、4では、図9(a)に示されるように読出走査期間に表示メモリ120が書き換えられないので、表示パネル140では、図10(a)に示されるように全行にわたってパターンBが正しく表示される。
【0082】
また、図10(a)では、フレーム6以降における表示パネル140の表示内容については省略しているが、図9(a)に示されるように、読出走査期間の途中における書換は、フレーム7において10行目の階調データが読出走査されている間と、フレーム10において7行目の階調データが読出走査されている間とでも発生している。したがって、フレーム7、10においても断裂表示が発生する。
【0083】
これに対して本実施形態では、フレーム3にて8行目の階調データが読出走査されている期間に階調データが書き換えられると、図9(b)において「←」に示されるように、9行目以降の階調データの読出走査がスキップされる。
【0084】
この動作を図8におけるフレーム処理と関連で説明すると、フレーム3に対応したフレーム処理では、変数pに「1」から「8」までの値がセットされる毎に、ステップS110の読出走査が実行されるが、変数pに「8」がセットされた状態では、ステップS114の判別結果が否定的となるので、ステップS122に分岐する結果、9行目以降の階調データの読出走査がスキップされる。
【0085】
このため、表示パネル140において1行目から8行目までの画素は、図10(b)に示されるように、今回のフレーム3におけるフレーム処理によって読み出された階調データにしたがうので、パターンAの表示となるが、9行目以降の画素は、前回のフレーム処理(すなわち、フレーム2でのフレーム処理)によって読み出された階調データにしたがうので、パターンAの表示を維持することになる。
【0086】
図10(b)で図示しないが、図9(b)におけるフレーム7、10においても同様である。
【0087】
よって、本実施形態によれば、読出走査期間の途中に書換が発生しても、比較例のような断裂表示が発生しないので、表示品位の低下を防止すること可能となる。
【0088】
なお、画面の下半分は、フレーム2および3という2フレームにわたってリフレッシュされないので、下半分(9行目以降)の画素に含まれる容量1440では、1フレーム毎にリフレッシュされる上半分(1行目から8行目まで)の画素に含まれる容量1440と比較して、蓄積電荷のリークが進行する結果、図10(b)に示されるように、輝度が多少低下する。
【0089】
<第2実施形態>
上述した第1実施形態は、EL素子1450のような直流駆動を原則とする素子を用いた表示装置に対して、断裂表示を防止する表示方法であった。本発明は、これに限られず、液晶素子のような交流駆動を原則とする素子を用いた表示装置にも適用可能である。
【0090】
ここで、特定書換の発生により読出走査をスキップさせると、スキップさせた番地に相当する画素はリフレッシュしないので、当該画素には、次のフレームにおいて指示された極性であって、当該フレームでの読出走査によって読み出された階調データに応じた電圧が書き込まれることになる。
【0091】
しかしながら、交流駆動のために液晶素子に対する書込極性を1フレーム毎に反転させると、スキップさせた番地に相当する画素には、同一極性のデータ信号が連続して書き込まれてしまう。この理由は、一方の極性にて書き込んだ後では、スキップの発生により他方の極性にて書き込まれず、再び、一方の極性にて書き込んでしまうためである。
【0092】
この結果、交流駆動の原則が崩れてしまうので、液晶素子を用いた表示装置に対しては、単純に、第1実施形態を適用することができない。
【0093】
そこで、読出走査をスキップさせたとき、スキップさせた番地に相当する画素が同一極性で書き込まれるのを回避した第2実施形態について説明する。
【0094】
第2実施形態に係る表示方法を適用した表示装置が上述した第1実施形態に係る表示方法を適用した表示装置と相違する点は、次の3点である。すなわち、画素の構成が異なる点(相違点▲1▼)、Xドライバ160の構成が異なる点(相違点▲2▼)およびディスプレイコントローラ130におけるフレーム処理(読出処理)が異なる点(相違点▲3▼)の3点であり、これらの3点について順番に説明する。それ以外については、すでに第1実施形態と重複するので、その説明を省略する。
【0095】
<画素>
図11は、第2実施形態に係る表示方法が適用される表示装置の画素を示す回路図である。
【0096】
この図に示されるように、各画素1400は、TFT1462と、液晶素子1470とをそれぞれ有している。ここで、i行目の走査線1410とj列目のデータ線1420との交差対応してi行j列に位置する画素1400に着目すると、当該画素1400のTFT1462は、j列目のデータ線1420と液晶素子1470の一端との間に介挿されている。また、TFT1462のゲートは、i行目の走査線1410に接続されている。このため、TFT1462は、走査信号YiがHレベルになるとオンするスイッチとして機能する。
【0097】
液晶素子1470は、一端たる矩形状の画素電極と、他端たる対向電極と、両電極の間に挟持された液晶とより一種の容量を形成し、当該容量に蓄積される電荷量に応じて液晶分子の配向状態が変化する構成となっている。
【0098】
ここで、対向電極は、各画素1400にわたって共通であり、その電位も時間的に一定である。このため、本実施形態において、正極性の書込とは、対向電極電位よりも高位側電圧の書込を意味し、負極性の書込とは、対向電極電位よりも低位側電圧の書込を意味する。
【0099】
なお、TFT1462のドレインD(画素電極)には、液晶素子に蓄積された電荷のリークを低減するため、蓄積容量が別途設けられる場合もある。
【0100】
図11に示される構成において、走査信号YiがHレベルになると、i行目の画素1400ではTFT1462がそれぞれオンするので、例えばi行j列において、液晶素子1470の一端たる画素電極の電位は、データ信号Xjの電圧となる。このため、当該液晶素子には、データ信号Xjの電圧に応じた電荷が蓄積される。電荷蓄積後、走査信号YiがLレベルになって、TFT1462がオフしても、液晶素子1470における電荷の蓄積は維持される。
【0101】
