JP6102059B2 - 電気光学装置の制御装置、電気光学装置の制御方法、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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そこで、このような問題を解決するために、部分領域の単位でパイプライン処理を行うことにより書き込みを行う方式が考案されている(特許文献1参照)。特許文献1に開示されている方式によれば、画面上の互いに重ならない2つの部分領域にタイミングをずらして画像を書き込む場合、先に書き込みを開始した部分領域の書き込みが完了していなくても、後から書き込みを開始する部分領域の書き込みを開始することができ、この方式を採用しない場合と比較して表示速度が向上する。
書き込みが完了する前に次の書き込みを開始することにより、表示が完了するまでの時間を短くするという方法も考えられるが、先に開始した書き込みの直ぐ後に次の書き込みが開始されると、階調の変化が十分でない状態で次の書き込みが開始されることになる。例えば、カーソルを動かす表示の場合、ある表示位置について着目すると、カーソルを表示した後にその位置での表示を消去するという動作になるが、カーソルの表示を始めた直ぐ後にカーソルを消すと、カーソルを認識できる状態まで階調が変化せず、カーソルの移動の軌跡がユーザに見えにくくなる。
本発明によれば、階調を変化させる書き込み動作を開始してから予め定められたフレーム数がカウントされるまでは、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調へ変化させる新たな書き込み動作が開始されないため、画素の階調変更の途中で新たに階調変更の動作を開始しても、階調の変化を認識することができる。
この構成によれば、画素が第1階調又は第2階調の状態から画素の階調変更の書き込み動作を開始して予め定められたフレーム数がカウントされるまでは、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調へ変化させる新たな書き込み動作が開始されないため、画素の階調変更の途中で新たに階調変更の動作を開始しても、階調の変化を認識することができる。
この構成によれば、画素の階調変更の書き込み動作を開始して予め定められたフレーム数がカウントされるまでは、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調へ変化させる新たな書き込み動作が開始されないため、画素の階調変更の途中で新たに階調変更の書き込み動作を開始しても、階調の変化を認識することができる。
この構成によれば、第1階調から第2階調へ階調を変化させる場合と、第2階調から第1階調へ階調を変化させる場合とで書き込み動作における電圧印加回数が異なっていても、各階調に対応したフレーム数がカウントされるまでは、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調へ変化させる新たな書き込み動作が開始されないため、画素の階調変更の途中で新たに階調変更の動作を開始しても、階調の変化を認識することができる。
本発明によれば、階調を変化させる書き込み動作を開始してから予め定められたフレーム数がカウントされるまでは、次の階調へ変化させる書き込み動作が開始されないため、画素の階調変更の途中で新たに階調変更の書き込み動作を開始しても、階調の変化を認識することができる。
本発明によれば、階調を変化させる書き込み動作を開始してから予め定められたフレーム数がカウントされるまでは、次の階調へ変化させる書き込み動作が開始されないため、画素の階調変更の途中で新たに階調変更の書き込み動作を開始しても、階調の変化を認識することができる。
(第1実施形態の構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置1000のハードウェア構成を示したブロック図である。表示装置1000は、画像を表示する装置であり、電気泳動方式の電気光学装置1、制御部2、VRAM(Video Random Access Memory)3及び記憶部の一例であるRAM4を備えている。また、電気光学装置1は、表示部10とコントローラー5を備えている。
コントローラー5は、表示部10の表示領域100に画像を表示させるための各種信号を表示部10の走査線駆動回路130とデータ線駆動回路140に供給するものである。コントローラー5は、電気光学装置1の制御装置に相当する。なお、制御部2とコントローラー5を合わせた部分を電気光学装置1の制御装置と定義することもできる。あるいは、制御部2、コントローラー5、VRAM3およびRAM4の全体を、電気光学装置1の制御装置と定義することもできる。
RAM4は、表示領域100に画像を表示させるために用いられる各種データを記憶する。RAM4には、カウンター記憶領域Bと予定画像記憶領域Eが設けられている。RAM4に設けられている各記憶領域の詳細については後述する。
回路層101cは、行方向に配列された複数の走査線112と、列方向に配列された複数のデータ線114を有している。また、回路層101cは、走査線112とデータ線114との交差のそれぞれに対応して、画素電極101dを有している。
図3においては、i行目の走査線112とj列目のデータ線114との交差に対応した画素110の等価回路を示している。他のデータ線114と走査線112との交差に対応した画素110も構成は図に示した構成と同じであるため、ここでは、代表してi行目のデータ線114とj列目の走査線112との交差に対応した画素110の等価回路について説明し、他の画素110の等価回路については説明を省略する。
データ線駆動回路140は、表示領域の各データ線114と接続されており、選択された走査線112に接続されている画素110の1行分の表示内容に応じて各列のデータ線114にデータ信号をそれぞれ供給するものである。
走査線112がハイレベルとなると、当該走査線112にゲートが接続されたTFT110aがオン状態になり、画素電極101dがデータ線114に接続される。走査線112がハイレベルであるときにデータ線114にデータ信号を供給すると、当該データ信号は、オン状態になったTFT110aを介して画素電極101dに印加される。走査線112がローレベルになると、TFT110aはオフ状態になるが、データ信号によって画素電極101dに印加された電圧は、補助容量110cに蓄積され、画素電極101dの電位及び共通電極層103bの電位との電位差(電圧)に応じて電気泳動粒子が移動する。
図4の(a)は、画素110の配列を示した図である。画素P(i,j)は、i行j列目にある一つの画素110を表している。添字のiは、行列に配置された画素110の行番号を表し、添字のjは、列番号を表している。
図4の(b)は、VRAM3において、図4の(a)に示した画素の各々に対応したバッファーを示した図である。例えば、バッファーA(i,j)は、画素P(i,j)に対応した記憶領域である。バッファーA(i,j)には、画素P(i,j)の階調を示す画素データが格納される。なお、画素を黒にする場合には値が「0」である画素データが書き込まれ、画素を白にする場合には値が「5」である画素データが書き込まれる。
図4の(c)は、カウンター記憶領域Bにおいて、図4の(a)に示した画素の各々に対応した記憶領域を示した図である。例えば、カウンター記憶領域B(i,j)は画素P(i,j)に対応した記憶領域である。カウンター記憶領域B(i,j)には、画素P(i,j)に対して電圧を複数回印加する時の残りの印加回数を示す値が格納される。
図4の(d)は、予定画像記憶領域Eにおいて、図4の(a)に示した画素の各々に対応した記憶領域を示した図である。例えば、予定画像記憶領域E(i,j)は画素P(i,j)に対応した記憶領域である。予定画像記憶領域E(i,j)には、表示領域100に表示させる予定の画像の各画素の画素データが格納される。
書き込み動作の開始時点においては、予め定められた値がカウンター記憶領域B(i,j)に格納され、一フレームが経過する度にカウンター記憶領域B(i,j)の値がデクリメントされるため、カウンター記憶領域B(i,j)の値を参照することで、書き込み動作を開始してから経過したフレーム数を特定できる。つまり、カウント部501は、カウンター記憶領域B(i,j)にアクセスすることにより、書き込み動作を開始してから経過したフレーム数をカウントしているということができる。
本実施形態においては、画素110の階調は0〜5までの6段階で変化し、画素データについては値が小さいほど高濃度としており、値が0の場合には黒、値が5の場合には白と定義している。本実施形態においては、画素データの値が0の状態(画素が黒の状態)から共通電極層103bの電圧Vcomに対して−15Vの電圧を画素電極101dに5回印加すると、図6に示したように画素の階調が段階的に変化し、画素が白の状態になる。一方、画素データの値が5の状態(画素が白の状態)から共通電極層103bの電圧Vcomに対して+15Vの電圧を画素電極101dに5回印加すると、図6に示したように画素の階調が段階的に変化し、画素が黒の状態になる。
次に本実施形態の動作について説明する。図7〜図10は、コントローラー5が行う処理の流れを示したフローチャートである。また、図11は、時間の経過と共に変化する各記憶領域の内容を示した図であり、一の画素P(1,1)に対応したバッファーA(1,1)、カウンター記憶領域B(1,1)、及び予定画像記憶領域E(1,1)の内容について示している。なお、各記憶領域の内容はフレーム期間が終了した後の値となっている。また、図11においては、1フレーム期間において画素電極101dに印加した電圧の共通電極層103bに対する極性と、画素P(i,j)の階調も示している。