ここで、液晶素子1470に蓄積される電荷量に応じて液晶分子の配向状態が変化する結果、当該液晶素子1470を通過して、偏光子(図示省略)から出射してユーザに視認される光量も、蓄積された電荷量に応じて変化する。
【0102】
したがって、画素1400は、走査信号がHレベルからLレベルに遷移しても、当該Hレベルのときのデータ信号Xjで規定された状態を維持することになる。
【0103】
なお、液晶素子を用いた画素1400としては、図11に示される構成のほか、双方向ダイオード特性を有する二端子型非線形素子(例えば、薄膜ダイオードのなど)と液晶素子1470とを、走査線1410とデータ線1420との間に直列に介挿した構成であっても良い。さらに、TFTのような三端子型非線形素子や、双方向ダイオード特性を有する二端子型非線形素子などの非線形素子を用いないで液晶素子を駆動するパッシブマトリクス型の構成、詳細には、走査線1410自身を液晶素子1470の一端とするとともに、データ線1420自身を液晶素子1470の他端として用いたパッシブマトリクス型の構成であっても良い。また、ここでは階調表示をさせる方法としてD/A回路を用いた電圧変調方式を例に挙げたが、無論パルス幅変調方式や他の方式であっても構わない。
【0104】
<Xドライバ>
図12は、第2実施形態に適用されるXドライバ160の構成を示すブロック図である。この図に示される構成が図5に示される構成と相違する点は、各列のD/A変換器1640がD/A変換器1650に置換した点と、D/A変換器1650の各々に信号AKがそれぞれ供給されている点とにある。
【0105】
ここで、信号AKは、ディスプレイコントローラ130によって生成される信号であり、D/A変換器1650に対して出力信号の極性を指示する。
具体的には、信号AKは、Lレベルであれば正極性を、信号AKがHレベルであれば負極性を、それぞれ指示する。
【0106】
j列目のD/A変換器1650は、ラッチパルスLPの立ち上がりによってラッチされた階調データを、信号AKによって指示された極性のアナログ信号に変換して、データ信号Xjとしてj列目のデータ線1420に出力する。
【0107】
<ディスプレイコントローラ>
次に、第2実施形態に適用されるディスプレイコントローラ130によって実行される処理内容の詳細について説明する。図13は、ディスプレイコントローラ130におけるメインルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【0108】
この図に示されるように、電源投入やリセットなどの直後において、ディスプレイコントローラ130は、初期化処理を実行する(ステップS2)。詳細には、ディスプレイコントローラ130は、動作モードを規定するための値をセットするためのレジスタModを、ゼロにリセットするとともに、各行に対応して設けられるレジスタL−1、L−2、L−3、…、L−mにそれぞれ「1」をセットする。
【0109】
ここで、レジスタModにセットされた値が「0」、「1」、「2」、「3」であれば、動作モードは、それぞれノーマル(N)モード、書換(W)モード、排他(X)モード、スキップ(S)モードであるとする。したがって、ステップS2における初期化処理によって、動作モードはノーマル(N)モードにセットされることになる。
【0110】
レジスタL−1、L−2、L−3、…、L−mは、それぞれ直前フレームにおける1、2、3、…、m行の画素に対する書込極性を示し、本実施形態では「0」が正極性を意味し、「1」が負極性を意味する。最初のフレームでは直前フレームが存在しないので、ステップS2における初期化処理によって、存在しない直前フレームでは、各行に対して負極性の書込がなされたと想定する。
【0111】
この初期化処理の後、ディスプレイコントローラ130は、フレーム処理を実行する(ステップS20)。次に、フレーム処理の後、ディスプレイコントローラ130は、当該フレーム処理を開始してから1垂直走査期間(1フレーム)に相当する期間が経過したか否かを判別する(ステップS22)。
【0112】
ディスプレイコントローラ130は、該判別結果が否定的であるとき、処理手順をステップS22に戻して待機する一方、肯定的であるとき、再びフレーム処理を実行する。すなわち、ステップS20におけるフレーム処理は、第1実施形態と同様に、1フレームおきに実行される。
【0113】
ここで、フレーム処理の詳細について説明する。図14、図15および図16は、それぞれ第2実施形態におけるフレーム処理の詳細を示すフローチャートである。
【0114】
まず、フレーム処理の開始において、ディスプレイコントローラ130は、読出走査の対象とすべき画素行を特定するための変数pに「1」をセットする(ステップS202)。
【0115】
次に、ディスプレイコントローラ130は、変数Modの値が「0」であるか否か、すなわち、動作モードがノーマル(N)モードであるか否かを判別する(ステップS204)。
【0116】
この判別結果が肯定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、第1実施形態におけるステップS110と同様に、変数pで特定された画素行についての読出走査を実行する(ステップS210)。この走査によって、p行1列からp行n列までの画素1行分の階調データが順番に表示メモリ120から読み出されて、Xドライバ160に供給されることになる。
【0117】
p行n列の階調データを読み出した後、ラッチパルスLPの出力前に、ディスプレイコントローラ130は、信号AKを、極性指示フラグPolで指示される書込極性のレベルにて出力する(ステップS211)。
【0118】
ここで、極性指示フラグPolとは、このフレーム処理によって読み出された階調データを、いずれの極性にて画素1400に書き込むかを指示し、具体的に本実施形態では、奇数フレームでは「0」となって、正極性の書込を指示する一方、偶数フレームでは「1」となって、負極性の書込を指示する。
【0119】
Xドライバ160は、すでに説明したように、読み出された階調データをラッチ回路1630により1行分だけ一旦ラッチした後、D/A変換器1650によりデータ信号に変換して、データ線1420に供給するので、p行の最終n列の階調データが読み出された後であってラッチパルスLPの出力前に、ステップS211において信号AKを、極性指示フラグPolで指示される論理レベルにセットすると、D/A変換器1650によるデータ信号は、極性指示フラグPolで指示される極性となって、実際に、p行の画素1400に書き込まれることになる。
【0120】
次に、今回のフレーム処理においてp行の画素1400に対しては極性指示フラグPolで指示される極性にて書き込んだ旨を記録すべく、ディスプレイコントローラ130は、p行に対応するレジスタL−pに、現時点における極性指示フラグPolの値をセットする(ステップS212)。
【0121】
続いて、ディスプレイコントローラ130は、ステップS211における読出走査において特定書換が発生したか否かを判別する(ステップS214)。ここで、特定書換とは、第1実施形態と同様に、単に表示メモリ120に対する階調データの書換を意味する。
【0122】
この判別結果が否定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、現時点における変数pが走査線1410の本数mに等しいか否かを判別する(ステップS216)。
【0123】
この判別結果が否定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、読出走査の対象を次の画素行とすべく、変数pを「1」だけインクリメントして(ステップS218)、処理手順を再びステップS210に戻す。
【0124】
また、ステップS216の判別結果が肯定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、今回のフレーム処理を終了させて、次フレームの開始まで待機する(ステップS22)。
【0125】
ステップS210において特定書換の発生があったと判別したとき、ディスプレイコントローラ130は、動作モードを書換(W)モードに移行すべく、変数Modに「1」をセットする(ステップS220)。
【0126】
次に、ディスプレイコントローラ130は、p行目の走査線1410に供給される走査信号YpがHレベルからLレベルに遷移するタイミング以降、クロック信号YCKを一時的に高周波数化させる(ステップS222)。
【0127】
そして、ディスプレイコントローラ130は、次回のフレーム処理における動作モードを排他(X)モードとすべく、変数Modに「2」をセットし(ステップS224)、この後、今回のフレーム処理を終了させて、次フレームの開始まで待機する。
【0128】
すなわち、p行目の読出走査の間に、特定書換が発生すると、(p+1)行目の読出走査を実行することなく、今回のフレーム処理が終了するので、(p+1)行目から最終m行目までの画素に対応する階調データは、表示メモリ120から読み出されない。
【0129】
さらに、(p+1)行目から最終m行目までの走査線1410に供給される走査信号は一瞬しかHレベルにならないので、(p+1)行目から最終m行目までの各液晶素子1470の濃度は、それぞれ直前フレームから維持されたままとなる。したがって、最初の1行目から最終のm行目までの画素1400による表示内容は、表示メモリ120の書換が1行目からm行目までの読出走査期間に発生しても変化しない。
【0130】
このようにノーマル(N)モードでは、1行目からm行目まで順番に読出走査して階調データを読み出すとともに、当該階調データを、極性指示フラグPolによって指示された極性のアナログ信号に変換して、画素1400に書き込む動作が実行される。ただし、1行目からm行目までの読出走査の期間に特定書換が発生すると、書換(W)モードに移行し、特定書換の発生した行の次行以降の読出走査をスキップさせるので、スキップされた行の画素1400による表示に変化は生じない。
【0131】
一方、ディスプレイコントローラ130は、ステップS204において変数Modの値が「0」でないと判別すると、さらに、当該変数Modの値が「2」であるか否か、すなわち、動作モードが排他(X)モードであるか否かを判別する(ステップS206)。
【0132】
ここで、変数Modに「2」がセットされるのは、前回のフレーム処理において当初の動作モードがノーマル(N)モード、または、詳細については後述するスキップ(S)モードであって、かつ、特定書換が発生した場合に限られる(ステップS224)。
【0133】
したがって、特定書換が発生したフレームの次フレームでは、図15に示される排他(X)モードの読出処理が実行される。
【0134】
まず、ディスプレイコントローラ130は、ノーマル(N)モードでのステップS210と同様に、変数pで特定された画素行についての読出走査を実行する(ステップS240)。この走査によって、p行1列からp行n列までの画素1行分の階調データが順番に表示メモリ120から読み出されて、Xドライバ160に供給される点についても、ノーマル(N)モードのステップS210と同様である。
【0135】
p行n列の階調データを読み出した後、ラッチパルスLPの出力前に、ディスプレイコントローラ130は、信号AKを、レジスタL−pにセットされている値の反転値で指示される書込極性のレベルにて出力する(ステップS241)。
【0136】
すなわち、排他(X)モードにおいて、p行の画素1行分の階調データが読み出されると、当該階調データは、書込極性を指示する極性指示フラグPolにかかわらず、直前に書き込まれた極性とは反対極性のアナログ信号に変換されて、実際に、p行の画素1400に書き込まれることになる。
【0137】
次に、今回のフレーム処理においてp行の画素1400に対してはレジスタL−iにセットされた値の反転値で指示される極性にて書き込んだ旨を記録すべく、ディスプレイコントローラ130は、レジスタL−pにセットされた値を、当該反転値に書き直す(ステップS242)。
【0138】
続いて、ディスプレイコントローラ130は、現時点における変数pが走査線1410の本数mに等しいか否かを判別する(ステップS256)。
【0139】
この判別結果が否定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、読出走査の対象を次の画素行とすべく、変数pを「1」だけインクリメントして(ステップS258)、処理手順を再びステップS240に戻す。
【0140】