この後、フレーム期間になると、コントローラー5は、予定画像記憶領域E(1,1)の内容が0であるため、ステップSB3でYESと判断する。次に、この時点ではカウンター記憶領域B(1,1)の内容が4であるため、コントローラー5は、ステップSC1でNOと判断する。すると、カウンター記憶領域B(1,1)の値がデクリメントされ(ステップSC2)、1行1列目の画素の画素電極101dには、電圧Vcomに対して+15Vの電圧が印加され、黒の電気泳動粒子が共通電極層103b側に移動することになる。
まず、コントローラー5は、6フレーム目の開始前においては、この時点でバッファーA(1,1)の値が5であり、予定画像記憶領域E(1,1)の値が0であるため、ステップSA3でNOと判断する。次にコントローラー5(書き込み部502)は、ここでカウンター記憶領域B(1,1)の内容が2であるため、ステップSA4でNO、ステップSA7でNOと判断し、処理の流れをステップSA5へ移す。コントローラー5は、処理の流れをステップSA5へ移すと、画素P(1,1)の階調を5(白)に変化させるのに必要な電圧印加回数(ここでは5)をカウンター記憶領域B(1,1)に書き込む(ステップSA5)。またコントローラー5は、予定画像記憶領域E(1,1)の内容をバッファーA(1,1)の内容で上書きして5にする(ステップSA6)。すなわち、ステップSA7において、書き込み動作を開始してから経過したフレーム数が3以上であると判断されたため、画素P(1,1)の階調を5(白)に変化させるための書き込み動作が開始される。
まず、コントローラー5は、9フレーム目の開始前においては、この時点でバッファーA(1,1)の値が0であり、予定画像記憶領域E(1,1)の値が5であるため、ステップSA3でNOと判断する。次にコントローラー5(書き込み部502)は、ここでカウンター記憶領域B(1,1)の内容が2であるため、ステップSA4でNO、ステップSA7でNOと判断し、処理の流れをステップSA5へ移す。コントローラー5は、処理の流れをステップSA5へ移すと、画素P(1,1)の階調を0(黒)に変化させるのに必要な電圧印加回数(ここでは5)をカウンター記憶領域B(1,1)に書き込む(ステップSA5)。またコントローラー5は、予定画像記憶領域E(1,1)の内容をバッファーA(1,1)の内容で上書きして0にする(ステップSA6)。すなわち、ステップSA7において、書き込み動作を開始してから経過したフレーム数が3以上であると判断されたため、画素P(1,1)の階調を0(黒)に変化させるための書き込み動作が開始される。
次に、バッファーA(1,1)の内容が0(黒)→5(白)→0(黒)と変化した場合の動作について、図12を用いて説明する。
図12に示したように、3フレーム目の開始前に制御部2によってバッファーA(1,1)の画素データが0から5に書き換えられると、この時点では、バッファーA(1,1)の値(5)が、予定画像記憶領域E(1,1)の値(0)と違っているため(ステップSA3でNO)、コントローラー5は、カウンター記憶領域B(1,1)の値が0であるか判断する。ここで、図12に示したように3フレーム目開始前の時点でカウンター記憶領域B(1,1)が0であると(ステップSA4でYES)、コントローラー5は、画素P(1,1)の階調を5(白)に変化させるのに必要な電圧印加回数をカウンター記憶領域B(1,1)に書き込む(ステップSA5)。またコントローラー5は、予定画像記憶領域E(1,1)の内容をバッファーA(1,1)の内容で上書きして5にする(ステップSA6)。次に、フレーム期間になると、3フレーム目の開始時点においては、コントローラー5は、予定画像記憶領域E(1,1)の値が5であり(ステップSB3でNO)、カウンター記憶領域B(1,1)の値が5であるため(ステップSD1でNO)、カウンター記憶領域B(1,1)の値をデクリメントして4にし(ステップSD2)、1列目のデータ線114を電圧Vcomに対して−15Vにする(ステップSD3)。この後、1行目の走査線112が駆動されると(ステップSB7)、1行1列目の画素の画素電極101dには、電圧Vcomに対して−15Vの電圧が印加され、白の電気泳動粒子が共通電極層103b側に移動する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本発明の第2実施形態は、図13に示したように第2カウンター記憶領域Cを備えている点が第1実施形態と異なる。また、カウント部501と書き込み部502の構成、及びコントローラー5が行う処理の流れが第1実施形態と異なる。他の構成は、第1実施形態と同じであるため、以下、相違点について説明する。
カウント部501は、一フレーム期間が経過する毎に第2カウンター記憶領域C(i,j)の値をデクリメントする。書き込み動作の開始時点においては、予め定められた値が第2カウンター記憶領域C(i,j)に格納され、一フレームが経過する度に第2カウンター記憶領域C(i,j)の値がデクリメントされるため、第2カウンター記憶領域C(i,j)の値を参照することで、書き込み動作を開始してから経過したフレーム数を特定できる。つまり、カウント部501は、第2カウンター記憶領域C(i,j)にアクセスすることにより、書き込み動作を開始してから経過したフレーム数をカウントしているということができる。