また、ステップS256の判別結果が肯定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、次回のフレーム処理において、動作モードをスキップ(S)モードとすべく、変数Modに「3」をセットし(ステップS260)、この後、今回のフレーム処理を終了して、次フレームの開始まで待機する(ステップS22)。
【0141】
このように排他(X)モードでは、1行目からm行目まで順番に読出走査して階調データを読み出すとともに、当該階調データを、極性指示フラグPolにかかわらず、直前に書き込まれた極性とは反対極性のアナログ信号に変換して、画素1400に書き込む動作が実行される。
【0142】
ところで、ディスプレイコントローラ130が、ステップS206において変数Modの値が「2」でないと判別するとき、当該変数Modの値は、本実施形態では「3」に限られる。変数Modの値は「1」をとる場合もあり得るが(ステップS220)、この場合には、書換(W)モードの終了直前において変数Modに「2」が再セットされるので(ステップS224)、ステップS204、S206の判別時においては、変数Modは「0」、「2」または「3」のいずれかしか取り得ないからである。
【0143】
また、あるフレーム処理の開始時において、変数Modの値が「3」であるのは、前回のフレーム処理での動作モードが排他(X)モードである場合に限られる。
【0144】
したがって、排他(X)モードで実行されたフレームの次フレームでは、図16に示されるスキップ(S)モードの読出処理が実行される。
【0145】
まず、ディスプレイコントローラ130は、変数pで特定された行に対応するレジスタL−pの値が極性指示フラグPolと一致しているか否かを判別する(ステップS270)。
【0146】
上述したように、あるi行の画素にデータ信号が実際に書き込まれると、当該i行に対応するレジスタL−iに当該データ信号の極性を示す値がセットされるので、ステップS270においては、前回のフレームでの(すなわち、排他(X)モードでの)書込極性と、今回のフレームにおける本来の書込極性とが互いに一致しているのか否かが判別される。
【0147】
当該判別結果が肯定的であるとき、同一階調データの読出、かつ、同一極性の書込を回避すべく、ディスプレイコントローラ130は、処理手順を後述するステップS286に移行させる。
【0148】
一方、ステップS270での判別結果が否定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、ステップS210、S240と同様に、変数pで特定された画素行についての読出走査を実行する(ステップS280)。この走査によって、p行1列からp行n列までの画素1行分の階調データが順番に表示メモリ120から読み出されて、Xドライバ160に供給される点についても、ステップS210、S240と同様である。
【0149】
この読み出しの後、ラッチパルスLPの出力前に、ディスプレイコントローラ130は、ステップS211と同様に、信号AKを、極性指示フラグPolで指示される書込極性のレベルにて出力する(ステップS281)。読み出された階調データは、ラッチパルスLPが出力されると、極性指示フラグPolで指示された本来的な書込極性のアナログ信号に変換されて、p行の画素1400に書き込まれることになる。
【0150】
そして、当該書込を記録すべく、ディスプレイコントローラ130は、レジスタL−pを、当該極性指示フラグPolで指示される書込極性の値に書き直す(ステップS282)。
【0151】
続いて、ディスプレイコントローラ130は、ステップS280における読出走査において特定書換が発生したか否かを判別する(ステップS284)。
【0152】
この判別結果が肯定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、処理手順を上述したステップS220に移行させて、書換(W)モードとする。
【0153】
一方、この判別結果が否定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、現時点における変数pが走査線1410の本数mに等しいか否かを判別する(ステップS286)。
【0154】
この判別結果が否定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、読出走査の対象を次の画素行とすべく、変数pを「1」だけインクリメントして(ステップS288)、処理手順を再びステップS270に戻す。
【0155】
ステップS286の判別結果が肯定的であるとき、ディスプレイコントローラ130は、次回のフレーム処理ではノーマル(N)モードに復帰すべく、変数Modに「0」をセットし(ステップS290)、この後、今回のフレーム処理を終了させて、次フレームの開始まで待機する(ステップS22)。
【0156】
このようにスキップ(S)モードでは、1行目からm行目まで順番に読出走査して階調データを読み出すとともに、当該階調データを、極性指示フラグPolにしたがった本来的な極性のアナログ信号に変換して、画素1400に書き込む動作が実行される。ただし、レジスタL−pにセットされた極性と極性指示フラグPolで指示される極性とが互いに同一である場合には、p行目の読出走査・書込動作はスキップされる。また、読出走査の途中で特定書換が発生すると、書換(W)モードに移行し、次行以降の読出走査をスキップさせるので、スキップされた行の画素1400による表示に変化が生じない点は、ノーマル(N)モードと同様である。
【0157】
<具体的動作>
次に、第2実施形態の表示方法における具体的な動作について説明する。図17は、当該表示方法によって、表示メモリ120から階調データがどのように読み出されるかを、フレーム毎に示す図表である。
【0158】
この図において、アルファベットは表示すべきパターンを示し、このアルファベットに続く「+」または「−」は、画素に対して実際に書き込まれる極性を示す。
【0159】
画素に対して本来的に書き込むべき極性は、上述したように極性指示フラグPolで示され、本実施形態では、奇数フレームであれば正極性であり、偶数フレームであれば負極性である。
【0160】
このため、フレーム1において読み出されるパターンAの階調データは、正極性のアナログたるデータ信号に変換されて画素に書き込まれ、続く、フレーム2において読み出されるパターンAの階調データは、負極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれる。