次に、第2実施形態において、バッファーA(1,1)の内容が5(白)→0(黒)→5(白)と変化した場合の動作について、図17を用いて説明する。図17に示したように、3フレーム目の開始前に制御部2によってバッファーA(1,1)の画素データが5から0に書き換えられると、この時点では、バッファーA(1,1)の値(0)が、予定画像記憶領域E(1,1)の値(5)と違っているため(ステップSA3でNO)、コントローラー5は、第2カウンター記憶領域C(1,1)の値が0であるか判断する。ここで、図17に示したように3フレーム目開始前の時点で第2カウンター記憶領域C(1,1)が0であると(ステップSA10でYES)、コントローラー5は、画素P(1,1)の階調を0(黒)に変化させるのに必要な電圧印加回数をカウンター記憶領域B(1,1)に書き込み(ステップSA5)、予定画像記憶領域E(1,1)の内容をバッファーA(1,1)の内容で上書きして0にする(ステップSA6)。また、コントローラー5は、予定画像記憶領域E(1,1)が書き換え可能になるまでのフレーム数(本実施形態では3)を第2カウンター記憶領域C(1,1)に格納する(ステップSA11)。
次に、第2実施形態において、バッファーA(1,1)の内容が0(黒)→5(白)→0(黒)と変化した場合の動作について、図18を用いて説明する。
図18に示したように、3フレーム目の開始前に制御部2によってバッファーA(1,1)の画素データが0から5に書き換えられると、この時点では、バッファーA(1,1)の値(5)が、予定画像記憶領域E(1,1)の値(0)と違っているため(ステップSA3でNO)、コントローラー5は、第2カウンター記憶領域C(1,1)の値が0であるか判断する。ここで、図18に示したように3フレーム目開始前の時点で第2カウンター記憶領域C(1,1)が0であると(ステップSA10でYES)、コントローラー5は、画素P(1,1)の階調を5(白)に変化させるのに必要な電圧印加回数をカウンター記憶領域B(1,1)に書き込み(ステップSA5)、予定画像記憶領域E(1,1)の内容をバッファーA(1,1)の内容で上書きして5にする(ステップSA6)。また、コントローラー5は、予定画像記憶領域E(1,1)が書き換え可能になるまでのフレーム数(本実施形態では3)を第2カウンター記憶領域C(1,1)に格納する(ステップSA11)。
次に、上述した実施形態に係る表示装置1000を適用した電子機器の例について説明する。図19は、上述した実施形態に係る表示装置1000を用いた電子ブックリーダーの外観を示した図である。電子ブックリーダー2000は、板状のフレーム2001と、ボタン9A〜9Fと、上述した実施形態に係る電気光学装置1、制御部2、VRAM3、及びRAM4を備えている。電子ブックリーダー2000においては表示領域100が露出している。電子ブックリーダー2000においては、電子書籍の内容が表示領域100に表示され、ボタン9A〜9Fを操作することにより電子書籍のページがめくられる。なお、このほかにも、上述した実施形態に係る電気光学装置1が適用可能な電子機器としては、時計や、電子ペーパー、電子手帳、電卓、携帯電話機等などが挙げられる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。
また、上述した実施形態においては、予定画像記憶領域E(i,j)の内容を書き換えてから一定のフレーム数の期間は、予定画像記憶領域E(i,j)の値を書き換えない構成となっているが、白から黒へ変更する場合と黒から白へ変更する場合とで、この期間を異ならせるようにしてもよい。
例えば、第1実施形態においては、ステップSA4でNOと判断した後、予定画像記憶領域E(i,j)の値が0の場合、カウンター記憶領域B(i,j)の値が3未満であるとステップSA5へ処理の流れを移し、予定画像記憶領域E(i,j)の値が5の場合、カウンター記憶領域B(i,j)の値が4未満であるとステップSA5へ処理の流れを移すようにしてもよい。
また、例えば、第2実施形態においては、ステップSA11において、予定画像記憶領域E(i,j)の値が0の場合と5の場合とで、第2カウンター記憶領域C(i,j)の値を異ならせるようにしてもよい。
Claims (7)
- 複数の画素を含む表示部を備え、前記画素を予め定められた階調値である第1階調から前記第1階調と異なる予め定められた階調値である第2階調へ段階的に変化させる書き込み動作と、前記第2階調から前記第1階調へ段階的に変化させる書き込み動作が、前記画素へ電圧を複数回印加する動作によって行われる電気光学装置の制御装置であって、
前記画素の階調を前記第1階調又は前記第2階調へ変化させる書き込み動作を開始してから経過したフレーム数を画素毎にカウントするカウント部と、