【0161】
フレーム3では、1行目から8行目までのパターンAに係る階調データが、読み出されて、負極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれるが、8行目の読出走査の途中でパターンBとする特定書換が発生したので(変数pの値が「8」であるときに、ステップS214の判別結果が肯定的となるので)、9行目以降の読出走査はスキップされる(ステップS222)。このため、9行目以降の画素は、フレーム2において正極性にて書き込まれたパターンAを維持するので、断裂表示が防止される。
【0162】
フレーム3において特定書換が発生したので、フレーム4は排他(X)モードとなる。このため、フレーム4において読み出された1行目から8行目までのパターンBに係る階調データは、本来的な書込極性ではなく、フレーム3における書込極性とは反対極性である負極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれる。ただし、フレーム4は偶数フレームであるので、本来的な書込極性も負極性である。このため、フレーム4において1行目から8行目までに限っていえば、本来的な書込極性にしたがって書き込まれるか否かを論ずる必要性は乏しい。
【0163】
フレーム3では、読出走査のスキップによって9行目以降の画素にデータ信号が書き込まれなかったので、レジスタL−9以降の値は、フレーム2においてセットされた負極性の書込を示す値である。したがって、フレーム4において読み出された9行目以降のパターンBに係る階調データは、本来的な書込極性ではなく、フレーム2における書込極性とは反対極性である正極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれる。
【0164】
フレーム4は排他(X)モードであったので、フレーム5はスキップ(S)モードとなる。このため、フレーム5において読み出された1行目から8行目までのパターンBに係る階調データは、フレーム4における書込極性とは反対極性である正極性、すなわち、本来的な書込極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれる。
【0165】
フレーム4では、9行目以降のパターンBに係る階調データが正極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれた関係上、フレーム5において、レジスタL−9以降の値は正極性書込を示す値となっている。したがって、レジスタL−9以降の値は、フレーム5での本来的な書込極性と一致するので(変数pの値が「9」以上であるとき、ステップS270の判別結果が肯定的となるので)、9行目以降の読出はスキップされる。
【0166】
フレーム5がスキップ(S)モードであって、特定書換が発生しなかったので、フレーム6はノーマル(N)モードに復帰する。このため、フレーム6において読み出されるパターンBの階調データは、本来の書込極性である負極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれる。
【0167】
フレーム5は、スキップ(S)モードであって、特定書換が発生しなかったフレームの例示であるが、スキップ(S)モードであって、特定書換が発生するフレームも当然に存在し得る。
【0168】
このようなフレームが、図17におけるフレーム12、17、19である。
【0169】
このうち、フレーム19は、特に次の4つの様子を示している。すなわち、フレーム19において、変数pの値が「1」から「6」までであるとき、ステップS270の判別結果が否定的となるため、1行目から6行目までのパターンGに係る階調データは、フレーム18での書込極性とは反対極性、すなわち、本来的な正極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれる第1の様子と、変数pの値が「7」および「8」であるとき、ステップS270の判別結果が肯定的となるため、7行目および8行目の読出走査がスキップされる第2の様子と、変数pの値が「9」から「12」までであるとき、ステップS270の判別結果が再び否定的となるため、9行目から12行目までのパターンGに係る階調データは、フレーム18での書込極性とは反対極性である正極性のデータ信号に変換されて画素に書き込まれる第3の様子と、変数pの値が「12」であるときに、ステップS284の判別結果が肯定的となったため、13行目以降の読出走査がスキップされた(ステップS222)第4の様子とを、それぞれ示している。
【0170】
なお、スキップ(S)モードであって特定書換が発生すると、書換(W)モードの移行に伴って、次のフレームでは排他(X)モードとなり、さらに、スキップ(S)モードとなって、当該スキップ(S)モードにおいて、特定書換が発生しなければ、再び、ノーマル(N)モードに復帰することになる。
【0171】
このように第2実施形態では、第1実施形態と同様に、読出走査の途中に書換が発生しても、断裂表示が発生しないので、表示品位の低下を防止すること可能となる。さらに、第2実施形態によれば、読出走査のスキップされた番地に対応する画素であっても、データ信号の極性が反転して書き込まれるので、同一極性の連続した書込が回避される。このため、第2実施形態によれば、表示品位の低下防止とともに、液晶素子への直流成分印加による液晶特性の劣化を防止することも可能となる。
【0172】
なお、第2実施形態では、単に、本来的な書込極性を1フレーム毎に反転させただけで、各行同士では同一極性であった。このような反転だけではなく、図18に示されるように、1行毎に書込極性を反転させるようにしても良い。このような1行毎に書込極性を反転させるには、書込極性フラグPolが、例えば奇数フレームであって奇数行であれば正極性、偶数行であれば負極性を指示し、反対に、偶数フレームであって奇数行であれば負極性、偶数行であれば正極性を指示するように、内部処理すれば良い。さらには、隣接する列同士が互いに反転極性になるようにしても構わない。
【0173】
<応用例>
本発明は、上述した第1および第2実施形態に限られず、種々の応用・変形が可能である。
【0174】
上述した第1および第2実施形態では、単に表示メモリ120において階調データが書き換えられれば、特定書換が発生したと判別した。この理由は、表示メモリ120における階調データの書換は上位制御回路110から命令WCMを受信すると発生するので、命令WCMの受信したか否かによって、表示メモリ120における階調データの書換を間接的に把握することができる等の理由によるからである。
【0175】
しかしながら、表示メモリ120における階調データが書き換えられると、上述したような断裂表示が100%発生する訳ではない。すなわち、読出走査の範囲と書換領域との関係次第によっては、断裂表示が発生しない場合もあり得る。
【0176】
例えば、図19に示されるように、あるフレームにおいて、表示メモリ120に対する読出番地Radが、i行j列の画素の階調データが記憶された番地(a1)に相当している場合に、階調データの書換が発生したとき、範囲R1のように、当該書換範囲に含まれる番地のすべてが当該フレームにおいて既に読出走査されていれば、当該書換範囲を読出走査するのは、次のフレームであるので、断裂表示は発生しない。
【0177】
また、あるフレームにおいて、階調データの書換が発生したときの読出番地Radが番地(a1)に相当している場合に、当該書換が完了するときの読出番地が(i+1)行(j+4)列の画素の階調データが記憶された番地(a2)に位置するであろうと推定されるとき、範囲R2のように、当該書換範囲に含まれる番地のすべてが推定番地(a2)よりも先行していれば、当該書換範囲は当該フレームにおいて読出走査されるので、断裂表示は発生しない。
【0178】
ただし、範囲R3のように、あるフレームにおいて、書換範囲に含まれる番地がすべて読出走査されていない場合、または、書換範囲に含まれる番地がすべて推定番地よりも先行していない場合には、書換範囲は、当該フレームにおいて読出走査される番地と読出走査されない番地とに分けられる結果、断裂表示が発生する。
【0179】
したがって、例えば、ディスプレイコントローラ130は、命令WCMを受信したときに、当該命令WCMから書換範囲を求め、さらに、当該書換範囲に含まれる番地数からデータの書換に要する時間を予測するとともに、命令WCMを受信したときの読出番地が予測した時間だけ経過したときにどれだけ歩進するのかを推定し、さらに、これらの読出番地、書換範囲、推定番地から、上記いずれの場合にも該当しないと判断したときに、はじめて、断裂表示によって表示品位が低下する可能性のある特定書換が発生した、と判別することが望ましい。
【0180】
また、第1および第2実施形態では、全行が常に書き換えられる可能性があると想定し、このため、あるフレームにおいて、ある行の読出走査期間に特定書換が発生すると、当該フレームにおいては次行以降の読出走査をスキップさせた。ここで、条件・設定等によっては、階調データは予め定められた行に対してだけ書き換えられることもある。
【0181】
このように階調データが予め定められた行だけ書き換えられる場合に、階調データの書換が発生したとき、定められた行の範囲に限って読出走査をスキップしても良い。
【0182】
例えば、図20は、4行から15行までが(読出走査の途中に)書き換えられる可能性がある場合に、階調データの書換が発生したとき、4行から15行までの範囲に限って読出走査をスキップさせた例である。
【0183】
第1および第2実施形態では、読出走査のスキップさせるときに、表示メモリ120に対する読出番地の歩進を停止させたが、停止させなくても良い。停止させないと、階調データが実際に読み出されることになるが、スキップさせた行は、Yドライバ150によって実質的に選択されない結果、画素1400に対する書込が無効となるからである。
【0184】
また、読出走査のスキップさせるときに、クロック信号YCKを一時的に高周波数化して、スキップさせる行の選択期間(走査信号をHレベルとする期間)を短くしたので、スキップには、ある程度の時間を要することなる。
【0185】
ここで、Yドライバ150の各転送回路1515に、リセット機構を設ければ、スキップさせる行の選択期間がゼロとなるので、理想的である。
【0186】
あるいは、図3において、本来、転送回路1515の出力がHレベルになって走査線1410が選択されるべき期間において、スキップさせる場合には、強制的に転送回路1515の出力をLレベルにして、走査線1410を選択しない構成としても良い。このような構成としては、例えば、転送回路1515の出力とこれに対応する走査線1410との間に2入力の論理積回路を設ければ良い。詳細には、当該2入力の論理積回路において一方の入力に転送回路1410の出力信号を供給し、他方の入力にスキップ制御信号を供給するとともに、論理積回路の出力信号を走査線1410に供給する構成とすれば良い。この構成によれば、ある行の走査線1410に対応する転送回路1515が、当該行を選択すべき旨を示すHレベルの信号を出力しても、当該行をスキップさせたいときに、スキップ制御信号をLレベルにすることによって、2入力論理積回路の出力は強制的にLレベルとなるので、当該行の走査線1410は選択されないことになる。したがって、クロック信号YCKを高周波数化する必要がない。
【0187】
ただし、リセット機構や2入力の論理積回路などを設けると、それだけ構成が複雑化するので、実際には、Yドライバの構成にリセット機構や2入力の論理積回路を設けるか否か、さらに、設けない場合には、スキップさせるためのクロック信号YCKの周波数を、スキップさせないとき周波数と比較してどの程度までに高めるかについては、種々の条件を考慮して決定すべき事項である。
また、これまでEL装置や液晶装置を例にとって説明したが、本発明の適用範囲はこれらに限られるものではなく、例えば、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、或いは、プラズマ発光や電子放出による蛍光等を用いた様々な電気光学素子を用いた電気光学装置および該電気光学装置を備えた電子機器に対しても適用可能であるということは言うまでもない。