前記画素において前記書き込み動作が完了していない場合、当該画素について前記カウント部でカウントされたフレーム数が書き込み動作の完了に要するフレーム数より少ない予め定められたフレーム数になるまでは、当該画素について当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作の開始を禁止し、当該予め定められたフレーム数がカウントされた後に、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作を開始する書き込み部と
を備え、
前記予め定められたフレーム数は2以上である電気光学装置の制御装置。 - 前記書き込み部は、完了していない書き込み動作が、前記画素が前記第1階調の状態又は前記第2階調の状態からの書き込み動作である場合、前記カウント部でカウントされたフレーム数が前記予め定められたフレーム数になるまでは、当該画素について当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作の開始を禁止し、前記予め定められたフレーム数がカウントされた後に、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作を開始すること
を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の制御装置。 - 前記書き込み部は、完了していない書き込み動作が、前記画素が前記第1階調と前記第2階調との間の階調の状態からの書き込み動作である場合、前記カウント部でカウントされたフレーム数が前記予め定められたフレーム数になるまでは、当該画素について当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作の開始を禁止し、前記予め定められたフレーム数がカウントされた後に、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作を開始すること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気光学装置の制御装置。 - 前記予め定められたフレーム数は、画素の階調を前記第1階調へ変化させる書き込み動作と、画素の階調を前記第2階調へ変化させる書き込み動作とで異なること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電気光学装置の制御装置。 - 複数の画素を含む表示部を備え、前記画素を予め定められた階調値である第1階調から前記第1階調と異なる予め定められた階調値である第2階調へ段階的に変化させる書き込み動作と、前記第2階調から前記第1階調へ段階的に変化させる書き込み動作が、前記画素へ電圧を複数回印加する動作によって行われる電気光学装置を制御する制御方法であって、
前記画素の階調を前記第1階調又は前記第2階調へ変化させる書き込み動作を開始してから経過したフレーム数を画素毎にカウントするカウントステップと、
前記画素において前記書き込み動作が完了していない場合、当該画素について前記カウントステップでカウントされたフレーム数が書き込み動作の完了に要するフレーム数より少ない予め定められたフレーム数になるまでは、当該画素について当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作の開始を禁止し、当該予め定められたフレーム数がカウントされた後に、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作を開始する書き込みステップと
を備え、
前記予め定められたフレーム数は2以上である電気光学装置の制御方法。 - 複数の画素を含む表示部を備え、前記画素を予め定められた階調値である第1階調から前記第1階調と異なる予め定められた階調値である第2階調へ段階的に変化させる書き込み動作と、前記第2階調から前記第1階調へ段階的に変化させる書き込み動作が、前記画素へ電圧を複数回印加する動作によって行われる電気光学装置であって、
前記画素の階調を前記第1階調又は前記第2階調へ変化させる書き込み動作を開始してから経過したフレーム数を画素毎にカウントするカウント部と、
前記画素において前記書き込み動作が完了していない場合、当該画素について前記カウント部でカウントされたフレーム数が書き込み動作の完了に要するフレーム数より少ない予め定められたフレーム数になるまでは、当該画素について当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作の開始を禁止し、当該予め定められたフレーム数がカウントされた後に、当該書き込み動作によって得られる階調と異なる階調への書き込み動作を開始する書き込み部と
を備え、
前記予め定められたフレーム数は2以上である電気光学装置。 - 請求項6に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
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