【0188】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、読出番地による走査とは無関係に、階調データを表示メモリに書き込むことができるので、当該書込を行う上位制御回路の負荷が軽減される上に、表示品位が低下する可能性のある特定書換が発生した番地からの読出がスキップされるとともに、当該番地に対応する画素は、前に読み出された階調データで規定される階調に保持されるので、断裂表示画面が防止される結果、動画像の表示品位も低下しない。したがって、上位制御回路による負荷を増加させないで、表示品位の低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る画像表示方法を適用した表示装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 同表示装置の画素の構成を示す回路図である。
【図3】 同表示装置のYドライバの構成を示すブロック図である。
【図4】 (a)および(b)は、それぞれ同Yドライバの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図5】 同表示装置のXドライバの構成を示すブロック図である。
【図6】 同Xドライバの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】 同表示装置におけるディスプレイコントローラの主動作を説明するためのフローチャートである。
【図8】 同主動作におけるフレーム処理を説明するためのフローチャートである。
【図9】 (a)は、従来における画像表示の具体的動作を説明するための図表であり、(b)は、同実施形態における画像表示の具体的動作を説明するための図表である。
【図10】 (a)は、従来における表示方法を説明するための図であり、(b)は、同実施形態における表示方法を説明するための図である。
【図11】 本発明の第2実施形態に係る画像表示方法を適用した表示装置の画素の構成を示す回路図である。
【図12】 同表示装置のXドライバの構成を示すブロック図である。
【図13】 同表示装置におけるディスプレイコントローラの主動作を説明するためのフローチャートである。
【図14】 同主動作におけるフレーム処理を説明するためのフローチャートである。
【図15】 同主動作におけるフレーム処理を説明するためのフローチャートである。
【図16】 同主動作におけるフレーム処理を説明するためのフローチャートである。
【図17】 同表示装置における画像表示の具体的動作を説明するための図表である。
【図18】 同表示装置の応用例における画像表示の具体的動作を説明するための図表である。
【図19】 第1または第2実施形態における特定書換の判別の別例を説明するための図である。
【図20】 第1または第2実施形態に係る画像表示方法の応用例を説明するための図表である。
【符号の説明】
100…表示装置
110…上位制御回路
120…表示メモリ
130…ディスプレイコントローラ
140…表示パネル
150…Yドライバ
160…Xドライバ
Claims (11)
- 複数の走査線及びデータ線と、前記走査線及びデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素を備えた表示パネルにおける前記画素の各々に対応した番地を有し、各番地にて画素の階調を規定する階調データを記憶する表示メモリに対して、前記表示パネルの垂直走査および水平走査に同期した順番で読出番地を指定し、
当該読出番地から階調データを順次読み出して、前記表示パネルの画素を当該階調データで規定された階調とする画像表示方法であって、
前記読出番地を指定するための読出走査期間にわたって、表示品位を低下させ得る特定書換が表示メモリにて発生したか否かを判別する第1ステップと、
前記第1ステップによって特定書換が発生したと判別されたとき、当該特定書換が発生した読出走査では、少なくとも当該特定書換が発生した番地からの階調データの読出をスキップさせるとともに、
スキップさせた番地に対応する画素を、当該読出走査よりも前に読み出された階調データによって規定される階調に保持する第2ステップと
を備え、
前記走査線の各々は前記表示パネルの水平走査期間を規定するクロック信号に基づいて選択され、
前記第2ステップにおいて階調データの読出をスキップしたときには、前記クロック信号の周波数を、階調データの読出をスキップしないときに比べて高くする
ことを特徴とする画像表示方法。 - 前記第1ステップでは、
読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、
当該書換が発生した時点での読出番地にかかわらず、前記特定書換が発生したと判別する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示方法。 - 前記第1ステップでは、
読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、
当該書換の発生した番地のすべてが当該書換の発生した読出走査において読出番地としてすでに指定された領域に含まれるか否か、および、
当該書換の完了時における読出番地を予測して、当該書換の発生した番地のすべてが当該予測読出番地以降の領域に含まれるか否かを判別して、
双方の判別結果が否定的であるとき、前記特定書換が発生したと判別する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示方法。 - 前記第2ステップでは、
前記第1ステップによって前記特定書換が発生したと判別されたとき、当該判別時点での読出番地を含む行の次行以降の読出をスキップさせるとともに、
スキップさせた行番地に対応する画素行の以降に位置する画素を保持する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示方法。 - 表示パネルにおける画素の各々に対応した番地を有し、各番地にて画素の階調を規定する階調データを記憶する表示メモリに対して、前記表示パネルの垂直走査および水平走査に同期した順番で読出番地を指定し、
当該読出番地から階調データを順次読み出して、前記表示パネルの画素を当該階調データで規定された階調とする画像表示方法であって、
前記読出番地を指定するための読出走査期間にわたって、表示品位を低下させ得る特定書換が表示メモリにて発生したか否かを判別する第1ステップと、
前記第1ステップによって特定書換が発生したと判別されたとき、当該特定書換が発生した読出走査では、当該特定書換が発生した番地を含む行の次行以降の番地からの階調データの読出をスキップさせるとともに、
スキップさせた番地に対応する画素を、当該読出走査よりも前に読み出された階調データによって規定される階調に保持する第2ステップとを備え、
同一の画素についての書込極性を、当該書込極性を指示する極性指示フラグにしたがって1以上の垂直走査期間毎に反転させる場合に、前記第1ステップによって前記特定書換が発生したと判別されたとき、
前記第2ステップの後に、
前記特定書換が発生した読出走査の次の読出走査では、スキップさせた番地に対応する画素を、前記極性指示フラグにかかわらず、前記特定書換が発生した読出走査での極性とは反対極性にて書き込む第3ステップと、
前記第3ステップの書込が発生した読出走査の次の読出走査において、
スキップさせた番地に対応する画素に書き込んだ反対極性が、前記極性指示フラグによって指示される書込極性と同一であるとき、当該画素に対応する番地からの読出をスキップさせるとともに、
スキップさせた番地に対応する画素を、反対極性で書き込んだ階調に保持する第4ステップと
を備えることを特徴とする画像表示方法。 - 複数の走査線及びデータ線と、前記走査線及びデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素を備えた表示パネルにおける前記画素の各々に対応した番地を有し、各番地にて画素の階調を規定する階調データを記憶する表示メモリと、
前記表示メモリに対して、前記表示パネルの垂直走査および水平走査に同期した順番で読出番地を指定する指定手段と、
当該読出番地から階調データを順次読み出す読出手段とを備え、前記表示パネルの画素を当該階調データで規定された階調とする画像表示装置であって、
前記読出番地を指定するための読出走査期間にわたって、表示品位を低下させ得る特定書換が表示メモリにて発生したか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって特定書換が発生したと判別されたとき、当該特定書換が発生した読出走査では、少なくとも当該特定書換が発生した番地からの階調データの読出をスキップさせるとともに、
スキップさせた番地に対応する画素を、当該読出走査よりも前に読み出された階調データによって規定される階調に保持する第1の保持手段と
を備え、
前記走査線の各々は前記表示パネルの水平走査期間を規定するクロック信号に基づいて選択され、
前記階調データの読出をスキップしたときには、前記クロック信号の周波数を、階調データの読出をスキップしないときに比べて高くする
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記判別手段においては、
読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、
当該書換が発生した時点での読出番地にかかわらず、前記特定書換が発生したと判別する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記判別手段においては、
読出走査期間にて階調データの書換が発生したとき、
当該書換の発生した番地のすべてが当該書換の発生した読出走査において読出番地としてすでに指定された領域に含まれるか否か、および、
当該書換の完了時における読出番地を予測して、当該書換の発生した番地のすべてが当該予測読出番地以降の領域に含まれるか否かを判別して、
双方の判別結果が否定的であるとき、前記特定書換が発生したと判別する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記第1の保持手段においては、
前記判別手段によって前記特定書換が発生したと判別されたとき、当該判別時点での読出番地を含む行の次行以降の読出をスキップさせるとともに、
スキップさせた行番地に対応する画素行の以降に位置する画素を保持する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 - 表示パネルにおける画素の各々に対応した番地を有し、各番地にて画素の階調を規定する階調データを記憶する表示メモリと、
前記表示メモリに対して、前記表示パネルの垂直走査および水平走査に同期した順番で読出番地を指定する指定手段と、
当該読出番地から階調データを順次読み出す読出手段とを備え、前記表示パネルの画素を当該階調データで規定された階調とする画像表示装置であって、
前記読出番地を指定するための読出走査期間にわたって、表示品位を低下させ得る特定書換が表示メモリにて発生したか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって特定書換が発生したと判別されたとき、当該特定書換が発生した読出走査では、当該特定書換が発生した読出番地を含む行の次行以降の番地からの階調データの読出をスキップさせるとともに、
スキップさせた番地に対応する画素を、当該読出走査よりも前に読み出された階調データによって規定される階調に保持する第1の保持手段と
同一の画素についての書込極性を、当該書込極性を指示する極性指示フラグにしたがって1以上の垂直走査期間毎に反転させる場合に、前記判別手段によって前記特定書換が発生したと判別されたとき、
前記保持手段の処理が行われた後に、前記特定書換が発生した読出走査の次の読出走査において、スキップさせた番地に対応する画素を、前記極性指示フラグにかかわらず、前記特定書換が発生した読出走査での極性とは反対極性にて書き込む書込手段と、を備え、
前記書込手段による書込が発生した読出走査の次の読出走査において、
スキップさせた番地に対応する画素に書き込んだ反対極性が、前記極性指示フラグによって指示される書込極性と同一であるとき、当該画素に対応する番地からの読出をスキップさせるとともに、スキップさせた番地に対応する画素を、反対極性で書き込んだ階調に保持することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項6乃至10のいずれかに記載の画像表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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